DE19729167A1 - Hydrauliksystem für Fahrlader - Google Patents
Hydrauliksystem für FahrladerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Hydrauliksystem
für Baugerät und betrifft, mehr insbesondere, ein Hydrauliksy
stem für mechanische Lader wie Fahr- oder Schaufellader, die
Haupt- und Pilot- oder Vorsteuerpumpen mit verstellbaren Tau
melscheiben haben, so daß die Pumpenförderölmenge gemäß einem
Betriebszustand eines Laders wahlweise geändert und der
Betriebswirkungsgrad des Laders verbessert werden kann.
Bekanntlich ist ein Fahrlader ein Typ von Baugerät, das zum
Aufnehmen und Aufladen von Schüttgütern wie Sand oder Kies zum
Beispiel auf einen Kipper benutzt wird. Ein solcher Lader wird
durch ein Hydrauliksystem mit Haupt- und Lenkpumpen betätigt.
Die Haupt- und Lenkpumpen werden durch eine Motoraus
gangsleistung betätigt und liefern Drucköl für Arbeitszylinder
wie Hub- und Kippzylinder, die einem Ausleger und einer Schau
fel zugeordnet sind, und Drucköl für einen Lenkzylinder.
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines üblichen Hydrauliksystems für
Fahrlader. In der Zeichnung sind die Haupt- und die Lenkpumpe
des Systems mit den Bezugszahlen 2 bzw. 3 bezeichnet. Das Sy
stem enthält außerdem mehrere Lenk- und Arbeitszylinder 10, 17
und 18. Ein Beispiel von Arbeitszylindern 17 und 18 ist ein
Hubzylinder, ein Kippzylinder usw. Die Arbeitszylinder 17 und
18 werden durch von der Hauptpumpe 2 gefördertes Öl betätigt
und betätigen ihrerseits die Arbeitseinheiten wie einen Ausle
ger und eine Schaufel oder einen Eimer. Der Lenkzylinder 10
wird durch von der Lenkpumpe 3 abgegebenes Öl betätigt, so daß
der Fahrlader gelenkt wird. Zum Steuern der Fließrichtung des
Drucköls für die Arbeitszylinder 17 und 18 sind zwei Wegeven
tile 14 und 16 an den Arbeitsölkanal angeschlossen, der sich
von der Hauptpumpe 2 zu den Arbeitszylindern 17 und 18 er
streckt. Ein Lenksteuerkolben 6 ist an den Lenkölkanal ange
schlossen, der sich von der Lenkpumpe 3 zu dem Lenkzylinder 10
erstreckt, und wird gemäß einem Signal betätigt, das die Hand
habungsbewegung eines Lenkrades (nicht gezeigt) durch eine Be
dienungsperson angibt. Das System enthält weiter einen Be
darfssteuerkolben 5. Dieser Steuerkolben 5 steuert die Menge
an Drucköl sowohl für den Arbeitsölkanal als auch für den Len
kölkanal auf Grund eines Pilot- oder Vorsteuersignals des Len
kölkanals.
In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Öltank, die Be
zugszahl 4 ein Rückschlagventil, das in dem Verbindungskanal
angebracht ist, welcher den Arbeits- und den Lenkölkanal mit
einander verbindet, die Bezugszahl 7 ein Überdruckventil für
den Lenkölkanal, die Bezugszahl 11 ein Überdruckventil für den
Arbeitsölkanal, die Bezugszahl 8 ein Saugventil für den Len
kölkanal und die Bezugszahl 12 ein Saugventil für den Ar
beitsölkanal.
Wenn der Verbrennungsmotor eines Laders gestartet wird, wird
Drucköl von der Hauptpumpe 2 an die Steuerventile 14 und 16
über den Kanal 2A abgegeben. Die Ventile 14 und 16 steuern die
Fließrichtung des Öls, bevor das Öl zu den Arbeitszylindern 17
und 18 geleitet wird. Die Lenkpumpe 3 gibt Drucköl an den
Lenksteuerkolben 6 ab, so daß der Steuerkolben 6 die Fließ
richtung des Öls steuert, bevor das Öl zu dem Lenkzylinder 10
geleitet wird.
Wenn der Lader in einer Leerlauf- oder neutralen Betriebsart
ist, geht das von der Pumpe abgegebene Öl weder durch den Ar
beitsölkanal noch durch den Lenkölkanal, so daß die Zylinder
10, 17 und 18 gestoppt sind. In der neutralen Betriebsart ist
der Steuerkolben jedes Steuerventils in seiner neutralen Posi
tion angeordnet, so daß das von den beiden Pumpen 2 und 3 ge
förderte Öl zu dem Öltank 1 über die Steuerventile zurück
kehrt. Bei dem üblichen Hydrauliksystem für Fahrlader wird
eine feste Pumpe, die eine fixierte Taumelscheibe hat, welche
die Pumpe veranlaßt, eine feste Menge an Öl ungeachtet der Be
triebsarten zu fördern, jeweils für die Pumpen 2 und 3 be
nutzt. Die Pumpen 2 und 3 mit festen Taumelscheiben fördern
somit eine feste Menge an Öl sogar in einer neutralen Be
triebsart, wodurch Motor- oder Pumpenausgangsleistung vergeu
det wird. Die Pumpen 2 und 3 bewirken auch, daß eine feste
Menge an Öl durch jedes der Steuerventile hindurchgeht, wo
durch die Dauerhaftigkeit jedes Ventils reduziert wird und die
erwartete Lebensdauer des Systems verkürzt wird.
Die Erfindung befaßt sich demgemäß mit der Lösung der im Stand
der Technik auftretenden obigen Probleme. Ein Ziel der Erfin
dung ist es, ein Hydrauliksystem für Fahrlader zu schaffen,
welches die Pumpenförderölmenge im Falle einer neutralen Be
triebsart eines Laders wahlweise reduziert und so Motor
ausgangsleistung spart und den Betriebswirkungsgrad des Laders
verbessert.
Durch die Erfindung wird ein Hydrauliksystem für Fahrlader ge
schaffen, welches einen konstanten Druck innerhalb des Ölka
nals selbst in einer neutralen Betriebsart eines Laders wirk
sam aufrechterhält und so das Ansprechverhalten des Laders
verbessert.
Weiter wird durch die Erfindung ein Hydrauliksystem für Fahr
lader geschaffen, welches dem Pumpenförderöl gestattet, im
Falle einer neutralen Betriebsart eines Laders durch eine By
passleitung hindurchzugehen, was erlaubt, die Hauptpumpe zu
betreiben, ohne daß sie belastet ist, Pumpenausgangsleistung
zu sparen, ein unerwartetes Überhitzen der Pumpe zu verhin
dern, die erwartete Lebensdauer der Pumpe zu verlängern, den
Anstieg der Öltemperatur zu verhindern und eine Reduzierung
der Betriebsleistung oder eine unerwartete Beschädigung der
Stellantriebe auszuschließen.
In einem Aspekt schafft die Erfindung ein Hydrauliksystem für
Fahrlader oder allgemein mechanische Lader, mit einer
Taumelscheibenhauptpumpe zum Fördern von Drucköl für ein Ar
beits- und ein Fahrteil des Systems und mit einer
Taumelscheibenvorsteuerpumpe zum Fördern von Drucköl für einen
Steuerhebel, der ein Vorsteuersignal für ein Steuerventil des
Fahrteils abgibt, weiter mit: einem Regler, der in einem er
sten Zweigölkanal angeordnet ist, welcher von einem Hauptölka
nal abzweigt, der sich jeweils von der Haupt- und Vorsteuer
pumpe aus erstreckt, wobei der Regler dazu dient, den Winkel
der Taumelscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe
gemäß einem variablen Druck des ersten Zweigkanals wahlweise
zu steuern.
Der Regler umfaßt: einen Servozylinder mit: einem Kolben, der
in dem Servozylinder beweglich aufgenommen ist und das Innere
des Servozylinders in eine kleine und eine große Kammer unter
teilt, wobei der Kolben mit der Taumelscheibe jeweils der
Haupt- und der Vorsteuerpumpe verbunden ist; und einer Vor
spannungseinrichtung, die in der großen Kammer des Servozylin
ders installiert ist und den Kolben normalerweise zu der klei
nen Kammer hin vorspannt; einen zweiten Zweigkanal, der von
dem ersten Zweigkanal zu der kleinen Kammer des Servozylinders
abzweigt; einen dritten Zweigkanal, der von dem ersten Zweig
kanal zu der großen Kammer des Servozylinders abzweigt; einen
Verbindungskanal, der von dem ersten Zweigkanal abzweigt und
den zweiten und den dritten Zweigkanal miteinander verbindet;
eine Drosselstelle, die in dem Verbindungskanal angeordnet ist
und dazu dient, die Ölmenge für den dritten Zweigkanal wahl
weise zu begrenzen; und ein Proportionalventil, das in einem
Ölkanal angeordnet ist, der sich von dem dritten Zweigkanal zu
einem Ablaßkanal erstreckt, wobei das Proportionalventil durch
ein Vorspannteil vorgespannt ist und wahlweise erlaubt, daß
das Öl des dritten Zweigkanals über den Ablaßkanal gemäß der
Differenz zwischen dem Vorspanndruck des Vorspannteils und dem
Öldruck innerhalb des zweiten Kanals abgelassen wird.
Der Vorspanndruck des Vorspannteils ist durch einen Benutzer
einstellbar.
Das Hydrauliksystem umfaßt weiter: einen Speichertank, der an
den Hauptölkanal angeschlossen ist und dazu dient, überschüs
siges gefördertes Öl jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe
zu speichern; und ein Rückschlagventil, das an den Hauptölka
nal in einer Position angeschlossen ist, die jeweils zwischen
der Haupt- und der Vorsteuerpumpe und dem Speichertank liegt,
und dazu dient, einen unerwarteten Rückfluß von gespeichertem
Öl aus dem Speichertank in jede der Pumpen zu verhindern.
Das Hydrauliksystem umfaßt weiter: ein Durchgangssteuerventil,
das an einen vierten Zweigkanal angeschlossen ist, der von
dem Hauptölkanal zu einem Ablaßkanal abzweigt, wobei das
Durchgangssteuerventil dazu dient, den vierten Zweigkanal
normalerweise zu schließen und den vierten Zweigkanal auf
Grund eines vorbestimmten Signals wahlweise zu öffnen.
In einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Hydraulik
system für Fahrlader oder allgemein mechanische Lader, mit ei
ner Taumelscheibenhauptpumpe zum Fördern von Drucköl für ein
Arbeits- und ein Fahrteil des Systems und mit einer
Taumelscheibenvorsteuerpumpe zum Fördern von Drucköl für einen
Steuerhebel, der ein Vorsteuersignal für ein Steuerventil des
Fahrteils abgibt, weiter mit: einem Regler, der in einem er
sten Zweigölkanal angeordnet ist, welcher von einem Hauptölka
nal abzweigt, der sich jeweils von der Haupt- und Vorsteuer
pumpe aus erstreckt, wobei der Regler dazu dient, den Winkel
der Taumelscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe
gemäß einem variablen Druck des ersten Zweigkanals wahlweise
zu steuern; einem Speichertank, der an den Hauptölkanal ange
schlossen ist und dazu dient, überschüssiges gefördertes Öl
jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe zu speichern; und
einem Rückschlagventil, das an den Hauptölkanal in einer Posi
tion angeschlossen ist, die jeweils zwischen der Haupt- und
der Vorsteuerpumpe und dem Speichertank liegt, und dazu dient,
einen unerwarteten Rückfluß von gespeichertem Öl aus dem Spei
chertank in jede der Pumpen zu verhindern; und einem Durch
flußsteuerventil, das an einen vierten Zweigkanal angeschlos
sen ist, der von dem Hauptölkanal zu einem Ablaßkanal ab
zweigt, wobei das Durchgangssteuerventil dazu dient, den vier
ten Zweigkanal normalerweise zu schließen und den vierten
Zweigkanal auf Grund eines vorbestimmten Signals wahlweise zu
öffnen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1A eine Ansicht, die den Aufbau eines Hydrau
liksystems für Fahrlader gemäß der be
vorzugten Ausführungsform der Erfindung
zeigt;
Fig. 1B eine Ansicht, die als Einzelheit die Haupt
pumpe mit einem verbesserten Regler nach
der Erfindung zeigt; und
Fig. 2 den Aufbau eines üblichen Hydrauliksystems
für Fahrlader.
Die Fig. 1A und 1B zeigen den Aufbau eines Hydrauliksystems
für Fahrlader gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfin
dung. Gemäß der Darstellung in den Zeichnungen umfaßt das
Hydrauliksystem nach der Erfindung einen Arbeitsteil und einen
Fahrteil, die durch Drucköl betätigt werden, das von einer
Hauptpumpe 1 durch einen Haupt- oder ersten Kanal 1A gefördert
wird. Der Fahrteil, der den Fahrzustand eines Fahrladers steu
ert, umfaßt eine Lenkeinheit 3 und zwei Lenkzylinder 11 und
12. Die Lenkeinheit 3 steuert das Drucköl des ersten Kanals 1A
gemäß einem Lenksignal, das eine Handhabungsbewegung eines
Lenkrades (nicht gezeigt) durch eine Bedienungsperson angibt.
Die Lenkzylinder 11 und 12 werden durch das Drucköl unter der
Steuerung der Lenkeinheit 3 betätigt und lenken so den Lader.
Der Fahrteil umfaßt auch eine Dämpfungseinrichtung 13, die
einen Stoß dämpft, der auf das System unerwartet ausgeübt
wird, während der Lader gelenkt wird.
Das Arbeitsteil, welches die Arbeitseinheiten des Laders wie
einen Ausleger oder eine Schaufel steuert, umfaßt eine Haupt
steuereinheit 4, welche das Drucköl steuert, das durch den er
sten Kanal 1A fließt, auf Grund eines Pilot- oder Vorsteuer
signals a, b, c, d, e, f, g oder h. Zwei Zylinder oder ein
Kipp- und ein Hubzylinder 16 bzw. 17 sind mit der Haupt
steuereinheit 4 verbunden und betätigen die Arbeitseinheiten
oder die Schaufel bzw. den Ausleger. Das Arbeitsteil umfaßt
außerdem ein Überdruckventil 15, welches den Öldruck des
Hydrauliksystems auf einen vorbestimmten Wert begrenzt und so
das Hydrauliksystem vor unerwartetem Druck schützt.
Das Hydrauliksystem umfaßt außerdem eine Steuerhebeleinheit 5,
die mit einem zweiten Kanal 2A verbunden ist, der sich von ei
ner Pilot- oder Vorsteuerpumpe 2 aus erstreckt. Die Steuerhe
beleinheit 5 gibt ein Pilot- oder Vorsteuersignal auf Grund
einer Handhabungsbewegung durch die Bedienungsperson ab. Das
Drucköl für die Steuerhebeleinheit 5 wird durch eine Pilot-
oder Vorsteuersignalausgangseinheit 19 gesteuert.
In den Fig. 1A und 1B bezeichnet die Bezugszahl 18 eine Not
lenkeinheit, die Bezugszahl 20 einen Kühler zum Kühlen des
Rückleitöls, die Bezugszahl 21 einen Öltank und die Bezugszahl
22 einen Luftatmer.
Das Hydrauliksystem hat außerdem einen Regler 9, einen Spei
chertank 7 und ein Rückschlagventil 6. Der Regler 9 ist mit
dem ersten Kanal 1A über einen ersten Zweigkanal 9A verbunden,
so daß er Rückführdruck aus dem ersten Kanal 1A empfängt und
den Winkel der Taumelscheibe der Hauptpumpe 1 ändert, wodurch
die Menge des von der Pumpe 1 geförderten Öls geändert wird.
Der Speichertank 7 ist mit dem ersten Kanal 1A verbunden und
speichert überschüssiges gefördertes Öl der Pumpe 1, wodurch
der gewünschte Öldruck des ersten Kanals 1A sowohl für den Ar
beits- als auch für den Fahrteil aufrechterhalten wird. Das
Rückschlagventil 6 verhindert einen unerwarteten Rückfluß des
gespeicherten Öls aus dem Speichertank 7 zu der Pumpe 1.
Während der Fahrlader in einer Arbeitsbetriebsart oder in ei
ner Fahrbetriebsart ist, vergrößert der Regler 9 den Winkel
der Taumelscheibe der Hauptpumpe 1 auf Grund des Rückführdruc
kes aus dem ersten Kanal 1A, so daß die Menge des von der
Pumpe 1 geförderten Öls auf den maximalen Wert erhöht wird.
Dagegen reduziert der Regler 9 während einer normalen Be
triebsart den Winkel der Taumelscheibe der Pumpe 1, so daß die
Menge des von der Pumpe 1 geförderten Öls auf den minimalen
Wert reduziert wird. Zum Erzielen der vorbeschriebenen Ar
beitsweise hat der Regler 9 einen Servozylinder 90, eine Dros
selstelle 96 und ein Proportionalventil 97, wobei ein zweiter
und ein dritter Abzweigkanal 90A bzw. 90B von dem ersten
Zweigkanal 9A abzweigen. Der Servozylinder 90 hat zwei Kam
mern, eine kleine und eine große Kammer 91 bzw. 92, die mit
dem zweiten und dem dritten Zweigkanal 90A bzw. 90B in Verbin
dung stehen. Die Drosselstelle 96 ist in einem Verbindungska
nal 90C vorgesehen, der sich von dem ersten Abzweigkanal 9A
aus erstreckt und den zweiten und den dritten Abzweigkanal 90A
und 90B miteinander verbindet. Das Proportionalventil 97 wird
durch ein zweites Vorspannteil 98 vorgespannt, so daß das Ven
til 97 wahlweise erlaubt, daß der dritte Abzweigkanal 90B mit
einem Ablaßkanal 21A gemäß der Differenz zwischen dem Vor
spanndruck des Vorspannteils 98 und dem Öldruck innerhalb des
zweiten Abzweigkanals 90A in Verbindung steht. Ein Kolben 93
ist in dem Servozylinder 90 beweglich angeordnet, wobei eine
Kolbenstange 90 den Kolben 93 mit der Taumelscheibe der Haupt
pumpe 1 verbindet, so daß der Winkel der Taumelscheibe gemäß
der Linearbewegung des Kolbens 93 in dem Zylinder 90 wahlweise
geändert wird. Der Servozylinder 90 hat auch ein erstes Vor
spannteil 95, das in der großen Kammer 92 des Zylinders 90 in
stalliert ist und normalerweise den Kolben 93 in Fig. 1B nach
rechts vorspannt.
In dem Proportionalventil 97 kann der Vorspanndruck des zwei
ten Vorspannteils 98 durch einen Benutzer frei eingestellt
werden.
Ein vierter Abzweigkanal 8A zweigt von dem ersten Kanal 1A ab
und erstreckt sich zu dem Ablaßkanal 21A, wobei ein Durchfluß
steuerventil 8 in dem vierten Zweigkanal 8A angeordnet ist.
Das Durchflußsteuerventil 8 mit einer Ventilfeder verschließt
normalerweise den Kanal 8A und öffnet wahlweise den Kanal 8A,
wenn es ein vorbestimmtes Signal empfängt.
Zum Steuern der Menge des von der Vorsteuerpumpe 2 geförderten
Öls steuert ein Regler 17 den Winkel der Taumelscheibe der
Vorsteuerpumpe 2. Die Arbeitsweise des Reglers 17 ist dies
selbe wie die, die für den Regler 9 der Hauptpumpe 1 beschrie
ben worden ist, weshalb eine weitere Erläuterung nicht für
notwendig erachtet wird.
Die Arbeitsweise des Hydrauliksystems nach der Erfindung wird
im folgenden beschrieben.
Wenn das Hydrauliksystem in einer neutralen oder unbelasteten
Betriebsart betrieben wird, in welcher die Steuerventile des
Systems in ihren neutralen Positionen angeordnet sind, erhöht
das von der Pumpe 1 geförderte Öl den Druck des Kanals 1A auf
einen vorbestimmten Wert, bei welchem das Überdruckventil 15
betätigt wird. Das heißt, wenn das Durchflußsteuerventil 8 den
Kanal 8A verschließt, wobei sowohl der dritte Kanal 3A für die
Lenkeinheit als auch der vierte Kanal 4A für das Arbeitsteil
geschlossen sind, wird der Druck des Kanals 1A wegen des von
der Pumpe 1 geförderten Öls auf den Über
druckventilbetätigungsdruck vergrößert. Der Speichertank 7
speichert in dem obigen Zustand das Drucköl, während der Reg
ler 9 den Winkel der Taumelscheibe der Hauptpumpe 1 reduziert
und so die Menge des von der Pumpe 1 geförderten Öls auf den
minimalen Wert reduziert. Genauer gesagt, der Druck, der auf
eine Seite des Kolbens 93 auf Grund des Drucköls einwirkt,
welches in die kleine Kammer 91 des Servozylinders 90 über den
ersten und den zweiten Kanal 9A und 90A geleitet wird, ist hö
her als der Druck, der auf die andere Seite des Kolbens 93 auf
Grund sowohl des Drucköls, das in die große Kammer 92 sowohl
über die Ausflußöffnung 96 als auch über den dritten Zweigka
nal 90B geleitet wird, als auch des Vorspanndruckes des ersten
Vorspannteils 95 einwirkt. Deshalb bewegt sich der Kolben 93
in Fig. 1B nach links. In diesem Fall erlaubt das Proportio
nalventil 97, daß der dritte Abzweigkanal 90B mit dem Ablaßka
nal 21A in Verbindung ist, weil der Vorsteuerdruck, der durch
den Öldruck des zweiten Zweigkanals 90A verursacht wird, höher
ist als der Vorspanndruck des zweiten Vorspannteils 98. Das
Proportionalventil 97 bewirkt somit, daß das Drucköl der
großen Kammer 92 zu dem Öltank 21 über den Ablaßkanal 21A im
Verhältnis zu dem Bewegungshub des Kolbens 93 innerhalb des
Zylinders 90 zurückgeleitet wird. Sowohl der Bewegungshub als
auch die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 93 können geän
dert werden, indem der Vorspanndruck des Vorspannteils 98 ein
gestellt wird.
Wenn das Durchflußsteuerventil 8 geöffnet ist, steht der Ab
laßkanal 21A mit dem vierten Zweigkanal 8A in Verbindung, so
daß das von der Hauptpumpe 1 geförderte Öl durch keinen der
Kanäle für die Arbeits- und Lenkeinheiten hindurchgeht, son
dern zu dem Öltank 21 zurückkehrt. Selbst in dem obigen Zu
stand hält der erste Kanal 1A einen erwünschten Öldruck auf
Grund des Speichertanks 7 aufrecht.
Wenn alle Arbeits- und Lenkteile des Systems gleichzeitig ge
startet werden, wird das Drucköl des Speichertanks 7 haupt
sächlich geliefert, während das Durchflußsteuerventil 8 ge
schlossen ist, was bewirkt, daß das von der Hauptpumpe 1 ge
förderte Öl zu den Arbeits- und Lenkteilen geleitet wird. Der
Winkel der Taumelscheibe der Hauptpumpe 1 wird in dem obigen
Zustand vergrößert, so daß die Menge des von der Pumpe 1
geförderten Öls vergrößert wird. Das heißt, wenn der
Vorsteuerdruck, der auf das Proportionalventil 97 auf Grund
des Drucköls des zweiten Zweigkanals 90A einwirkt, reduziert
wird, wird die Ablaßöffnung des Proportionalventils 97 ge
schlossen, und deshalb wird der Druck des dritten Zweigkanals
90B erhöht. Der Druck innerhalb der kleinen Kammer 91 wird in
dem obigen Zustand reduziert, weshalb der Kolben 93 durch das
erste Vorspannteil 95 in Fig. 1B nach rechts bewegt wird, wo
durch der Winkel der Taumelscheibe der Pumpe 1 vergrößert
wird.
Die vorliegende Erfindung schafft, wie oben beschrieben, ein
Hydrauliksystem für Fahrlader, oder, allgemeiner, mechanische
Lader, welches die Pumpenförderölmenge während einer neutralen
Betriebsart des Laders reduziert, so daß Motorausgangsleistung
gespart und der Betriebswirkungsgrad des Laders verbessert
wird. Das System hält außerdem einen konstanten Druck inner
halb des Ölkanals selbst in der neutralen Betriebsart wirksam
aufrecht, wodurch das Ansprechverhalten des Laders verbessert
wird. Darüber hinaus erlaubt das System dem Pumpenförderöl,
während einer neutralen Betriebsart durch eine Bypassleitung
hindurchzugehen, was erlaubt, die Hauptpumpe zu betreiben,
ohne daß sie belastet ist, und Pumpenausgangsleistung zu spa
ren. Das System verhindert so eine unerwartete Überhitzung der
Pumpe, verlängert die erwartete Lebensdauer der Pumpe und ver
hindert den Anstieg der Öltemperatur, wodurch sowohl die Re
duktion der Arbeitsleistung als auch eine unerwartete Beschä
digung der Stellantriebe verhindert werden.
Claims (8)
1. Hydrauliksystem für Fahrlader oder allgemein mechanische
Lader, mit einer Taumelscheibenhauptpumpe (1) zum Fördern von
Drucköl für ein Arbeits- und ein Fahrteil des Systems und mit
einer Taumelscheibenvorsteuerpumpe (2) zum Fördern von Drucköl
für einen Steuerhebel (5), der ein Vorsteuersignal für ein
Steuerventil des Fahrteils abgibt, weiter mit:
einem Regler (9), der in einem ersten Zweigölkanal (9A) ange ordnet ist, welcher von einem Hauptölkanal (1A) abzweigt, der sich jeweils von der Haupt- und Vorsteuerpumpe (1, 2) aus er streckt, wobei der Regler (9) dazu dient, den Winkel der Tau melscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) gemäß einem variablen Druck des ersten Zweigkanals (9A) wahl weise zu steuern.
einem Regler (9), der in einem ersten Zweigölkanal (9A) ange ordnet ist, welcher von einem Hauptölkanal (1A) abzweigt, der sich jeweils von der Haupt- und Vorsteuerpumpe (1, 2) aus er streckt, wobei der Regler (9) dazu dient, den Winkel der Tau melscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) gemäß einem variablen Druck des ersten Zweigkanals (9A) wahl weise zu steuern.
2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Regler (9) umfaßt
einen Servozylinder (90) mit:
einem Kolben (93), der in dem Servozylinder (90) beweglich aufgenommen ist und das Innere des Servozylinders (90) in eine kleine und eine große Kammer (91, 92) unterteilt, wobei der Kolben (93) mit der Taumelscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) verbunden ist; und
einer Vorspannungseinrichtung (95), die in der großen Kammer (92) des Servozylinders (90) installiert ist und den Kolben (93) normalerweise zu der kleinen Kammer (91) hin vorspannt; einen zweiten Zweigkanal (93A), der von dem ersten Zweigkanal (9A) zu der kleinen Kammer (91) des Servozylinders (90) ab zweigt;
einen dritten Zweigkanal (90B), der von dem ersten Zweigkanal (9A) zu der großen Kammer (92) des Servozylinders (90) ab zweigt;
einen Verbindungskanal (90C), der von dem ersten Zweigkanal (9A) abzweigt und den zweiten und den dritten Zweigkanal mit einander verbindet;
eine Drosselstelle (96), die in dem Verbindungskanal (90C) an geordnet ist und dazu dient, die Ölmenge für den dritten Zweigkanal (90B) wahlweise zu begrenzen; und
ein Proportionalventil (97), das in einem Ölkanal angeordnet ist, der sich von dem dritten Zweigkanal (90B) zu einem Ablaß kanal (21A) erstreckt, wobei das Proportionalventil (97) durch ein Vorspannteil (98) vorgespannt ist und wahlweise erlaubt, daß das Öl des dritten Zweigkanals (90B) über den Ablaßkanal (21A) gemäß der Differenz zwischen dem Vorspanndruck des Vor spannteils (98) und dem Öldruck innerhalb des zweiten Kanals (90A) abgelassen wird.
einem Kolben (93), der in dem Servozylinder (90) beweglich aufgenommen ist und das Innere des Servozylinders (90) in eine kleine und eine große Kammer (91, 92) unterteilt, wobei der Kolben (93) mit der Taumelscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) verbunden ist; und
einer Vorspannungseinrichtung (95), die in der großen Kammer (92) des Servozylinders (90) installiert ist und den Kolben (93) normalerweise zu der kleinen Kammer (91) hin vorspannt; einen zweiten Zweigkanal (93A), der von dem ersten Zweigkanal (9A) zu der kleinen Kammer (91) des Servozylinders (90) ab zweigt;
einen dritten Zweigkanal (90B), der von dem ersten Zweigkanal (9A) zu der großen Kammer (92) des Servozylinders (90) ab zweigt;
einen Verbindungskanal (90C), der von dem ersten Zweigkanal (9A) abzweigt und den zweiten und den dritten Zweigkanal mit einander verbindet;
eine Drosselstelle (96), die in dem Verbindungskanal (90C) an geordnet ist und dazu dient, die Ölmenge für den dritten Zweigkanal (90B) wahlweise zu begrenzen; und
ein Proportionalventil (97), das in einem Ölkanal angeordnet ist, der sich von dem dritten Zweigkanal (90B) zu einem Ablaß kanal (21A) erstreckt, wobei das Proportionalventil (97) durch ein Vorspannteil (98) vorgespannt ist und wahlweise erlaubt, daß das Öl des dritten Zweigkanals (90B) über den Ablaßkanal (21A) gemäß der Differenz zwischen dem Vorspanndruck des Vor spannteils (98) und dem Öldruck innerhalb des zweiten Kanals (90A) abgelassen wird.
3. Hydrauliksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorspanndruck des Vorspannteils (98) durch einen Be
nutzer einstellbar ist.
4. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn
zeichnet durch:
einen Speichertank (7), der an den Hauptölkanal (1A) ange schlossen ist und dazu dient, überschüssiges gefördertes Öl jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) zu speichern; und
ein Rückschlagventil (6), das an den Hauptölkanal (1A) in ei ner Position angeschlossen ist, die jeweils zwischen der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) und dem Speichertank (7) liegt, und dazu dient, einen unerwarteten Rückfluß von gespei chertem Öl aus dem Speichertank in jede der Pumpen (1, 2) zu verhindern.
einen Speichertank (7), der an den Hauptölkanal (1A) ange schlossen ist und dazu dient, überschüssiges gefördertes Öl jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) zu speichern; und
ein Rückschlagventil (6), das an den Hauptölkanal (1A) in ei ner Position angeschlossen ist, die jeweils zwischen der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) und dem Speichertank (7) liegt, und dazu dient, einen unerwarteten Rückfluß von gespei chertem Öl aus dem Speichertank in jede der Pumpen (1, 2) zu verhindern.
5. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
ein Durchgangssteuerventil (8), das an einen vierten Zweigka nal (8A) angeschlossen ist, der von dem Hauptölkanal (1A) zu einem Ablaßkanal (21A) abzweigt, wobei das Durchgangssteuer ventil (8) dazu dient, den vierten Zweigkanal (8A) normaler weise zu schließen und den vierten Zweigkanal (8A) auf Grund eines vorbestimmten Signals wahlweise zu öffnen.
ein Durchgangssteuerventil (8), das an einen vierten Zweigka nal (8A) angeschlossen ist, der von dem Hauptölkanal (1A) zu einem Ablaßkanal (21A) abzweigt, wobei das Durchgangssteuer ventil (8) dazu dient, den vierten Zweigkanal (8A) normaler weise zu schließen und den vierten Zweigkanal (8A) auf Grund eines vorbestimmten Signals wahlweise zu öffnen.
6. Hydrauliksystem für Fahrlader oder allgemein mechanische
Lader, mit einer Taumelscheibenhauptpumpe (1) zum Fördern von
Drucköl für ein Arbeits- und ein Fahrteil des Systems und mit
einer Taumelscheibenvorsteuerpumpe (2) zum Fördern von Drucköl
für einen Steuerhebel (5), der ein Vorsteuersignal für ein
Steuerventil des Fahrteils abgibt, weiter mit:
einem Regler (9), der in einem ersten Zweigölkanal (9A) ange ordnet ist, welcher von einem Hauptölkanal (1A) abzweigt, der sich jeweils von der Haupt- und Vorsteuerpumpe (1, 2) aus er streckt, wobei der Regler (9) dazu dient, den Winkel der Tau melscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) gemäß einem variablen Druck des ersten Zweigkanals (9A) wahl weise zu steuern;
einem Speichertank (7), der an den Hauptölkanal (1A) ange schlossen ist und dazu dient, überschüssiges gefördertes Öl jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) zu speichern; und
einem Rückschlagventil (6), das an den Hauptölkanal (1A) in einer Position angeschlossen ist, die jeweils zwischen der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) und dem Speichertank (7) liegt, und dazu dient, einen unerwarteten Rückfluß von gespei chertem Öl aus dem Speichertank in jede der Pumpen (1, 2) zu verhindern; und
einem Durchflußsteuerventil (8), das an einen vierten Zweigka nal (8A) angeschlossen ist, der von dem Hauptölkanal (1A) zu einem Ablaßkanal (21A) abzweigt, wobei das Durchgangssteuer ventil (8) dazu dient, den vierten Zweigkanal (8A) normaler weise zu schließen und den vierten Zweigkanal (8A) auf Grund eines vorbestimmten Signals wahlweise zu öffnen.
einem Regler (9), der in einem ersten Zweigölkanal (9A) ange ordnet ist, welcher von einem Hauptölkanal (1A) abzweigt, der sich jeweils von der Haupt- und Vorsteuerpumpe (1, 2) aus er streckt, wobei der Regler (9) dazu dient, den Winkel der Tau melscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) gemäß einem variablen Druck des ersten Zweigkanals (9A) wahl weise zu steuern;
einem Speichertank (7), der an den Hauptölkanal (1A) ange schlossen ist und dazu dient, überschüssiges gefördertes Öl jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) zu speichern; und
einem Rückschlagventil (6), das an den Hauptölkanal (1A) in einer Position angeschlossen ist, die jeweils zwischen der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) und dem Speichertank (7) liegt, und dazu dient, einen unerwarteten Rückfluß von gespei chertem Öl aus dem Speichertank in jede der Pumpen (1, 2) zu verhindern; und
einem Durchflußsteuerventil (8), das an einen vierten Zweigka nal (8A) angeschlossen ist, der von dem Hauptölkanal (1A) zu einem Ablaßkanal (21A) abzweigt, wobei das Durchgangssteuer ventil (8) dazu dient, den vierten Zweigkanal (8A) normaler weise zu schließen und den vierten Zweigkanal (8A) auf Grund eines vorbestimmten Signals wahlweise zu öffnen.
7. Hydrauliksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Regler (9) umfaßt:
einen Servozylinder (90) mit:
einem Kolben (93), der in dem Servozylinder (90) beweglich aufgenommen ist und das Innere des Servozylinders (90) in eine kleine und eine große Kammer (91, 92) unterteilt, wobei der Kolben (93) mit der Taumelscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) verbunden ist; und
einer Vorspannungseinrichtung (95), die in der großen Kammer (92) des Servozylinders (90) installiert ist und den Kolben (93) normalerweise zu der kleinen Kammer (91) hin vorspannt; einen zweiten Zweigkanal (93A), der von dem ersten Zweigkanal (9A) zu der kleinen Kammer (91) des Servozylinders (90) ab zweigt;
einen dritten Zweigkanal (90B), der von dem ersten Zweigkanal (9A) zu der großen Kammer (92) des Servozylinders (90) ab zweigt;
einen Verbindungskanal (90C), der von dem ersten Zweigkanal (9A) abzweigt und den zweiten und den dritten Zweigkanal mit einander verbindet;
eine Drosselstelle (96), die in dem Verbindungskanal (90C) an geordnet ist und dazu dient, die Ölmenge für den dritten Zweigkanal (90B) wahlweise zu begrenzen; und
ein Proportionalventil (97), das in einem Ölkanal angeordnet ist, der sich von dem dritten Zweigkanal (90B) zu einem Ablaß kanal (21A) erstreckt, wobei das Proportionalventil (97) durch ein Vorspannteil (98) vorgespannt ist und wahlweise erlaubt, daß das Öl des dritten Zweigkanals (90B) über den Ablaßkanal (21A) gemäß der Differenz zwischen dem Vorspanndruck des Vor spannteils (98) und dem Öldruck innerhalb des zweiten Kanals (90A) abgelassen wird.
einen Servozylinder (90) mit:
einem Kolben (93), der in dem Servozylinder (90) beweglich aufgenommen ist und das Innere des Servozylinders (90) in eine kleine und eine große Kammer (91, 92) unterteilt, wobei der Kolben (93) mit der Taumelscheibe jeweils der Haupt- und der Vorsteuerpumpe (1, 2) verbunden ist; und
einer Vorspannungseinrichtung (95), die in der großen Kammer (92) des Servozylinders (90) installiert ist und den Kolben (93) normalerweise zu der kleinen Kammer (91) hin vorspannt; einen zweiten Zweigkanal (93A), der von dem ersten Zweigkanal (9A) zu der kleinen Kammer (91) des Servozylinders (90) ab zweigt;
einen dritten Zweigkanal (90B), der von dem ersten Zweigkanal (9A) zu der großen Kammer (92) des Servozylinders (90) ab zweigt;
einen Verbindungskanal (90C), der von dem ersten Zweigkanal (9A) abzweigt und den zweiten und den dritten Zweigkanal mit einander verbindet;
eine Drosselstelle (96), die in dem Verbindungskanal (90C) an geordnet ist und dazu dient, die Ölmenge für den dritten Zweigkanal (90B) wahlweise zu begrenzen; und
ein Proportionalventil (97), das in einem Ölkanal angeordnet ist, der sich von dem dritten Zweigkanal (90B) zu einem Ablaß kanal (21A) erstreckt, wobei das Proportionalventil (97) durch ein Vorspannteil (98) vorgespannt ist und wahlweise erlaubt, daß das Öl des dritten Zweigkanals (90B) über den Ablaßkanal (21A) gemäß der Differenz zwischen dem Vorspanndruck des Vor spannteils (98) und dem Öldruck innerhalb des zweiten Kanals (90A) abgelassen wird.
8. Hydrauliksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorspanndruck des Vorspannteils (98) durch einen Be
nutzer einstellbar ist.
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