DE2356809A1

DE2356809A1 - Hydraulikanlage fuer fahrzeuge, insbesondere schwere baumaschinen

Info

Publication number: DE2356809A1
Application number: DE2356809A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Isensee; Karl-Heinz Dipl Ing Machens; Erich Reupke
Original assignee: Rheinstahl AG
Current assignee: Rheinstahl AG
Priority date: 1973-11-14
Filing date: 1973-11-14
Publication date: 1975-06-19
Also published as: CA1025749A; GB1466605A; IT1025707B; ES431959A1; FR2250908A1; BR7409621A; DE2356809B2; US3916624A; FR2250908B3

Description

Rheinstahl AG Hanomag,Baumaschinen, 3000 Hannover-Linden, Hanomagstraße 9

Hydraulikanlage für Fahrzeuge, insbesondere schwere Baumaschinen

Die Erfindung betrifffeine Hydraulikanlage für Fahrzeuge, insbesondere schwere Baumaschinen od. dgl., die mit hydraulisch betätigten Arbeitsgeräten versehen sind. Durch die DT-AS 2 012 752 sind bereits für derartige Fahrzeuge Hydraulikanlagen bekanntgeworden mit einer motorgetriebenen Hydraulikarbeitspumpe zur Versorgung eines Gerätekreises und einer weiteren motorgetriebenen Wechselpumpe, die über eine an sich bekannte Enflastungseinrichtung abschaltbar ist, um die für den jeweiligen Arbeitseinsatz erforderliche Leistung aufzubringen.

Die Abschaltung der Wechselpumpe soll sicherstellen, daß in jeder Arbe fts phase noch genügend Vortriebskraft für die Maschine vorhanden ist. Die Wechselpumpe wird bei Erreichung eines bestimmten Arbeitsgerätedruckes über das Entlastungsventil auf den Rückstrom zum Öjvorratsbehälter geschaltet, so daß dann die Arbeitspumpe aNein weiterarbeitet. Die Praxis hat gezeigt, daß z.B. beim Anheben einer größeren Last beim Abschalten der Wechselpumpe, gesteuert vom Druck vor dem Steuerventil im Gerätekreis, durch die

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reduzierte Menge auch der Steuerdruck soweit zusammenbrach, daß ein nichtgewolltes Wiederzuschalten der Wechselpumpe erfolgte. Dieser Vorgang wiederholte sich fortgesetzt, wodurch erhebliche Schwingungen in der gesamten Anlage auftraten, die weder durch hydraulische Dämpfungsglieder noch durch eine Veränderung der Schaltdruckdifferenz behoben werden konnten«, Auch eine Voröffnung bei geringer Hysterese scheidet wegen des Leistungsverlustes und der dadurch bedingten Ölerwärmung aus.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Mängel zu beheben und eine hydraulische Anlage zu schaffen, die im wesentlichen schwingungsfrei arbeitet und bei der die Ölerwärmung auf ein Minimum herabgesetzt ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Wechselpumpe über das Entlastungsventil mit dem Ölrücklauf verbunden und dem Entlastungsventil ein Eleklromagnetventil mit vorgeschaltetem Zeitrelais zugeordnet und vorzugsweise in der Druckleitung vom Steuerventil zum Arbeitszylinder des Gerätekreises ein mit dem Zeitrelais zusammenarbeitender Druckschalter derart eingeschaltet ist, daß beim Erreichen einer bestimmten Druckbelastung das Zeitrelais betätigt wird, welches erst nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalles über das Elektromagnetventil das Entlastungsventil öffnet und damit die Wechselpumpe abschaltet.

Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß das Elektromagnetventil über einen mit dem Steuerventil des Arbeitsgerätes gekuppelten Schalter derart verbunden ist, daß beim Betätigen des Steuerventils das Entlastungsventil über das Elektromagnetventil geschlossen und damit die Wechselpumpe zugeschaltet wird. Es wird auf diese Weise sichergestellt, daß die Zusohaltung der Wechselpumpe automatisch in dem Augenblick erfolgt, in dem die zusätzliche Fördermenge benötigt wird. Andererseits erfolgt aber auch das Abschalten der Wechselpumpe automatisch, ohne daß irgendwelche schädlichen Schwingungen im System auftreten.

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Besondere Vorfeile ergeben sich durch die Erfindung bei hydraulisch gelenkten Fahrzeugen, bei denen eine weitere motorgetriebene Hydraulikpympe, eine Lenkpumpe zur Versorgung des Lenkkreises und ein Verteilungsventil vorgesehen sind, welches so ausgebildet ist, daß die Wechselpumpe so wie es der Jeweilige Be!rieb erfordert, auf den Lenkkreis oder den Geräfekreis oder auf beide Kreise gemeinsam schaltbar Ist«,

Der Erfindungsgedanke ist in drei verschiedenen Ausführungen anhand der SchaIfpläne gemäß Figuren 1 bis 3 erläutert.

Bei der Hydraulikanlage gemäß Fig. 1 saugt eine motorgefriebene Hydraulikpumpe P 1 über die Säugleitung 1 Druckmittel aus dem Vorratsbehälter 19 und drückt dieses über die Druckleitung 2, 3 unter Zwischenschaltung eines Steuerventils 4 und die Leitungen 5, 5 a bzw. 6,6 α zu den Druckmittelverbrauchern 9, lÖz, B. in Form zweiseifig beaufschlagbaren hydraulischen Kolbenzylinderaggregaten. Das Steuerventil 4 umfaßt zwei Steuerschieber 4 α und 4 b sowie ein Lberdruckventil 4 c, welches in der Verbindungsleitung 8 zwischen Förderleitung 3 und Rückflußleitung 7 liegt. ,

Außer dieser Pumpe P 1, welche als Arbeitepumpe dient, ist eine abschalfbare Wechselpumpe P 2 vorgesehen, welche über die Druckleitung 17 und ein Rückschlagventil 15 zusätzlich zur Pumpe P 1 in die Leitung 3 Druckmittel fördert. Die Druckleitung 17 und die Rückleitung 18 sind über ein Entlastungsventil mit einander verbunden, welches durch ein eleklrlsch betätigtes Wegeventil 16 gesteuert wird. Das Wegeventil 16 ist ein Elektromagnetventil und an die Druckleitung 3, das Entlastungsventil 14 und die Rücklauf leitung 18 angeschlossen. Die an Masse liegende Spule des Magnetvenfiles 16 sieht über die Stromleitung 13 b mif einem Verzögerungsschalter 13 mit Abschaltverzögerung 13 α in Verbindung, der seinerseits über die Leitung 12 mit dem Druckschalter 11 verbunden ist. Dieser wird hydraulisch betätigt, z. B «vom Druckm if te !Verbraucher 10, der an den Steuerschieber 46 angeschlossen ist.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 in der elektrischen Leitung 13 b - 13 c des elektrisch betätigten Wegeventiles 16 zwei Schalter 20 und 21. Der eine Schalter 20 ist dem einen Steuerschieber 4 α und der als Druckschalter ausgebildete andere Schalter 21 dem Steuerschieber 4 b zugeordnet.

In der Anordnung gemäß Fig. 3 ist der Arbeitspumpe P 1 und der Wechselpumpe P 2 eine dritte Pumpe P 3, die sogenannte Lenkpumpe zugeordnet, die der Versorgung eines weiteren Verbraucherkreises dient,
z. B. der Versorgung der Kolbenzylinderaggregate einer Lenkeinrichtung eines Fahrzeuges. Beiden Pumpen P 2 und P 3 ist ein Stromteiler 22
zugeordnet. Sie saugen Druckmittel Über die Saugleitung 17 a aus dem
Vorratsbehälter 19. Die Pumpe P 3 fördert unter Zwischenschaltung einer Drossel 22 b Über die Leitung 17 α nach einem nicht dargestellten zusätzlichen Gerätekreis. Kurz vor und hinter der Drossel 22 b ist über
die Leitungen 22 c eine Druckwaage 22 α angeschlossen. Mit der Druckwaage 22 a, die gleichzeitig als Verteilerventil dient, kann die Wechselpumpe P 2 mit der Lenkpumpe P 3 gemeinsam die Druckmitte !verbraucher im Lenkkreis versorgen, oder bei entsprechender Stellung des Verteilungsventiles 22 dient die Wechselpumpe P 2 zusätzlich zur Versorgung des Lenkkreises über die Leitung 17 α und zusätzlich zur Versorgung der anderen Druckmitte !verbraucher 9, 10 über die Leitung 17 oder aber ganz der zusätzlichen Versorgung der Druckmitte !verbraucher 9, 10 über die Leitung 17. Im übrigen entspricht die Ausführungsform gemäß Fig. 3 der Ausführungsform gemäß Fig. 2.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage ist folgende, wobei zunächst von der Anlage gemäß Fig. 3 ausgegangen wird: Der Über die Leitung 17 α versorgte Lenkkreis für ein gelenktes Fahrzeug wird mit der Hydraulikpumpe P 3 ständig versorgt. Die Hydraulikpumpe P 2 als

Wechselpumpe fördert ober den Stromteiler 22 Im unteren Drehzahlbereich

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zur Lenkung. Dann wird der Druckmittelstrom aufgeteilt zur Versorgung des Lenkkreises 17 α und zur,Versorgung der Druckmittelverbraucher 9/ 10, die beispielsweise dem Arbeitsgerätekreis zugeordnet sind. Äußere dem wird der Arbeitsgerätekreis mit einer dritten Pumpe P 1; die mit der Wechselpumpe P 2 hinter der Druckwaage 22 α verbunden ist, versorgt. Alle Pumpen P 1 bis P 3 sind motorgetrieben, drehzahlabhängig und mit konstantem Fördervolumen. Die Lenkung erhält Jedoch über einen großen Drehzahlbereich vom Stromteiler 22 nahezu konstante Menge.

Zur besseren Ausnutzung der Motorleistung sind die Pumpengrößen so ausgelegt, daß bei nahezu konstanter Fördermenge zur Lenkung zwischen Leerlauf- und End-MotordrehzahI eine große Fördermenge für den Arbeitsgerätekreis 9, 10 zur Verfügung steht.

Damit in jeder Arbeitsphase noch genügend Vorfriebskraft für die Maschine vorhanden ist, wird die Wechselpumpe P 2 oder die Pumpe P 1 von einem bestimmten Arbeitsdruck an über ein Entlastungsventil 14 drucklos zum Vorrafsbehälter 19 abgeschaltet. Die Wechselpumpe P 2 arbeitet allein bis zum Druckbereich, der ebenfalls noch genügend Vortriebskraft zuläßt, aber die Hub-, Reiß- und Schürfkräfte der Maschine steigert. Die EntlasfungsVörrichtung ist immer nur einer Pumpe P 2 oder P 1 zugeordnet. Sie läßt sich auch für die Pumpe P 1 anstelle von P 2 verwenden.

Beim Abschalten der Wechselpumpe, gesteuert vom Druck vor dem Steuer- » ventil zum Gerätekreis durch die reduzierte Menge brach auch der Steuerdruck soweit zusammen/ daß ein nicht gewollies Zuschalten eintrat^ Dieser Vorgang wird erfindungsgemäß dadurch verhindert, daß die Wechselpumpe P bei Neufralstellung des Steuervenfiles 4 für den Arbeitsgerätekreis 9, 10 drucklos zum Vorratsbehälter 9, 10 geschaltet und nur bei Bedarf über den Schalter 20 bei direkt gesteuerten oder durch einen Druckschalter 21 bei vorgesteuerten Steuerventilen, die ohne Schaltverzögerung arbeiten, über ein elektrohydraulisches Ventil 16 zugeschaltet wird. Ist ein bestimmter Druck,

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ζ. B. im Arbeitsgerätekreis 9, 10 erreicht, so gibt der Druckschalter 11 Kontakt zum Verzögerungsschalter 13, der mit einem Zu- und Abschaltverzögerungsglied 13 α versehen ist. Dieser Verzögerungsschalter 13 unterbricht den Stromkreis zu dem Wahlschalter 20 und 21. Die Wechselpumpe P 2 wird über das Entlastungsventil 14 zum Vorratsbehälter 19 geschaltet,,

Das Schaltbild nach Fig„ 2 ist gedacht für ein Fahrzeug, welches ohne die hydraulisch betätigten Lenkzylinder auskommt. Für diesen Fall übernimmt die Pumpe P 2 die Funktion der Wechselpumpe. Diese Pumpe P 2 wird über einen mit dem Steuerventil 4 des Gerätekreises 9, 10 gekuppelten Schalter 2T bzw. 20 derart verbunden, daß beim Betätigen des Steuerventils 4 das Entlastungsventil 14 über das Elektromagnetventil geschlossen und damit die Wechselpumpe, beim Schaltschema Fig. 2 die Pumpe P 2 zugeschaltet wird«

Auch bei der Anordnung nach Fig. 1 gelangen nur zwei Pumpen zur Anwendung. Auch hier übernimmt die Pumpe P 2 die Funktion der Wechselpumpe. In der Druckleitung 6 α vom Steuerventil 4 zum Arbeitszylinder des Druckmittelverbrauchers 10 des Gerätekreises 9, 10 ist ein mit dem Zeitrelais des Elektromagnetventiles 16 zusammenarbeitender Druckschalter U derart eingeschaltet, daß beim Erreichen einer bestimmten Druckbelastung das Zeitrelais betätigt wird, welches nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalles über das Elektromagnetventil 16 das Entlastungsventil 14 öffnet, und damit die Wechselpumpe P 2 abschaltet.

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Claims

Pe »· η »α ni ρ r O c ha;

Y. Hydraulikanlage für Fcrfrceuge, Insbesondere Baumaschinen, mft efnw motorgetriebenen HyäVaulIkpumpe zur Versorgung eines Gerätekreises und «Iner motorgetriebenen Wechselpumpe» dadurch gekennzeichnet, daß die Wechsefpumpe f» 2) über mtn an sich bekcnmtw Entlastungsventil (14) mit dem ölrUcklauf (18) verbunden und dem Entlastungfventll Q4) •In Elektromagnetventl I (16) mit vorgeschaltetem Zeitrelais (13) zugeordnet und In der Druckleitung (O a) vom Steuerventil (4) zum Arbelfszyltnäer (10) dse Gestltekmbes eün'mit äem Z&lkelah •er (11) derart eingssehaltef Is^ daß beim iSrre'lChen einer ^besll beloffung das Zeitrelais (13) betätigt wird, welches nach Ablauf des vorgegebenen Zeltlntervalles Über das Elektromagnetventil (16) das Ent« lastungsventll (14) öffnet und damit die. Wechselpump· ψ^ abschaltet,
2. fi/draullkanfage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, doB das Ekktromagnetventll (16) **** β'¹*« ^mit dem Steuerventil (4) des Arbeitsgerätes (10) gekuppelten Druckschalter (11) derart verbunden ist, daß beim Betätigen des Steuerventil« (4 α oder 4 b) das Entlastungsventil (14) Über das Elektromagnetventil Q6) geschlossen und damit die Wechselpumpe (P 2) zugeschaltet wird.
daß b«! hydraulisch gelenkten Fahrzeugen eine welter· motorgetriebene Hvdraulikpumpe (P 3) (Lenkpumpe) zur Versorgung des Lenkkreltei (17 o) und ein Verteilungsventil (22 a) vorgesehen sind, Ober welches die Wechsel- £ν:φ* (P 2) ®$ den Lenkkreis (17 a) oder den Gerätekreis (3) oder auf beide Krebe gemeinsam schaltbar Ist.
4. HydraulJkonlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeSchnet, daß dar JDi»cJ«halrer (11J vor dem Steuerventil (4) In der DruckUItur« (3)

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