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EP4148192B1 - Hydraulic machine with a boom pivotable about a pivot axis - Google Patents

Hydraulic machine with a boom pivotable about a pivot axis

Info

Publication number
EP4148192B1
EP4148192B1 EP22188901.7A EP22188901A EP4148192B1 EP 4148192 B1 EP4148192 B1 EP 4148192B1 EP 22188901 A EP22188901 A EP 22188901A EP 4148192 B1 EP4148192 B1 EP 4148192B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lowering
hydraulic
load
boom
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP22188901.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP4148192A1 (en
Inventor
Andreas Wizgall
Manuel Berger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kramer Werke GmbH
Original Assignee
Kramer Werke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kramer Werke GmbH filed Critical Kramer Werke GmbH
Publication of EP4148192A1 publication Critical patent/EP4148192A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP4148192B1 publication Critical patent/EP4148192B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/12—Platforms; Forks; Other load supporting or gripping members
    • B66F9/16—Platforms; Forks; Other load supporting or gripping members inclinable relative to mast
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22—Hydraulic devices or systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
    • E02F9/2235—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
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    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6313—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a load pressure
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    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/76—Control of force or torque of the output member
    • F15B2211/761—Control of a negative load, i.e. of a load generating hydraulic energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/88—Control measures for saving energy

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic machine, in particular a motor vehicle such as an excavator, wheel loader, tractor, telescopic loader or the like, with a boom pivotable about a pivot axis with respect to a frame according to the preamble of claim 1.
  • a motor vehicle such as an excavator, wheel loader, tractor, telescopic loader or the like
  • vehicles such as excavators, wheel loaders, telehandlers, snow groomers, tractors, combine harvesters, forage harvesters, forestry/hauling cranes, so-called “harvesters,” front loaders, etc. have been in use for years, e.g., in civil engineering, recycling and waste management, gardening and landscaping, as well as in forestry and agriculture.
  • loads or tools can be attached to a boom or swivel arm.
  • other tools such as load hooks, concrete buckets, sweepers, work platforms, cable winches, dozer blades, and grapples can also be used.
  • Quick-change plates are available for rapid tool changes.
  • Loading systems of telescopic loaders have a lifting arm with at least one extension stage, which is usually pivotally mounted at the rear of the vehicle. Lowering the boom or lifting arm is accomplished by a hydraulic lifting cylinder, which is controlled or actuated by the driver via a directional control valve. In addition to the directional control valve, a lowering brake valve is used for controlled lowering of the load.
  • the object of the invention is therefore to propose a hydraulic machine, in particular a motor vehicle, which, compared to the prior art, realizes an improved or more efficient mode of operation, in particular an improved pressurization or energy utilization of the hydraulic system.
  • This measure(s) will make the hydraulic system significantly more flexible during the lowering process. This allows for, among other things, a particularly energy-efficient and/or automated and/or more "smooth" or even/continuous lowering operation.
  • the lowering operation was carried out according to the switching positions of the actuators or control valves or the like set/actuated by the driver.
  • the hydraulic system could not and did not intervene automatically in the lowering operation.
  • the advantageous lowering sensor can now detect an advantageous actual lowering parameter during the lowering operation and use it for improved This enables previously unattainable improvements to the hydraulic system, particularly for energy-saving and/or more continuous boom lowering operations.
  • the senor can detect this actual state or the corresponding actual lowering parameter and use it to advantageously adapt and/or modify the lowering process or operation.
  • This opens up completely new (more automated) operating possibilities with significantly improved comfort and/or energy consumption.
  • the pressure generation unit can be operated less frequently or for a shorter period of time, which can reduce energy consumption.
  • part of the oil is not fed into the tank, but is fed directly back to the piston rod side.
  • an advantageous retrofitting of previously conventional hydraulic systems can be realized in an advantageous manner without major structural and/or economic as well as control-technical expenditure.
  • the described so-called "gravity lowering” function can also be used as in Figure 4 shown can be realized with another, switchable lowering brake valve 13 or another lowering brake unit, which in turn comprises various check valves and/or load holding valves (cf. Figure 4 ).
  • the individual, separate and switchable regeneration valve 14 can be used according to Figure 2 Compared to Figure 3
  • the relief valve 15.2 is shown in the alternative position. In this circuit, the relief valve 15.2 can also optionally be arranged on the piston crown side (not shown in detail).
  • the invention leads to particular advantages or effects if, for example, with sufficient weight force (load pressure), the loading system or the boom 1.1 can be lowered in a controlled manner without the assistance of the motor or the pump P, thereby saving energy.
  • load pressure sufficient weight force
  • control valve 12 By bypassing control valve 12 also eliminates the need for oil flow and pressure from pump P to lower the loading system or boom 1.1. This allows for the advantageous parallel operation of multiple hydraulic consumers in the hydraulic system, resulting in a higher usable pump flow rate for the other hydraulic consumers/components. Furthermore, throttling losses are avoided when operating multiple consumers at different pressure levels.
  • the advantageous variants of the invention can be easily retrofitted and thus be used as options for the customer which advantageously increases flexibility and convenience for the customer.

Landscapes

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  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikmaschine, insbesondere ein Kraftfahrzeug wie ein Bagger, Radlader, Traktor, Teleskoplader oder dergleichen, mit einem in Bezug auf einen Rahmen um eine Schwenkachse verschwenkbaren Ausleger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a hydraulic machine, in particular a motor vehicle such as an excavator, wheel loader, tractor, telescopic loader or the like, with a boom pivotable about a pivot axis with respect to a frame according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Beispielsweise sind Fahrzeuge wie Bagger, Radlader, Teleskoplader, Pistenbullys, Traktoren, Mähdrescher, Feldhäcksler, Forst-/Rückekräne, sog. "Harvester", Fronlader, etc. bereits seit Jahren z.B. im Hoch- und Tiefbau, in der Recycling- und Abfallwirtschaft, im Garten- und Landschaftsbau sowie in der Forst- oder Landwirtschaft gebräuchlich, wobei an einem Ausleger bzw. Schwenkarm verschiedene Lasten bzw. Werkzeuge angebracht werden können. Neben den Standard Anbaugeräten bzw. Werkzeugen wie Schaufel und Gabel können auch weitere Werkzeuge wie zum Beispiel Lasthaken, Betonkübel, Kehrmaschine, Arbeitsbühne, Seilwinde, Räumschild und Greifer zum Einsatz kommen. Um einen schnellen Werkzeugwechsel vorzunehmen gibt es sog. Schnellwechselplatten.For example, vehicles such as excavators, wheel loaders, telehandlers, snow groomers, tractors, combine harvesters, forage harvesters, forestry/hauling cranes, so-called "harvesters," front loaders, etc. have been in use for years, e.g., in civil engineering, recycling and waste management, gardening and landscaping, as well as in forestry and agriculture. Various loads or tools can be attached to a boom or swivel arm. In addition to standard attachments or tools such as buckets and forks, other tools such as load hooks, concrete buckets, sweepers, work platforms, cable winches, dozer blades, and grapples can also be used. Quick-change plates are available for rapid tool changes.

Ladeanlagen von Teleskopladern weisen z.B. einen Hubarm mit mindestens einer Ausschubstufe auf, der drehgelenkig üblicherweise am Fahrzeugheck gelagert ist. Das Anheben und Absenken des Auslegers bzw. Hubarms wird durch einen hydraulischen Hubzylinder ausgeführt, der vom Fahrer mittels einem Wegeventil gesteuert bzw. betätigt wird. Für das kontrollierte Absenken der Last kommt neben dem Wege- bzw. Steuerventil ein Senkbremsventil zum Einsatz.Loading systems of telescopic loaders, for example, have a lifting arm with at least one extension stage, which is usually pivotally mounted at the rear of the vehicle. Lowering the boom or lifting arm is accomplished by a hydraulic lifting cylinder, which is controlled or actuated by the driver via a directional control valve. In addition to the directional control valve, a lowering brake valve is used for controlled lowering of the load.

Mit Hilfe einer entspr. hydraulischen Steuereinheit bzw. dem steuerbaren Wegeventil kann üblicherweise zwischen einem Senkbetrieb zum Absenken des Auslegers und einem Hebebetrieb zum Anheben des Auslegers sowie einer sog. "Neutralstellung" bzw. einem Haltebetrieb zum Halten des Auslegers gewechselt werden.With the help of a corresponding hydraulic control unit or the controllable directional control valve, it is usually possible to switch between a lowering mode for lowering the boom and a lifting mode for raising the boom as well as a so-called "neutral position" or a holding mode for holding the boom.

Üblicherweise werden zur Einleitung der Senkbewegung das Steuerventil und das Senkbremsventil mit dem gleichen Pilotdruck angesteuert. Dadurch wird ein Ölstrom von einer Hydraulikpumpe über das Steuerventil zur Stangenseite des Hubzylinders geleitet. Gleichzeitig öffnet das Senkbremsventil und leitet das von der Kolbenseite verdrängte Öl über das Steuerventil zum Tank. Dadurch setzt sich der Hubzylinder in Bewegung und die Last wird abgesenkt. Aufgrund der gemeinsamen Ansteuerung muss die Charakteristik des Steuerventils und Senkbremsventils präzise aufeinander abgestimmt sein.To initiate the lowering movement, the control valve and the lowering brake valve are typically controlled with the same pilot pressure. This directs an oil flow from a hydraulic pump via the control valve to the rod side of the lifting cylinder. At the same time, the lowering brake valve opens and directs the oil displaced from the piston side to the tank via the control valve. This sets the lifting cylinder in motion, and the load is lowered. Due to the shared control, the characteristics of the control valve and the lowering brake valve must be precisely coordinated.

Das Senkbremsventil wird bislang über ein hydraulisches Pilotsignal betätigt. Der zur Ansteuerung notwendige Pilotdruck wird durch ein Druckminderventil bereitgestellt, welches einem dem Steuerstrom proportionalen Druck bereitstellt. Aufgrund der geometrischen Gestaltung ist das Senkbremsventil lastkompensiert, d.h. unabhängig von der Zuladung stellt sich annähernd der gleiche Volumenstrom über das Ventil ein.The lowering brake valve is currently actuated via a hydraulic pilot signal. The pilot pressure required for actuation is provided by a pressure reducing valve, which provides a pressure proportional to the control current. Due to its geometric design, the lowering brake valve is load-compensated, meaning that the valve maintains approximately the same flow rate regardless of the payload.

Zur Steigerung der Effizienz beim Senken der Ladeanlage kann zusätzlich eine sog. "Regeneration" integriert werden, z.B. EP 1 915 538 B1 . Hierfür wird beim Senken der Last zusätzlich die Kolben- und Stangenseite des Hubzylinders miteinander verbunden. Aufgrund der ungleichen wirksamen Flächen wird ein Teil der Ölmenge von der Kolben- zur Stangenseite geleitet. Die überschüssige Ölmenge fließt über das Steuerventil zum Tank. Dadurch kann der zugeführte Ölstrom der Pumpe reduziert und in gewissem Maß Energie eingespart werden.To increase the efficiency when lowering the charging system, a so-called "regeneration" can be integrated, e.g. EP 1 915 538 B1 For this purpose, the piston and rod sides of the lifting cylinder are additionally connected when lowering the load. Due to the unequal effective areas, part of the oil flow is directed from the piston to the rod side. The excess oil flows to the tank via the control valve. This reduces the oil flow supplied to the pump and saves some energy.

Darüber hinaus ist durch die US 2018/0112686 A1 eine Hydraulikschaltung für o.g. Kraftfahrzeuge bekannt geworden, wobei der Volumenstrom des Rücklaufs am Steuerventil vorbei direkt in den Tank geleitet wird. Durch die direkte Verbindung können Druckverluste im Rücklauf reduziert werden. Im Unterschied zuvor aufgeführten Lösung, wird hier anstatt eines Senkbremsventil ein Lasthalteventil verwendet. Bei diesem wird kein externer Pilotdruck, sondern Druck des zugeführten Ölstroms zur Ansteuerung des Ventils genutzt.In addition, the US 2018/0112686 A1 A hydraulic circuit for the aforementioned motor vehicles has become known, in which the return flow is routed directly into the tank bypassing the control valve. This direct connection reduces pressure losses in the return flow. In contrast to the previously described solution, a load-holding valve is used instead of a lowering brake valve. In this case, the pressure of the supplied oil flow is used to control the valve, rather than an external pilot pressure.

Zudem sind auch nicht-mobile Hydraulikmaschinen mit einem hydraulisch schwenkbaren Ausleger bzw. einem vertikal verstellbaren Mechanismus bekannt, wobei ein Schwenkmechanismus vorgesehen ist, um eine Last bzw. ein Werkzeug vertikal zu verstellen, z.B. Pressen, Stanzen, Biegemaschinen oder dergleichen.In addition, non-mobile hydraulic machines with a hydraulically pivoting boom or a vertically adjustable mechanism are also known, wherein a pivoting mechanism is provided to vertically adjust a load or a tool, e.g. presses, punches, bending machines or the like.

Nachteilig bei den bisher bekannten Hydraulikmaschinen ist jedoch, dass das Steuerventil einen minimal größeren Ölstrom zur Verfügung stellen muss als das Senkbremsventil unter Last zum Ablauf freigibt. Eine exakte Abstimmung des Steuerventils und Senkbremsventils ist aufgrund der gemeinsamen Pilotierung nicht in jedem Betriebspunkt möglich. Daraus resultieren Staudrücke vor dem Senkbremsventil (Kolbenseite), die energieintensiv durch zugeführte Antriebsleistung überwunden werden müssen.A disadvantage of existing hydraulic machines, however, is that the control valve must provide a slightly larger oil flow than the counterbalance valve releases under load. Due to the shared piloting, precise coordination of the control valve and counterbalance valve is not possible at every operating point. This results in back pressures upstream of the counterbalance valve (piston side), which must be overcome with energy-intensive drive power.

Zudem können bei einem Parallelbetrieb mehrerer Verbraucher durch eine gemeinsame Pumpe folgende Nachteile auftreten: A) Zum Senken der Ladeanlage muss die Stangenseite des Hubzylinders mit Öl versorgt werden. Dadurch wird der nutzbare Pumpenvolumenstrom zur Versorgung weiterer Verbraucher reduziert.In addition, the following disadvantages can arise when several consumers are operated in parallel using a shared pump: A) To lower the loading system, the rod side of the lifting cylinder must be supplied with oil. This reduces the usable pump flow rate for supplying additional consumers.

B) Beim Parallelbetrieb mehrerer Verbraucher mit unterschiedlichen Druckniveaus, treten durch den zum Senken benötigten Ölstrom und Druck der Pumpe zusätzliche Drosselverluste auf.B) When several consumers with different pressure levels are operated in parallel, additional throttling losses occur due to the oil flow and pressure of the pump required for lowering.

Zudem ist aus der US 2015/059568 A1 eine Hydraulikmaschine mit einem Senksensor und aus der US 2005/051024 A1 ein Hydraulikkreis mit einem Senksensor bekannt.In addition, the US 2015/059568 A1 a hydraulic machine with a lowering sensor and from the US 2005/051024 A1 a hydraulic circuit with a lowering sensor is known.

Aufgabe und Vorteile der ErfindungObject and advantages of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Hydraulikmaschine, insbesondere ein Kraftfahrzeug, vorzuschlagen, die gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte bzw. effizientere Betriebsweise verwirklicht, insbesondere eine verbesserte Druckbeaufschlagung bzw. Energieverwertung des Hydrauliksystems aufweist.The object of the invention is therefore to propose a hydraulic machine, in particular a motor vehicle, which, compared to the prior art, realizes an improved or more efficient mode of operation, in particular an improved pressurization or energy utilization of the hydraulic system.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Hydraulikmaschine, insbesondere einem Kraftfahrzeug, der einleitend genannten Art, durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.This object is achieved by the features of claim 1, starting from a hydraulic machine, in particular a motor vehicle, of the type mentioned in the introduction. Advantageous embodiments and further developments of the invention are possible through the measures mentioned in the subclaims.

Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Hydraulikmaschine, insbesondere ein Kraftfahrzeug, dadurch aus, dass wenigstens ein ein Senksignal erzeugender Senksensor zum Erfassen eines Ist-Senkparameters des Senkbetriebes vorgesehen ist, dass eine wenigstens ein Senk-Steuersignal erzeugende Ist-Soll-Vergleichseinheit zum Vergleichen des Ist-Senkparameters mit einem Soll- und/oder Grenzparameter vorgesehen ist, wobei im Fall, dass der Ist-Senkparameter dem Soll- und/oder Grenzparameter entspricht, das Senk-Steuersignal zum Betätigen der Steuereinheit und/oder der Druckerzeugungsvorrichtung und/oder zum Umschalten des steuerbaren Hubzylinder-Steuerelementes vorgesehen/ausgebildet ist, so dass ein Druckbeaufschlagen des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit des Kolbenstangenraumes vorgesehen ist, und dass im Senkbetrieb des Auslegers wenigstens eine Regenerationsverbindungsleitung zwischen dem Kolbenraum und dem Kolbenstangenraum vorgesehen/ausgebildet ist, so dass Hydrauliköl/-flüssigkeit vom Kolbenraum zum Kolbenstangenraum strömen/fließen kann, wobei die Regenerationsverbindungsleitung wenigstens ein Senkbremselement umfasst.Accordingly, a hydraulic machine according to the invention, in particular a motor vehicle, is characterized in that at least one lowering sensor generating a lowering signal is provided for detecting an actual lowering parameter of the lowering operation, that an actual-target comparison unit generating at least one lowering control signal is provided for comparing the actual lowering parameter with a target and/or limit parameter, wherein in the event that the actual lowering parameter corresponds to the target and/or limit parameter, the lowering control signal is provided/configured for actuating the control unit and/or the pressure generating device and/or for switching the controllable lifting cylinder control element, so that pressurization of the hydraulic oil/fluid of the piston rod chamber is provided, and that in the lowering operation of the boom, at least one regeneration connection line is provided/configured between the piston chamber and the piston rod chamber, so that hydraulic oil/fluid can flow from the piston chamber to the piston rod chamber, wherein the regeneration connection line comprises at least one lowering brake element.

Mit Hilfe dieser Maßnahme bzw. Maßnahmen wird erreicht, dass beim Senkvorgang das Hydrauliksystem deutlich flexibler ausgebildet wird. So kann u.a. ein besonders energiesparender und/oder ein automatisierter und/oder ein "fließenderer" bzw. gleichmäßiger/kontinuierlicher ablaufenderer Senkbetrieb realisiert werden.This measure(s) will make the hydraulic system significantly more flexible during the lowering process. This allows for, among other things, a particularly energy-efficient and/or automated and/or more "smooth" or even/continuous lowering operation.

Bislang lief der Senkbetreib entsprechend den vom Fahrer eingestellten/betätigten Schaltstellungen der Stellglieder bzw. Steuerventile oder dergleichen ab. Hierbei konnte und wurde nicht vom Hydrauliksystem automatisiert in den Senkbetrieb eingegriffen werden. Gemäß der Erfindung kann nun mit dem vorteilhaften Senksensor ein vorteilhafter Ist-Senk-Parameter während des Senkbetriebes erfasst und für einen verbesserten Senkbetreib verwendet werden. Dies ermöglicht bislang nicht realisierbare Verbesserungen des Hydrauliksystems, insb. für eine energiesparende und/oder kontinuierlichere Senkbetriebsweise des Auslegers.Previously, the lowering operation was carried out according to the switching positions of the actuators or control valves or the like set/actuated by the driver. In this case, the hydraulic system could not and did not intervene automatically in the lowering operation. According to the invention, the advantageous lowering sensor can now detect an advantageous actual lowering parameter during the lowering operation and use it for improved This enables previously unattainable improvements to the hydraulic system, particularly for energy-saving and/or more continuous boom lowering operations.

Beispielsweise kann bei einem ungewöhnlichen und/oder unvorhersehbaren Betriebsfall/Vorkommnis und/oder bei sich ändernden Rahmenbedingungen der Sensor diesen Ist-Zustand bzw. den entspr. Ist-Senk-Parameter erfassen und für eine vorteilhafte Anpassung und/oder Veränderung des Senkvorganges bzw. des Senkbetriebes verwenden. Dies eröffnet vollkommen neuartige (automatisiertere)Betriebsmöglichkeiten mit deutlich verbessertem Komfort und/oder Energieaufwand. Beispielsweise kann die Druckerzeugungseinheit weniger bzw. kürzer betrieben werden, was den Energieverbrauch reduzieren kann.For example, in the event of an unusual and/or unforeseeable operating situation/incident and/or changing conditions, the sensor can detect this actual state or the corresponding actual lowering parameter and use it to advantageously adapt and/or modify the lowering process or operation. This opens up completely new (more automated) operating possibilities with significantly improved comfort and/or energy consumption. For example, the pressure generation unit can be operated less frequently or for a shorter period of time, which can reduce energy consumption.

Zudem wird ein Teil des Öls nicht dem Tank zugeführt, sondern wird direkt der Kolbenstangenseite wieder zugeführt.In addition, part of the oil is not fed into the tank, but is fed directly back to the piston rod side.

Denkbar ist zum Beispiel ein Senksensor gemäß der Erfindung, der als Geschwindigkeitssensor zum Erfassen einer Senkgeschwindigkeit ausgebildet ist, z.B. zum Erfassen der Verstellgeschwindigkeit bzw. des Einfahrens des Hubzylinders, d.h. des Kolbens, oder der Winkelgeschwindigkeit an der Schwenkachse des Auslegers.For example, a lowering sensor according to the invention is conceivable, which is designed as a speed sensor for detecting a lowering speed, e.g. for detecting the adjustment speed or the retraction of the lifting cylinder, i.e. the piston, or the angular speed at the pivot axis of the boom.

Auch könnte der Senksensor beispielsweise als Kontaktsensor zum Erfassen eines Kontaktes des Auslegers und/oder der Lastaufnahme bzw. des Werkzeuges ausgebildet werden. So ist denkbar, dass beispielsweise ein Aufliegen/Anstehen am Boden, ein Kontakt beim Beladen an einem Fahrzeuganhänger oder dergleichen erfasst werden könnte. Vorstellbar wäre u.a. ein Abstandssensor, ein optischer Sensor, ein kapazitiver oder induktiver Sensor, ein Radarsensor oder dergleichen, wobei der Abstand und/oder der Kontakt und/oder eine Verringerung/Änderung des Senkvorganges erfassbar ist.The lowering sensor could also be designed, for example, as a contact sensor for detecting contact with the boom and/or the load-carrying device or the tool. It is conceivable that, for example, contact with the ground, contact during loading on a vehicle trailer, or similar could be detected. A distance sensor, an optical sensor, a capacitive or inductive sensor, a Radar sensor or the like, wherein the distance and/or the contact and/or a reduction/change in the lowering process can be detected.

Grundsätzlich können sich bei derartigen Vorgängen, d.h. bei denen der Ausleger und/oder das Werkzeug bzw. die Last etwas berührt, die bei Bauarbeiten oder dergleichen häufiger vorkommen können, insb. auch oftmals nicht vorhersehbare Ereignisse, wie Erdrutsche von Kies-, Sandanhäufungen etc., herunterfallende Gegenstände bei Abbrucharbeiten etc., und/oder in Fällen bei denen das Gewicht bzw. die Kraft des Auslegers (mit oder ohne zusätzlicher Last) für das Senken nicht mehr (ganz) ausreicht, z.B. aufgrund interner hydraulischer Verluste und/oder Reibwiderstände etc. des Hydrauliksystems bzw. der hierbei sich bewegenden/verstellenden mechanischen Komponenten, die Betriebsbedingungen beim Senken in erheblichem Maß ändern, so dass in vorteilhafter Weise der Betreib des Hydrauliksystems bzw. Hubzylinders und/oder des Pumpsystems bzw. der Druckerzeugungseinheit mittels des vorteilhaften Soll-Ist-Vergleiches bzw. des Senk-Steuersignals bzw. des Senkparameters gemäß der Erfindung angepasst/verändert werden kann. Hierbei kann auf ein aktives Eingreifen des Fahrers auf das Hydrauliksystem und/oder Steuersystem ggf. in vorteilhafter Weise verzichtet werden, wobei nämlich sog. "Totzeiten" bzw. nachteilige Reaktionszeiten auftreten. Deshalb kann gemäß der Erfindung wesentlich schneller und/oder gleichmäßiger und/oder energiesparender der Senkbetrieb verwirklicht werden, wobei auch menschliche Fehler vermeidbar sind.In principle, during such processes, i.e. in which the boom and/or the tool or the load touches something, which can occur frequently during construction work or the like, in particular often unforeseeable events such as landslides from accumulations of gravel or sand, etc., falling objects during demolition work, etc., and/or in cases in which the weight or force of the boom (with or without additional load) is no longer (entirely) sufficient for lowering, e.g. due to internal hydraulic losses and/or frictional resistance, etc. of the hydraulic system or the mechanical components moving/adjusting in the process, the operating conditions during lowering can change considerably, so that the operation of the hydraulic system or lifting cylinder and/or the pump system or the pressure generation unit can be advantageously adapted/changed by means of the advantageous target/actual comparison or the lowering control signal or the lowering parameter according to the invention. This advantageously eliminates the need for active intervention by the driver in the hydraulic system and/or control system, which would otherwise result in so-called "dead times" or adverse reaction times. Therefore, according to the invention, lowering operations can be implemented much faster, more smoothly, and/or more energy-efficiently, while also avoiding human errors.

Vorzugsweise ist der Senksensor als Drucksensor zum Erfassen eines Drucks des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit, insb. des sog. "Lastdruckes", ausgebildet. Hiermit kann eine Änderung bzw. Wert-Unter-/Überschreitung des Hydraulikdruckes im Hydrauliksystem bzw. der Hydraulikflüssigkeit bzw. des Hydrauliköls in vorteilhafter Weise erfasst und gemäß der Erfindung verwendet werden, insb. den vorteilhaften Soll-IstVergleich. Diese Maßnahme ermöglicht eine besonders kostengünstige Umsetzung, da bereits unterschiedlichste Drucksensoren für Hydrauliksysteme handelsüblich und somit günstig sind. Zudem können auch sehr geringe Druckunterschiede/- veränderungen erfasst und in vorteilhafter Weise gemäß der Erfindung verwendet werden.Preferably, the lowering sensor is designed as a pressure sensor for detecting the pressure of the hydraulic oil/fluid, in particular the so-called "load pressure." This allows a change or undershoot/overshoot of the hydraulic pressure in the The pressure of the hydraulic system, the hydraulic fluid, or the hydraulic oil can be advantageously detected and used according to the invention, particularly for the advantageous target-actual comparison. This measure enables particularly cost-effective implementation, since a wide variety of pressure sensors for hydraulic systems are already commercially available and therefore inexpensive. Furthermore, even very small pressure differences/changes can be detected and advantageously used according to the invention.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung bei der vorteilhaften Erfassung des Lastdrucks ist, dass sich aufgrund einer aufgenommenen Last und/oder dem Eigengewicht der Ladeanlage bzw. des (gesamten) Auslegers sich auf der Kolbenseite des Hubzylinders ein Lastdruck ausbildet, wobei v.a. bereits wegen des Eigengewichtes des Auslegers bzw. der Ladeanlage der Lastdruck auch ohne Werkzeug/Anbaugerät vorliegt Man spricht hier auch vom Haltedruck der leeren Ladeanlage. Bei aufgenommener Last liegt dieser Druck höher bzw. nimmt dieser Druck weiter zu, solange die Ladeanlage nicht in Kontakt mit dem Boden oder einem anderen Hindernis ist. Kommt der Ausleger bzw. die Ladeanlage in Kontakt mit einem Hindernis, so wird der Ausleger bzw. die Ladeanlage durch dieses gestützt und damit entlastet. Wird erfindungsgemäß der Haltedruck als Grenz-/Soll-/Referenzwert für ein vorteilhaftes Steuern bzw. Umschalten gemäß der Erfindung genutzt/festgelegt, z.B. für einen Übergang vom passiven zum aktiven Senken, so erfolgt eine Umschaltung zum aktiven Senken immer dann, wenn der Ausleger bzw. die Ladeanlage durch ein Hindernis von unten gestützt und dadurch entlastet wird. Der Lastdruck bzw. "Ist-Druck" fällt dadurch auf einen Wert, der niedriger ist, als der Haltedruck bzw. "Soll-Druck".A particular advantage of the invention in the advantageous detection of the load pressure is that a load pressure builds up on the piston side of the lifting cylinder due to a picked-up load and/or the dead weight of the loading system or the (entire) boom, whereby the load pressure is present even without tools/attachments, primarily due to the dead weight of the boom or loading system. This is also referred to as the holding pressure of the empty loading system. When a load is picked up, this pressure is higher or continues to increase as long as the loading system is not in contact with the ground or another obstacle. If the boom or loading system comes into contact with an obstacle, the boom or loading system is supported by it and thus relieved of pressure. If the holding pressure is used/defined as a limit/target/reference value for advantageous control or switching according to the invention, e.g., for a transition from passive to active lowering, switching to active lowering always occurs when the boom or loading system is supported from below by an obstacle and thus relieved of load. The load pressure or "actual pressure" thus drops to a value lower than the holding pressure or "target pressure."

Bei sehr leichten Auslegern bzw. Ladeanlagen oder klein dimensionierten Ventilen und Leitungsquerschnitten etc. kann ggf. die resultierende Senkgeschwindigkeit ohne aufgenommener Last zu gering ausfallen. Dem kann in vorteilhafter Weise entgegengewirkt werden, indem z.B. der Referenzwert höher gewählt wird als der Haltedruck der leeren Ladeanlage. In diesem Fall erfolgt das aktive Senken in vorteilhafter Weise dann, wenn das antreibende Gewicht von Last und Ladeanlage zu gering ausfällt. Hohe Lasten werden dagegen weiterhin passiv bzw. energiesparend abgesenkt.In the case of very light booms or loading systems or small-sized valves and line cross-sections, etc., the resulting lowering speed without a load can be be low. This can be advantageously counteracted by, for example, selecting a reference value higher than the holding pressure of the empty loading system. In this case, active lowering is advantageously performed when the driving weight of the load and loading system is too low. Heavy loads, on the other hand, continue to be lowered passively, saving energy.

In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist der Drucksensor in der Regenerationsverbindungsleitung sowie zwischen dem Kolbenraum und des Senkbremselementes oder im/am Kolbenraum angeordnet. Hiermit kann in vorteilhafter Weise der Druck des Kolbenraumes bzw. entspr. mit diesem hydraulisch verbundenen Leitungen/Abschnitten erfasst und insb. bei Veränderungen des Ist-Druckes gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise verwendet werden. Hierbei können einerseits sehr genau auch kleinste Ist-Parameter-Veränderungen erfasst und andererseits sehr kompakt/platzsparend die Erfindung verwirklicht werden.In an advantageous variant of the invention, the pressure sensor is arranged in the regeneration connection line and between the piston chamber and the lowering brake element, or in/on the piston chamber. This advantageously allows the pressure of the piston chamber or corresponding lines/sections hydraulically connected to it to be measured and used advantageously, particularly in the event of changes in the actual pressure, according to the invention. This allows even the smallest actual parameter changes to be recorded very precisely, while also allowing the invention to be implemented in a very compact and space-saving manner.

Beispielsweise fällt der Druck im Kolbenraum und/oder zumindest in einem benachbarten Abschnitt der Regenerationsverbindungsleitung bei einem Kontakt des Auslegers und/oder Werkzeuges bzw. der Lastaufnahme am Boden, an einem Gegenstand wie Fahrzeuganhänger, Muldenkipper oder dergleichen, was gemäß der Erfindung erfassbar und für eine vorteilhafte Steuerung verwendbar ist.For example, the pressure in the piston chamber and/or at least in an adjacent section of the regeneration connection line drops upon contact of the boom and/or tool or load suspension on the ground, on an object such as a vehicle trailer, dump truck or the like, which can be detected according to the invention and used for advantageous control.

In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist der Senksensor als Lastsensor zum Erfassen einer Last/Belastung des Auslegers und/oder der Lastaufnahme und/oder des Rahmens ausgebildet. Auch hiermit kann ein Kontakt bzw. Aufliegen des Auslegers und/oder der Lastaufnahme bzw. des Werkzeuges zu einer Ist-Parameteränderung gemäß der Erfindung verwendet werden.In a special development of the invention, the lowering sensor is designed as a load sensor for detecting a load/stress on the boom and/or the load-bearing device and/or the frame. This also allows contact or contact of the boom and/or the load-bearing device or the tool can be used to change the actual parameters according to the invention.

Vorzugsweise ist der Senk-/Lastsensor als Rahmensensor zum Erfassen einer Rahmenlast/-belastung ausgebildet. Beispielsweise ist der Rahmensensor als Achslastsensor zum Erfassen einer Achslast/-belastung einer Fahrzeugachse, insbesondere Hinterachse, ausgebildet, insb. als Dehnmessstreifen (DMS) zum Erfassen einer Biegung/Längenänderung der Fahrzeugachse. Beim Senken des Auslegers (mit oder ohne zusätzlicher Last) wird am Rahmen bzw. an einer der (beiden) Antriebs-/Achsen, insb. bei Teleskopladern an der Hinterachse, ein Biegemoment bzw. eine Belastung generiert, das/die sich bei einem Kontakt bzw. Aufliegen des Auslegers bzw. des Werkzeuges und/oder der Last deutlich ändert und somit gemäß der Erfindung für den vorteilhaften Ist-Soll-Vergleich verwendet werden kann.The lowering/load sensor is preferably designed as a frame sensor for detecting a frame load/strain. For example, the frame sensor is designed as an axle load sensor for detecting an axle load/strain of a vehicle axle, in particular a rear axle, in particular as a strain gauge (SG) for detecting a bending/length change of the vehicle axle. When the boom is lowered (with or without additional load), a bending moment or load is generated on the frame or on one of the (two) drive axles/axles, in particular on the rear axle in telehandlers. This bending moment or load changes significantly upon contact or resting of the boom or the tool and/or the load and can thus be used according to the invention for the advantageous actual-target comparison.

Dies ist eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung, da bereits bei vielen Baufahrzeugen bzw. Teleskopladern oder dergleichen eine Belastung bzw. eine Achslast z.B. für das Erfassen einer Gefahrsituation wie das Kippen des Fahrzeugs bzw. Teleskopladers vorhanden sind und diese für die Erfindung in vorteilhafter Weise verwendbar sind. Folglich kann hiermit sowohl der konstruktive als auch der finanzielle Aufwand sehr gering gehalten werden.This is a particularly advantageous embodiment of the invention, since many construction vehicles, telehandlers, or similar vehicles already have a load or axle load for detecting a hazardous situation such as tipping of the vehicle or telehandler, and these can be advantageously used for the invention. Consequently, both the design and financial outlay can be kept very low.

So kann ein Auswerten bzw. Verwenden des bereits vorhandenen Sensors für andere Zwecke, wie z.B. das Erfassen einer gefährlichen Kippsituation etc., für den vorteilhaften Ist-Parameter-Vergleich gemäß der Erfindung ohne großen Aufwand für Nachrüstungen und/oder mittels Software-Programmierung umgesetzt werden. Dies verringert die Kosten für die Erfindung zusätzlich.Thus, the existing sensor can be evaluated or used for other purposes, such as detecting a dangerous tipping situation, etc., for the advantageous actual parameter comparison according to the invention without significant effort for retrofitting and/or by means of software programming. This further reduces the costs of the invention.

Bei der Ausführungsform der Erfindung, bei der über die Last an der Hinterachse die sensorische Erfassung des Ist-Senkparameters verwirklicht wird, wird gemäß der Erfindung zu Nutze gemacht, dass die Gewichtskraft der aufgenommenen Last in vorteilhafter Weise ein Moment um die Aufstandsfläche einer ersten Rad-/Antriebsachse, insb. bei Teleskopladern der Vorderachse, erzeugt, welches z.B. bei Teleskopladern meist in nach vorneüber kippender Richtung wirkt. In Folge dessen wird die andere bzw. zweite Rad-/Antriebsachse bzw. z.B. bei Teleskopladern die Hinterachse der Maschine umso mehr entlastet, je schwerer die aufgenommene Last ist. Diesem Kippmoment wirkt das Gewicht der Maschine in dessen Schwerpunkt entgegen. Wird der Ausleger bzw. die Ladeanlage durch ein Hindernis gestützt, so reduziert sich das Kippmoment um die erste Achse bzw. bei Teleskopladern um die Vorderachse und die Last, die auf die zweite Achse bzw. bei Teleskopladern die Hinterachse wirkt nimmt zu.In the embodiment of the invention in which the sensory detection of the actual lowering parameter is realized via the load on the rear axle, the invention takes advantage of the fact that the weight of the picked up load advantageously generates a moment about the contact area of a first wheel/drive axle, particularly the front axle in telehandlers, which moment usually acts in a forward tipping direction in telehandlers, for example. As a result, the other or second wheel/drive axle or, for example, the rear axle in telehandlers, is relieved of load the more the heavier the picked up load. The weight of the machine at its center of gravity counteracts this tipping moment. If the boom or loading system is supported by an obstacle, the tipping moment about the first axle, or in the case of telehandlers, the front axle, is reduced, and the load acting on the second axle, or in the case of telehandlers, the rear axle, increases.

Somit kann gemäß der Erfindung die Last an der zweiten Achse bzw. z.B. bei Teleskopladern an der Hinterachse, die beispielsweise mittels Dehnmessstreifen bzw. sog. "DMS-Messung" oder dergleichen erfasst wird, ebenfalls dazu genutzt werden, zu detektieren, ob der Ausleger bzw. die Ladeanlage in Kontakt mit einem Hindernis ist oder die aufgenommene Last zu gering ist, um eine ausreichend schnelle Senkbewegung zu bewirken.Thus, according to the invention, the load on the second axle or, for example, in the case of telehandlers, on the rear axle, which is measured, for example, by means of strain gauges or so-called "strain gauge measurement" or the like, can also be used to detect whether the boom or the loading system is in contact with an obstacle or whether the load taken up is too small to cause a sufficiently rapid lowering movement.

Vorteilhafterweise ist eine Steuervorrichtung zum Steuern des Senkbremselementes vorgesehen, wobei die Steuervorrichtung wenigstens teilweise separat zur Steuereinheit des steuerbaren Hubzylinder-Steuerelement ausgebildet ist, so dass das Senkbremselement separat zum Hubzylinder-Steuerelement steuerbar ist. Hiermit kann die Steuervorrichtung und die Steuereinheit bzw. das steuerbare Hubzylinder-Steuerelement (weitestgehend) unabhängig voneinander betrieben werden. Hiermit eröffnen sich vollkommen neuartige Möglichkeiten der Steuerung des Hydrauliksystems bzw. des Hubzylinders und/oder des steuerbaren Hubzylinder-Steuerelements etc..Advantageously, a control device is provided for controlling the lowering brake element, wherein the control device is designed at least partially separately from the control unit of the controllable lifting cylinder control element, so that the lowering brake element can be controlled separately from the lifting cylinder control element. This allows the control device and the control unit or the controllable lifting cylinder control element to be operated (largely) independently of each other. This opens up completely new possibilities for controlling the Hydraulic system or the lifting cylinder and/or the controllable lifting cylinder control element etc.

Vorzugsweise ist wenigstens ein Entlastungselement/-ventil vorgesehen, wobei zwischen dem Senkbremselement und dem Hubzylinder-Steuerelement wenigstens eine Verzweigungseinheit angeordnet ist und wobei zwischen der Verzweigungseinheit und einem Hydraulikspeicher/-tank das Entlastungselement/-ventil angeordnet ist, so dass im Senkbetrieb überschüssiges Hydrauliköls/-flüssigkeit des Kolbenraumes dem Hydraulikspeicher/-tank zuführbar ist. Hiermit können Unterschiede der beteiligten Öl-/Flüssigkeitsmengen in vorteilhafter Weise ausgeglichen bzw. dem Tank/Speicher zugeführt werden.Preferably, at least one relief element/valve is provided, with at least one branching unit arranged between the lowering brake element and the lifting cylinder control element, and with the relief element/valve arranged between the branching unit and a hydraulic accumulator/tank, so that during lowering operation, excess hydraulic oil/fluid from the piston chamber can be fed to the hydraulic accumulator/tank. This advantageously compensates for differences in the oil/fluid quantities involved or feeds them to the tank/accumulator.

Generell kann das erfindungsgemäße Prinzip, abhängig von gegebenen Messgrößen bzw. erfasstem Ist-Senkparameter, üblicherweise bietet sich der Lastdruck am Hubzylinder an, wobei in vorteilhafter Weise automatisch zwischen lastinduzierter Senkbewegung und aktivem Senken von Lasten umgeschaltet werden kann, kann in vorteilhafter Weise bei Hydraulikmaschinen, bei denen Lasten mit Hilfe von Hydraulikzylindern angehoben werden und ein Absenken dieser aufgrund ihres Eigengewichtes jedoch nicht uneingeschränkt möglich ist oder zeitweise auch aktiv Kräfte in absenkender Richtung aufgebracht werden müssen, angewendet werden. Hierbei wird in vorteilhafter Weise der Ausleger bzw. die Ladeanlage durch die Nutzung der Schwerkraft kontrolliert abgesenkt, was zu einer Einsparung an Pumpenergie und/oder einer Verbesserung des Komforts und/oder einer kontinuierlicheren Senkbewegung führt.In general, the principle according to the invention can be used, depending on given measured variables or recorded actual lowering parameters (usually the load pressure on the lifting cylinder), whereby it is advantageously possible to automatically switch between load-induced lowering movement and active lowering of loads. This can be advantageously applied to hydraulic machines in which loads are lifted with the aid of hydraulic cylinders, but lowering them is not possible without restrictions due to their own weight, or where forces must be actively applied in the lowering direction at times. In this case, the boom or loading system is advantageously lowered in a controlled manner using gravity, which leads to a saving in pumping energy and/or an improvement in comfort and/or a more continuous lowering movement.

AusführungsbeispielExample

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wir anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below with reference to the figures.

Im Einzelnen zeigt:

Figur 1
ein schematisch dargestellter Teleskoplader mit einem hydraulischen Schwenkzylinder,
Figur 2
ein erster, schematischer Hydraulikschaltplan für den Schwenkzylinder des Teleskopladers,
Figur 3
ein zweiter, schematischer Hydraulikschaltplan für den Schwenkzylinder des Teleskopladers und
Figur 4
ein dritter, schematischer Hydraulikschaltplan für den Schwenkzylinder des Teleskopladers.
In detail:
Figure 1
a schematically illustrated telescopic loader with a hydraulic swivel cylinder,
Figure 2
a first schematic hydraulic circuit diagram for the swivel cylinder of the telehandler,
Figure 3
a second, schematic hydraulic circuit diagram for the swivel cylinder of the telehandler and
Figure 4
a third, schematic hydraulic circuit diagram for the telehandler's swivel cylinder.

In den Figuren 2 bis 4 sind verschiedene, schematische, erfindungsgemäße Hydrauliksysteme einer mobilen Hydraulikmaschine bzw. eines Kraftfahrzeugs wie z.B. ein Teleskoplader 1 gemäß Figur 1 skizziert. Der Teleskoplader 1 umfasst u.a. einen Ausleger 1.1 bzw. einen teleskopierbaren Hubarm 1.1, der um eine erste Schwenkachse 1.8 mit Hilfe eines einen Kolben 22 und eine Kolbenstange 23 aufweisenden Schwenkzylinders 2.1 bzw. Hubzylinders 2.1 in Bezug zu einem Fahrzeugrahmen 1.6 verstellbar/verschwenkbar ist. Hierdurch kann der Auslegerarm 1.1 in seiner Höhe verstellt werden. Die Längenverstellung kann in bekannter Weise einstufig oder mehrstufig realisiert werden und wird hier nicht näher dargestellt bzw. ausgeführt.In the Figures 2 to 4 are various schematic hydraulic systems according to the invention of a mobile hydraulic machine or a motor vehicle such as a telescopic loader 1 according to Figure 1 The telescopic loader 1 comprises, among other things, a boom 1.1 or a telescopic lifting arm 1.1, which is pivotable about a first pivot axis 1.8 with the aid of a pivot cylinder 2.1 or lifting cylinder 2.1 having a piston 22 and a piston rod 23 in relation to a The vehicle frame 1.6 is adjustable/pivotable. This allows the height of the boom arm 1.1 to be adjusted. The length adjustment can be implemented in a known manner in one or more stages and is not shown or explained in detail here.

Der Teleskoplader 1 weist zudem in bekannter Weise eine Fahrerkabine 1.7 auf, in der in vorteilhafter Weise ein oder zwei bzw. mehrere Bedienelemente zum Fahren und zum Betätigen des Hydrauliksystems vorhanden sind. Zudem sind in bekannter Weise Räder 5 oder nicht dargestellte Antriebsketten, z.B. eines Baggers oder dergleichen, vorgesehen, die vorzugsweise mittels einem Antriebsmotor, z.B. Dieselmotor und/oder Elektromotor und/oder Hydraulikmotor, antreibbar und/oder vom Fahrer lenkbar sind.The telehandler 1 also has, in a known manner, a driver's cab 1.7, in which one or two or more control elements for driving and for operating the hydraulic system are advantageously provided. Furthermore, wheels 5 or drive chains (not shown), e.g., of an excavator or the like, are provided in a known manner, which are preferably driven by a drive motor, e.g., a diesel engine and/or electric motor and/or hydraulic motor, and/or steerable by the driver.

Am Ausleger 1.1 bzw. teleskopierbaren Auslegerarm 1.1 ist eine Lastaufnahme 1.3 bzw. Werkzeugträger 1.3 schwenkbar um eine zweite Schwenkachse 1.9 verschwenkbar angeordnet. Eine Last 1.4 bzw. ein Werkzeug 1.4 ist an einem Armende 1.5 angeordnet, wobei der Werkzeugträger 1.3 mit Hilfe eines Neigehubzylinders 3.1 bzw. Kippzylinders 3.1 in Bezug zum Armende 1.5 verstellt/verschwenkt werden kann.A load-bearing device 1.3 or tool carrier 1.3 is mounted on the boom 1.1 or telescopic boom arm 1.1 and can pivot about a second pivot axis 1.9. A load 1.4 or a tool 1.4 is arranged at an arm end 1.5, whereby the tool carrier 1.3 can be adjusted/pivoted relative to the arm end 1.5 using a tilting cylinder 3.1 or tilt cylinder 3.1.

Wie bereits handelsüblich, kann der Kippzylinder 3.1 in vorteilhafter Weise mit einem Kompensationszylinder 4.1 über eine erste Verbindungsleitung und eine zweite Verbindungsleitung miteinander hydraulisch verbunden werden (ohne nähere Darstellung), d.h. dass über die beiden Verbindungsleitungen und Hydraulikfluid/-öl ausgetauscht werden kann bzw. diese in einem gemeinsamen Hydraulikkreislauf integriert sind. Bekanntlich wird hierdurch erreicht, dass die Last 1.4 bzw. das Werkzeug 1.4 beim Verschwenken des Auslegers 1.1 in vorgegebener Position bzw. Orientierung, z.B. in horizontaler Position, verbleibt, was in der Praxis meist von großem Vorteil ist.As is already commercially available, the tilt cylinder 3.1 can advantageously be hydraulically connected to a compensation cylinder 4.1 via a first connecting line and a second connecting line (not shown in detail), i.e., hydraulic fluid/oil can be exchanged via the two connecting lines or they are integrated into a common hydraulic circuit. As is known, this ensures that the load 1.4 or the tool 1.4 remains in a predetermined position or in a predetermined range when the boom 1.1 is pivoted. Orientation, e.g. in a horizontal position, remains, which is usually a great advantage in practice.

In Figur 2 ist ein erster, schematischer Hydraulikschaltplan für den Schwenkzylinder 2.1 des Teleskopladers 1 mit einem als Drucksensor 6 ausgebildeten Senksensor 6 gemäß der Erfindung dargestellt.In Figure 2 a first schematic hydraulic circuit diagram for the swivel cylinder 2.1 of the telescopic loader 1 with a lowering sensor 6 designed as a pressure sensor 6 according to the invention is shown.

Im Senkbetrieb erfolgt die Steuerung der Senkbewegung des Auslegers 1.1 zunächst allein durch ein Senkbremsventil 13. Dazu wird ein Regenerationsventil 14 und ein Entlastungsventil 15.1 oder als Alternative 15.2 einer Hubarmdämpfung geöffnet. Durch die Pilotierung des Senkbremsventils 13 öffnet dieses und das von einer Kolbenseite bzw. einem Kolbenraum 20 verdrängte Öl Q2 wird durch das Regenerationsventil 14 auf die Stangenseite bzw. einen Kolbenstangenraum 21 geleitet.During lowering operation, the lowering movement of the boom 1.1 is initially controlled solely by a lowering brake valve 13. For this purpose, a regeneration valve 14 and a relief valve 15.1 or, alternatively, a lift arm damper 15.2 are opened. Piloting the lowering brake valve 13 opens it, and the oil Q2 displaced from one piston side or a piston chamber 20 is directed through the regeneration valve 14 to the rod side or a piston rod chamber 21.

Aufgrund der ungleichen wirksamen Flächen bzw. Volumen von Kolben- 20 und Stangenseite/-raum 21 kann nur eine Teilölmenge Q1 der Stangenseite bzw. dem Kolbenstangenraum 21 zugeführt werden. Ein überschüssiger Ölstrom Q3 = Q2 - Q1 wird optional ab einer Verzweigungsstelle 30 über das Entlastungsventil 15.1 oder 15.2 zum Tank T abgeführt, um eine Senkbewegung des Auslegers 1.1 zu ermöglichen. Durch die Umgehung eines Steuerventils 12 wird keinerlei Motorleistung bzw. Pumpleistung einer Pumpe P zum Senken der Ladeanlage bzw. des Auslegers 1.1 benötigt. Allein die Gewichtskraft des Auslegers 1.1. wird als antreibende Kraft für den Senkbetrieb genutzt, d.h. es erfolgt ein "passiver" Senkbetrieb.Due to the unequal effective areas or volumes of the piston 20 and rod side/chamber 21, only a partial oil quantity Q1 can be supplied to the rod side or piston rod chamber 21. An excess oil flow Q3 = Q2 - Q1 is optionally diverted from a branching point 30 via the relief valve 15.1 or 15.2 to tank T to enable a lowering movement of the boom 1.1. By bypassing a control valve 12, no engine power or pumping power of a pump P is required to lower the loading system or the boom 1.1. Only the weight of the boom 1.1 is used as the driving force for the lowering operation, i.e., a "passive" lowering operation occurs.

Erst wenn die Gewichtskraft und somit ein Lastdruck zur Absenkung der Ladeanlage nicht mehr ausreicht, wird das Steuerventil 12 zusätzlich bzw. "parallel" zum Senkbremsventil 13 angesteuert und das Regenerations- 14 und Entlastungsventil 15.1, 15.2 geschlossen.Only when the weight force and thus the load pressure are no longer sufficient to lower the loading system, the control valve 12 is activated in addition to or "parallel" to the lowering brake valve 13 is activated and the regeneration 14 and relief valve 15.1, 15.2 are closed.

Die Umschaltung erfolgt (automatisiert/automatisch) auf Basis des Lastdrucks bzw. Ist-Druck der Ölmenge Q2 bzw. des Ölstromes Q2, welcher gemäß der Erfindung durch den Drucksensor 6 erfasst wird. Dies erfolgt in vorteilhafter Weise derart, dass der Drucksensor 6 ein Sensorsignal 8 einer Steuerung 7 sendet/übermittelt und dass diese Steuerung 7 mittels einer Vergleichseinheit 9 das übermittelte Ist-/Sensorsignal 8 bzw. Ist-Parameter im Sinn der Erfindung mit einem abgespeicherten/ bzw. hinterlegten Soll-Parameter/-Wert vergleicht, wobei ggf. eine Mikroprozessoreinheit bzw. ein Microcontroller 11 oder dergleichen in vorteilhafter Weise verwendet wird.The switching occurs (automatically) based on the load pressure or actual pressure of the oil quantity Q2 or the oil flow Q2, which is detected according to the invention by the pressure sensor 6. This is advantageously done in such a way that the pressure sensor 6 sends/transmits a sensor signal 8 to a controller 7, and that this controller 7, by means of a comparison unit 9, compares the transmitted actual/sensor signal 8 or actual parameter within the meaning of the invention with a stored/stored target parameter/value, wherein, if necessary, a microprocessor unit or a microcontroller 11 or the like is advantageously used.

In dem Fall dass im Senkbetrieb der Ist-Parameter dem SollParameter/-wert entspricht bzw. diese gleich sind, sendet die Steuerung 7 bzw. die Vergleichseinheit 9 in vorteilhafter Weise ein Senk-Steuersignal 16 an die Pumpe P und/oder ein Steuersignal 17 dem Steuerventil 12, so dass Letzteres umschaltet in Senkstellung und so dass bei Bedarf die Pumpe P den Betriebsdruck aufrecht erhält bzw. Öl Q1 zur Stangenseite bzw. in den Kolbenstangenraum 21 pumpt. Demzufolge wird so ein "aktiver" Senkbetrieb realisiert, wofür Energie bzw. Pumpleistung notwendig ist.In the event that the actual parameter corresponds to the target parameter/value during lowering operation, or if these are equal, the controller 7 or the comparison unit 9 advantageously sends a lowering control signal 16 to the pump P and/or a control signal 17 to the control valve 12, so that the latter switches to the lowering position and so that, if necessary, the pump P maintains the operating pressure or pumps oil Q1 to the rod side or into the piston rod chamber 21. Consequently, an "active" lowering operation is realized, for which energy or pumping power is required.

Dies kann auch der Fall sein beim Übergang von ziehenden zu drückenden Lasten wie dies z.B. bei einem Aufsetzen des Werkzeuges 1.4 auf dem Boden bzw. auf einem nicht dargestellten Hindernis erfolgt.This can also be the case when changing from pulling to pushing loads, as occurs, for example, when the tool 1.4 is placed on the ground or on an obstacle not shown.

In dem Betriebspunkt, bei dem die Steuerung 7 vom "passiven" in den "aktiven" Senkbetrieb umschaltet, ist der "energielose" bzw. von der Schwer-/Gewichtskraft angetriebene Senkbetreib, was auch als "Gravity-Lowering"-Funktion bezeichnet werden könnte, nicht mehr aktiv und das System verhält sich annähernd wie bisher handelsübliche und Pumpenergie verbrauchende Hydrauliksysteme bzw. Senkbetriebsweisen.At the operating point where the control 7 switches from "passive" to "active" lowering operation, the "energy-free" or gravity/weight-driven lowering operation, which is also The "gravity lowering" function, which could be described as "gravity lowering", is no longer active and the system behaves almost like conventional and pump energy consuming hydraulic systems or lowering modes.

Aufgrund der vorteilhaften getrennten Ansteuerung der Ventile 12 und 13, d.h. Steuersignal 17 und ein separates bzw. zweites Steuersignal 18, und damit unabhängige parametrierbare Kennlinien in einer Software, auch beim bislang bekannten bzw. sog. konventionellen Senkbetrieb in vorteilhafter Weise Drosselverluste und damit der Energieverbrauch zusätzlich reduziert werden.Due to the advantageous separate control of the valves 12 and 13, i.e. control signal 17 and a separate or second control signal 18, and thus independent parameterizable characteristics in a software, throttling losses and thus energy consumption can be further reduced in an advantageous manner even in the previously known or so-called conventional lowering operation.

In einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung kann eine in einer Software hinterlegte Kennlinie (Ventilbestromung in Abhängigkeit der geforderten Senkgeschwindigkeit) für das Senkbremsventil 13 durch ein Kennfeld (Ventilbestromung in Abhängigkeit der geforderten Senkgeschwindigkeit und des gemessenen Lastdrucks) ersetzt werden. Dadurch kann das volumenstromregelnde Verhalten der Senkbremse zusätzlich optimiert werden.In a further advantageous variant of the invention, a characteristic curve stored in software (valve current flow as a function of the required lowering speed) for the lowering brake valve 13 can be replaced by a characteristic map (valve current flow as a function of the required lowering speed and the measured load pressure). This allows the volume flow control behavior of the lowering brake to be further optimized.

Grundsätzlich kann gemäß der Erfindung eine vorteilhafte Nachrüstung von bislang üblichen Hydrauliksystemen in vorteilhafter Weise ohne großen konstruktiven und/oder wirtschaftlichen sowie steuerungs-technischen Aufwand realisiert werden.In principle, according to the invention, an advantageous retrofitting of previously conventional hydraulic systems can be realized in an advantageous manner without major structural and/or economic as well as control-technical expenditure.

Das Entlastungsventil 15.1 kann wie in Figur 2 dargestellt alternativ auch auf der Kolbenseite des Hubzylinders 2.1. bzw. verbaut werden, d.h. als Entlastungsventil 15.2. Dadurch wird der Volumenstrom über das Regenerationsventil 14 in vorteilhafter Weise reduziert und damit verbundene Drosselverluste, welche sich negativ auf die Senkgeschwindigkeit auswirken, minimiert. Allerdings kann das Ventil 15.2 in diesem Fall nicht mehr zur Entlastung der Stangenseite bei eingeschalteter Hubarmdämpfung genutzt werden.The relief valve 15.1 can be installed as in Figure 2 shown alternatively also on the piston side of the lifting cylinder 2.1. or be installed, ie as a relief valve 15.2. This advantageously reduces the volume flow via the regeneration valve 14 and associated This minimizes throttling losses, which negatively impact the lowering speed. However, in this case, valve 15.2 can no longer be used to relieve the rod side when the lift arm damping is activated.

Die beschriebene sog. "Gravity-Lowering"-Funktion kann wie in Figur 3 dargestellt mit einem schaltbaren Senkbremsventil 13 bzw. einer Senkbremseinheit realisiert werden, das/die diverse Rückschlagventile und/oder Lasthalteventile umfasst (vgl. Figur 3). Dadurch kann auf das einzelne, separate und schaltbare Regenerationsventil 14 gemäß Figur 2 verzichtet werden. Auch in dieser Schaltung kann das Entlastungsventil 15.1 alternativ auf der Kolbenbodenseite angeordnet werden (ohne nähere Darstellung).The described so-called "gravity-lowering" function can be used as in Figure 3 shown can be realized with a switchable lowering brake valve 13 or a lowering brake unit, which comprises various check valves and/or load holding valves (cf. Figure 3 ). This allows the individual, separate and switchable regeneration valve 14 to be accessed according to Figure 2 can be omitted. In this circuit, the relief valve 15.1 can also be arranged alternatively on the piston crown side (not shown in detail).

Zudem kann die beschriebene sog. "Gravity-Lowering"-Funktion auch wie in Figur 4 dargestellt mit einem anderen, schaltbaren Senkbremsventil 13 bzw. einer anderen Senkbremseinheit realisiert werden, das/die wiederum diverse Rückschlagventile und/oder Lasthalteventile umfasst (vgl. Figur 4). Auch hier kann auf das einzelne, separate und schaltbare Regenerationsventil 14 gemäß Figur 2 verzichtet werden. Hier ist im Vergleich zu Figur 3 das Entlastungsventil 15.2 an der alternativen Position eingezeichnet. Auch in dieser Schaltung kann das Entlastungsventil 15.2 optional auf der Kolbenbodenseite angeordnet werden (ohne nähere Darstellung).In addition, the described so-called "gravity lowering" function can also be used as in Figure 4 shown can be realized with another, switchable lowering brake valve 13 or another lowering brake unit, which in turn comprises various check valves and/or load holding valves (cf. Figure 4 ). Here too, the individual, separate and switchable regeneration valve 14 can be used according to Figure 2 Compared to Figure 3 The relief valve 15.2 is shown in the alternative position. In this circuit, the relief valve 15.2 can also optionally be arranged on the piston crown side (not shown in detail).

In den Figuren 3 und 4 ist auf eine weitere Abbildung der Steuerung 7 einschl. deren vorteilhafte Komponenten/Bestandteile sowie deren Signalleitungen 16, 17, 18 etc. lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet worden. Die entspr. Steuerungen 7 für die Schaltungen gemäß den Figuren 3 oder 4 können jedoch vergleichbar wie in Figur 2 ausgebildet werden.In the Figures 3 and 4 A further illustration of the control unit 7 including its advantageous components/parts as well as its signal lines 16, 17, 18 etc. has been omitted for reasons of clarity. The corresponding controls 7 for the circuits according to the Figures 3 or 4 However, they can be compared to Figure 2 be trained.

Das Abführen des überschüssigen Volumenstroms Q3 beim Senken ist grundsätzlich auch über das Steuerventil 12 möglich. Dafür sollte/muss das Steuerventil 12 in alternativer Weise mit einer Schaltstellung ausgeführt werden, welche die Arbeitsanschlüsse zum Tank T hin entlastet und den Versorgungsanschluss geschlossen hält. Dies kann über die sog. Neutralstellung des Ventilschiebers oder eine zusätzliche Schaltstellung umgesetzt werden, was für den Fachmann bekannt ist.The discharge of the excess volume flow Q3 during lowering is also generally possible via the control valve 12. For this purpose, the control valve 12 should/must be designed with an alternative switching position that relieves the pressure on the working connections to tank T and keeps the supply connection closed. This can be achieved via the so-called neutral position of the valve spool or an additional switching position, which is well known to those skilled in the art.

Eine weitere vorteilhafte Optimierung des Betriebsverhaltens ist z.B. durch eine Messung/Erfassung der Druckdifferenz am Senkbremsventil 13 möglich. Dazu ist in vorteilhafter Weise eine weitere Druckmessstelle vorzusehen bzw. zu realisieren, z.B. mit einem zweiten Drucksensor und/oder einem Druckdifferenz-Sensor. Im Kennfeld ergibt sich beispielsweise der zur Ansteuerung des Ventils vorteilhafte Ist-Parameter bzw. Stromwert dann in vorteilhafter Weise abhängig von der geforderten bzw. vorgegebenen Senkgeschwindigkeit und der am Senkbremsventil 13 anliegenden Druckdifferenz.A further advantageous optimization of the operating behavior is possible, for example, by measuring/detecting the pressure difference at the lowering brake valve 13. For this purpose, an additional pressure measuring point is advantageously provided or implemented, e.g., with a second pressure sensor and/or a pressure difference sensor. The characteristic map then advantageously determines the actual parameter or current value advantageous for controlling the valve, depending on the required or specified lowering speed and the pressure difference present at the lowering brake valve 13.

Die erfindungsgemäße Umschaltung zwischen sog. "Gravity-Lowering" und konventionellem bzw. "aktivem" Senken ist auch auf Basis des Lastsignals des Überlastsystems an der Hinterachse des Teleskopladers 1 möglich, d.h. an der Radachse der recht in Figur 1 eingezeichneten Räder 5. In diesem Fall kann auf den Drucksensor 6 verzichtet werden, da der entspr. Achssensor als Senksensor gemäß der Erfindung ausgebildet ist.The switching according to the invention between so-called "gravity lowering" and conventional or "active" lowering is also possible on the basis of the load signal of the overload system on the rear axle of the telescopic loader 1, ie on the wheel axle of the right in Figure 1 drawn wheels 5. In this case, the pressure sensor 6 can be dispensed with, since the corresponding axle sensor is designed as a lowering sensor according to the invention.

Darüber hinaus können durch eine optionale bzw. vorteilhafte Messung einer geometrischen Kenngröße, wie dem Hubwinkel des Hubarms bzw. Auslegers 1.1 und/oder des Hubs des Hubzylinders 2.1 und/oder Rückführung des Signals auf einen Regler (Regelkreis) der Steuerung 7, Störeinflüsse auf das System ausgeregelt werden.In addition, an optional or advantageous measurement of a geometric parameter, such as the lifting angle of the lifting arm or boom 1.1 and/or the stroke of the lifting cylinder 2.1 and/or feedback of the signal to a controller (Control loop) of the controller 7, disturbances on the system are corrected.

In der skizzierten Ausführungsformen können das Senkbremsventil 13 optional über ein erstes, hydraulisches Pilotsignal oder über die Steuerleitung 18 und/oder das Steuerventil 12 optional über die ein (separates) zweites, hydraulisches Pilotsignal bzw. über die Steuerleitung 17 betätigt. So ist auch eine direkte elektromagnetische Betätigung der Ventile 12 und/oder 13 z.B. mittels elektrischer Steuerleitungen 17, 18 möglich, genauso wie eine elektrische Steuerung der Pumpe P mittels elektrischer Steuerleitung 16. Von großem Vorteil ist, wenn das Senkbremsventil 13 und das Wegeventil 12 bzw. Steuerventil 12 unabhängig voneinander angesteuert werden können.In the outlined embodiments, the lowering brake valve 13 can optionally be actuated via a first hydraulic pilot signal or via the control line 18 and/or the control valve 12 can optionally be actuated via a (separate) second hydraulic pilot signal or via the control line 17. Thus, direct electromagnetic actuation of the valves 12 and/or 13, e.g., by means of electrical control lines 17, 18, is also possible, as is electrical control of the pump P via electrical control line 16. It is of great advantage if the lowering brake valve 13 and the directional control valve 12 or control valve 12 can be controlled independently of one another.

Die Erfindung führt zu besonderen Vorteilen bzw. Wirkungen, wenn z.B. bei ausreichender Gewichtskraft (Lastdruck) die Ladeanlage bzw. der Ausleger 1.1 ohne Unterstützung des Motors bzw. der Pumpe P kontrolliert abgesenkt werden kann, wodurch Energie eingespart wird.The invention leads to particular advantages or effects if, for example, with sufficient weight force (load pressure), the loading system or the boom 1.1 can be lowered in a controlled manner without the assistance of the motor or the pump P, thereby saving energy.

Auch durch die Umgehung des Steuerventils 12 wird kein Ölstrom und Druck der Pumpe P zum Senken der Ladeanlage bzw. des Auslegers 1.1 benötigt. Dadurch steht bei einem vorteilhaften Parallelbetrieb mehrerer hydraulischer Verbraucher im Hydrauliksystem ein höherer nutzbarer Pumpenvolumenstrom für die anderen, hydraulischen Verbraucher/Komponenten zur Verfügung. Außerdem werden Drosselverluste beim Betrieb mehrerer Verbraucher mit unterschiedlichen Druckniveaus vermieden.By bypassing control valve 12 also eliminates the need for oil flow and pressure from pump P to lower the loading system or boom 1.1. This allows for the advantageous parallel operation of multiple hydraulic consumers in the hydraulic system, resulting in a higher usable pump flow rate for the other hydraulic consumers/components. Furthermore, throttling losses are avoided when operating multiple consumers at different pressure levels.

Die vorteilhaften Varianten der Erfindung lassen sich sehr einfach nachrüsten und damit als Optionen für den Kunden anbieten, was die Flexibilität und den Komfort für den Kunden in vorteilhafter Weise erhöht.The advantageous variants of the invention can be easily retrofitted and thus be used as options for the customer which advantageously increases flexibility and convenience for the customer.

Zudem lässt sich die Erfindung ohne großen konstruktiven und wirtschaftlichen Aufwand und flexibel vor allem über vorteilhafte Softwareparameter optimieren/verändern und damit auf unterschiedliche Betriebsbedingungen und Maschinen bzw. Fahrzeuge und/oder Anwendungsfälle/-gebiete abstimmen.In addition, the invention can be optimized/modified without great design and economic effort and flexibly, especially via advantageous software parameters, and thus adapted to different operating conditions and machines or vehicles and/or applications/areas.

So umfassen die vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung u.a. die nachfolgenden, optionalen Merkmale:

  • (möglichst) getrennte Pilotierung von Steuerventil 12 und Senkbremsventil 13,
  • (mögliche) Verbindung von Kolben- und Stangenseite beim Senken, d.h. sog. "Regeneration" bzw. Ölstrom vom Kolben- 20 zum Kolbenstangenraum 21,
  • (möglichst) direkte Abfuhr des überschüssigen Volumenstroms Q3 zum Tank T durch (bereits vorhandenes/bestehendes) Entlastungsventil 15.1, 15.2 der sog. "Hubarmdämpfung" und
  • vorteilhafte Abschaltung/Umschaltung der sog. "Gravity-Lowering"-Funktion auf Basis des erfassten Ist-Parameters wie z.B. des gemessenen Lastdrucks der Ölmenge Q2 der Kolbenseite bzw. des Kolbenraumes 20 gemäß der Erfindung.
Thus, the advantageous embodiments of the invention include, among others, the following optional features:
  • (if possible) separate piloting of control valve 12 and lowering brake valve 13,
  • (possible) connection of piston and rod side during lowering, ie so-called "regeneration" or oil flow from the piston 20 to the piston rod chamber 21,
  • (if possible) direct discharge of the excess volume flow Q3 to tank T through (already existing) relief valve 15.1, 15.2 of the so-called "lift arm damping" and
  • advantageous switching off/switching of the so-called "gravity lowering" function on the basis of the recorded actual parameter such as the measured load pressure of the oil quantity Q2 of the piston side or the piston chamber 20 according to the invention.

Claims (10)

  1. Hydraulic machine (1), in particular motor vehicle (1) such as an excavator, wheel loader, tractor, telescopic loader (1) or the like, having a boom (1.1) pivotable about a pivot axis (1.8) with respect to a frame (1.6), wherein the boom (1.1) comprises a load receiving device (1.3) for receiving/fixing a load receptacle (1.4) such as a tool (1.4) or the like, in particular a loading fork (1.4), a gripper arm, a bucket or platform, wherein a lifting cylinder (2.1) having a piston (22) and a piston rod (23) is provided for pivoting, in particular raising and lowering, the boom (1.1) with respect to the frame (1.6), wherein the lifting cylinder (2.1) is designed as a double-acting cylinder (2.1) with a piston chamber (20) and a piston rod chamber (21), wherein a hydraulic unit comprising at least one pressure generating device (P), in particular hydraulic pump (P), for pressurizing a hydraulic oil/liquid is provided for actuating and/or pressurizing the lifting cylinder (2.1), in particular the piston chamber (20) and/or the piston rod chamber (21), wherein at least one lifting cylinder control element (12) controllable by means of a control unit (7), in particular a directional control valve (12), is provided for controlling the lifting cylinder (2.1) and/or for switching over between a lowering operation for lowering the boom (1.1) and/or a lifting operation for raising the boom (1.1) and/or a holding operation for holding the boom (1.1), characterized in that at least one lowering sensor (6) generating a lowering signal (8) is provided for detecting an actual lowering parameter of the lowering operation, in that an actual/target comparison unit (9) generating at least one lowering control signal (16, 17, 18) is provided for comparing the actual lowering parameter with a target and/or limit parameter, wherein, in the case of the actual lowering parameter corresponding to the target and/or limit parameter, the lowering control signal is provided for actuating the control unit (7) and/or the pressure generating device (P) and/or for switching over the controllable lifting cylinder control element (12), so that at least one pressurization of the hydraulic oil/liquid of the piston rod chamber (21) is provided, and in that, during the lowering operation of the boom (1.1), at least one regeneration connecting line (19) is provided/formed between the piston chamber (20) and the piston rod chamber (21), so that hydraulic oil/liquid can flow from the piston chamber (20) to the piston rod chamber (21), wherein the regeneration connecting line (19) comprises at least one lowering brake element (13).
  2. Hydraulic machine according to Claim 1, characterized in that the lowering sensor (6) is designed as a pressure sensor (6) for detecting a pressure of the hydraulic oil/liquid.
  3. Hydraulic machine according to Claim 2, characterized in that the pressure sensor (6) is arranged in the regeneration connecting line (19) and between the piston chamber (20) and the lowering brake element (13) or in/on the piston chamber (20).
  4. Hydraulic machine according to any of the preceding claims, characterized in that the lowering sensor (6) is designed as a load sensor for detecting a load/loading of the boom (1.1) and/or of the load receptacle (1.4) and/or of the frame (1.6).
  5. Hydraulic machine according to any of the preceding claims, characterized in that the lowering/load sensor (6) is designed as a frame sensor for detecting a frame load/loading.
  6. Hydraulic machine according to Claim 5, characterized in that the frame sensor is designed as an axle load sensor for detecting an axle load/loading of a vehicle axle, in particular a rear axle.
  7. Hydraulic machine according to Claim 6, characterized in that the axle load sensor is designed as a strain gauge (DMS) for detecting a bending/change in length of the vehicle axle.
  8. Hydraulic machine according to any of the preceding claims, characterized in that a control device (7) is provided for controlling the lowering brake element (13), wherein the control device is designed at least partially separately from the control unit (7) of the controllable lifting cylinder control element (12), so that the lowering brake element (13) can be controlled separately from the lifting cylinder control element (12).
  9. Hydraulic machine according to any of the preceding claims, characterized in that at least one relief element/valve (15.1, 15.2) is provided, wherein at least one branching unit (30) is arranged between the lowering brake element (13) and the lifting cylinder control element (12) and wherein the relief element/valve (15.1, 15.2) is arranged between the branching unit (30) and a hydraulic accumulator/tank (T), so that, during lowering operation, excess hydraulic oil/liquid (Q3) of the piston chamber (20) can be supplied to the hydraulic accumulator/tank (T).
  10. Motor vehicle (1) such as an excavator, wheel loader, tractor, telescopic loader (1) or the like, having a hydraulic machine according to any of the preceding claims.
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