EP4379218A1 - Hydraulic system - Google Patents

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Publication number
EP4379218A1
EP4379218A1 EP23210740.9A EP23210740A EP4379218A1 EP 4379218 A1 EP4379218 A1 EP 4379218A1 EP 23210740 A EP23210740 A EP 23210740A EP 4379218 A1 EP4379218 A1 EP 4379218A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder section
pump
hydraulic system
throttle element
reservoir
Prior art date
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Pending
Application number
EP23210740.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hendrik von Eichel-Streiber
Haiping Zhang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zoeller Kipper GmbH
Original Assignee
Zoeller Kipper GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zoeller Kipper GmbH filed Critical Zoeller Kipper GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F15B11/044—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the return line, i.e. "meter out"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65F3/00—Vehicles particularly adapted for collecting refuse
    • B65F3/02—Vehicles particularly adapted for collecting refuse with means for discharging refuse receptacles thereinto
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    • B65F3/06—Arrangement and disposition of fluid actuators
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    • F15B2211/76—Control of force or torque of the output member
    • F15B2211/761—Control of a negative load, i.e. of a load generating hydraulic energy

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic system for driving a lifting-tilting or tilting device with the features of claim 1.
  • Lifting and tipping devices are used in the waste disposal sector to empty waste containers into a collection container. Depending on the emptying height, the waste container is lifted and tipped upside down in a rotating movement so that the waste it contains falls into the collection container.
  • Such devices are used in particular on waste collection vehicles and are then arranged, for example, in the rear area of the vehicles.
  • the movement of the device is usually hydraulically driven. This means that the waste container is picked up by a pallet truck and is lifted and/or tilted together with the pallet truck using suitable hydraulics. After emptying, the waste container is tilted back into its normal position and lowered back to the ground.
  • tipping back and setting down can be done by gravity, so that tipping back and setting down works without actively driven movement of the respective hydraulic cylinder.
  • a few operating situations require an active lowering movement. If, for example, a waste collection vehicle designed as a rear loader is facing downhill, it can happen that the waste container remains in its emptying position, tipped over the tipping point. The waste container then has to be tipped back over the tipping point again so that the setting down movement can take place. To do this, it is necessary to apply pressure to the hydraulic cylinder on the corresponding side in order to initiate this backward movement.
  • the invention relates to a hydraulic system for driving a lifting, tilting or tipping device with a pump, a reservoir for a hydraulic fluid and at least one hydraulically operable cylinder with a first fluid circuit for a first cylinder section and a second fluid circuit for a second cylinder section, wherein the first fluid circuit has a first inflow line between the pump and the first cylinder section and a first return line between the first cylinder section and the reservoir, characterized in that a variable first throttle element is arranged in the first return line.
  • the hydraulic system according to the invention can be used on both a stationary waste container and a waste collection vehicle.
  • hydraulic fluid is pumped by the pump from the reservoir via the first inflow line into the first cylinder section.
  • This moves the piston of the cylinder and carries out the lifting-tilting or tipping movement, thereby tipping and emptying a waste collection container.
  • It is therefore the first cylinder section that is pressurized to carry out the lifting movement for the waste collection container.
  • the first cylinder section is the piston side of the hydraulic cylinder, while the second cylinder section is the rod side of the hydraulic cylinder.
  • the hydraulic fluid flows out of the first cylinder section via the first return line. Cylinder section back into the reservoir and the waste collection container is tilted back on an inverse trajectory and set down.
  • the first throttle element is variable in the sense that the throttling effect can be set to varying degrees. This can be used, for example, to control the lowering speed of the waste collection container. If the throttling effect is weak, the hydraulic fluid flows quickly back into the reservoir, which results in a rapid lowering movement. If the throttling effect is stronger, the lowering movement is slowed down accordingly. It is even possible to stop the lowering movement completely by completely closing the throttle element. This can be necessary if, for example, people move into the area of the lifting-tilting or tipping device during the emptying cycle and thus endanger their health.
  • the speed of the lifting can also be controlled via the throttle element while maintaining the same pump output. If the throttle element is completely closed, no hydraulic fluid flows back into the reservoir and the first cylinder section is subjected to the maximum possible volume flow, resulting in a rapid lifting movement. If the throttle effect is weaker, a corresponding portion of the hydraulic fluid flows back into the reservoir and the volume flow to the first cylinder section is reduced, and with it the lifting speed.
  • the throttle element By positioning the throttle element in the return line, the pressure loss between the pump and the first cylinder section is reduced to a minimum. This also reduces energy consumption.
  • a check valve can be arranged in the first inflow line, preferably in a section in front of the first cylinder section. This check valve is then closed as soon as the waste container has reached its emptying position. This prevents the lift truck with the waste container from slowly sinking because hydraulic fluid flows back towards the pump.
  • the first return line can be completely different from the first supply line, but can also be identical to it at least in sections. In the latter case, it is advantageous if the first return line branches off from the first supply line between the pump and the first cylinder section. This minimizes the length of the hydraulic lines and prevents power losses.
  • the system according to the invention thus offers a fast response, while the small number of components also results in a low power loss, which leads to energy savings.
  • shut-off valve described above is then preferably arranged between the point at which the first return flow line branches off from the first inflow line and the first cylinder section.
  • the first throttle element is preferably designed as a proportional throttle valve or flow control valve, which is preferably electrically switchable. This has the advantage that the throttle element can be regulated easily and as required. This means that the speed of the raising or lowering movement can be continuously adjusted and no additional element such as a lowering brake valve is necessary, which also contributes to energy savings.
  • the first throttle element can have several switchable directional valves arranged in parallel, each with a orifice arranged in series.
  • the directional valves are preferably designed as switchable 2/2-way valves. This variant is easier to implement in terms of control technology.
  • the variability is created by changing the connection of the valve-orifice combinations. The more valve-orifice combinations there are, the more discrete states are possible. Additional variability can be created by using different orifice diameters.
  • the orifices preferably have a diameter of 0.5 to 5 millimeters.
  • this embodiment of the invention can be designed with flow control valves instead of the orifices, whereby the lowering speed can be adjusted independently of the weight of the load.
  • the pump can be connected to the first and/or the second fluid circuit via a directional control valve.
  • the directional control valve is preferably designed as a switchable 3/2-way valve designed so that the pressurization of the first and second fluid circuits can be switched between easily and with the shortest response time.
  • the directional control valve is also preferably a 2/2-way valve which is arranged in the second fluid circuit, so that the pressurization of the second fluid circuit can be switched easily and quickly.
  • a flow control valve is arranged between the pump and the directional control valve, in particular between the pump and the point at which the first inflow line branches off to the directional control valve, which limits the volume flow coming from the pump. This allows the speed of the lifting truck to be adjusted as needed to prevent it from moving at too high a speed because too much hydraulic fluid is coming from the pump.
  • a check valve is arranged in the first inflow line. This prevents unwanted pressurization in the first fluid circuit when the directional valve in the second fluid circuit is open. Likewise, a backflow of the hydraulic fluid from the first cylinder section back into the reservoir and the associated unwanted lowering of the lifting truck is avoided.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the second fluid circuit has a second inflow line between the pump and the second cylinder section and a second return line between the second cylinder section and the reservoir, with a directional control valve being arranged in the second return line.
  • the second inflow line can be used to pressurize the second cylinder section by pumping hydraulic fluid from the reservoir into the second cylinder section via the pump.
  • the piston of the cylinder can be moved in the opposite direction.
  • the directional control valve in the return line is preferably designed as a switchable 2/2-way valve and thus has at least two possible positions. In a first position, the valve is open so that hydraulic fluid can flow back into the reservoir, for example during a lifting movement. In a second position, the valve is closed and the direct return flow into the reservoir is blocked, for example when the second cylinder section is to be supplied with hydraulic fluid during a lowering movement.
  • a second throttle element is preferably arranged in the second return line.
  • the second throttle element provides additional control of the Return flow of the hydraulic fluid.
  • the volume flow to the second cylinder section can be controlled, especially when the directional control valve is closed.
  • the second throttle element be arranged parallel to the directional control valve.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the second return flow line between the pump and the second cylinder section branches off from the second inflow line.
  • the second inflow line is then partially identical to the second return flow line, which has the advantage that the length of the hydraulic lines is minimized and power losses are prevented.
  • this branch opens up further possibilities for operating the hydraulic system.
  • hydraulic fluid flows from the reservoir, or rather the pump, to the second cylinder section. Excess hydraulic fluid can flow directly back into the reservoir.
  • the directional control valve is open, only the amount of hydraulic fluid required to fill the space freed up by the piston movement is fed to the cylinder. The rest of the hydraulic fluid flows into the reservoir. The result is a lowering movement that is driven purely by the weight of the waste container and the container holder and is purely passive.
  • the directional control valve is closed, the second cylinder section is pressurized and the piston is actively moved so that an active lowering movement can be generated as required, for example to tip a waste container back over the tipping point. This leads to less strain on the lines and lower power requirements, as the volume flow for the second cylinder section does not always have to be maintained. Rather, it is provided as required by simple valve circuits and arrangements, making the system very energy-efficient.
  • the second throttle element is a pressure relief valve or an orifice. This allows the pressure in the second cylinder section to be controlled. In the case of an orifice, this has a diameter of 0.5 to 5 millimeters, preferably 2.5 to 3.5 millimeters, particularly preferably 2.9 to 3.1 millimeters.
  • Fig.1 shows a hydraulic system according to the invention in a first embodiment for driving a lifting, tilting or tipping device with a pump 1 and a reservoir 2 for a hydraulic fluid.
  • the system operates two cylinders 5 which lift and/or tilt a receiving device for a waste container.
  • a first inflow line 3 leads from the pump 1 to the first cylinder section 4 of a cylinder 5.
  • the first inflow line 3 forms a first fluid circuit 7 with the first return line 6, which supplies the first cylinder section 4 of the cylinders 5 with hydraulic fluid.
  • a second fluid circuit 8 consists of a second inflow line 9 and a second return line 10 and supplies the second cylinder section 11 of the cylinders 5 with hydraulic fluid.
  • the first cylinder section 4 is the piston side of the cylinders 5
  • the second cylinder section 11 is the rod side of the cylinders 5.
  • the pump can be connected to the second fluid circuit 8 via the directional valve 12, which is designed as a 2/2-way valve. If the 2/2-way valve is closed, all of the hydraulic fluid delivered by the pump 1 flows to the first cylinder section 4 via the check valve 20. If, however, the 2/2-way valve is open, the hydraulic fluid flows into the second fluid circuit 5 and from there, depending on the operating situation, to the second cylinder section 11 or back into the reservoir 2.
  • the check valve 20 is selected in such a way that an unwanted flow of the hydraulic fluid into the first fluid circuit 7 is avoided. At the same time, it also prevents the hydraulic fluid from flowing from the first cylinder section 4 through the directional valve 12 via the second return line 10, thereby causing an unwanted lowering movement.
  • the flow of hydraulic fluids into the first fluid circuit 7 or into the second fluid circuit 8 can be controlled quickly and efficiently.
  • FIG.1 The system shown is switched for a lifting movement.
  • the check valve 20 connects the pump 1 to the first fluid circuit 7.
  • the directional control valve 12 blocks the path for the hydraulic fluid from the pump to the second return line 10.
  • Hydraulic fluid is fed from the reservoir 2 into the first fluid circuit 7 into the first cylinder section 4 of the cylinders 5, where it moves the piston to produce the lifting movement.
  • the space in the second cylinder section 11 is reduced and the hydraulic fluid present there is fed into the reservoir 2 in the second fluid circuit 8 via the second return line 10.
  • the first return line 6 branches off from the first inflow line 3 between the pump 1 and the first cylinder section 4. This means that in the line section between the branching point and the first cylinder section 4, the first inflow line 3 and the first return line 6 are identical.
  • a first throttle element 13 is arranged in the first return line 6, designed as a proportional throttle valve, with which the speed of the lifting movement can be controlled easily, continuously and with a fast response.
  • the throttle element 13 When the throttle element 13 is closed, the entire volume flow generated by the pump is directed to the first cylinder section 4 and the waste container is moved at high speed. If the throttle element 13 is opened, part of the volume flow is branched off directly into the first return line 6 and the The volume flow flowing through the first cylinder section 4 is lower and so is the lifting speed. The further the throttle element 13 is opened, the slower the lifting movement occurs.
  • the lifting speed can be adjusted quickly and efficiently, for example, to the weight of the waste container or the weight of the contents of the waste container. This can also be done automatically based on sensor data by detecting the container type and/or contents using sensors and then adjusting the lifting speed.
  • Fig.2 shows the hydraulic system described above switched for a lowering movement. This means that the lowering movement is only driven by gravity due to the weight of the waste container and not by pressurizing the second cylinder section 11.
  • the directional control valve 12 is open, and because the check valve 20 prevents the hydraulic fluid from flowing into the first inflow line 3 due to the higher pressure in the cylinders 5 compared to the pump pressure, all of the hydraulic fluid delivered by the pump 1 is directed into the second fluid circuit 8.
  • the piston of the cylinders 5 is moved by the weight of the waste collection containers.
  • the expanding space of the second cylinder section 11 is filled with hydraulic fluid via the second inflow line 9.
  • the excess hydraulic fluid is directed into the reservoir 2 via the second return line 10. This is done purely passively; no pressure is generated in the second cylinder section 11 by the pump 1, which saves energy and protects materials.
  • the movement of the piston in the cylinder 5 displaces the hydraulic fluid present in the first cylinder section 4. It flows via the first return line 6 through the first throttle element 13 back into the reservoir 2.
  • the speed of the lowering movement can be controlled via the first throttle element 13.
  • Stopping the downward movement is possible by completely closing the first throttle element 13 as shown in Fig.3 shown.
  • the hydraulic fluid can no longer flow out of the first fluid circuit 7, as the check valve 20 is also closed and the piston, and with it the waste container, stops.
  • This emergency shutdown can be carried out manually or automatically based on sensor data.
  • Fig.4 shows a hydraulic system in a second embodiment for driving a lifting, tilting or tipping device with a pump 1 and a reservoir 2 for a hydraulic fluid.
  • the system is such that two cylinders 5 are actuated, which lift and/or tilt a receiving device for a waste container.
  • a first inflow line 3 leads from the pump 1 to the first cylinder section 4 of a cylinder 5.
  • the first inflow line 3 forms a first fluid circuit 7 with the first return line 6, which supplies the first cylinder section 4 of the cylinders 5 with hydraulic fluid.
  • a second fluid circuit 8 consists of a second inflow line 9 and a second return line 10 and supplies the second cylinder section 11 of the cylinders 5 with hydraulic fluid.
  • the first cylinder section 4 is the piston side of the cylinders 5
  • the second cylinder section 11 is the rod side of the cylinders 5.
  • the pump 1 can be connected to the first fluid circuit 7 and the second fluid circuit 8 via the directional control valve 12 designed as a 3/2-way valve.
  • the first return line 6 branches off from the first inflow line 3 between the pump 1 and the first cylinder section 4. This means that in the line section between the branch point and the first cylinder section 4, the first inflow line 3 and the first return line 6 are identical.
  • hydraulic fluid flows from the pump 1 via the first inflow line 3 into the first cylinder section 4 of the cylinder 5 and moves the piston so that the waste container is raised and/or tilted.
  • Hydraulic fluid from the first cylinder section 4 back, at the branch point into the first return line 6 and into the reservoir 2.
  • a variable first throttle element 13 is arranged in the first return line 6, in this embodiment after the branch point in the direction of reservoir 2. This is designed here as a proportional throttle valve. The volume flow of the hydraulic fluid to reservoir 2 is controlled by this first throttle element 13.
  • the second return line 10 branches off from the second inflow line 9 between the pump 1 and the second cylinder section 4. This means that in the line section between the branching point and the second cylinder section 11, the second inflow line 9 and the second return line 10 are identical.
  • hydraulic fluid flows from the pump 1 via the second inflow line 9 into the second cylinder section 11 of the cylinder 5.
  • the hydraulic fluid flows back from the second cylinder section 11, at the branching point into the second return line 10 and into the reservoir 2.
  • a directional control valve 14 and a second throttle element 15 are arranged in the second return line.
  • the directional control valve 14 is designed as a 2/2-way valve.
  • the second throttle element 15 is designed as an orifice with a diameter of 3 millimeters.
  • the second throttle element 15 is arranged parallel to the directional control valve 14.
  • the hydraulic system shown is switched for a lifting movement.
  • the directional control valve 12 connects the pump 1 to the first fluid circuit 7. Hydraulic fluid is fed from the reservoir 2 via the first fluid circuit 7 into the first cylinder section 4 of the cylinder 5, where it moves the piston to generate the lifting movement. At the same time, the space in the second cylinder section 11 is reduced and the hydraulic fluid present there is fed into the reservoir 2 in the second fluid circuit 8 via the second return line 10. For this purpose, the directional control valve 14 is opened.
  • the speed of the lifting movement can be controlled easily, continuously and with a fast response via the first throttle element 13. If the proportional throttle valve 13 is closed, the entire volume flow generated by the pump is directed to the first cylinder section 4 and the waste container is moved at high speed. If the throttle element 13 is opened, part of the Volume flow is branched off directly into the first return line 6 and the pressure generated in the cylinder is lower and thus also the lifting speed. The further the throttle element 13 is opened, the slower the lifting movement takes place.
  • the proportional throttle valve 13 has a fast response behavior, so that the lifting speed can be adjusted quickly and efficiently, for example, to the weight of the waste container or the weight of the contents of the waste container. This can also be done automatically based on sensor data by detecting the container type and/or contents using sensors and then adjusting the lifting speed.
  • Fig.5 shows the hydraulic system described above with a circuit in which the lowering movement is passive. This means that the lowering movement is only driven by gravity due to the weight of the waste container and not by pressurizing the second cylinder section 11.
  • the directional control valve 12 connects the pump to the second fluid circuit 8.
  • the directional control valve 14 is open. The hydraulic fluid pumped into the second fluid circuit 8 can therefore flow directly back into the reservoir 2 via the second return line 10.
  • the weight of the waste container moves the piston in the cylinder 5 and thus displaces the hydraulic fluid present in the first cylinder section 4. It flows via the first return line 6 through the first throttle element 13 back into the reservoir 2.
  • the space in the second cylinder section 11 increases so that hydraulic fluid is drawn into the second cylinder section 11 via the second inflow line 9.
  • the pump 1 can be operated with minimal power because the hydraulic fluid required in the second cylinder section 11 is fed purely passively. It is therefore not always necessary to have the required hydraulic fluid for an active lowering movement, as described below in connection with Fig.6
  • the necessary pumping power must be maintained as described. This saves energy and is also gentle on the components of the hydraulic system, which are then not constantly exposed to high fluid pressure.
  • the speed of the lowering movement can also be controlled via the first throttle element 13.
  • the further the first throttle element 13, here the proportional valve, is opened is, the faster the hydraulic fluid can flow out of the first cylinder section 4 and the faster the lowering movement.
  • This means that the speed can also be adapted to requirements during lowering and adjusted to the type and/or content of the container.
  • Fig.6 shows the hydraulic system described above, with a circuit in which the lowering movement is carried out actively.
  • the directional control valve 14 is closed here. This means that the hydraulic fluid delivered by the pump 1 can no longer flow directly into the reservoir 2. Only a small flow is possible through the second throttle element 15. A back pressure builds up and a volume flow is created towards the second cylinder section 11 of the cylinder 5. The piston is moved by the pressure on the side of the second cylinder section 11 and a driven downward movement is created. However, this is not necessary in every emptying situation because the weight of the waste container and the holder for the container is usually sufficient to generate a passive lowering movement.
  • An example of a special situation is emptying with a waste collection vehicle with a rear loader that is oriented downhill.
  • the waste container is then in its emptying position in a tilted position above its tipping point and is hanging in a downhill direction.
  • it can no longer be lowered using its own weight because additional force is required to overcome the tipping point.
  • This is achieved by applying pressure to the second cylinder section 11.
  • the hydraulic system presented here allows this additional force to be applied in a way that is appropriate to the situation and, above all, with a very short response time.
  • the lowering speed can also be controlled by adjusting the first throttle element 13, as described above.
  • FIG.8 A third embodiment of the invention is shown.
  • the circuit is identical to that in Fig.4 Only the first throttle element 13 is designed differently, the other components are identical.
  • the other circuits of the hydraulic system also function analogously to the illustrations and descriptions of the Fig. 5 to 7 .
  • the first throttle element 13 has two switchable directional valves 16, 17 arranged in parallel, each with an orifice 18, 19 arranged in series.
  • the valves 16, 17 are designed as 2/2-way valves.
  • the orifices 18, 19 can have identical or different diameters.
  • the first directional valve 16 is assigned a first orifice 18 with a first diameter.
  • the second directional valve 17 is assigned a second orifice 19 with a second diameter that is different from the first diameter.
  • a total of four switching states are thus possible, whereby four different volume flows are made possible. Accordingly, four discrete speeds are possible when raising or lowering. It is clear that with a larger number of valve-orifice combinations, further, finer gradations can be achieved.
  • the first directional valve 16 is open and the second directional valve 17 is closed.
  • the volume flow is thus determined by the first orifice 18.
  • a particular advantage of this design is the simple controllability of the directional control valves 16, 17.
  • there is a certain degree of redundancy so that if one of the directional control valves 16, 17 fails, the system can still continue to operate.
  • the hydraulic system presented can operate a lifting, tipping or coupling device as needed and in a time-efficient manner. Individual, rare, energy-intensive emptying situations are addressed by simple wiring so that the available energy is used in a targeted manner.
  • the system also has a short response time, which makes emptying waste containers convenient and time-saving. Pressure losses are minimized due to the few components required and the optimized lengths of the fluid lines. This results in lower power requirements and thus lower energy consumption. This is particularly advantageous for electrically operated waste collection vehicles, which can gain more range or have to keep lower battery capacities.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System zum Antrieb einer Hub-Kipp- oder KippVorrichtung mit einer Pumpe (1), einem Reservoir (2) für ein Hydraulikfluid und zumindest einem hydraulisch betreibbaren Zylinder mit einem ersten Fluidkreislauf (7) für einen ersten Zylinderabschnitt (4) und einem zweiten Fluidkreislauf (8) für einen zweiten Zylinderabschnitt (11), wobei der erste Fluidkreislauf (7) eine erste Zuflussleitung (3) zwischen Pumpe (1) und erstem Zylinderabschnitt (4) aufweist sowie eine erste Rückflussleitung (6) zwischen erstem Zylinderabschnitt (4) und Reservoir (2), wobei in der ersten Rückflussleitung (6) ein variables erstes Drosselelement (13) angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, dass das hydraulische System schnell und bedarfsgerecht auf unterschiedliche Betriebszustände anspricht und zudem energiesparend wirkt.

Figure imgaf001
The invention relates to a hydraulic system for driving a lifting, tilting or tipping device with a pump (1), a reservoir (2) for a hydraulic fluid and at least one hydraulically operable cylinder with a first fluid circuit (7) for a first cylinder section (4) and a second fluid circuit (8) for a second cylinder section (11), wherein the first fluid circuit (7) has a first inflow line (3) between the pump (1) and the first cylinder section (4) and a first return line (6) between the first cylinder section (4) and the reservoir (2), wherein a variable first throttle element (13) is arranged in the first return line (6). This makes it possible for the hydraulic system to respond quickly and as required to different operating states and also to save energy.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System zum Antrieb einer Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1.The invention relates to a hydraulic system for driving a lifting-tilting or tilting device with the features of claim 1.

Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtungen werden im Bereich der Abfallentsorgung genutzt, um Abfallbehälter in einen Sammelcontainer zu entleeren. Je nach Einleerhöhe wird der Abfallbehälter angehoben und in einer drehenden Bewegung kopfüber gekippt, so dass der darin enthaltene Abfall in den Sammelcontainer fällt. Derartige Vorrichtungen kommen insbesondere an Abfallsammelfahrzeugen zum Einsatz und sind dann beispielsweise in deren Heckbereich angeordnet.Lifting and tipping devices are used in the waste disposal sector to empty waste containers into a collection container. Depending on the emptying height, the waste container is lifted and tipped upside down in a rotating movement so that the waste it contains falls into the collection container. Such devices are used in particular on waste collection vehicles and are then arranged, for example, in the rear area of the vehicles.

Die Bewegung der Vorrichtung ist zumeist hydraulisch getrieben. Das bedeutet, dass der Abfallbehälter von einem Hubwagen aufgenommen wird und zusammen mit dem Hubwagen durch eine geeignete Hydraulik angehoben und/oder gekippt wird. Nach dem Entleeren wird der Abfallbehälter wieder in seine normale Position gekippt und zurück auf den Boden abgesenkt.The movement of the device is usually hydraulically driven. This means that the waste container is picked up by a pallet truck and is lifted and/or tilted together with the pallet truck using suitable hydraulics. After emptying, the waste container is tilted back into its normal position and lowered back to the ground.

In den meisten Betriebssituationen kann das Zurückkippen und Absetzen schwerkraftgetrieben erfolgen, so dass das Zurückkippen und Absetzen ohne aktiv getriebene Bewegung des jeweiligen Hydraulikzylinders funktioniert. Einige wenige Betriebssituationen machen aber eine aktive Absenkbewegung erforderlich. Wenn beispielsweise ein als Hecklader ausgestaltetes Abfallsammelfahrzeug in Fahrtrichtung bergab steht, kann es passieren, dass der Abfallbehälter in seiner Entleerposition über den Kipppunkt hinausgekippt verharrt. Dann muss der Abfallbehälter erst wieder über den Kipppunkt zurückgekippt werden, damit die Absetzbewegung erfolgen kann. Dazu ist es notwendig, den Hydraulikzylinder auf der entsprechenden Seite mit Druck zu beaufschlagen, um diese Rückwärtsbewegung einzuleiten.In most operating situations, tipping back and setting down can be done by gravity, so that tipping back and setting down works without actively driven movement of the respective hydraulic cylinder. However, a few operating situations require an active lowering movement. If, for example, a waste collection vehicle designed as a rear loader is facing downhill, it can happen that the waste container remains in its emptying position, tipped over the tipping point. The waste container then has to be tipped back over the tipping point again so that the setting down movement can take place. To do this, it is necessary to apply pressure to the hydraulic cylinder on the corresponding side in order to initiate this backward movement.

Diese aktive Absenkbewegung ist aber wie vorstehend erwähnt in vielen Betriebssituationen nicht notwendig. Dennoch muss die Druckbeaufschlagung der des Zylinders stets vorgehalten werden, um diese Betriebssituationen abzudecken. Dies ist jedoch energieaufwändig und damit teuer, da dafür die das System antreibende Pumpe stets laufen muss. Um dies zu kompensieren, könnte die Pumpe selbst reguliert werden und nur in den notwendigen Situationen auf eine entsprechende Leistung hochgefahren werden. Das bringt Nachteile mit sich, etwa langsame Ansprechzeiten und damit Zeitverlust und teure Regelungsschaltungen. Sowohl beim Anheben als auch beim Absetzen des Abfallbehälters gestaltet sich eine situationsadäquate Geschwindigkeitsregelung aufwändig und muss beispielsweise über ein Senkbremsventil realisiert werden. Die genannten Maßnahmen verursachen zudem Widerstände im System, was Energie kostet.However, as mentioned above, this active lowering movement is not necessary in many operating situations. Nevertheless, the pressure on the cylinder must always be maintained in order to cover these operating situations. However, this is energy-intensive and therefore expensive, as the pump driving the system must always be running. To compensate for this, the pump itself could be regulated. and only be increased to the appropriate performance when necessary. This has disadvantages, such as slow response times and thus loss of time and expensive control circuits. When lifting and setting down the waste container, speed control that is appropriate to the situation is complex and must be implemented using a lowering brake valve, for example. The measures mentioned also cause resistance in the system, which costs energy.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine energiesparende, schnell ansprechende Hydraulikschaltung vorzustellen, die eine bedarfsgerechte Ansteuerung der Hydraulik ermöglicht. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein hydraulisches System zum Antrieb einer Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 11.It is the object of the present invention to present an energy-saving, fast-responding hydraulic circuit that enables the hydraulics to be controlled as needed. This object is achieved by a hydraulic system for driving a lifting-tilting or tilting device with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims 2 to 11.

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System zum Antrieb einer Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung mit einer Pumpe, einem Reservoir für ein Hydraulikfluid und zumindest einem hydraulisch betreibbaren Zylinder mit einem ersten Fluidkreislauf für einen ersten Zylinderabschnitt und einem zweiten Fluidkreislauf für einen zweiten Zylinderabschnitt, wobei der erste Fluidkreislauf eine erste Zuflussleitung zwischen Pumpe und erstem Zylinderabschnitt aufweist sowie eine erste Rückflussleitung zwischen erstem Zylinderabschnitt und Reservoir, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Rückflussleitung ein variables erstes Drosselelement angeordnet ist.The invention relates to a hydraulic system for driving a lifting, tilting or tipping device with a pump, a reservoir for a hydraulic fluid and at least one hydraulically operable cylinder with a first fluid circuit for a first cylinder section and a second fluid circuit for a second cylinder section, wherein the first fluid circuit has a first inflow line between the pump and the first cylinder section and a first return line between the first cylinder section and the reservoir, characterized in that a variable first throttle element is arranged in the first return line.

Das erfindungsgemäße hydraulische System kann sowohl an einem ortsfesten Abfallcontainer als auch an einem Abfallsammelfahrzeug zum Einsatz kommen. Im Betrieb wird Hydraulikfluid durch die Pumpe aus dem Reservoir über die erste Zuflussleitung in den ersten Zylinderabschnitt gefördert. Dadurch wird der Kolben des Zylinders bewegt und die Hub-Kipp- oder Kipp-Bewegung ausgeführt, wodurch ein Abfallsammelbehälter gekippt und entleert wird. Es ist also der erste Zylinderabschnitt, der mit Druck beaufschlagt wird, um die Anhebebewegung für den Abfallsammelbehälter auszuführen. Üblicherweise handelt es sich bei dem ersten Zylinderabschnitt um die Kolbenseite des Hydraulikzylinders, während es sich bei dem zweiten Zylinderabschnitt um die Stangenseite des Hydraulikzylinders handelt. Es ist aber auch möglich, die beiden Seiten je nach Bedarf umzukehren. Nach dem Entleeren fließt das Hydraulikfluid über die erste Rückflussleitung aus dem ersten Zylinderabschnitt wieder zurück in das Reservoir und der Abfallsammelbehälter wird auf inverser Trajektorie wieder zurückgekippt und abgesetzt.The hydraulic system according to the invention can be used on both a stationary waste container and a waste collection vehicle. In operation, hydraulic fluid is pumped by the pump from the reservoir via the first inflow line into the first cylinder section. This moves the piston of the cylinder and carries out the lifting-tilting or tipping movement, thereby tipping and emptying a waste collection container. It is therefore the first cylinder section that is pressurized to carry out the lifting movement for the waste collection container. Usually, the first cylinder section is the piston side of the hydraulic cylinder, while the second cylinder section is the rod side of the hydraulic cylinder. However, it is also possible to reverse the two sides as required. After emptying, the hydraulic fluid flows out of the first cylinder section via the first return line. Cylinder section back into the reservoir and the waste collection container is tilted back on an inverse trajectory and set down.

Das erste Drosselelement ist variabel in dem Sinne, dass die Drosselungswirkung unterschiedlich stark einstellbar ist. Damit lässt sich beispielsweise die Absenkgeschwindigkeit des Abfallsammelbehälters steuern. Ist die Drosselungswirkung schwach, fließt das Hydraulikfluid schnell zurück in das Reservoir, was eine schnelle Absenkbewegung zur Folge hat. Bei stärkerer Drosselungswirkung ist die Absenkbewegung entsprechend verlangsamt. Sogar ein vollständiges Stoppen der Absenkbewegung ist so möglich, indem das Drosselelement vollständig geschlossen wird. Dies kann notwendig sein, wenn sich zum Beispiel Personen während des Entleerzyklusses in den Bereich der Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung bewegen und damit ihre Gesundheit gefährden.The first throttle element is variable in the sense that the throttling effect can be set to varying degrees. This can be used, for example, to control the lowering speed of the waste collection container. If the throttling effect is weak, the hydraulic fluid flows quickly back into the reservoir, which results in a rapid lowering movement. If the throttling effect is stronger, the lowering movement is slowed down accordingly. It is even possible to stop the lowering movement completely by completely closing the throttle element. This can be necessary if, for example, people move into the area of the lifting-tilting or tipping device during the emptying cycle and thus endanger their health.

Auch die Geschwindigkeit beim Anheben kann über das Drosselelement bei gleichbleibender Pumpenleistung gesteuert werden. Ist das Drosselelement vollständig geschlossen, fließt keine Hydraulikflüssigkeit zurück in das Reservoir und der erste Zylinderabschnitt wird mit dem maximal möglichen Volumenstrom beaufschlagt, was in einer schnellen Anhebebewegung resultiert. Ist die Drosselwirkung schwächer, fließt ein entsprechender Teil der Hydraulikflüssigkeit zurück in das Reservoir und der Volumenstrom zum ersten Zylinderabschnitt wird geringer und damit auch die Anhebegeschwindigkeit.The speed of the lifting can also be controlled via the throttle element while maintaining the same pump output. If the throttle element is completely closed, no hydraulic fluid flows back into the reservoir and the first cylinder section is subjected to the maximum possible volume flow, resulting in a rapid lifting movement. If the throttle effect is weaker, a corresponding portion of the hydraulic fluid flows back into the reservoir and the volume flow to the first cylinder section is reduced, and with it the lifting speed.

Diese Regulierung erfolgt ohne entsprechende Steuerung der Pumpe und damit mit geringerer Ansprechzeit. Man kann damit auf die konkrete Entleersituation schneller reagieren und die Anhebegeschwindigkeit ohne Zeitverluste von der Größe des Abfallbehälters, dessen Füllgrad oder auch der darin enthaltenen Abfallfraktion abhängig machen.This regulation takes place without the need to control the pump and therefore requires less time to respond. This means that you can react more quickly to the specific emptying situation and make the lifting speed dependent on the size of the waste container, its filling level or the waste fraction it contains without any loss of time.

Durch die Positionierung des Drosselelements in der Rückflussleitung, wird der Druckverlust zwischen Pumpe und erstem Zylinderabschnitt auf ein Minimum reduziert. Damit einher geht auch eine Reduzierung des Energieverbrauchs.By positioning the throttle element in the return line, the pressure loss between the pump and the first cylinder section is reduced to a minimum. This also reduces energy consumption.

Vorteilhafterweise kann in der ersten Zuflussleitung, bevorzugt in einem Teilstück vor dem ersten Zylinderabschnitt, ein Sperrventil angeordnet sein. Dieses Sperrventil wird dann geschlossen, sobald der Abfallbehälter in seiner Entleerposition angekommen ist. Damit wird verhindert, dass der Hubwagen mit dem Abfallbehälter langsam absackt, weil Hydraulikflüssigkeit zurück in Richtung Pumpe strömt.Advantageously, a check valve can be arranged in the first inflow line, preferably in a section in front of the first cylinder section. This check valve is then closed as soon as the waste container has reached its emptying position. This prevents the lift truck with the waste container from slowly sinking because hydraulic fluid flows back towards the pump.

Die erste Rückflussleitung kann vollständig verschieden von der ersten Zuflussleitung sein, aber auch zumindest abschnittsweise mit ihr identisch sein. In letzterem Fall ist es vorteilhaft, wenn die erste Rückflussleitung zwischen Pumpe und erstem Zylinderabschnitt von der ersten Zuflussleitung abzweigt. Dadurch kann die Länge der Hydraulikleitungen minimiert und Leistungsverlusten vorgebeugt werden.The first return line can be completely different from the first supply line, but can also be identical to it at least in sections. In the latter case, it is advantageous if the first return line branches off from the first supply line between the pump and the first cylinder section. This minimizes the length of the hydraulic lines and prevents power losses.

Das erfindungsgemäße System bietet damit eine schnelle Ansprechbarkeit, wobei durch die geringe Anzahl von Komponenten auch ein geringer Leistungsverlust bewirkt wird, was zu Energieeinsparungen führt.The system according to the invention thus offers a fast response, while the small number of components also results in a low power loss, which leads to energy savings.

Das vorstehend beschriebene Sperrventil ist dann bevorzugt zwischen dem Punkt, an dem die erste Rückflussleitung von der ersten Zuflussleitung abzweigt, und dem ersten Zylinderabschnitt angeordnet.The shut-off valve described above is then preferably arranged between the point at which the first return flow line branches off from the first inflow line and the first cylinder section.

Bevorzugt ist das erste Drosselelement als Proportionaldrosselventil oder Stromregelventil ausgestaltet, das vorzugsweise elektrisch schaltbar ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Drosselelement einfach und bedarfsgerecht reguliert werden kann. Damit kann die Geschwindigkeit der Anhebe- oder Absenkbewegung kontinuierlich angepasst werden und es ist kein zusätzliches Element wie ein Senkbremsventil notwendig, was ebenfalls zur Energieeinsparung beiträgt.The first throttle element is preferably designed as a proportional throttle valve or flow control valve, which is preferably electrically switchable. This has the advantage that the throttle element can be regulated easily and as required. This means that the speed of the raising or lowering movement can be continuously adjusted and no additional element such as a lowering brake valve is necessary, which also contributes to energy savings.

Alternativ kann das erste Drosselelement mehrere parallel angeordnete schaltbare Wegeventile mit jeweils in Reihe angeordneter Blende aufweisen. Damit werden diskrete Schaltungszustände geschaffen, so dass festgelegte Anhebe- und Absenkgeschwindigkeiten eingestellt werden können. Bevorzugt sind die Wegeventile als schaltbare 2/2-Wege-Ventile ausgeführt. Diese Variante ist steuertechnisch einfacher zu realisieren. Die Variabilität wird durch wechselnde Verschaltung der Ventil-Blende-Kombinationen erzeugt. Je mehr Ventil-Blende-Kombinationen vorhanden sind, desto mehr diskrete Zustände sind möglich. Durch unterschiedliche Blendendurchmesser kann zusätzliche Variabilität erzeugt werden. Vorzugsweise haben die Blenden einen Durchmesser von 0,5 bis 5 Millimeter.Alternatively, the first throttle element can have several switchable directional valves arranged in parallel, each with a orifice arranged in series. This creates discrete switching states so that specified raising and lowering speeds can be set. The directional valves are preferably designed as switchable 2/2-way valves. This variant is easier to implement in terms of control technology. The variability is created by changing the connection of the valve-orifice combinations. The more valve-orifice combinations there are, the more discrete states are possible. Additional variability can be created by using different orifice diameters. The orifices preferably have a diameter of 0.5 to 5 millimeters.

Weiterhin kann diese Ausgestaltung der Erfindung mit Stromregelventilen an Stelle der Blenden ausgeführt sein, wodurch die Absenkgeschwindigkeit unabhängig vom Gewicht der Last eingestellt werden kann.Furthermore, this embodiment of the invention can be designed with flow control valves instead of the orifices, whereby the lowering speed can be adjusted independently of the weight of the load.

Weiterhin ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Pumpe über ein Wegeventil mit dem ersten und/oder dem zweiten Fluidkreislauf verbindbar ist. Bevorzugt ist das Wegeventil als schaltbares 3/2-Wege-Ventil ausgestaltet, wodurch auf einfache Weise und mit kürzestem Ansprechverhalten zwischen der Druckbeaufschlagung des ersten und des zweiten Fluidkreislaufs gewechselt werden kann. Weiterhin bevorzugt ist das Wegeventil ein 2/2-Wegeventil, das in dem zweiten Fluidkreislauf angeordnet ist, wodurch die Druckbeaufschlagung der zweiten Fluidkreislaufs einfach und schnell geschaltet werden kann.Furthermore, in an advantageous embodiment of the invention, the pump can be connected to the first and/or the second fluid circuit via a directional control valve. The directional control valve is preferably designed as a switchable 3/2-way valve designed so that the pressurization of the first and second fluid circuits can be switched between easily and with the shortest response time. The directional control valve is also preferably a 2/2-way valve which is arranged in the second fluid circuit, so that the pressurization of the second fluid circuit can be switched easily and quickly.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Pumpe und dem Wegeventil, insbesondere zwischen der Pumpe und dem Punkt, an dem die erste Zuflussleitung zum Wegeventil abzweigt, ein Stromregelventil angeordnet, das den von der Pumpe kommenden Volumenstrom begrenzt. Damit kann bedarfsorientiert die Geschwindigkeit des Hubwagens angepasst werden, um zu verhindern, dass dieser sich mit zu hoher Geschwindigkeit bewegt, weil zu viel Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe kommt.In a further preferred embodiment, a flow control valve is arranged between the pump and the directional control valve, in particular between the pump and the point at which the first inflow line branches off to the directional control valve, which limits the volume flow coming from the pump. This allows the speed of the lifting truck to be adjusted as needed to prevent it from moving at too high a speed because too much hydraulic fluid is coming from the pump.

Besonders bevorzugt ist in der ersten Zuflussleitung ein Rückschlagventil angeordnet. Damit kann bei geöffnetem Wegeventil im zweiten Fluidkreislauf eine ungewollte Druckbeaufschlagung im ersten Fluidkreislauf vermieden werden. Ebenso wird ein Rückfluss des Hydraulikfluids von dem ersten Zylinderabschnitt zurück in das Reservoir und ein damit verbundenes ungewolltes Absenken des Hubwagens vermieden.Particularly preferably, a check valve is arranged in the first inflow line. This prevents unwanted pressurization in the first fluid circuit when the directional valve in the second fluid circuit is open. Likewise, a backflow of the hydraulic fluid from the first cylinder section back into the reservoir and the associated unwanted lowering of the lifting truck is avoided.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der zweite Fluidkreislauf eine zweite Zuflussleitung zwischen Pumpe und zweitem Zylinderabschnitt aufweist sowie eine zweite Rückflussleitung zwischen zweitem Zylinderabschnitt und Reservoir, wobei in der zweiten Rückflussleitung ein Wegeventil angeordnet ist. Durch die zweite Zuflussleitung kann der zweite Zylinderabschnitt mit Druck beaufschlagt werden, indem Hydraulikfluid aus dem Reservoir über die Pumpe in den zweiten Zylinderabschnitt gefördert wird. Mit anderen Worten kann der Kolben des Zylinders in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden. Das Wegeventil in der Rückflussleitung ist vorzugsweise als schaltbares 2/2-Wegeventil ausgeführt, und weist somit zumindest zwei mögliche Stellungen auf. In einer ersten Stellung ist das Ventil offen, so dass Hydraulikfluid zurück in das Reservoir fließen kann, beispielsweise während einer Anhebebewegung. In einer zweiten Stellung ist das Ventil geschlossen und der direkte Rückfluss in das Reservoir blockiert, etwa wenn bei einer Absenkbewegung der zweite Zylinderabschnitt mit Hydraulikfluid versorgt werden soll.A further advantageous embodiment of the invention provides that the second fluid circuit has a second inflow line between the pump and the second cylinder section and a second return line between the second cylinder section and the reservoir, with a directional control valve being arranged in the second return line. The second inflow line can be used to pressurize the second cylinder section by pumping hydraulic fluid from the reservoir into the second cylinder section via the pump. In other words, the piston of the cylinder can be moved in the opposite direction. The directional control valve in the return line is preferably designed as a switchable 2/2-way valve and thus has at least two possible positions. In a first position, the valve is open so that hydraulic fluid can flow back into the reservoir, for example during a lifting movement. In a second position, the valve is closed and the direct return flow into the reservoir is blocked, for example when the second cylinder section is to be supplied with hydraulic fluid during a lowering movement.

Weiterhin bevorzugt ist in der zweiten Rückflussleitung ein zweites Drosselelement angeordnet. Das zweite Drosselelement bewirkt eine zusätzliche Kontrolle des Rückflusses des Hydraulikfluides. Insbesondere bei geschlossenem Wegeventil kann der Volumenstrom zum zweiten Zylinderabschnitt kontrolliert werden.Furthermore, a second throttle element is preferably arranged in the second return line. The second throttle element provides additional control of the Return flow of the hydraulic fluid. The volume flow to the second cylinder section can be controlled, especially when the directional control valve is closed.

Besonders bevorzugt ist daher das zweite Drosselelement parallel zu dem Wegeventil angeordnet.It is therefore particularly preferred that the second throttle element be arranged parallel to the directional control valve.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zweite Rückflussleitung zwischen Pumpe und zweitem Zylinderabschnitt von der zweiten Zuflussleitung abzweigt. Auch hier ist dann die zweite Zuflussleitung abschnittsweise identisch mit der zweiten Rückflussleitung, wodurch der Vorteil erzielt wird, dass die Länge der Hydraulikleitungen minimiert und Leistungsverlusten vorgebeugt wird.A further advantageous embodiment of the invention provides that the second return flow line between the pump and the second cylinder section branches off from the second inflow line. Here too, the second inflow line is then partially identical to the second return flow line, which has the advantage that the length of the hydraulic lines is minimized and power losses are prevented.

Darüber hinaus eröffnet diese Abzweigung weitere Möglichkeiten, das hydraulische System zu betreiben. Bei einer Absenkbewegung fließt Hydraulikfluid vom Reservoir, respektive der Pumpe, zum zweiten Zylinderabschnitt. Überschüssiges Hydraulikfluid kann unmittelbar zurück in das Reservoir fließen. Ist das Wegeventil geöffnet, wird lediglich der Anteil an Hydraulikfluid zum Zylinder geleitet, der notwendig ist, um den durch die Kolbenbewegung freiwerdenden Raum zu füllen. Der Rest des Hydraulikfluids fließt in das Reservoir. Das Ergebnis ist eine rein vom Gewicht des Abfallbehälters und der Behälteraufnahme getriebene Absenkbewegung, die rein passiv erfolgt. Ist das Wegeventil geschlossen, wird der zweite Zylinderabschnitt mit Druck beaufschlagt und der Kolben aktiv bewegt, so dass bedarfsgerecht eine aktive Absenkbewegung erzeugt werden kann, um beispielsweise einen Abfallbehälter über den Kipppunkt wieder zurückzukippen. Das führt zu einer geringeren Belastung der Leitungen und geringerem Leistungsbedarf, da nicht stets der Volumenstrom für den zweiten Zylinderabschnitt aufrechterhalten werden muss. Vielmehr wird er durch einfache Ventilschaltungen und - anordnungen bedarfsgerecht bereitgestellt, wodurch das System sehr energiesparend ist.In addition, this branch opens up further possibilities for operating the hydraulic system. During a lowering movement, hydraulic fluid flows from the reservoir, or rather the pump, to the second cylinder section. Excess hydraulic fluid can flow directly back into the reservoir. If the directional control valve is open, only the amount of hydraulic fluid required to fill the space freed up by the piston movement is fed to the cylinder. The rest of the hydraulic fluid flows into the reservoir. The result is a lowering movement that is driven purely by the weight of the waste container and the container holder and is purely passive. If the directional control valve is closed, the second cylinder section is pressurized and the piston is actively moved so that an active lowering movement can be generated as required, for example to tip a waste container back over the tipping point. This leads to less strain on the lines and lower power requirements, as the volume flow for the second cylinder section does not always have to be maintained. Rather, it is provided as required by simple valve circuits and arrangements, making the system very energy-efficient.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Drosselelement ein Druckbegrenzungsventil oder eine Blende. Damit kann der Druck im zweiten Zylinderabschnitt kontrolliert werden. Im Falle einer Blende hat diese einen Durchmesser von 0,5 bis 5 Millimeter, bevorzugt 2,5 bis 3,5 Millimeter, besonders bevorzugt 2,9 bis 3,1 Millimeter.In a further embodiment of the invention, the second throttle element is a pressure relief valve or an orifice. This allows the pressure in the second cylinder section to be controlled. In the case of an orifice, this has a diameter of 0.5 to 5 millimeters, preferably 2.5 to 3.5 millimeters, particularly preferably 2.9 to 3.1 millimeters.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei werden gleiche Merkmale mit beziehungsweise Merkmale mit gleicher Funktion mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.Further features of the invention emerge from the exemplary embodiments presented below. Identical features are designated with the same reference numerals, or features with the same function are designated with the same reference numerals.

Es zeigen:

Figur 1
eine erste Ausführung eines hydraulischen Systems mit einer Schaltung für eine Anhebebewegung,
Figur 2
eine erste Ausführung eines hydraulischen Systems mit einer Schaltung für eine passive Absenkbewegung,
Figur 3
eine erste Ausführung eines hydraulischen Systems mit einer Schaltung für einen Stoppvorgang,
Figur 4
eine zweite Ausführung eines hydraulischen Systems mit einer Schaltung für eine Anhebebewegung,
Figur 5
eine zweite Ausführung eines hydraulischen Systems mit einer Schaltung für eine passive Absenkbewegung,
Figur 6
eine zweite Ausführung eines hydraulischen Systems mit einer Schaltung für eine aktive Absenkbewegung,
Figur 7
eine zweite Ausführung eines hydraulischen Systems mit einer Schaltung für einen Stoppvorgang,
Figur 8
eine dritte Ausführung eines hydraulischen Systems mit einer Schaltung für eine Anhebebewegung.
Show it:
Figure 1
a first embodiment of a hydraulic system with a circuit for a lifting movement,
Figure 2
a first embodiment of a hydraulic system with a circuit for a passive lowering movement,
Figure 3
a first embodiment of a hydraulic system with a circuit for a stop process,
Figure 4
a second embodiment of a hydraulic system with a circuit for a lifting movement,
Figure 5
a second version of a hydraulic system with a circuit for a passive lowering movement,
Figure 6
a second version of a hydraulic system with a circuit for an active lowering movement,
Figure 7
a second embodiment of a hydraulic system with a circuit for a stop process,
Figure 8
a third embodiment of a hydraulic system with a circuit for a lifting movement.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes hydraulisches System in einer ersten Ausführungsform zum Antrieb einer Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung mit einer Pumpe 1 und einem Reservoir 2 für ein Hydraulikfluid. Mit dem System werden zwei Zylinder 5 betätigt, die eine Aufnahmevorrichtung für einen Abfallbehälter anheben und/oder kippen. Von der Pumpe 1 führt eine erste Zuflussleitung 3 zum ersten Zylinderabschnitt 4 eines Zylinders 5. Die erste Zuflussleitung 3 bildet mit der ersten Rückflussleitung 6 einen ersten Fluidkreislauf 7, der den ersten Zylinderabschnitt 4 der Zylinder 5 mit Hydraulikfluid versorgt. Fig.1 shows a hydraulic system according to the invention in a first embodiment for driving a lifting, tilting or tipping device with a pump 1 and a reservoir 2 for a hydraulic fluid. The system operates two cylinders 5 which lift and/or tilt a receiving device for a waste container. A first inflow line 3 leads from the pump 1 to the first cylinder section 4 of a cylinder 5. The first inflow line 3 forms a first fluid circuit 7 with the first return line 6, which supplies the first cylinder section 4 of the cylinders 5 with hydraulic fluid.

Ein zweiter Fluidkreislauf 8 besteht aus einer zweiten Zuflussleitung 9 und einer zweiten Rückflussleitung 10 und versorgt den zweiten Zylinderabschnitt 11 der Zylinder 5 mit Hydraulikfluid.A second fluid circuit 8 consists of a second inflow line 9 and a second return line 10 and supplies the second cylinder section 11 of the cylinders 5 with hydraulic fluid.

Bei dem ersten Zylinderabschnitt 4 handelt es sich in dieser Ausführung um die Kolbenseite der Zylinder 5, bei dem zweiten Zylinderabschnitt 11 um die Stangenseite der Zylinder 5.In this embodiment, the first cylinder section 4 is the piston side of the cylinders 5, and the second cylinder section 11 is the rod side of the cylinders 5.

Die Pumpe ist über das als 2/2-Wege-Ventil ausgeführte Wegeventil 12 mit dem zweiten Fluidkreislauf 8 verbindbar. Ist das 2/2-Wege-Ventil geschlossen fließt das gesamte von der Pumpe 1 geförderte Hydraulikfluid über das Rückschlagventil 20 zum ersten Zylinderabschnitt 4. Ist hingegen das 2/2-Wege-Ventil geöffnet, fließt das Hydraulikfluid in den zweiten Fluidkreislauf 5 und dort je nach Betriebssituation zu dem zweiten Zylinderabschnitt 11 oder zurück in das Reservoir 2. Das Rückschlagventil 20 ist dabei so gewählt, dass ein ungewollter Fluss des Hydraulikfluids in den ersten Fluidkreislauf 7 vermieden wird. Gleichzeitig wird auch verhindert, dass das Hydraulikfluid aus dem ersten Zylinderabschnitt 4 durch das Wegeventil 12 über die zweite Rückflussleitung 10 fließt und dadurch ungewollt eine Absenkbewegung erfolgt. Insbesondere im Zusammenspiel von Wegeventil 12 und Rückschlagventil 20 kann der Fluss der Hydraulikfluids in den ersten Fluidkreislauf 7 oder in den zweiten Fluidkreislauf 8 schnell und effizient gesteuert werden.The pump can be connected to the second fluid circuit 8 via the directional valve 12, which is designed as a 2/2-way valve. If the 2/2-way valve is closed, all of the hydraulic fluid delivered by the pump 1 flows to the first cylinder section 4 via the check valve 20. If, however, the 2/2-way valve is open, the hydraulic fluid flows into the second fluid circuit 5 and from there, depending on the operating situation, to the second cylinder section 11 or back into the reservoir 2. The check valve 20 is selected in such a way that an unwanted flow of the hydraulic fluid into the first fluid circuit 7 is avoided. At the same time, it also prevents the hydraulic fluid from flowing from the first cylinder section 4 through the directional valve 12 via the second return line 10, thereby causing an unwanted lowering movement. In particular, in the interaction of directional control valve 12 and check valve 20, the flow of hydraulic fluids into the first fluid circuit 7 or into the second fluid circuit 8 can be controlled quickly and efficiently.

Das in Fig. 1 gezeigte System ist für eine Anhebebewegung geschaltet. Das Rückschlagventil 20 verbindet die Pumpe 1 mit dem ersten Fluidkreislauf 7. Das Wegeventil 12 blockiert den Weg für das Hydraulikfluid von der Pumpe zu der zweiten Rückflussleitung 10.This in Fig.1 The system shown is switched for a lifting movement. The check valve 20 connects the pump 1 to the first fluid circuit 7. The directional control valve 12 blocks the path for the hydraulic fluid from the pump to the second return line 10.

Hydraulikfluid wird aus dem Reservoir 2 in den ersten Fluidkreislauf 7 in den ersten Zylinderabschnitt 4 der Zylinder 5 geleitet, wo es den Kolben bewegt, um die Anhebebewegung zu erzeugen. Gleichzeitig wird der Raum im zweiten Zylinderabschnitt 11 verringert und das dort vorhandene Hydraulikfluid wird im zweiten Fluidkreislauf 8 über die zweite Rückflussleitung 10 in das Reservoir 2 geleitet.Hydraulic fluid is fed from the reservoir 2 into the first fluid circuit 7 into the first cylinder section 4 of the cylinders 5, where it moves the piston to produce the lifting movement. At the same time, the space in the second cylinder section 11 is reduced and the hydraulic fluid present there is fed into the reservoir 2 in the second fluid circuit 8 via the second return line 10.

Die erste Rückflussleitung 6 zweigt zwischen der Pumpe 1 und dem ersten Zylinderabschnitt 4 von der ersten Zuflussleitung 3 ab. Das bedeutet, dass in dem Leitungsabschnitt zwischen dem Abzweigpunkt und dem ersten Zylinderabschnitt 4 die erste Zuflussleitung 3 und die erste Rückflussleitung 6 identisch sind.The first return line 6 branches off from the first inflow line 3 between the pump 1 and the first cylinder section 4. This means that in the line section between the branching point and the first cylinder section 4, the first inflow line 3 and the first return line 6 are identical.

In der ersten Rückflussleitung 6 ist ein erstes Drosselelement 13 angeordnet, als Proportionaldrosselventil ausgeführt, mit dem die Geschwindigkeit der Anhebebewegung einfach, stufenlos und mit schnellem Ansprechverhalten gesteuert werden kann. Bei geschlossenem Drosselelement 13 wird der gesamte von der Pumpe erzeugte Volumenstrom zum ersten Zylinderabschnitt 4 geleitet und der Abfallbehälter mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Ist das Drosselelement 13 geöffnet, wird ein Teil des Volumenstroms direkt in die erste Rückflussleitung 6 abgezweigt und der in den ersten Zylinderabschnitt 4 fließende Volumenstrom ist geringer und damit auch die Anhebegeschwindigkeit. Je weiter das Drosselelement 13 geöffnet ist, desto langsamer erfolgt die Anhebebewegung.A first throttle element 13 is arranged in the first return line 6, designed as a proportional throttle valve, with which the speed of the lifting movement can be controlled easily, continuously and with a fast response. When the throttle element 13 is closed, the entire volume flow generated by the pump is directed to the first cylinder section 4 and the waste container is moved at high speed. If the throttle element 13 is opened, part of the volume flow is branched off directly into the first return line 6 and the The volume flow flowing through the first cylinder section 4 is lower and so is the lifting speed. The further the throttle element 13 is opened, the slower the lifting movement occurs.

Durch das schnelle Ansprechverhalten des ersten Drosselelements 13 kann die Anhebegeschwindigkeit schnell und effizient beispielsweise auf das Gewicht des Abfallbehälters beziehungsweise das Gewicht des Inhalts das Abfallbehälters eingestellt werden. Dies kann auch automatisiert auf Basis von Sensordaten erfolgen, indem Behälterart und/oder -inhalt sensorisch erfasst werden und folgend die Anhebegeschwindigkeit angepasst wird.Due to the fast response of the first throttle element 13, the lifting speed can be adjusted quickly and efficiently, for example, to the weight of the waste container or the weight of the contents of the waste container. This can also be done automatically based on sensor data by detecting the container type and/or contents using sensors and then adjusting the lifting speed.

Fig. 2 zeigt das vorstehend beschriebene hydraulische System für eine Absenkbewegung geschaltet. Das bedeutet, dass die Absenkbewegung nur durch das Eigengewicht des Abfallbehälters schwerkraftgetrieben und nicht durch eine Druckbeaufschlagung des zweiten Zylinderabschnitts 11 erfolgt. Fig.2 shows the hydraulic system described above switched for a lowering movement. This means that the lowering movement is only driven by gravity due to the weight of the waste container and not by pressurizing the second cylinder section 11.

Das Wegeventil 12 ist geöffnet, und weil das Rückschlagventil 20 wegen des im Gegensatz zum Pumpendruck höheren Drucks in den Zylindern 5 einen Fluss des Hydraulikfluids in die erste Zuflussleitung 3 verhindert, wird das gesamte von der Pumpe 1 geförderte Hydraulikfluid in den zweiten Fluidkreislauf 8 geleitet. Der Kolben der Zylinder 5 wird durch die Gewichtskraft der Abfallsammelbehälter bewegt. Der sich vergrößernde Raum des zweiten Zylinderabschnitts 11 wird mit Hydraulikfluid über die zweite Zuflussleitung 9 befüllt. Das überschüssige Hydraulikfluid wird über die zweite Rückflussleitung 10 in das Reservoir 2 geleitet. Dies erfolgt rein passiv, es wird kein Druck im zweiten Zylinderabschnitt 11 durch die Pumpe 1 erzeugt, was energiesparend und materialschonend ist.The directional control valve 12 is open, and because the check valve 20 prevents the hydraulic fluid from flowing into the first inflow line 3 due to the higher pressure in the cylinders 5 compared to the pump pressure, all of the hydraulic fluid delivered by the pump 1 is directed into the second fluid circuit 8. The piston of the cylinders 5 is moved by the weight of the waste collection containers. The expanding space of the second cylinder section 11 is filled with hydraulic fluid via the second inflow line 9. The excess hydraulic fluid is directed into the reservoir 2 via the second return line 10. This is done purely passively; no pressure is generated in the second cylinder section 11 by the pump 1, which saves energy and protects materials.

Durch die Bewegung des Kolbens in dem Zylinder 5 wird das im ersten Zylinderabschnitt 4 vorhandene Hydraulikfluid verdrängt. Es fließt über die erste Rückflussleitung 6 durch das erste Drosselelement 13 zurück in das Reservoir 2. Die Geschwindigkeit der Absenkbewegung ist über das erste Drosselelement 13 steuerbar. Je weiter das erste Drosselelement 13, hier Proportionaldrosselventil, geöffnet ist, desto schneller kann das Hydraulikfluid aus dem ersten Zylinderabschnitt 4 abfließen und desto schneller ist die Absenkbewegung. Damit kann auch beim Absenken die Geschwindigkeit an den Bedarf angepasst und auf Behälterart und/oder -inhalt eingestellt werden.The movement of the piston in the cylinder 5 displaces the hydraulic fluid present in the first cylinder section 4. It flows via the first return line 6 through the first throttle element 13 back into the reservoir 2. The speed of the lowering movement can be controlled via the first throttle element 13. The further the first throttle element 13, here the proportional throttle valve, is opened, the faster the hydraulic fluid can flow out of the first cylinder section 4 and the faster the lowering movement. This means that the speed can also be adapted to requirements during lowering and set to the type and/or content of the container.

Ein Anhalten der Abwärtsbewegung ist möglich, indem das erste Drosselelement 13 vollständig geschlossen wird wie in Fig. 3 dargestellt. Das Hydraulikfluid kann nun nicht mehr aus dem ersten Fluidkreislauf 7 abfließen, da auch das Rückschlagventil 20 geschlossen ist und der Kolben, und mit ihm der Abfallbehälter, bleibt stehen. Damit wird eine äußerst schnelle Notabschaltung ermöglicht, wenn sich beispielsweise Passanten unbedacht in den Arbeitsraum der Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung bewegen und damit ihre Gesundheit gefährden. Diese Notabschaltung kann manuell oder automatisch basierend auf Sensordaten erfolgen.Stopping the downward movement is possible by completely closing the first throttle element 13 as shown in Fig.3 shown. The hydraulic fluid can no longer flow out of the first fluid circuit 7, as the check valve 20 is also closed and the piston, and with it the waste container, stops. This enables an extremely quick emergency shutdown if, for example, passers-by carelessly move into the working area of the lifting-tilting or tipping device and thereby endanger their health. This emergency shutdown can be carried out manually or automatically based on sensor data.

Fig. 4 zeigt ein hydraulisches System in einer zweiten Ausführungsform zum Antrieb einer Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung mit einer Pumpe 1 und einem Reservoir 2 für ein Hydraulikfluid. Das System ist dergestalt, dass damit zwei Zylinder 5 betätigt werden, die eine Aufnahmevorrichtung für einen Abfallbehälter anheben und/oder kippen. Von der Pumpe 1 führt eine erste Zuflussleitung 3 zum ersten Zylinderabschnitt 4 eines Zylinders 5. Die erste Zuflussleitung 3 bildet mit der ersten Rückflussleitung 6 einen ersten Fluidkreislauf 7, der den ersten Zylinderabschnitt 4 der Zylinder 5 mit Hydraulikfluid versorgt. Fig.4 shows a hydraulic system in a second embodiment for driving a lifting, tilting or tipping device with a pump 1 and a reservoir 2 for a hydraulic fluid. The system is such that two cylinders 5 are actuated, which lift and/or tilt a receiving device for a waste container. A first inflow line 3 leads from the pump 1 to the first cylinder section 4 of a cylinder 5. The first inflow line 3 forms a first fluid circuit 7 with the first return line 6, which supplies the first cylinder section 4 of the cylinders 5 with hydraulic fluid.

Ein zweiter Fluidkreislauf 8 besteht aus einer zweiten Zuflussleitung 9 und einer zweiten Rückflussleitung 10 und versorgt den zweiten Zylinderabschnitt 11 der Zylinder 5 mit Hydraulikfluid.A second fluid circuit 8 consists of a second inflow line 9 and a second return line 10 and supplies the second cylinder section 11 of the cylinders 5 with hydraulic fluid.

Bei dem ersten Zylinderabschnitt 4 handelt es sich in dieser Ausführung um die Kolbenseite der Zylinder 5, bei dem zweiten Zylinderabschnitt 11 um die Stangenseite der Zylinder 5.In this embodiment, the first cylinder section 4 is the piston side of the cylinders 5, and the second cylinder section 11 is the rod side of the cylinders 5.

Über das als 3/2-Wege-Ventil ausgeführte Wegeventil 12 ist die Pumpe 1 je nach Schaltzustand mit dem ersten Fluidkreislauf 7 und dem zweiten Fluidkreislauf 8 verbindbar.Depending on the switching state, the pump 1 can be connected to the first fluid circuit 7 and the second fluid circuit 8 via the directional control valve 12 designed as a 3/2-way valve.

Die erste Rückflussleitung 6 zweigt zwischen der Pumpe 1 und dem ersten Zylinderabschnitt 4 von der ersten Zuflussleitung 3 ab. Das bedeutet, dass in dem Leitungsabschnitt zwischen dem Abzweigpunkt und dem ersten Zylinderabschnitt 4 die erste Zuflussleitung 3 und die erste Rückflussleitung 6 identisch sind. Bei einer Anhebebewegung fließt also Hydraulikfluid von der Pumpe 1 über die erste Zuflussleitung 3 in den ersten Zylinderabschnitt 4 der Zylinder 5 und bewegt den Kolben, so dass der Abfallbehälter angehoben und/oder gekippt wird. Bei der nachfolgenden Absenkbewegung nach dem Entleeren des Abfallbehälters fließt das Hydraulikfluid von dem ersten Zylinderabschnitt 4 zurück, am Abzweigpunkt in die erste Rückflussleitung 6 und in das Reservoir 2.The first return line 6 branches off from the first inflow line 3 between the pump 1 and the first cylinder section 4. This means that in the line section between the branch point and the first cylinder section 4, the first inflow line 3 and the first return line 6 are identical. During a lifting movement, hydraulic fluid flows from the pump 1 via the first inflow line 3 into the first cylinder section 4 of the cylinder 5 and moves the piston so that the waste container is raised and/or tilted. During the subsequent lowering movement after the waste container has been emptied, the Hydraulic fluid from the first cylinder section 4 back, at the branch point into the first return line 6 and into the reservoir 2.

In der ersten Rückflussleitung 6, in dieser Ausführung nach dem Abzweigpunkt in Richtung Reservoir 2, ist ein variables erstes Drosselelement 13 angeordnet. Dieses ist hier als Proportionaldrosselventil ausgeführt. Durch dieses erste Drosselelement 13 wird der Volumenstrom des Hydraulikfluids zum Reservoir 2 kontrolliert.A variable first throttle element 13 is arranged in the first return line 6, in this embodiment after the branch point in the direction of reservoir 2. This is designed here as a proportional throttle valve. The volume flow of the hydraulic fluid to reservoir 2 is controlled by this first throttle element 13.

Die zweite Rückflussleitung 10 zweigt zwischen Pumpe 1 und dem zweiten Zylinderabschnitt 4 von der zweiten Zuflussleitung 9 ab. Das bedeutet, dass in dem Leitungsabschnitt zwischen dem Abzweigpunkt und dem zweiten Zylinderabschnitt 11 die zweite Zuflussleitung 9 und die zweite Rückflussleitung 10 identisch sind. Bei einer Absenkbewegung fließt also Hydraulikfluid von der Pumpe 1 über die zweite Zuflussleitung 9 in den zweiten Zylinderabschnitt 11 der Zylinder 5. Bei einer Anhebebewegung zum Entleeren des Abfallbehälters fließt das Hydraulikfluid von dem zweiten Zylinderabschnitt 11 zurück, am Abzweigpunkt in die zweite Rückflussleitung 10 und in das Reservoir 2.The second return line 10 branches off from the second inflow line 9 between the pump 1 and the second cylinder section 4. This means that in the line section between the branching point and the second cylinder section 11, the second inflow line 9 and the second return line 10 are identical. During a lowering movement, hydraulic fluid flows from the pump 1 via the second inflow line 9 into the second cylinder section 11 of the cylinder 5. During a lifting movement to empty the waste container, the hydraulic fluid flows back from the second cylinder section 11, at the branching point into the second return line 10 and into the reservoir 2.

In der zweiten Rückflussleitung, in dieser Ausführung nach dem Abzweigpunkt in Richtung Reservoir 2, sind ein Wegeventil 14 und ein zweites Drosselelement 15 angeordnet. Das Wegeventil 14 ist als 2/2-Wege-Ventil ausgeführt. Das zweite Drosselelement 15 ist als Blende mit einem Durchmesser von 3 Millimetern ausgeführt. Das zweite Drosselelement 15 ist parallel zu dem Wegeventil 14 angeordnet.In the second return line, in this version after the branch point in the direction of reservoir 2, a directional control valve 14 and a second throttle element 15 are arranged. The directional control valve 14 is designed as a 2/2-way valve. The second throttle element 15 is designed as an orifice with a diameter of 3 millimeters. The second throttle element 15 is arranged parallel to the directional control valve 14.

Das in Fig. 4 dargestellte hydraulische System ist für eine Anhebebewegung geschaltet. Das Wegeventil 12 verbindet die Pumpe 1 mit dem ersten Fluidkreislauf 7. Hydraulikfluid wird aus dem Reservoir 2 über den ersten Fluidkreislauf 7 in den ersten Zylinderabschnitt 4 der Zylinder 5 geleitet, wo es den Kolben bewegt, um die Anhebebewegung zu erzeugen. Gleichzeitig wird der Raum im zweiten Zylinderabschnitt 11 verringert und das dort vorhandene Hydraulikfluid wird im zweiten Fluidkreislauf 8 über die zweite Rückflussleitung 10 in das Reservoir 2 geleitet. Dafür ist das Wegeventil 14 geöffnet.This in Fig.4 The hydraulic system shown is switched for a lifting movement. The directional control valve 12 connects the pump 1 to the first fluid circuit 7. Hydraulic fluid is fed from the reservoir 2 via the first fluid circuit 7 into the first cylinder section 4 of the cylinder 5, where it moves the piston to generate the lifting movement. At the same time, the space in the second cylinder section 11 is reduced and the hydraulic fluid present there is fed into the reservoir 2 in the second fluid circuit 8 via the second return line 10. For this purpose, the directional control valve 14 is opened.

Die Geschwindigkeit der Anhebebewegung kann einfach, stufenlos und mit schnellem Ansprechverhalten über das erste Drosselelement 13 gesteuert werden. Ist das Proportionaldrosselventil 13 geschlossen, so wird der gesamte von der Pumpe erzeugte Volumenstrom zum ersten Zylinderabschnitt 4 geleitet und der Abfallbehälter mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Ist das Drosselelement 13 geöffnet, wird ein Teil des Volumenstroms direkt in die erste Rückflussleitung 6 abgezweigt und der im Zylinder erzeugte Druck ist geringer und damit auch die Anhebegeschwindigkeit. Je weiter das Drosselelement 13 geöffnet ist, desto langsamer erfolgt die Anhebebewegung.The speed of the lifting movement can be controlled easily, continuously and with a fast response via the first throttle element 13. If the proportional throttle valve 13 is closed, the entire volume flow generated by the pump is directed to the first cylinder section 4 and the waste container is moved at high speed. If the throttle element 13 is opened, part of the Volume flow is branched off directly into the first return line 6 and the pressure generated in the cylinder is lower and thus also the lifting speed. The further the throttle element 13 is opened, the slower the lifting movement takes place.

Das Proportionaldrosselventil 13 zeigt ein schnelles Ansprechverhalten, so dass die Anhebegeschwindigkeit schnell und effizient beispielsweise auf das Gewicht des Abfallbehälters beziehungsweise das Gewicht des Inhalts das Abfallbehälters eingestellt werden kann. Dies kann auch automatisiert auf Basis von Sensordaten erfolgen, indem Behälterart und/oder -inhalt sensorisch erfasst werden und folgend die Anhebegeschwindigkeit angepasst wird.The proportional throttle valve 13 has a fast response behavior, so that the lifting speed can be adjusted quickly and efficiently, for example, to the weight of the waste container or the weight of the contents of the waste container. This can also be done automatically based on sensor data by detecting the container type and/or contents using sensors and then adjusting the lifting speed.

Fig. 5 zeigt das vorstehend beschriebene hydraulische System mit einer Schaltung, bei der die Absenkbewegung passiv erfolgt. Das bedeutet, dass die Absenkbewegung nur durch das Eigengewicht des Abfallbehälters schwerkraftgetrieben und nicht durch eine Druckbeaufschlagung des zweiten Zylinderabschnitts 11 erfolgt. Fig.5 shows the hydraulic system described above with a circuit in which the lowering movement is passive. This means that the lowering movement is only driven by gravity due to the weight of the waste container and not by pressurizing the second cylinder section 11.

Das Wegeventil 12 verbindet die Pumpe mit dem zweiten Fluidkreislauf 8. Dabei ist das Wegeventil 14 geöffnet. Das in den zweiten Fluidkreislauf 8 geförderte Hydraulikfluid kann also unmittelbar über die zweite Rückflussleitung 10 zurück in das Reservoir 2 fließen.The directional control valve 12 connects the pump to the second fluid circuit 8. The directional control valve 14 is open. The hydraulic fluid pumped into the second fluid circuit 8 can therefore flow directly back into the reservoir 2 via the second return line 10.

Durch das Gewicht des Abfallbehälters wird der Kolben in dem Zylinder 5 bewegt und damit das im ersten Zylinderabschnitt 4 vorhandene Hydraulikfluid verdrängt. Es fließt über die erste Rückflussleitung 6 durch das erste Drosselelement 13 zurück in das Reservoir 2. Gleichzeitig vergrößert sich der Raum im zweiten Zylinderabschnitt 11, so dass über die zweite Zuflussleitung 9 Hydraulikfluid in den zweiten Zylinderabschnitt 11 gezogen wird. Dies erfolgt allerdings rein passiv und das nicht benötigte Hydraulikfluid wird über die zweite Rückflussleitung 10 in das Reservoir 2 geführt. Das bedeutet, dass die Pumpe 1 mit minimaler Leistung betrieben werden kann, da das im zweiten Zylinderabschnitt 11 benötigte Hydraulikfluid rein passiv herangeführt wird. Es muss daher nicht stets die für eine aktive Absenkbewegung, wie sie nachfolgend in Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben ist, notwendige Pumpenleistung vorgehalten werden. Das ist energiesparend und zusätzlich schonend für die Komponenten des hydraulischen Systems, die dann nicht ständig einem hohen Fluiddruck ausgesetzt sind.The weight of the waste container moves the piston in the cylinder 5 and thus displaces the hydraulic fluid present in the first cylinder section 4. It flows via the first return line 6 through the first throttle element 13 back into the reservoir 2. At the same time, the space in the second cylinder section 11 increases so that hydraulic fluid is drawn into the second cylinder section 11 via the second inflow line 9. However, this is done purely passively and the hydraulic fluid that is not required is fed into the reservoir 2 via the second return line 10. This means that the pump 1 can be operated with minimal power because the hydraulic fluid required in the second cylinder section 11 is fed purely passively. It is therefore not always necessary to have the required hydraulic fluid for an active lowering movement, as described below in connection with Fig.6 The necessary pumping power must be maintained as described. This saves energy and is also gentle on the components of the hydraulic system, which are then not constantly exposed to high fluid pressure.

Die Geschwindigkeit der Absenkbewegung ist ebenfalls über das erste Drosselelement 13 steuerbar. Je weiter das erste Drosselelement 13, hier Proportionalventil, geöffnet ist, desto schneller kann das Hydraulikfluid aus dem ersten Zylinderabschnitt 4 abfließen und desto schneller ist die Absenkbewegung. Damit kann auch beim Absenken die Geschwindigkeit an den Bedarf angepasst und auf Behälterart und/oder - inhalt eingestellt werden.The speed of the lowering movement can also be controlled via the first throttle element 13. The further the first throttle element 13, here the proportional valve, is opened is, the faster the hydraulic fluid can flow out of the first cylinder section 4 and the faster the lowering movement. This means that the speed can also be adapted to requirements during lowering and adjusted to the type and/or content of the container.

Es ist auch möglich, die Abwärtsbewegung vollständig zu stoppen, indem das erste Drosselelement 13 vollständig geschlossen wird. Diese Situation ist in Fig. 7 dargestellt. Dann kann das Hydraulikfluid gar nicht mehr abfließen und der Kolben, und mit ihm der Abfallbehälter, bleibt stehen. Dies ermöglicht eine äußerst schnelle Notabschaltung, wenn sich beispielsweise Passanten unbedacht in den Arbeitsraum der Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung bewegen und damit ihre Gesundheit gefährden. Diese Notabschaltung kann manuell oder automatisch basierend auf Sensordaten erfolgen.It is also possible to stop the downward movement completely by completely closing the first throttle element 13. This situation is in Fig.7 The hydraulic fluid can then no longer flow away and the piston, and with it the waste container, stops. This enables an extremely quick emergency shutdown if, for example, passers-by carelessly move into the working area of the lifting-tilting or tipping device and thereby endanger their health. This emergency shutdown can be carried out manually or automatically based on sensor data.

Fig. 6 zeigt das vorstehend beschriebene hydraulische System, mit einer Schaltung, bei der die Absenkbewegung aktiv erfolgt. Im Gegensatz zu der Schaltung in Fig. 5 ist hier das Wegeventil 14 geschlossen. Das bedeutet, dass das von der Pumpe 1 geförderte Hydraulikfluid nicht mehr unmittelbar in das Reservoir 2 abfließen kann. Auch durch das zweite Drosselelement 15 ist nur ein geringer Fluss möglich. Es baut sich ein Staudruck auf und es entsteht ein Volumenstrom zum zweiten Zylinderabschnitt 11 der Zylinder 5 hin. Der Kolben wird durch den Druck auf der Seite des zweiten Zylinderabschnitts 11 bewegt und es entsteht eine angetriebene Abwärtsbewegung. Eine solche ist aber nicht bei jeder Entleersituation notwendig, da in aller Regel das Eigengewicht des Abfallbehälters und der Aufnahme für den Behälter ausreicht, um eine passive Absenkbewegung zu erzeugen. Ein Beispiel für eine besondere Situation ist das Entleeren mit einem bergabwärts orientierten Abfallsammelfahrzeug mit Hecklader. Dann befindet sich der Abfallbehälter in seiner Entleerposition in gekippter Stellung über seinem Kipppunkt und hängt gewissermaßen in Bergabrichtung. Folglich kann er nicht mehr mit seinem Eigengewicht abgesenkt werden, da zum Überwinden des Kipppunktes eine zusätzliche Kraft notwendig ist. Diese wird durch eine Druckbeaufschlagung im zweiten Zylinderabschnitt 11 erreicht. Durch das hier vorgestellte hydraulische System kann diese zusätzliche Kraft situationsadäquat und vor allem mit sehr kurzer Ansprechzeit aufgebracht werden. Die Absenkgeschwindigkeit kann zusätzlich wie weiter oben beschrieben durch die Einstellung des ersten Drosselelements 13 gesteuert werden. Fig.6 shows the hydraulic system described above, with a circuit in which the lowering movement is carried out actively. In contrast to the circuit in Fig.5 the directional control valve 14 is closed here. This means that the hydraulic fluid delivered by the pump 1 can no longer flow directly into the reservoir 2. Only a small flow is possible through the second throttle element 15. A back pressure builds up and a volume flow is created towards the second cylinder section 11 of the cylinder 5. The piston is moved by the pressure on the side of the second cylinder section 11 and a driven downward movement is created. However, this is not necessary in every emptying situation because the weight of the waste container and the holder for the container is usually sufficient to generate a passive lowering movement. An example of a special situation is emptying with a waste collection vehicle with a rear loader that is oriented downhill. The waste container is then in its emptying position in a tilted position above its tipping point and is hanging in a downhill direction. As a result, it can no longer be lowered using its own weight because additional force is required to overcome the tipping point. This is achieved by applying pressure to the second cylinder section 11. The hydraulic system presented here allows this additional force to be applied in a way that is appropriate to the situation and, above all, with a very short response time. The lowering speed can also be controlled by adjusting the first throttle element 13, as described above.

In Fig. 8 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Schaltung ist identisch zu der in Fig. 4 gezeigten. Lediglich das erste Drosselelement 13 ist anders ausgeführt, die übrigen Komponenten sind identisch. Auch die anderen Schaltungen des hydraulischen Systems funktionieren analog den Darstellungen und Beschreibungen der Fig. 5 bis 7.In Fig.8 A third embodiment of the invention is shown. The circuit is identical to that in Fig.4 Only the first throttle element 13 is designed differently, the other components are identical. The other circuits of the hydraulic system also function analogously to the illustrations and descriptions of the Fig. 5 to 7 .

Das erste Drosselelement 13 weist zwei parallel angeordnete schaltbare Wegeventile 16,17 mit jeweils einer in Reihe angeordneten Blende 18,19 auf. Die Ventile 16,17 sind als 2/2-Wege-Ventile ausgeführt. Die Blenden 18,19 können identische, aber auch unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dem ersten Wegeventil 16 eine erste Blende 18 mit einem ersten Durchmesser zugeordnet. Dem zweiten Wegeventil 17 ist eine zweite Blende 19 mit einem zweiten Durchmesser zugeordnet, der verschieden von dem ersten Durchmesser ist. Es sind somit insgesamt vier Schaltungszustände möglich, wobei vier unterschiedliche Volumenströme ermöglicht werden. Entsprechend sind vier diskrete Geschwindigkeiten beim Anheben oder Absenken möglich. Es ist klar, dass mit einer größeren Anzahl von Ventil-Blende-Kombinationen weitere, feinere Abstufungen erreicht werden können. Im gezeigten Beispiel ist das erste Wegeventil 16 geöffnet und das zweite Wegeventil 17 geschlossen. Somit ist der Volumenstrom durch die erste Blende 18 bestimmt. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist insbesondere die einfache Ansteuerbarkeit der Wegeventile 16,17. Außerdem besteht eine gewisse Redundanz, so dass bei Ausfall eines der Wegeventile 16,17 des System dennoch weiter betrieben werden kann.The first throttle element 13 has two switchable directional valves 16, 17 arranged in parallel, each with an orifice 18, 19 arranged in series. The valves 16, 17 are designed as 2/2-way valves. The orifices 18, 19 can have identical or different diameters. In the exemplary embodiment shown, the first directional valve 16 is assigned a first orifice 18 with a first diameter. The second directional valve 17 is assigned a second orifice 19 with a second diameter that is different from the first diameter. A total of four switching states are thus possible, whereby four different volume flows are made possible. Accordingly, four discrete speeds are possible when raising or lowering. It is clear that with a larger number of valve-orifice combinations, further, finer gradations can be achieved. In the example shown, the first directional valve 16 is open and the second directional valve 17 is closed. The volume flow is thus determined by the first orifice 18. A particular advantage of this design is the simple controllability of the directional control valves 16, 17. In addition, there is a certain degree of redundancy, so that if one of the directional control valves 16, 17 fails, the system can still continue to operate.

Das vorgestellte hydraulische System kann eine Hub-Kipp- oder Kopp-Vorrichtung bedarfsgerecht und zeiteffizient betrieben werden. Einzelne seltene, energieaufwändige Entleersituationen werden durch einfache Verschaltung adressiert, so dass die zur Verfügung stehende Energie zielgerichtet eingesetzt wird. Das System weist zudem eine geringe Ansprechzeit auf, wodurch ein komfortables und zeitsparendes Entleeren von Abfallbehältern erreicht wird. Durch die wenigen notwendigen Komponenten und optimierten Längen der Fluidleitungen werden Druckverluste minimiert. Das resultiert in geringerem Leistungsbedarf und damit geringerem Energieverbrauch. Besonders vorteilhaft wirkt sich das bei elektrisch betriebenen Abfallsammelfahrzeugen aus, die dadurch mehr Reichweite gewinnen oder geringere Batteriekapazitäten vorhalten müssen.The hydraulic system presented can operate a lifting, tipping or coupling device as needed and in a time-efficient manner. Individual, rare, energy-intensive emptying situations are addressed by simple wiring so that the available energy is used in a targeted manner. The system also has a short response time, which makes emptying waste containers convenient and time-saving. Pressure losses are minimized due to the few components required and the optimized lengths of the fluid lines. This results in lower power requirements and thus lower energy consumption. This is particularly advantageous for electrically operated waste collection vehicles, which can gain more range or have to keep lower battery capacities.

BezugszeichenReference symbol

11
Pumpepump
22
Reservoirreservoir
33
erste Zuflussleitungfirst inflow line
44
erster Zylinderabschnittfirst cylinder section
55
Zylindercylinder
66
erste Rückflussleitungfirst return line
77
erster Fluidkreislauffirst fluid circuit
88th
zweiter Fluidkreislaufsecond fluid circuit
99
zweite Zuflussleitungsecond inflow line
1010
zweite Rückflussleitungsecond return line
1111
zweiter Zylinderabschnittsecond cylinder section
1212
WegeventilDirectional valve
1313
erstes Drosselelementfirst throttle element
1414
WegeventilDirectional valve
1515
zweites Drosselelementsecond throttle element
1616
WegeventilDirectional valve
1717
WegeventilDirectional valve
1818
erste Blendefirst aperture
1919
zweite Blendesecond aperture
2020
Rückschlagventilcheck valve

Claims (11)

Hydraulisches System zum Antrieb einer Hub-Kipp- oder Kipp-Vorrichtung mit einer Pumpe (1), einem Reservoir (2) für ein Hydraulikfluid und zumindest einem hydraulisch betreibbaren Zylinder mit einem ersten Fluidkreislauf (7) für einen ersten Zylinderabschnitt (4) und einem zweiten Fluidkreislauf (8) für einen zweiten Zylinderabschnitt (11), wobei der erste Fluidkreislauf (7) eine erste Zuflussleitung (3) zwischen Pumpe (1) und erstem Zylinderabschnitt (4) aufweist sowie eine erste Rückflussleitung (6) zwischen erstem Zylinderabschnitt (4) und Reservoir (2), dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Rückflussleitung (6) ein variables erstes Drosselelement (13) angeordnet ist.Hydraulic system for driving a lifting, tilting or tipping device with a pump (1), a reservoir (2) for a hydraulic fluid and at least one hydraulically operable cylinder with a first fluid circuit (7) for a first cylinder section (4) and a second fluid circuit (8) for a second cylinder section (11), wherein the first fluid circuit (7) has a first inflow line (3) between the pump (1) and the first cylinder section (4) and a first return line (6) between the first cylinder section (4) and the reservoir (2), characterized in that a variable first throttle element (13) is arranged in the first return line (6). Hydraulisches System nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rückflussleitung (6) zwischen Pumpe (1) und erstem Zylinderabschnitt (4) von der ersten Zuflussleitung (3) abzweigt.Hydraulic system according to claim 1 , characterized in that the first return flow line (6) between the pump (1) and the first cylinder section (4) branches off from the first inflow line (3). Hydraulisches System nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Drosselelement (13) ein Proportionaldrosselventil oder ein Stromregelventil ist.Hydraulic system according to claim 1 or 2 , characterized in that the first throttle element (13) is a proportional throttle valve or a flow control valve. Hydraulisches System nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Drosselelement (13) mehrere parallel angeordnete Wegeventile (16,17) mit jeweils in Reihe angeordneter Blende (18,19) aufweist.Hydraulic system according to claim 1 or 2 , characterized in that the first throttle element (13) has several directional control valves (16, 17) arranged in parallel, each with an orifice (18, 19) arranged in series. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) über ein Wegeventil (12) mit dem ersten (7) und/oder dem zweiten Fluidkreislauf (8) verbindbar ist.Hydraulic system according to one of claims 1 to 3 , characterized in that the pump (1) can be connected to the first (7) and/or the second fluid circuit (8) via a directional control valve (12). Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Zuflussleitung (3) ein Rückschlagventil (20) angeordnet ist.Hydraulic system according to one of claims 1 to 4 , characterized in that in the first inflow line (3) a check valve (20) is arranged. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Fluidkreislauf (8) eine zweite Zuflussleitung (9) zwischen Pumpe (1) und zweitem Zylinderabschnitt (11) aufweist sowie eine zweite Rückflussleitung (10) zwischen zweitem Zylinderabschnitt (11) und Reservoir (2), wobei in der zweiten Rückflussleitung (10) ein Wegeventil (14) angeordnet ist.Hydraulic system according to one of claims 1 to 6 , characterized in that the second fluid circuit (8) has a second inflow line (9) between the pump (1) and the second cylinder section (11) and a second return line (10) between the second cylinder section (11) and the reservoir (2), wherein a directional control valve (14) is arranged in the second return line (10). Hydraulisches System nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Rückflussleitung (10) ein zweites Drosselelement (15) angeordnet ist.Hydraulic system according to claim 7 , characterized in that a second throttle element (15) is arranged in the second return line (10). Hydraulisches System nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Drosselelement (15) parallel zu dem Wegeventil (14) angeordnet ist.Hydraulic system according to claim 8 , characterized in that the second throttle element (15) is arranged parallel to the directional control valve (14). Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rückflussleitung (10) zwischen Pumpe (1) und zweitem Zylinderabschnitt (11) von der zweiten Zuflussleitung (9) abzweigt.Hydraulic system according to one of claims 7 to 9 , characterized in that the second return flow line (10) between the pump (1) and the second cylinder section (11) branches off from the second inflow line (9). Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 8 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Drosselelement (15) ein Druckbegrenzungsventil oder eine Blende ist.Hydraulic system according to one of claims 8 to 10 , characterized in that the second throttle element (15) is a pressure relief valve or an orifice.
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