Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hubgeräte mit hydraulischen Antrieben stellen, bedingt durch große Hebelübersetzungen und elastische Auslegerausführungen, zu Schwingungen neigende Lasthebesysteme dar. Durch die Schwingungen werden in den nahezu inkompressiblen Flüssig¬ keitssäulen der Hydrauliksysteme, insbesondere in den Steuer¬ druckleitungen von Senkbremsventilen oder Sperrventilen, Druckschwingungen erzeugt, die während der Lastbewegung zu einem Aufschaukeln der Last führen können.

Eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bei der in einer Abzweigung der Steuerleitung für das Senk¬ bremsventil eines hydraulischen Hebezeugs ein Drosseldurchgang und ein Druckspeicher angeordnet ist, wurde beispielsweise durch die EP 04 64 305 B bekannt.

Nähere Ausführungen zu dem Druckspeicher wurden in der genann¬ ten Schrift nicht gemacht. Bekannt sind jedoch - und werden verwendet - Membranspeicher oder Blasenspeicher.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zur wirkungsvollen Dämpfung von Druckschwingungen, insbesondere von Druckschwingungen der ein¬ gangs genannten Art, aufzuzeigen. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäflen Vorrichtung zur Dämpfung von Druckschwingungen in einem hydraulischen Antriebssystem durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Anordnung der erfindungsgemäßen hydraulischen Dämp¬ fungsvorrichtung in einer Abzweigung der Steuerdruckleitung wird verhindert, daß Schwingbewegungen, die bei der Bewegung

einer Last nicht vermeidbar sind, nicht oder doch nur erheb¬ lich gedämpft wirksam werden. Die Dämpfungsvorrichtung besteht dabei erfindungsgemäß aus einem Druckspeicher, der eine oder mehrere, insbesondere parallel oder in Serie geschaltete Kam¬ mern aufweist, wobei jede Kammer durch einen Füllkörper, bei¬ spielsweise ein elastisches Speicherelement, im wesentlichen ausgefüllt ist. Dieser Füllkörper besteht erfindungsgemäß aus einem geschlossenzelligen geschäumten Elastomermaterial, ins¬ besondere Elastomerschaum mit geschlossenen und mit inerten Gas gefüllten Hohlräumen (Blasen). Dieser hat bevorzugt eine Dichte zwischen ca. 0,35 g/cm ³ und ca. 0,80 g/cm ³ . Seine hohe Federelastizität läßt ein Zusammendrücken des Speicherelements auf bis zu ca. 30% bis 40% seines unbelasteten Volumens zu.

Vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen der erfindungs¬ gemäßen Dämpfungsvorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. So kann der Druckspeicher in das Gehäuse des Senk¬ bremsventils eingebaut werden oder als selbständige, in einer Abzweigung der Steuerdruckleitung vorgesehene Baueinheit aus¬ geführt sein.

In der Steuerdruckleitung zum Aufsteuern des Senkbremsventils kann vorteilhaft vor der Abzweigung zum Druckspeicher eine oder mehrere Dämpfungsdrosseln vorgesehen sein. Außerdem kann in einer Leitung, die parallel zu der die erwähnte(n) Dämp¬ fungsdrossel(n) enthaltenden Steuerdruckleitung zum Senkbrems¬ ventil geführt ist, ein einseitig sperrendes Rückschlagventil so eingebaut sein, daß es entweder als Umgehungsventil in Öff¬ nungsrichtung oder in Schließrichtung des Senkbremsventils dient. Hierdurch kann in der einen oder anderen Richtung eine Beschleunigung der Ventilfunktion erreicht werden, so daß das Ventil schneller öffnet oder schließt.

Bei einer weiteren Ausführung kann in der Abzweigung zum Druckspeicher - ggf. parallel zu dem oder den vorhergehend erwähnten Rückschlagventilen - sowie in der Leitung zum Druck¬ speicher jeweils eine Drosseldüse vorgesehen sein.

Die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung hat gegenüber her¬ kömmlichen Dämpfungssystemen den Vorteil, daß durch die Ver¬ wendung des geschlossenzelligen elastomeren Füllkörpermateri¬ als relativ geringe Volumina des Druckspeichers erforderlich sind, um im System auftretende Schwingungen schnell und wir¬ kungsvoll zu dämpfen und unschädlich zu machen. Beispielsweise genügt hierzu ein Gesamtvolumen des Druckspeichers von weniger als ca. 30 cm ³ , d.h. bei Anordnung von zwei Kammern in einem gemeinsamen Gehäuse ein Volumen von jeweils 15 cm ³ .

Anhand der in der beigegebenen Zeichnung dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele wird die Erfindung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Hubeinrichtung mit doppelt wirkendem Hydraulikzylinder und hydrauli¬ schem Leitungssystem;

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Druckspeicher;

Fig. 3 bis

Fig. 6 hydraulische Schemazeichnungen zu unterschiedlichen Ausführungen der hydraulischen Dämpfungsvorrichtung.

Die Hubeinrichtung der Fig. 1 weist einen um das Schwenklager 2 auf- und abschwenkbaren Kranausleger 1 auf. Die Kolbenstange 4 einer um ein Schwenklager 6 schwenkbaren, doppelt wirkenden Zylinder-Kolben-Einheit 3 - 5 ist im Lager 7 an den Kranausle¬ ger 1 angelenkt und kann den letzteren zusammen mit der Last 8 je nach Beaufschlagungsrichtung anheben oder absenken.

Das hydraulische Leitungssystem besteht wie üblich aus der Pumpe 16, dem Tank 17, der Druckleitung 18 zum Wegeventil 15, der Senkleitung 9 und der Hubleitung 10. In letzterer ist das Senkbremsventil 11 vorgesehen, zu welchem von der Abzweigung 37 in der Senkleitung 9 die Steuerdruckleitung 12 geführt ist. In bekannter Weise ist vor dem Wegeventil 15 von der Druc¬ kleitung 18 aus eine Abzweigung 18A zu einem Druckbegrenzungs¬ ventil 20 mit Abfluß zum Tank 17 geführt. Ferner ist das Wege-

ventil 15 in bekannter Weise durch eine Tankleitung 19 mit dem Tank 17 verbunden.

Von der Steuerdruckleitung 12 geht eine Abzweigung 13 zu dem oder den erfindungsgemäßen Druckspeicher(n) 14 aus.

Eine beispielsweise Ausführung des Druckspeichers 14 zeigt die Fig. 2. In dem Gehäuse des Druckspeichers 14 sind zwei kreis¬ zylindrische Kammern 21 vorgesehen. In jede Kammer ist ein aus einem geschlossenporigen Elastomerschaum bestehender Formkör¬ per (Füllkörper) 22 als Speicherelement eingesetzt. Zum Schutz vor Beschädigung ist jeweils am Kammereingang vor dem einzel¬ nen Speicherelement 22 eine über den Kammerquerschnitt rei¬ chende Filterscheibe 23 vorgesehen, die jeweils durch eine Buchse 24 abgestützt wird. Anstelle der Filterscheibe 23 kann alternativ auch ein Satz aufeinanderliegender Siebe abgestuf¬ ter Maschenweite vorgesehen sein. Die Kammern 21 des Gehäuses des Druckspeichers 14 sind durch Schraubeinsätze 25 nach außen verschlossen.

Beide Kammern 21 stehen über die Stichleitung 28 und zwei Drosseln 29 und 30 zwischen der Stichleitung und der Abzwei¬ gung 13 mit letzterer in Verbindung. Während die (in der Zeichnung) rechte Kammer 21 in der Verlängerung der Abzweigung 13 liegt, ist bei der linken Kammer 21 zwischen ihr und der Stichleitung 28 eine weitere Drossel 30 vorgesehen. Sie steht ebenfalls über die Stichleitung 28 und die Drossel 29 mit der Abzweigung 13 in Verbindung. An ihrem rechten Ende ist die Stichleitung 28 durch einen Stopfen 32 verschlossen. Die Kam¬ mern 21 sind bei dieser Anordnung in Serie hintereinander geschaltet. Durch Weglassen der Drossel 30 vor dem Einlaß in die linke Kammer 21 ergibt sich dagegen eine Parallelschaltung der Kammern.

Wie im unteren Teil der Fig. 2 zu sehen ist, verläuft die Steuerdruckleitung 12 zwischen der Senkleitung 9 und dem Senk¬ bremsventil 11 mindestens zum Teil in dem Gehäuse des Druck¬ speichers 14. Der Pfeil 31 weist zum Senkbremsventil 11, wäh-

rend der linke Eingang zur Senkleitung 9 hin liegt. In der durch den Pfeil 31 angezeigten Richtung gesehen ist vor der Abzweigung 13 ein Gewindestopfen 25 von rechts in die Steuer¬ druckleitung 12 eingeschraubt, der ein Filter 27 und eine Drosseldüse 26 enthält.

Die Figuren 3 bis 6 zeigen hydraulische Schemazeichnungen von verschiedenen Ausführungen der erfindungsgemäßen Anordnung. Während die Fig. 3 das Schema der Anordnung gemäß Fig. 2 dar¬ stellt, zeigt die Fig. 4 die gleiche Anordnung für ein auf- steuerbares Rückschlagventil oder Sperrventil 36. In der Fig. 5 ist ebenso wie in der Fig. 6 eine die Drossel 26 umgehende Verbindungsleitung 33 vorgesehen, in den jeweils ein Rück¬ schlagventil 34, bzw. 35 eingesetzt ist. Durch das Rückschlag¬ ventil 34 (Fig. 5) wird die Drossel 26 in Entlastungsrichtung der Ventilsteuerung, durch das Rückschlagventil 35 (Fig. 6) in Belastungsrichtung der Ventilsteuerung umgangen. Damit wird durch die Rückschlagventile 34 und 35 in der jeweiligen Wirk¬ richtung eine Beschleunigung des Steuervorgangs erreicht.

Im Betrieb der Vorrichtung ergibt sich durch den Einbau des Speichers 14 mit dem darin angeordneten geschlossenzelligen Füllkörpermaterial 22 eine wirksame Dämpfung von Druckschwin¬ gungen, die bei der Manipulation der Last 8 am Kranausleger 1 und im Hydrauliksystem auftreten. Bei geeigneter Wahl der Drosseln bzw. Düsen 26, 29 und 30 und der Größe der Speicher¬ kammern 21 erfolgt ein sehr schnelles Abklingen der Schwingun¬ gen der Last 8 am Ausleger, so daß diese einfach und sehr präzise steuerbar ist.

Die Speicherwirkung entsteht durch die Kompression der mit einem inerten Gas, beispielsweise Stickstoff, gefüllten, ge¬ schlossenen Blasen des Elastomermaterials infolge der äußeren Druckeinwirkung und der damit verbundenen Volumenabnahme, wodurch in den Speicherraum kurzfristig ein größeres Volumen der Hydraulikflüssigkeit zuströmen kann, das dann bei einer Druckabsenkung wieder - unter Entspannung des Elastomermateri¬ als - abgegeben wird.

Dabei kann die Speicherkennlinie durch die gewählte Dichte des geschlossenzelligen Elastomers, die Größe der Zellen, die Härte des Elastomers (Shore-Härte) und eine eventuelle Vor¬ spannung beeinflußt werden. Dies bedeutet, daß der Druckan¬ stieg im Druckspeicher in Funktion der Volumenaufnahme von Hydraulikflüssigkeit des Systems im Druckspeicher in weiten Grenzen beeinflußt werden kann. Ebenfalls kann durch die Dich¬ te des verwendeten Elastomerschaums im Speicherraum das Fre¬ quenzverhalten des Druckspeichers bei der Schwingungsdämpfung beeinflußt werden, um beispielsweise eine Tiefpaßwirkung, eine Bandpaßwirkung oder eine Hochpaßwirkung zu erzielen.

Der Elastomerschaum besteht in einem bevorzugten Ausführungs- beispiel aus einem zelligen Polyurethan-Elastomer, das han¬ delsüblich ist und beispielsweise von der Fa. Elastogran GmbH hergestellt wird.

BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG

Kranausleger Schwenklager Hydraulikzylinder, doppelt wirkend Kolbenstange Kolben Schwenklager Lager Last Senkleitung Hubleitung Senkbremsventil Steuerdruckleitung Abzweigung, Abzweigleitung Dämpfungsvorrichtung, Gehäuse des Druckspeichers Wegeventil, Steuerventil Pumpe Tank Druckleitung, Pumpenleitung Tankleitung Druckbegrenzungsventil Kammer, Druckspeicherkammer Speicherelement, Füllkörper, Formkörper Filterscheibe Buchse Schraubeinsatz, Schraubstopfen Drossel, Drosseldüse Filter Stichleitung Drossel, Drosseldüse Drossel, Drosseldüse Wirkrichtung Gewindestopfen Verbindungsleitung Entlastungsventil, Rückschlagventil Belastungsventil, Rückschlagventil

Sperrventil, entsperrbares Rückschlagventil Abzweigung für AufSteuerleitung