DE1192896B - Steuerschieber fuer hydraulische Hebezeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

F06k

Deutsche Kl.: 47 g-29

1192896
P 27773 XII/47 g
25. August 1961
13. Mai 1965

Die Erfindung betrifft einen Steuerschieber für hydraulische Hebezeuge mit zwei Steuerstellungen, in denen die eine Verbraucherseite unter Druck steht und die andere Seite desselben mit dem Rücklauf verbunden ist, und einer Neutralstellung, in der beide Verbraucherseiten für das Druckmittel gesperrt sind, sowie einer schwimmenden Stellung, in der beide Verbraucherseiten miteinander verbunden sind.

Bei den bekannten Steuerschiebern für hydraulische Hebezeuge ist es üblich, die schwimmende Stellung an einem Ende des Hubes des Schieberkolbens nahe einer Steuerstellung, und zwar auf der der neutralen Stellung abgelegenen Seite des Schieberkolbens vorzusehen. Es sind die beiden Steuerstellungen des Schieberkolbens, wenn sie beispielsweise mit einer doppeltwirkenden Zylinderkolbenanordnung Verwendung finden, so eingerichtet, daß bei Bewegung des Kolbens oder des Zylinders in einer Richtung die Anordnung auseinandergestreckt bzw. bei Bewegung in die entgegengesetzte Richtung ao zusammengezogen wird, während in der schwimmenden Stellung der Kolben und der Zylinder freigegeben sind und sich relativ zueinander zu bewegen, wobei der Schieberkolben und das Gehäuse desselben Durchflußkanäle aufweisen, welche die Differenzialverschiebung des Kopfendes und des Kolbenstangenendes des Zylinders einander angleichen.

Ferner ist es üblich, eine Feder vorzusehen, welche den Schieberkolben zentriert, indem sie normalerweise so wirkt, daß der Schieberkolben aus den beiden Arbeitsstellungen in die neutrale Stellung gedrückt wird.

Zum Stand der Technik gehört es weiter, einen Arretierungsmechanismus vorzusehen, welcher den Schieberkolben nachgiebig in einer oder in beiden Steuerstellungen oder in der schwimmenden Stellung hält.

Bei den bekannten Steuerschiebern für hydraulische Hebezeuge, welche die übliche Zentrierungsfeder für den Schieberkolben aufweisen, den Arre- tierungsmechanismus bei der entfernt angeordneten . schwimmenden Stellung besitzen, muß der Schieberkolben aus den nebenliegenden Steuerstellungen von Hand in die schwimmende Stellung verschoben werden, in welcher er durch die Arretierung gehalten wird. Mit einer solchen Anordnung ist es also nicht möglich, daß er automatisch aus einer Steuerstellung in die schwimmende Stellung zurückkehrt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Steuerschieber der genannten Art so auszubilden, daß die Last, d. h. der entleerte Kippkasten eines Fahrgestells, unter Kraftanwendung aus einer ausgeschwenk-Steuerschieber für hydraulische Hebezeuge

Anmelder:

Parker-Hannifin Corporation, Cleveland, Ohio

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Phys. G. Liedl, Patentanwalt,

München 22, Steinsdorfstr. 22

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 26. August 1960 (52115)

ten Lage abgesenkt und dann die Absenkbewegung des Kippkastens in die schwimmende Stellung des Schieberkolbens unter der eigenen Schwerkraft fortgesetzt wird, so daß alles, was die Bedienungsperson zu tun hat, darin besteht, den Schieberkolben in die gewünschte Arbeitsstellung zu bewegen und ihn dann freizugeben, wodurch er sich automatisch auf die neutrale Stellung zu bewegt, wobei diese Bewegung aber in der schwimmenden Stellung durch die Arretierung beendet wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die schwimmende Stellung zwischen einer Steuerstellung und der Neutralstellung liegt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist bei einem Steuerschieber mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Rückführen des Schieberkolbens in die Neutralstellung eine zwischen zwei festen Schultern des Ventilgehäuses bewegliche Druckfeder vorgesehen, die von zwei auf dem Schieberkolben bis zu je einem Anschlagbund verschiebbaren Mitnehmern geführt und nur in der Neutralstellung entlastet ist. Weiterhin rastet bei Erreichen der schwimmenden Stellung der Schieberkolben in eine Arretiernut ein.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist aus der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen ersichtlich. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Steuerschieber entlang der Linie I-I in Fig. 2,

F i g. 2 eine Seitenansicht von links, teilweise entlang der Linie Π-ΙΙ der F i g. 1 gebrochen, und

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie ΙΠ-ΠΙ in F i g. 1 und 2;

509 569/174

F i g. 4 zeigt schematisch die Arbeitsstellung, um den Kippkasten zu senken,

Fig. 5 schematisch die schwimmende Stellung, um den geleerten Kippkasten unter der eigenen Schwerkraft sich absenken zu lassen und

Fig. 6 schematisch die andere Arbeitsstellung, um den Kippkasten und die darin befindliche Last anzuheben.

Der allgemein mit 1 bezeichnete Steuerschieber hat ein Gehäuse 2 mit einer Bohrung 3, in welcher der Schieberkolben 4 axial verschiebbar angeordnet ist. Die Bohrung 3 schneidet die Druckeinlaßkammer S nach der Einlaßöffnung 6, welche eine Druckzuführungsleitung 7 mit einem Rückschlagventil 8 aufweist, die in eine Druckzuführungskammer 9 endet, die ebenfalls die Bohrung 3 schneidet. Nahe der Druckeinlaßkammer 5 wird die Bohrung 3 durch eine Umleitkammer 10 geschnitten, die mit der Rücklauföffnung 11 des Gehäuses 2 über einen R-ücklaufkanal 12 in Verbindung steht, wobei die Rücklauföffnung 11 mit einem Vorratsbehälter verbunden ist. Die Bohrung 3 gleichfalls schneidend und zu beiden Seiten der Druckzuführungskammer 9 angeordnet, ist ein Paar von Verbraucherkammern 14 und 15 vorgesehen, welche in Verbraucheröffnungen 16 und 17 münden. Schließlich schneidet die Bohrung 3 drei Rücklaufkammern 18, 19 und 20, von denen zwei, nämlich 18 und 19, die Verbraucherkammern 14 und 15 einschließen und der dritte, nämlich 20, nahe der Umleitungskammer 10 angeordnet ist. Die Rücklaufkammern 18, 19 und 20 haben Verbindung mit der Rücklauföffnung 11 über einen gemeinsamen Rücklaufkanal 12.

Die Druckeinlaßkammer 5 hat eine Entlastungsleitung 21, die über den Rücklaufweg 18, 12 zu der Rücklauföffnung 11 führt. In dieser Entlastungsleitung 21 ist ein einstellbares Entlastungsventil 23 vorgesehen, bestehend aus einem zylindrischen Rohr 24, welches durch eine Feder 26 gegen den Ventilsitzstopfen 25 angedrückt wird, wenn nicht der Flüssigkeitsdruck in der Druckeinlaßkammer 5 so weit angestiegen ist, daß er die gegen das zylindrische Rohr 24 wirkende Federkraft 26 überwindet, Die Justierung des Drucks der Feder 26 wird mit Hilfe einer Schraube 27 herbeigeführt, welche in eine Buchse 28 eingeschraubt ist und gegen den Ventilsitzstopfen 25 anliegt. Die Stellschraube 27 ist mit Hilfe von Muttern 29 und 30 gesichert (Fig. 3).

Der Schieberkolben 4 ist mit sechs in axialem Abstand voneinander angeordneten Bunden 31, 32A, 32.0, 334, 33ß und 34 versehen. Ein Ende des Schieberkolbens 4 ist mit einem Steuerhebel ausgerüstet, während am anderen Ende des Schieberkolbens die Rückholeinrichtung 35 und eine Arretierung 36 angeordnet sind.

Die Rückholeinrichtung 36 hat (vgl. insbesondere F i g. 5) ein Paar von Federmitnehmern 37 und 38, zwischen denen eine Schraubenfeder 39 gespannt ist. Die Federmitnehmer 37 und 38 liegen gegen raumfeste Schultern 40 und 41 an. Wie am besten aus Fig. I ersichtlich ist, in welcher der Schieberkolben4 in seiner neutralen Stellung dargestellt ist, verursacht eine Bewegung desselben nach rechts auf Grund des Anschlagringes 42 eine Bewegung des Federmitnehmers 37 auf den anderen Federmitnehmer 38 hin, wodurch die Feder 39 zusätzlich gespannt wird. Wenn der Schieberkolben 4 losgelassen wird, wird sich somit die Feder 39 entspannen und den Schieberkolben 4 in seine neutrale Stellung zurückführen. Ähnlich verhält es sich, wenn der Schieberkolben 4 nach links bewegt wird. Der Federmitnehmer 38 wird sich wegen der Schulter 43 in Richtung auf den Federmitnehmer 37 bewegen und die Feder 39 zusätzlich spannen, so daß ein neues Loslassen des Schieberkolbens eine Entspannung der Feder 39 und damit eine Zurüekführung des Schieberkolbens 4 in die neutrale Stellung bewirkt.

ίο Die Arretierung 36 hält den Schieberkolben 4 nachgiebig in der »schwimmenden« Stellung, die zwischen der neutralen Stellung und der linken Arbeitsstellung des Schieberkolbens 4 angeordnet ist. Die Arretierung 36 umfaßt eine rohrförmige, eingeschraubte Verlängerung 45 des Schieberkolbens 4, in die innen eine Nut 46 eingedreht ist. In bezug auf das Gehäuse 2 fest angeordnet ist der Träger 47 der Arretierung, in dem die Mittel für die Arretierung, nämlich die Kugeln 48 für eine radiale Bewegung nach außen unter dem Einfluß der Feder 49, angeordnet sind, welche dann zur Wirkung gelangt, wenn die Nut 46 gegenüber den Kugeln 48 liegt. Die Kugeln 48 sind durch die Feder 49 mit ausreichender Kraft in der Nut 46 festgehalten, so daß die Rückholfeder 39 nicht wirksam werden kann, um den Schieberkolben 4 in seine neutrale Stellung zurückzuführen, wenn er aus seiner linken Arbeitsstellung entlassen worden ist.

Die Bunde 31, 33 B und 34 des Schieberkolbens sind in bekannter Weise mit V-förmigen Meßschlitzen versehen.

In den sehematisehen Schaubildern der F i g. 4, 5 und 6 ist eine Pumpe 50 dargestellt, die über die Leitung 51 mit einem Vorratsbehälter 52 verbunden ist. Die Auslaßöffnung der Pumpe 50 ist mit der Einlaßöffnung 6 des Gehäuses 2 verbunden, welche zu der Druckeinlaßkammer 5 führt. Die Rüeklaufleitung 53 führt zum Vorratsbehälter 52. Außerdem ist ein Arbeitszylinder 54 mit doppeltwirkendem Kolben über die Leitungen 56 und 57 mit den Verbraueherkammern 14 und 15 des Steuerschiebers 1 verbunden.

Naeh F i g. 1 wird in der neutralen Stellung des Schieberkolbens 4 der Flüssigkeitsstrom zu beiden Enden des Zylinders 58 durch die Bunde 32A und 32 B gesperrt. Die von der Pumpe 50 geförderte Flüssigkeit kann jedoch frei durch die Druckeinlaßkammer 5 in die Umleitungskammer 10 und von dort in den Rücklauf strömen, so daß die Pumpe 50 ohne Belastung arbeitet.

Der Arbeitszylinder 54 ist mit seinem doppeltwirkenden Kolben derart angeordnet, daß er einen Kipperkasten 59 eines Fahrzeuges betätigt, um ihn in die Kipp-Position anzuheben, wenn der Kolben 61 ausgefahren ist, wie in F i g. 4 dargestellt, und um den Kipperkasten in seine Ladestellung abzusenken, wenn der Kolben 61 eingezogen ist, wie in F i g. 6 dargestellt. In der entleerten Kippstellung des Kipperkastens 59 (s. F i g. 4) kann der Schwerpunkt unmittelbar oberhalb oder auf der rechten Seite der Kippwelle 60 Hegen, so daß es erforderlich ist, Flüssigkeitsdruck anzuwenden, um den Zylinder 54 wenigstens so weit zurückzuführen, bis der Schwerpunkt auf der linken Seite der Kippwelle 60 liegt, so daß der Kasten 59 dann unter seiner eigenen Schwere in die aus F i g. 6 ersichtliche Ladestellung herabsinken kann. Für eine solche Bewegung unter der eigenen Schwerkraft dient die schwimmende

Stellung des Schieberkolbens, die in F i g. 5 dargestellt ist.

Wenn angenommen wird, daß der Kolben 61 (s. F i g. 4) ausgefahren ist, um den Kipperkasten 59 in die Kippstellung anzuheben, daß der Schieberkolben 4 freigegeben worden ist, um in seine aus Fig. 1 ersichtliche neutrale Stellung durch die Rückholfeder 39 zurückgeführt zu werden und daß die Bedienungsperson den Kasten 59 abzusenken wünscht, ist lediglich der Schieberkolben 4 nach links zu bewegen, wie in F i g. 4 dargestellt.

Dabei sperrt der Bund 34 die Verbindung zwischen der Druckeinlaßkammer 5 und der Umleitungskammer 10. Zu gleicher Zeit öffnet die Nut zwischen den Bunden 32 B und 33^4 den Flüssigkeitsweg zwisehen der Druckzuführungskammer 9 und der Verbraucherkammer 15, welche über die Leitung 57 mit dem Kolbenstangenende des Arbeitszylinders 58 verbunden ist, so daß die von der Pumpe 50 geförderte Flüssigkeit dort hin strömt und eine Bewegung des Kolbens 61 nach unten verursacht. In dieser Stellung des Schieberkolbens 4 bildet die Nut zwischen den Bunden 31 und 32^4 eine Verbindung zwischen der Verbraucherkammer 14 und der Rücklaufkammer 18, so daß die vom Kopfende des Zylinders 58 weggeschobene Flüssigkeit über die Leitung 56, zum Vorratsbehälter 52 zurückfließt.

Wenn nun die Bedienungsperson den Schieberkolben 4 freigibt, wird die Rückholfeder 39, sobald sich der Schwerpunkt des Kipperkastens 59 auf der linken Seite der Kippwelle 60 befindet, den Schieberkolben 4 nach rechts in seine neutrale Stellung bewegen. Diese Zurückbewegung wird jedoch durch die Arretierung 36 zum Stillstand gebracht, so daß der Schieberkolben 4, in seiner in Fig. 5 ersiehtliehen, schwimmenden Stellung festgehalten wird. In dieser Stellung sind die Umleitungskammer 10 sowie die Druckeinlaßkammer 5 miteinander in Verbindung, so daß die Pumpe 50 nicht belastet wird. Ferner sperrt in dieser Stellung der Bund 32 B die Verbindung der Druckzuführungskammer 9 mit den beiden Verbraucherkammern 14 und 15.

In einer Längsbohrung des Steuerschiebers 4 ist ein unter Federwirkung stehendes Rückschlagventil 65 angeordnet, welches von der Flüssigkeit, die vom Kopfende des Zylinders 58 weggeschoben wird, von seinem Sitz abgehoben wird, wenn der Kolben 61 unter dem Einfluß des Gewichtes des Kipperkastens 59 seine Abwärtsbewegung forsetzt. Die Flüssigkeit strömt dabei durch die radialen Bohrungen 66, und weiter durch die radialen Bohrungen 68 in die Verbraucherkammer 15 und durch die Leitung 57 in das Kolbenstangende des Zylinders 58 ein und hält dieses Ende des Zylinders so mit Flüssigkeit gefüllt. Überschüssige Flüssigkeit aus dem Kopfende des Zylinders 58 wird dem Vorratsbehälter 52 über die engen Bohrungen 69 zugeführt, welche gleichzeitig durch das Rückschlagventil 65 freigegeben werden. Diese Bohrungen 69 dienen dazu, einen Gegendruck in den beiden Leitungen 56 und 57 aufzubauen, um die weitere Bewegung des Kolbens 61 nach unten in Richtung auf das Kopfende des Zylinders 58 hin zu steuern, während beide Enden des Zylinders vollständig mit Flüssigkeit gefüllt gehalten werden. Wenn der Kolben 61 das Ende seines Abwärtshubes in dem Zylinder 58 oder eine andere gewünschte, vorbestimmte Stellung erreicht, kann die Bedienungsperson von Hand den Schieberkolben 4 nach rechts bewegen. Sofort werden dann die Arretierungskugeln aus der Nut 46 gelöst, so daß die Zentrierfeder den Schieberkolben 4 in seine neutrale Stellung bewegen wird.

Wenn der Kolben 61 ausgefahren werden soll, um den Kipperkasten 59 in seine Kippstellung anzuheben, wird der Schieberkolben 4 nach rechts in die aus Fig. 6 ersichtliche Stellung bewegt. In dieser Stellung des Schieberkolbens 4 wird die Strömung zwischen der Druckeinlaßkammer 5 und der Umleitungskammer 10 durch den Bund 335 gesperrt, und die Druckflüssigkeit wird über das Rückschlagventil 8 auf dem Wege 9, 14, 56 in das Kopfende des Zylinders 58 fließen. Die vom Kolbenstangenende des Zylinders 58 vor sich hergeschobene Flüssigkeit wird durch 57, 15, 19, 12 und 53 in den Vorratsbehälter 52 fließen.

Wenn die Zylinder 54 bzw. der Kolben 61 das Ende seines Hubs erreicht hat, gibt die Bedienungsperson den Schieberkolben 4 frei, so daß ihn die Rückholfeder 39 nach links in seine neutrale Stellung bewegt, wodurch die Pumpe 50 entlastet wird und der Kolben 61 sowie der Zylinder 58 in der erreichten Stellung auf Grund der Sperrung der Verbraucherkammern 14 und 15 blockiert werden.

Es ist möglich, den Schieberkolben 4 auch in anderen Stellungen zu arretieren. Auch können Mittel vorgesehen werden, welche die Arretierung automatisch freigeben, sobald sich ein vorbestimmter Flüssigkeitsdruck im Verbraucher aufgebaut hat, oder sobald der Zylinder 54 eine vorbestimmte Stellung erreicht hat.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Steuerschieber für hydraulische Hebezeuge mit zwei Steuerstellungen, in denen die eine Verbraucherseite unter Druck steht und die andere Seite desselben mit dem Rücklauf verbunden ist, und einer Neutralstellung, in der beide Verbraucherseiten für das Druckmittel gesperrt sind, sowie einer schwimmenden Stellung, in der die beiden Verbraucherseiten miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die schwimmende Stellung (Fig. 5) zwischen einer Steuerstellung (F i g. 4 oder 6) und der Neutralstellung (F i g. 1) liegt.

2. Steuerschieber nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Rückführen des Schieberkolbens in die Neutralstellung, gekennzeichnet durch eine zwischen zwei festen Schultern (40, 41) des Ventilgehäuses (2) bewegliche Druckfeder (39), die von zwei auf dem Schieberkolben (4) bis zu je einem Anschlagbund (42,43) verschiebbaren Federmitnehmern (37,38) geführt und nur in der Neutralstellung (Fig. 1) entlastet ist.

3. Steuerschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberkolben (4) bei Erreichen der schwimmenden Stellung in eine Arretiernut (46) einrastet.

4. Steuerschieber nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberkolben (4) eine Längsbohrung (67) und in diese mündende Querbohrungen (66, 68) aufweist, über welche in der schwimmenden Stellung die Kammern (14,, 15) für den Verbraucher (54) miteinander in Verbindung stehen.

5. Steuerschieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längsbohrung (67) ein Rückschlagventil (65) angeordnet ist.

6. Steuerschieber nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Schieberkolben (4) Bohrungen (69) von geringer Weite vorgesehen sind, welche die eine Verbraucherkammer (15) mit der Rücklaufleitung (12) verbinden.

7. Steuerschieber nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstellungen (F i g. 4 oder 6) des Schieberkolbens (4) mit Bezug auf dessen Neutralstellung (F i g. 1) in entgegengesetzten Richtungen liegen.

8. Steuerschieber nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzuleitung von der Druckmittelquelle in zwei Zweigleitungen (6, 7) aufgespalten ist, von denen die letztere ein Rückschlagventil (8) enthält und zwischen den Verbraucherkammern (14, 15) mündet, während die erstere (6) in der schwimmenden Stellung mit dem Rücklauf (10, 12) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 608 824, 2 610 022,
916 049, 2 916 050.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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