DE19542275A1 - Vorzugsstromschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorzugsstromsschaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Radladern oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen werden mehrere hydrau­ lische Verbraucher von einer gemeinsamen Pumpe, beispiels­ weise einem Konstantpumpensystem mit Zahnradpumpe oder ei­ nem Regelpumpensystem mit einer Verstellpumpe angesteuert. Bei den Verbrauchern kann es sich um einen Lenkungskreis, einen Bremskreis, eine Lüfterschaltung oder um Wegeventile von an der Arbeitsmaschine angeschlossenen Arbeitsaggrega­ ten handeln. Aus sicherheitstechnischen und gesetzlichen Gründen ist es erforderlich, daß der Lenkungskreis, der Bremskreis und die Lüfterschaltung in dieser Reihenfolge bevorzugt mit Hydraulikfluid versorgt werden. Das heißt, die Versorgung der Wegeventile mit Hydraulikfluid erfolgt erst dann, wenn die für den Betrieb der Arbeitsmaschine und für deren Sicherheit erforderlichen Verbraucher mit dem er­ forderlichen Druck beaufschlagt sind. Um eine derartige Versorgung sicherzustellen, wird eine sogenannte Vorzugs­ stromschaltung aufgebaut, bei der die Aufteilung auf die unterschiedlichen Verbraucher in der Vorzugsreihenfolge über in Reihe zueinander geschaltete Prioritätsventile er­ folgt. Eine derartige Vorzugsschaltung ist beispielsweise in dem Datenblatt der Anmelderin RD-Blatt 66105, Bild 3 ge­ zeigt, deren prinzipielles Schaltschema für drei Verbrau­ cher A, B, C in Fig. 1 wiedergegeben ist, auf die bereits hier Bezug genommen wird.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 wird der, beispielsweise von einem Regelpumpensystem geförderte Hydraulikfluidstrom zunächst zu einem ersten Prioritätsventil 2 geleitet, das in seiner Grundposition in eine Stellung vorgespannt ist, in der der Hydraulikfluidstrom zu einem zweiten Prioritäts­ ventil 4 geführt ist. In der in Fig. 1 dargestellten Grund­ position des zweiten Prioritätsventils 4 wird der bevor­ zugte Verbraucher A mit Hydraulikfluid versorgt. Der Last­ druck am Verbraucher wird über eine Steuerleitung 6 zu ei­ ner Steuerseite des zweiten Prioritätsventils 4 geführt, so daß dieses beim Ansteigen des Lastdrucks in eine Stellung gebracht wird, in der der zum Verbraucher A nachgeschaltete Verbraucher B mit Hydraulikfluid versorgt wird. In dieser Stellung wird noch kein Hydraulikfluid zum Verbraucher C mit der niedrigsten Rangordnung geleitet.

Die Lastdrücke am Verbraucher A und am Verbraucher B werden über ein Wechselventil 8 und eine Steuerleitung 10 zu einer Steuerseite des ersten Prioritätsventils 2 geführt, so daß an dieser Steuerleitung der größere der Lastdrücke am Ver­ braucher A und am Verbraucher B anliegt.

Wenn die beiden Verbraucher A, B hinreichend mit Hydraulik­ fluid versorgt sind, wird das erste Prioritätsventil 2 in eine Stellung gebracht, in der der den Verbrauchern A, B nachgeschaltete Verbraucher C mit Hydraulikfluid aus dem Pumpensystem versorgbar ist. Das heißt also, daß die Ver­ sorgung des nachgeschalteten Verbrauchers C erst dann er­ folgt, wenn die beiden bevorzugten Verbraucher A und B, beispielsweise die Lenkung und das Bremssystem mit Hydrau­ likfluid versorgt sind.

Durch die Ansteuerung des ersten Prioritätsventils 2 und des zweiten Prioritätsventils 4 mit den Lastdrücken an den Verbrauchern A und B wirken diese beiden Prioritätsventile auch als Drucksteuerventile, die den Druckabfall über den Verbrauchern A und B konstant halten. Eine derartige be­ kannte Vorzugsstromschaltung benötigt somit für drei Ver­ braucher zumindest zwei hintereinander geschaltete Priori­ tätsventile und erfordert somit einen erheblichen schal­ tungstechnischen Aufwand, so daß die Vorzugsstromschaltung einerseits relativ teuer in der Fertigung ist und anderer­ seits einen erheblichen Bauraum erfordert.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Vorzugsstrom­ schaltung zu schaffen, die bei minimalem vorrichtungstech­ nischem Aufwand eine hinreichende Versorgung der bevorzug­ ten Verbraucher einer Arbeitsmaschine gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Vorzugsstromschaltung wird eine Einrichtung zur Versorgung von mehreren Verbrauchern einer Arbeitsmaschine zur Verfügung gestellt, wobei einer der Verbraucher vorzugsweise ein Bremssystem mit einem Hydro­ speicher, der über eine Speicherladeventilanordnung ange­ steuert wird ist und wobei die Ansteuerung eines weiteren Verbrauchers, beispielsweise eines Lüfters oder der Wege­ ventile eines Arbeitsgerätes oder eines weiteren Priori­ tätsventils mittelbar oder unmittelbar über die Speicherla­ deventilanordnung erfolgt, die den vom Hydrospeicher und dem daran angeschlossenen Verbraucher, vorzugsweise den im Bremssystem nicht benötigten Hydraulikfluidstrom hin zu ei­ nem weiteren Verbraucher leitet.

Durch diese Maßnahme läßt sich der Speicherladeventilanord­ nung eine Doppelfunktion zuordnen, d. h. einerseits die Ver­ sorgung des Speichers mit Druckfluid und andererseits die Versorgung eines weiteren Verbrauchers mit den vom Speicher nicht benötigten Hydraulikfluidstrom. Die Speicherladeven­ tilanordnung übernimmt damit im wesentlichen die Funktion eines Prioritätsventils, so daß sich der vorrichtungstech­ nische Aufwand gegenüber herkömmlichen Lösungen erheblich reduzieren läßt.

Durch die erfindungsgemäße Vorzugsstromschaltung lassen sich beispielsweise ein Bremssystem, ein Lüfter und die Wege­ ventile einer Arbeitsmaschine mit einem Prioritätsventil und der ohnehin benötigten Speicherladeventilanordnung durchführen, so daß ein Prioritätsventil gegenüber herkömm­ lichen Lösungen eingespart werden kann.

In den Unteransprüchen 3 bis 5 sind vier besonders vorteil­ hafte Varianten der erfindungsgemäßen Schaltung bean­ sprucht.

Unteranspruch 2 betrifft ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Speicherladeventil über ein erstes Prioritätsventil mit Hydraulikfluid versorgt wird, so daß die Aufteilung auf die beiden bevorzugten Verbraucher, beispielsweise das Bremssy­ stem und den Lüfter über die Speicherladeventilanordnung erfolgt.

In der Alternativvariante gemäß Unteranspruch 3 ist die Speicherladeventilanordnung ebenfalls stromabwärts eines ersten Prioritätsventils angeordnet, über das das Hydrau­ likfluid einem der bevorzugten Verbraucher, beispielsweise dem Lüfter, direkt zugeführt wird, und durch das der von diesem Verbraucher nicht benötigte Hydraulikfluidvolumen­ strom hin zur Speicherladeventilanordnung geführt ist, über die der weitere bevorzugte Verbraucher, beispielsweise das Bremssystem und dann der nachgeschaltete Verbraucher ver­ sorgbar sind.

Bei dem Alternativausführungsbeispiel gemäß Unteranspruch 4 ist ein Prioritätsventil stromabwärts der Speicherladeven­ tilanordnung vorgesehen, über die zunächst bevorzugt die Versorgung des mit einem Speicher versehenen Verbrauchers erfolgt. Der von diesem nicht benötigte Hydraulikfluidvolu­ menstrom wird zu dem Prioritätsventils geführt, über das zunächst der weitere Verbraucher und dann erst der nachge­ schaltete Verbraucher versorgbar sind.

Während bei den beiden erstgenannten Ausführungsbeispielen der mit dem Speicher versehene Verbraucher, d. h. beispiels­ weise das Bremssystem immer bevorzugt mit Hydraulikfluidvo­ lumenstrom versorgt wurde, wird bei dem letztgenannten Aus­ führungsbeispiel zunächst ein zweiter Verbraucher, bei­ spielsweise der Lüfter und dann erst die Speicherladeven­ tilanordnung und damit der mit dem Hydrospeicher versehene Verbraucher, beispielsweise das Bremssystem, versorgt. Eine derartige Aufteilung widerspricht zwar herkömmlichen Vor­ stellungen von der Betriebssicherheit. Durch geeignete Ab­ stimmung der einzelnen Komponenten aufeinander, kann jedoch relativ einfach sichergestellt werden, daß der Hydrospei­ cher immer hinreichend mit Hydraulikfluid versorgbar ist. Die letztgenannte Variante kann besonders vorteilhaft sein, wenn bereits bestimmte Ventileinheiten im Baukastensystem vorhanden sind und die Verschaltung nach dieser Variante mit diesen Elementen mit geringen Investitionskosten durch­ führbar ist.

Im Unteranspruch 5 ist schließlich ein alternatives Ausfüh­ rungsbeispiel erläutert, bei dem parallel zum Speicherlade­ ventil ein Drucksteuerventil geschaltet ist, über das ein Lüftermotor mit Hydraulikfluid versorgbar ist, und wobei die Speicherladeventilanordnung durch den Lastdruck des Lüfters angesteuert wird, um beispielsweise das Bremssystem und weitere nachgeordnete Verbraucher mit Hydraulikfluid zu versorgen. Durch die Parallelschaltung des Drucksteuerven­ tils und der Speicherladeventilanordnung ist bei entspre­ chender Abstimmung von Lüftermotor, Hydrospeicher und Pum­ penkapazität eine konstante Lüfterdrehzahl bei hinreichen­ dem Ladedruck des Hydrospeichers gewährleistet.

Eine besonders einfach aufgebaute Speicherladeventilanord­ nung erhält man, wenn diese mit einem 2-Wege-Proportional­ ventil als Druckwaage ausgebildet wird, die beispielsweise als Umlaufdruckwaage schaltbar ist, so daß bei Überschrei­ ten des gewünschten Speicherdruckes eine Versorgung des nachgeordneten Verbrauchers über das 2-Wege-Proportional­ ventil erfolgt. Derartige Speicherladeventilanordnungen sind gemeinhin als Open-Center-Speicherlade- oder Druck­ schaltventil bekannt.

Das Prioritätsventil wird ebenfalls in an sich bekannter Weise als 2-Wege-Proportionalventil ausgeführt, wie es bei­ spielsweise in der DE-OS 38 21 115 beschrieben ist.

Die vorbeschriebene Vorzugsstromschaltung läßt sich beson­ ders vorteilhaft bei einer Arbeitsmaschine mit einem Brems­ system, einem Lüfter und Wegeventilen zur Ansteuerung eines Arbeitsgerätes verwenden, wobei diese drei Verbraucher ge­ mäß einem der vorhergehend beschriebenen Ausführungsbei­ spiele miteinander verschaltet sind und dieser Schaltung ein Prioritätsventil vorgeschaltet ist, so daß eine Lenkung der Arbeitsmaschine bevorzugt gegenüber den anderen Ver­ brauchern mit dem Hydraulikfluidvolumenstrom aus dem Pum­ pensystem versorgbar ist.

Wie bereits eingangs erwähnt, kann das System sowohl mit einer Verstellpumpe mit Druck-Förderstromregeleinrichtung als auch mit einer Konstantpumpe betrieben werden. In bei­ den Fällen wird der von den Pumpensystemen abgegebene Hy­ draulikfluidvolumenstrom über den höchsten an den Verbrau­ chern (Lenkung, Bremssystem, Lüfter, Wegeventile etc.) an­ liegenden Lastdruck angesteuert.

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung wer­ den im folgenden anhand schematischer Zeichnungen erläu­ tert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltschema einer herkömmlichen Vorzugs­ stromschaltung;

Fig. 2 ein Blockschaltschema eines ersten Ausführungsbei­ spiels einer erfindungsgemäßen Vorzugsstromschal­ tung;

Fig. 3 ein konkretes Ausführungsbeispiel einer Schaltung gemäß Fig. 2;

Fig. 4 ein Blockschaubild eines zweiten Ausführungsbei­ spiels einer erfindungsgemäßen Vorzugsstromschal­ tung;

Fig. 5 ein konkretes Ausführungsbeispiel einer Schaltung gemäß Fig. 4;

Fig. 6 ein Blockschaubild eines dritten Ausführungsbei­ spiels einer erfindungsgemäßen Vorzugsstromschal­ tung;

Fig. 7 ein konkretes Ausführungsbeispiel einer Schaltung gemäß Fig. 6 und

Fig. 8 eine konkrete Schaltung eines vierten Ausführungs­ beispiels einer Vorzugsstromschaltung.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorzugsstromschaltung gezeigt, bei dem drei Verbraucher, genauer gesagt ein Bremssystem A, ein Lüfter B und Wegeven­ tile C einer Arbeitsmaschine mit Hydraulikfluid versorgbar sind. Das Bremssystem A, und der Lüfter B sollen gegenüber den Wegeventilen C bevorzugt versorgt werden.

Bei dem Blockschaubild gemäß Fig. 2 sind der Übersichtlich­ keit halber die Pumpenanordnung und weitere Verbraucher des Arbeitsmaschinen-Hydraulikkreises weggelassen. Die Schal­ tung hat eine erste Prioritätsventilanordnung 12, die über eine Pumpen-Arbeitsleitung an das Pumpensystem angeschlos­ sen ist (nicht gezeigt in Fig. 2). Der von der Pumpe geför­ derte Hydraulikfluidvolumenstrom wird zunächst über die er­ ste Prioritätsventilanordnung 12 hin zu den bevorzugten Verbrauchern, d. h. dem Bremssystem A und dem Lüfter B ge­ führt. Das Bremssystem hat eine Speicherladeventilanordnung 14, die über die erste Prioritätsventilanordnung 12 mit Hy­ draulikfluid versorgt wird und über die ein Hydrospeicher 16 des Bremssystems geladen werden kann. In der Zuleitung zum Hydrospeicher 16 ist ein Rückschlagventil 18 zur Ver­ hinderung einer Rückströmung vom geladenen Hydrospeicher 16 und eine Festdrossel 20 zur Einstellung des maximalen Spei­ cherlade-Hydraulikfluidvolumenstroms vorgesehen. An einen anderen Anschluß der Speicherladeventilanordnung ist der Lüfter B angeschlossen, wobei die Ansteuerung des Systems zunächst derart erfolgt, daß bevorzugt der Hydrospeicher 16 über die Speicherladeventilanordnung 14 mit Hydraulikfluid versorgbar ist. Der zur Ladung des Hydrospeichers 16 nicht benötigte Hydraulikvolumenstromanteil wird zum Lüfter B hin abgezweigt, wobei durch die geeignete Abstimmung der För­ derleistung der Pumpe, der Leistung des Lüftermotors und des maximalen Speicherlade-Hydraulikvolumenstroms gewähr­ leistet ist, daß der Lüftermotor auch während des Ladevor­ gangs des Hydrospeichers 16 hinreichend mit Hydraulikfluid versorgt wird, so daß jederzeit eine entsprechende Lüfter­ drehzahl und somit die gewünschte Kühlleistung zur Verfü­ gung gestellt wird. Die Abstimmung der Komponenten geht im wesentlichen dahin, daß der eingestellte Ladedruck für den Hydrospeicher etwa dem maximalen Lastdruck am Lüftermotor entspricht.

Durch die Maßnahme, den Lüfter jederzeit mit einem ausrei­ chenden Hydraulikfluidvolumenstrom zu versorgen und Lüfter­ motor-Lastdruck und Ladedruck etwa in der gleichen Größen­ ordnung zu wählen, ist auch bei einem maximalen Leistungs­ bedarf des Lüfters eine hinreichende Kühlung gewährleistet. Wenn der Hydrospeicher 16 entsprechend geladen ist und auch der Lüftermotor mit seiner vorgegebenen Mindestdrehzahl läuft, wird über die Prioritätsventilanordnung 12 der nicht benötigte Hydraulikfluidvolumenstrom zum nachgeschalteten Verbraucher, d. h. den Wegeventilen C geleitet. Zur Ansteue­ rung der ersten Prioritätsventilanordnung 12 sind der Hy­ drospeicher-Ladedruck und der Lastdruck am Lüftermotor B zu den beiden Eingängen eines Wechselventils geführt, so daß der größere dieser beiden Steuerdrücke zur Steuerseite der Prioritätsventilanordnung 12 geführt wird. Durch diese Ver­ schaltung ist sichergestellt, daß der nachgeschaltete Ver­ braucher C erst dann versorgt wird, wenn der Ladedruck des Hydrospeichers und der Lastdruck am Lüftermotor ihre vorbe­ stimmten Minimalwerte erreicht haben.

In Fig. 3 ist eine Vorzugsstromschaltung eines Radladers dargestellt, bei der neben den vorbeschriebenen drei Ver­ brauchern: Bremssystem A, Lüfter B und Wegeventile C noch eine Lenkung (nicht gezeigt) mit Hydraulikfluid versorgt wird, wobei diese gegenüber den sonstigen Verbrauchern A, B, C bevorzugt ist. Das heißt, bei diesem Ausführungsbei­ spiel sind die Verbraucher A, B, C zur Lenkung nachgeschal­ tet.

Die in Fig. 3 dargestellte Vorzugsstromschaltung hat eine Verstellpumpe 22 mit einem Druck-Förderstromregler (auf die einzelnen Komponenten der Verstellpumpe 22 wird im folgen­ den näher eingegangen), durch die Hydraulikfluid über eine Arbeitsleitung 24 hin zu einer zweiten Prioritätsventilan­ ordnung 26 geführt ist, über die in der gezeigten Schieber­ stellung die Lenkung bevorzugt mit Hydraulikfluid versorg­ bar ist. Der von der Lenkung nicht benötigte Hydraulik­ fluidvolumenstrom wird über eine Druckleitung 27 zu einem Schaltungsteil mit der ersten Prioritätsventilanordnung 12 geführt, die der Anordnung aus Fig. 2 entspricht.

In der gezeigten Stellung der ersten Prioritätsventilanord­ nung 12 wird das Hydraulikfluid über eine Arbeitsleitung 28 hin zum Eingang einer Speicherladeventilanordnung 30 ge­ führt, deren Aufbau im folgenden noch näher beschrieben wird. Ein Anschluß der Speicherladeventilanordnung 30 ist mit dem Hydrospeicher 16 eines Bremssystems 32 verbunden.

Ein anderer Anschluß der Speicherladeventilanordnung 30 ist mit einer Arbeitsleitung 33 verbunden, die hin zu der Lüf­ teranordnung 34 führt, deren Lüftermotor 78 mittels des Hy­ draulikfluidvolumenstroms angetrieben wird.

Ein zweiter Ausgang der ersten Prioritätsventilanordnung 12 ist über eine Arbeitsleitung 36 mit einem weiteren nachge­ schalteten Verbraucher 38 verbunden, der eine Vielzahl von Wegeventilen, Hydraulikzylinder, etc. umfassen kann.

Die Verstellpumpe 22 umfaßt die eigentliche Verstellpumpen­ anordnung 40 bekannter Bauart, die über eine Druck-Förder­ stromregler 42 angesteuert wird. Dieser hat ein stetig ver­ stellbares Förderstromregelventil 44, an dessen einer Steu­ erseite über eine Lastdruckmeldeleitung 45 der Lastdruck eines Verbrauchers anliegt und dadurch die Volumeneinstel­ lung der Verstellpumpenanordnung 40 derart geregelt ist, daß ein lastdruckunabhängiger Volumenstrom zum Verbraucher fließt. Da im vorliegenden Fall eine Vielzahl von Verbrau­ chern (Lenkung, Bremssystem 32, Lüfteranordnung 34 und wei­ terer Verbraucher 38) versorgt werden müssen, ist dafür Sorge zu tragen, daß der jeweils größte an den vorgenannten Verbrauchern herrschende Lastdruck zum Förderstromregelven­ til 44 geführt ist. Dazu sind Lastdruckmeldeleitungen der einzelnen Verbraucher über Wechselventile 48 bis 50 in be­ kannter Weise kaskadenartig verschaltet so daß der jeweils höchste Lastdruck an der genannten Steuerseite des Förder­ stromregelventils 44 anliegt.

Wird ein voreingestellter maximaler Betriebsdruck erreicht, so wird über ein Druckregelventil 46 der Förderstrom der Pumpe derart begrenzt, daß der voreingestellte maximale Be­ triebsdruck nicht überschritten wird. Das System arbeitet dann als Konstantdrucksystem. Auf eine weitergehende Be­ schreibung der Verstellpumpe 22 kann an dieser Stelle ver­ zichtet werden, da ein derartiger Aufbau aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Die in der Schaltung verwendeten Prioritätsventilanordnun­ gen 12, 24 haben im wesentlichen den gleichen Aufbau, der anhand des Prioritätsventils für die zweite Prioritätsan­ ordnung 26 beschrieben werden soll.

Die Prioritätsventilanordnung 26 hat ein stetig verstellba­ res 2-Wegeventil 52, auch Kompensationsventil genannt, das über eine Ventilfeder in eine Grundstellung vorgespannt ist, in der die Arbeitsleitung 24 mit einer zur Lenkung führenden Druckleitung 54 verbunden ist. Der Lastdruck in der Druckleitung 54 ist über eine Steuerleitung 56 zur Fe­ derseite des 2-Wegeventils 52 und über eine Steuerleitung 58 zur anderen Steuerseite des 2-Wegeventils geführt. In den Steuerleitungen sind Düsen angeordnet, über die die Ventilschieberbewegung gedämpft werden soll. Die in der Steuerleitung 58 liegende Düse ist über eine Bypass-Leitung umgehbar, in der ein Rückschlagventil angeordnet ist, das eine Entlastung der Steuerseite des 2-Wegeventils 52 und somit eine schnellere Stellbewegung des Ventilschiebers er­ möglicht. In der Steuerleitung 56 ist des weiteren ein Druckbegrenzungsventil 60 vorgesehen, über das der Druck in der Steuerleitung 56 auf einen vorgegebenen Maximalwert be­ grenzbar ist. Das Druckbegrenzungsventil 60, die Düse in der Steuerleitung 58 und auch die Bypass-Leitung dieser Dü­ se sind optionale Bauelemente der Prioritätsventilanord­ nung, die beispielsweise bei der ersten Prioritätsventilan­ ordnung 12 nicht vorgesehen sind.

Wenn der Druck am Ausgang der Prioritätsventilanordnung, d. h. bei der zweiten Prioritätsventilanordnung 26 in der Druckleitung 54 ansteigt, wird der Ventilschieber des 2-We­ geventils 52 aus seiner gezeigten Grundstellung heraus be­ wegt und auch eine Verbindung zwischen der Arbeitsleitung 24 und der Druckleitung 27 hergestellt, so daß Hydraulik­ fluid hin zu den weiteren Verbraucher (Bremssystem 32, Lüf­ ter 34, weitere Verbraucher 38) geführt ist. Im vorliegen­ den Fall heißt das, daß das Hydraulikfluid zum Eingang der ersten Prioritätsanordnung 12 geführt ist.

Wie bereits erwähnt, entspricht der Aufbau der ersten Prio­ ritätsventilanordnung 12 demjenigen der zweiten Prioritäts­ anordnung 26, wobei das 2-Wegeventil 52′ an seiner Feder­ seite über eine Steuerleitung 56′ mit dem Druck in der Ar­ beitsleitung 28 beaufschlagt ist und wobei ebenfalls eine Drossel in der Steuerung 56′ vorgesehen ist. Des weiteren wird der Druck in der Arbeitsleitung 28 über ein Steuerlei­ tung 58′ zur anderen Steuerseite des 2-Wegeventils 52 ge­ führt. Das heißt, sobald sich in der Arbeitsleitung 28 ein vorbestimmter Druck aufbaut, wird über den Steuerdruck in der Steuerleitung 58′ der Ventilschieber des 2-Wegeventils 52 mit Druck beaufschlagt, so daß der vom Bremssystem 32 und vom Lüfter 34 nicht benötigte Volumenstrom hin zu den weiteren Verbrauchern 38 geleitet wird.

Die dem Bremssystem 32 zugeordnete Speicherladeventilanord­ nung 14 hat ebenfalls einen an sich bekannten Aufbau, wie er beispielsweise für das Laden eines Hydrospeichers mit einer Konstantpumpe verwendet wird. Demgemäß hat die Spei­ cherladeventilanordnung 14 eine Druckwaage 62, die als ste­ tig verstellbares 2-Wegeventil ausgebildet ist. Die Druck­ waage 62 ist verstellbar aus einer Grundstellung, in der die Verbindung von der Arbeitsleitung 28 hin zu der zum Lüfter 34 führenden Druckleitung 33 abgesperrt ist, über den Hydraulikfluidstrom zwischen den Leitungen 28 und 66 drosselnden Zwischenstellungen bis zu einer Endstellung, in der die Verbindung zum Lüfter 34 vollständig aufgesteuert ist. Von der Arbeitsleitung 28 zweigt eine Speicherladelei­ tung 68 ab, die hin zum Bremssystem 32 geführt ist und die Druckwaage 62 umgeht. In der Speicherladeleitung 68 ist ei­ ne Festdrossel 70 vorgesehen, über die der maximale Spei­ cherladevolumenstrom einstellbar ist. Des weiteren hat die Speicherladeleitung 68 ein Rückschlagventil 72, das ledig­ lich eine Hydraulikfluidströmung hin zum Hydrospeicher 16 erlaubt.

Zwischen dem Rückschlagventil 72 und der Festdrossel 70 zweigt von der Speicherladeleitung 68 eine Zweigleitung ab, die zu einem Steuerventil 64 geführt ist, das beim gezeig­ ten Ausführungsbeispiel als 2/2-Wegeventil ausgeführt ist. In seiner federvorgespannten Grundstellung wird der in der Speicherladeleitung 68 stromabwärts der Festdrossel 70 herrschende Fluiddruck über das Steuerventil 64 und eine Steuerleitung 71 zu der Federseite der Druckwaage 62 ge­ führt, während der stromaufwärts der Festdrossel 70 herr­ schende Druck in der Speicherladeleitung 68 zur anderen Steuerseite der Druckwaage geführt ist.

Der am Ausgang des Steuerventils 64 herrschende Druck ist auch zu den beiden Steuerseiten des Steuerventils 64 ge­ führt. Des weiteren ist die von der federvorgespannten Steuerseite entfernte Steuerseite des Steuerventils 64 noch über eine Steuerdruckleitung mit dem stromabwärts des Rück­ schlagventils 72 herrschenden Druck beaufschlagt. Bei An­ steigen des Druckes in diesem Leitungsabschnitt der Spei­ cherladeleitung 68 wird das Steuerventil 64 in seine andere Schaltposition bewegt, in der die Steuerleitung 71 über ei­ ne Tankleitung 74 mit einem Tank T verbunden ist. Das heißt, in der zweiten Schaltstellung des Steuerventils 64 wird die Federseite der Druckwaage 62 entlastet, so daß die Verbindung zur Druckleitung 33 aufgesteuert und der Lüfter 34 mit Hydraulikfluid versorgt wird. Dieses Aufsteuern der Druckwaage 62 erfolgt parallel zum Laden des Hydrospeichers 16, so daß praktisch beide Verbraucher (hier: Bremssystem, Lüfter) gleichzeitig mit Hydraulikfluid versorgbar sind.

Das Bremssystem 32 umfaßt beim vorbeschriebenen Ausführungs­ beispiel den Hydrospeicher 16, der aus zwei Teilspeichern 16a und 16b besteht, die jeweils einem der Bremskreise BR1 bzw. BR2 zugeordnet sind. Die beiden Hydrospeicher 16a, 16b sind über ein Wechselventil 74 mit einer Bremsventilanord­ nung 76 verbunden, über die die Hydrospeicher 16a, 16b mit den Bremskreisen BR1 bzw. BR2 verbindbar sind. Der Aufbau des Bremsventils 76 ist an sich bekannt, so daß hier auf eine Beschreibung verzichtet und auf die vorliegende Fach­ literatur verwiesen wird.

Über die Druckleitung 33 wird ein Lüftermotor 78 mit Hy­ draulikfluid versorgt. Die Ansteuerung des Lüftermotors 78 erfolgt beim gezeigten Ausführungsbeispiel über eine Ther­ moventilanordnung 80, die in einer Bypass-Leitung 82 zum Lüftermotor 78 angeordnet ist, die im Tank T mündet, der auch mit dem Ausgang des Lüftermotors 78 verbunden ist. In der Bypass-Leitung 82 ist eine Festdrossel 83 zur Einstel­ lung des Bypass-Stroms vorgesehen. Über die Thermoventilan­ ordnung 80 kann der Bypass-Volumenstrom über die Bypass-Leitung 82 hin zum Tank T temperaturabhängig eingestellt werden, so daß sich eine entsprechende Abhängigkeit der Lüfterdrehzahl einstellen läßt.

Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert, die das Blockschaubild zu der oben genannten Schaltung (ausgenommen die zweite Prioritätsventilanordnung 26) zeigt, wird durch dieses Ausführungsbeispiel zunächst die Lenkung als bevor­ zugter Verbraucher mit Hydraulikfluid versorgt und der nicht benötigte Hydraulikfluidvolumenstrom zur ersten Prio­ ritätsventilanordnung 12 und dann hin zur Speicherladeven­ tilanordnung 14 weitergeleitet, über die eine Aufteilung des Hydraulikvolumenstroms auf die weiteren bevorzugten Verbraucher Bremssystem 32 und Lüfter 34 erfolgt. Erst wenn die drei bevorzugten Verbraucher hinreichend mit Hydraulik­ fluid versorgt sind, erfolgt eine Ansteuerung der weiteren Verbraucher 38 (beispielsweise Wegeventile eines Arbeitsge­ rätes).

Diese Variante hat gegenüber herkömmlichen Lösungen den Vorteil, daß durch die erfindungsgemäße Nutzung der Spei­ cherladeventilanordnung ein Prioritätsventil eingespart wird, wobei für die Speicherladeventilanordnung 14 eine handelsübliche, im Stand der Technik bekannte Ventilanord­ nung Verwendung finden kann. Dieses System hat allerdings den Nachteil, daß bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs der Lüf­ ter während des Ladens der Hydrospeicher 16a, 16b mit einer vergleichsweise hohen Drehzahl läuft.

Um diesen Nachteil zu überwinden, kann die in den folgenden Fig. 4 und 5 dargestellte Schaltung verwendet werden, die im wesentlichen wieder die gleichen Bauelemente wie die Schaltung aus den Fig. 2 und 3 enthält.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaubild dieser Schaltungsvariante, wobei wiederum der Übersichtlichkeit halber die Ansteuerung der Lenkung weggelassen wurde, die bei allen gezeigten Aus­ führungsbeispielen identisch aufgebaut ist.

Der von der Lenkung nicht benötigte Hydraulikfluidvolumen­ strom wird zunächst zu der Speicherladeventilanordnung 14 geführt, über die die Ansteuerung des Bremssystems A mit der Bremsventilanordnung (in Fig. 4 nicht gezeigt) und dem Hydrospeicher 16 erfolgt. Der maximale Ladestrom des Hydro­ speichers 16 ist wiederum durch eine Festdrossel 20 be­ grenzt und eine Rückströmung durch ein Rückschlagventil 18 ausgeschlossen. Der vom Bremsventil A nicht benötigte Hy­ draulikfluidvolumenstrom wird zur ersten Prioritätsventil­ anordnung 12 geleitet, die somit bei diesem Ausführungsbei­ spiel stromabwärts der Speicherladeventilanordnung 14 ange­ ordnet ist. Über die erste Prioritätsanordnung 12 erfolgt die Aufteilung des Hydraulikfluidvolumenstroms zunächst auf den Lüfter B und dann, wenn der Lastdruck am Lüfter B aus­ reichend hoch geworden ist, die Versorgung der nachgeschal­ teten weiteren Verbraucher C. Zur Ansteuerung der ersten Prioritätsventilanordnung 12 ist der Lastdruck am Lüfter B über eine Steuerleitung hin zum Prioritätsventil geführt.

Fig. 5 zeigt eine zu diesem Ausführungsbeispiel gehörige konkrete Schaltung für die Verbraucher einer Arbeitsmaschi­ ne, wobei die Verbraucher wiederum eine Lenkung, ein Brems­ system 32, ein Lüfter 34 und weitere Verbraucher, bei­ spielsweise Wegeventile 38 sind. Die konkrete Schaltung hat wieder eine Verstellpumpe 22 mit Druck-Förderstromregler, wobei durch eine entsprechende Kaskadenschaltung über Wech­ selventile 84 bis 86 dafür gesorgt ist, daß der im System maximal vorliegende Lastdruck an dem Druck-Förderstromreg­ ler der Verstellpumpe 22 anliegt. Der von der Verstellpumpe 22 geförderte Hydraulikfluidvolumenstrom wird wiederum zu der zweiten Prioritätsventilanordnung 26 geführt, die dem Lenkungskreis zugeordnet ist und von dieser zu der Spei­ cherladeventilanordnung 14, über die die Versorgung des Bremssystems 32 und - über die mit dem Ausgang der Spei­ cherladeventilanordnung 14 verbundene Prioritätsanordnung 12 - der Lüftung 34 und der weiteren Verbraucher 38 er­ folgt. Der Aufbau der einzelnen Komponenten entspricht im wesentlichen demjenigen aus Fig. 3, so daß auf eine einge­ hende Beschreibung verzichtet werden kann. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel ist dem Lüfter 34 somit eine eigenes Drucksteuerventil zugeordnet, so daß bei richtiger Dimen­ sionierung von Lüftermotor, Speicherladestrom und Pumpenka­ pazität eine konstante Lüfterdrehzahl auch während des La­ devorgangs des Hydrospeichers gewährleistet ist.

In den Fig. 6 und ? ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorzugsstromschaltung dargestellt. Bei dieser Variante wird der von der Lenkung nicht benö­ tigte Hydraulikfluidvolumenstrom zur ersten Prioritätsan­ ordnung 12 geleitet, wobei über diese eine bevorzugte Ver­ sorgung des Lüfters B mit Hydraulikfluid erfolgt. Der nicht benötigte Hydraulikfluidvolumenstrom wird zur Speicherlade­ ventilanordnung 14 geführt, über die ein bevorzugter Lade­ strom zum Hydrospeicher 16 des Bremssystems A abgezweigt wird, wobei wiederum eine Festdrossel 20 und ein Rück­ schlagventil 18 zur Begrenzung des maximalen Ladestroms bzw. zur Verhinderung einer Rückströmung in der Speicher­ ladeleitung vorgesehen sind. Der von dem Bremssystem A nicht benötigte Hydraulikfluidvolumenstrom wird über die Speicherladeventilanordnung 14 hin zu den nachgeschalteten Verbrauchern, beispielsweise Wegeventilen C geleitet.

Wie aus der konkreten Schaltung gemäß Fig. 7 hervorgeht, wird über die Verstellpumpe 22 ein Hydraulikfluidvolumen­ strom zunächst zur zweiten Prioritätsventilanordnung 26 der Lenkung geführt und der von letzterer nicht benötigte Hy­ draulikfluidvolumenstrom zur ersten Prioritätsventilanord­ nung 12 geleitet, über die eine Aufteilung des Hydraulik­ fluidvolumenstroms hin zum Lüfter 34 und zur Speicherlade­ ventilanordnung 14 erfolgt. Über die Speicherladeventilan­ ordnung 14 werden zunächst die Hydrospeicher 16a und 16b des Bremssystems 32 und nachgeschaltet die weiteren Ver­ braucher, d. h. die Wegeventile 38 versorgt.

Diese Schaltung widerspricht herkömmlichen Vorstellungen von der Betriebssicherheit, da der Lüfter praktisch gegenü­ ber dem Bremssystem bevorzugt mit Hydraulikfluid versorgt wird. Durch eine geeignete Abstimmung und Auslegung des Lüftermotors, des Speicherladestroms und der Verstellpum­ penkapazität läßt sich doch jederzeit gewährleisten, daß das Bremssystem hinreichend mit Hydraulikfluid versorgt wird, so daß die Hydrospeicher 16a, 16b jederzeit geladen werden können. Diese Variante bietet den Vorteil, daß gege­ benenfalls bereits in einem Baukastensystem vorhandene Ven­ tilkomponenten auf einfache Weise Verwendung finden können, ohne daß Abänderungen erforderlich sind.

In Fig. 8 ist eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Vorzugsstromschaltung dargestellt, bei der ein Drucksteuer­ ventil 88 zur Versorgung des Lüfters 34 parallel zur Spei­ cherladeventilanordnung 12 geschaltet ist. Das heißt, der von der Verstellpumpe 22 geförderte und von der Lenkung nicht benötigte Hydraulikfluidvolumenstrom wird über die zweite Prioritätsventilanordnung 26 hin zu einem Knoten 90 geführt, an dem eine Leitung zum Anschluß des Drucksteuer­ ventils 88 und eine Arbeitsleitung 92 miteinander verbunden sind. Letztere ist zu der Speicherladeventilanordnung 14 geführt, über die die Aufteilung des Hydraulikfluidvolumen­ stroms hin zum Bremssystem 32 und zu den Wegeventilen 38 erfolgt.

Die Förderleistung der Verstellpumpe 22 ist bestimmt durch einen Steuerdruck, der dem maximalen, an den Verbrauchern anliegenden Lastdruck entspricht, der wiederum über eine Kaskadenschaltung mit Wechselventilen 94 bis 96 zur Ver­ stellpumpe 22 geführt ist.

Der sich an die Arbeitsleitung 92 anschließende Schaltungs­ abschnitt entspricht praktisch demjenigen Schaltungsab­ schnitt, der sich an die erste Prioritätsventilanordnung 12 gemäß Fig. 7 anschließt, so daß auf eine weitere Beschrei­ bung verzichtet werden kann.

Das Drucksteuerventil 88 ist als stetig verstellbares 3-We­ geventil ausgebildet, das an einer Steuerseite über einen Geber ansteuerbar ist, der mit dem Lastdruck am Lüfter 34 beaufschlagbar ist. Ein Ausgang des Drucksteuerventils 88 ist über eine Lüfterleitung 98 zum Lüftermotor 78 des Lüf­ ters 34 geführt. Von der Lüfterleitung 98 zweigt eine Steu­ erleitung 100 ab, die zur anderen Steuerseite des Druck­ steuerventils 88 geführt ist, so daß dieses praktisch als Druckreduzierventil wirkt und den am Lüfter anliegenden Druck proportional zum Geberdruck des Thermoventils 80 regelt. Ein dritter Anschluß des Drucksteuerventils 88 ist mit dem Tank T verbunden.

Für den Fall, daß die Lüftertemperatur vergleichsweise ge­ ring ist, befindet sich das Drucksteuerventil 88 in einer Schaltstellung, in der die Verbindung zwischen der Lüfter­ leitung 98 und dem Tank T aufgesteuert ist. Beim Ansteigen der Temperatur muß auch die Drehzahl des Lüfters 34 erhöht werden, daß über den Geber das Drucksteuerventil 88 derart angesteuert wird, daß die Verbindung zwischen dem Tank T und der Lüfterleitung 98 zugesteuert und die Lüfterleitung 98 mit der Arbeitsleitung 27 verbunden wird, über die der Hydraulikfluidvolumenstrom von der zweiten Prioritätsanord­ nung 26 hin zum Knoten 90 geleitet wird. Das heißt, in die­ ser Stellung werden die Speicherladungventilanordnung 14 und der Lüfter 34 parallel mit Hydraulikfluid versorgt.

Von der Bypass-Leitung 82 des Lüfters 34 zweigt eine Steu­ erleitung 99 ab, die über das Wechselventil 94 mit der fe­ derbeaufschlagten Steuerseite der Druckwaage 62 verbunden ist, so daß diese bei einem hohen Lastdruck am Lüfter 34 in Richtung ihrer Schließstellung bewegt wird, und somit über den Lastdruck des Lüfters 34 immer mindestens auf den Be­ darf des Lüftermotors 78 angedrosselt ist. Bei Speicherla­ devorgängen evtl. höher. Durch diese Schaltung ist eben­ falls sichergestellt, daß der Lüfter 34 jederzeit hinrei­ chend mit Hydraulikfluid versorgbar ist. Die hinreichende Versorgung des Bremssystems und der weiteren nachgeschalte­ ten Verbraucher ist wiederum durch eine geeignete Abstim­ mung und Auslegung der Verstellpumpenkapazität, des Spei­ cherladestroms und des Lüftermotors ermöglicht.

Durch die erfindungsgemäße Vorzugsstromschaltung wird ein System zur Verfügung gestellt, das bei minimalem vorrich­ tungstechnischen Aufwand eine Versorgung dreier Verbrau­ cher, von denen einer vorzugsweise ein Bremssystem mit ei­ nem Hydrospeicher ist, ermöglicht wird, wobei das Bremssystem und zumindest ein weiterer Verbraucher über die Spei­ cherladeventilanordnung ansteuerbar sind.

Claims (11)

1. Vorzugsstromschaltung zur Versorgung von mehreren Ver­ brauchern einer Arbeitsmaschine mit Hydraulikfluid aus einer Hydropumpe, wobei die Aufteilung des Hydraulik­ fluidstroms auf die Verbraucher über zumindest eine Prioritätsventilanordnung erfolgt und ein erster Ver­ braucher, vorzugsweise ein Bremssystem, bevorzugt ge­ genüber anderen Verbrauchern mit Hydraulikfluid aus ei­ nem Hydrospeicher versorgbar ist, dem eine Speicherla­ deventilanordnung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung eines weiteren Verbrauchers (34, 38) über die Speicherladeventilanordnung (14) erfolgt, die den vom ersten Verbraucher (32) nicht benötigten Hy­ draulikfluidstrom hin zum weiteren Verbraucher (34, 38) weiterleitet.

2. Vorzugsstromschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Speicherladeventilanordnung (14) stromabwärts einer ersten Prioritätsventilanordnung (12) angeordnet ist, über die ein dritter Verbraucher 838) mit Hydraulikfluid versorgbar ist, wenn die Ver­ sorgung der bevorzugten ersten und zweiten Verbraucher (32, 34) über die Speicherladeventilanordnung (14) ge­ währleistet ist.

3. Vorzugsstromschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Speicherladeventilanordnung (14) stromabwärts einer ersten Prioritätsventilanordnung (12) angeordnet ist, über die ein zweiter Verbraucher (34) mit dem Hydraulikfluid versorgbar ist und über die der vom zweiten Verbraucher (34) nicht benötigte Hy­ draulikfluidvolumenstrom zur Versorgung des ersten Ver­ brauchers (32) und eines dritten Verbrauchers (38) hin zur Speicherladeventilanordnung (14) führbar ist.

4. Vorzugsstromschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß stromabwärts der Speicherladeventilanord­ nung (14) eine erste Prioritätsventilanordnung (12) vorgesehen ist, über die der zweite Verbraucher (34) und ein dritter Verbraucher (38) mit Hydraulikfluid versorgbar sind und die über die Speicherladeventilan­ ordnung (14) mit dem vom ersten Verbraucher (32) nicht benötigten Hydraulikfluidvolumenstrom versorgbar ist.

5. Vorzugsstromschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß parallel zur Speicherladeventilanordnung (14) ein Drucksteuerventil (88) geschaltet ist, über das ein Lüftermotor (78) eines Lüfters (34) mit Hydrau­ likfluid versorgbar ist und das in Abhängigkeit vom Lüfterlastdruck aus einer die Lüfterleitung (98) zum Lüfter (34) mit einem Tank (T) verbindenden Stellung in eine Stellung bringbar ist, in der die Lüfterleitung (98) mit dem Hydraulikfluid versorgt wird, wobei der Lüfterlastdruck auch zur Ansteuerung der Speicherlade­ ventilanordnung (14) in eine Stellung verwendbar ist, in der der dritte Verbraucher (38) mit Hydraulikfluid beaufschlagt wird.

6. Vorzugsstromschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Speicherladeventilanord­ nung (14) ein 2-Wegeproportionalventil als Druckwaage (62) hat, die einerseits mit dem am Speicherladesystem anliegenden Systemdruck und andererseits mit dem Lade­ druck des Hydrospeichers 16a, 16b ansteuerbar ist, so daß bei Unterschreiten eines vorbestimmten Ladevolumen­ stroms eine Verbindung zu dem weiteren Verbraucher (34, 38) unterbrochen ist und daß bei Überschreiten des La­ devolumenstroms die Fluidverbindung zu dem weiteren Verbraucher (34, 38) aufsteuerbar ist.

7. Vorzugsstromschaltung gekennzeichnet dadurch, daß die Prioritätsventilanordnung ein 2-Wegeproportionalventil (52) hat, über das in Abhängigkeit vom Lastdruck eines bevorzugten Verbrauchers (32, 34) eine Verbindung zum weiteren Verbraucher (38) aufsteuerbar ist.

8. Vorzugsstromschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Prioritätsventilanordnung (12) und der Speicherladeventilanordnung (14) eine zweite Prioritätsventilanordnung (26) vorgeschaltet ist, über die der Hydraulikfluidvolumenstrom zu einer Lenkung als bevorzugtem Verbraucher geführt ist.

9. Vorzugsstromschaltung dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Verstellpumpe (22) mit einer Druck-Förder­ stromregeleinrichtung (44, 46) ist, die in Abhängigkeit vom höchsten der an den Verbrauchern (32, 34, 38) an­ liegenden Lastdrücke ansteuerbar ist.

10. Vorzugsstromschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Konstantpumpe ist, deren an die Vorzugsstromschaltung abgegebener Hy­ draulikfluidvolumentstrom durch eine Druckwaage ein­ stellbar ist, die in Abhängigkeit vom höchsten der an den Verbrauchern (32, 34, 38) anliegenden Lastdrücke einen Überschußstrom in einen Tank (T) zurückführt.

11. Vorzugsstromschaltung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbrau­ cher ein Bremssystem (32) und der zweite Verbraucher ein Lüfter (34) ist.