-
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stellmotor mit einem Hauptzylinder
und zwei Teleskopkolben, insbesondere für einen Kran mit beweglichem Ausleger, wobei
der Druckraum des Hauptzylinders unmittelbar mit dem Innenraum der hohlen Kolbenstange
des im Hauptzylinder verschiebbaren Teleskopkolbens und ebenso wie der Rückzugsdruckraum
zwischen dieser Kolbenstange und dem Hauptzylinder und der Rückzugsdruckraum zwischen
dieser Kolbenstange und der mit dem in ihr verschiebbaren Teleskopkolben verbundenen
Kolbenstange über eine Steuereinrichtung mit einem Druckerzeuger und einer Rücklaufleitung
verbindbar sind.
-
Maschinen, wie z. B. Hebezeuge, Bagger od. dgl., führen vielfach mit
dem Ausleger Winkelbewegungen von beachtlicher Größe aus. Deshalb bereitet die konstruktive
Ausbildung beträchtliche Schwierigkeiten, die mitunter nur durch sehr komplizierte
Anordnungen zu beheben sind.
-
Es ist bekannt, mehrere teleskopartig ineinanderschiebbare Kolben
vorzusehen und durch eine einfache Steuereinrichtung mit der Rücklaufleitung oder
der Druckleitung zu verbinden. Dabei werden entweder alle Kolben zugleich ausgeschoben
oder zugleich eingezogen. Die Steuereinrichtung weist darüber hinaus eine Neutralstellung
auf, in der die Kolben durch Schließen aller Leitungen in ihrer jeweiligen Stellung
gehalten werden.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Manövrierbarkeit des Auslegers
eines Krans od. dgl. mit einem Mindestmaß an baulichem Aufwand durch eine besondere
Ausbildung des ihn betätigenden Stellmotors zu verbessern, um beliebig viele Zwischenstellungen
zu ermöglichen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden
Rückzugsdruckräume unabhängig voneinander mit der Steuereinrichtung verbindbar sind.
-
Auf diese Weise wird gegenüber den bekannten Einrichtungen insofern
ein wesentlicher technischer Fortschritt erzielt, als beliebige Zwischenstellungen
der einzelnen Kolben des Stellmotors erreicht und auch zuverlässig beibehalten werden
können.
-
In weiterer Ausgestaltung dieses allgemeinen Gedankens besteht die
Steuereinrichtung aus zwei voneinander unabhängig zu betätigenden Ventilen, deren
jedes mit dem Druckraum des Hauptzylinders und mit je einer der Rückzugsdruckräume
verbunden ist.
-
Eine andere Alternativlösung sieht statt dessen vor, daß die Steuereinrichtung
aus einem Ventil besteht, das unmittelbar mit dem Druckraum des Hauptzylinders sowie
mit einem Hilfsventil verbunden ist, das seinerseits an die Rückzugsdruckräume angeschlossen
ist.
-
Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Anordnung so zu
treffen, daß beide Ventile bzw. das eine Ventil der Steuereinrichtung je eine Handbetätigung
mit einer Kurzschlußstellung für Druck-und Rücklaufleitung sowie mit einer den Druckraum
des Hauptzylinders an die Druckleitung und mindestens einen der Rückzugsdruckräume
an die Rücklaufleitung und mit einer den Druckraum des Hauptzylinders an die Rücklaufleitung
und mindestens einen der Rückzugsdruckräume an die Druckleitung anschließende Arbeitsstellung
aufweisen.
-
Diese Maßnahmen gewährleisten eine besonders übersichtliche Bedienung
der Steuereinrichtung und damit eine einwandfreie Beherrschung für die Bedienungsperson.
-
Erfindungsgemäß kann das Hilfsventil mit einem unter Federwirkung
stehenden Steuerkolben zum Verbinden der Steuereinrichtung mit mindestens einem
der Rückzugsdruckräume und mit einem abgestuften Hilfskolben von geringerem Querschnitt
verbunden sein, dessen kleinerer Querschnitt an die von der Steuereinrichtung zum
Druckraum des Hauptzylinders führende Leitung und dessen größerer Querschnitt an
die vom Hilfsventil zu dem kleineren Rückzugsdruckraum führende Leitung angeschlossen
ist. Hat der eine Teleskopkolben seinen maximalen Ausschub erreicht, führt der weitere
Druck im Hilfsventil zum Aufbau eines Überdruckes, der unter Überwindung des Federdruckes
den Steuerkolben des Hilfsventils verschiebt und die Verbindung zum anderen Rückzugsdruckraum
herstellt.
-
Ist in der Leitung zum Druckraum des Hauptzylinders ein den Druckmittelstrom
bei Einwärtsbewegung der Teleskopkolben steuerndes Halteventil angeordnet, so läßt
sich erreichen, daß diese Bewegung gleichmäßig und mit der jeweils gewünschten Geschwindigkeit
vor sich geht. Das Halteventil kann einen entgegen einer Federkraft unter Wirkung
des Druckmitteldruckes stehenden Steuerkolben aufweisen. Darüber hinaus läßt sich
die auf den Steuerkolben wirkende Federkraft gemäß der Erfindung einstellbar ausbilden.
-
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung
erläutert und in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch
den teleskopischen Stellmotor mit der Steuereinrichtung, F i g. 1 a ein Schema der
Leitungsverbindungen in der Steuereinrichtung, F i g. 2 eine weitere Ausführungsform
der Erfindung und F i g. 3 einen Schnitt durch ein Halteventil für die stufenweise
Rückwärtsbewegung der Teleskopkolben des Stellmotors.
-
Nach den F i g. 1 und 2 weist der hydraulische Stellmotor A einen
Hauptzylinder 16 auf, dessen Kopf 18 mit einer Bohrung 12 zur Aufnahme eines Zapfens
versehen ist. Im Hauptzylinder 16 ist ein Teleskopkolben 20 mit der hohlen Kolbenstange
22 verschiebbar. Diese bildet einen zum Hauptzylinder 16 koaxial angeordneten zweiten
Zylinder, in welchem ein Teleskopkolben 24 verschiebbar ist, dessen Kolbenstange
26 in einem Auge 10 endet. Die Kolbenstangen 22 und 26 gleiten durch
den Abschlußdeckel 28 des Hauptzylinders 16 hindurch. Die hohle Kolbenstange 22
ist fest mit dem Abschlußdeckel 30 verbunden.
-
Diese Deckel 28 und 30 sowie der Kopf 18 weisen Anschlüsse 34, 36
bzw. 32 auf, die je in eine zur Steuereinrichtung G führende flexible Leitung
M, N,
L münden. Die Steuereinrichtung G stellt die Verbindung der verschiedenen
Druckräume des Stellmotors A mit der Druckleitung H bzw. der Rücklaufleitung
K her.
-
Die Vorrichtung nach F i g. 1 weist die mit den beiden Ventilen G1
und G, versehene Steuereinrichtung G auf, um im voraus bestimmte hydraulische Kreise
herstellen zu können.
-
Die Leitungsverbindungen sind schematisch in F i g. 1 a dargestellt.
Über den Anschluß 32 wird der Hauptzylinder 16 des Stellmotors A gespeist, während
über
die Anschlüsse 34 und 36 die beiden Rückzugsdruckräume des Stellmotors A versorgt
werden.
-
In F i g. 1 a sind die alternativen Anschlüsse der Steuereinrichtung
mit eingeklammerten Buchstaben bezeichnet. Die Ventile G1, G2 sind mit den Handbetätigungen
P und Q versehen, welche drei Stellungen einnehmen können. In der Stellung 1 sind
alle hydraulischen Kreise unterbrochen, und die Druckleitung H steht in direkter
Verbindung mit der Rücklaufleitung K.
-
Durch Umlegen der Handbetätigung P und Q in die Stellung 11, wie rechts
in F i g. 1 a dargestellt ist, speist die Druckleitung H die Leitung L, während
die beiden Leitungen M und N mit der Rücklaufleitung K verbunden sind. In diesem
Fall wird der Stellmotor A derart betätigt, daß die Teleskopkolben 20 und 24 ausgefahren
werden. Wird dagegen die Handbetätigung P und Q in die Stellung
111 umgelegt, so kommt die Leitung M mit der Druckleitung H in Verbindung,
während die Leitung L mit der Rücklaufleitung K verbunden wird. Daher bewirkt das
Druckmittel beim Eintritt in den Rückdruckraum des Hauptzylinders 16 den Rückgang
des Teleskopkolbens 20.
-
Soll nur der Teleskopkolben 24 bewegt werden, so muß lediglich das
Ventil G1 betätigt werden, indem die Handbetätigung Q in Stellung
11 umgelegt wird, um die Verbindung zwischen Leitung N und der Rücklaufleitung
K herzustellen. Dagegen wird die Handbetätigung P des Ventils G2 in Stellung 1 gehalten,
um die Verbindung zwischen Leitung M und der Rücklaufleitung zu unterbrechen. In
diesem Fall fließt das Druckmittel in den durch die beiden Teleskopkolben 20 und
24 begrenzten Hauptzylinder 16 und verschiebt nur den Teleskopkolben 24, dessen
Rückdruckraum mit der Rücklaufleitung verbunden ist.
-
Der im Hauptzylinder 16 des Stellmotors A herrschende Druck wirkt
außerdem auf den Teleskopkolben 20, der sich aber nicht bewegt, weil das in seinem
Rückdruckraum vorhandene Druckmittel entgegenwirkt. Das Gegenteil tritt bei Betätigung
des Ventils G., mit auf Stellung 11 gestellter Handbetätigung P ein, wobei das Ventil
GI in Stellung 1 steht, so daß die Verbindung zwischen der Leitung M und der Rücklaufleitung
hergestellt ist, wodurch die beiden Teleskopkolben 20 und 24 miteinander verbunden
sind, weil die Leitung N gesperrt ist.
-
Gemäß F i g. 2, in welcher gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen sind, sieht der hydraulische Stellmotor A in Verbindung mit der Steuereinrichtung
G ein Hilfsventil R vor, das durch die Steuereinrichtung gesteuert wird, die in
diesem Fall einfacher ausgeführt ist.
-
Das Hilfsventil R weist ein Gehäuse 40 mit Anschlüssen für die Leitungen
M und N und einem Anschluß für eine Zwischenleitung R1 auf, welche die beiden Ventile
G und R miteinander verbindet. Im Gehäuse 40 gleitet ein abgestufter Hilfskolben
42, 46 in einer Bohrung 44, welche durch einen Bypaß L1 mit der Leitung L in Verbindung
steht. Der abgestufte Teil 42 des Hilfskolbens muß nicht fest mit dem zweiten in
der Bohrung 48 gleitenden Kolbenteil 46 verbunden sein, welche Bohrung 48 über einen
Bypaß N,
mit der Leitung N in Verbindung steht.
-
Der abgestufte Hilfskolben 42, 46 wirkt gegen einen Steuerkolben 50,
der im Mittelteil seines Umfangs mit einer Ausnehmung 52 versehen ist, um die Anschlüsse
zu den Leitungen N und M miteinander zu verbinden. Der Steuerkolben 50 steht unter
dem Einfluß einer Druckfeder 54, die ihn an den Hilfskolbenteil46 drückt.
-
Die Arbeitsweise der in F i g. 2 veranschaulichten Anlage ist ähnlich
der in F i g. 1, wobei es jedoch durch die Einwirkung auf das Ventil G möglich ist,
nur den Teleskopkolben 24 bzw. den Teleskopkolben 20 zu betätigen, nachdem er den
Teleskopkolben 24 in Tätigkeit gesetzt hat. Es ist jedoch auch möglich, die Teleskopkolben
20 und 24 gleichzeitig für einen einheitlichen Hub in Wirkung treten zu lassen,
namentlich, wenn eine größere Leistung zu vollbringen ist. Nacheinander kann der
Teleskopkolben 24 derart betätigt werden, daß das Auge 10 des Stellmotors eine Verschiebung
ausführen kann, die doppelt so groß ist wie die vorerwähnte.
-
In Stellung 11 der Handbetätigung P wird eine direkte Verbindung zwischen
den Leitungen H und L
und zwischen den Leitungen K und R1 hergestellt.
Folglich wirkt der Druck nur auf den Teleskopkolben 24, weil der Teleskopkolben
20 wegen Unterbrechung der Verbindung zwischen Leitung M und Leitung K blockiert
bleibt.
-
Wenn der Kolben 24 die maximale Ausstellung erreicht, führt ein weiterer
Druck in der Leitung L in der Bohrung 44 des Hilfsventils R zum Aufbau eines Überdruckes,
welcher unter Überwindung der Wirkung der Feder 54 den Steuerkolben 50 verschiebt
und so die Verbindung zwischen Leitung M und Leitung R1 herstellt. Bei Aufrechterhaltung
der Verbindung der Leitungen H und L wird der Teleskopkolben 20 zusammen mit Teleskopkolben
24 derart verschoben, daß die Kolbenstange 26 des Stellmotors den maximalen Austrieb
erreicht.
-
Die Rückwärtsbewegung der Kolben 20 und 24 erfolgt, indem die Handbetätigung
P in Stellung III gebracht wird, um die Druckleitung H mit der Leitung R1 zu verbinden,
wobei das Druckmittel den Rückzug des Teleskopkolbens 24 bewirkt. Gleichzeitig wird
über die Leitung N1 der Druck in der Bohrung 48 aufgebaut, wodurch der Steuerkolben
50 gehoben und eine Verbindung zwischen den Leitungen M und R1 zustande kommt, wobei
letztere durch die Leitung H versorgt, während die Leitung L mit der Rücklaufleitung
K verbunden wird.
-
Entsprechend F i g. 1 kann der hydraulische Stellmotor durch ein Halteventil
S ergänzt werden (s. F i g. 3). Dieses weist Anschlüsse 60 und 62 auf, mit denen
das Ventil S in die Leitung L eingeschaltet wird. Das Ventil S enthält
einen Kolben 64, der in einer Bohrung 65 gleitet, die mit dem Anschluß 62 und damit
mit dem Hauptzylinder des Stellmotors A verbunden ist. Der Kolben 64 ist mechanisch
mit einem Steuerkolben 66 verbunden, welcher in einer Bohrung 68 gleitet und eine
Umfangsnut 70 aufweist, die den Anschluß 62 dauernd mit der Kammer 72 verbindet.
Diese wird durch ein Ventil 74 geschlossen, welches eine einseitige Verbindung zwischen
Anschluß 60 und Kammer 72 bewirkt. Der Steuerkolben 66 steht unter dem Einfluß einer
einstellbaren Feder 75 und kann die Verbindung zwischen den Anschlüssen 60 und 62
durch eine ringförmige Aussparung 76 steuern.
-
Die Einschaltung des Halteventils S in die Leitung L ermöglicht es,
die Rückwärtsbewegung des Teleskopkolbens 24 und/oder 20 gleichmäßig und mit der
erforderlichen Geschwindigkeit ablaufen zu lassen.
Wenn Druckmittel
aus dem Hauptzylinder des Stellmotörs A über den. Anschluß 62 zur Rücklaufleitung
strömt, baut sich in der Böhrung 65 ein gewisser Druck. auf, welcher durch Einwirkung
auf den Kolben 64 den` Steuerkolben 66 - entgegen der Wirkung der Feder 75 hebt.
Folglich muß die Flüssigkeit 'des Hauptzylinders des Stellmotors A unter Druck gesetzt
werden, d. h:, an der anderen Seite der Teleskopkolben 20 und 24 muß sich ein gewisser
Gegendruck nach Maßgabe der Einstellung der Feder 75 aufbauen.
-
` Wenn dagegen die Leitung L mit der Druckleitung H verbunden ist,
bleibt das, Halteventil S untätig, und die Verbindung zwischen Anschluß 60 und Anschl.uß
62 wird durch Öffnung des Ventils 74 ermöglicht.