DE4129509A1 - Hydraulische schaltungsanordnung fuer baumaschinen - Google Patents
Hydraulische schaltungsanordnung fuer baumaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Schaltungsanord
nung für Baumaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patent
anspruchs 1.
Es ist bekannt (DE 39 09 205), die Nickschwingungen von
Fahrzeugen, insbesondere Radlagern mit gefüllter Lade
schaufel bei höherer Fahrgeschwindigkeit mit einem
Dämpfungssystem zu dämpfen, das Bestandteil der hydrauli
schen Anlage des Fahrzeuges ist. Dabei ist der hydraulische
Zylinder zum Heben der Last, insbesondere der Liftzylinder
zum Heben und Senken der Ladeschaufel an einen hydraulischen
Speicher angeschlossen, der von der Hydraulikpumpe über ein
Druckminderventil auf den zu erwartenden Lastdruck in dem
Liftzylinder aufgeladen wird. Zwischen dem Speicher und dem
hydraulischen Zylinder ist ein Absperrventil angeordnet, das
geschlossen ist, solange mit der Ladeschaufel gearbeitet
wird und das vom Fahrer geöffnet wird, sobald beim Fahren
die Nickschwingungen einsetzen. Dabei soll ein Durchsacken
der Last verhindert werden, so daß es darauf ankommt, den
Speicher mit dem zu erwartenden Lastdruck zu laden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
den Anschluß des hydraulischen Dämpfungsspeichers an die
hydraulische Steuerschaltung des Fahrzeuges zu vereinfachen,
in dem Speicher den richtigen Druck einzustellen, der beim
Zuschalten des Dämpfungssystems keine ungewünschten Bewe
gungen zur Folge hat und Strömungsmittelverluste zu vermei
den.
Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran
sprüchen.
Erfindungsgemäß ist die Fülleitung für den hydraulischen
Dämpfungsspeicher über das Absperrventil an den hydrauli
schen Zylinder des lasttragenden Arbeitswerkzeuges ange
schlossen. Das Absperrventil ist mit dem Speicherdruck
selbst beaufschlagt, so daß beim Betätigen des Arbeitszy
linders auch der Speicher aufgeladen wird und zwar auf den
dem Lastdruck entsprechenden Druck. Da somit der Anschluß
des Speichers an den Arbeitszylinder über nur eine Leitung
erfolgt, über die der Speicher auch aufgeladen wird, ist die
Anordnung stark vereinfacht und entfallen Strömungsmittel
verluste, die in einem in einer eigenen Fülleitung angeord
neten Druckminderventil entstehen.
Während das Absperrventil in der Fülleitung vom Speicher
druck geschlossen gehalten wird, kann das Absperrventil
durch Ansteuern eines Steuerventils druckentlastet und damit
geöffnet werden.
Beim Zuschalten des Dämpfungsspeichers soll außerdem die dem
Lastdruck abgekehrte Zylinderkammer, in der Regel die stan
genseitige Zylinderkammer mit einem Tank verbunden sein, um
bei Kolbenbewegungen infolge Nickschwingungen Strömungsmit
tel aus der stangenseitigen Kammer abzuführen bzw. aus dem
Tank nachzusaugen. Erfindungsgemäß erfolgt diese Verbindung
zum Tank über ein Wegeventil, das bei solchen Fahrzeugen
insbesondere Radladern ohnehin vorgesehen ist und die Funk
tion hat, in einer Arbeitsstellung beide Zylinderräume
miteinander zu verbinden, um also beispielsweise beim Pla
nieren mit der Ladeschaufel diese in einer Schwimmstellung
zu halten, in der sie sich den Bodenunebenheiten anpassen
kann. Dieses zusätzliche Ventil erhält eine weitere Schalt
stellung, in die der Kolbenschieber automatisch umgeschaltet
wird, wenn das Absperrventil zum Zuschalten des Dämpfungs
systems geöffnet wird. In dieser zusätzlichen Schaltstellung
werden die dem Druckraum des Arbeitszylinders entgegenge
setzten Räume mit dem Tank verbunden. Um das Durchströmen
von Strömungsmittel zum Tank zu drosseln, kann der Kolben
schieber in dieser zusätzlichen Schaltstellung durch einen
Anschlag in einer Drosselstellung gehalten werden.
Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend anhand der Zeichnung
näher erläutert, in deren einziger Figur eine hydraulische
Schaltungsanordnung für einen Lader schematisch dargestellt
ist.
In der Zeichnung fördert eine Pumpe 1 Druckmittel über eine
Pumpenleitung 2 zu einem Wegeventilblock 3, der in üblicher
Weise aus Wegeventilen zum Betätigen von Arbeitszylindern
besteht. In der dargestellten Ausführungsform ist ein Wege
ventil 4 zum Betätigen von Tiltzylindern 5, ein Wegeventil 6
zum Betätigen von Liftzylindern 7 der Ladeschaufel eines
Radladers und ein Wegeventil 8 vorgesehen, das dem Wegeven
til 6 nachgeschaltet ist und das in der Schaltstellung "S"
den stangenseitigen Zylinderraum 9 der Liftzylinder mit dem
kolbenseitigen Zylinderraum 10 verbindet. Das Wegeventil 8
hat noch eine weitere Schaltstellung D, die nachstehend
erläutert wird. Das Wegeventil 6 dient zum Heben und Senken
der Liftzylinder, wobei in der Hubstellung der kolbenseitige
Zylinderraum 10 an die Pumpendruckleitung 2 und der stangen
seitige Zylinderraum 9 an eine Tankleitung 12 angeschlossen
wird. Die Liftzylinder 7 halten die Ladeschaufel eines
Radladers.
Die Wegeventile 4, 6, 8 sind hydraulisch betätigt. Hierfür
ist ein Ventilblock 15 mit handbetätigten Steuerventilen
vorgesehen, mit denen in bekannter Weise die Arbeitsstel
lungen der Wegeventile 4, 6, 8 einstellbar sind. Der hierzu
erforderliche Steuerdruck wird in einer Steuerpumpe 16
erzeugt.
Die kolbenseitigen Zylinderräume 10 der Liftzylinder 7 sind
über Leitungen 18, 19 jeweils an das Wegeventil 6 bzw. 8
angeschlossen und außerdem über eine Fülleitung 20 und ein
Absperrventil 22 an einen oder mehrere Dämpfungsspeicher 23.
Das Absperrventil 22 besteht aus einem Zweiwege-Sitzventil
24 und einem Dreiwegeventil 25, das in dem Ausführungsbei
spiel elektrisch ansteuerbar ist. In der dargestellten
Stellung des Dreiwegeventils 25 ist der Steuerraum 26 des
Zweiwege-Sitzventils 24 mit dem Anschluß B am Absperrventil
22 verbunden, d. h. der Druck im Speicher 23 beaufschlagt den
Ventilkörper des Sitzventils in Schließrichtung. In der
umgeschalteten Stellung des Dreiwegeventils 25 wird der
Steuerraum 26 über den Anschluß T mit dem Tank verbunden,
also druckentlastet, so daß der Ventilkörper 24 öffnet und
der Speicher 23 zum Dämpfen der Nickschwingungen mit den
Zylinderräumen 10 verbunden ist.
Die Wirkungsweise ist folgende: Das Aufladen der Speicher 23
erfolgt beim Heben der Last, wenn das Wegeventil 6 in die
Stellung Heben verschoben wird und damit ein entsprechender
Druck in den Zylinderräumen 10 aufgebaut wird. Dieser Druck
wirkt auch auf die dem Anschluß A zugekehrte Fläche des Ven
tilgliedes des Sitzventils 24, das dadurch öffnet, so daß
Druckmittel über das geöffnete Sitzventil in den Speicher
gelangt. Steigt der Speicherdruck auf einen dem Lastdruck
entsprechenden Wert an, so schließt das Sitzventil, dessen
Steuerraum 26 vom Speicherdruck beaufschlagt ist.
Zum Zuschalten des Dämpfungsspeichers 23 auf die Liftzylin
der 7 wird das Dreiwegeventil 25 elektrisch umgesteuert, was
durch willkürliche Betätigung von Seiten des Fahrers oder
auch automatisch erfolgen kann, wodurch der Steuerraum 26
des Sitzventils 24 mit dem Tank verbunden wird, so daß das
Sitzventil öffnet. Dabei ist der Speicherdruck gleich dem
Lastdruck im Zylinderraum 10, da ja vorher der Speicher auf
diesen Druck über die Leitung 20 aufgeladen wurde. Die Dämpfung
erfolgt also mit dem im Zylinderraum 10 herrschenden
Druck, nicht mit einem höheren oder niedrigeren Druck, der
eine Bewegung des Kolbens zur Folge haben würde. Insbeson
dere ist ein Absacken der Last beim Zuschalten der Dämp
fungsspeicher vermieden.
Um das Nachsaugen von Strömungsmittel in die stangenseitigen
Räume 9 der Liftzylinder 7 zu ermöglichen, ist für das für
die Schwimmstellung vorgesehene Wegeventil 8 eine weitere
Schaltstellung D vorgesehen, in der die Anschlußleitung 30
der stangenseitigen Zylinderräume 9 mit der Tankleitung 12
verbunden wird. Das Wegeventil 8 wird in die Schaltstellung
D über ein zusätzliches Steuerventil 31 gebracht, das
gleichzeitig mit dem Dreiwegeventil 25 geschaltet wird. Der
Durchgang des Strömungsmittels durch das Wegeventil 8 in der
Schaltstellung D läßt sich in einfacher Weise dadurch dros
seln, daß der Kolbenschieber beim Umschalten in die Schalt
stellung D an einen Anschlag fährt, der eine entsprechende
Drosselung zur Folge hat. Es ist somit möglich, die erfor
derliche Verbindung der stangenseitigen Zylinderräume zum
Tank beim Zuschalten der Dämpfung mittels eines ohnehin
vorhandenen Wegeventils 8 vorzunehmen.
In der Schaltstellung D des Wegeventils 8 ist der Stangen
seitige Zylinderraum 7 über die Arbeitsleitung 30 und einen
Verbindungskanal 32 im Wegeventil 8 mit der Umlaufleitung 33
verbunden, an welche alle Wegeventile 4, 6, 8 angeschlossen
sind und die stromab des letzten Wegeventils 8 in die Tank
leitung 12 mündet. Damit herrscht beim Zuschalten der Dämp
fung im stangenseitigen Zylinderraum 7 der Umlaufdruck, der
in der Regel etwas höher liegt als der Tankdruck. Dadurch
ist sichergestellt, daß ein Ausscheiden von Luft während der
Dämpfungsbewegung des Arbeitskolbens unterbunden wird.
Claims (6)
1. Hydraulische Steueranordnung für Baumaschinen mit
mindestens einem über mindestens einen hydraulischen Zylin
der betätigbaren Arbeitswerkzeug, insbesondere Ladeschaufel,
mit einem Wegeventil zur Steuerung der Druckmittelwege zwi
schen dem Zylinder, einer Druckmittelquelle und einem Tank,
mit einem hydraulischen Speicher, der über eine Fülleitung
mit der Druckmittelquelle verbindbar ist und mit einem
zwischen dem Zylinder und dem Speicher angeordneten Absperr
ventil, das zum Zuschalten des Speichers zur Dämpfung des
Zylinders geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das
Absperrventil (22) in der Fülleitung (20) angeordnet ist,
die unmittelbar an den Zylinder (7) angeschlossen ist und
daß das Ventilglied (24) des Absperrventils in Schließrich
tung vom Speicherdruck beaufschlagt ist und in Öffnungsrich
tung druckentlastet ist.
2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Druckmittelsteuerraum (26) des Absperr
ventils (22) über ein Dreiwegeventil (25) mit dem Speicher
(23) bzw. Tank verbindbar ist.
3. Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Absperrventil (22) ein Zweiwegesitz
ventil ist.
4. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei dem Wegeventil (6) zur Betätigung des Zylinders (7)
ein weiteres Wegeventil (8) nachgeschaltet ist, dessen
Ventilkolben in eine Schwimmstellung umschaltbar ist, in der
der kolbenseitige Zylinderraum (10) mit dem stangenseitigen
Zylinderraum (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilkolben des weiteren Wegeventils (8) beim Öffnen
des Absperrventils (22) in eine Schaltstellung gebracht
wird, in der der stangenseitige Zylinderraum (7) mit dem
Tank verbunden ist.
5. Steueranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schaltstellung des Ventilkolbens des
weiteren Wegeventils (8) durch einen Anschlag bestimmt ist,
wodurch der Durchfluß von Strömungsmittel zwischen dem Tank
und dem stangenseitigen Zylinderraum (7) gedrosselt ist.
6. Steueranordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem weiteren Wegeventil (8) in dessen
Schaltstellung ein Verbindungskanal (32) zwischen dem stan
genseitigen Zylinderraum (7) und einer Umlaufleitung (33)
vorgesehen ist, daß die Wegeventile (4, 6, 8) in Reihe an
die Umlaufleitung (33) angeschlossen sind und die Umlauf
leitung (33) in die Tankleitung (12) mündet.
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