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Hydraulische Einrichtung
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Ringraum und der zwischen der Stange des zweiten Kolbens und der Innenwandung der hohlen Stange des ersten Kolbens gebildete zweite Ringraum über Leitungen mit dem Hilfssteuerventil der Steuervorrichtung verbunden sind, zwischen welchem Hilfssteuerventil und dem Steuerventil Verbindungsleitungen vorge- sehen sind.
Im folgenden wird die erfindungsgemässe Einrichtung an Hand der Zeichnungen beschrieben, in wel- cher zweckmässige Ausführungsformen derselben dargestellt sind.
Fig. l zeigt schematisch eine Seitenansicht eines mit der erfindungsgemässen Einrichtung ausge- rüsteten Auslegerkrans, Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Teleskopkolben und die zugehörige Steuer- vorrichtung, Fig. 3 zeigt die erfindungsgemässe Ausführungsform der Einrichtung und Fig. 4 zeigt schematisch das Halteventil, mit dessen Hilfe das langsame Zurückgehen der einzelnen Kolben erreicht wird.
Nach Fig. l ist die Einrichtung A ein hydraulischer Motor zur Betätigung des Auslegers C eines
Kranes. Sie stützt sich einerends auf einem Bolzen 10 am Rahmen B des Kranes od. dgl. ab (im vor- liegenden Fall bildet dieser Rahmen einen Teil eines Fahrgestelles), wogegen ihr anderes Ende an einem
Zapfen 12 am Ausleger C des Kranes angreift. Dieser Arm ist seinerseits durch einen Zapfen D am erwähnten Rahmen 3 angelenkt.
Nach den Fig. 2 und 3 wird die hydraulische Einrichtung A durch einen Hauptzylinder 16 gebil- det, der durch einen den Zapfen 12 aufnehmenden Kopf 18 abgeschlossen wird. In diesem Zylin- der 16 gleitet der erste Kolben 20, der in fester Verbindung mit der hohlen Kolbenstange 22 steht.
Diese hohle Kolbenstange bildet einen zum Hauptzylinder koaxial angeordneten zweiten Zylinder, in wel- chem der zweite Kolben 24 gleitet, dessen Stange 26 an ihrem äusseren Ende ein Lager zur Auf- nahme des Bolzens 10 trägt. Die entsprechend geführten Stangen 22 und 26 gehen durch den Ab- schlussdeckel 28 am Zylinder 16 bzw. den Deckel 30, der mit der Stange 22 festverbunden ist, unter Zwischenschaltung einer Dichtung hindurch.
Die Deckel 28,30 sowie der Kopf 18 weisen Anschlüsse 32,34 bzw. 36 auf, an welche flexible, zur Steuervorrichtung G führende Leitungen angeschlossen sind. Mittels der Steuervorrichtung können die verschiedenen Räume der Einrichtung A mit den Leitungen H und K, welche zur Druckbzw. Abflussseite führen, verbunden werden.
Bei der Einrichtung nach Fig. 2 besteht die Steuervorrichtung G aus den beiden Teilen G und G.
Diese beiden Teile sind schematisch in Fig. 2a dargestellt ; sie umfassen je ein Ventil, das in einem Zylinder mit entsprechenden Anschlüssen gleitet, von denen die zu den Anschlüssen 32,34 und 36 führenden Leitungen L, M bzw. N ausgehen. Hiebei ist der erste Anschluss 32 mit der Hauptkammer der Einrichtung A verbunden, wogegen die Anschlüsse 34 und 36 mit den beiden Ringräumen in Verbindung stehen. In der Leitung L kann ein Halteventil S vorgesehen sein, dessen Funktion später er- klärt wird.
In Fig. 2a sind die Leitungen für den Anschluss 34 mit eingeklammerten Buchstaben bezeichnet.
Das Ventil von jedem derbeiden Teile der Steuervorrichtung ist mit je einem Bedienungshebel Pbzw. Q verbunden. Die Hebel können drei bestimmte Positionen, u. zw. I, II, III, einnehmen.
Die in den Fig. 2 und 2a gezeigte Ausbildungsform der Einrichtung arbeitet in der folgenden Weise :
Stehen die Hebel P und Q in der Stellung I, so sind die Leitungen M, N und L gesperrt und die Druckleitung H ist mit dem Abfluss K verbunden (vgl. Fig. 2a, I). Die Einrichtung A ist somit in der jeweiligen Stellung der beiden Kolben blockiert. Wird einer der Hebel P oder Q in die Stellung II gebracht, so wird die jeweils zugehörige Leitung M bzw. N mit dem Abfluss K in Verbindung gesetzt, während die Druckleitung H mit der Zuleitung L verbunden wird (vgl. Fig. 2a, II).
Dadurch wird einerseits der Ringraum zwischen dem Hauptzylinder 16 und der hohlen Kolbenstange 22 bzw. jener zwischen der Stange 22 und der Stange 26 mit dem Abfluss und anderseits der Innenraum des Hauptzylinders - und damit auch der Kolben 24 - an die Druckleitung gelegt. Das bedeutet, dass der zu dem in die Stellung II gebrachten Hebel P oder Q zugehörige Kolben 20 bzw. 24 für sich ausgefahren wird, während der andere Kolbenblockiertbleibt. Verbringt man heide Hebel nach II, so fahren beide Kolben aus.
Durch Verstellender Hebel P, Q in die Stellung III wird die jeweils zugehörige Leitung M bzw. N an die Druckleitung H angeschlossen, während die Leitung L mit dem Abfluss in Verbindung kommt (vgl. Fig. 2a, III). In Stellung III der Hebel P bzw. Q wird demnach der erste oder der zweite Ringraum von der Druckflüssigkeit beaufschlagt, so dass, wenn Q in III steht, der Kolben 24 eingezogen wird, und wenn P in III steht, der Kolben 20, den Kolben 24 mitnehmend, in den Hauptzylinder 16 eingezogen wird. Das Verbringen beider Hebel P, Q nach III ergibt das gleichzeitige Ein-
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ziehen beider Kolben in den Hauptzylinder 16.
Bei der erfindungsgemässen Ausführungsform nach Fig. 3, in welcher gleiche Teile durch die gleichen
Bezugsziffem bezeichnet sind, ist eine andere Steuervorrichtung vorgesehen, welche aus einem Hauptsteuer- ventil Gl und einem Hilfssteuerventil R besteht, wobei in der Druckleitung L noch ein Halte- ventil S vorgesehen sein kann.
Das Hilfssteuerventil R weist ein Gehäuse 40 auf, das mit Anschlüssen für die Leitungen M und N und einem Anschluss für eine Zwischenleitung R versehen ist. Die Leitungen M, N führen zu den beiden Ringräumen, die Leitung R führt zum Hauptsteuerventil GI.
Im Gehäuse 40 ist ein gestufter Hilfskolben 42,46 untergebracht, dessen Abschnitt geringeren
Durchmessers 42 in einer zugehörigen Bohrung 44 gleitet, welche durch eine Verbindung L mit der Leitung L in Verbindung steht.
Der Abschnitt grösseren Durchmessers 46, der gegebenenfalls von jenem geringeren Durchmessers getrennt sein kann, gleitet in der Bohrung 48, die über eine Leitung Nl mit der Leitung N in Verbindung steht.
Der Stufenkolben 42 und 46 wirkt gegen den Steuerkolben 50, der in seinem Mittelteil mit einer Ringnut 52 versehen ist. Der Steuerkolben 50 steht unter dem Einfluss einer Druckfeder 54, die ihn gegen den Hilfskolben 42,46 drückt.
In der Ruhelage der Kolben 50 und 42 steht die Ringnut 52 des Steuerkolbens der Einmündung des zur Leitung N führenden Anschlusses gegenüber ; in im wesentlichen gleicher Höhe liegt der Anschluss, von dem die Leitung R ausgeht. Diese beiden Leitungen sind demnach in der Ruhelage des Steuerkolbens 50 über die Ringnut 52 miteinander in Verbindung. Der von der Leitung M kommende Anschluss liegt dem vom Hilfskolben 42,46 abgewendeten, glatten Abschnitt des Steuerkolbens 50 gegenüber und mündet in eine den Steuerkolben umgebende Erweiterung der Bohrung für den Kolben 50 ein. Wird der Kolben 50 gegen die Kraft der Feder 54 verschoben, so wird diese Erweiterung (und damit die Leitung M) über die Ringnut 52 mit der Leitung Rl verbunden, wobei aber die Leitung N in Verbindung mit der Leitung R, bleibt.
Der Kolben 50 weist eine axiale Bohrung auf, die in einen radialen Ast übergeht. Zweck dieser Bohrung ist es, beim Verschieben des Kolbens zwischen den zu beiden Enden dieses Kolbens liegenden, für sich abgeschlossenen Räumen einen Ausgleich zu schaffen und damit jede Behinderung der Bewegung des Kolbens durch Flüssigkeitsstauungen zu vermeiden.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform unterscheidet sich von jener der Ausbildung nach Fig. 2, 2a darin, dass nur der Kolben 24 für sich in beiden Richtungen steuerbar ist und der Kolben 20 erst dann, wenn der Kolben 24 das Ende seines jeweiligen Hubes erreicht hat, seine Bewegung beginnt.
Nur bei stärkerer Belastung der Einrichtung A vollführen beide Kolben ihre Bewegungen gleichzeitig.
Im folgenden wird die Wirkungsweise dieser Vorrichtung genauer beschrieben.
Das Hauptsteuerventil G'hat, so wie die Teile Gl und G der Steuervorrichtung G, einen Hebel P, der in drei Stellungen gebracht werden kann (II, 1, 111). In der Stellung 1 sind die Leitungen L und R gesperrt, H mit K verbunden (vgL. Fig. 3, rechts). Die Einrichtung A ist demnach blockiert. Wird der Hebel P in die Stellung II gebracht (Fig. 3, Mitte), so kommt die Druckleitung H mit der Leitung L und die Leitung Rl - damll : der zweite, zwischen der Kolbenstange 26 und der hohlen Kolbenstange 22 gebildete Ringraum - mit dem Abfluss in Verbindung.
Die Druckflüssigkeit kommt demnach auf den Boden des Kolbens 24 zur Wirkung und kann diesen Kolben nach aussen verschieben, nachdem die Flüssigkeit aus dem genannten Ringraum über N, 52, R ungehindert in den Abfluss gelangen kann. Der Kolben 20 bleibt jedoch in seiner bisher eingenommenen Stellung, da die Leitung M durch den Steuerkolben 50 noch versperrt ist und daher die Flüssigkeit aus dem ersten Ringraum nicht abströmen kann.
Hat der Kolben 24 das Ende seines Weges erreicht, so tritt eine Drucksteigerung in der Leitung L ein, nachdem der Kolben 24 am Kopf 30 anstösst, der Kolben 22, der mit diesem Kopf über die Stange 22 verbunden ist, aber noch blockiert ist. Diese Drucksteigerung pflanzt sich über die Leitung L in die Bohrung 44 fort und bewirkt das Anheben des Hilfskolbens 42,46, welcher den Steuerkolben 50 gegen die Kraft der Feder 54 anhebt.
Dadurch wird die Leitung M über die Ringnut 52 ebenfalls mit der Leitung R verbunden, so dass jetzt die Flüssigkeit aus dem ersten Ringraum abströmen kann. Das bedeutet, dass nunmehr auch der Kolben 20 nach aussen geht, hiebei den Kolben 24 mitnehmend. Beim Zurücknehmen des Hebels P in die Stellung I werden beide Kolben in ihrer jeweils eingenommenen Stellung blockiert. Zugleich getien der Steuerkolben 50 und der Stufenkolben 42,46 in die Ruhelage zurück.
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Die Leitung Nl dient bei diesen Vorgängen zum Ausgleich ("Nachfüllen") des Flüssigkeitsvolumens in der Bohrung 48 von der Ringnut 52 bzw. von der Leitung N her.
Zum Einfahren der Kolben 20,24 ist der Hebel P in die Stellung III zu bringen. Hiebei wird die Leitung L mit dem Abfluss K, die Leitung R mit der Druckleitung H in Verbindung gebracht (Fig. 3, links). Hiedurch wird zuerst der Kolben 24 eingezogen, nachdem die Druckflüssigkeit
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Kolben 20 ist blockiert, da infolge der Absperrung der Leitung M durch den Steuerkolben 50 keine Flüssigkeit in den ersten Ringraum gelangen kann.
Hat der Kolben 24 seinen ganzen Weg durchlaufen, so stösst das am Ende der Stange 26 befindliche Lager gegen den Kopf 30 an der Stange 22 des blockierten Kolbens 20. Hiedurch tritt wieder eine Drucksteigerung in der Leitung H und Rl ein, die sich jetzt über die Leitung Nl in die Bohrung 48 fortpflanzt und den Stufenkolben 42,46 und damit den Steuerkolben 50 anhebt. Damit kommt die Leitung M sowie die Leitung N in Verbindung mit der Leitung H, so dass nun der Kolben 20, zusammen mit dem Kolben 24, eingezogen wird. Bei einteiliger Ausführung des Stufenkolbens 42,46 wird über die Leitung L der notwendige Volumsausgleich ermöglicht. Besteht der
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Die hydraulische Einrichtung kann durch ein Halteventil S, im Schnitt dargestellt in Fig. 4. er- gänzt werden. Dieses Ventil S weist Anschlüsse 60 und 62 auf, mittels welcher das Ventil in die Leitung L eingeschaltet wird, wobeiderAnschluss 60 demHauptsteuerventil G'und der Anschluss 62 dem Anschluss 32 zugewendet ist. Das Ventil enthält einen Kolben 64. der in einer Bohrung 65 gleitet, die mit dem Anschluss 62 verbunden ist.
Der Kolben 64 ist mechanisch verbunden mit einem grösseren Kolben 66, welcher in einer Bohrung 68 dichtend gleitet und eine Umfangsnut 70 aufweist, welche den Anschluss 62 mit der Kammer 72 verbindet. In dieser Kammer befindet sich ein Rückschlagventil 74, welches eine Verbindung von der Leitung 60 zur Kammer 72 herstellen kann. Der Kolben 66 steht unter dem Einfluss einer einstellbaren Feder 75 und kann die Verbindung zwischen den Anschlüssen 62 und 60 über seine Umfangsnut 70 herstellen.
Die Einschaltung des Halteventils S in die Leitung L ermöglicht das Verlangsamen der Rückwärtsbewegung des Kolbens 24 und/oder des Kolbens 20, derart, dass eine solche Bewegung gleichmässig und mit einer einstellbaren Geschwindigkeit vor sich geht.
Wenn nämlich Flüssigkeit aus der Hauptkämmer des Zylinders 16 in die Leitung L über den Anschluss 62 strömen will, so muss sich erst ein gewisser Druck in der Leitung zwischen denAnschlüssen 62 und 32 aufbauen, welcher, auf die Kolben 64,66 wirkend, diese gegen den Einfluss der Feder 75 anhebt und so über die Nut 70 die Verbindung zwischen den Anschlüssen 62 und 60 herstellt.
Wenn dagegen die Leitung L mit der Druckleitung H verbunden ist, bleibt das Halteventil S in Ruhestellung und die Verbindung zwischen Anschluss 60 und Anschluss 62 wird durch die Öffnung des Rückschlagventils 74 ermöglicht.
PATENTANSPRÜCHE r
1. Hydraulische Einrichtung, bestehend aus einem Hauptzylinder mit zwei teleskopartig ineinanderschiebbaren Kolben und einer aus Haupt-und Hilfssteuerventil bestehenden Steuervorrichtung zur Ver- EeilungderDruckflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dassderInnenraumdesHauptzylinders (16) in an sich bekannter Weise unmittelbar mit dem Innenraum der hohlen Kolbenstange (22) des ersten, im Hauptzylinder verschiebbaren Kolbens (20) und über eine Leitung (L), in welcher gegebenenfalls ein Hal- :
eventil (S) angeordnet ist, mit dem eine Neutralstellung und zwei Arbeitsstellungen aufweisenden Hauptsteuerventil (G 1) der Steuervorrichtung in Verbindung steht, wobei der zwischen der hohlen Stange (22) des ersten Kolbens (20) und der Innenwand des Hauptzylinders (16) gebildete erste Ringraum und der zwischen der Stange (26) des zweiten Kolbens (24) und der Innenwandung der hohlen Stange (22) des ersten Kolbens (20) gebildete zweite Ringraum über Leitungen (M bzw. N) mit dem Hilfssteuerventil (R) der Steuervorrichtung verbunden sind, zwischen welchem Hilfssteuerventil (R) und demHauptsteuerventil (G*) Verbindungsleitungen (R und Ll) vorgesehen sind.