DE1052250B

DE1052250B - Druckmittelsteuervorrichtung fuer mehrere wahlweise zu betaetigende Arbeitszylinder,insbesondere fuer die Bewegungen von Feuerwehrleitern

Info

Publication number: DE1052250B
Application number: DEK14720A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Oskar Herterich; Dipl-Ing Erich Huettner
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1952-07-03
Filing date: 1952-07-03
Publication date: 1959-03-05

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmittelsteuervorriabtung für mehrere wahlweise zu betätigende Arbeitszylinder, insbesondere für die Bewegungen von Feuerwehrleitern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die einzelnen Arbeitszylinder für die Ausführung beispielsweise verschiedener Leiterbewegungen, wie Aufrichten und Ausziehen der Leiter, mittels einer einzigen Pumpe in der Weise zu schalten, daß sie nur zeitlich nacheinander in Tätigkeit gesetzt werden können. Dies ist bei Feuerwehrleitern vorteilhaft, weil die Bewegungen sorgfältig beobachtet werden müssen. Bei dieser Schaltweise sind weniger Fehlgriffe zu erwarten als bei gleichzeitiger Schaltung mehrerer Bewegungsvorgänge.

Die Erfindung besteht in der Kombination eines an sich bekannten, als Mehrwegehahn ausgebildeten Umschaltorgans zur wahlweisen Verbindung der Druckmittelförderleitung mit jeweils einem der Arbeitszylinder und eines ebenfalls an sich bekannten, in einer Nebenleitung angeordneten Steuergliedes, welches die Druckmittelförderleitung in geöffneter Stellung mit dem Sammelraum für das Druckmittel verbindet und in geschlossener Stellung das Druckmittel nach dem eingeschalteten Arbeitszylinder leitet. Eine solche Steuervorrichtung hat den Vorteil, daß die Betätigung des als Mehrwegehahn ausgebildeten Umschaltorgans in den meisten Fällen bei drucklosen Druckmittelförderleitungen ausgeführt und damit erleichtert werden kann. Beispielsweise kann das Umschaltorgan bei geöffneter Stellung des in der Nebenleitung angeordneten Steuergliedes, d. h. also bei druckloser Förderleitung, bedient werden, wenn der zu betätigende Arbeitszylinder nicht bzw. noch nicht von der Last der von ihm bewegten Geräteteiles beaufschlagt wird. Mit der Erleichterung der Bedienung ist ferner eine Herabsetzung des Verschleißes und eine Sicherung gegenüber übermäßigen mechanischen Beanspruchungen gegeben. Das an sich bekannte Steuerglied in der Nebenleitung hat den Vorteil, daß die Pumpe in den häufig sehr langen Arbeitspausen zwischen den einzelnen Leiterbetätigungen entlastet ist.

Die Anordnung des Steuergliedes in der Nebenleitung, durch dessen Betätigung die Förderung des Druckmittels nach dem jeweils vorgewählten Arbeitszylinder eingeleitet wird, bietet ferner die Möglichkeit, zwischen der Steuervorrichtung und den Zylinderräumen der Arbeitszylinder jeweils nur eine Druckmittelleitung für die Zu- und Abführung des Druckmittels anzuordnen. Damit ist eine wesentliche Vereinfachung der Einrichtung und eine Erhöhung der Betriebssicherheit gegeben.

Das Umschaltorgan für die Vorwahl des Arbeitszylinders ist zweckmäßig als zylindrischer Schieber DruckmittelsteuervoiTictitiing für mehrere wahlweise zu betätigende Arbeitszylinder, insbesondere für die Bewegungen

von Feuerwehrleitern

Anmelder:

Klöckner-Humboldt-Deutz

Aktiengesellschaft, Köln-Deutz,

Mülheimer Str. 149/155

Dipl.-Ing. Oskar Herterich, Thalfingen bei Ulm/Donau, und Dipl.-Ing. Eridi Hüttner, Ulm/Donau,

sind als Erfinder genannt worden

ausgebildet, dessen Einstellung durch zwei aufeinanderfolgende Bewegungsvorgänge, wie axiale Ver-Schiebung und Verdrehung um seine Längsachse oder ^umgekehrt, erfolgt. Eine solche sinnfällige Bedienungsweise ist angesichts der verschiedenen zu schaltenden Leiterbewegungen vorteilhaft. Außerdem kann bei einer derartigen Ausbildung des Steuerorgans leicht eine zweite, die Druckmittelförderleitung unmittelbar mit dem Sammelbehälter verbindende Nebenleitung angeordnet werden, die von dem zylindrischen Schieber derart beherrscht wird, daß sie bei der Ausführung des ersten Bewegungsvorgangs geöffnet ist, bei der Ausführung des zweiten Bewegungsvorgangs dagegen geschlossen wird. Dieses hat den: besonderen Vorteil, daß das Umschaltorgan auch dann bei druckloser Förderleitung betätigt werden kann, wenn der zu betätigende Arbeitszylinder bereits von der Last des von ihm bewegten Geräteteils beaufschlagt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann darüber hinaus noch besondere Sicherheitseinrichtungen enthalten. Beispielsweise kann eine Sicherheitseinrichtung dadurch geschaffen werden, daß das Steuerglied unter der Wirkung einer Feder steht, die das Steuerglied beim Loslassen seines Bedienungshebels in die Offenstellung bewegt und dadurch die Förderung des Druckmittels nach dem jeweiligen Arbeitszylinder unterbricht. Ferner kann ein an sich bekanntes federbelastetes Überdruckventil vorgesehen sein, durch das das Druckmittel beim Auftreten unnormal großer Widerstände gegen die Verschiebung des Arbeitskolbens entweichen kann.

809 768/61

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Abb. 1 eine Druckmittelsteuervorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung,

Abb. 2 das mit dem Steuerglied in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnete Umschaltorgan der Steuervorrichtung im Längsschnitt des Gehäuses mit Ansicht der Steuerorgane,

Abb. 3 bis 6 Querschnitte nach den Linien III-III bis VI-VI der Abb. 2,

Abb. 7 bis 10 entsprechende Querschnitte bei jeweils anderer Stellung des Umschaltorgans und

Abb. 11 eine Ansicht der Kulissenführung nach Linie XI-XI der Abb. 2.

Nach Abb. 1 saugt die Pumpe α das Druckmittel aus einem Sammelbehälter b an und fördert es durch die Förderleitung c nach einem Umschaltorgan o, das je nach seiner Stellung die Verbindung mit einem der beiden Arbeitszylinder d_x und d₂ herstellt. In einer Nebenleitung k, die nach dem Sammelbehälter b zurückführt, ist ein Steuerglied / angeordnet, welches in geöffneter Stellung den Rücklauf des von der Pumpe a geförderten Druckmittels in den Sammelbehälter b freigibt. Falls der Kolben e_x des mit der Druckmittelförderleitung c verbundenen Arbeitszylinders d_x sich noch in angehobener Stellung befindet, wird auch das im Arbeitszylinder d_x enthaltene Druckmittel durch die Last des von dem Arbeitszylinder d_t bewegten Leiterteils über das Umschaltorgan ο und über das geöffnete Steuerglied f in den Sammelbehälter b zurückgeführt. Bei geschlossenem Steuerglied f dagegen fördert die Pumpe α das Druckmittel in den Arbeitszylinder d_t hinein, so daiß der Kolben e_t angehoben wird.

Wenn das geöffnete Steuerglied f bei in Ausgangsstellung befindlichem Kolben e_t geöffnet ist und allmählich geschlossen wird, so gelangt man zunächst zu einer Einstellung, bei welcher der sich vor dem Steuerglied / ausbildende Staudruck der äußeren Belastung des Kolbens e_t das Gleichgewicht hält. Bei weiterem Schließen des Steuergliedes f überwindet der größer werdende Staudruck den durch die äußere Belastung hervorgerufenen Verschiebewiderstand des Kolbens e_x und hebt ihn an. Die Hubgeschwindigkeit ist von der Größe des Staudrucks, also von der Größe des von dem Steuerglied / freigegebenen Querschnittes abhängig. Wenn bei angehobenem Kolben e_x das Steuerglied nunmehr wieder allmählich geöffnet ist, so tritt zunächst der Gleichgewichtszustand und damit ein Stillstand des Kolbens e_x ein und schließlich bei weiterem Öffnen die Rückbewegung in die untere Ausgangsstellung.

Ein als federbelastetes Überdruckventil ausgebildetes Sicherheitsventil g läßt das Druckmittel über eine weitere Nebenleitung; entweichen, falls bei geschlossenem Steuerglied / unnormal große Widerstände gegen die Bewegung des mit der Druckmittelförderleitung c verbundenen Arbeitskolbens e_± bzw. e_t auftreten.

In Abb. 2 ist im unteren Teil des Gehäuses 1 der als Umschaltorgan ausgebildete Schieber ο drehbar und längsverschiebbar gelagert. Das Druckmittel wird durch die an die Druckmittelförderleitung c angeschlossene Querbohrung 4 von oben in das Gehäuse 1 eingeführt. Das abfließende Druckmittel tritt durch die unten am Gehäuse 1 befindliche Abflußbohrung 5 aus und wird nach dem Sammelbehälter b zurückgeleitet. In der gezeichneten Stellung des Schiebers ο ist eine Verbindung zwischen der an die Druckmittelförderleitung c angeschlossenen Querbohrung 4 und der Abflußbohrung 5 über eine oben im Schieber ο längs verlaufende Nut 6, über den Raum 7 an der einen Stirnseite des Schiebers ο und über eine unterhalb des Schiebers ο im Gehäuse 1 angeordnete Längsnut 8 hergestellt. Der Schieber ο kann in Längsrichtung ohne Druckwiderstand verschoben werden, da der Raum 7 an der einen Stirnseite des Schiebers ο mit dem Raum 9 an der anderen Stirnseite über die Längsnut 8 im Gehäuse 1 verbunden ist. Als Führung dient hierbei eine am Gehäuse 1 befestigte, den Schaft 10 des Schiebers ο umschließende Kulisse 11, in deren Ausnehmung der Schalthebel 12 eingreift.

Abb. 11 läßt die Gestalt der Ausnehmung erkennen. Die einzelnen Querschlitze 13 der Ausnehmung, die eine Verdrehung des Schiebers ο um seine Längsachse ermöglichen, dienen zur Verbindung der Druckmittelförderleitung c mit jeweils einem Arbeitszylinder.

Beiderseits des Gehäuses 1 sind Anschlußbohrungen 15, 15, 17, 17, 18, 18 angeordnet, die jeweils paarweise einander gegenüberliegen und von denen jedes Paar für den Anschluß der zu den Zylinderräumen eines Arbeitszylinders führenden Leitungen bestimmt ist. Im Bereich jedes Paares von Anschlußbohrungen 15, 15, 17, 17, 18, 18 besitzt der Schieber 0 Ausnehmungen 14, 14, 16, 16, 22, 22 die ebenfalls paarweise einander gegenüberliegen. Während die im Bereich der Anschlußbohrungen 15, 15 und 17, 17 befindlichen Ausnehmungen 14, 14 und 16, 16 seitlich am Schieber ο angeordnet sind, sind die im Bereich der Anschlußbohrungen 18, 18 befindlichen Ausnehmungen 22, 22 oben und unten am Schieber ο angeordnet. Die obere Ausnehmung 22 ist durch eine radiale Bohrung 21 mit einer Längsbohrung 20 des Schiebers 0 verbunden. Die Längsbohrung 20 ist anderseits an zwei weitere, im Winkel von 90° gegeneinander geneigte radiale Bohrungen 19, 19 angeschlossen, die sich in der Mittelstellung des Schiebers ο im Bereich der Querbohrung 4 des Gehäuses 1 befinden.

Wenn der Schieber ο aus der dargestellten Mittelstellung nach rechts verschoben und entgegen dem Uhrzeigersinn um 45° verdreht wird, so entsteht gemäß Abb. 7 einerseits eine Verbindung zwischen der an die Druckmittelförderleitung c angeschlossene Querbohrung 4 und der einen Anschlußbohrung 15 über die eine der beiden Ausnehmungen 14, 14 des Schiebers ο und andererseits eine Verbindung zwischen der Abflußbohrung 5 und der anderen Anschlußbohrung 15 über die andere Ausnehmung 14 des Schiebers 0. Demnach wird mit der Druckmittelzufuhr nach dem einen Zylinderraum des an die Anschlußbohrungen 15, 15 angeschlossenen Arbeitszylinders gleichzeitig der andere Zylinderraum entlastet. Bei einer Verdrehung des Schiebers 0 in entgegengesetztem Sinne ergibt sich eine Umkehrung der Verbindungen, wie in Abb. 7 mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.

Wenn der Schieber ο aus der dargestellten Mittelstellung nach links verschoben und anschließend in dem einen oder anderen Sinne um 45° verdreht wird, ergeben sich gemäß Abb. 10 Verbindungen zwischen der Querbohrung 4 bzw. der Abflußbohrung 5 einerseits und den Anschlußbohrungen 17, 17 für einen weiteren Arbeitszylinder andererseits über die Ausnehmungen 16, 16 des Schiebers 0.

Eine weitere Verbindung zwischen der Querbohrung 4 bzw. der Abflußbohrung 5 einerseits und den Anschlußbohrungen 18, 18 für einen dritten Arbeitszylinder andererseits kann dadurch hergestellt werden, daß der Schieber 0 aus der gezeichneten Mittel-

stellung lediglich in dem einen oder anderen Sinne jeweils um 45° verdreht wird. Dann ist nämlich die Querbohrung 4 des Gehäuses 1 über eine der radialen Bohrungen 19, 19 des Schiebers ο über die Längsbohrung 20, ferner über die radiale Bohrung 21 und über die obere Ausnehmung 22, mit der einen Anschlußbohrung 18 verbunden, während die andere Anschlußbohrung 18 über die untere Ausnehmung 22 sowie über die unten im Gehäuse 1 angeordnete Längsnut 8 mit der Abfluißbohrung 5 verbunden ist. In Abb. 8 und 9 sind die Zu- und Ablaufverbindung durch eingezeichnete Linien mit Pfeilen gekennzeichnet.

Oberhalb des Schiebers o, der durch den Schalthebel 12 betätigt wird, befindet sich das Steuerglied f mit dem Handhebel 24. Das Steuerglied f besitzt an seinem Ende eine als Ventilteller arbeitende Kugel 25, die über ein Gewinde 26 auf ihren Sitz gedrückt bzw. von diesem abgehoben werden kann. Die Kugel 25 des Steuergliedes / beherrscht eine Bohrung, welche die Querbohrung 4 mit dem Raum des Gehäuses 1 verbindet, in dem sich das Steuerglied / bewegt. Dieser Raum ist andererseits mit dem Raum 7 an der einen Stirnseite des als Umschaltorgan ausgebildeten Schiebers ο über eine Gehäusebohrung 27 verbunden.

Bei ganz geöffnetem Steuerglied / und der Stellung des Schiebers ο nach einer der Abb. 7 bis 10 strömt das Druckmittel über die Gehäusebohrung 27, über den Raum 7 und über die Längsnut 8 des Gehäuses 1 der Abflußbohrung 5 zu, da der Kolben in dem betreffenden Arbeitszylinder durch seine Verbindung mit dem von ihm zu betätigenden Getriebe od. dgl. Widerstand bietet und das Druckmittel dann den Weg des geringsten Widerstandes nimmt. Steht aber der Schieber ο in der Stellung nach einer der Abb. 3 bis 6, so strömt bei geöffnetem Steuerglied/ das durch die Querbohrung 4 in das Gehäuse 1 eintretende Druckmittel teilweise durch die Bohrung 27 und teilweise durch die Nut 6 des Schiebers ο in den Raum 7 und weiter über die Längsnut 8 des Gehäuses 1 der Abflußbohrung 5 zu.

Bei ganz geschlossenem Steuerglied / dagegen strömt das gesamte Druckmittel nach dem jeweils eingeschalteten Arbeitszylinder, so daß der Kolben seine höchste Vorschubgeschwindigkeit erhält, wenn der Schieber ο eine der Stellungen nach Abb. 7 bis 10 einnimmt, da bei Schieberstellungen nach den Abb. 3 bis 6 keiner der Arbeitszylinder angeschlossen ist.

In Zwischenstellungen des Steuergliedes f schließlich strömt bei Einstellung des Schiebers ο nach einer der Abb. 7 bis 10 nur ein Teil des Druckmittels nach dem jeweils eingeschalteten Arbeitszylinder, und der Rest über das Steuerglied f nach der Abflußbohrung 5. Das Mengenverhältnis wird dabei einerseits durch den Strömungswiderstand des drosselnd wirkenden Steuergliedes/ und andererseits durch den in der Querbohrung 4 sich bildenden Staudruck bestimmt, der dem jeweiligen Verschiebewiderstand des betreffenden Arbeitskolbens entspricht. Man kann demnach mit der Einstellung des Steuergliedes f die Vorschubgeschwindigkeit des jeweiligen Kolbens zwischen Null und der Höchstgeschwindigkeit beliebig ändern.

Beim Auftreten unnormal großer Widerstände, beispielsweise wenn die Leiter beim Ausziehen gegen ein Gebäudeteil stößt, erhöht sich der Druck in der Steuervorrichtung so weit, daß ein an die Querbohrung 4 angeschlossenes, durch eine Feder 28 belastetes Rückschlagventil g sich öffnet. In diesem Falle strömt das Druckmittel durch das Ventil g, durch eine Bohrung 30 im Gehäuse 1, durch den auf der anderen Stirnseite des Schiebers ο befindlichen Raum 9 und durch die Längsnut 8 nach der Abflußbohrung 5.

Am Handhebel 24 des Steuergliedes / greift eine Feder 31 an, die den Handhebel 24 beim Loslassen ίο in eine Lage bewegt, in der das Steuerglied / geöffnet ist. Die Wirkung der Feder ist somit die einer Sicherheitseinrichtung.

Claims

Patentansprüche:

1. Druckmittelsteuervorrichtung für mehrere wahlweise zu betätigende Arbeitszylinder, insbesondere für die Bewegungen von Feuerwehrleitern, gekennzeichnet durch die Kombination eines an sich bekannten, als Mehrwegehahn ausgebildeten Umsohaltorgans (0) zur wahlweisen Verbindung der Druckmittelförderleitung (c) mit jeweils einem der Arbeitszylinder (^₁, d₂) und eines ebenfalls an sich bekannten, in einer Neben leitung (k) angeord-" neten Steuergliedes (/), welches die Druckmittelförderleitung (c) in geöffneter Stellung mit dem Sammelraum (b) für das Druckmittel verbindet und in geschlossener Stellung das Druckmittel nach dem eingeschalteten Arbeitszylinder (Ci₁) leitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zu- und Abführung des Druckmittels z>um bzw. vom einzelnen. Arbeitszylinder (^₁) nur eine einzige Leitung (C₁) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltorgan (o) als zylindrischer Schieber ausgebildet ist, dessen Einstellung durch zwei aufeinanderfolgende Bewegungsvorgänge, wie axiale Verschiebung und Verdrehung um seine Längsachse oder umgekehrt, erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeiiebnet durch eine zweite, die Druckmittelförderleitung (c) unimittelbar mit dem Sammelbehälter (b) verbindemde Nebenleitung, die von dem als zylindrischer Schieber ausgebildeten Umschaltorgan (0) derart beherrscht wird, daß sie bei Ausführung des ersten Bewegungs'vorganges des Schiebers geöffnet ist, bei Ausführung des zweiten Bewegungsvorganges dagegen geschlossen wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (/) unter der Wirkung einer Feder (31) steht, die das Steuerglied beim Loslassen seines Bedienungshebels (24) in die Offenstellung bewegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein federbelastetes Überdruckventil (g), durch das das Druckmittel beim Auftreten unnormaler großer Widerstände gegen die Verschiebung des Arbeitskolbens entweichen kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 409 233 und
979 837;

USA.-Patentschrift Nr. 2 114 262.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen