EP0770163B1 - Verfahren und einrichtung zur lagegerechten positionierung der an einem abwärts sich bewegenden hubgerüst einer mobilen arbeitsmaschine kippbar angeordneten arbeitsausrüstung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lagegerechten Positionierung des an einem abwärts sich bewegenden Hubgerüst einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Radladers, kippbar angeordneten Arbeitswerkzeuges, insbesondere einer Schaufel, gemäß gattungsbildenden Teilen der ersten beiden Patentansprüche.

Mobile Arbeitsmaschinen, insbesondere Radlader, weisen Arbeitsausrüstungen, insbesondere Schaufeln, auf, die am Rahmen der Arbeitsmaschine mittels eines heb- und senkbaren Hubgerüstes gelagert sind. Für den normalen Betriebszustand der Arbeitsmaschine, insbesondere des Radladers ist es in der Regel sinnvoll, daß die Arbeitsausrüstung, insbesondere die Schaufel, nach erfolgtem Absenken des Hubgerüstes in einer Position angelangt ist, die ein problemloses Weiterarbeiten - ohne umständliches Nachregeln durch den Fahrer - ermöglicht. Diese Position ist in der Regel eine solche, die etwa parallel zur zu bearbeitenden Fläche verläuft. Vielfach sind mobile Arbeitsmaschinen mit einer Rückführautomatik für die Arbeitsausrüstung, insbesondere die Schaufel, versehen, welche nach Aktivierung, vorzugsweise durch Knopfdruck, die Arbeitsausrüstung beim Absenken des Hubgerüstes wieder in die vorgegebene Arbeitsstellung, insbesondere Schürfstellung, bringt. Diese Rückführautomatik arbeitet wegen der während der Schaltzeit der Ventile unterschiedlichen Bedingungen, vor allem wegen des durch den infolge der Dieselmotordrehzahl in weiten Grenzen sich ändernden Pumpenförderstroms ungenau, d.h. der Winkel, mit dem die Arbeitsausrüstung, insbesondere der Schaufelboden, auf dem Untergrund zum Aufliegen kommt, schwankt so stark, daß der Fahrer zur Einstellung des günstigsten Eindringwinkels in das Material von Fall zu Fall nachregeln muß.

Durch die DE-A 41 28 959 ist eine Schaufelladereinrichtung an einem beliebigen Arbeitsfahrzeug bekannt, bei der mindestens ein Kippzylinder einenends am Ladergestell oberhalb der Ladeschwinge und andernends an einem auf der Ladeschwinge schwenkbaren Kipphebel zur Bildung einer Parallelkinematik angelenkt ist, welche die mit dem Kipphebel mittelbar verbundene Ladeschaufel gleichbleibend über den gesamten Hubbereich der Ladeschwinge in ihrer nach oben offenen Schwenkstellung hält. Der Kippzylinder weist einen durch den Zylinderboden hindurchgeführten verlängerten Kolbenstangenabschnitt auf, dessen Länge mindestens derjenigen des Kolbenhubes entspricht und dem in einem am Zylinder befestigten, mit einem Lagerauge versehenen Anschlußglied eine entsprechende Aufnahme mit seitlichem Zugang zum Austausch der Dichtungen des Zylinderbodens zugeordnet ist. Der verlängerte Kolbenstangenabschnitt bildet ein Wegmeßglied für eine zuschaltbare elektro-hydraulische Steuerung, durch welche die Zylinderstellbewegung bzw. die Kippbewegung der Ladeschaufel an einer bestimmten Stelle angehalten wird, die insbesondere ihrer Aufnahmestellung mit zum Fahrplanum im allgemeinen parallel verlaufenden Schaufelboden entspricht. Analog zum eingangs beschriebenen allgemeinen St.d.T. arbeitet auch dieses Rückführsystem für das Hubgerüst im Hinblick auf die verschiedenen Schaltzeiten der Ventile infolge sich stetig ändernder Dieselmotordrehzahlen und somit in weiten Grenzen sich änderndem Pumpenförderstrom ungenau, so daß auch hier Nachregelarbeiten durch die Bedienperson durchgeführt werden müssen.

Der US-A 3,726,428 ist eine Einrichtung zur Positionierung der an einem abwärts sich bewegenden Hubgerüst einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Radladers, kippbar angeordneten Arbeitsausrüstung zu entnehmen, mit mindestens einer durch den Antriebsmotor der Arbeitsmaschine antreibbaren Pumpe und einem einen Kippkolben beinhaltenden Steuerschieber zur Ansteuerung mindestens eines für das Bewegen der Arbeitsausrüstung zuständigen Kippzylinders. Die Pumpe fördert hierbei abhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors Hydrauliköl in verschiedene Hydraulikleitungen, die auf einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder im Bereich eines Magnetventils geschaltet sind. Durch potentiometrische Ansteuerung sind verschiedene Schaltkreise realisierbar, so u.a. auch das Absenken des Hubgerüstes sowie das Ankippen der Arbeitsausrüstung im erdnahen Bereich. Die Addition der Steuerzeiten ergeben relativ hohe Nachlaufzeiten des Kippzylinders, so daß die Arbeitsausrüstung nicht parallel sondern unter einem Winkel nach oben bzw. nach unten auf dem Boden aufkommt.

Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es daher, den vorgebbaren Winkel der Arbeitsausrüstung, insbesondere den Schaufelwinkel, bei weitestgehend allen vorkommenden Betriebsbedingungen bei der Absenkung des Hubgerüstes konstant zu halten.

Dieses Ziel wird einerseits dadurch erreicht, daß beim fortgesetzten Ausfahren der Kolbenstange des Kippzylinders an vorgebbaren Stellen mehrere Messungen des zurückgelegten Weges der Kolbenstange durchgeführt werden, wobei der erste Meßwert ein Signal dahingehend auslöst, daß die Schaltlogik ein weiteres Magnetventil aktiviert, das den Kippkolben in eine Position führt, in welcher ein vorgebbarer reduzierter Ölstrom zum Kippzylinder fließt, und daß bei weiterer nunmehr verlangsamter Ausfahrbewegung der Kolbenstange ein weiterer Meßwert ein weiteres Signal dahingehend auslöst, daß die Schaltlogik beide Magnetventile desaktiviert und der Ölstrom zum Kippzylinder unterbrochen wird.

Dieses Ziel wird andererseits auch dadurch erreicht, daß beim fortgesetzten Ausfahren der Kolbenstange des Kippzylinders an vorgebbaren Stellen mehrere Messungen des zurückgelegten Weges der Kolbenstange durchgeführt werden, wobei der erste Meßwert ein Signal dahingehend auslöst, daß die Schaltlogik ein weiteres Magnetventil aktiviert und gleichzeitig das erste Magnetventil deaktiviert, wodurch der Kippkolben in eine Position geführt wird, in welcher ein vorgebbarer reduzierter Ölstrom zum Kippzylinder fließt, und daß bei weiterer nunmehr verlangsamter Ausfahrbewegung der Kolbenstange ein weiterer Meßwert ein weiteres Signal dahingehend auslöst, daß die Schaltlogik nun auch das weitere Magnetventil deaktiviert und der Ölstrom zum Kippzylinder unterbrochen wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verfahren nach Patentanspruch 1 bzw. 2 sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Eine nach dem einen oder dem anderen Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 arbeitende Einrichtung weist eine kippbar am Hubgerüst angeordnete Arbeitsausrüstung, insbesondere eine Schaufel, mindestens eine durch den Antriebsmotor der Arbeitsmaschine antreibbare Pumpe und einen einen Kippkolben enthaltenen Steuerschieber zur Ansteuerung mindestens eines für das Bewegen der Arbeitsausrüstung zuständigen Kippzylinders, mehrere von einer Vorsteuerpumpe beaufschlagbare Magnetventile zur Verschiebung der Kippkolbens in Abhängigkeit eines vorgegebenen Ausfahrweges der Kolbenstange des Kippzylinders, mindestens eine Meßeinrichtung im Bereich der Kolbenstange zur Erfassung des aktuellen Ausfahrweges der Kolbenstange sowie eine mit den Magnetventilen verbundene Schaltlogik auf, die die Magnetventile in Abhängigkeit der Meßwerte der Meßeinrichtung derart ansteuert, daß bei einem ersten Meßwert das weitere Magnetventil zur Verringerung des Ölstromes durch den Steuerschieber aktiviert wird und bei einem zweiten Meßwert der Ölstrom durch den Steuerschieber unterbrochen wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind den zugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Gemäß alternativem Erfindungsgedanken, bei welchem über die Schaltlogik ein weiteres Magnetventil aktiviert und das erste Magnetventil deaktiviert werden, leitet das weitere Magnetventil dann Öl von der Vorsteuerpumpe in einen mit dem Kippkolben in Wirkverbindung bringbaren Verstellzylinder. Entsprechend der zweiten Alternative weist der Verstellzylinder eine so große Fläche auf, daß die bei der Beaufschlagung mit Steuerdruck erzeugte Kraft größer ist, so daß der Kippkolben sich nur bis zu einer durch den Anschlag des Kolbens vorgegebenen Stellung bewegen kann.

Die Lage dieses Anschlages wird hierbei so gewählt, daß der Kippkolben eine noch so große Steueröffnung freigibt, daß aufgrund des am Regler der Arbeitshydraulikpumpe eingestellten Load-Sensing-Differenzdruckes noch eine Ölmenge durchtreten kann, die etwa gleich oder um ein Geringes niedriger liegt als die bei Leerlaufdrehzahl des Dieselmotors förderbare Ölmenge. Sobald bei weiterer, nun verlangsamter Ausfahrbewegung der Kolbenstange des Kippzylinders die Steuerfahne den Wirkbereich des Näherungsschalters wieder verläßt, wird dieser desaktiviert, d.h. sein Signal fällt wieder ab. Über die Schaltlogik werden nun entweder beide Magnetventile (erste Alternative) oder aber gemäß zweiter Alternative nun auch das weitere Magnetventil wieder stromlos geschaltet, so daß der Kippkolben durch Federn in seine Mittelstellung zentriert und damit der Ölstrom zum Kippzylinder unterbrochen wird, wodurch die Kolbenstange des Kippzylinders zum Stillstand kommt und damit auch die Endlage der Arbeitsausrüstung vorgegeben ist.

Die Länge der Steuerfahne ist vorzugsweise so festzulegen, daß bei höchster Drehzahl des Antriebsmotors und damit größtmöglichem Förderstrom der Arbeitshydraulikpumpe die Kolbenstange des Kippzylinders während der Zeit, die von der Auslösung des Näherungsschalters bei Annäherung der Steuerfahne entweder bis zum Erreichen des Anschlages des Verstellzylinders oder aber bis zum Erreichen der durch diesen Anschlag vorgegebenen Stellung des Kippkolbens vergeht, die Kolbenstange des Kippzylinders nur einen solchen Weg zurücklegt, der gleich oder um ein geringes kleiner als die genannte Länge der Steuerfahne ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß, soweit die Steuerfahne den Wirkbereich des Näherungsschalters verläßt und damit über die Schaltlogik entweder die Magnetventile wieder stromlos werden, oder aber nun auch das weitere Magnetventil wieder stromlos wird, sich eine bestimmte unveränderliche Verstellgeschwindigkeit der Kolbenstange eingestellt hat, welche allein durch die Größe der in dieser Zwischenstellung des Kippkolbens gegebenen Steueröffnung bestimmt ist.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:

Figuren 1 und 2 -

Alternative schematisch dargestellte Möglichkeiten zur lagegerechten Positionierung der an einem abwärts sich bewegenden Hubgerüst, beispielsweise eines Radladers oder Baggerladers, kippbar angeordneten Schaufel.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Schaltplan, der in diesem Beispiel für einen nicht weiter dargestellten Radlader zum Einsatz gelangen kann.

Schematisch dargestellt ist das Hubgerüst 1 des Radladers, das an einem Anlenkpunkt 2 des Radladerrahmens heb- und senkbar gelenkig gelagert ist. Am unteren Ende des Hubgerüstes 1 ist hierbei eine als Schaufel 3 ausgebildete Arbeitsausrüstung angelenkt, die über einen Hebelmechanismus 4,5 mittels eines Kippzylinders 6 betätigbar ist. Der Kippzylinder 6 beinhaltet eine Kolbenstange 7 und ist selber gelenkig im Bereich eines Anlenkpunktes 8 am nicht weiter dargestellten Rahmen des Radladers befestigt. Am Ende der Kolbenstange 7 ist eine Tragstange 9 befestigt, die an ihrem freien Ende eine als einen Teil einer Meßeinrichtung fungierende Steuerfahne 10 trägt. Am Kippzylinder 6 ist ein in diesem Beispiel als Näherungsschalter 11 ausgebildetes Bauteil als zweites Teil einer Meßeinrichtung angeordnet, das über eine elektrische Signalleitung 12 in Wirkverbindung mit einer vorzugsweise auf Relaisbasis aufgebauten Schaltlogik 13 steht. Alternativ könnte die Schaltlogik 13 auch auf elektronischer Basis aufgebaut sein. Die Schaltlogik 13 ist hierbei mittels eines vorzugsweise in der Fahrerkabine (nicht dargestellt) vorgesehenen Tasters 14 aktivierbar. Der Kippzylinder 6 ist hierbei durch eine in ihrem Förderdruck und -volumen mittels eines Reglers 15 regelbaren Arbeitshydraulikpumpe 16, die von einem Dieselmotor 17 angetrieben wird, betätigbar, dergestalt, daß der Volumenstrom der Verstellpumpe 16, wie später beschrieben, in diesem Beispiel über die Leitung 18 auf die Kolbenseite 19 des Kippzylinders 6 geführt wird. Desweiteren sind zwei Magnetventile 20,21 vorgesehen, die von einer Vorsteuerpumpe 22 betätigbar sind. Das Magnetventil 20 wirkt hierbei über die Leitung 23 mit dem Kippkolben 24 des hier nur mit diesem Teil dargestellten Steuerschiebers 25 zusammen, der zwischen zwei Federn 26,27 zentriert ist. Das Magnetventil 21 wirkt über die Leitung 28 mit einem Verstellzylinder 29 zusammen, dessen Kolbenstange 30 in Wirkverbindung mit dem Kippkolben 24 steht. Desweiteren ist ein Überdruckventil 31 vorgesehen.

Die Rückführung der Schaufel 3 aus einem hier nicht weiter dargestellten ausgekippten Zustand bei angehobenem Hubgerüst 1 in die dargestellte etwa horizontal verlaufende Position, d.h. etwa parallel zum Untergrund 32, stellt sich etwa wie folgt dar:

Sobald über den Taster 14 die Schaufelrückführautomatik ausgelöst worden ist, wird über die als Relais aufgebaute Schaltlogik 13 das Magnetventil 20 aktiviert, so daß der Kippkolben 24 des Steuerschiebers 25, über den das Schaufelkippwerk 5 betätigt wird, mit dem am Überdruckventil 31 der Vorsteuerpumpe 22 eingestellten Druck beaufschlagt wird. Der Kippkolben 24 bewegt sich in diesem Beispiel nach links in seine Endstellung, so daß die Arbeitshydraulikpumpe 16 ihr Öl in den die Ankippbewegung auslösenden Raum 19 des Kippzylinders 6 fördert. Die Größe dieses Ölstromes ist abhängig von der momentanen Drehzahl des Antriebsmotors 17 (da bei Radladern die Steueröffnung 33 so dimensioniert ist, daß der bei oder nahe an der Höchstdrehzahl des Antriebsmotors geförderte Ölstrom diese auch passieren kann). Beim fortgesetzten Ausfahren der Kolbenstange 7 wird die mit ihr verbundene Tragstange 9 und damit auch die Steuerfahne 10 entsprechend mitbewegt. Sobald nun die vordere Kante der Steuerfahne 10 in den Wirkbereich des Näherungsschalters 11 gelangt, wird ein Signal ausgelöst, das über die Schaltlogik 13 und die elektrische Leitung 34 das Magnetventil 21 aktiviert. Dieses leitet jetzt Öl von der Vorsteuerpumpe 22 über die Leitung 28 in den Verstellzylinder 29. Der Verstellzylinder 29 weist hierbei eine größere Fläche auf als die auf der anderen Seite des Kippkolbens 24 ebenfalls mit Steuerdruck beaufschlagte Fläche, so daß der Kippkolben 24 durch den Differenzdruck, zusätzlich unterstützt durch die Kraft der Feder 26, soweit nach rechts verschoben wird, bis der Kolben des Verstellzylinders 29 seinen Anschlag erreicht hat. Die Lage dieses Anschlages wird so gewählt, daß der Kippkolben 24 eine noch so große Steueröffnung 33 freigibt, daß aufgrund des am Regler 15 der Arbeitshydraulikpumpe 16 eingestellten Load-Sensing-Differenzdruckes noch eine solche Ölmenge durchtreten kann, die gleich oder um ein geringes niedriger liegt als die bei Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors 17 förderbare Ölmenge. Sobald bei weiterer nun verlangsamter Ausfahrbewegung der Kolbenstange 7 des Kippzylinders 6 die hintere Kante der Steuerfahne 10 den Wirkbereich des Näherungsschalters 11 wieder verläßt, wird dieser deaktiviert, d.h. sein Signal fällt wieder ab. Über die Schaltlogik 13 werden nun beide Magnetventile 20,21 über die elektrischen Leitungen 34,35 wieder stromlos geschaltet, so daß der Kippkolben 24 durch die Kraft der Federn 26,27 in seiner Mittelstellung zentriert und damit der Ölstrom zum Kippzylinder 6 unterbrochen wird, wodurch die Kolbenstange 7 und damit auch das Kippwerk 5 zum Stillstand kommen.

Die Länge der Steuerfahne 10 ist hierbei so festzulegen, daß bei höchster Drehzahl des Antriebsmotors 17 und damit größtmöglichem Förderstrom der Arbeitshydraulikpumpe 16 die Kolbenstange 7 während der Zeit, die von der Auslösung des Näherungsschalters 11 bei Annäherung der Steuerfahne 10 bis zum Erreichen des Anschlages des Kolbens des Verstellzylinders 29 vergeht, die Kolbenstange 7 nur einen solchen Weg zurücklegt, der gleich oder um ein geringes kleiner als die Länge der Steuerfahne 10 ist. Dadurch wird erreicht, daß sobald die Steuerfahne 10 den Wirkbereich des Näherungsschalters 11 verläßt und damit über die Schaltlogik 13 und die elektrischen Leitungen 34,35 die Magnetventile 20,21 wieder stromlos geschaltet werden, sich eine bestimmte von der Drehzahl des Antriebsmotors unabhängige Verstellgeschwindigkeit der Kolbenstange 7 eingestellt hat, welche ein durch die Größe der in dieser Zwiechenstellung des Kippkolbens 24 sich einstellenden Steueröffnung bestimmt ist. Der anteilige nurmehr kurze Rückstellweg des Kippkolbens 24 aus dieser Zwischenposition in seine Mittelstellung mit genau entsprechend der sich über den Resthub vorgegebenen sich verkleinernden Steueröffnung 33 und damit auch vorgegebener noch fließenden Ölmenge, bewirken einen kleinen aber annähernd konstanten Nachlauf der Kolbenstange 7 bis zum Stillstand. Ist dieser Nachlauf experimentell oder rechnerisch gefunden, läßt sich die Steuerfahne 10 auf der Tragstange 9 festsetzen, so daß sich die gewünschte Schaufelstellung ergibt. Diese ist dann durch die erfindungsgemäße Auslegung bei vorgegebener Position der Steuerfahne 10 unveränderlich.

Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung einen alternativen Schaltplan zu Figur 1, der in diesem Beispiel für einen nicht weiter dargestellten Baggerlader zum Einsatz gelangen kann. Da im wesentlichen gleiche Bauteile zur Anwendung gelangen, die zum Teil lediglich unterschiedlich betätigt werden, kommen gleiche Bezugszeichen wie in Figur 1 zum Einsatz.

Schematisch dargestellt ist das Hubgerüst 1 des Baggerladers, das an einem Anlenkpunkt 2 des Laderrahmens heb- und senkbar gelenkig gelagert ist. Am unteren Ende des Hubgerüstes 1 ist hierbei eine als Schaufel 3 ausgebildete Arbeitsausrüstung angelenkt, die über einen Hebelmechanismus 4,5 mittels eines Kippzylinders 6 betätigbar ist. Der Kippzylinder 6 beinhaltet eine Kolbenstange 7 und ist selber gelenkig im Bereich eines Anlenkpunktes 8 am nicht weiter dargestellten Rahmen des Baggerladers befestigt. Am Ende der Kolbenstange 7 ist eine Tragstange 9 befestigt, die an ihrem freien Ende eine als einen Teil einer Meßeinrichtung fungierende Steuerfahne 10 trägt. Am Kippzylinder 6 ist ein in diesem Beispiel als Näherungsschalter 11 ausgebildetes Bauteil als zweltes Teil einer Meßeinrichtung angeordnet, das über eine elektrische Signalleitung 12 in Wirkverbindung mit einer vorzugsweise auf Relaisbasis aufgebauten Schaltlogik 13 steht. Alternativ könnte die Schaltlogik 13 auch auf elektronischer Basis aufgebaut sein. Die Schaltlogik 13 ist hierbei mittels eines vorzugsweise in der Fahrerkabine (nicht dargestellt) vorgesehenen Tasters 14 aktivierbar. Der Kippzylinder 6 ist hierbei durch eine in ihrem Förderdruck und -volumen mittels eines Reglers 15 regelbaren Arbeitshydraulikpumpe 16, die von einem Dieselmotor 17 angetrieben wird, betätigbar, dergestalt, daß der Volumenstrom der Verstellpumpe 16, wie später beschrieben, in diesem Beispiel über die Leitung 18 auf die Kolbenseite 19 des Kippzylinders 6 geführt wird. Desweiteren sind zwei Magnetventile 20,21 vorgesehen, die von einer Vorsteuerpumpe 22 betätigbar sind. Das Magnetventil 20 wirkt hierbei über die Leitung 23 mit dem Kippkolben 24 des hier nur mit diesem Teil dargestellten Steuerschiebers 25 zusammen, der zwischen zwei Federn 26,27 zentriert ist. Das Magnetventil 21 wirkt über die Leitung 28 mit einem Verstellzylinder 29 zusammen, dessen Kolbenstange 30 in Wirkverbindung mit dem Kippkolben 24 steht. Desweiteren ist ein Überdruckventil 31 vorgesehen.

Die Rückführung der Schaufel 3 aus einem hier nicht weiter dargestellten ausgekippten Zustand bei angehobenem Hubgerüst 1 in die dargestellte etwa horizontal verlaufende Position, d.h. etwa parallel zum Untergrund 32, stellt sich etwa wie folgt dar:

Sobald über den Taster 14 die Schaufelrückführautomatik ausgelöst worden ist, wird über die als Relais aufgebaute Schaltlogik 13 das Magnetventil 20 aktiviert, so daß der Kippkolben 24 des Steuerschiebers 25, über den das Schaufelkippwerk 5 betätigt wird, mit dem am Überdruckventil 31 der Vorsteuerpumpe 22 eingestellten Druck beaufschlagt wird. Der Kippkolben 24 bewegt sich in diesem Beispiel nach links in seine Endstellung, so daß die Arbeitshydraulikpumpe 16 ihr Öl in den die Ankippbewegung auslösenden Raum 19 des Kippzylinders 6 fördert. Die Größe dieses Ölstromes ist abhängig von der momentanen Drehzahl des Antriebsmotors 17. Beim fortgesetzten Ausfahren der Kolbenstange 7 wird die mit ihr verbundene Tragstange 9 und damit auch die Steuerfahne 10 entsprechend mitbewegt. Sobald nun die vordere Kante der Steuerfahne 10 in den Wirkbereich des Näherungsschalters 11 gelangt, wird ein Signal ausgelöst, das über die Schaltlogik 13 und die elektrische Leitung 34 das Magnetventil 21 aktiviert und gleichzeitig das Magnetventil 20 deaktiviert. Das Magnetventil 21 leitet jetzt Öl von der Vorsteuerpumpe 22 über die Leitung 28 in den Verstellzylinder 28. Der Verstellzylinder 29 weist hierbei eine so große Fläche auf, daß die bei der Beaufschlagung mit dem Steuerdruck erzeugte Kraft größer ist, als die Rückstellkraft der Feder 26 des Kippkolbens 24. Der Kippkolben 24 bewegt sich durch die Kraft der Feder 26 nun so weit in die entsprechende Richtung, bis er die durch den Schlag des Verstellzylinders 29 vorgegebene Stellung erreicht hat.. Die Lage dieses Anschlages wird so gewählt, daß der Kippkolben 24 eine noch so große Steueröffnung 33 freigibt, daß aufgrund des am Regler 15 der Arbeitshydraulikpumpe 16 eingestellten Load-Sensing-Differenzdruckes noch eine solche Ölmenge durchtreten kann, die gleich oder um ein geringes niedriger liegt als die bei Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors 17 förderbare Ölmenge. Sobald bei weiterer nun verlangsamter Ausfahrbewegung der Kolbenstange 7 des Kippzylinders 6 die hintere Kante der Steuerfahne 10 den Wirkbereich des Näherungsschalters 11 wieder verläßt, wird dieser deaktiviert, d.h. sein Signal fällt wieder ab. Über die Schaltlogik 13 wird nun auch das Magnetventil 21 über die elektrische Leitung 34 wieder stromlos geschaltet, so daß der Kippkolben 24 durch die Kraft der Federn 26,27 in seiner Mittelstellung zentriert und damit der Ölstrom zum Kippzylinder 6 unterbrochen wird, wodurch die Kolbenstange 7 und damit auch das Kippwerk 5 zum Stillstand kommen.

Die Länge der Steuerfahne 10 ist hierbei so festzulegen, daß bei höchster Drehzahl des Antriebsmotors 17 und damit größtmöglichem Förderstrom der Arbeitshydraulikpumpe 16 die Kolbenstange 7 während der Zeit, die von der Auslösung des Näherungsschalters 11 bei Annäherung der Steuerfahne 10 bis zum Erreichen des Anschlages des Kolbens des Vetstellzylinders 29 vergeht, die Kolbenstange 7 nur einen solchen Weg zurücklegt, der gleich oder um ein geringes kleiner als die Länge der Steuerfahne 10 ist. Dadurch wird erreicht, daß sobald die Steuerfahne 10 den Wirkbereich des Näherungsschalters 11 verläßt und damit über die Schaltlogik 13 und die elektrische Leitung 34 das Magnetventil 21 wieder stromlos geschaltet wird, sich eine bestimmte von der Drehzahl des Antriebsmotors unabhängige Verstellgeschwindigkeit der Kolbenstange 7 eingestellt hat, welche ein durch die Größe der in dieser Zwischenstellung des Kippkolbens 24 sich einstellenden Steueröffnung bestimmt ist. Der anteilige nunmehr kurze Rückstellweg des Kippkolbens 24 aus dieser Zwischenposition in seine Mittelstellung mit genau entsprechend der sich über den Resthub vorgegebenen sich verkleinernden Steueröffnung 33 und damit auch vorgegebener noch fließenden Ölmenge, bewirken einen kleinen aber annähernd konstanten Nachlauf der Kolbenstange 7 bis zum Stillstand. Ist dieser Nachlauf experimentell oder rechnerisch gefunden, läßt sich die Steuerfahne 10 auf der Tragstange 9 festsetzen, so daß sich die gewünschte Schaufelstellung ergibt. Diese ist dann durch die erfindungsgemäße Auslegung bei vorgegebener Position der Steuerfahne 10 unveränderlich.

Claims (16)

1. Verfahren zur lagegerechten Positionierung der an einem abwärts sich bewegenden Hubgerüst (1) einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Radladers, kippbar angeordneten Arbeitsausrüstung, insbesondere einer Schaufel (3), indem im Anschluß an die Betätigung einer Positionierautomatik (14) eine damit zusammenwirkende Schaltlogik (13) ein Magnetventil (20) aktiviert, so daß der Kippkolben (24) eines Steuerschiebers (25) in eine den von einer insbesondere geregelten Pumpe (16) geförderten Ölstrom zum Kippzylinder (6) freigebende Position geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim fortgesetzten Ausfahren der Kolbenstange (7) des Kippzylinders (6) an vorgebbaren Stellen mehrere Messungen des zurückgelegten Weges der Kolbenstange (7) durchgeführt werden, wobei der erste Meßwert ein Signal dahingehend auslöst, daß die Schaltlogik (13) ein weiteres Magnetventil (21) aktiviert, das den Kippkolben (24) in eine Position führt, in welcher ein vorgebbarer reduzierter Ölstrom zum Kippzylinder (6) fließt, und daß bei weiterer nunmehr verlangsamter Ausfahrbewegung der Kolbenstange (7) ein weiterer Meßwert ein weiteres Signal dahingehend auslöst, daß die Schaltlogik (13) beide Magnetventile (20,21) desaktiviert und der Ölstrom zum Kippzylinder (6) unterbrochen wird.
2. Verfahren zur lagegerechten Positionierung der an einem abwärts sich bewegenden Hubgerüst (1) einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Radladers, kippbar angeordneten Arbeitsausrüstung, insbesondere einer Schaufel (3), indem im Anschluß an die Betätigung einer Positionierautomatik (14) eine damit zusammenwirkende Schaltlogik (13) ein Magnetventil (20) aktiviert, so daß der Kippkolben (24) eines Steuerschiebers (25) in eine den von einer insbesondere geregelten Pumpe (16) geförderten Ölstrom zum Kippzylinder (6) freigebende Position geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim fortgesetzten Ausfahren der Kolbenstange (7) des Kippzylinders (6) an vorgebbaren Stellen mehrere Messungen des zurückgelegten Weges der Kolbenstange (7) durchgeführt werden, wobei der erste Meßwert ein Signal dahingehend auslöst, daß die Schaltlogik (13) ein weiteres Magnetventil (21) aktiviert und gleichzeitig das erste Magnetventil (20) deaktiviert, wodurch der Kippkolben (24) in eine Position geführt wird, in welcher ein vorgebbarer reduzierter Ölstrom zum Kippzylinder (6) fließt, und daß bei weiterer nunmehr verlangsamter Ausfahrbewegung der Kolbenstange (7) ein weiterer Meßwert ein weiteres Signal dahingehend auslöst, daß die Schaltlogik (13) nun auch das weitere Magnetventil (21) deaktiviert und der Ölstrom zum Kippzylinder (6) unterbrochen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippkolben (24) im Anschluß an die Aktivierung des Magnetventils (20) mit dem an einem Überdruckventil (31) einer Vorsteuerpumpe (22) eingestellten Druck beaufschlagt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen des zurückgelegten Kolbenstangenweges berührungsfrei durchgeführt werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippkolben (24) im Anschluß an seine Rückführung noch eine so große Steueröffnung (33) freigibt, daß aufgrund des am Regler (15) der Pumpe (16) eingestellten Load-Sensing-Differenzdruckes noch eine Ölmenge durchtreten kann, die niedriger ist als die bei Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors (17) förderbare Ölmenge.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßpunkte so festgelegt werden, daß bei höchster Drehzahl des Antriebsmotors (17) und damit größtmöglichem Förderstrom der Pumpe (16) die Kolbenstange (7) im Verlauf der Zeit, die zwischen der Auslösung des Signals für das Magnetventil (21) und der durch den Verstellzylinder (29) erfolgten Positionierung des Kippkolbens (24) vergeht, einen Weg zurücklegt, der gleich oder kleiner als die Länge der Steuerfahne (10) ist.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßpunkte so festgelegt werden, daß bei höchster Drehzahl des Antriebsmotors (17) und damit größtmöglichem Förderstrom der Pumpe (16) die Kolbenstange (7) im Verlauf der Zeit, die zwischen der Auslösung der Signale für die Magnetventile (20 und 21) und der durch den Verstellzylinder (29) erfolgten Positionierung des Kippkolbens (24) vergeht, einen Weg zurücklegt, der gleich oder kleiner als die Länge der Steuerfahne (10) ist.
8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 mit einer kippbar am Hubgerüst angeordneten Arbeitsausrüstung, insbesondere einer Schaufel (3), mit mindestens einer durch den Antriebsmotor (17) der Arbeitsmaschine antreibbaren Pumpe (16) und einem einen Kippkolben (24) enthaltenden Steuerschieber (25) zur Ansteuerung mindestens eines für das Bewegen der Arbeitsausrüstung (3) zuständigen Kippzylinders (6), mit mehreren von einer Vorsteuerpumpe (22) beaufschlagbaren Magnetventilen zur Verschiebung des Kippkolbens (24) in Abhängigkeit eines vorgegebenen Ausfahrweges der Kolbenstange (7) des Kippzylinders (6), mit mindestens einer Meßeinrichtung (10,11) im Bereich der Kolbenstange (7) zur Erfassung des aktuellen Ausfahrweges der Kolbenstange (7) sowie mit einer mit den Magnetventilen (20,21) verbundenen Schaltlogik (13), die die Magnetventile (20,21) in Abhängigkeit der Meßwerte der Meßeinrichtung (10,11) derart ansteuert, daß bei einem ersten Meßwert das weitere Magnetventil (21) zur Verringerung des Ölstromes durch den Steuerschieber (25) aktiviert wird und bei einem zweiten Meßwert der Ölstrom durch den Steuerschieber (25) unterbrochen wird.
9. Einrichtung nach Anspruch 8,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltlogik (13) auf Relaisbasis aufgebaut ist.
10. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 und 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Pumpe (16) die Arbeitshydraulikpumpe der Arbeitsmaschine und als in ihrem Fördervolumen regelbare Verstellpumpe ausgebildet ist.
11. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Meßeinrichtung durch einen im Bereich des Kippzylinders (6) angeordneten Näherungsschalter (11) gebildet ist, der über eine Signalleitung (12) in Wirkverbindung mit der Schaltlogik (13) steht.
12. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Bereich der Kolbenstange (7) eine Steuerfahne (10) angeordnet ist, die beim Ausfahren der Kolbenstange (7) über den am Kippzylinder (6) vorgesehenen Näherungsschalter (11) führbar ist.
13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Kippkolben (24) des Steuerschiebers (25) ventilbetätigt in Abhängigkeit des seitens der Kolbenstange (7) zurückgelegten Weges mittels eines Verstellzylinders (29) aus der vollständig geöffneten in eine vorgebbare anteilig geöffnete Position (33) führbar ist.
14. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Kolben des Verstellzylinders (29) eine größere Fläche als der Kippkolben (24) aufweist, so daß der Kippkolben (24) durch den Differenzdruck, zusätzlich unterstützt durch die Kraft einer Feder (26), soweit verschoben wird, bis der Kolben des Verstellzylinders (2) seinen Anschlag erreicht hat.
15. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Kolben des Verstellzylinders (29) eine so große Fläche aufweist, daß die bei Beaufschlagung mit dem Steuerdruck erzeugte Kraft größer als die Rückstellkraft der Feder (26) des Kippzylinders (24) ist, so daß sich der Kippkolben (24) nur bis zu einer durch den Anschlag des Kolbens des Verstellzylinders (29) vorgegebenen Stellung bewegt.
16. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei Deaktivierung der Magnetventile (20,21) der Kippkolben (24) durch die Kraft zweier Federn (26,27) in seiner Mittelstellung zentrierbar ist.

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