EP0367038A1 - Hydraulisches Lenksystem und selbstfahrendes Arbeitsfahrzeug mit einem derartigen Lenksystem - Google Patents

Abstract

Ein hydraulisches Lenksystem, insbesondere für ein selbstfahrendes gelenkiges Arbeitsfahrzeug, mit wenigstens einem Lenkungshydraulikmotor, der über ein Lenkungsventil mit einer Hydraulikdruckquelle in Verbindung steht, soll so verbessert werden, daß sich Druckspitzen abbauen lassen und das Lenksystem stoßfrei arbeitet. Hierfür wird zwischen zwei Hydraulikanschlüssen der hydraulischen Lenkzylinder (220L, 220R) eine mechanische Dämpfungsvorrichtung angeordnet. Bei einer ersten Ausgestaltung der Dämpfungsvorrichtung (670) liegt zwischen den hydraulischen Lenkzylindern (220L, 220R) ein Wechselrückschlagventil (674), das die Lenkzylinder (220L, 220R) wahlweise mit einem einzigen Druckspeicher (672) verbindet. Bei zwei weiteren Ausgestaltungen sind in einem Zylinder (604, 652) angeordnete Kolben (612, 614, 658) vorgesehen, die jeweils unmittelbar dem Einfluß einer Feder (620, 662, 664) ausgesetzt sind, welche die Druckspitzen wenigstens teilweise aufnehmen. Vorzugsweise werden ein oder zwei Kolben verwendet.

Description

• Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Lenksystem, ins­besondere für ein selbstfahrendes gelenkiges Arbeitsfahr­zeug, mit wenigstens einem Lenkungshydraulikmotor, der über ein Lenkungsventil mit einer Hydraulikdruckquelle in Verbindung steht, sowie ein selbstfahrendes Arbeitsfahr­zeug mit einem derartigen Lenksystem.
• Große Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise selbstfahrende gelenkige Lader, mit einem hydraulischen Lenksystem, las­sen sich nicht immer so stoßfrei lenken, wie dies wün­schenswert ist. Dehnbare flexible Synthetikschläuche, die Druckspitzen aufnehmen sollen, oder Leckagesysteme, durch die Druckspitzen abgeleitet werden können, stellen keine vollständige Lösung des Problems dar.
• Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe wird darin ge­sehen, eine Dämpfungsvorrichtung anzugeben, durch die sich Druckspitzen abbauen lassen, so daß beispielsweise das hy­draulische Lenksystem eines Arbeitsfahrzeuges stoßfrei ar­beitet.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Lenksystem der eingangs genannten Art zwischen zwei Hydraulikanschlüssen des Hydraulikmotors bzw. der Hydrau­likmotoren eine mechanische Dämpfungsvorrichtung zum Aus­gleich von hydraulischen Druckspitzen angeordnet ist.
• Die Hydraulikanschlüsse stehen beispielsweise mit der Lenksteuerung über hydraulische Versorgungsleitungen in Verbindung. Bei den Hydraulikmotoren handelt es sich vor­zugsweise um hydraulische Lenkzylinder eines lenkbaren Fahrzeuges.
• Einer ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung der Er­findung zufolge enthält die mechanische Dämpfungsvorrich­tung einen hydraulischen Zylinder, dessen Stirnseiten je mit einem der beiden Hydraulikanschlüsse der Hydraulikmo­toren in Verbindung stehen. In dem Zylinder sind zwei Kol­ben beweglich angeordnet, die durch Vorspannmittel in ihrer Ruhestellung gehalten werden, wobei sie innerhalb des Zylinders drei Räume bilden. Es sind ferner zwei hy­draulische Durchgänge vorgesehen, durch die ein Einweg-­Flüssigkeitsdurchfluß zwischen dem zwischen den beiden Kolben liegenden mittleren Raum und jeweils einem an einer der Stirnseiten des Zylinders befindlichen äußeren Raumes möglich ist.
• Wird Hydraulikdruck an einen der äußeren Räume angelegt, so bewegt sich der angrenzende Kolben aus seiner Ruhestel­lung zur Mitte des Zylinders und überwindet dabei die Vor­spannung der Vorspannmittel. Die Vorspannmittel nehmen die Hydraulikdruckspitzen auf. Dabei steigt der Druck in dem mittleren Raum an. Dieser Druck wird über den zugehörigen hydraulischen Durchgang in den anderen, gegenüberliegenden äußeren Raum abgeleitet.
• Die Durchgänge sind vorzugsweise als in ihrem Querschnitt begrenzte Kanäle ausgebildet und wirken als Drosselstelle, so daß bei erhöhtem Druck in dem mittleren Raum die Flüs­sigkeit aus diesem Raum langsam abfließen kann.
• Die hydraulischen Durchgänge verlaufen vorzugsweise inner­halb der Kolben und enthalten, um einen direkten Durchfluß zwischen den beiden äußeren Räumen zu verhindern, jeweils ein Rückschlagventil.
• Es ist vorteilhaft, wenn der mittlere Raum mit einem Rück­schlagventil in Verbindung steht, welches einen Flüssig­keitsstrom aus einem Vorratsbehälter in den mittleren Raum erlaubt.
• Vorzugsweise findet als Vorspannmittel eine zwischen den beiden Kolben angeordnete Feder Verwendung. Es handelt sich hierbei um eine Druckfeder, die die beiden Kolben nach außen zu den Stirnseiten des Zylinders drückt.
• Um die Bewegung der Kolben in Richtung der Stirnseiten zu begrenzen und eine definierte Ruhelage zu gewährleisten, sind zweckmäßigerweise geeignete Anschläge vorgesehen. In Ruhestellung liegen die Kolben infolge der Vorspannung der Vorspannmittel an den Anschlägen an.
• Einer zweiten besonders bevorzugten Ausgestaltung der Er­findung zufolge enthält die mechanische Dämpfungsvorrich­tung einen hydraulischen Zylinder, dessen Stirnseiten je mit einem der beiden Hydraulikanschlüsse der Hydraulikmo­toren in Verbindung stehen. In dem Zylinder ist ein Kolben beweglich angeordnet, der innerhalb des Zylinders zwei den Stirnseiten zugewandte Räume bildet. Es sind ferner Vor­spannmittel vorgesehen, die den Kolben in seine Ruhestel­lung drängen.
• Wird eine Druckspitze an einen der beiden Räume angelegt, so verschiebt sich der Kolben gegen die Kraft der Vor­spannmittel aus seiner Ruhelage in Richtung des anderen Raumes. Durch die Vorspannmittel werden die Druckspitzen wenigstens teilweise absorbiert.
• Als Vorspannmittel dienen vorzugsweise zwei Federn, die in jeweils einem der beiden Räume angeordnet sind. Es handelt sich hierbei um Druckfedern, die den Kolben in eine mitt­lere Lage (Ruhelage) innerhalb des Zylinders drücken.
• Einer dritten besonders bevorzugten Ausgestaltung der Er­findung zufolge enthält die mechanische Dämpfungsvorrich­tung ein Wechselrückschlagventil und lediglich einen Druckspeicher, wobei die beiden Einlaßanschlüsse des Wechselrückschlagventils mit den Hydraulikmotoren und der Auslaßanschluß des Wechselrückschlagventils mit dem Druck­speicher in Verbindung stehen.
• Durch das zwischen den Hydraulikmotoren angeordnete Wechselrückschlagventil lassen sich Druckspitzen in den Hydraulikzylindern in Richtung des Druckspeichers abbauen. Ein Durchfluß von einem Hydraulikzylinder zum anderen ist hingegen nicht möglich.
• Die Erfindung betrifft ferner ein selbstfahrendes Arbeits­fahrzeug, welches ein hydraulisches Lenksystem enthält. Dieses Fahrzeug enthält vorzugsweise einen Hydraulikkreis, bei dem eine unverstellbare Verdrängerpumpe in einem offe­nen Hydrauliksystem ein Prioritätsventil versorgt, welches den Flüssigkeitsstrom zwischen hydraulischen Lenkkreisen und hydraulischen Arbeitskreisen aufteilt. Dabei wird den Lenkkreisen der Vorzug gegeben. Eine mechanische Dämpfungs­vorrichtung ist zwischen den hydraulischen Lenkungszylin­dern angeordnet. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Dämpfungs­vorrichtungen.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
• Anhand der Zeichnung, die drei Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt, sollen die Erfindung sowie weitere Vor­teile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben und erläutert werden.
• Es zeigt:
• Figur 1 die Seitenansicht eines vierradangetrie­benen, gelenkigen Laders,
• Figur 2 ein Hydraulikschema des Lenkungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung,
• Figur 3a und 3b Querschnittsansichten einer ersten Ausfüh­rungsart der hydraulischen Dämpfungsein­richtung,
• Figur 4a und 4b Querschnittsansichten einer zweiten Ausfüh­rungsart der hydraulischen Dämpfungsein­richtung,
• Figur 5a und 5b Querschnittsdarstellungen einer dritten Ausführungsart der hydraulischen Dämpfungs­einrichtung.
• Der Lader:
  
• Der in Figur 1 dargestellte Lader 10 ist ein vierradange­triebener, gelenkiger Lader. Der Lader 10 umfaßt einen Tragrahmen 12 und mit dem Untergrund in Eingriff stehende Räder 14. Das Vorderteil des Laders 10 ist mit einer be­wegbaren Auslegeranordnung 16 versehen, an deren Ende eine verschwenkbare Schaufel 18 angeordnet ist. Der Ausleger wird durch Ausdehnung eines hydraulischen Auslegerhebebe­tätigungselementes 20 angehoben. Die Schaufel 18 wird durch das hydraulische Schaufelkippbetätigungselement 22 verschwenkt.
• Der Lader 10 ist an den vertikalen Drehachsen 24, 26 ge­lenkig ausgebildet und läßt sich durch einen hydraulischen Steuerkreis, wie er in Figur 2 dargestellt ist, lenken. Der Lader 10 wird durch eine Verbrennungskraftmaschine, die in dem Maschinengehäuse 30 untergebracht ist, ange­trieben. Die Verbrennungskraftmaschine treibt auch hydrau­lische Pumpen an, welche ihrerseits die Arbeitskreise des Laders 10 und andere hydraulische Betätigungssysteme ver­sorgen. Eine Bedienungsperson steuert die Funktionen des Laders 10 von der Kabine 32 aus.
Hydraulisches System:
• Das gesamte hydraulische Lenksystem ist schematisch in Fi­gur 2 dargestellt. Es enthält ein offenes und ein ge­schlossenes Hydrauliksystem. Ein Hydrauliksystem gemäß Fi­gur 2 wurde bereits durch die EP 0 306 988 A 2 beziehungs­weise die US-PS 4,809,586 von der Anmelderin offenbart. Auf diese Offenbarung wird hiermit Bezug genommen.
• Das offene Hydrauliksystem (open center hydraulic system) wird durch eine unverstellbare Verdrängerpumpe 100 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt, wobei die Hydraulikflüssig­keit von der Pumpe durch die Hydraulikleitung 102 weiter­geleitet wird. Das geschlossene Hydrauliksystem (closed center hydraulic system) wird durch eine Verstellpumpe 104 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt, wobei die Verstellpumpe 104 mit einer Druck fühlenden und Druck kompensierenden Anordnung zur Aufrechterhaltung eines konstanten Druckes in der Hydraulikleitung 106 versehen ist. Die Pumpe 104 ist ferner mit einem hydraulischen Abflußkanal 105 ver­sehen, durch den auslaufende Hydraulikflüssigkeit zurück zu einem Sammelbehälter 108 geführt wird. Beide Pumpen 100, 104 sind operativ in Huckepack-Weise zusammenge­schaltet und bilden so eine kompakte Pumpeneinheit. Die Pumpen werden durch die Verbrennungskraftmaschine über ge­eignete mechanische Kupplungen angetrieben.
• Die Pumpen 100 und 104 ziehen die Hydraulikflüssigkeit durch eine gemeinsame Ansaugleitung 110 aus einem gemein­samen Sammelbehälter 108 an. Die Leitung 110 ist mit einem Filter 112 ausgerüstet, welcher große Partikel aus dem Flüssigkeitsstrom, der zu den Pumpen 100 und 104 geführt wird, entfernt.
• Die von der Pumpe 100 geförderte Hydraulikflüssigkeit wird durch die Leitung 102 zu einer Prioritätsventilanordnung 120 gerichtet, welche den Flüssigkeitsstrom zwischen einer Lenkanordnung 200 und einer Laderanordnung, zu welcher die Leitung 302 führt, steuert. Die Prioritätsventilanordnung 120 gibt der Lenkanordnung 200 die Priorität, indem der Hydraulikflüssigkeitsstrom zu der Laderanordnung dann ge­schlossen wird, wenn eine Flüssigkeitsanforderung von der Lenkungsanordnung vorliegt. Die Prioritätsventilanordnung 120 enthält einen federvorgespannten 2-Positionen-Schieber 122, der wahlweise Flüssigkeit zu der Lenkungs- und der Laderanordnung richtet. Der Schieber 122 liegt zwischen hydraulischen Druckfühlleitungen 124 und 125, welche Ver­engungsstellen aufweisen, und wird in hydraulischem Gleichgewicht gehalten. Wenn das Lenkungsventil 210 in einer mittleren, neutralen Position eingestellt ist, wird der Hydraulikdurchfluß, der Versorgungsleitung 202 durch das Ventil 210 unterbrochen, wodurch der Hydraulikdruck in der Leitung 202 und in der Fühlleitung 124 ansteigt. In seiner mittleren Position verbindet das Ventil 210 die Fühlleitung 125 über die Leitung 126a mit der Sammelbe­hälterrücklaufleitung 140, wodurch der Hydraulikdruck in der Fühlleitung 125 reduziert wird. Hierdurch übersteigt der anwachsende Hydraulikdruck in der Leitung 124 den Hydraulikdruck in der Leitung 125 sowie die Vorspannungs­kraft der Feder 129, wodurch der Schieber 122 in eine Po­sition gebracht wird, in der Hydraulikflüssigkeit an die Laderanordnungsversorgungsleitung 302 abgegeben wird.
• Die Prioritätsventilanordnung 120 ist ferner mit einem Filter 126 und einem Druckbegrenzungsventil 128 versehen, durch welches Hydraulikflüssigkeit zu der Sammelbehälter­rücklaufleitung 130 gerichtet werden kann. Die Sammelbe­hälterrücklaufleitung 130 nimmt Hydraulikflüssigkeit von der Fühlleitung 125 auf, wenn ein vorgebbarer Druck über­schritten wird.
• Hydraulikflüssigkeit, die aus der Lenkungsanordnung 200 und der Laderanordnung abfließt, wird durch die Sammelbe­hälterrücklaufleitung 140 zu dem Sammelbehälter 108 ge­richtet. Die Sammelbehälterrücklaufleitung 140 ist mit einer Rücklauffilteranordnung 142 ausgestattet, welche ihrerseits einen Filter 144, ein hydraulisch im Gleich­gewicht gehaltenes Druckbegrenzungsventil 146 und einen hydraulisch im Gleichgewicht gehaltenen elektrischen Druckfühlschalter 148 aufweist. Normalerweise wird die Hydraulikflüssigkeit durch den Filter 144 gefiltert und gelangt dann zu dem Sammelbehälter 108 zurück. Sammelt je­doch der Filter 144 Fremdstoffe, so steigt der Hydraulik­druckabfall über dem Filter 144 an. Dies führt zu einem Schließen des elektrischen Schalters 148. Durch das Schließen des elektrischen Schalters 148 wird eine Anzei­gelampe angesteuert, die sich in der Bedienungskabine 32 des Laders 10 befindet und die Bedienungsperson darauf aufmerksam macht, daß der Filter 144 gereinigt beziehungs­weise ausgewechselt werden sollte. Wenn der Druckabfall über dem Filter 144 durch zusätzliche, sich am Filter 144 ansammelnde Stoffe weiter ansteigt, öffnet sich auch das Druckbegrenzungsventil 146 und ermöglicht einen hydrau­lischen Durchfluß durch einen Beipaß am Filter 144 vorbei. Die zum Sammelbehälter 108 führende Hydraulikflüssigkeits­rücklaufleitung 150, welche sich stromabwärts der Filter­anordnung 142 befindet, ist mit einem Ölkühler 152 ausge­stattet, welcher das zum Sammelbehälter 108 zurückströmen­de Öl kühlt.
• Der Ausstoß an Hydraulikflüssigkeit der Pumpe 104 ist über eine hydraulische Versorgungsleitung 402 zu einer Hydrau­likdruckverminderungseinrichtung und über eine hydrau­lische Versorgungsleitung 502 zu einer Bremsanordnung ge­richtet.
• Die Lenkungsanordnung 200 erhält Hydraulikflüssigkeit über die hydraulische Versorgungsleitung 202 von der Prioritäts­ventilanordnung 120. Die Hydraulikflüssigkeit ist zu einem stufenlos einstellbaren Lenkungssteuerventil 210 gerich­tet. Durch den Hauptflüssigkeitsdurchgang des Ventils wird Hydraulikflüssigkeit zu Lenkungshydraulikmotoren oder -zy­lindern 220L und 220R geleitet, um die Lenkung des Laders hydraulisch zu unterstützen. Das Steuerventil 210 umfaßt eine Dosierpumpe 212 und eine Ventilstruktur 214, welche miteinander durch eine mechanische Rückführungsverbindung 216 gekoppelt sind. Die Ventilstruktur 214 enthält eine Hauptdurchflußöffnung und kann auch eine Dämpfungsdurch­flußöffnung enthalten. Die Dampfungsdurchflußöffnung um­faßt eine Anzahl begrenzter Durchflußkanäle, welche der Dämpfung von Druckspitzen in der Hauptdurchflußöffnung dienen. Das Dämpfungssteuerventil 210 ist im einzelnen in der US-PS 4,781,219 beschrieben, auf die hiermit bezüglich der Offenbarung Bezug genommen wird.
• Die Lenkungsanordnung 200 ist ferner mit einer wahlweise verfügbaren, zusätzlichen Lenkungspumpe 250 ausgestattet, welche über eine Hydraulikleitung 252 Hydraulikflüssigkeit aus der Sammelbehälterrücklaufleitung 150 zieht und die Hydraulikflüssigkeit zu der hydraulischen Versorgungslei­tung 202 über die Hydraulikleitung 254 leitet. Die zusätz­liche Pumpe 250 ist elektrisch angetrieben und liefert er­satzweise hydraulischen Druck, wenn die Pumpe 100 nicht arbeitet. Das Ventil 256 für die zusätzliche Lenkungspumpe 250 dient dazu, die Pumpe 250 in Gang zu setzen. Das Steu­ erventil 256 umfaßt einen hydraulisch im Gieichgewicht ge­haltenen, federvorgespannten Kolben 258, welcher zwischen der Fühlleitung 125 und der Versorgungsleitung 202 hydrau­lisch abgeglichen ist. Eine hydraulische Fühlleitung 260 des Steuerventils 256 ist flüssigkeitsmäßig mit einer Stelle der Versorgungsleitung 202 verbunden, welche strom­aufwärts eines Rückschlagventils 264 liegt. Eine hydrau­lische Fühlleitung 261 des Steuerventils 256 ist flüssig­keitsmäßig mit der Fühlleitung 125 verbunden. Der Ventil­kolben 258 ist mit einem elektrischen Schalter 270 gekop­pelt, welcher im geschlossenen Zustand die elektrische Pumpe 250 in Gang setzt. Der Schalter 270 ist dann ge­schlossen, wenn der Hydraulikdruck in der Fühlleitung 125 den Hydraulikdruck in der Leitung 260 übersteigt be­ziehungsweise mit diesem gleich ist, wodurch angezeigt wird, daß die Pumpe 100 ausgefallen ist.
• Mechanisch-hydraulische Druckdämpfungsvorrichtung:
• Hydraulisch ist zwischen die Lenkzylinder 220L und 220R eine mechanische Dämpfungsvorrichtung 600 angeordnet, wel­che Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Die Dämp­fungsvorrichtung 600 dient dazu, hydraulische Druckspit­zen, die während des Betriebs des Fahrzeuges in den Lenk­zylindern auftreten, zu absorbieren beziehungsweise zu dämpfen. Derartige Druckspitzen können durch rasche Ver­stellung der Lenkung, Umkehr der Lenkrichtung, und/oder externe Stöße auf das Lenksystem auftreten. Durch die Fi­guren 3, 4 und 5 werden drei Ausführungsarten von Druck­dämpfungsvorrichtungen dargestellt.
• Die erste Ausführungsart einer Dämpfungsvorrichtung 670, wie sie in Figur 3 dargestellt ist, enthält einen Druck­speicher 672, welcher über ein Wechselrückschlagventil 674 hydraulisch zwischen der Versorgungsleitung 221 und der Rückführleitung 223 der Steuerzylinder 220L und 220R liegt.
• Das Wechselrückschlagventil 674 enthält zwei Einlässe 676 und 678, welche hydraulisch mit den Steuerzylindern 220L beziehungsweise 220R in Verbindung stehen. Das Ventil 674 enthält ferner einen Auslaß 680, welcher hydraulisch mit dem hydraulischen Druckspeicher 672 verbunden ist.
• Besteht keine Druckdifferenz zwischen den beiden Steuer­zylindern 220L und 220R, so kann sich die Kugel 682 des Wechselrückschlagventils 674 irgendwo innerhalb des Ven­tils 674 befinden, wie dies Figur 3a zeigt. Ist jedoch einer der Steuerzylinder einer Druckspitze ausgesetzt, so wird eine Druckdifferenz zwischen den Steuerzylindern er­zeugt, durch die die Kugel 682 von der Seite des Steuer­zylinders mit dem höheren Druck zu der Seite des Steuer­zylinders mit dem niedrigeren Druck verschoben wird. Liegt an dem Lenkzylinder 220L die hydraulische Druckspitze an, wie es in Figur 3b dargestellt ist, so übersteigt der Druck in dem Lenkzylinder 220L den Druck in dem Lenk­zylinder 220R, wodurch die Kugel 682 von dem Lenkzylinder 220L weg und in Richtung des Lenkzylinders 220R bewegt wird.
• Wenn sich die Kugel 682 von dem Lenkzylinder 220L weg be­wegt, verbindet das Wechselrückschlagventil 674 den Lenk­zylinder 220L mit dem Druckspeicher 672. Hierbei wird die hydraulische Druckspitze durch den Druckspeicher 672 ab­sorbiert. Die Kugel 682 verhindert einen direkten Durch­fluß zwischen den beiden Steuerzylindern. Nachdem sich die hydraulische Druckspitze verflüchtigt hat oder abgebaut ist, treibt der Druckspeicher 672 Hydraulikflüssigkeit zu­rück durch das Wechselrückschlagventil 674 zu dem Lenkzy­linder 220L und stellt den Lenkzylinder 220L wieder ins Gleichgewicht ein.
• In der zweiten Ausführungsart, wie sie in Figur 4 darge­stellt ist, enthält die Dämpfungsvorrichtung 602 einen Hydraulikzylinder 604, welcher hydraulisch zwischen der Versorgungsleitung 221 und der Rückflußleitung 223 liegt. An den Stirnflächen des Zylinders 604 befinden sich Hydraulikanschlüsse 605 und 606, über welche der Zylinder 604 über die Hydraulikleitungen 608 und 610 mit der Ver­sorgungs- und der Rückflußleitung in Verbindung steht. Innerhalb des Zylinders 604 befinden sich zwei Kolben 612 und 614, welche Umfangsdichtungen 616 aufweisen. Durch die beiden Kolben werden drei Räume innerhalb des Zylinders 604 definiert. Der erste Raum 618 liegt zwischen dem er­sten Kolben 612 und dem zweiten Kolben 614. Der zweite Raum 626 liegt zwischen dem ersten Kolben 612 und einer Stirnwand des Zylinders 604, und der dritte Raum 628 liegt zwischen dem zweiten Kolben 614 und dessen benachbarten Stirnwand des Zylinders 604. Eine Feder 620 ist funktions­fähig zwischen den beiden Kolben 612, 614 angeordnet und setzt die Kolben unter Vorspannung, um sie in ihre normale Lage, wie in Figur 4a dargestellt, zu bringen. In dieser normalen Lage ist der Hydraulikdruck zwischen den Lenk­zylindern 220L und 220R gleich. Durch die Feder 620 werden die Kolben 612, 614 voneinander weggedrückt.
• Jeder der Kolben 612, 614 enthält einen hydraulischen Durchgangskanal mit einer Drosselstelle 622 und einem Rückschlagventil 624. Das Rückschlagventil 624 läßt einen Hydraulikfluß von dem ersten Raum 618 zu dem zweiten be­ziehungsweise dritten Raum 626 und 628 zu, verhindert je­doch einen Hydraulikfluß von dem zweiten oder dritten Raum 626 und 628 zu dem ersten Raum 618. Der erste Raum 618 wird über die Hydraulikleitung 630, welche hydraulisch mit der Sammelbehälterrücklaufleitung 140 verbunden ist, mit Hydraulikflüssigkeit nachgefüllt. Die Leitung 630 ist an den Hydraulikanschluß 632 des Hydraulikzylinders 604 an­geschlossen. In der Leitung 630 befindet sich ein Rück­schlagventil 634, welches einen Flüssigkeitsdurchfluß in Richtung des ersten Raumes 618 zuläßt, jedoch einen Flüs­sigkeitsrückfluß aus dem Raum 618 in die Leitung 630 ver­hindert.
• Während des Betriebs ist der Lenkzylinder 220L einer hydraulischen Druckspitze ausgesetzt, wodurch der Hydrau­likdruck in dem zweiten Raum 626 ansteigt. Gemäß Figur 4b verschiebt diese Druckspitze den ersten Kolben 612 gegen die Feder 620 und drückt diese zusammen. Hydraulikflüssig­keit kriecht durch die Drosselstelle 622 von dem ersten Raum 618 zu dem Steuerzylinder 220R.
• Nachdem die Druckspitze durch die Feder und die Drossel­stelle 622 abgebaut wurde, treibt die Feder 620 den ersten Kolben 612 in seine frühere Lage, wobei Hydraulikflüssig­keit zurück in den Zylinder 220L gepumpt wird. Um bei der Rückbewegung des ersten Kolbens 612 Blasenbildung in dem Raum 618 zu vermeiden, wird Hydraulikflüssigkeit aus dem Sammelbehälter 108 über die Leitungen 140 und 630 und das Rückschlagventil 634 angesaugt.
• Es wird hervorgehoben, daß der Zylinder 604 mit Hubbegren­zungen versehen sein kann, um die Bewegung des ersten und zweiten Kolbens 612 und 614 innerhalb des Zylinders 604 zu begrenzen. Die Hubbegrenzungen können beispielsweise in Form von innerhalb des Zylinders 604 angebrachten Kanten ausgebildet sein, die eine auswärts gerichtete Bewegung der Kolben 612 und 614 zur Vergrößerung des Raumes 618 be­grenzen und dadurch ein minimales Volumen für den zweiten und dritten Raum 626 und 628 definieren. Ferner können in­nerhalb des Zylinders 604 Begrenzungselemente angeordnet sein, die eine Bewegung der Kolben 612, 614 aufeinander zu derart begrenzen, daß ein Versperren des Hydraulikan­schlusses 632 verhindert wird, wodurch der Durchfluß zwi­schen der Leitung 630 und dem Raum 618 versperrt werden würde.
• Die Drosselstellen können durch die Ausbildung je einer Dichtungsanordnung ersetzt werden, die sich um jeden der Kolben erstrecken und die gleiche Funktion übernehmen, wie die Drosselstellen 622 und die Rückschlagventile 624. Eine derartige Dichtungsanordnung müßte eine Leckage im Bereich der Dichtung 616 nur vom Raum 618 in Auswärtsrichtung er­lauben, während eine Strömung von den Räumen 626 und 628 zu dem Raum 618 unterbunden wird.
• Eine dritte Ausbildung der mechanischen Dämpfungsvorrich­tung geht aus Figur 5 hervor. Die Druckdämpfungsvorrich­tung 650 hat einen Zylinder 652, welcher einen ersten und einen zweiten Hydraulikanschluß 654 und 656, die an den Stirnflächen des Zylinders 652 angeordnet sind, enthält. Die Dämpfungsvorrichtung 650 liegt hydraulisch zwischen der hydraulischen Versorgungsleitung 221 und der Rücklfuß­leitung 223. Der Zylinder 652 nimmt einen Kolben 658 mit einer Umfangsdichtung 660 auf. Der Kolben 658 läßt sich in beide Richtungen innerhalb des Zylinders 652 verschieben. Eine erste und eine zweite Feder 662 und 664 sind je an einer Seite des Kolbens 658 angeordnet und drücken den Kolben 658 in eine mittlere normale Lage innerhalb des Zylinders 652. An Stelle der ersten und zweiten Feder 662 und 664 können auch Mehrfachfedern verwendet werden, die eine nicht lineare Kompressionscharakteristik liefern, wenn die Federn infolge einer Bewegung des Kolbens zusam­mengedrückt werden oder sich ausdehnen.
• Wird während des Betriebs der Lenkzylinder 220L einer hydraulischen Druckspitze ausgesetzt, so wird Hydraulik­flüssigkeit durch den Hydraulikanschluß 654 aus dem Zylin­der 220L in den ersten Raum 666, welcher durch den Kolben 658 gebildet wird, geleitet. Gemäß Figur 5b wird der Kol­ben 658 nach unten bewegt und drückt die zweite Feder 664 zusammen, während sich die erste Feder 662 ausdehnt. Aus dem zweiten Raum 668, der durch den Kolben 658 gebildet wird, wird Hydraulikflüssigkeit in den Lenkzylinder 220R gepumpt. Nachdem die hydraulische Druckspitze abgeklungen ist, zentrieren die erste und die zweite Feder 662 und 664 den Kolben 658 und gleichen den Flüssigkeitsstrom zwischen den Lenkzylindern 220L und 220R aus.
• Die drei mechanischen hydraulischen Dämpfungsvorrich­tungen, wie sie hier beschrieben wurden, stellen ein ein­faches und wirkungsvolles Mittel zur Dämpfung hydrauli­scher Druckspitzen bei Lenksystemen großer Fahrzeuge dar. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims (11)

1. Hydraulisches Lenksystem, insbesondere für ein selbstfahrendes gelenkiges Arbeitsfahrzeug, mit wenigstens einem Lenkungshydraulikmotor, der über ein Lenkungsventil mit einer Hydraulikdruckquelle in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­schen zwei Hydraulikanschlüssen des Hydraulikmotors bzw. der Hydraulikmotoren (220L, 220R) eine mecha­nische Dämpfungsvorrichtung (600, 650, 670) zum Aus­gleich von hydraulischen Druckspitzen angeordnet ist.

2. Hydraulisches Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Hydraulikmotor ein hydrau­lischer Lenkzylinder (220L, 220R) ist.

3. Lenksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die mechanische Dämpfungsvorrichtung (600) einen hydraulischen Zylinder (604) enthält, dessen Stirnseiten je mit einem der beiden Hydraulik­anschlüsse der Hydraulikmotoren (220L 220R) in Ver­bindung stehen, daß in dem Zylinder (604) zwei Kolben (612, 614) beweglich angeordnet sind, die durch Vor­spannmittel (620) in ihrer Ruhestellung gehalten wer­den, in der sie innerhalb des Zylinders (604) drei Räume (618, 626, 628) bilden, und daß wenigstens zwei hydraulische Durchgänge (622) vorgesehen sind, durch die ein Einweg-Flüssigkeitsdurchfluß zwischen dem zwischen den beiden Kolben (612, 614) liegenden mitt­leren Raum (618) und jeweils einem an einer der Stirn­seiten des Zylinders (604) befindlichen äußeren Raum (626, 628) möglich ist.

4. Lenksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Durchgänge (622) jeweils inner­halb der Kolben (612, 614) verlaufen und jeweils ein Rückschlagventil (624) enthalten.

5. Lenksystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß der mittlere Raum (618) mit einem Rückschlagventil (634) in Verbindung steht, welches einen Flüssigkeitsstrom aus einem Vorratsbehälter in den mittleren Raum (618) erlaubt.

6. Lenksystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmittel eine zwischen den beiden Kolben (612, 614) angeordnete Feder (620) enthalten.

7. Lenksystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge vorgesehen sind, die den Hub der Kolben (612, 614) in Richtung der Stirn­seiten des Zylinders (604) begrenzen.

8. Lenksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die mechanische Dämpfungsvorrichtung (650) einen hydraulischen Zylinder (652) enthält, dessen Stirnseiten je mit einem der beiden Hydraulik­anschlüsse der Hydraulikmotoren (220L 220R) in Ver­bindung stehen, daß in dem Zylinder (652) ein Kolben (658) beweglich angeordnet ist, der im Zylinder (652) zwei den Stirnseiten zugewandte Räume (666, 668) bil­det, und daß Vorspannmittel (662, 664) vorgesehen sind, die den Kolben (658) in seine Ruhestellung drängen.

9. Lenksystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmittel zwei Federn (662, 664) enthal­ ten, die in jeweils einem der beiden Räume (666, 668) angeordnet sind.

10. Lenksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die mechanische Dämpfungsvorrichtung (670) ein Wechselrückschlagventil (674) und einen hydraulischen Druckspeicher (672) enthält, wobei die beiden Einlaßanschlüsse (676, 678) des Wechselrück­schlagventils (674) mit den Hydraulikmotoren (220L, 220R) und der Auslaßanschluß (680) des Wechselrück­schlagventils (674) mit dem Druckspeicher (672) in Verbindung stehen.

11. Selbstfahrendes Arbeitsfahrzeug mit einem hydrau­lischen Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

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