DE1217567B

DE1217567B - Hydraulic lifting or luffing work group for hydraulically operated mobile cranes with lowering control valve

Info

Publication number: DE1217567B
Application number: DED39727A
Authority: DE
Inventors: Kurt-Guenter Immeyer
Original assignee: Demag Zug GmbH
Current assignee: Demag Zug GmbH
Priority date: 1962-08-30
Filing date: 1962-08-30
Publication date: 1966-05-26

Description

Hydraulischer Hub- bzw. Wippwerks-Arbeitskreis für hydraulisch betriebene Mobilkrane mit Senkregelventil Ein älterer Vorschlag betrifft ein Senkregelventil für einen offenen hydraulischen Hub- bzw. Wipp= werks-Arbeitskreis für hydraulisch betriebene Mobilkrane bzw. Bagger, bei denen das Druckmittel über denselben Steuerschieber von der Pumpe her Kraftgeräten zugeführt und zum Abülbehälter zurückgeführt wird, mit Regel und Abschaltventil, wobei das in die Hebenleitung eingeschaltete Regel- und Abschaltventil einen mit einem im Druckmittelfluß liegenden Rückschlagventil versehenen Drosselkolben aufweist, der einen ebenfalls itn Druckmittelfluß liegenden Drosselspalt dadurch steuert, daß er in Richtung der Verkleinerung des Drosselspaltes durch eine das Lastniömett oder die Last messende Einrichtung hydraulisch über Leitungen gegen eine Rückstellkraft beaufschlagt wird, so daß sich bei größerer oder kleinerer Last bzw. größerem oder klei= nerem Lastmoment die Senkgeschwindigkeit selbsttätig verändert, indem der Drosselspalt mehr oder weniger Druckmittel zum Tank zurückfließen läßt, und daß ein mit seiner kleineren Fläche stets vom Betriebsdruck beaufschlagter Differentialkolben vorgesehen ist, der zusammen mit dem Drosselkolben den Drosselspalt bildet, und wobei dieser Differential= kalben im Sinne des Spaltschließens zusätzlich beaufschlagbar ist.Hydraulic lifting or luffing work group for hydraulically operated Mobile cranes with lowering control valve An older proposal concerns a lowering control valve for an open hydraulic lifting or luffing work group for hydraulic operated mobile cranes or excavators, in which the pressure medium is via the same control slide power equipment is fed from the pump and returned to the waste container, with control and shut-off valve, whereby the control valve switched on in the lifting line and a shut-off valve with a check valve located in the pressure medium flow has provided throttle piston, which also lies in itn pressure medium flow Throttle gap controls by moving in the direction of reducing the throttle gap by a device measuring the load gauge or the load hydraulically via lines is acted upon against a restoring force, so that when larger or smaller Load or greater or lesser load torque, the lowering speed automatically changed by the throttle gap flowing back more or less pressure medium to the tank leaves, and that one with its smaller area always acted upon by the operating pressure Differential piston is provided, which together with the throttle piston, the throttle gap forms, and this differential = calving in the sense of closing the gap in addition can be acted upon.

Bei der vorliegenden Erfindung geht es uni eine Verbesserung des vorbesehriebenen Senkregelventils, das auch als Abschaltventil arbeitet.The present invention is aimed at improving what has been described above Lowering control valve that also works as a shut-off valve.

Diese Verbesserung besteht darin, daß der den Drosselspalt steuernde Drosselkolben einen Stufenringkanal aufweist, der an die Senkleitung des Steuerschiebers über einen Kanal angeschlossen ist, außerdem eine Stufe mit einer Längsbohrung für den Durchtritt des Öles hinter ihre Stirnfläche besitzt und der einen Steuerkegel hat, der mit der Zylinderkante des Deckels des Senkregelventils ein Kegelabschlußventil bildet. Der Drosselkolben besitzt eine Längsbohrung, in der ein Rückstroindrosselktirper ängebrdnet ist, der durch Federn abgestützt wird.This improvement is that the one controlling the throttle gap The throttle piston has a stepped ring channel which is connected to the lowering line of the control slide is connected via a channel, also a step with a longitudinal hole for the passage of the oil behind its face and the one control cone has a cone shut-off valve with the cylinder edge of the cover of the lowering control valve forms. The throttle piston has a longitudinal bore in which a return flow throttle valve ängebrdnet is supported by springs.

Ein solches Ventil verschließt bei Rohrbruch vollautomatisch die Abflußleitung und erfüllt gleichzeitig alle Aufgaben der selbsttätigen Drosselung, Abschaltung bei Überlast und des freien Durchganges bei der Aufwärtsbewegung. Es kann sowohl in oder an einfach, als auch in oder vor doppeltwirkeinden Kraftgeräten verwendet werden, wobei es hierbei einerseits in dem Zylinderboden bzw. der Halterung eines Kraftgerätes eingebaut, dementsprechend mit der Kugel eines Kugelgelenkes versehen ist öder auch als Element einer kardanischen Aufhängung dient.Such a valve closes the drain pipe fully automatically in the event of a pipe break and at the same time fulfills all tasks of automatic throttling and shutdown in the event of overload and free passage during the upward movement. It can do both used in or on single, as well as in or in front of double-acting strength machines be, in this case on the one hand in the cylinder base or the holder of a Strength device built in, accordingly provided with the ball of a ball joint is or is also used as an element of a cardanic suspension.

Durch seine Gestaltung fügt es sich organisch in den hydraulischen offenen Steuerkreis ein. Es gestaltet diesen sehr einfach, da Steuerleitungen nicht notwendig sind, und erleichtert die Bedienung bezüglich der Sicherheit und erhöht die Arbeitsgeschwindigkeit des Kranes wegen des geringen Durchflußwiderstandes.Due to its design, it fits organically into the hydraulic open control circuit. It makes this very easy as there are no control lines are necessary, and facilitates the operation in terms of safety and increases the working speed of the crane due to the low flow resistance.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, F i g. 1 zeigt das Senkregelventil mit seinen Einzelheiten im Schnitt; < F i g. 2 zeigt seine Anordnung an einem Plunger-Zylinder und . F i g. 3 an einem doppeltwirkeffden Zylinder.An exemplary embodiment is shown in the drawing, FIG. 1 shows the lowering control valve with its details in section; <F i g. 2 shows its arrangement on a plunger cylinder and. F i g. 3 on a double knitting Cylinder.

In dem Zylinder 1 eines Kraftgerätes bewegt sich der Arbeitskolben 2, dessen Gestaltung jedoch nur, durch den Zylinderboden angedeutet ist. Zwischen dein Zylinder und einer nicht dargestellten Halterung des Kraftgerätes ist das Gehäuse 3 des erfindungsgemäßen Ventils angeordnet. Es kann abbildungsgemäß angeschweißt, aber auch in jeder arideren beliebigen Art angesetzt sein. Bei deniG gewählten Beispiel ist es mit einer Kugel 4. zum Anschlüß an die nicht dargestellte Kugelpfanne der Halterung versehen. Die Bohrung des Ventils, dessen Positionszahl 5 an der gezeichneten Stelle gleichzeitig einen besonderen weiter uliten beschriebenen Ringraum charakterisiert, ist durch mit rohrartigen Ansätzen versehene Deckel 6, 7 abgeschlossen.The working piston moves in the cylinder 1 of a power device 2, the design of which is only indicated by the cylinder base. Between Your cylinder and a bracket, not shown, of the strength machine is the housing 3 of the valve according to the invention arranged. It can be welded on as shown in the illustration, but it can also be used in any other arbitrary way. The example chosen for the IG it is with a ball 4. to connect to the ball socket, not shown Bracket provided. The bore of the valve, its position number 5 on the drawn Place at the same time characterizes a special annulus described further, is closed by covers 6, 7 provided with tubular extensions.

In der Bohrung bzw . . in den rohrartigen Ansätzen der Deckel 6, 7 kann sich der Kolben S bewegen, und zwar unter Abstützung gegen den Druck aus dem Zylinder auf den an der Stirnfläche 9 angebrachten. Kragen 10. Der Kolben besitzt demzufolge Stufenform, wobei die Stufe 11 eine Längsbohrung 11a für den Durchtritt des Öles hinter die Stirnfläche 9 aufweist und in die Bohrung des rohrartigen Ansatzes des Deckels 6 eintritt, während die Stufe 12 von dem Rohransatz des Deckels 7 geführt wird und sich mit einer kegelartigen Verjüngung 13 gegen die Kante 14 des Deckels 7 legen kann. Das` Ventilgehäuse 3 bcsitzt die Bohrungen 16, 17, 18. Die Bohrung 16 wird angeschlossen an die Leitung 19, die zu dem Dreifachsteuerschieber 20 führt, der über einen Handhebel 21 oder auch elektromagnetisch betätigt werden kann. Von dem' Steuerschieber 20 führen Leitungen zur Pumpe 22 bzw. zum Abölbehälter 23, ferner eine Leitung 24 an die Bohrung 25 des Deckels 7. Die Bohrung 17 verbindet das Ventil mit dem Zylinder 1. Die Bohrung 18 dient zur Entlüftung eines Ringraumes 26, der sich durch die Stufengestaltung des Kolbens ergibt.In the bore or. . The piston S can move in the tube-like extensions of the cover 6, 7, with support against the pressure from the cylinder on the end face 9. Collar 10. The piston accordingly has a step shape, the step 11 having a longitudinal bore 11a for the oil to pass behind the end face 9 and entering the bore of the tubular extension of the cover 6, while the step 12 is guided by the tubular extension of the cover 7 and can lie against the edge 14 of the cover 7 with a conical taper 13. The valve housing 3 has bores 16, 17, 18. The bore 16 is connected to the line 19, which leads to the triple control slide 20, which can be operated via a hand lever 21 or also electromagnetically. From the 'control slide 20 lines lead to the pump 22 or to the oil container 23, furthermore a line 24 to the bore 25 of the cover 7. The bore 17 connects the valve to the cylinder 1. The bore 18 is used to vent an annular space 26, the results from the step design of the piston.

Zwischen der kegelstumpfartigen Verjüngung 13 der Stufe 12 des Kolbens 8 hat der Kolben eine weitere eingeschnürte Übergangsstufe 27 mit einer Querbohrung 28, an die sich eine Längsbohrung 29 des Kolbens anschließt. In diese Bohrung ragt ein Rückstromdrosselkörper 30, der durch Federn, vorzugsweise gelochte Tellerfedern 31, am Kolben 8 abgestützt ist. Dieser Drosselkörper ist gleichfalls abgestuft und insonderheit mit Flügeln 32 versehen, die seine Führung sichern. Mit dem Sitzkegel 33 verengt er den Öldurchgang durch die Längsbohrung 29. Das in F i g. 3 noch dargestellte Rückschlagventil 34 wird weiter unten betreffs seiner Wirkung erörtert.Between the frustoconical taper 13 of the step 12 of the piston 8 the piston has a further constricted transition step 27 with a transverse bore 28, which is followed by a longitudinal bore 29 of the piston. In this hole protrudes a return flow throttle body 30, which by springs, preferably perforated disc springs 31, is supported on the piston 8. This throttle body is also graduated and in particular provided with wings 32 that secure its leadership. With the seat cone 33 it narrows the oil passage through the longitudinal bore 29. The in F i g. 3 still shown Check valve 34 is discussed below for its effect.

Anschließend sei die Wirkungsweise erklärt: Beim Auftoppen bzw. Lastanheben durch hydraulische Windwerke wird der Handhebel 21 nach links gezogen. Damit kann die Pumpe über die Leitung 24 der Bohrung 25 Drucköl zuführen. Dieses schiebt den Kolben 8 gegen den Lastdruck im Zylinder nach links. Das Drucköl fließt alsdann durch die Querbohrung 28 in die Längsbohrung 29 entlang den Flügeln 32 des Rückstromdrosselkörpers.30, der nach links verschoben wird und damit eine, drosselnde Wirkung am Sitzkegel 33 verhindert, weiter durch die Löcher der Tellerfedern 31 und durch die Bohrung 17 in den Arbeitszylinder 1. Der Arbeitskolben 2 wird angehoben und damit auch der Ausleger.Then the mode of operation will be explained: When topping up or lifting the load by hydraulic winches, the hand lever 21 is pulled to the left. The pump can thus supply pressure oil to the bore 25 via the line 24. This pushes the piston 8 to the left against the load pressure in the cylinder. The pressure oil then flows through the transverse bore 28 into the longitudinal bore 29 along the blades 32 of the return flow throttle body. 30, which is moved to the left and thus prevents a throttling effect on the seat cone 33 , further through the holes in the plate springs 31 and through the bore 17 in the working cylinder 1. The working piston 2 is raised and with it the boom.

Beim Abtoppen bzw. Lastsenken wird der Handhebel 21 nach rechts gelegt. Nunmehr arbeitet die Pumpe 22 über die Leitung 19 und die Bohrung 16 auf den Ringraum 5 zwischen dem Rohransatz des Deckels 7 und der linken Stufe des Kolbens 8 und schiebt diesen gegen den Druck im Zylinder auf die Stirnfläche 9 nach links. Es ergibt sich aus dem Arbeitszylinder 1 eine Verbindung zum Abölbehälter 23 zunächst über die Löcher 17 der Tellerfedern. Danach muß das Öl die Rückschlagdrosse133 passieren. Der Drosselquerschnitt ist veränderlich, je nach dem Druck im Zylinder auf den Drosselkörper 30, der gegen die Tellerfedern wirksam wird und damit die maximale Geschwindigkeit begrenzt.When tipping or lowering the load, the hand lever 21 is moved to the right. The pump 22 now works via the line 19 and the bore 16 on the annular space 5 between the pipe socket of the cover 7 and the left step of the piston 8 and pushes this against the pressure in the cylinder on the end face 9 to the left. It surrenders from the working cylinder 1 a connection to the oil container 23 initially via the Holes 17 of the disc springs. Then the oil has to pass the non-return throttle133. The throttle cross-section is variable, depending on the pressure in the cylinder on the throttle body 30, which acts against the disc springs and thus the maximum speed limited.

Anschließend fließt das Öl über die Zwischenräume der Flügel 32, die Längsbohrung des Kolbens, die Querbohrung 28, die Drosselstelle zwischen dem Kegel 13 des Kolbens 8 und der Kante 14 des Delc kels 7 in die Bohrung 25 weiter durch die Leitung 24 über den Steuerschieber 20 in den Tank.Then the oil flows over the spaces between the blades 32, the Longitudinal bore of the piston, the transverse bore 28, the throttle point between the cone 13 of the piston 8 and the edge 14 of the Delc angle 7 in the bore 25 further through the line 24 via the control slide 20 into the tank.

An der Drosselstelle des Kolbens 8 zwischen dem Kegel 13 und der Kante 14 erfolgt die eigentliche Durchflußregelung nach Maßgabe des Druckes im Ringkanals gegen den Lastdruck unter dem Kolben 2.At the throttle point of the piston 8 between the cone 13 and the edge 14, the actual flow control takes place in accordance with the pressure in the annular channel against the load pressure under the piston 2.

Tritt in der Leitung 19 ein Rohrbruch ein, so kann sich kein Gegendruck in dem Ringraum der Bohrung 5 aufbauen, so daß der Kolben 8 unter dem Druck des Öles aus dem Arbeitszylinder die Bohrung 25 verschließt.If a pipe rupture occurs in line 19, there can be no counterpressure build up in the annular space of the bore 5, so that the piston 8 under the pressure of the Oil from the working cylinder closes the bore 25.

Bei Rohrbruch in der Leitung 24 ist dieses ohnehin gegeben, da in jedem Fall die Leitung drucklos ist, weil der Kolben 8 über den Kegel 13 sowohl den Ausfluß des Öles aus dem Zylinder als auch das Lecköl sperrt, da die Stirnfläche 9 des Kolbens gegenüber der Stirnfläche der Kolbenstufe 12 so bemessen ist, daß der Kolben auf jeden Fall durch den inneren Druck des Zylinders nach rechts bewegt und den Zu- bzw. Abfluß über den Kegel 13 abschließt, solange in der Leitung 24 kein höherer Druck herrscht als in dem Druckraum des Zylinders.In the event of a pipe break in the line 24, this is the case anyway, since in any case the line is depressurized because the piston 8 blocks both the outflow of the oil from the cylinder and the leakage oil via the cone 13, since the end face 9 of the piston opposite the The end face of the piston stage 12 is dimensioned so that the piston moves to the right in any case by the internal pressure of the cylinder and closes the inflow and outflow via the cone 13 , as long as there is no higher pressure in the line 24 than in the pressure chamber of the Cylinder.

Somit schließt das Ventil, wenn der Steuerschieber 20 in 0-Stellung steht. Der Ausleger steht dabei absolut fest, da an der Absperrstelle zwischen dem Kegel 13 und der Kante 14 auch weiter kein Lecköl verlorengehen kann. Außerdem regelt es für jede Größe einer Last die entsprechende maximal zulässige Geschwindigkeit derart, daß die Bewegungsenergie etwa konstant bleibt. Dabei ergibt es sich gleichzeitig, daß das sonst selbsttätige Zunehmen der Geschwindigkeit bei Vergrößerung der Ausladung unterbleibt.The valve thus closes when the control slide 20 is in the 0 position stands. The boom is absolutely fixed because at the shut-off point between the Cone 13 and the edge 14 no leakage oil can be lost. Also regulates there is the corresponding maximum permissible speed for each size of a load such that the kinetic energy remains approximately constant. At the same time it results that the otherwise automatic increase in speed when the radius increases is omitted.

Bei der Anordnung des erfindungsgemäßen Ventils bei einem Plunger-Zylinder dient die Senkenleitung als Steuerleitung und ist damit an die Bohrung 16 angeschlossen.When arranging the valve according to the invention in a plunger cylinder the sink line serves as a control line and is thus connected to the bore 16.

Bei doppeltwirkenden Zylindern muß das öl gleichzeitig zum Zylinder zu- und abgeführt werden. Bei Anlagen, in denen ein solcher Wippwerkszylinder als Zugzylinder Verwendung findet, und dabei sowohl Druck auf der Kolbenstangenseite aus der Last als auch Druck aus dem Auslegergewicht in dem Raum hinter dem Kolben durch Rücklage über die Schwerachse möglich ist, muß ein zusätzliches gesteuertes Rückschlagventil 34 in die Ablaßleitung eingebaut werden.In the case of double-acting cylinders, the oil must be fed to and removed from the cylinder at the same time. In systems in which such a luffing mechanism cylinder is used as a pulling cylinder, and both pressure on the piston rod side from the load and pressure from the boom weight in the space behind the piston due to the back position over the center of gravity is possible, an additional controlled check valve 34 in the drain line must be installed.

Sinngemäß gilt dieses alles auch für Hubwerks-bzw. Wippwerkseinrichtungen, die über einen Hydrauhkmotor betrieben werden.This also applies analogously to hoisting gear or. Luffing equipment, which are operated by a hydraulic motor.

Claims

Claims: 1. Open hydraulic lifting or luffing work group for hydraulically operated mobile cranes or excavators, in which the pressure medium is supplied to power devices via a control valve from the pump and returned to the oil tank, with control and shut-off valve, whereby the in the lifting line switched on control and shut-off valve has a throttle piston, which controls a throttle gap also located in the pressure medium flow by acting against a restoring force in the direction of the reduction of the throttle gap, so that with greater or lesser load or greater or lesser load torque the The lowering speed changes automatically in that this throttle gap allows more or less pressure medium to flow back to the tank, characterized in that the throttle piston (8) controlling the throttle gap has a stepped ring channel (5) which connects to the sink line (19) of the control slide (20) via a channel (16) is connected, a Also has a step (11) with a longitudinal bore (11a) for the passage of the oil behind its end face (9) and which has a control cone (13) which forms a cone shut-off valve with the cylinder edge (14) of the cover (7).

2. Control and shut-off valve according to claim 1, characterized in that the throttle piston (8) has a longitudinal bore (29) in which a return flow throttle body (30) is arranged, which is supported by springs (31) . Documents considered: German Patent No. 1119 615; French Patent No. 1255 856; USA. Patent No. 2 483 312. Contemplated older patents: German patent no. 1179 348th.