DE4243578A1 - Nutzfahrzeughydraulik - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nutzfahrzeughydraulik, ins­ besondere für ein Müllfahrzeug, mit mindestes einem Hydraulikkreis, an dem verschiedene Stellorgane zur Durchführung verschiedener Funktionen, wie z. B. Öffnen des Heckteils des Müllfahrzeugs, Heben und Kippen eines Müllbehälters, Bewegen einer Schubwand und einer Preß­ platte sowie Verschieben eines Ausstoßschildes, ange­ schlossen sind und mit einer vom Motor des Müllfahrzeu­ ges antreibbaren Pumpe zur Förderung von Hydrauliköl in den Hydraulikkreis.

Eine solche Müllfahrzeughydraulik wird für den hydrauli­ schen Antrieb von Preßmüllaufbauten an Müllfahrzeugen verwendet. Eine bekannte und bisher in der Praxis viel­ fach im Einsatz befindliche Müllfahrzeughydraulik ist in Fig. 1 dargestellt.

Die bekannte Müllfahrzeughydraulik weist üblicherweise zwei getrennte Hydraulikkreise 2 und 4 auf. In den er­ sten Hydraulikkreis 2 ist vorteilhaft ein kombinierter Ausstoß/Heckteilöffnungsblock 6 geschaltet, über den ein Ausstoßzylinder 8 und ein Heckteilöffnungszylinder 10 mit Hydrauliköl beaufschlagt werden. Ferner ist im er­ sten Hydraulikkreis 2 eine Schüttungshydraulik 12 ge­ schaltet.

Der genaue Aufbau einer Schüttungshydraulik 12 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Schüttungshydraulik 12 ist über Kupplungen 13, 14 und daran angeschlossene Hochdruck­ schläuche 15, 16 mit dem ersten Hydraulikkreis 2 ver­ bunden. Die druckführende Leitung 2P ist am Eingang der Schüttungshydraulik 12 mit der Rückleitung 2R über ein Kurzschlußventil 18 verbunden, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als 2/2-Magnetventil ausgebildet ist. Dieses Kurzschlußventil 18 wird im Falle eines Neutral­ umlaufes durchgeschaltet, um den Neutralumlauf zu ver­ kürzen. In die druckführende Leitung 2P ist ein Drei- Wege-Stromregler 20 geschaltet, welcher ausgangsseitig über ein Rückschlagventil 22 mit dem Eingang eines Hauptventils 24 verbunden ist. Dieses Hauptventil 24 enthält ein 3/3-Ventil 24a sowie ein Druckbegrenzungs­ ventil 24b (150 bar). Am Ausgang des Hauptventils 24 ist ein erster Hubzylinder 26 und über ein Drossel-Rück­ schlagventil 28 ein zweiter Hubzylinder 27 angeschlos­ sen. Die Hubzylinder 26, 27 dienen zum Heben und Senken eines Ladegeschirrs. An den Ausgang des Hauptventils 24 ist zusätzlich über ein Vorspannventil 30 ein erster Schwenkzylinder 32 angeschlossen. Außerdem ist der Aus­ gang des Hauptventils 24 über das Drossel-Rückschlagven­ til 28 und ein Vorspannventil 34 an einen zweiten Schwenkzylinder 36 angeschlossen. Die Schwenkzylinder 32 und 36 dienen zum Kippen des Ladegeschirrs. Die Hubzy­ linder 26, 27 sowie die Eingänge der Vorspannventile 30 und 34 sind gemeinsam über ein 2/2-Magnetventil 46 mit der Rückleitung 2R verbunden.

Der Stromregler 20 ist mit seinem zweiten Ausgang über eine Leitung 37 an den Eingang eines weiteren Stromreg­ lers 38 angeschlossen, dessen erster Ausgang über ein Druckbegrenzungsventil 40 mit der Rückleitung 2R ver­ bunden ist. Der zweite Ausgang des Stromreglers 38 ist über eine Leitung 41 ebenfalls mit der Rückleitung 2R verbunden. Der erste Ausgang des Stromreglers 38 ist mit Hilfe eines 3/2-Magnetventils 42 entweder auf die Rück­ leitung 2R oder über ein Rückschlagventil 44 auf den zweiten Hubzylinder 27 und den Eingang des Vorspannven­ tils 34 schaltbar.

Befindet sich das Kurzschlußventil 18 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung, findet also kein verkürzter Neutral­ umlauf statt, so kann das 3/3-Wegeventil 24a des Haupt­ ventils 24 von der in Fig. 2 gezeigten Stellung in eine Durchschaltstellung geschaltet werden, in der die beiden Hubzylinder 26, 27 mit Hydrauliköl versorgt und somit betätigt werden. Das Ladegeschirr wird nun gehoben. Wenn die beiden Hubzylinder 26, 27 ihre Endstellung erreicht haben, steigt der Druck in den zugehörigen Leitungen, bis die Vorspannventile 30 und 34 durchschalten und dadurch nun die Schwenkzylinder 32, 36 mit Öl versorgt werden und der Schwenkvorgang des Ladegeschirrs einge­ leitet wird. Zum Rückschwenken und Herablassen des Lade­ geschirrs kann anschließend das 2/2-Magnetventil 46 betätigt werden, indem es von der in Fig. 2 gezeigten Stellung in die Durchlaßstellung geschaltet wird.

Im Hydraulikkreis 2 wird Hydrauliköl etwa mit ca. 40 l/min gefördert. Die Stromregler 20 und 38 begrenzen die Fördermenge auf 17 l/min. Hängen nur kleine Müllgefäße mit leichterem Inhalt am Ladegeschirr, so kann wahlweise das 3/2-Magnetventil 42 von der in Fig. 2 gezeigten Stellung in die andere Betriebsstellung umgeschaltet werden, in der der Hubzylinder 27 direkt und parallel zum Hubzylinder 26 mit Hydrauliköl versorgt wird. Da­ durch wird zwar die Leistung der Hubzylinder 26, 27 halbiert, jedoch die Hubgeschwindigkeit verdoppelt, so daß kleine Müllgefäße schneller entleert werden können.

Wie bereits zuvor angedeutet wurde und wie Fig. 1 er­ kennen läßt, umfaßt die bekannte Müllfahrzeughydraulik einen zweiten Hydraulikkreis 4, in den ein Ladewerkhy­ draulikblock 50 geschaltet ist, an den Schubwandzylinder 52 und 53 sowie Preßplattenzylinder 54 und 55 ange­ schlossen sind. Ferner enthält der Ladewerkhydraulik­ block 50 noch ein Vorspannventil 56 zur Aufrechterhal­ tung eines minimalen Steuerdruckes.

Zur Förderung des Hydrauliköls durch die beiden Hydrau­ likkreise 2 und 4 ist eine Konstantdoppelpumpe 60 vor­ gesehen, die über eine Elektromagnetkupplung 62 an einen Nebenabtrieb des mit dem Motor des Müllfahrzeuges ver­ bundenen Getriebe zuschaltbar ist. Die Einheit aus Motor des Müllfahrzeugs und Getriebe ist in Fig. 1 schema­ tisch als Block 64 dargestellt. Mit Hilfe der Elektroma­ gnetkupplung 62 wird die Konstantdoppelpumpe 60 und somit die gesamte Hydraulik während des Fahrens von der einen Aufladestelle zur nächsten Aufladestelle vom Ne­ benabtrieb des Getriebes und somit vom Motor des Müll­ fahrzeuges weggeschaltet. Eine dauernd mitlaufende Pumpe - also ohne Unterbrechung durch die Elektromagnetkupp­ lung 62 - würde durch den dann ebenfalls stattfindenden Neutralumlauf und die daraus resultierende Verlustlei­ stung die Schaltsynchronisation beim Fahren behindern.

Auf der Fahrtroute des Müllfahrzeuges wird dann bei jedem Stop die Elektromagnetkupplung 62 erregt, wodurch die Konstantdoppelpumpe 60 über den Nebenabtrieb des Getriebes an den Motor des Müllfahrzeuges zugeschaltet wird. Gleichzeitig wird die Drehzahl des Motors auf eine Arbeitsdrehzahl angehoben, die oberhalb der Leerlauf­ drehzahl bei etwa 900 bis 1300 U/min liegt.

Die Anlage wird oft im überlagerten Betrieb gefahren, d. h. gleichzeitig mit dem Betrieb der Schüttungshydrau­ lik 12 wird unabhängig davon über den Ladewerkhydraulik­ block 50 das Ladewerk bewegt. Das Hydrauliköl strömt dann einerseits durch den Ladewerkhydraulikblock 50 und andererseits gleichzeitig durch den Ausstoß/Heckteilöff­ nungsblock 6 und die Schüttungshydraulik 12, und zwar auch dann, wenn noch kein Leistungsbedarf besteht, so daß in diesem Fall ein Neutralumlauf stattfindet, der sehr verlustreich ist. Hierbei werden z. B. bei einem Leerlaufdruck von 50 bar im ersten Hydraulikkreis 2 ca. 4,4 PS und bei einem Leerlaufdruck von 25 bar mit einem Vordruck von 15 bar im zweiten Hydraulikkreis 4 ca. 5 PS an Verlustleistungen erzeugt. Maßgebend für diese Ver­ lustleistungen sind Rohrleitungsverluste sowie Verluste in den einzelnen Hydraulikblöcken 6, 12 und 50. Diese Verluste wirken sich negativ auf die Energiebilanz der gesamten Müllfahrzeughydraulik aus. Außerdem entstehen störende Durchströmungsgeräusche. Die relativ schlechte Energiebilanz der bekannten Müllfahrzeughydraulik wirkt sich auch negativ auf den Kraftstoffverbrauch des Motors des Müllfahrzeuges aus. Außerdem muß zur Kompensation der Verluste sowie für den Betrieb der Konstantdoppel­ pumpe die Motordrehzahl angehoben werden, wodurch der Geräuschpegel ansteigt. Ein erhöhter Geräuschpegel ist jedoch für die Umgebung unangenehm und gerade in Wohnge­ bieten besonders störend.

Ferner ist von Nachteil, daß aufgrund von Verlusten eine Erwärmung des Hydrauliköls eintritt. Dies bedingt einen relativ großen Hydrauliktank, welcher einen relativ großen Platzbedarf besitzt, so daß der Einbau eines solchen Hydrauliktanks insbesondere bei beengten Platz­ verhältnissen Schwierigkeiten bereiten.

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Müllfahrzeughy­ draulik der eingangs genannten Art derart zu verbessern und zu optimieren, daß die zuvor angesprochenen Energie­ verluste im wesentlichen eliminiert werden und der Ge­ räuschpegel vermindert wird.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs erwähnten Müllfahr­ zeughydraulik dadurch gelöst, daß die Pumpe derart auf­ gebaut ist, daß ihre Förderleistung zumindest teilweise unabhängig von der Drehzahl des Motors regelbar ist, und eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, die den Leistungs­ bedarf der am Hydraulikkreis angeschlossenen Stellorgane ermittelt und die Förderleistung der Pumpe stets so einstellt, daß die Drehzahl des Motors des Nutzfahrzeu­ ges möglichst niedrig bleibt und erst bei höherem Lei­ stungsbedarf angehoben wird.

Mit Hilfe der Erfindung kann nun die Pumpe im Teillast­ bereich so betrieben werden, daß die Drehzahl des Motors des Nutzfahrzeuges möglichst gering gehalten wird, was sich vorteilhaft auf den Geräuschpegel des Motors aus­ wirkt. Gerade bei einem Müllfahrzeug kann nämlich da­ durch der von dessen Motor erzeugte Geräuschpegel wäh­ rend des Betriebes der Hub-Kippvorrichtung reduziert werden.

Außerdem wird ein verlustreicher Neutralumlauf im Hy­ draulikkreis dadurch vermieden, daß trotz Weiterlaufen des Motors des Müllfahrzeuges die Pumpe auf Null-Förde­ rung geregelt wird, wenn keines der Stellorgane Hydrau­ liköl benötigt. Damit wird nicht nur die Schaltsynchro­ nisation nicht mehr beeinträchtigt, sondern es werden auch in diesem Betriebszustand die im Hydraulikkreis auftretenden Durchströmungsgeräusche vermieden. Durch die Reduzierung der Verluste ergibt sich auch eine ge­ ringere Ölerwärmung, wodurch die Systemölmenge und das Hydrauliktankvolumen reduziert werden können. Gerade die Reduzierung des Hydrauliktankvolumens bringt Vorteile für den Einbau in besonders engen Platzverhältnissen.

Während beim Stand der Technik die Pumpe eine im wesent­ lichen konstante Fördermenge unabhängig vom Leistungs­ bedarf der Stellorgane erzeugte, so daß im Teillastbe­ trieb entsprechende Drosselmaßnahmen erforderlich wur­ den, wodurch die Verluste noch weiter erhöht wurden, wird von der Pumpe der erfindungsgemäßen Müllfahrzeug­ hydraulik lediglich immer genau diejenige Leistung zur Verfügung gestellt, die dem momentanen Leistungsbedarf der Stellorgane entspricht. Dies führt auch zu einer Reduzierung des Installationsaufwandes gegenüber der konventionellen Bauweise. Die Förderleistung der Pumpe ist zwar auf den maximalen Leistungsbedarf ausgelegt, kann jedoch auf geringere Werte und ggf. auf Null je nach Leistungsbedarf der Stellorgane geregelt werden, so daß besondere Drosselmaßnahmen im Hydraulikkreis entfal­ len.

Die Pumpe der erfindungsgemäßen Müllfahrzeughydraulik eignet sich insbesondere bei einem Müllfahrzeug auch für den sogenannten Frontantrieb. Hierbei wird die Pumpe frontseitig im Bereich der Stoßstange montiert und di­ rekt von der Kurbelwelle angetrieben. In diesem Falle wird dann auch während des Fahrens beladen (z. B. bei Sackabfuhr). Beim Stand der Technik mußte dann über ein zusätzlich vorzusehendes Regelventil die Ölmenge ins­ besondere bei höherer Motordrehzahl auf eine maximale Menge begrenzt werden. Dieses Regelventil, welches die Funktion eines Bypass-Ventils hatte, wird bei der Erfin­ dung nicht mehr benötigt. Durch die Regelbarkeit der Förderleistung kann die Pumpe auch bei hoher Motordreh­ zahl so geregelt werden, daß die Ölmenge auf dem benö­ tigten konstanten Wert gehalten wird.

Zweckmäßigerweise bleibt die Pumpe stets am Motor des Nutzfahrzeuges fest angekuppelt, da mit dem erfindungs­ gemäßen Konzept eine Elektromagnetkupplung zum Zuschal­ ten der Pumpe nicht mehr benötigt wird, wie sie noch beim Stand der Technik erforderlich war.

Vorzugsweise sollte die Pumpe derart aufgebaut sein, daß die Förderleistung in einem ersten Betriebszustand un­ abhängig von der Motordrehzahl regelbar ist und in einem zweiten Betriebszustand durch Erhöhung der Motordrehzahl erhöht werden kann. Die Regeleinrichtung steuert die Pumpe dann derart, daß die Pumpe bei geringerem Leistungsbedarf eines oder mehrerer Stellorgane, wie z. B. für den Schüttbetrieb im ersten Betriebszustand, bei einer im wesentlichen konstanten Minimaldrehzahl des Motors und erst bei höherem Leistungsbedarf im zweiten Betriebszustand betrieben wird. Die Minimaldrehzahl des Motors sollte vorzugsweise dessen Leerlaufdrehzahl sein.

Bei einer gegenwärtig besonders bevorzugten Ausführung ist die Pumpe als Axialkolbenpumpe ausgebildet, deren Förderleistung im ersten Betriebszustand zwischen Null und einem bestimmten Zwischenwert durch Verschwenken einer Schrägscheibe gegenüber der Antriebsachse regelbar ist und bei maximal verschwenkter Schrägscheibe im zwei­ ten Betriebszustand durch Erhöhung der Motordrehzahl auf einen Maximalwert erhöht werden kann. Dabei sollte beim Anstieg des Leistungsbedarf s zuerst die Pumpe bei Mini­ maldrehzahl betrieben und die Schrägscheibe entsprechend verschwenkt werden und anschließend bei maximal ver­ schwenkter Schrägscheibe die Motordrehzahl erhöht wer­ den.

Bei einer ebenfalls besonders bevorzugten Ausführung sind an die Regeleinrichtung Sensoren zur Erfassung der Betriebsarten des Motors angeschlossen und stellt die Regeleinrichtung im zweiten Betriebszustand in Abhängig­ keit von den erfaßten Motorbetriebsdaten die Drehzahl des Motors und die Förderleistung der Pumpe insbesondere unter Berücksichtigung eines optimalen Betriebszustandes des Motors ein.

An die Regeleinrichtung sind Sensoren angeschlossen, die über die Druckdifferenz an den Stellorganen deren Lei­ stungsbedarf erfassen. Zweckmäßigerweise geben die Sensoren ihre Signale über elektrische Leitungen an eine elektronische Schaltung in der Regeleinrichtung ab.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Regeleinrichtung einen Speicher enthält, in dem unterschiedliche Be­ triebsweisen der Pumpe in Abhängigkeit von den zu betä­ tigenden Stellorganen abgespeichert und abrufbar sind. Dadurch ist es möglich, die Betriebsweise der Pumpe genau auf das zu bedienende Stellorgan abzustimmen. Beispielsweise kann eine mögliche Betriebsweise darin bestehen, bei Erhöhung des Leistungsbedarfes die Förder­ leistung der Pumpe mit einer bestimmten, ggf. einstell­ baren Steigung nach Art einer Rampenfunktion hochzufah­ ren.

Vorzugsweise sind die Stellorgane bei Nichtbetätigung vom Hydraulikkreis abschaltbar, so daß sie im abgeschal­ teten Zustand vom Hydrauliköl nicht durchströmt werden. Auch diese Maßnahme trägt zur Reduzierung bzw. Eliminie­ rung der störenden Durchströmungsgeräusche bei.

Im allgemeinen gehört zu einer Müllfahrzeughydraulik auch eine Schüttungshydraulik zum Heben und Kippen des Ladegeschirrs. Eine verwirklichte Ausführung einer Schüttungshydraulik enthält ein Ventil zur Förderung von Öl in einen oder mehrere Hubzylinder zum Heben des Lade­ geschirrs. Da gemäß der Erfindung Drosselmaßnahmen nicht erforderlich sind, kann dieses Ventil direkt am Hydrau­ likkreis angeschlossen sein. Gleichfalls können auch der oder die Schwenkzylinder zum Kippen des Ladegeschirrs über Leitungen am Ausgang des Ventils für die Hubzylin­ der angeschlossen sein, und zwar vorzugsweise über ein Vorspannventil. Dadurch werden beim Durchschalten des Ventils zuerst die Hubzylinder betätigt und somit das Ladegeschirr gehoben, bis die Hubzylinder eine Endstel­ lung erreichen und sich der Druck im Hydraulikkreis wieder aufbaut. Dann erst schaltet das Vorspannventil durch, und die Schwenkzylinder werden betätigt, so daß das Ladegeschirr erst nach dem Heben gekippt wird.

Schließlich kann bei einer Ausführung mit mindestens zwei Hydraulikkreisen ein Prioritätsventil vorgesehen sein, durch das bei Bedarf die Pumpe zuerst vorrangig einem vorbestimmten Hydraulikkreis und anschließend dem oder den übrigen Hydraulikkreisen zugeschaltet wird. Dadurch können die Stellorgane in dem bestimmten Hydrau­ likkreis vorrangig bedient werden. Dies ist beispiels­ weise bei einem Müllfahrzeug notwendig, damit bei sehr niedrigem Druckniveau des Ladewerks ein uneingeschränk­ ter Schüttbetrieb gewährleistet ist.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der bei liegenden Figuren näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer bekannten Müllfahrzeughy­ draulik; und

Fig. 2 ein detaillierteres Schaltbild einer bekannten Schüttungshydrau­ lik als Teil der Müllfahrzeughy­ draulik gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Müllfahrzeughy­ draulik; und

Fig. 4 ein detaillierteres Schaltbild einer in der erfindungsgemäßen Müllfahrzeughydraulik verwendeten Schüttungshydraulik.

Nachfolgend wird ein gegenwärtig besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß aufgebauten Müllfahrzeughydraulik anhand der Fig. 3 und 4 be­ schrieben, wobei im wesentlichen nur auf die Unterschie­ de zu der in den Fig. 1 und 2 dargestellten, bekann­ ten Müllfahrzeughydraulik eingegangen wird, jedoch auf eine nochmalige detaillierte Beschreibung von überein­ stimmenden Komponenten, welche mit den gleichen Bezugs­ zeichen gekennzeichnet sind, im wesentlichen verzichtet wird.

Ein wesentlicher Unterschied gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, daß eine Pumpe 70 verwendet wird, die an die Motor-Getriebe-Einheit 64 stets fest - also ohne Zwischenschaltung einer Elektromagnetkupplung - angekuppelt und nicht als Konstantpumpe, sondern als Verstellpumpe ausgebildet ist, bei der die Förderlei­ stung in einem ersten Betriebszustand unabhängig von der Motordrehzahl und in einem zweiten Betriebszustand in Abhängigkeit von der Motordrehzahl regelbar ist.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als Pumpe 70 eine bekannte Axialkolbenpumpe verwendet. Die Axial­ kolbenpumpe enthält eine gegenüber der Rotationsachse der Antriebswelle verschwenkbare Schrägscheibe, welche je nach Ausführung entweder unverdrehbar oder als rotie­ rende Taumelscheibe im Gehäuse der Axialkolbenpumpe gelagert ist. Die Pumpenkolben befinden sich stets in Anlage an die Schrägscheibe, wobei bei unverdrehbar gelagerter Schrägscheibe die Pumpenkolben in einer Kreisbahn um die Antriebsachse herum bewegt werden. Aufgrund der Schrägstellung der Schrägscheibe werden die Pumpenkolben einer Hubbewegung unterworfen, wodurch die Pumpwirkung erzielt wird. Steht dagegen die Schrägschei­ be im rechten Winkel zur Antriebsachse, so ist der Hub der Pumpenkolben und somit die Fördermenge Null. Demnach kann durch Schwenken der Schrägscheibe gegenüber der Antriebsachse die Fördermenge entsprechend eingestellt und geregelt werden. Außerdem kann bei schräggestellter Schrägscheibe zusätzlich noch über die Drehzahl der Antriebsachse geregelt werden. Die Fördermenge ist also eine Funktion aus Stellwinkel der Schrägscheibe und der Drehzahl der Antriebswelle.

Die Pumpe 70 versorgt einen gemeinsamen Hydraulikkreis 72 mit Hydrauliköl, welcher in der dargestellten Aus­ führung in zwei parallele Hydraulikkreise 72a und 72b unterteilt ist. Die maximale Förderleistung der Pumpe 70 ist dabei auf die erforderlichen Maximalmengen der bei­ den Hydraulikkreise 72a und 72b ausgelegt.

Die beiden Hydraulikkreise 72a und 72b sind über ein Prioritätsventil 73 an die Pumpe 70 angeschlossen. Das Prioritätsventil 73 bedient bei Bedarf die nachfolgend noch näher beschriebenen Stellorgane im ersten Hydrau­ likkreis 72a vorrangig. Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt.

In den ersten Hydraulikkreis 72a ist ein kombinierter Ausstoß/Heckteilöffnungsblock 74 geschaltet, an dem in bekannter Weise die Ausstoßzylinder und Heckteilöffnungszylinder 8 und 10 angeschlossen sind. Der Ausstoß/Heckteilöffnungsblock 74 unterscheidet sich von dem bekannten Ausstoß/Heckteilöffnungsblock 6 gemäß Fig. 1 durch eine andere Beschaltung der darin enthal­ tenen Ventile 76 und 77. Sollen nämlich die Ausstoßzy­ linder und Heckteilöffnungszylinder 8 und 10 nicht betä­ tigt werden, so befinden sich die Hydraulikschieber der Ventile 76 und 77 in Sperrschaltung, wobei eine Durch­ strömung mit Hydrauliköl nicht stattfindet und somit ein Neutralumlauf unterbunden wird, wie Fig. 3 schematisch erkennen läßt.

In den ersten Hydraulikkreis 72a ist außerdem eine Schüttungshydraulik 78 geschaltet, deren Aufbau in Fig. 4 näher dargestellt ist. Diese Schüttungshydraulik 78 unterscheidet sich von der bekannten Schüttungshydraulik 12 gemäß Fig. 2 dadurch, daß die Komponenten 18, 20, 37, 38, 40, 41, 42, 43 und 44 weggelassen sind. Diese Komponenten wurden beim Stand der Technik zur Drosselung und Regelung des Hydraulikölstromes verwendet, sind jedoch in der erfindungsgemäßen Müllfahrzeughydraulik aus noch nachfolgend näher beschriebenen Gründen über­ flüssig geworden. Demnach sind die Hubzylinder 26, 27 einerseits und die Schwenkzylinder 32, 36 über die zu­ gehörigen Vorspannventile 30 und 34 andererseits jeweils gemeinsam über das Hauptventil 24 und das vorgeschaltete Rückschlagventil 22 an den ersten Hydraulikkreis 72a direkt angeschlossen. Der Konstruktionsaufwand der in Fig. 4 gezeigten Schüttungshydraulik 78 ist demnach wesentlich geringer als die im Stand der Technik erfor­ derliche Schüttungshydraulik 12 gemäß Fig. 2.

In den zweiten Hydraulikkreis 72b ist ein Ladewerkhy­ draulikblock 80 zur Versorgung der Schubwand- und Preß­ plattenzylinder 52 bis 55 geschaltet. Der Ladewerkhy­ draulikblock 80 unterscheidet sich vom bekannten Lade­ werkhydraulikblock 50 gemäß Fig. 1 lediglich dadurch, daß bei Nichtbetätigung der Schubwand- und Preßplatten­ zylinder 52 bis 55 ein Durchströmen des Hydrauliköls durch den Ladewerkhydraulikblock 80 nicht stattfindet. Dies ist in Fig. 3 durch ein Element 82 schematisch angedeutet. Im allgemeinen sind jedoch die Ventile des Ladewerkhydraulikblockes 80 so ausgebildet, daß die zugehörigen Hydraulikschieber - ähnlich wie bei den Ventilen 76 und 77 des Ausstoß/Heckteilöffnungsblockes 74 - in Sperrschaltung ein Durchströmen des Hydrauliköls verhindern.

Bei verhältnismäßig niedrigem Druckniveau im Ladewerkhy­ draulikblock 80 ist ein uneingeschränkter Schüttbetrieb nur dann gewährleistet, wenn mit Hilfe des Prioritäts­ ventils 73 die Stellorgane im ersten Hydraulikkreis 72a, insbesondere die Schüttungshydraulik 78, vorrangig be­ dient wird. Ist ausreichend Druck im ersten Hydraulik­ kreis 72a aufgebaut, schaltet das Prioritätsventil an­ schließend den zweiten Hydraulikkreis 72b zu. Es ist aber auch möglich, daß das Prioritätsventil 72 vorrangig den zweiten Hydraulikkreis 72b an die Pumpe 70 schaltet.

Außerdem ist ein Signalkreis 90 vorgesehen, der einer­ seits zur Abfrage des benötigten Leistungsbedarfes an den einzelnen Stellorganen - gemäß Fig. 3 an die Venti­ le 76, 77 des Ausstoß/Heckteilöffnungsblockes 74 und gemäß Fig. 4 an das Hauptventil 24 der Schüttungshy­ draulik 78 - und andererseits an das Prioritätsventil 73 und ein Wechselventil 92 angeschlossen ist. Mittels dieses Wechselventils 92 ist die Signalleitung 90 sowohl mit einem Umschaltventil 94 für den Load-Sensing-Betrieb als auch mit einem Regler 96 verbunden.

Der Regler 96 stellt entsprechend den über die Signal­ leitung 90 ankommenden Signalen den Schwenkwinkel der Schrägscheibe in der Axialkolbenpumpe 70 ein. Die Mo­ tordrehzahl wird beim Zuschalten des Ladewerkes ange­ hoben. Das Zuschaltsignal kann zum Anheben der Drehzahl verwendet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet der Signalkreis 90 auf hydraulische Weise und ist dementsprechend an die hierfür vorgesehenen An­ schlüsse der einzelnen Ventile angeschlossen. Je nach Stellung der Ventile erfolgt dann über die Signalleitung 90 ein Leistungsanforderungssignal oder ein Signal, welches anzeigt, daß keine Leistung und somit kein Hy­ drauliköl benötigt wird. Es ist aber auch gleichfalls denkbar, einen elektrischen Signalkreis mit einzelnen Sensoren an den Stellorganen bzw. Ventilen vorzusehen. In einem solchen Fall sollte dann auch der Regler 96 eine elektronische Schaltung aufweisen, damit die elek­ trischen Signale entsprechend verarbeitet werden können.

Nachfolgend wird kurz die Arbeitsweise der zuvor be­ schriebenen Müllfahrzeughydraulik erläutert.

Die Schrägscheibe der Axialkolbenpumpe 70 wird durch Einfluß des Reglers 96 nur dann verschwenkt, wenn von einem oder mehreren der Stellorgane über die Signallei­ tung 90 ein Leistungsbedarf gemeldet wird. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Schieber der Ventile 76, 77 im Ausstoß/Heckteilöffnungsblock 74, der Schieber der Schüttungshydraulik 78 oder die Schieber des Ladewerkhydraulikblockes 80 betätigt werden. Im letzteren Fall wird gleichzeitig das Umschaltventil 94 geschaltet. Erfolgt dagegen keine Lastmeldung über die Signalleitung 90, bleibt die Schrägscheibe der Pumpe 70 im wesentlichen in ihrer 90°-Stellung gegenüber der Antriebsachse, so daß kein Ölfluß und somit kein Neu­ tralumlauf stattfindet. Da sich in diesem Betriebszu­ stand die Hydraulikschieber der entsprechenden Ventile in Sperrschaltung befinden, können der Ausstoß/Hecktei­ löffnungsblock 74, die Schüttungshydraulik 78 und der Ladewerkhydraulikblock 80 nicht durchströmt werden. Demnach werden auch keine Verluste erzeugt. Allerdings baut die Pumpe 70 einen Druck von ca. 20 bar auf, um die inneren Leckagen auszugleichen, wobei allerdings kein Ölfluß erzeugt wird.

Nach erfolgter Bedarfsmeldung über die Signalleitung 90 wird die Schrägscheibe der Pumpe 70 verschwenkt, so daß die Pumpe 70 das Hydrauliköl in die Kolben bzw. Rings­ eiten der Zylinder in bekannter Weise fördert. Dabei ist der Regler 96 so eingestellt, daß bei Anstieg des Lei­ stungsbedarf es zuerst die Pumpe 70 bei Leerlaufdrehzahl der Motor-Getriebe-Einheit 64 von etwa 600 U/min betrie­ ben und dabei lediglich die Schrägscheibe verschwenkt wird und erst anschließend bei maximal verschwenkter Schrägscheibe die Motordrehzahl entsprechend erhöht wird, und zwar je nach Nebenabtriebuntersetzung im all­ gemeinen auf etwa 900 bis 1300 U/min.

So kann nun beispielsweise der Schüttbetrieb mit Hilfe der Schüttungshydraulik 78, welcher nur eine geringe Fördermenge und somit einen geringen Leistungsbedarf erfordert, mit Leerlaufdrehzahl betrieben werden, was sich positiv auf den Lärmpegel des Motor des Müllfahr­ zeuges auswirkt. Die notwendige, zur Verfügung zu stel­ lende Fördermenge wird in diesem Fall nur durch entspre­ chendes Verschwenken der Schrägscheibe geregelt. Steigt der erforderliche Leistungsbedarf nun an, etwa durch Zuschalten des Ladewerkhydraulikblockes 80, wird dann die Drehzahl des Motors entsprechend der verlangten Leistung angehoben, wenn die Schrägscheibe ihre maximale Schwenkstellung erreicht hat.

Gerade wenn der Regler 96 mit einer entsprechenden Elek­ tronik ausgestattet ist, ist es denkbar, diesen mit einem Speicher zu versehen, in dem unterschiedliche Betriebsweisen der Pumpe 70 in Abhängigkeit von den zu betätigenden Stellorganen abgespeichert und abrufbar sind. Das Förderverhalten der Pumpe 70 kann somit genau auf das Stellverhalten des zu betätigenden Stellorgans abgestimmt werden. Beispielsweise kann eine Betriebs­ weise darin bestehen, bei Erhöhung des Leistungsbedarfes die Förderleistung der Pumpe 70 mit einer bestimmten, ggf. einstellbaren Steigung nach Art einer Rampenfunk­ tion hochzufahren; ein solches Stellverhalten ist bei­ spielsweise besonders vorteilhaft bei der Bewegung von großen Massen. Es ist auch eine zukunftsweisende Rege­ lung vorstellbar, bei welcher der Regler 96 mit dem Motorregler über eine weitere Rückmeldeleitung 98 ver­ knüpft ist. Außerdem können an den Regler auch noch Sensoren zur Ermittlung der Motorbetriebsdaten ange­ schlossen sein. Dadurch wird beim Zuschalten des Lade­ werkes eine stufenlose Drehzahlanhebung denkbar, und der Motor sucht sich je nach Verbraucherbedarf seinen opti­ malen Betriebszustand ("Motorbestpunkt"). Hierzu sind zusätzliche Sensoren vorgesehen, die an der Motor-Ge­ triebe-Einheit 64 die Motordaten aufnehmen und über eine Leitung 98 an den Regler 96 übertragen.

Abschließend sei noch erwähnt, daß die Pumpe 70 auch als sogenannter Frontantrieb in Einsatz gelangen kann. Hier­ bei wird die Pumpe 70 frontseitig im Bereich der Stoß­ stange montiert und direkt von der Kurbelwelle des Mo­ tors des Müllfahrzeuges angetrieben. In diesem Fall wird dann auch während des Fahrens beladen (z. B. bei Sack­ abfuhr). Dann wird die Schrägscheibe in der Pumpe 70 bei hoher Motordrehzahl durch Einfluß des Reglers 96 automa­ tisch zurückgeschwenkt, um die Fördermenge auf dem ge­ wünschten Wert konstant zu halten.

Claims (18)

1. Nutzfahrzeughydraulik, insbesondere für ein Müll­ fahrzeug, mit mindestens einem Hydraulikkreis (72), an dem verschiedene Stellorgane (8, 10, 26, 27, 32, 36, 52, 53, 54, 55) zur Durchführung verschiedener Funktionen, wie z. B. Öffnen des Heckteils des Müllfahrzeugs, Heben und Kippen eines Müllbehälters, Bewegen einer Schubwand und einer Preßplatte sowie Verschieben eines Ausstoß­ schildes, angeschlossen sind, und mit einer von einem Motor (64) oder einem mit diesem gekoppelten Nebenab­ trieb des Nutzfahrzeuges antreibbaren Pumpe (70) zur Förderung von Hydrauliköl in den Hydraulikkreis (72), dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (70) derart aufge­ baut ist, daß ihre Förderleistung zumindest teilweise unabhängig von der Drehzahl des Motors (64) regelbar ist, und eine Regeleinrichtung (96) vorgesehen ist, die den Leistungsbedarf der am Hydraulikkreis (72) ange­ schlossenen Stellorgane ermittelt und die Förderleistung der Pumpe (70) stets so einstellt, daß die Drehzahl des Motors (64) des Nutzfahrzeuges möglichst niedrig bleibt und erst bei höherem Leistungsbedarf angehoben wird.

2. Nutzfahrzeughydraulik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (96) aus der Druckdifferenz an den Stellorganen deren Lei­ stungsbedarf ermittelt.

3. Nutzfahrzeughydraulik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (70) am Motor (64) oder Nebenabtrieb des Nutzfahrzeuges fest angekoppelt ist.

4. Nutzfahrzeughydraulik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (70) derart aufge­ baut ist, daß die Förderleistung in einem ersten Be­ triebszustand unabhängig von der Motordrehzahl regelbar ist und in einem zweiten Betriebszustand durch Erhöhung der Motordrehzahl erhöht werden kann.

5. Nutzfahrzeughydraulik nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (96) die Pumpe (70) derart steuert, daß die Pumpe (70) bei geringerem Leistungsbedarf eines oder mehrerer Stell­ organe wie z. B. für den Schüttbetrieb, im ersten Be­ triebszustand bei einer im wesentlichen konstanten Mini­ maldrehzahl des Motors (64) und erst bei höherem Lei­ stungsbedarf im zweiten Betriebszustand betrieben wird.

6. Nutzfahrzeughydraulik nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Minimaldrehzahl des Motors (64) dessen Leerlaufdrehzahl ist.

7. Nutzfahrzeughydraulik nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (70) eine Axial­ kolbenpumpe ist, deren Förderleistung im ersten Be­ triebszustand zwischen Null und einem bestimmten Zwi­ schenwert durch Verschwenken einer Schrägscheibe gegen­ über der Antriebsachse regelbar ist und bei maximal verschwenkter Schrägscheibe im zweiten Betriebszustand durch Erhöhung der Motordrehzahl auf einen Maximalwert erhöht werden kann.

8. Nutzfahrzeughydraulik nach den Ansprüchen 7 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anstieg des Leistungs­ bedarfs zuerst die Pumpe (70) bei Minimaldrehzahl be­ trieben und dabei die Schrägscheibe verschwenkt wird und anschließend bei maximal verschwenkter Schrägscheibe die Motordrehzahl erhöht wird.

9. Nutzfahrzeughydraulik nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an die Regeleinrichtung (96) Sensoren zur Erfassung der Betriebsdaten des Motors (64) angeschlossen sind und die Regeleinrichtung (96) im zweiten Betriebszustand in Abhängigkeit von den erfaßten Motorbetriebsdaten die Drehzahl des Motors (64) und die Förderleistung der Pumpe (70) insbesondere unter Berück­ sichtigung eines optimalen Betriebszustandes des Motors (64) einstellt.

10. Nutzfahrzeughydraulik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an die Regeleinrichtung (96) Sensoren angeschlossen sind, die den Leistungsbedarf der Stellorgane erfassen.

11. Nutzfahrzeughydraulik nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren ihre Signale über elektrische Leitungen an eine elektronische Schal­ tung in der Regeleinrichtung abgeben.

12. Nutzfahrzeughydraulik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (96) einen Speicher enthält, in dem unterschiedliche Be­ triebsweisen der Pumpe (70) in Abhängigkeit von den zu betätigenden Organen abgespeichert und abrufbar sind.

13. Nutzfahrzeughydraulik nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betriebsweise darin besteht, bei Erhöhung des Leistungsbedarf die Förderlei­ stung der Pumpe (70) mit einer bestimmten, ggf. ein­ stellbaren Steigung nach Art einer Rampenfunktion hoch­ zufahren.

14. Nutzfahrzeughydraulik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (74, 76, 77, 80) der Stellorgane bei Nichtbetätigung vom Hydraulikkreis (72) abschaltbar sind, so daß sie im abgeschalteten Zustand vom Hydrauliköl nicht durchströmt werden.

15. Nutzfahrzeughydraulik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, mit einer Schüttungshydraulik (78), die zur Förderung von Öl in einen oder mehrere Hubzylin­ der (26, 27) zum Heben des Ladegeschirrs ein Ventil (24) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Ventil (24) direkt am Hydraulikkreis (72a) angeschlossen ist.

16. Nutzfahrzeughydraulik nach Anspruch 15, bei welcher die Schüttungshydraulik (78) mindestens einen Schwenk­ zylinder (32, 36) zum Kippen des Ladegerätes enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schwenkzylinder (32, 36) über Leitungen am Ausgang des Ventils (24) für die Hubzylinder (26, 27) angeschlossen sind.

17. Nutzfahrzeughydraulik nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schwenkzylinder (32, 36) über ein Vorspannventil (30, 34) am Ausgang des Ventils (24) angeschlossen sind.

18. Nutzfahrzeughydraulik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, mit mindestens zwei Hydraulikkreisen (72a, 72b) gekennzeichnet durch ein Prioritätsventil (73), durch das bei Bedarf die Pumpe (70) zuerst vorrangig einem bestimmten Hydraulikkreis und anschließend dem oder den übrigen Hydraulikkreisen zugeschaltet wird.