DE102022202288A1 - Working device with a valve which has at least one separate emptying position - Google Patents

Working device with a valve which has at least one separate emptying position Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsvorrichtung (10), insbesondere einen Frontlader eines landwirtschaftlichen Traktors. Erfindungsgemäß hat der Steuerschieber (40) des Ventils (30) zusätzlich zum Senkbereich (52) wenigstens eine Entleerstellung (53; 54), die gegenüber dem Senkbereich (52) ein schnelleres Absenken des Werkzeugs (71) bewirkt.The invention relates to a working device (10), in particular a front loader of an agricultural tractor. According to the invention, the control slide (40) of the valve (30) has, in addition to the lowering area (52), at least one emptying position (53; 54), which causes the tool (71) to lower more quickly than the lowering area (52).

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a working device according to the preamble of claim 1.

Aus der WO 18/070920 A1 ist eine Arbeitsvorrichtung in Form eines Frontladers für einen landwirtschaftlichen Traktor bekannt. Diese umfasst einen Ausleger, welcher an einem ersten Ende bezüglich einer ersten Drehachse mittels eines ersten Zylinders schwenkbar ist. Am gegenüberliegenden zweiten Ende ist ein Werkzeug in einer Werkzeugaufnahme befestigbar, wobei die Werkzeugaufnahme mittels eines zweiten Zylinders bezüglich einer zweiten Drehachse schwenkbar ist. Es sind diverse hydraulische Ventile vorgesehen, mit denen verschiedene Funktionen des Frontladers steuerbar sind.From the WO 18/070920 A1 a working device in the form of a front loader for an agricultural tractor is known. This includes a boom which can be pivoted at a first end with respect to a first axis of rotation by means of a first cylinder. At the opposite second end, a tool can be fastened in a tool holder, the tool holder being pivotable with respect to a second axis of rotation by means of a second cylinder. Various hydraulic valves are provided with which various functions of the front loader can be controlled.

Aus dem Datenblatt „Load-Sensing-Wegeventile in Scheibenbauweise SB24-EHS4, SB34-EHS4“ (Bestellnummer RD66174, Ausgabe 2021-11-11) der Anmelderin ist ein Ventilblock bekannt, der besonders an die Anwendung in einem landwirtschaftlichen Traktor angepasst ist. Der Ventilblock ist aus mehreren gesonderten Ventilscheiben zusammengesetzt, welche jeweils einen Steuerschieber und eine Druckwaage umfassen, wobei alle Ventilschieber parallel von einer Pumpe mit Druckfluid versorgt werden. Die einzelnen Ventilscheiben können u.a. jeweils mit einem elektrohydraulischen Vorsteuergerät versehen sein, wobei wegen weiterer Details auf die DE 10 2019 204 246 A1 verwiesen wird. Jeder Ventilscheibe ist typischerweise ein einziger Zylinder bzw. zwei parallel geschaltete hydraulische Zylinder zugeordnet, deren Bewegung mit der betreffenden Ventilscheibe gesteuert wird.From the applicant's data sheet "Load-sensing directional control valves in disk design SB24-EHS4, SB34-EHS4" (order number RD66174, edition 2021-11-11) a valve block is known that is particularly adapted to use in an agricultural tractor. The valve block is composed of several separate valve disks, each of which includes a control slide and a pressure compensator, with all valve slides being supplied with pressurized fluid in parallel by a pump. The individual valve disks can, among other things, be equipped with an electro-hydraulic pilot control device, for further details refer to the DE 10 2019 204 246 A1 is referred. Each valve disk is typically assigned a single cylinder or two hydraulic cylinders connected in parallel, the movement of which is controlled by the valve disk in question.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die aus vorstehendem Datenblatt bekannten Ventilscheiben nur vergleichsweise geringfügig verändert werden müssen, um weitere Funktionen, die bei einem Frontlader typischerweise vorhanden sind, zu realisieren, ohne dass wie üblich gesonderte, zusätzliche hydraulische Ventile verwendet werden. Bei den weiteren Funktionen handelt es sich insbesondere um die Schnellentleerung des Werkzeugs. Optional kann auch die hydraulische Verriegelung des Werkzeugs in der Werkzeugaufnahme realisiert werden.An advantage of the present invention is that the valve disks known from the above data sheet only have to be changed comparatively slightly in order to implement additional functions that are typically present in a front loader, without the usual use of separate, additional hydraulic valves. The other functions include, in particular, the quick emptying of the tool. Optionally, the tool can also be hydraulically locked in the tool holder.

Gemäß Anspruch 1 wird vorgeschlagen, dass das Ventil einen Steuerschieber umfasst, der mittels wenigstens einer Feder in eine Neutralstellung vorgespannt ist, wobei er ausgehend von der Neutralstellung mittels wenigstens eines verstellbaren Aktors in eine erste und eine entgegengesetzte zweite Richtung stetig verstellbar ist, wobei sich in der ersten Richtung an die Neutralstellung ein Hubbereich unmittelbar anschließt, wobei im Hubbereich der erste Arbeitsanschluss mit dem Zulaufanschluss fluidisch verbunden ist, wobei eine entsprechende erste freie Strömungsquerschnittsfläche ausgehend von der Neutralstellung in die erste Richtung stetig und monoton zunimmt, wobei im Hubbereich der zweite Arbeitsanschluss mit dem Rücklaufanschluss fluidisch verbunden ist, wobei sich in der zweiten Richtung ein Senkbereich an die Neutralstellung unmittelbar anschließt, wobei im Senkbereich der zweite Arbeitsanschluss mit dem Zulaufanschluss fluidisch verbunden ist, wobei eine entsprechende zweite freie Strömungsquerschnittsfläche ausgehend von der Neutralstellung in die zweite Richtung stetig und monoton zunimmt, wobei im Senkbereich der erste Arbeitsanschluss mit dem Rücklaufanschluss verbunden ist, wobei sich in der zweiten Richtung an den Senkbereich wenigstens eine Entleerstellung anschließt, wobei in jeder Entleerstellung zumindest der erste und der zweite Arbeitsanschluss fluidisch miteinander verbunden sind.According to claim 1, it is proposed that the valve comprises a control slide which is biased into a neutral position by means of at least one spring, wherein, starting from the neutral position, it is continuously adjustable in a first and an opposite second direction by means of at least one adjustable actuator, wherein in In the first direction, a lifting area immediately adjoins the neutral position, wherein in the lifting area the first working connection is fluidly connected to the inlet connection, with a corresponding first free flow cross-sectional area increasing steadily and monotonically starting from the neutral position in the first direction, with the second working connection also in the lifting area is fluidly connected to the return connection, with a lowering area directly adjoining the neutral position in the second direction, the second working connection being fluidly connected to the inlet connection in the lowering area, a corresponding second free flow cross-sectional area starting from the neutral position being continuous and monotonous in the second direction increases, wherein in the lowering area the first working connection is connected to the return connection, with at least one emptying position adjoining the lowering area in the second direction, wherein in each emptying position at least the first and the second working connection are fluidly connected to one another.

Die Arbeitsvorrichtung wird vorzugsweise mit einem Druckfluid betrieben, bei dem es sich höchst vorzugsweise um eine Flüssigkeit und insbesondere um Hydrauliköl handelt. Der erste und/oder der zweite Zylinder können jeweils von einem einzigen Hydraulikzylinder oder von zwei parallel geschalteten Hydraulikzylindern gebildet werden. Im letztgenannten Fall sind die beiden Hydraulikzylinder vorzugsweise identisch ausgebildet. Dem Ventil kann eine Lastkompensation zugeordnet sein, welche beispielsweise eine Druckwaage umfasst. In diesem Fall kann der Zulaufanschluss bzw. einer der beiden Arbeitsanschlüsse mit einem Lastmeldekanal fluidisch verbunden sein. Über die in der vorliegenden Patentanmeldung beschriebenen fluidischen Verbindungen des Ventils in seinen verschiedenen Stellungen hinaus sind vorzugsweise keine weiteren fluidischen Verbindungen innerhalb des Ventils vorhanden.The working device is preferably operated with a pressurized fluid, which is most preferably a liquid and in particular hydraulic oil. The first and/or the second cylinder can each be formed by a single hydraulic cylinder or by two hydraulic cylinders connected in parallel. In the latter case, the two hydraulic cylinders are preferably designed identically. The valve can be assigned a load compensation, which includes, for example, a pressure compensator. In this case, the inlet connection or one of the two working connections can be fluidly connected to a load signaling channel. Beyond the fluidic connections of the valve in its various positions described in the present patent application, there are preferably no further fluidic connections within the valve.

Die beanspruchte fluidische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Arbeitsanschluss bewirkt, dass sich das Werkzeug unter dem Einfluss seines Eigengewichts nahezu beliebig schnell bewegen kann. Die Senkgeschwindigkeit ist nicht mehr durch den maximalen Volumenstrom einer Pumpe begrenzt, wie dies in der Senkstellung der Fall ist. Durch das schnelle Absenken des Werkzeugs kann eine besonders vollständige Entleerung des Werkzeugs in sehr kurzer Zeit herbeigeführt werden.The stressed fluidic connection between the first and the second working connection means that the tool can move almost at any speed under the influence of its own weight. The lowering speed is no longer limited by the maximum volume flow of a pump, as is the case in the lowering position. By quickly lowering the tool, a particularly complete emptying of the tool can be achieved in a very short time.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.Advantageous developments and improvements of the invention are specified in the dependent claims.

Es kann ein Stellungsregler vorgesehen sein, mit welchem durch Verstellung des wenigstens einen Aktors eine Istgröße auf eine Sollgröße einregelbar ist, wobei ein Stellungssensor vorgesehen ist, mittels dessen eine Stellung des Steuerschiebers als Istgröße messbar ist, wobei der Stellungsregler und/oder der wenigstens eine Aktor so ausgelegt sind, dass sich der Steuerschieber ausgehend vom Hubbereich, bei einer sprungartigen Verstellung der Sollgröße in weniger als 300 ms, vorzugsweise in weniger als 100 ms, über den Senkbereich hinweg in die der gewählten neuen Sollgröße zugeordnete Entleerstellung bewegt. Die gewünschte schnelle Entleerung tritt nur dann ein, wenn der Steuerschieber ausgehend von der Neutralstellung bzw. vom Hubbereich sehr schnell über den Senkbereich hinweg in die wenigstens eine Entleerstellung bewegt wird. Es wäre denkbar, diese schnelle Bewegung per Hand auszuführen. Dabei entsteht jedoch die Schwierigkeit, dass es nicht mehr möglich ist, den Steuerschieber ebenso schnell in der gewünschten Entleerstellung abzustoppen. Diesem Problem kann mit einer an sich bekannten Lageregelung des Steuerschiebers im Grundsatz begegnet werden. Bekannte Lageregelungen des Steuerschiebers haben jedoch den Nachteil, dass die Bewegung des Steuerschiebers für die vorliegende Erfindung nicht schnell genug erfolgt, insbesondere in den sehr weit außen liegenden Bereichen des möglichen Hubwegs des Steuerschiebers. Erst wenn die Lageregelung wie beansprucht hinsichtlich der Verstellgeschwindigkeit optimiert ist, tritt die gewünschte schnelle Entleerung des Werkzeugs tatsächlich ein.A positioner can be provided, with which at least one positioner can be adjusted Actuator an actual size can be adjusted to a target size, a position sensor being provided, by means of which a position of the control slide can be measured as an actual size, the positioner and / or the at least one actuator being designed so that the control slide, starting from the stroke range, at a sudden adjustment of the target size in less than 300 ms, preferably in less than 100 ms, moves across the lowering range into the emptying position assigned to the selected new target size. The desired rapid emptying only occurs when the control slide is moved very quickly from the neutral position or from the lifting range across the lowering range into the at least one emptying position. It would be conceivable to carry out this quick movement by hand. However, the difficulty arises that it is no longer possible to stop the control slide in the desired emptying position just as quickly. In principle, this problem can be countered with a known position control of the control slide. However, known position controls of the control slide have the disadvantage that the movement of the control slide does not take place quickly enough for the present invention, especially in the very far outer areas of the possible stroke path of the control slide. Only when the position control is optimized as required with regard to the adjustment speed does the desired rapid emptying of the tool actually occur.

Es kann vorgesehen sein, dass in einer ersten Entleerstellung der erste und der zweite Arbeitsanschluss mit dem Zulaufanschluss verbunden sind, wobei der zweite Zylinder so eingebaut ist, dass sich das Werkzeug bzw. die Werkzeugaufnahme in Richtung der Schwerkraft absenkt. Diese Ausführungsform führt zu einem besonders schnellen Entleeren. Es ist sicher ausgeschlossen, dass in der sich schnell vergrößernden Kammer des zweiten Zylinders ein Vakuum entsteht, weil dieses vom Zulaufanschluss her aufgefüllt wird. Im Falle eines Gleichgangzylinders handelt es sich hierbei nur um geringe Toleranz bedingte Fluidmengen. Wenn der zweite Zylinder als Differentialzylinder ausgeführt ist, ist er vorzugsweise so eingebaut, dass eine Druckbeaufschlagung der größere Kolbenseite des zweiten Zylinders ein Absenken bzw. Entleeren des Werkzeugs bewirkt. Vom Zulaufanschluss her wird dann nur die geringe Differenz aus dem Volumenstrom an der Kolbenseite und dem Volumenstrom an der Stangenseite ersetzt.It can be provided that in a first emptying position the first and the second working port are connected to the inlet port, with the second cylinder being installed in such a way that the tool or the tool holder lowers in the direction of gravity. This embodiment leads to particularly quick emptying. It is certainly impossible for a vacuum to develop in the rapidly expanding chamber of the second cylinder because it is filled from the inlet connection. In the case of a synchronous cylinder, this only involves small amounts of fluid due to small tolerances. If the second cylinder is designed as a differential cylinder, it is preferably installed in such a way that pressurization of the larger piston side of the second cylinder causes the tool to lower or empty. From the inlet connection, only the small difference between the volume flow on the piston side and the volume flow on the rod side is replaced.

Es kann vorgesehen sein, dass in einer zweiten Entleerstellung der erste und der zweite Arbeitsanschluss mit dem Rücklaufanschluss verbunden sind, wobei der zweite Zylinder so eingebaut ist, dass sich das Werkzeug bzw. die Werkzeugaufnahme in Richtung der Schwerkraft absenkt. Diese Ausführungsform führt zu einem besonders schnellen Entleeren, wenn der zweite Zylinder als Gleichgangzylinder ausgeführt ist. Die genannte Verbindung zum Rücklaufanschluss erlaubt aber auch die Verwendung eines Differentialzylinders, wobei dann an der Kolbenseite ein Vakuum entstehen kann, welches nur unzureichend durch Nachsaugen aus dem Tank aufgefüllt wird.It can be provided that in a second emptying position the first and the second working port are connected to the return port, with the second cylinder being installed in such a way that the tool or the tool holder lowers in the direction of gravity. This embodiment leads to particularly quick emptying if the second cylinder is designed as a synchronous cylinder. The aforementioned connection to the return connection also allows the use of a differential cylinder, whereby a vacuum can then arise on the piston side, which is only insufficiently filled by suction from the tank.

Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Zylinder als Gleichgangzylinder ausgeführt ist, wobei in einer dritten Entleerstellung der erste Arbeitsanschluss ausschließlich mit dem zweiten Arbeitsanschluss fluidisch verbunden ist, wobei der zweite Zylinder so eingebaut ist, dass sich das Werkzeug bzw. die Werkzeugaufnahme in Richtung der Schwerkraft absenkt. Die erste bis dritte Entleerstellung können alle vorhanden sein. Im einfachsten Fall ist nur die Entleerstellung vorhanden, die am besten zur tatsächlich gewählten Bauform des zweiten Zylinders passt. Im Sinne einer kostengünstigen Serienherstellung sind vorzugsweise die erste und die zweite Entleerstellung vorhanden. Hierbei ist anzumerken, dass die zweite Entleerstellung auch für einen Zylinder eines Hubwerks eines landwirtschaftlichen Traktors als Freigangstellung nutzbringend anwendbar ist.It can be provided that the second cylinder is designed as a synchronous cylinder, with the first working connection being fluidly connected exclusively to the second working connection in a third emptying position, the second cylinder being installed in such a way that the tool or the tool holder is in the direction of Gravity lowers. The first to third emptying positions can all be present. In the simplest case, there is only the emptying position that best suits the actual design of the second cylinder. In the interests of cost-effective series production, the first and second emptying positions are preferably present. It should be noted here that the second emptying position can also be usefully used as a release position for a cylinder of a lifting gear of an agricultural tractor.

Es kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugaufnahme eine mittels eines dritten Zylinders betätigbare Verriegelungsvorrichtung umfasst, wobei mittels der Verriegelungsvorrichtung ein gesondertes Werkzeug, insbesondere eine Schaufel oder eine Gabel, mit der Werkzeugaufnahme formschlüssig verriegelbar ist, wobei sich in der ersten Richtung an den Hubbereich oder in der zweiten Richtung an den Senkbereich eine Verriegelungs- und eine Entriegelungsstellung anschließt, wobei das Ventil einen Verriegelungs- und einen Entriegelungsanschluss hat, an welche der dritte Zylinder fluidisch angeschlossen ist, wobei der dritte Zylinder in der Verriegelungsstellung so mit dem Zulauf- und/oder dem Rücklaufanschluss fluidisch verbunden ist, dass sich die Verriegelungsvorrichtung in die verriegelte Stellung bewegt, wobei der dritte Zylinder in der Entriegelungsstellung so mit dem Zulauf- und/oder dem Rücklaufanschluss fluidisch verbunden ist, dass sich die Verriegelungsvorrichtung in die entriegelte Stellung bewegt, wobei der dritte Zylinder in zumindest einer anderen Stellung des Steuerschiebers, vorzugsweise in allen anderen Stellungen des Steuerschiebers, hydraulisch fest eingespannt ist.It can be provided that the tool holder comprises a locking device that can be actuated by means of a third cylinder, wherein a separate tool, in particular a shovel or a fork, can be positively locked with the tool holder by means of the locking device, with the lifting area or in the first direction being located the second direction connects a locking and an unlocking position to the lowering area, the valve having a locking and an unlocking connection to which the third cylinder is fluidly connected, the third cylinder in the locking position being connected to the inlet and/or the Return connection is fluidly connected so that the locking device moves into the locked position, wherein the third cylinder in the unlocking position is fluidly connected to the inlet and/or the return connection so that the locking device moves into the unlocked position, wherein the third cylinder is hydraulically clamped in at least one other position of the control slide, preferably in all other positions of the control slide.

Vorzugsweise ist der dritte Zylinder in der Neutralstellung, im Senkbereich und in allen Entleerstellungen hydraulisch fest eingespannt. Dementsprechend ist es in diesen Stellungen ausgeschlossen, dass sich die Verriegelungsvorrichtung von alleine umschaltet, sie schaltet insbesondere nicht von der verriegelten in die entriegelte Stellung um. Es ist denkbar, dass der Hubbereich so ausgelegt ist, dass bereits dort ein Umschalten von der entriegelten in die verriegelte Stellung der Verriegelungsvorrichtung erfolgen kann. Dies hat sich jedoch als nachteilig erwiesen, da es das Einführen der Werkzeugaufnahme in das Werkzeug unter Verwendung des zweiten Zylinders erschwert. Daher ist es bevorzugt, wenn auch im Hubbereich der dritte Zylinder hydraulisch fest eingespannt ist.The third cylinder is preferably hydraulically clamped in the neutral position, in the lowering range and in all emptying positions. Accordingly, in these positions it is impossible for the locking device to switch over on its own; in particular, it does not switch from the locked to the unlocked position. It is conceivable that the lifting range is designed in such a way that switching from the unlocked to the locked position of the locking device can already take place there. However, this has proven to be disadvantageous as it makes it difficult to insert the tool holder into the tool using the second cylinder. It is therefore preferred if the third cylinder is also hydraulically clamped in the stroke range.

Es kann vorgesehen sein, dass der dritte Zylinder so eingebaut ist, dass eine Druckbeaufschlagung des Verriegelungsanschlusses bewirkt, dass sich die Verriegelungsvorrichtung in die verriegelte Stellung bewegt, wobei zwischen den Verriegelungsanschluss und den dritten Zylinder zumindest eine Ventilbaugruppe geschaltet ist, welche jeweils ein Druckbegrenzungsventil und ein parallel geschaltetes Rückschlagventil umfasst, wobei eine Öffnungsrichtung des Druckbegrenzungsventils gleich einer Schließrichtung des zugeordneten Rückschlagventils ist. Die Begriffe Öffnungsrichtung und Schließrichtung beziehen sich auf die Fließrichtung des Fluids im betreffenden Ventil. Sowohl das Rückschlagventil als auch das Druckbegrenzungsventil sind vorzugsweise jeweils als leckagefreies Sitzventil ausgebildet. Die beschriebene Ventilbaugruppe ist wegen des Rückschlagventils in einer Richtung widerstandsarm durchströmbar. In der entgegengesetzten Richtung öffnet sie erst, wenn der Auslösedruck des Druckbegrenzungsventils überschritten ist. Solange der genannte Auslösedruck unterschritten ist, sind sowohl das Rückschlagventil als auch das Druckbegrenzungsventil fluiddicht verschlossen, so dass ein Umschalten der Verriegelungsvorrichtung aufgrund von Leckagen ausgeschlossen ist. Der dritte Zylinder ist vorzugsweise als Differentialzylinder ausgebildet, wobei die größere Kolbenseite an den Verriegelungsanschluss fluidisch angeschlossen ist.It can be provided that the third cylinder is installed in such a way that pressurization of the locking connection causes the locking device to move into the locked position, with at least one valve assembly being connected between the locking connection and the third cylinder, each of which has a pressure relief valve and a includes a parallel-connected check valve, wherein an opening direction of the pressure relief valve is equal to a closing direction of the associated check valve. The terms opening direction and closing direction refer to the direction of flow of the fluid in the valve in question. Both the check valve and the pressure relief valve are preferably each designed as a leak-free seat valve. The valve assembly described can be flowed through in one direction with little resistance because of the check valve. In the opposite direction it only opens when the trigger pressure of the pressure relief valve is exceeded. As long as the above-mentioned triggering pressure is undershot, both the check valve and the pressure relief valve are sealed in a fluid-tight manner, so that switching of the locking device due to leaks is excluded. The third cylinder is preferably designed as a differential cylinder, with the larger piston side being fluidly connected to the locking connection.

Es kann vorgesehen sein, dass zwei Ventilbaugruppen in Reihe geschaltet sind, wobei die Öffnungsrichtungen der beiden Rückschlagventile entgegengesetzt gerichtet sind. Die eine Ventilbaugruppe, nämlich die, die zum dritten Zylinder hin widerstandarm durchströmbar ist, verhindert, dass sich die Verriegelungsvorrichtung aufgrund von Leckagen ungewollt entriegelt. Die andere Ventilbaugruppe verhindert, dass die entriegelte Verriegelungsvorrichtung beim schnellen Durchfahren der Verriegelungsstellung verriegelt wird, wobei sich der dritte Zylinder dabei überhaupt nicht bewegt.It can be provided that two valve assemblies are connected in series, with the opening directions of the two check valves being directed in opposite directions. One valve assembly, namely the one through which flow can flow with little resistance towards the third cylinder, prevents the locking device from unintentionally unlocking due to leaks. The other valve assembly prevents the unlocked locking device from being locked when quickly passing through the locking position, with the third cylinder not moving at all.

Es kann vorgesehen sein, dass die Entriegelungsstellung weiter abseits der Neutralstellung angeordnet ist als die Verriegelungsstellung. Damit muss der Steuerschieber die Entriegelungsstellung nicht überfahren, wenn er ausgehend von der Verriegelungsstellung in die Hubstellung, die Neutralstellung, die Senkstellung oder in einer der Entleerstellungen verfahren wird. Ein unbeabsichtigtes Entriegeln der Verriegelungsvorrichtung ist damit sicher ausgeschlossen. Die Entriegelungsstellung ist vorzugsweise eine maximal weit außen liegende Stellung bezüglich des Hubwegs des Steuerschiebers.It can be provided that the unlocking position is arranged further away from the neutral position than the locking position. This means that the control slide does not have to move past the unlocking position when it is moved from the locking position to the lifting position, the neutral position, the lowering position or in one of the emptying positions. This ensures that the locking device is not unlocked unintentionally. The unlocking position is preferably a position that is maximally far outward with respect to the stroke path of the control slide.

Es kann vorgesehen sein, dass der Stellungsregler und/oder der wenigstens eine Aktor so ausgelegt sind, dass sich der Steuerschieber ausgehend von der Entriegelungsstellung bei einer sprungartigen Verstellung der Sollgröße in weniger als 300 ms, vorzugsweise in weniger als 100 ms, über die Verriegelungsstellung hinweg in die der gewählten neuen Sollgröße zugeordnete weitere Stellung bewegt. Durch diese schnelle Verstellung des Steuerschiebers wird erreicht, dass die entriegelte Verriegelungsvorrichtung nicht wieder verriegelt wird, während sich der Steuerschieber über die Verriegelungsstellung hinweg bewegt.It can be provided that the positioner and/or the at least one actuator are designed in such a way that, starting from the unlocking position, the control slide moves beyond the locking position in less than 300 ms, preferably in less than 100 ms, in the event of a sudden adjustment of the target value moved into the further position assigned to the selected new target size. This rapid adjustment of the control slide ensures that the unlocked locking device is not locked again while the control slide moves beyond the locking position.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine erfindungsgemäße Arbeitsvorrichtung.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. It shows:
  • 1 a working device according to the invention.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Arbeitsvorrichtung 10. Die gezeigte Arbeitsvorrichtung 10 ist als Frontlader ausgeführt, wie er beispielsweise bei einem landwirtschaftlichen Traktor Verwendung findet. Der entsprechende Ausleger 20 kann aber auch der Arm eines Hydraulikbaggers sein, welcher dann mehr als die beiden gezeigten Drehachsen 22; 25 aufweist. 1 shows a working device 10 according to the invention. The working device 10 shown is designed as a front loader, as is used, for example, in an agricultural tractor. The corresponding boom 20 can also be the arm of a hydraulic excavator, which then has more than the two axes of rotation 22 shown; 25 has.

Die Arbeitsvorrichtung 10 hat eine Basis 27, welche fest an einem Fahrzeug oder ortsfest angeordnet sein kann. An der Basis 27 ist ein Ausleger 20 an seinem ersten Ende 21 bezüglich einer ersten Drehachse 22 schwenkbar gelagert. Mittels des ersten Zylinders 23, der vorliegend als Differentialzylinder ausgeführt ist, kann der Ausleger 20 bezüglich der ersten Drehachse 22 verschwenkt werden. An dem ersten Ende 21 gegenüberliegenden zweiten Ende 24 des Auslegers 20 ist ein Werkzeug 71 bezüglich einer zweiten Drehachse 25 schwenkbar gelagert. Die erste und die zweite Drehachse 22; 25 verlaufen parallel zueinander, wobei sie vorliegend senkrecht zur Zeichenebene der 1 ausgerichtet sind.The working device 10 has a base 27, which can be fixed to a vehicle or stationary. On the base 27, an arm 20 is pivotally mounted at its first end 21 with respect to a first axis of rotation 22. By means of the first cylinder 23, which in the present case is designed as a differential cylinder, the boom 20 can be pivoted with respect to the first axis of rotation 22. At the second end 24 of the boom 20, which is opposite the first end 21, a tool 71 is pivotally mounted with respect to a second axis of rotation 25. The first and second rotation axes 22; 25 run parallel to each other, in this case perpendicular to the plane of the drawing 1 are aligned.

Das gesonderte Werkzeug 71, welches vorliegend als Schaufel ausgebildet ist, ist in einer Werkzeugaufnahme 70 lösbar gehalten, wobei die Werkzeugaufnahme 70 bezüglich der zweiten Drehachse 25 schwenkbar ist. Es ist aber genauso gut möglich, dass das Werkzeug 71 selbst bezüglich der zweiten Drehachse 25 schwenkbar am Ausleger 20 gelagert ist.The separate tool 71, which in the present case is designed as a shovel, is detachably held in a tool holder 70, the tool holder 70 being pivotable with respect to the second axis of rotation 25. However, it is just as possible for the tool 71 itself to be pivotally mounted on the boom 20 with respect to the second axis of rotation 25.

Die Werkzeugaufnahme 70 kann mittels eines zweiten Zylinders 26 bezüglich der zweiten Drehachse 25 verschwenkt werden, beispielsweise um die gezeigte Schaufel zu beladen und zu entladen. Der zweite Zylinder 26 ist vorliegend als Gleichgangzylinder ausgeführt, wobei der Gleichgangzylinder rein symbolisch in seiner einfachsten Bauform dargestellt ist. Tatsächlich kommt beispielsweise ein gefalteter Gleichgangzylinder zum Einsatz, wie er beispielsweise in der DE 10 2012 012 142 A1 gezeigt ist.The tool holder 70 can be pivoted with respect to the second axis of rotation 25 by means of a second cylinder 26, for example in order to load and unload the shovel shown. The second cylinder 26 is designed here as a synchronous cylinder, with the synchronous cylinder being shown purely symbolically in its simplest design. In fact, for example, a folded synchronous cylinder is used, such as the one in DE 10 2012 012 142 A1 is shown.

Dem zweiten Zylinder 26 ist ein mechanischer Ausgleichsmechanismus 28 zugeordnet, der bewirkt, dass die Drehstellung des Werkzeugs 71 relativ zur Richtung der Schwerkraft 11 unverändert bleibt, wenn der erste Zylinder 23 bewegt wird. Es ist denkbar, dass auf die Ausgleichsvorrichtung 28 verzichtet wird, wobei eine vergleichbare Funktion auf rein elektronischem Wege erreicht wird, indem der zweite Zylinder 26 in geeigneter Weise angesteuert wird, wenn sich der erste Zylinder 23 bewegt. Der zweite Zylinder 26' kann alternativ auch als Differentialzylinder ausgebildet sein, wobei in 1 die bevorzugte Einbaurichtung eingezeichnet ist. Das erfindungsgemäße Ventil 30 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass beide Varianten des zweiten Zylinders 26; 26' verwendbar sind, ohne dass Änderungen am Ventil 30 notwendig sind. In der Folge kann das Ventil 30 kostengünstig in größeren Stückzahlen hergestellt werden.The second cylinder 26 is assigned a mechanical compensation mechanism 28, which causes the rotational position of the tool 71 to remain unchanged relative to the direction of gravity 11 when the first cylinder 23 is moved. It is conceivable that the compensation device 28 is dispensed with, with a comparable function being achieved purely electronically by controlling the second cylinder 26 in a suitable manner when the first cylinder 23 moves. The second cylinder 26 'can alternatively also be designed as a differential cylinder, whereby in 1 the preferred installation direction is shown. The valve 30 according to the invention is preferably designed so that both variants of the second cylinder 26; 26 'can be used without changes to the valve 30 being necessary. As a result, the valve 30 can be manufactured cost-effectively in larger quantities.

Das Ventil 30 wird beispielsweise von einer Ventilscheibe gebildet, die Bestandteil eines Ventilblocks ist, welcher im Datenblatt „Load-Sensing-Wegeventile in Scheibenbauweise SB24-EHS4, SB34-EHS4“ (Bestellnummer RD66174, Ausgabe 2021-11-11) der Anmelderin gezeigt ist. Entgegen der Darstellung in 1 versorgt die Pumpe 12 daher mehrere Ventile bzw. Ventilscheiben. Eine weitere Ventilscheibe wird vorzugsweise für die Ansteuerung des ersten Zylinders 23 verwendet.The valve 30 is formed, for example, by a valve disk, which is part of a valve block, which is shown in the applicant's data sheet “Load-sensing directional control valves in disk design SB24-EHS4, SB34-EHS4” (order number RD66174, edition 2021-11-11). . Contrary to what is shown in 1 The pump 12 therefore supplies several valves or valve discs. Another valve disk is preferably used to control the first cylinder 23.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass die bekannte Ventilscheibe, die zum Betätigen des zweiten Zylinders 26 grundsätzlich geeignet ist, vergleichsweise geringfügig modifiziert werden muss, um die bei einem landwirtschaftlichen Frontlader üblichen Zusatzfunktionen zu realisieren, die bisher mit gesonderten hydraulischen Ventilen realisiert werden.The present invention has the advantage that the known valve disk, which is basically suitable for actuating the second cylinder 26, has to be modified comparatively slightly in order to implement the additional functions that are usual in an agricultural front loader and which have previously been implemented with separate hydraulic valves.

Eine dieser Zusatzfunktionen ist die sogenannte Schnellentleerung. Wenn beispielsweise das Werkzeug 71 als Schaufel ausgeführt ist, besteht der Wunsch, die Schaufel sehr schnell in Richtungen der Schwerkraft 11 abzukippen, so dass sie auf einen Schlag möglichst vollständig entleert wird. Zwar ist es denkbar, eine vergleichbare Bewegung mit dem Senkbereich 52 des Ventils 30 auszuführen. Dann ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs 71 aber durch den maximalen Volumenstrom der Pumpe 12 nach oben begrenzt. In der ersten und der zweiten Entleerstellung 53; 54 ist dies nicht der Fall.One of these additional functions is the so-called quick emptying. For example, if the tool 71 is designed as a shovel, there is a desire to tip the shovel very quickly in the direction of gravity 11 so that it is emptied as completely as possible in one fell swoop. It is indeed conceivable to carry out a comparable movement with the lowering area 52 of the valve 30. Then the movement speed of the tool 71 is limited upwards by the maximum volume flow of the pump 12. In the first and second emptying positions 53; 54 this is not the case.

Eine weitere Zusatzfunktion ist die Ver- und die Entriegelung der Werkzeugaufnahme 70 unter Verwendung eines dritten Zylinders 73. Im Rahmen der Erfindung können beide Zusatzfunktionen so realisiert werden, dass die Außenabmessungen der betreffenden Ventilscheibe im Wesentlichen unverändert gegenüber den anderen Ventilscheiben des Ventilblocks sind, für die insgesamt vier zusätzlichen Stellungen 53; 54; 55, 56 des Steuerschiebers 40 steht dementsprechend ein sehr kleiner Hubweg des Steuerschiebers 40 zur Verfügung. Eine Verrastung dieser zusätzlichen Stellungen 53; 54; 55, 56, so dass diese von Hand einstellbar wären, ist nicht erforderlich. Eine derartige Verrastung würde dem Wunsch nach einer weitgehend unveränderten Ventilscheibe auch fundamental widersprechen.A further additional function is the locking and unlocking of the tool holder 70 using a third cylinder 73. Within the scope of the invention, both additional functions can be implemented in such a way that the external dimensions of the valve disk in question are essentially unchanged compared to the other valve disks of the valve block, for which a total of four additional positions 53; 54; 55, 56 of the control slide 40, a very small stroke path of the control slide 40 is available. A locking of these additional positions 53; 54; 55, 56, so that they could be adjusted by hand, is not necessary. Such a locking mechanism would also fundamentally contradict the desire for a largely unchanged valve disk.

Weiter kann das elektrohydraulische Vorsteuergerät der Ventilscheibe, das vorzugsweise gemäß der DE 10 2019 204 246 A1 ausgeführt ist, weitgehend unverändert übernommen werden. Dabei sind im Wesentlichen nur Änderungen an der Software erforderlich, mit welcher die Stellungsregelung implementiert ist. Diese sind darauf gerichtet, in den sehr weit außen liegenden Hubbereich des Steuerschiebers eine sehr schnelle Verstellung zu erreichen, die dennoch genau genug ist, um die zusätzlichen Stellungen 53; 54; 55; 56 sicher anzufahren.Furthermore, the electro-hydraulic pilot control device of the valve disk, which is preferably according to the DE 10 2019 204 246 A1 executed, can be adopted largely unchanged. Essentially, only changes to the software with which the position control is implemented are required. These are aimed at achieving a very quick adjustment in the very far outer stroke range of the control slide, which is nevertheless precise enough to achieve the additional positions 53; 54; 55; 56 to approach safely.

Das vorliegende Ventil 30 hat eine mittlere Neutralstellung 50, die mittels wenigstens einer Feder 43 vorgespannt ist. Ausgehend von der Neutralstellung 50 kann es mittels eines Aktors 44 in eine erste und eine entgegengesetzte zweite Richtung 41; 42 verstellt werden. Der Aktor 44 umfasst vorzugsweise ein 4/3-Wege-Proportionalventil, welches mittels zweier Elektromagnete ausgehend von einer federvorgespannten Mittelstellung in zwei entgegengesetzte Richtungen verstellbar ist, wobei die Lage des Steuerschiebers 40 des Ventils 30 mittels dieses Aktors 44 hydraulisch verstellt wird. Es ist denkbar, dass der Aktor 44 von einem Elektromotor gebildet wird, wobei hierzu beispielsweise auf die DE 10 2014 224 505 A1 verwiesen wird.The present valve 30 has a central neutral position 50, which is biased by at least one spring 43. Starting from the neutral position 50, it can move in a first and an opposite second direction 41 by means of an actuator 44; 42 can be adjusted. The actuator 44 preferably comprises a 4/3-way proportional valve, which can be adjusted in two opposite directions by means of two electromagnets starting from a spring-loaded central position, the position of the control slide 40 of the valve 30 being adjusted hydraulically by means of this actuator 44. It is conceivable that the actuator 44 is formed by an electric motor, for example on the DE 10 2014 224 505 A1 is referred.

Die Neutralstellung 50 ist vorliegend als Sperrstellung ausgebildet, in welcher der Zulaufanschluss 33, welcher mit der Pumpe 12 verbunden ist, gesperrt ist. Man spricht daher von einem Closed-Center-Ventil. Die vorliegende Erfindung ist aber auch für Open-Center-Ventile verwendbar, bei welchen die Druckwaage 15 typischerweise nicht vorhanden ist.In the present case, the neutral position 50 is designed as a blocking position in which the inlet connection 33, which is connected to the pump 12, is blocked. This is therefore called a closed center valve. However, the present invention can also be used for open center valves in which the pressure compensator 15 is typically not present.

Der vorliegende Steuerschieber 40 hat eine einzige stetig verstellbare Hauptblende 46, welche in der Neutralstellung 50 ganz geschlossen ist, wobei sie stetig und monoton öffnet, je weiter sie in der ersten oder in der zweiten Richtung 41; 42 von der Neutralstellung 50 weg bewegt wird. Die Hauptblende 46 definiert dementsprechend sowohl die erste als auch die zweite freie Strömungsquerschnittsfläche gemäß Anspruch 1. Die vorliegende Erfindung ist aber auch für einen Steuerschieber verwendbar, welcher nach dem Grundkonzept der DE 196 31 803 B4 ausgeführt ist. Dort ist für die beiden Betätigungsrichtungen 41; 42 jeweils eine gesonderte stetig verstellbare Hauptblende vorgesehen, die jeweils eine zugeordnet erste bzw. zweite freie Strömungsquerschnittsfläche definiert.The present control slide 40 has a single continuously adjustable main aperture 46, which is completely closed in the neutral position 50, whereby it opens continuously and monotonously the further it moves in the first or second direction 41; 42 is moved away from the neutral position 50. The main aperture 46 accordingly defines both the first and the second free flow cross-sectional area according to claim 1. However, the present invention can also be used for a control slide which is based on the basic concept of DE 196 31 803 B4 is executed. There is 41 for the two actuation directions; 42 a separate, continuously adjustable main aperture is provided, each of which defines an associated first or second free flow cross-sectional area.

In der ersten Richtung 41 schließt sich unmittelbar an die Neutralstellung 50 ein Hubbereich 51 an, in dem das Werkzeug 71 gegen die Wirkung der Schwerkraft 11 angehoben wird. Mit dem Begriff „Bereich“ soll ausgesagt werden, dass ein größerer Bereich des Hubwegs des Steuerschiebers 40 genutzt wird, um die freie Strömungsquerschnittsfläche der Hauptblende 46 so einzustellen, dass sich die gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit des zweiten Zylinders 26 ergibt. In den „Stellungen“ 53; 54; 55; 56 wird die stetige Verstellbarkeit der Hauptblende 46 demgegenüber nicht ausgenutzt. Es handelt sich um Stellungen, die im Rahmen eines kleinen Toleranzbereiches fest definiert sind.In the first direction 41, the neutral position 50 is immediately followed by a lifting area 51, in which the tool 71 is raised against the effect of gravity 11. The term “area” is intended to mean that a larger area of the stroke of the control slide 40 is used to adjust the free flow cross-sectional area of the main aperture 46 so that the desired movement speed of the second cylinder 26 results. In the “positions” 53; 54; 55; 56, the constant adjustability of the main aperture 46 is not utilized. These are positions that are firmly defined within a small tolerance range.

Im Hubbereich 51 fließt das von der Pumpe 12 aus dem Tank 13 angesaugte Druckfluid zunächst über eine Druckwaage 15, weiter über den Zulaufanschluss 33, weiter über die Hauptblende 46, weiter über einen Lastmeldekanal 47 zum ersten Arbeitsanschluss 31 und von dort zum zweiten Zylinder 26. Das vom zweiten Zylinder 26 zurückströmende Druckfluid fließt zum zweiten Arbeitsanschluss 32 über den Ventilschieber 40 zum Rücklaufanschluss 34 und von dort zum Tank 13.In the stroke area 51, the pressure fluid sucked in by the pump 12 from the tank 13 flows first via a pressure compensator 15, further via the inlet connection 33, further via the main orifice 46, further via a load signaling channel 47 to the first working connection 31 and from there to the second cylinder 26. The pressure fluid flowing back from the second cylinder 26 flows to the second working port 32 via the valve slide 40 to the return port 34 and from there to the tank 13.

Der Druck am Zulaufanschluss 33 beaufschlagt die Druckwaage 15 in Schließrichtung. Der Druck im Lastmeldekanal 47 und die Kraft einer vorgespannten Regelfeder 16 beaufschlagt die Druckwaage 15 in Öffnungsrichtung. Die Druckwaage 15 regelt dementsprechend den Druckabfall an der Hauptblende 46 auf das Druckäquivalent der Vorspannung der Regelfeder 16 ein. Der Volumenstrom, der durch die Hauptblende 46 fließt, häng damit nur noch von deren freien Strömungsquerschnittsfläche ab und nicht mehr von der Last, welche am zweiten Zylinder 26 angreift.The pressure at the inlet connection 33 acts on the pressure compensator 15 in the closing direction. The pressure in the load signaling channel 47 and the force of a preloaded control spring 16 acts on the pressure compensator 15 in the opening direction. The pressure compensator 15 accordingly regulates the pressure drop at the main diaphragm 46 to the pressure equivalent of the preload of the control spring 16. The volume flow that flows through the main diaphragm 46 therefore only depends on its free flow cross-sectional area and no longer on the load acting on the second cylinder 26.

Der Druck im Lastmeldekanal 47 wird außerdem genutzt, um den Sollwert des Pumpenreglers 14 zu bilden. Sofern mehrere Ventile parallel von der Pumpe mit Druckfluid versorgt werden, wird der höchste Druck aus den Drücken in den betreffenden Lastmeldekanälen verwendet. Dieser höchste Lastdruck wird beispielsweise mittels einer Wechselventilkaskade ermittelt. Der Pumpenregler 14 ist beispielsweise als Druckregler ausgeführt, welcher den Förderdruck 17 der Pumpe 12 durch Verstellung des Verdrängungsvolumens der Pumpe 12 auf einen Druck einregelt, welcher um eine vorgegebene Druckdifferenz oberhalb des genannten höchsten Lastdrucks liegt. Die Pumpe 12 ist beispielsweise als Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise ausgeführt, deren Verdrängungsvolumen durch Verschwenkung einer Schwenkwiege verstellbar ist.The pressure in the load signaling channel 47 is also used to form the setpoint of the pump controller 14. If several valves are supplied with pressure fluid by the pump in parallel, the highest pressure from the pressures in the relevant load signaling channels is used. This highest load pressure is determined, for example, using a shuttle valve cascade. The pump controller 14 is designed, for example, as a pressure controller, which regulates the delivery pressure 17 of the pump 12 by adjusting the displacement volume of the pump 12 to a pressure which is above the stated highest load pressure by a predetermined pressure difference. The pump 12 is designed, for example, as an axial piston pump in a swash plate design, the displacement volume of which can be adjusted by pivoting a swivel cradle.

In der zweiten Richtung 42 unmittelbar benachbart zur Neutralstellung 50 ist ein Senkbereich 52 angeordnet, welcher analog zum Hubbereich 51 arbeitet, wobei der erste und der zweite Arbeitsanschluss 31; 32 vertauscht sind, so dass sich der zweite Zylinder in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Das Werkzeug 71 wird also in Richtung der Schwerkraft 11 abgesenkt.In the second direction 42, immediately adjacent to the neutral position 50, a lowering area 52 is arranged, which works analogously to the lifting area 51, with the first and second working ports 31; 32 are swapped so that the second cylinder moves in the opposite direction. The tool 71 is therefore lowered in the direction of gravity 11.

Dem Ventil ist ein Stellungsregler 60 zugeordnet. Dessen Istgröße 61 ist die mit dem Stellungssensor 45 gemessene Stellung des Steuerschiebers 40. Der Stellungssensor 45 arbeitet beispielsweise nach dem Prinzip des Differentialtransformators (https://de.wikipedia.org/wiki/Differentialtransformator). Die Stellgröße des Stellungsreglers 60 ist der Strom, welcher durch die Magnetspule fließt, welcher für die gewünschte Verstellrichtung benötigt wird. Das Vorzeichen der Stellgröße entscheidet dementsprechend darüber, welcher der beiden Magnetspulen des Aktors 44 mit Strom beaufschlagt wird.A positioner 60 is assigned to the valve. Its actual size 61 is the position of the control slide 40 measured with the position sensor 45. The position sensor 45 works, for example, on the principle of the differential transformer (https://de.wikipedia.org/wiki/Differentialtransformator). The manipulated variable of the positioner 60 is the current that flows through the magnetic coil, which is required for the desired adjustment direction. The sign of the manipulated variable accordingly decides which of the two magnetic coils of the actuator 44 is supplied with current.

Der Istwert 62 wird beispielsweise in Form eines Digitalwerts vorgegeben, welcher der gewünschten Stellung des Steuerschiebers 40 entspricht. Der Stellungsregler 60 ist vorzugsweise ein stetiger linearer Regler, der vorzugsweise digital implementiert ist, wobei er zeitdiskret berechnet wird. Er kann beispielswiese als PID-Regler ausgeführt sein. Insbesondere durch Verstellung des P-Anteils dieses Stellungsreglers 60 kann die Zeit beeinflusst werden, welche verstreicht, bis sich die Istgröße 61 mit hinreichender Genauigkeit der Sollgröße 62 angenähert hat. Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass Einstellungen, die eine sehr schnelle Verstellung bewirken, nur dann verwendet werden, wenn die Stellungen 53; 54; 55; 56 eingestellt bzw. verlassen werden sollen. Insbesondere in der Hub- und in der Senkstellung 51; 52 können andere Einstellungen des Stellungsreglers 60 verwendet werden, die der Regelgenauigkeit höheres Gewicht beimessen.The actual value 62 is specified, for example, in the form of a digital value which corresponds to the desired position of the control slide 40. The positioner 60 is preferably a continuous linear controller, which is preferably implemented digitally and is calculated in discrete time. For example, it can be designed as a PID controller. In particular, by adjusting the P component of this positioner 60, the time that elapses until the actual variable 61 approaches the target variable 62 with sufficient accuracy can be influenced. Within the scope of the invention, it is conceivable that settings that cause very rapid adjustment are only used if the positions 53; 54; 55; 56 entered should be set or left. Especially in the lifting and lowering positions 51; 52, other settings of the positioner 60 can be used, which attach greater importance to the control accuracy.

In der zweiten Richtung 42 schließt sich an den Senkbereich 52 die erste und die zweite Entleerstellung 53; 54 an. Im Senkbereich 52 und in den Entleerstellungen 53; 54 ist die Bewegungsrichtung des Werkzeugs 71 gleich, nämlich in Richtung der Schwerkraft 11 gerichtet. Die erste und die zweite Entleerstellung 53; 54 unterscheiden sich vom Senkbereich 52 dadurch, dass der erste und der zweite Arbeitsanschluss 31; 32 über den Steuerschieber 40 fluidisch miteinander verbunden sind. Wenn der zweite Zylinder 26 als Gleichgangzylinder ausgeführt ist, führt dies dazu, dass sich das Werkzeug 71 unter dem Einfluss der Schwerkraft 11 schlagartig absenkt. Von der Pumpe 12 her bzw. zum Tank 13 hin fließt theoretisch kein Druckfluid, so dass man diese Fluidverbindung absperren könnte. In der ersten Entleerstellung 53 sind jedoch der erste und der zweite Arbeitsanschluss 31; 32 über die maximal geöffnete Hauptblende 46 mit dem Zulaufanschluss 33 verbunden. Hierdurch wird sichergestellt, dass beide Kammern des zweiten Zylinders 26 vollständig mit Druckfluid gefüllt sind, gleich wie schnell sich das Werkzeug 71 bewegt. Wenn der zweite Zylinder 26' als Differentialzylinder ausgebildet ist, kann der benötigte Differenzvolumenstrom von der Pumpe 12 bereitgestellt werden.In the second direction 42, the first and second emptying positions 53 adjoin the lowering area 52; 54 on. In the lowering area 52 and in the emptying positions 53; 54, the direction of movement of the tool 71 is the same, namely directed in the direction of gravity 11. The first and second emptying positions 53; 54 differ from the lowering area 52 in that the first and second working ports 31; 32 are fluidly connected to one another via the control slide 40. If the second cylinder 26 is designed as a synchronous cylinder, this leads to the tool 71 suddenly lowering under the influence of gravity 11. Theoretically, no pressurized fluid flows from the pump 12 or to the tank 13, so that this fluid connection could be shut off. In the first emptying position 53, however, the first and second working ports 31; 32 connected to the inlet connection 33 via the maximum open main panel 46. This ensures that both chambers of the second cylinder 26 are completely filled with pressurized fluid, regardless of how fast the tool 71 moves. If the second cylinder 26 'is designed as a differential cylinder, the required differential volume flow can be provided by the pump 12.

In der zweiten Entleerstellung 54 sind der erste und der zweite Arbeitsanschluss 31; 32 mit dem Rücklaufanschluss 34 fluidisch verbunden. Der Zulaufanschluss 33 ist gesperrt, wobei im Lastmeldekanal 47 der Druck im Rücklaufanschluss 34 anliegt, so dass die Pumpe 12 im Wesentlichen drucklos laufen kann, solange keine andere Ventilscheibe Druckfluid benötigt. Die zweite Entleerstellung 54 ist in erster Linie dem Wunsch geschuldet, dass das erfindungsgemäße Ventil 30 neben der Verwendung im Rahmen eines Frontladers auch für andere Einsatzfälle geeignet sein soll, insbesondere für Fälle, in denen sich ein Differentialzylinder frei bewegen soll. Bei einem Frontlader kann man mit der zweiten Entleerstellung 54 zwar auch eine gegenüber der Senkstellung gesteigerte Entleergeschwindigkeit erreichen, man nimmt dafür aber die Gefahr in Kauf, dass sich in der schnell größer werdenden Kammer des zweiten Zylinders 26 ein Vakuum bildet, welches durch ein Nachsaugen aus dem Tank 13 nur unzureichend gefüllt wird. Dieses Problem tritt in der ersten Entleerstellung 53 nicht auf.In the second emptying position 54, the first and second working ports 31; 32 fluidly connected to the return connection 34. The inlet connection 33 is blocked, with the pressure in the return connection 34 being present in the load signaling channel 47, so that the pump 12 can run essentially without pressure as long as no other valve disk requires pressurized fluid. The second emptying position 54 is primarily due to the desire that the valve 30 according to the invention should be suitable for other applications in addition to use in a front loader, in particular for cases in which a differential cylinder should move freely. In the case of a front loader, the second emptying position 54 can also be used to achieve an increased emptying speed compared to the lowered position, but this involves the risk that a vacuum will form in the rapidly increasing chamber of the second cylinder 26, which will result from suction the tank 13 is only insufficiently filled. This problem does not occur in the first emptying position 53.

Das Ventil 30 hat darüber hinaus eine Verriegelungsstellung 55 und eine Entriegelungsstellung 56, die vorzugsweise jedoch nur vorhanden sind, wenn die Arbeitsvorrichtung 10 auch mit einer Verriegelungsvorrichtung 72 für ein lösbar an einer Werkzeugaufnahme 70 befestigbares Werkzeug 71 ausgestattet ist.The valve 30 also has a locking position 55 and an unlocking position 56, which are preferably only present if the working device 10 is also equipped with a locking device 72 for a tool 71 which can be detachably attached to a tool holder 70.

An dieser Stelle ist auf einen Sicherheitsaspekt hinzuweisen, der bei der Auslegung der Arbeitsvorrichtung 10 von besonderer Bedeutung ist: Unter keinem denkbaren Umstand darf sich die Verriegelungsvorrichtung unbeabsichtigt entriegeln. Eine Entriegelung darf nur dann erfolgen, wenn das Ventil 40 vom Bediener bewusst in die Entriegelungsstellung 56 gestellt wird. Hierbei ist auch der Fall zu bedenken, dass die Arbeitsvorrichtung 10 mit verriegeltem Werkzeug 71 längere Zeit nicht benutzt wird. Hier könnte es dazu kommen, dass sich der dritte Zylinder 73 unter dem Einfluss vergleichsweise kleiner äußerer Kräfte langsam in die entriegelte Stellung bewegt, weil Leckagen auftreten. Aus diesem Grund umfasst die Verriegelungsvorrichtung 72 die beiden Ventilbaugruppen 80.At this point it is important to point out a safety aspect that is of particular importance when designing the working device 10: Under no conceivable circumstance should the locking device unlock unintentionally. Unlocking may only take place if the valve 40 is deliberately placed in the unlocking position 56 by the operator. The case that the working device 10 with the locked tool 71 is not used for a long period of time should also be taken into account. Here it could happen that the third cylinder 73 slowly moves into the unlocked position under the influence of comparatively small external forces because leaks occur. For this reason, the locking device 72 includes the two valve assemblies 80.

Zunächst umfasst die Verriegelungsvorrichtung 72 den dritten Zylinder 73, der vorzugsweise als Differentialzylinder ausgebildet ist. Eine Druckbeaufschlagung der größeren Kolbenseite bewirkt eine Verriegelung der Verriegelungsvorrichtung 72. Mit dieser Einbaurichtung des dritten Zylinders 73 ist es denkbar, beide Zylinderseiten mit dem gleichen Druck zu beaufschlagen, um die Verriegelungsvorrichtung 72 zu verriegeln, wobei von dieser Möglichkeit in 1 kein Gebrauch gemacht wird.First, the locking device 72 includes the third cylinder 73, which is preferably designed as a differential cylinder. Applying pressure to the larger piston side causes the locking device 72 to lock. With this installation direction of the third cylinder 73, it is conceivable to apply the same pressure to both cylinder sides in order to lock the locking device 72, with this option being possible 1 no use is made.

Gegenüber der aus oben genanntem Datenblatt bekannten Ventilscheibe hat das Ventil 30 einen zusätzlichen Verriegelungsanschluss 35 und einen zusätzlichen Entriegelungsanschluss 36, welche jeweils an den dritten Zylinder 73 fluidisch angeschlossen sind. Der Verriegelungsanschluss 35 ist an die Kolbenseite des dritten Zylinders 73 angeschlossen, wobei der Entriegelungsanschluss 36 an die Stangenseite angeschlossen ist.Compared to the valve disk known from the data sheet mentioned above, the valve 30 has an additional locking connection 35 and an additional unlocking connection 36, which are each fluidly connected to the third cylinder 73. The lock port 35 is connected to the piston side of the third cylinder 73, with the unlock port 36 connected to the rod side.

Vorliegend sind die Verriegelungsstellung 55 und die Entriegelungsstellung 56 in der ersten Richtung 41 benachbart zum Hubbereich 51 angeordnet. Diese Anordnung wurde gewählt, weil hier der erforderliche Bauraum zur Verfügung steht. Die Verriegelungsstellung 55 und die Entriegelungsstellung 56 könnten rein von ihrer Funktion her auch am gegenüberliegenden Ende des Steuerschiebers 40 angeordnet sein. In beiden Fällen ist es aber bevorzugt, dass die Entriegelungsstellung 56 weiter entfernt von der Neutralstellung 50 ist als die Verriegelungsstellung 55. Hierdurch wird dem oben angesprochenen Sicherheitsaspekt Rechnung getragen, es erfolgt nur dann eine Entriegelung, wenn sie auch tatsächlich erwünscht ist und nicht, wenn die Entriegelungsstellung 56 aus anderen Gründen durchfahren werden muss.In the present case, the locking position 55 and the unlocking position 56 are arranged adjacent to the lifting region 51 in the first direction 41. This arrangement was chosen because the required installation space is available here. The locking position 55 and the unlocking position 56 could also be arranged at the opposite end of the control slide 40 purely in terms of their function. In both cases, however, it is preferred that the unlocking position 56 is further away from the neutral position 50 than the locking position 55. This takes into account the safety aspect mentioned above; unlocking only occurs when it is actually desired and not when the unlocking position 56 must be passed through for other reasons.

Zwischen dem Verriegelungsanschluss 35 und dem zweiten Zylinder 26 sind eine erste und eine zweite Ventilbaugruppe 80a; 80b fluidisch in Reihe geschaltet. Beide Ventilbaugruppen 80 sind vorzugsweise identisch ausgeführt, wobei sie sich allein hinsichtlich ihrer Einbaurichtung bzw. ihrer Durchströmungsrichtung unterscheiden. Die Ventilbaugruppen 80 umfassen jeweils ein Druckbegrenzungsventil 81, dem ein Rückschlagventil 82 fluidisch parallel geschaltet ist, wobei beide Ventile 81; 82 jeweils als leckagefreies Sitzventil ausgebildet sind. In Öffnungsrichtung des Druckbegrenzungsventils 81 ist das parallele Rückschlagventil 82 geschlossen, so dass nur dann ein Fluidstrom fließen kann, wenn der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 81 überschritten ist. In der entgegengesetzten Durchströmungsrichtung kann das Druckfluid widerstandsarm über das Rückschlagventil 82 fließen.Between the locking port 35 and the second cylinder 26 are first and second valve assemblies 80a; 80b fluidically connected in series. Both valve assemblies 80 are preferably designed identically, differing only in terms of their installation direction or their flow direction. The valve assemblies 80 each include a pressure relief valve 81, to which a check valve 82 is fluidically connected in parallel, with both valves 81; 82 are each designed as a leak-free seat valve. In the opening direction of the pressure relief valve 81, the parallel check valve 82 is closed, so that a fluid flow can only flow when the opening pressure of the pressure relief valve 81 is exceeded. In the opposite direction of flow, the pressurized fluid can flow with little resistance via the check valve 82.

Die erste Ventilbaugruppe 80a ist so eingebaut, dass man den Öffnungsdruck des zugeordneten Druckbegrenzungsventils 81 überwinden müsste, wenn man den dritten Zylinder 73 durch eine äußere Kraft von der verriegelten in die entriegelte Stellung bewegen wollte. Die entsprechende äußere Kraft ist so groß, dass es praktisch ausgeschlossen ist, dass dies aus Versehen auftritt.The first valve assembly 80a is installed in such a way that one would have to overcome the opening pressure of the associated pressure relief valve 81 if one wanted to move the third cylinder 73 from the locked to the unlocked position by an external force. The corresponding external force is so great that it is virtually impossible for this to occur accidentally.

Die zweite Ventilbaugruppe 80b wirkt in entgegengesetzter Richtung. Sie trägt dazu bei, dass die Verriegelungsvorrichtung 72 nicht verriegelt wird, wenn der Steuerschieber 40 von der Entriegelungsstellung 56 in den Hubbereich 51 bewegt wird, wobei er kurzzeitig die Verriegelungsstellung 55 überfährt.The second valve assembly 80b acts in the opposite direction. It contributes to the fact that the locking device 72 is not locked when the control slide 40 is moved from the unlocking position 56 into the lifting area 51, whereby it briefly passes over the locking position 55.

In der Neutralstellung 50, im Hubbereich 51, im Senkberiech 52 und in der ersten und in der zweiten Entleerstellung 53; 54 sind jeweils der Verriegelungsanschluss 55 und der Entriegelungsanschluss 56 abgesperrt, so dass der dritte Zylinder 73 hydraulisch fest eingespannt ist. Die Verriegelungsvorrichtung 72 behält dementsprechend ihre Einstellung bei, wenn sich der Steuerschieber 40 in den genannten Stellungen 50; 51; 52; 53; 54; 55 befindet bzw. zwischen diesen bewegt wird.In the neutral position 50, in the lifting area 51, in the lowering area 52 and in the first and second emptying positions 53; 54, the locking connection 55 and the unlocking connection 56 are blocked off, so that the third cylinder 73 is hydraulically firmly clamped. The locking device 72 accordingly maintains its setting when the control slide 40 is in the positions 50; 51; 52; 53; 54; 55 is located or is moved between them.

In der Verriegelungsstellung 55 fließt das am Zulaufanschluss 33 heranströmende Druckfluid über die maximal geöffnete Hauptblende 46, weiter über den Lastmeldekanal 47 über den Steuerschieber 40 zum Verriegelungsanschluss 35, weiter über das Druckbegrenzungsventil 81 der zweiten Ventilbaugruppe 80b, weiter über das Rückschlagventil 72 der ersten Ventilbaugruppe 80a zur Kolbenseite des dritten Zylinders 73. Das von der Stangenseite des dritten Zylinders 73 zurückströmende Druckfluid fließt über den Entriegelungsanschluss 36 über den Steuerschieber 40 zum Rücklaufanschluss 33 und von dort zum Tank 13.In the locking position 55, the pressurized fluid flowing in at the inlet connection 33 flows via the maximum open main aperture 46, further via the load signaling channel 47 via the control slide 40 to the locking connection 35, further via the pressure relief valve 81 of the second valve assembly 80b, further via the check valve 72 of the first valve assembly 80a to the piston side of the third cylinder 73. The pressure fluid flowing back from the rod side of the third cylinder 73 flows via the unlocking connection 36 via the control slide 40 to the return connection 33 and from there to the tank 13.

In der Entriegelungsstellung 56 fließt das am Zulaufanschluss 33 heranströmende Druckfluid über den Steuerschieber 40 zum Entriegelungsanschluss 36 und von dort weiter an die Stangenseite des dritten Zylinders 73. Der Abzweig über die maximal geöffnete Hauptblende 46 ist am Ende des Lastmeldekanals 47 abgesperrt. Dieser verzweigte Strömungsweg ist allein der konkreten konstruktiven Umsetzung der Entriegelungsstellung am Steuerschieber geschuldet. Ein unverzweigter Strömungsverlauf analog zur Verriegelungsstellung 55 ist theoretisch ebenso möglich.In the unlocking position 56, the pressure fluid flowing in at the inlet connection 33 flows via the control slide 40 to the unlocking connection 36 and from there on to the rod side of the third cylinder 73. The branch via the maximum open main panel 46 is blocked off at the end of the load signaling channel 47. This branched flow path is solely due to the concrete design implementation of the unlocking position on the control slide. An unbranched flow path analogous to the locking position 55 is theoretically also possible.

Das von der Kolbenseite des dritten Zylinders 73 in der Entriegelungsstellung 56 zurückströmende Druckfluid fließt über das Druckbegrenzungsventil 81 der ersten Ventilbaugruppe 80a weiter über das Rückschlagventil 82 der zweiten Ventilbaugruppe 80b zum Verriegelungsanschluss 35 und von dort über den Steuerschieber 40 zum Rücklaufanschluss 33 weiter in den Tank 13.The pressure fluid flowing back from the piston side of the third cylinder 73 in the unlocking position 56 flows via the pressure relief valve 81 of the first valve assembly 80a via the check valve 82 of the second valve assembly 80b to the locking connection 35 and from there via the control slide 40 to the return connection 33 further into the tank 13 .

BezugszeichenReference symbols

1010
ArbeitsvorrichtungWorking device
1111
Richtung der SchwerkraftDirection of gravity
1212
Pumpepump
1313
Tanktank
1414
PumpenreglerPump controller
1515
DruckwaagePressure compensator
1616
Regelfeder Rule spring
2020
Auslegerboom
2121
erstes Endefirst ending
2222
erste Drehachsefirst axis of rotation
2323
erster Zylinderfirst cylinder
2424
zweites Endesecond ending
2525
zweite Drehachsesecond axis of rotation
2626
zweiter Zylindersecond cylinder
26'26'
zweiter Zylinder (alternative Ausführungsform)second cylinder (alternative embodiment)
2727
BasisBase
2828
Ausgleichsmechanismus balancing mechanism
3030
VentilValve
3131
erster Arbeitsanschlussfirst work connection
3232
zweiter Arbeitsanschlusssecond working connection
3333
ZulaufanschlussInlet connection
3434
RücklaufanschlussReturn connection
3535
VerriegelungsanschlussLocking connection
3636
Entriegelungsanschluss Release port
4040
Steuerschiebercontrol slide
4141
erste Richtungfirst direction
4242
zweite Richtungsecond direction
4343
FederFeather
4444
AktorActor
4545
StellungssensorPosition sensor
4646
HauptblendeMain aperture
4747
Lastmeldekanal Load reporting channel
5050
NeutralstellungNeutral position
5151
HubbereichLifting range
5252
Senkbereichsink area
5353
erste Entleerstellungfirst emptying position
5454
zweite Entleerstellungsecond emptying position
5555
VerriegelungsstellungLocking position
5656
Entriegelungsstellung Unlocking position
6060
StellungsreglerPositioner
6161
IstgrößeActual size
6262
SollgrößeTarget size
6363
Soll-Ist-Vergleich Target/actual comparison
7070
WerkzeugaufnahmeTool holder
7171
WerkzeugTool
7272
VerriegelungsvorrichtungLocking device
7373
dritter Zylinder third cylinder
8080
VentilbaugruppeValve assembly
80a80a
erste Ventilbaugruppefirst valve assembly
80b80b
zweite Ventilbaugruppesecond valve assembly
8181
DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
8282
Rückschlagventilcheck valve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 18/070920 A1 [0002]WO 18/070920 A1 [0002]
  • DE 102019204246 A1 [0003, 0030]DE 102019204246 A1 [0003, 0030]
  • DE 102012012142 A1 [0024]DE 102012012142 A1 [0024]
  • DE 102014224505 A1 [0031]DE 102014224505 A1 [0031]
  • DE 19631803 B4 [0033]DE 19631803 B4 [0033]

Claims (10)

Arbeitsvorrichtung (10), insbesondere Frontlader, mit einem Ausleger (20), der an einem ersten Ende (21) bezüglich einer ersten Drehachse (22) schwenkbar gelagert ist, wobei er mittels wenigstens eines ersten Zylinders (23) bezüglich der ersten Drehachse (22) schwenkbar ist, wobei an einem dem ersten gegenüberliegenden zweiten Ende (24) des Auslegers (20) ein Werkzeug (71) oder eine Werkzeugaufnahme (70) bezüglich einer zweiten Drehachse (25) schwenkbar befestigt ist, wobei das Werkzeug (71) bzw. die Werkzeugaufnahme (70) mittels eines zweiten Zylinders (26; 26') schwenkbar ist, wobei der zweite Zylinder (26; 26') an einen ersten und einen zweiten Arbeitsanschluss (31; 32) eines Ventils (30) angeschlossen ist, wobei das Ventil (30) außerdem einen Zulauf- und einen Rücklaufanschluss (33; 34) hat, wobei das Werkzeug (71) bzw. die Werkzeugaufnahme (72) durch Druckbeaufschlagung des ersten Arbeitsanschlusses (31) gegen die Wirkung der Schwerkraft (11) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (30) einen Steuerschieber (40) umfasst, der mittels wenigstens einer Feder (43) in eine Neutralstellung (50) vorgespannt ist, wobei er ausgehend von der Neutralstellung (50) mittels wenigstens eines verstellbaren Aktors (44) in eine erste und eine entgegengesetzte zweite Richtung (41; 42) stetig verstellbar ist, wobei sich in der ersten Richtung (41) an die Neutralstellung (50) ein Hubbereich (51) unmittelbar anschließt, wobei im Hubbereich (51) der erste Arbeitsanschluss (31) mit dem Zulaufanschluss (33) fluidisch verbunden ist, wobei eine entsprechende erste freie Strömungsquerschnittsfläche ausgehend von der Neutralstellung (50) in die erste Richtung (41) stetig und monoton zunimmt, wobei im Hubbereich (51) der zweite Arbeitsanschluss (32) mit dem Rücklaufanschluss (34) fluidisch verbunden ist, wobei sich in der zweiten Richtung (42) ein Senkbereich (52) an die Neutralstellung (50) unmittelbar anschließt, wobei im Senkbereich (52) der zweite Arbeitsanschluss (32) mit dem Zulaufanschluss (33) fluidisch verbunden ist, wobei eine entsprechende zweite freie Strömungsquerschnittsfläche ausgehend von der Neutralstellung (50) in die zweite Richtung (42) stetig und monoton zunimmt, wobei im Senkbereich (52) der erste Arbeitsabschluss (31) mit dem Rücklaufanschluss (34) verbunden ist, wobei sich in der zweiten Richtung (42) an den Senkbereich (52) wenigstens eine Entleerstellung (53; 54) anschließt, wobei in jeder Entleerstellung (53; 54) zumindest der erste und der zweite Arbeitsanschluss (31; 32) fluidisch miteinander verbunden sind.Working device (10), in particular a front loader, with a boom (20) which is pivotally mounted at a first end (21) with respect to a first axis of rotation (22), wherein it is pivoted relative to the first axis of rotation (22) by means of at least one first cylinder (23). ) is pivotable, with a tool (71) or a tool holder (70) being pivotally attached to a second end (24) of the boom (20) opposite the first, with respect to a second axis of rotation (25), the tool (71) or the tool holder (70) can be pivoted by means of a second cylinder (26; 26'), the second cylinder (26; 26') being connected to a first and a second working port (31; 32) of a valve (30), whereby the Valve (30) also has an inlet and a return connection (33; 34), the tool (71) or the tool holder (72) being movable against the effect of gravity (11) by pressurizing the first working connection (31), characterized in that the valve (30) comprises a control slide (40) which is biased into a neutral position (50) by means of at least one spring (43), starting from the neutral position (50) by means of at least one adjustable actuator (44). in a first and an opposite second direction (41; 42) is continuously adjustable, with a lifting region (51) directly adjoining the neutral position (50) in the first direction (41), the first working connection (31) being fluidly connected to the inlet connection (33) in the lifting region (51). , wherein a corresponding first free flow cross-sectional area increases steadily and monotonically starting from the neutral position (50) in the first direction (41), the second working connection (32) being fluidly connected to the return connection (34) in the lifting region (51), whereby in the second direction (42) a lowering region (52) directly adjoins the neutral position (50), wherein in the lowering region (52) the second working connection (32) is fluidly connected to the inlet connection (33), with a corresponding second free flow cross-sectional area starting from the neutral position (50) in the second direction (42) increases steadily and monotonically, with the first working end (31) being connected to the return connection (34) in the lowering area (52), with in the second direction (42) being connected to the Lowering area (52) has at least one emptying position (53; 54), wherein in each emptying position (53; 54) at least the first and second working ports (31; 32) are fluidly connected to one another. Arbeitsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei ein Stellungsregler (60) vorgesehen ist, mit welchem durch Verstellung des wenigstens einen Aktors (44) eine Istgröße (61) auf eine Sollgröße (62) einregelbar ist, wobei ein Stellungssensor (45) vorgesehen ist, mittels dessen eine Stellung des Steuerschiebers (40) als Istgröße (61) messbar ist, wobei der Stellungsregler (60) und/oder der wenigstens eine Aktor (44) so ausgelegt sind, dass sich der Steuerschieber (40) ausgehend vom Hubbereich (51), bei einer sprungartigen Verstellung der Sollgröße (62) in weniger als 300 ms, vorzugsweise in weniger als 100 ms, über den Senkbereich (52) hinweg in die der gewählten neuen Sollgröße (62) zugeordnete Entleerstellung (53; 54) bewegt.Working device (10). Claim 1 , wherein a positioner (60) is provided, with which an actual variable (61) can be adjusted to a target variable (62) by adjusting the at least one actuator (44), a position sensor (45) being provided, by means of which a position of the control slide (40) can be measured as an actual variable (61), the positioner (60) and/or the at least one actuator (44) being designed in such a way that the control slide (40), starting from the stroke range (51), moves in the event of a sudden adjustment of the Target variable (62) is moved in less than 300 ms, preferably in less than 100 ms, across the lowering range (52) into the emptying position (53; 54) assigned to the selected new target variable (62). Arbeitsvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in einer ersten Entleerstellung (53) der erste und der zweite Arbeitsanschluss mit dem Zulaufanschluss (33) verbunden sind, wobei der zweite Zylinder (16) so eingebaut ist, dass sich das Werkzeug (71) bzw. die Werkzeugaufnahme (70) in Richtung der Schwerkraft (11) absenkt.Working device (10) according to one of the preceding claims, wherein in a first emptying position (53) the first and second working ports are connected to the inlet port (33), the second cylinder (16) being installed in such a way that the tool (71 ) or the tool holder (70) is lowered in the direction of gravity (11). Arbeitsvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in einer zweiten Entleerstellung (54) der erste und der zweite Arbeitsanschluss (31; 32) mit dem Rücklaufanschluss (34) verbunden sind, wobei der zweite Zylinder (26; 26') so eingebaut ist, dass sich das Werkzeug (71) bzw. die Werkzeugaufnahme (70) in Richtung der Schwerkraft (11) absenkt.Working device (10) according to one of the preceding claims, wherein in a second emptying position (54) the first and second working ports (31; 32) are connected to the return port (34), the second cylinder (26; 26 ') being installed in this way is that the tool (71) or the tool holder (70) lowers in the direction of gravity (11). Arbeitsvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der zweite Zylinder (26) als Gleichgangzylinder ausgeführt ist, wobei in einer dritten Entleerstellung der erste Arbeitsanschluss (31) ausschließlich mit dem zweiten Arbeitsanschluss (32) fluidisch verbunden ist, wobei der zweite Zylinder (26) so eingebaut ist, dass sich das Werkzeug bzw. die Werkzeugaufnahme in Richtung der Schwerkraft (11) absenkt.Working device (10) according to one of the preceding claims, wherein the second cylinder (26) is designed as a synchronous cylinder, wherein in a third emptying position the first working connection (31) is fluidly connected exclusively to the second working connection (32), wherein the second cylinder ( 26) is installed in such a way that the tool or the tool holder lowers in the direction of gravity (11). Arbeitsvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Werkzeugaufnahme (70) eine mittels eines dritten Zylinders (73) betätigbare Verriegelungsvorrichtung (72) umfasst, wobei mittels der Verriegelungsvorrichtung (72) ein gesondertes Werkzeug (71), insbesondere eine Schaufel oder eine Gabel, mit der Werkzeugaufnahme (70) formschlüssig verriegelbar ist, wobei sich in der ersten Richtung (41) an den Hubbereich (51) oder in der zweiten Richtung (42) an den Senkbereich (52) eine Verriegelungs- und eine Entriegelungsstellung (55; 56) anschließt, wobei das Ventil (33) einen Verriegelungs- und einen Entriegelungsanschluss (35; 36) hat, an welche der dritte Zylinder (73) fluidisch angeschlossen ist, wobei der dritte Zylinder (73) in der Verriegelungsstellung (55) so mit dem Zulauf- und/oder dem Rücklaufanschluss (33; 34) fluidisch verbunden ist, dass sich die Verriegelungsvorrichtung (72) in die verriegelte Stellung bewegt, wobei der dritte Zylinder (73) in der Entriegelungsstellung (56) so mit dem Zulauf- und/oder dem Rücklaufanschluss (33; 34) fluidisch verbunden ist, dass sich die Verriegelungsvorrichtung (72) in die entriegelte Stellung bewegt, wobei der dritte Zylinder (73) in zumindest einer anderen Stellung des Steuerschiebers (40), vorzugsweise in allen anderen Stellungen des Steuerschiebers (40), hydraulisch fest eingespannt ist.Working device (10) according to one of the preceding claims, wherein the tool holder (70) comprises a locking device (72) which can be actuated by means of a third cylinder (73), wherein by means of the locking device (72) a separate tool (71), in particular a shovel or a Fork, with which the tool holder (70) can be locked in a form-fitting manner, with a locking and an unlocking position (55; 56), the valve (33) having a locking and an unlocking connection (35; 36), to which the third cylinder (73) is fluidly connected, the third cylinder (73) being in the locking position (55). is fluidly connected to the inlet and/or return connection (33; 34) so that the locking device (72) moves into the locked position, the third cylinder (73) in the unlocking position (56) being connected to the inlet and / or the return connection (33; 34) is fluidly connected so that the locking device (72) moves into the unlocked position, the third cylinder (73) being in at least one other position of the control slide (40), preferably in all other positions of the Control slide (40), is hydraulically clamped. Arbeitsvorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei der dritte Zylinder (73) so eingebaut ist, dass eine Druckbeaufschlagung des Verriegelungsanschlusses (35) bewirkt, dass sich die Verriegelungsvorrichtung (72) in die verriegelte Stellung bewegt, wobei zwischen den Verriegelungsanschluss (35) und den dritten Zylinder (73) zumindest eine Ventilbaugruppe (80) geschaltet ist, welche jeweils ein Druckbegrenzungsventil (81) und ein parallel geschaltetes Rückschlagventil (82) umfasst, wobei eine Öffnungsrichtung des Druckbegrenzungsventils (81) gleich einer Schließrichtung des zugeordneten Rückschlagventils (82) ist.Working device (10). Claim 6 , wherein the third cylinder (73) is installed such that pressurization of the locking port (35) causes the locking device (72) to move into the locked position, with at least between the locking port (35) and the third cylinder (73). a valve assembly (80) is connected, which each comprises a pressure relief valve (81) and a check valve (82) connected in parallel, an opening direction of the pressure relief valve (81) being equal to a closing direction of the associated check valve (82). Arbeitsvorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei zwei Ventilbaugruppen (80) in Reihe geschaltet sind, wobei die Öffnungsrichtungen der beiden Rückschlagventile (82) entgegengesetzt gerichtet sind.Working device (10). Claim 7 , wherein two valve assemblies (80) are connected in series, with the opening directions of the two check valves (82) being directed in opposite directions. Arbeitsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Entriegelungsstellung (56) weiter abseits der Neutralstellung (50) angeordnet ist als die Verriegelungsstellung (55).Working device (10) according to one of the Claims 6 until 8th , wherein the unlocking position (56) is arranged further away from the neutral position (50) than the locking position (55). Arbeitsvorrichtung (10) nach Anspruch 9, soweit dieser auf Anspruch 2 rückbezogen ist, wobei der Stellungsregler (60) und/oder der wenigstens eine Aktor (44) so ausgelegt sind, dass sich der Steuerschieber (40) ausgehend von der Entriegelungsstellung (56) bei einer sprungartigen Verstellung der Sollgröße (62) in weniger als 300 ms, vorzugsweise in weniger als 100 ms, über die Verriegelungsstellung (55) hinweg in die der gewählten neuen Sollgröße (62) zugeordnete weitere Stellung (50; 51; 52; 53; 54) bewegt.Working device (10). Claim 9 , as far as this one Claim 2 is back-related, wherein the positioner (60) and/or the at least one actuator (44) are designed such that the control slide (40) moves from the unlocking position (56) in less than 300° when the target size (62) is adjusted abruptly ms, preferably in less than 100 ms, moves beyond the locking position (55) into the further position (50; 51; 52; 53; 54) assigned to the selected new target variable (62).
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