AT398304B - MULTI-STAGE TELESCOPIC BOOM - Google Patents
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Abstract
Description
AT 398 304 BAT 398 304 B
Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen Teleskopausleger insbesondere für einen Ladekran an einem Lastfahrzeug, wobei zwischen aneinanderfolgenden, teleskopartig ineinander angeordneten Armen jeweils eine Kolben und Zylinder aufweisende Hydraulikeinheit angeordnet ist, wobei zumindest beim Zylinder des innersten Armes vom Zylinderboden ein Rohr axial in den Zylinderraum steht, welches bei zumindest teilweise eingefahrenem Kolben gegenüber diesem abgedichtet in die hohle Kolbenstange reicht, und damit den Zylinderraum gegenüber dem Innenraum der hohlen Kolbenstange abdichtet.The invention relates to a multi-stage telescopic boom, in particular for a loading crane on a truck, a piston and cylinder each having a hydraulic unit between successive, telescopically arranged arms is arranged, at least in the cylinder of the innermost arm from the cylinder bottom, a tube axially into the cylinder space, which When the piston is at least partially retracted, it extends into the hollow piston rod in a sealed manner, and thus seals the cylinder space from the interior of the hollow piston rod.
Folgesteuerungen für Ladekräne haben den Zweck, sicherzustellen, daß die einzelnen Arme eines Teleskopauslegers in einer bestimmten, meist starr festgelegten Reihenfolge aus- bzw. eingefahren werden.Sequence controls for loading cranes have the purpose of ensuring that the individual arms of a telescopic boom are extended or retracted in a specific, usually rigidly defined sequence.
Die von der Firma Palfinger Aktiengesellschaft vorbenützten Ladekräne sind mit einer mechanisch einfachen Folgesteuerung der eingangs definierten Art ausgestattet, welche jedoch den Nachteil hat, daß lediglich jener Arm des Teleskopauslegers, welcher sich unmittelbar am ihn umgebenden Knickarm abstützt, zwangsweise zuerst ausgefahren wird. Die übrigen Arme des Teleskopausiegers (Schubarm) sind hingegen hinsichtlich der Reihenfolge des Ausschiebens nicht festgelegt. Bei den offenkundig vorbenutzten Kränen der Palfinger Aktiengesellschaft befindet sich das Ventil, welches durch den am Knickarm angeordneten Anschlag betätigt wird, an dem zum Knickarm gerichteten kolbenseitigen Ende des Hydraulikzylinders, welcher den ersten Arm betätigt. Erst wenn dieser erste Arm völlig ausgefahren ist, gibt das als Rückschlagventil ausgebildete Ventil den Durchfluß der Hydraulikflüssigkeit zu den Zylindern der weiteren Teleskoparme frei.The loading cranes used by the company Palfinger Aktiengesellschaft are equipped with a mechanically simple sequence control of the type defined at the outset, which, however, has the disadvantage that only that arm of the telescopic boom, which is supported directly on the articulated arm surrounding it, is forcibly extended first. The other arms of the telescopic extractor (thrust arm), however, are not fixed in terms of the order in which they are extended. In the obviously used cranes from Palfinger Aktiengesellschaft, the valve, which is actuated by the stop arranged on the articulated arm, is located on the piston-side end of the hydraulic cylinder directed towards the articulated arm, which actuates the first arm. Only when this first arm is fully extended does the valve designed as a check valve release the flow of the hydraulic fluid to the cylinders of the further telescopic arms.
Die DE-A 34 13 443 zeigt bereits einen dreistufigen Teleskopausleger mit einer Steuereinrichtung zur Festlegung einer beliebigen Ausfahrreihenfolge. Die Hydrauliköl-Zufuhr in den mittleren Zylinder erfolgt über eine am Grundzyiinder befestigte teleskopische Schiebeleitung, die technisch aufwendig ist und seitlich neben der Kolbenstange des Grundzylinders einigen Platz einnimmt. Die Hydrauliköl-Zufuhr in den äußersten Zylinder erfolgt über ein Rohr, das axial vom Zylinderboden absteht und welches gegenüber dem Kolben abgedichtet in eine hohle Kolbenstange reicht, die mit der Steuereinrichtung verbunden ist.DE-A 34 13 443 already shows a three-stage telescopic boom with a control device for determining an arbitrary extension sequence. The hydraulic oil is fed into the central cylinder via a telescopic sliding line attached to the basic cylinder, which is technically complex and takes up some space on the side next to the piston rod of the basic cylinder. The hydraulic oil is fed into the outermost cylinder via a tube which protrudes axially from the cylinder base and which, sealed against the piston, extends into a hollow piston rod which is connected to the control device.
Das aus dem genannten Rohr des Grundzylinders ausströmende Öl gelangt über jeine-Leitung in ein weiteres vom Boden des mittleren Zylinders abstehendes Rohr, das abgedichtet gegenüber dem Kolben in diesem Zylinder in die hohle Kolbenstange desselben führt. Das Ende dieser hohlen Kolbenstange kommuniziert mit dem Zylinderraum der äußersten Hydraulikeinheit. Die Steuerung der Ausfahrreihenfolge erfolgt bei der Einrichtung der DE-A 34 13 443 ausschließlich über die externe Steuereinrichtung, die eine beliebige Ausfahrreihenfolge steuern kann. Damit ist nicht sichergestellt, daß die Teleskoparme automatisch beginnend vom innersten ausgefahren werden. Außerdem vermittelt die DE-A 34 13 443 keine Lehre, wie mehr als drei Hydraulikeinheiten bei einem mehr als dreistufigen Teleskopausleger möglich ist.The oil flowing out of the said tube of the basic cylinder reaches via another line a further tube which protrudes from the bottom of the central cylinder and which, sealed against the piston in this cylinder, leads into the hollow piston rod of the same. The end of this hollow piston rod communicates with the cylinder space of the outermost hydraulic unit. When the DE-A 34 13 443 is set up, the extension sequence is controlled exclusively via the external control device, which can control any extension sequence. This does not ensure that the telescopic arms are automatically extended starting from the innermost. In addition, DE-A 34 13 443 does not teach how more than three hydraulic units are possible with a more than three-stage telescopic boom.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache und kompakte Einrichtung der eingangs skizzierten Art so auszugestalten, daß sie für die automatische Folgesteuerung mehrerer Teleskoparme tauglich wird.The object of the invention is to design a structurally simple and compact device of the type outlined at the outset in such a way that it becomes suitable for the automatic sequence control of a plurality of telescopic arms.
Dies wird erfindungsgmeäß dadurch erreicht, daß der Innenraum jeder hohlen Kolbenstange über eine vorzugsweise starre Leitung mit dem Zylinderraum der nächstäußeren Hydraulikeinheit verbunden ist und daß der Innenraum jeder hohlen Kolbenstange bei voll ausgefahrenem Kolben mit dem Zylinderraum derselben Hydraulikeinheit kommuniziert. Während das aus der DE-A 34 13 443 vom Zylinderboden abstehende und in die hohle Kolbenstange reichende Rohr lediglich zur Hydrauliköl-Durchfuhr zur übernächsten (dritten) Hydraulikeinheit dient und deshalb ständig bei jeder Kolbenposition ausschließlich mit dem Innenraum der hohlen Kolbenstange kommuniziert, ist das Rohr einer erfindungsgemäßen Hydraulikeinheit so ausgebildet, daß es zusammen mit der Stellung des Kolbens eine Steuerfunktion für die Hydrauliköl-Zufuhr in die nächstäußere Hydraulikeinheit wahrnimmt. Während bei zumindest teilweise eingefahrenem Kolben der Zylinderraum der Hydraulikeinheit gegen den mit dem Zylinderraum der nächsten Hydraulikeinheit verbundenen Innenraum der hohlen Kolbenstange abgedichtet ist, kommuniziert bei voll ausgefahrenem Kolben der Innenraum der hohlen Kolbenstange mit dem Zylinderraum derselben Hydraulikeinheit. Damit kann sichergestellt werden, daß bei Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit in den Zylinderraum einer Hydraulikeinheit zunächst der Kolben ausfährt, ohne daß Hydrauliköl in die nächstäußere Hydrauiikeinheit weiterfließt. Erst bei voll ausgefahrenem Kolben ~ tritt die Kommunikation zwischen dem Zyiinderraum und dem Innenraum der hohlen Kolbenstange ein und das Hydrauliköl kann in die nächstäußere Hydraulikeinheit weiterfließen.This is achieved in accordance with the invention in that the interior of each hollow piston rod is connected via a preferably rigid line to the cylinder space of the next outer hydraulic unit and that the interior of each hollow piston rod communicates with the cylinder space of the same hydraulic unit when the piston is fully extended. While the pipe protruding from the cylinder bottom from DE-A 34 13 443 and reaching into the hollow piston rod is only used for hydraulic oil passage to the next (third) hydraulic unit and therefore communicates exclusively with the interior of the hollow piston rod at every piston position, the pipe is a hydraulic unit according to the invention designed so that it performs a control function for the hydraulic oil supply into the next outer hydraulic unit together with the position of the piston. While the cylinder space of the hydraulic unit is sealed against the interior of the hollow piston rod connected to the cylinder space of the next hydraulic unit when the piston is at least partially retracted, the interior of the hollow piston rod communicates with the cylinder space of the same hydraulic unit when the piston is fully extended. This can ensure that when hydraulic fluid is fed into the cylinder space of a hydraulic unit, the piston first extends without hydraulic oil continuing to flow into the next outer hydraulic unit. Only when the piston is fully extended does communication between the cylinder chamber and the interior of the hollow piston rod occur and the hydraulic oil can flow into the next outer hydraulic unit.
Die genannte Steuerwirkung des Rohres im Hinblick auf die Kolbenposition abhängige Hydrauliköl-Zufuhr in den nächstäußeren Zylinder kann auf einfache Weise beispielsweise dadurch erreicht werden, daß das Rohr kürzer als der Verschiebeweg des Kolbens ist und damit bei voll ausgefahrenem Kolben aus diesem bzw. einer darin angeordneten Dichtung austritt. Durch entsprechende Schrägflächen am Kolben bzw. am freien Ende des Rohres kann erreicht werden, daß das Rohr beim Wiedereinfahren des Kolbens tatsächlich in die hohle Kolbenstange eintritt. Um Probfeme beim Wiedereintritt des Rohres in den Kolben 2The aforementioned control effect of the tube with regard to the piston position-dependent hydraulic oil supply into the next outer cylinder can be achieved in a simple manner, for example, in that the tube is shorter than the displacement path of the piston and thus when the piston is fully extended from it or one arranged therein Seal emerges. By means of corresponding inclined surfaces on the piston or at the free end of the tube it can be achieved that the tube actually enters the hollow piston rod when the piston is retracted. To test when the pipe re-enters the piston 2
AT 398 304 B beim Einfahren des Kolbens zu vermeiden, sieht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel vor, daß das Rohr auch bei voll ausgefahrenem Kolben im Kolben geführt ist und nahe seinem freien Ende zumindest eine Öffnung im Rohrmantel aufweist, die bei voll ausgefahrenem Kolben im Zylinderraum liegt und somit durch den Endbereich des Rohres hindurch eine Kommunikation zwischen Zylinderraum und der hohlen Kolbenstange herstelit. In den eingefahrenen Positionen des Kolbens dichtet die geschlossene Rohrwandung den Innenraum der hohlen Kolbenstange gegenüber dem Zylinderraum ab. Bei voll ausgefahrenem Kolben kann aber das Hydrauliköl durch die nahe dem freien Ende des Rohres vorgesehenen Bohrungen in das Rohr und von dort in den Innenraum der hohlen Kolbenstange und schließlich in den Zylinderraum der nächstäußeren Hydraulikeinheit strömen.To avoid AT 398 304 B when retracting the piston, a preferred exemplary embodiment provides that the tube is guided in the piston even when the piston is fully extended and near its free end has at least one opening in the tube jacket which lies in the cylinder space when the piston is fully extended and thus through the end region of the tube, communication between the cylinder space and the hollow piston rod is established. In the retracted positions of the piston, the closed tube wall seals the interior of the hollow piston rod from the cylinder space. When the piston is fully extended, however, the hydraulic oil can flow through the holes provided near the free end of the tube into the tube and from there into the interior of the hollow piston rod and finally into the cylinder space of the next outer hydraulic unit.
Bis auf die äußerste Hydraulikeinheit, die ja keine Weiterleitung von Hydrauliköl zu einer nächstäußeren Hydraulikeinheit braucht, können alle Hydraulikeinheiten im wesentlichen gleichartig aufgebaut und hydraulisch hintereinander geschaltet sein. Ohne aufwendige externe Steuereinrichtung braucht lediglich der Zylinderraum der innersten Hydraulikeinheit mit Hydrauliköl beaufschlagt werden, um ein aufeinanderfolgendes Auffahren der Hydraulikeinheiten zu erzielen. Durch diese "Selbststeuerung" der Hydraulikeinheiten beim Ausfahren wird sichergestellt, daß ein Arm des Teleskopauslegers nur dann ausfährt, wenn· der nächstinnere Arm bereits ausgefahren ist.With the exception of the outermost hydraulic unit, which does not require the forwarding of hydraulic oil to a next outer hydraulic unit, all hydraulic units can be constructed essentially in the same way and hydraulically connected in series. Without complex external control device, only the cylinder space of the innermost hydraulic unit needs to be acted upon with hydraulic oil in order to achieve a successive opening of the hydraulic units. Through this " self-control " of the hydraulic units when extending it is ensured that one arm of the telescopic boom only extends when · the next inner arm has already been extended.
Da die Kolbenstange einer Hydraulikeinheit und der Zylinder der nächstäußeren Hydraulikeinheit mit demselben Arm des Teleskopauslegers starr in Verbindung steht, kann die vom Innenraum der hohlen Kolbenstange in den Zylinderraum der nächstäußeren Hydraulikeinheit führende Leitung günstigerweise als verschleißarme und druckfeste starre Leitung ausgeführt sein.Since the piston rod of a hydraulic unit and the cylinder of the next outer hydraulic unit are rigidly connected to the same arm of the telescopic boom, the line leading from the interior of the hollow piston rod into the cylinder space of the next outer hydraulic unit can advantageously be designed as a low-wear and pressure-resistant rigid line.
Zum folgerichtigen Einfahren der Arme des Teleskopauslegers können alle Kolben durch Zufuhr von Hydrauliköl in den zwischen Kolbenstange und Zylinderwand definierten Ringraum in Einfahrrichtung beaufschlagt werden. Durch aufeinanderfolgendes Öffnen von Ventilen, die zunächst ein Abfließen von Hydrauliköl aus dem Zylinderraum verhindern, kann eine vorgegebene Einfahrreihenfolge erzielt werden. Diese "Abflußventile" können von dem Einfahrzustand der nächstäußeren Hydraulikeinheit gesteuert sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die angesteuerten Ventile vorzugsweise auch in Sperrichtung öffenbare Rückschlagventile in der Leitung sein können, die von der hohlen Kolbenstange der nächstinneren Hydraulikeinheit in den Zylinderraum führt. Die Hydrauliköl-Zufuhr durch ein solches Rückschlagventil zum Ausfahren des Kolbens ist immer möglich. Wird der Kolben in Einfahrrichtung beaufschlagt, so sperrt dieses Rückschlagventil zunächst, empfängt es aber über eine Steuerleitung ein Signal, das der nächstäußere Kolben bereits eingefahren ist, so öffnet das Rückschlagventil auch in seiner ursprünglichen Sperrichtung und das Hydrauliköl kann aus dem Zylinderraum über die Leitung in die hohle Kolbenstange des nächstinneren Zylinders abfließen. Von dort fließt das Hydrauliköl über das erfindungsgemäße Rohr und von diesem in eine Abflußleitung. Diese Abflußleitung kann wiederum in eine Leitung münden, die zum Innenraum der hohlen Kolbenstange der nächstinneren Hydraulikeinheit führt, von wo das Hydrauliköl wiederum über das Rohr abfließen kann. Die erfindungsgemäßen Rohre dienen· also nicht nur zur automatischen Steuerung der Ausfahr-Folgefrequenz, sondern auch zur Rückleitung von Hydrauliköl beim Einfahren der Hydraulikeinheiten.To retract the arms of the telescopic boom in a consistent manner, all pistons can be acted upon in the direction of retraction by supplying hydraulic oil to the annular space defined between the piston rod and the cylinder wall. By sequentially opening valves that initially prevent hydraulic oil from flowing out of the cylinder space, a predetermined running-in sequence can be achieved. These " drain valves " can be controlled by the retracted state of the next outer hydraulic unit. According to a preferred embodiment, it is provided that the actuated valves can preferably also be non-return valves in the line which lead from the hollow piston rod of the next hydraulic unit into the cylinder chamber. The hydraulic oil supply through such a check valve to extend the piston is always possible. If the piston is acted upon in the retracting direction, this check valve initially blocks, but if it receives a signal via a control line that the next outer piston has already been retracted, the check valve also opens in its original blocking direction and the hydraulic oil can flow from the cylinder chamber via the line in drain off the hollow piston rod of the next inner cylinder. From there, the hydraulic oil flows through the pipe according to the invention and from this into a drain line. This drain line can in turn open into a line that leads to the interior of the hollow piston rod of the next inner hydraulic unit, from where the hydraulic oil can in turn drain through the pipe. The pipes according to the invention are used not only for automatically controlling the extension repetition frequency, but also for returning hydraulic oil when the hydraulic units are retracted.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.Further advantages and details of the invention are explained in more detail with reference to the following description of the figures.
Es zeigen die Fig, 1 eine schematische Darstellung eines Ladekrans mit einem vierstufigen Teleskopausleger (Schubarm), die Fig. 2 einen Schaltplan einer erfindungsgemäßen Folgesteuerung mit hydraulischer Steuerung der Einfahrreihenfolge, die Fig. 3 einen Schaltplan einer erfindungsgemäßen Folgesteuerung mit einer elektrischen Steuerung der Einfahrreihenfolge, die Fig. 4 einen axialen Schnitt durch eine Hydraulikeinheit im Bereich des Zylinderbodens bei eingefahrenem Kolben und die Fig. 5 einen axialen Schnitt im Bereich des Kolbens bei voll ausgefahrenem Kolben.1 shows a schematic illustration of a loading crane with a four-stage telescopic boom (thrust arm), FIG. 2 shows a circuit diagram of a sequence control according to the invention with hydraulic control of the drive-in sequence, FIG. 3 shows a circuit diagram of a sequence control according to the invention with electrical control of the drive-in sequence, 4 shows an axial section through a hydraulic unit in the area of the cylinder base when the piston is retracted, and FIG. 5 shows an axial section in the area of the piston when the piston is fully extended.
Der in Fig. 1 dargestellte, vom -konstruktiven Aufbau der Arme her dem Stand der Technik entsprechende Ladekran weist einen auf einem Sockel 8 um eine vertikale Achse drehbaren Ständer 3 auf. An diesem Ständer 3 ist mittels eines Hubzylinders 1 ein Hubarm 5 um eine horizontale Achse 4 schwenkbar gelagert. Um eine weitere horizontale Achse 9 ist ein sogenannter Knickarm 7 unter Vermittlung der Hydraulikeinheit 6 und des Kniehebels 2 schwenkbar. Der Knickarm 7 bildet mit einer Serie von teleskopartig darin angeordneten Armen 11 -14, die insgesamt als Schubarm bezeichnet werden, einen vierstufigen Teleskopausleger.The loading crane shown in FIG. 1, which corresponds to the state of the art in terms of the construction of the arms, has a stand 3 which can be rotated on a base 8 about a vertical axis. On this stand 3, a lifting arm 5 is pivotally mounted about a horizontal axis 4 by means of a lifting cylinder 1. A so-called articulated arm 7 can be pivoted about a further horizontal axis 9 by means of the hydraulic unit 6 and the toggle lever 2. The articulated arm 7 forms a four-stage telescopic boom with a series of arms 11 -14 arranged telescopically therein, which are referred to collectively as a push arm.
Die Erfindung betrifft eine Folgesteuerung für das Aus- und Einfahren der Arme 11,12,13,14, welche mit dem Knickarm 7 bzw. untereinander durch eine Reihe von vier Hydraulikeinheiten 15a-d (zum Teil nicht sichtbar) verbunden sind.The invention relates to a sequence control for extending and retracting the arms 11, 12, 13, 14, which are connected to the articulated arm 7 or to one another by a series of four hydraulic units 15a-d (some of which are not visible).
Die Fig. 2 zeigt einen Schaltplan der Hydraulikeinheiten 15a-d für einen erfindungsgemäßen mehrstufigen Teleskopausleger. Jede Hydraulikeinheit weist einen in einem Zylinder 16a-d verschieblich gelagerten 32 shows a circuit diagram of the hydraulic units 15a-d for a multi-stage telescopic boom according to the invention. Each hydraulic unit has a 3 which is displaceably mounted in a cylinder 16a-d
AT 398 304 BAT 398 304 B
Kolben 18a-d mit Kolbenstange 17a-d auf. Der Zylinder 16a könnte beispielsweise mit dem Knickarm 7 der Fig. 1 verbunden sein, während die Kolbenstange 17a mit dem Arm 11, die Kolbenstange 17b mit dem Arm —12, die Kolbenstange 17c mit dem Arm 13 und die Kolbenstange 17d mit dem Arm 14 in Verbindung stehen können. Die Zylinder 16b-d der drei äußeren Hydraulikeinheiten 15b-d stehen jeweils mit dem 5 Kolbenstangen 17a-c der nächstinneren Hydraulikeinheiten 15a-c in starrer Verbindung, sodaß die noch näher zu erläuternden Leitungen 19a-c, 20a-c vorteilhaft ais starre Leitungen ausgeführt sein können. Auch die Ausfahrleitung 21 und die Einfahrleitung 22 können als starre Leitungen ausgebildet sein.Piston 18a-d with piston rod 17a-d. For example, cylinder 16a could be connected to articulated arm 7 of FIG. 1, while piston rod 17a with arm 11, piston rod 17b with arm -12, piston rod 17c with arm 13, and piston rod 17d with arm 14 in Can be connected. The cylinders 16b-d of the three outer hydraulic units 15b-d are each rigidly connected to the 5 piston rods 17a-c of the next inner hydraulic units 15a-c, so that the lines 19a-c, 20a-c to be explained in more detail are advantageously embodied as rigid lines could be. The exit line 21 and the entry line 22 can also be designed as rigid lines.
Vom Zylinderboden der drei inneren Hydraulikeinheiten 15a-c steht jeweils ein Rohr 23a-c axial in den Zylinderraum, welches bei zumindest teilweise eingefahrenem Kolben 18b, 18c gegenüber diesem abge-io dichtet in die hohle Kolbenstange reicht und damit den Zylinderraum 24b,c gegenüber dem Innenraum 25b,c der hohlen Kolbenstange 17b,c abdichtet. Die an der Außenseite des Rohres anliegende Dichtung im Bereich des Kolbens ist in Fig. 2 nicht dargestellt, aber in den Fig. 4 und 5 ersichtlich.From the cylinder bottom of the three inner hydraulic units 15a-c there is a tube 23a-c axially into the cylinder space, which, when the piston 18b, 18c is at least partially retracted, extends into the hollow piston rod, sealing it, and thus the cylinder space 24b, c against the Seals interior 25b, c of the hollow piston rod 17b, c. The seal on the outside of the tube in the area of the piston is not shown in FIG. 2, but can be seen in FIGS. 4 and 5.
Im Gegensatz zum Stand der Technik ist nun das Rohr 23a-c erfindungsgemäß so ausgebildet, daß es bei voil ausgefahrenem Kolben (Kolben 18a der innersten Hydraulikeinheit 15a) eine Kommunikation des 15 jeweiligen Zylinderraumes mit dem Innenraum der Kolbenstange derselben Hydraulikeinheit erlaubt, wie dies bei der innersten Hydraulikeinheit 15a der Fig. 2 dargestellt ist. Dort ist das Rohr 23 a kürzer ausgebildet ais der Verschiebeweg des Kolbens 18a. Damit tritt das Rohr bei voll ausgefahrenem Kolben 18a aus diesem bzw. einer darin angeordneten Dichtung aus, womit das über die Ausfahrleitung 21 zugeführte Hydrauliköl aus dem Zylinderraum 24a in den Innenraum 25a der Kolbenstange 17a gelangen 20 kann. Erfindungsgemäß ist nun dieser Innenraum 25a über eine vorzugsweise starre Leitung 19a mit dem Zylinderraum 24b der nächstäußeren Hydraulikeinheit 15b verbunden. Somit wird bei Beaufschlagung der Ausfahrleitung 21 mit unter Druck stehendem Hydrauliköl zunächst alleine der Kolben 18a samt Kolbenstange 17a und damit der innerste Arm des Auslegers ausgefahren. Erst wenn der Kolben 18a die in Fig. 2 gezeigte Endlage erreicht, strömt Hydrauliköl in die nächstäußere Hydraulikeinheit 15b und verschiebt dort 25 den Kolben 18b samt Kolbenstange 17b nach außen. In Fig. 2 ist der Kolben 18b bereits teilweise ausgefahren, während die beiden äußeren Hydraulikeinheiten 15c und I5d noch voll eingefahren sind.In contrast to the prior art, the tube 23a-c is now designed according to the invention such that when the piston is fully extended (piston 18a of the innermost hydraulic unit 15a), communication of the respective cylinder space with the interior of the piston rod of the same hydraulic unit is possible, as is the case with the innermost hydraulic unit 15a of FIG. 2 is shown. There, the tube 23a is shorter than the displacement path of the piston 18a. Thus, when the piston 18a is fully extended, the tube emerges from this or a seal arranged therein, with which the hydraulic oil supplied via the extension line 21 can reach 20 from the cylinder space 24a into the interior 25a of the piston rod 17a. According to the invention, this interior 25a is now connected to the cylinder space 24b of the next outer hydraulic unit 15b via a preferably rigid line 19a. Thus, when the extension line 21 is pressurized with hydraulic oil under pressure, only the piston 18a together with the piston rod 17a and thus the innermost arm of the boom are extended. Only when the piston 18a reaches the end position shown in FIG. 2 does hydraulic oil flow into the next outer hydraulic unit 15b and there 25 shift the piston 18b together with the piston rod 17b to the outside. 2, the piston 18b has already been partially extended while the two outer hydraulic units 15c and 15d are still fully retracted.
Insgesamt ergibt sich bei praktisch gleichartigem Aufbau der Hydraulikeinheiten 15a-c ohne zusätzliche externe Steuereinrichtung eine automatische Folgesteuerung, bei der die nächstäußere Kolbenstange erst dann ausfährt, wenn die nächstinnere bereits voll ausgefahren ist. 30 Für die Einfahrbewegung der Kolbenstange 17a-d sind ständig miteinander kommunizierende Einfahr-Hydraulikleitungen 22, 20a-c vorgesehen. Diese Leitungen münden jeweils in den zwischen Kolbenstange 17a-d und Zylinderwand definierten Ringraum und zwar auf der dem Koibenboden abgewandten Seite des ausgefahrenen Kolbens I8a-d. Von diesem Ringraum ist dann jeweils eine im Bereich des Kolbens durch die Kolbenstange 17a-c geführte und vom Innenraum 25a-c der Kolbenstange getrennte Leitung 26a-c 35 vorgesehen, die in eine Einfahr-Hydraulikleitung 20a-c zur nächstäußeren Hydraulikeinheit mündet. Auf diese Weise werden bei Beaufschlagung der Hydraulik-Einfahrleitung 22 mit unter Druck stehendem Hydrauliköl zunächst alle Kolben 18a-d in Einfahrrichtung beaufschlagt. Der Kolben 18a kann hierauf lediglich ein minimales Stück einfahren, bis das Rohr 23a den Zylinderraum 24a abdichtet. Hierauf sperrt das Rückschlagventil 27a zunächst ein weiteres Einfahren des Kolbens 18a. Auch die Kolben 18b und 18c 40 können zunächst nur minimal einfahren, bis das Rohr 23b bzw: 23c den Zylinderraum 24b bzw. 24c abdichtet. Wegen der vorerst geschlossenen Rückschlagventile 27b bzw. 27c kann das Hydrauliköl aus den Zylinderräumen 24b und 24c nirgends abfließen und die Kolben 18b und 18c können zunächst nicht weiter einfahren. Lediglich der äußerste Kolben 18d kann von Anfang an frei einfahren, da dem Abfluß von Hydrauliköl aus dem Zylinderraum 24d nichts im Wege steht. Dieser Abfluß von Hydrauliköl erfolgt 45 zunächst über die Leitung 19c, den Kolbenstangen-Innenraum 25c und das Rohr 23c, an das eine Abflußleitung 28c angeschlossen ist. In dieser Abflußleitung ist ein zweites Rückschlagventil 29c angeordnet und die Abflußleitung 28c mündet auf der dem Zylinderraum abgewandten Seite des ersten Rückschlagven-tiles 27c in die Leitung 19b. Das zweite Rückschlagventil 29c verhindert beim Ausfahren des Kolbens 18c ein Eindringen von Hydrauliköl in das Rohr 23c, erlaubt jedoch ungehinderten Abfluß von Hydrauliköl aus so diesem Rohr 23c. Von der Leitung 19b aus erfolgt der Abfluß durch die Hydraulikeinheiten 15b und 15a in analoger Weise.Overall, with a practically identical structure of the hydraulic units 15a-c without an additional external control device, an automatic sequence control results, in which the next outer piston rod only extends when the next inner one is already fully extended. 30 Retractable hydraulic lines 22, 20a-c, which communicate with one another, are provided for the retracting movement of the piston rod 17a-d. These lines each open into the annular space defined between the piston rod 17a-d and the cylinder wall, on the side of the extended piston I8a-d facing away from the bottom of the piston. From this annular space, a line 26a-c 35 is then provided in each case in the region of the piston through the piston rod 17a-c and separated from the interior 25a-c of the piston rod, which leads into a retractable hydraulic line 20a-c to the next outer hydraulic unit. In this way, when the hydraulic inlet line 22 is pressurized with hydraulic oil under pressure, all pistons 18a-d are initially acted on in the direction of insertion. The piston 18a can then only move in a minimal distance until the tube 23a seals the cylinder space 24a. The check valve 27a initially blocks further retraction of the piston 18a. The pistons 18b and 18c 40 can initially only move in minimally until the tube 23b or: 23c seals the cylinder space 24b or 24c. Because of the initially closed check valves 27b and 27c, the hydraulic oil cannot flow out of the cylinder spaces 24b and 24c anywhere and the pistons 18b and 18c cannot initially retract further. Only the outermost piston 18d can retract freely from the start, since there is nothing to prevent hydraulic oil from flowing out of the cylinder space 24d. This outflow of hydraulic oil 45 initially takes place via the line 19c, the piston rod interior 25c and the pipe 23c, to which an outflow line 28c is connected. A second check valve 29c is arranged in this drain line and the drain line 28c opens into the line 19b on the side of the first check valve 27c facing away from the cylinder space. The second check valve 29c prevents hydraulic oil from penetrating into the pipe 23c when the piston 18c is extended, but allows hydraulic oil to flow freely out of this pipe 23c. The discharge from the line 19b through the hydraulic units 15b and 15a takes place in an analogous manner.
Nachdem die äußerste Kolbenstange 17d voll eingefahren ist, öffnet der Kolben 18d über einen - - - Betätigungsstift 31 d das zunächst gesperrte, in der Steuerleitung 30c angeordnete Rückschlagventil 32d, welches im wesentlichen eine Einrichtung zur Erfassung der voll eingefahrenen Position des Kolbens 18d 55 darstellt. Über die Steuerleitung 30c fließt nun Hydrauliköl zur nächstinneren Hydraulikeinheit 15c und öffnet dort das Rückschlagventil 27c. Damit kann das im Zylinderraum 24c befindliche Hydrauliköl auf dem vorher beschriebenen Weg abfließen und der Kolben 18c samt Kolbenstange 17c einfahren. Der voll eingefahrene Kolben 18c drückt dann über den Betätigungsstift 31c das Rückschlagventil 32c auf, womit Hydrauliköl 4After the outermost piston rod 17d is fully retracted, the piston 18d opens the initially blocked check valve 32d which is arranged in the control line 30c and which essentially represents a device for detecting the fully retracted position of the piston 18d 55 via an actuating pin 31d. Hydraulic oil now flows via the control line 30c to the next inner hydraulic unit 15c and there opens the check valve 27c. The hydraulic oil located in the cylinder space 24c can thus flow off in the previously described way and the piston 18c together with the piston rod 17c can retract. The fully retracted piston 18c then presses on the check valve 32c via the actuating pin 31c, with which hydraulic oil 4
AT 398 304 B über die Steuerleitung 30b zur Hydraulikeinheit 15b fließt. Dort vollziehen sich die gleichen Steuervorgänge wie bei der Hydraulikeinheit 15c. Schließlich gelangt Hydrauliköl in die Leitung 30a und öffnet das erste Rückschlagventil 27a, womit auch die innerste Kolbenstange 17a einfahren kann.AT 398 304 B flows via the control line 30b to the hydraulic unit 15b. The same control processes take place there as with the hydraulic unit 15c. Finally, hydraulic oil gets into the line 30a and opens the first check valve 27a, with which the innermost piston rod 17a can also retract.
Es ist klar, daß die Einrichtung zur Erfassung der voll eingefahrenen Position eines Kolbens auch die 5 Stellung des von der entsprechenden Kolbenstange bewegten Armes des Teleskopauslegers erfassen kann. Auch von der Stellung des Teleskoparmes läßt sich ein Steuerimpuls ableiten, sobald dieser voll eingefahren ist.It is clear that the device for detecting the fully retracted position of a piston can also detect the position of the arm of the telescopic boom moved by the corresponding piston rod. A control pulse can also be derived from the position of the telescopic arm as soon as it is fully retracted.
Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, daß die ersten Rückschlagventile 27'a-c zur Steuerung der io Einfahrreihenfolge elektrisch betätigt sind. Ansonsten sind die Hydraulikeinheiten im wesentlichen gleich aufgebaut, wie bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel. Die Rohre 23a-c sind in Fig. 3 lediglich mit einem Strich dargestellt, in Wirklichkeit natürlich genauso hohl wie die in Fig. 2 bzw. 4 und 5 dargestellten Rohre.The exemplary embodiment shown in FIG. 3 differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 2 essentially in that the first check valves 27'a-c are electrically actuated to control the retracting order. Otherwise, the hydraulic units are constructed essentially the same as in the embodiment shown in FIG. 2. The tubes 23a-c are only shown with a line in FIG. 3, in reality, of course, just as hollow as the tubes shown in FIGS. 2, 4 and 5.
Zum Einfahren der Kolbenstangen und damit der Arme des Auslegers wird die Hydraulikleitung 22 15 unter Druck gesetzt. Damit fährt zunächst der Kolben der äußersten Hydraulikeinheit 15d ein. Ein an der Kolbenstange oder am entsprechenden Arm des Auslegers entsprechender Anschlag 31'd schließt bei voll eingefahrenem Kolben das Schaltelement 32’d, womit aus der Stromquelle 33 über die elektrische Leitung 34 zugeführter Strom in die zum elektrisch öffnenden Rückschlagventil 27'c führende Leitung 30'c fließen kann. Somit öffnet bei voll eingefahrenem Kolben der äußersten Hydraulikeinheit das Ventil 27'c und gibt 20 damit den Abfluß von Hydrauliköl aus dem Zylinderraum der Hydraulikeinheit 15c frei, worauf diese einfährt. Analog schalten der Anschlag 31 ’c und das Schaitelement 32'c über die Leitung 30’b das elektromagnetisch betätigbare Rückschlagventil 27'b und der Anschlag 31 ’b mit dem Schaltelement 32'b über die elektrische Steuerleitung 30'a das elektromagnetisch betätigbare Rückschlagventil 27'a. Insgesamt wird damit die Einfahrfolge automatisch festgelegt. 25 Anstelle der mechanisch betätigten Schaltelemente 32'b-d können auch berührungslos schaltende Schaltelemente vorgesehen sein, beispielsweise magnetisch betätigte Reed-Schalter oder über eine Licht- schranke oder dergleichen geschaltete Schaltelemente.To retract the piston rods and thus the arms of the boom, the hydraulic line 22 15 is pressurized. The piston of the outermost hydraulic unit 15d is thus first retracted. A stop 31'd on the piston rod or on the corresponding arm of the boom closes the switching element 32'd when the piston is fully retracted, which means that current supplied from the current source 33 via the electrical line 34 into the line 30 leading to the electrically opening check valve 27'c 'c can flow. Thus, when the piston of the outermost hydraulic unit is fully retracted, valve 27'c opens and thus releases 20 the outflow of hydraulic oil from the cylinder space of hydraulic unit 15c, whereupon the latter moves in. Analogously, the stop 31 'c and the switching element 32'c switch the electromagnetically actuated check valve 27'b via the line 30'b and the stop 31'b with the switching element 32'b switch the electromagnetically actuated check valve 27 via the electrical control line 30'a 'a. Overall, the drive-in sequence is thus automatically determined. Instead of the mechanically actuated switching elements 32'b-d, non-contact switching elements can also be provided, for example magnetically operated reed switches or switching elements switched via a light barrier or the like.
Die Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Hydraulikeinheit 15b im Bereich des Zylinderbodens 34b bei volleingefahrenem Kolben 18b. Vom Zylinderboden 34b steht das mittels einer Hohlschraube 35 30 eingeschraubte Rohr 23b in axialer Richtung in den Zylinderraum. Das Rückschlagventil 29b erlaubt einen ungehinderten Abfluß von Hydrauliköl aus dem Rohr 23b in die an der Stelle 36 anzuschließende Leitung. Die Zufuhr von Hydrauliköl zum Ausfahren des Kolbens 18b erfolgt über die Öffnung 37 und den strichliert dargestellten Leitungsabschnitt 38, dem über ein an der Stelle 39 nicht näher dargestelltes Rückschlagventil (entsprechend dem ersten Rückschlagventil 27b der Fig. 2 bzw. 27'b der Fig. 3) Hydrauiiköl zuführbar ist. 35 Da das Rohr 23b gegenüber dem Kolben 18b mittels einer Dichtung 40 abgedichtet ist, fährt der Kolben bei Hydrauliköl-Zufuhr über die Öffnung 37 aus, ohne daß zunächst Hydrauliköl in den Innenraum 25b der hohlen Kolbenstange 17b gelangt.FIG. 4 shows a longitudinal section through a hydraulic unit 15b in the region of the cylinder base 34b with the piston 18b fully retracted. From the cylinder base 34b, the tube 23b screwed in by means of a hollow screw 35 30 stands in the axial direction in the cylinder space. Check valve 29b allows hydraulic oil to flow freely from pipe 23b into the line to be connected at point 36. Hydraulic oil is supplied to extend the piston 18b via the opening 37 and the line section 38, shown in broken lines, via a check valve, not shown at point 39 (corresponding to the first check valve 27b in FIGS. 2 and 27'b in FIG. 3) Hydraulic oil can be supplied. 35 Since the tube 23b is sealed off from the piston 18b by means of a seal 40, the piston moves out through the opening 37 when hydraulic oil is supplied, without hydraulic oil first entering the interior 25b of the hollow piston rod 17b.
Erst wenn der Kolben 18b die in Fig.5 dargestellte voll ausgefahrene Lage erreicht (Anlage am Zylinderabschlußstück 52), kann Hydrauliköl aus dem Zylinderraum 24b über Bohrungen 41, die nahe dem 40 freien Ende des Rohres 23b in dessen Wandung vorgesehen sind, in den-Hnnenraum 25b der hohlen Kolbenstange 17b gelangen. Von dort kann das Öl dann über eine nicht dargestellte Leitung 19b in den Zylinderraum der nächstäußeren Hydraulikeinheit fließen und diese ausfahren.Only when the piston 18b reaches the fully extended position shown in FIG. 5 (bearing on the cylinder end piece 52) can hydraulic oil from the cylinder space 24b pass through bores 41 which are provided near the free end of the tube 23b in its wall. Interior 25b of the hollow piston rod 17b. From there, the oil can then flow via a line 19b (not shown) into the cylinder space of the next outer hydraulic unit and extend it.
Zum Einfahren des Kolbens 18b wird über eine nicht dargestellte Leitung und die Öffnung 42 Hydrauliköl in den zwischen Kolbenstange 17b und Zylinderfläche vorgesehenen Ringraum zugeführt. 45 Damit bewegt sich der Kolben 18b zunächst in jedem Fall geringfügig nach innen, bis die Bohrungen 41 inrr Rohr 23b vom Kolben 18b verschlossen sind. Bis dorthin kann nämlich Hydraulikfiüssigkeit aus dem Zylinderraum 24b und die Öffnungen 41 über das Rohr 23b abfließen. Nach dieser kurzen Bewegung des Kolbens 18b bleibt dieser zunächst stehen, weil nunmehr der Zylinderraum 24b gegenüber dem Innenraum des Rohres 23b abgedichtet ist und vorerst kein Hydrauliköl abfließen kann. Öffnet nun das an der Stelle 39 so sitzende Rückschlagventil nachdem die nächstäußere Hydraulikeinheit voll eingefahren ist, so kann Hydrauliköl über die Leitung 38 aus dem Zylinderraum 24b ausfließen und .sich der Kolben 18b in die in Fig.4 gezeigte Lage bewegen. Dort drückt der Kolben 18b den Betätigungsstift 31b gegen die Wirkung der Feder 43 nach rechts und öffnet damit das Rückschlagventil 32b, welches in eine durch eine Schraube 44 verschlossene Bohrung eingesetzt ist. Damit kann Hydrauiiköl entgegen der ursprünglichen Sperrichtung 55 des Rückschlagventiles 32b von der an den Raum 46 angeschlossenen Steuerleitung (nicht dargestellt, entsprechend Steuerleitung 30b der Fig. 2) in die an den Raum 45 angeschlossene Steuerleitung (nicht dargestellt, entsprechend der Steuerleitung 30a der Fig. 2) fließen und damit das erste Rückschlagventil der nächstinneren Hydraulikeinheit öffnen, womit diese einfahren kann. 5To retract the piston 18b, hydraulic oil is supplied via a line (not shown) and the opening 42 into the annular space provided between the piston rod 17b and the cylinder surface. 45 In this way, the piston 18b initially moves slightly inwards until the bores 41 in the tube 23b are closed by the piston 18b. Up to this point, namely, hydraulic fluid can flow out of the cylinder space 24b and the openings 41 via the tube 23b. After this brief movement of the piston 18b, it initially stops because the cylinder space 24b is now sealed off from the interior of the tube 23b and for the time being no hydraulic oil can flow off. If the check valve located at position 39 now opens after the next outer hydraulic unit is fully retracted, hydraulic oil can flow out of the cylinder space 24b via the line 38 and the piston 18b can move into the position shown in FIG. There, the piston 18b presses the actuating pin 31b to the right against the action of the spring 43 and thus opens the check valve 32b, which is inserted into a bore closed by a screw 44. Hydraulic oil can thus move against the original blocking direction 55 of the check valve 32b from the control line connected to the space 46 (not shown, corresponding to the control line 30b of FIG. 2) into the control line connected to the space 45 (not shown, corresponding to the control line 30a of FIG. 2) flow and thus open the first check valve of the next inner hydraulic unit, with which it can retract. 5
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
UEP | Publication of translation of european patent specification | ||
MK07 | Expiry |
Effective date: 20111111 |