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Zweitrommel-Greiferwindwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein Zweitrommel-Greiferwindwerk
mit einer Schließseil- und einer Halteseiltrommel, die auf einer angetriebenen Welle
frei drehbar angeordnet sind und von denen jede an die Welle durch eine Kupplung
anschließbar ist, wobei die Kupplungen durch ein Druckmittelsystem betätigbar sind,
das je eine durch Druckmittel betätigte Antriebsvorrichtung für jede Kupplung enthält.
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Es sind bereits Greiferwindwerke bekannt, die jeweils durch einen
einzigen Motor angetrieben werden, wobei die Schließ- und die Haltekupplung mittels
eines pneumatischen oder hydraulischen Mittels in der für den Greifvorgang erforderlichen
Weise betätigt werden. Bei einem bekannten Windwerk dieser Art sind außer Schließ-
und Haltekupplung auch je eine Schließ- und Haltebremse vorgesehen, wobei diese
Schaltelemente mittels eines einzigen Steuerhebels betätigt werden.
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Ferner sind Windwerke der eingangs erwähnten Art bekannt, bei welchen
mit Reibungskörpern arbeitende Kupplungen vorgesehen sind, die über ein Druckmittelsystem
betätigt werden, wobei die Schließseil- und die Halteseilkupplung an zwei Zweigen
des Druckmittelsystems liegen.
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Bei einer anderen bekannten Greiferwinde wird die Entleerungstrommel
unabhängig von der Hubtrommel und der Auslegertrommel über eine Rutschkupplung angetrieben.
Dabei ist ferner vorgesehen, daß die die Entleerungstrommel mitnehmende Rutschkupplung
von einer Feder im Eingriff gehalten wird und das Entleerungsseil so geführt ist,
daß die Seilspannung dem Anpreßdruck in der Rutschkupplung entgegenwirkt und dadurch
selbsttätig auf einem der Federspannung entsprechenden Wert gehalten wird. Bei dieser
Ausführungsform eines Windwerkes werden die miteinander in Berührung tretenden Teile
übermäßig erhitzt, so daß insbesondere Kupplungsbeläge sich rasch abnutzen. Auch
ist es nicht möglich, die Haltetrommel unabhängig zu steuern, so daß die Einsatzfähigkeit
eines derartigen Windwerkes beschränkt ist.
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Ein weiteres, bekanntes Windwerk arbeitet mit einer mechanischen Verriegelung
zwischen den Steuerungshebeln der beiden Kupplungen. Bei dieser Anordnung wird das
Verbindungsgestänge stark abgenutzt und muß ständig aufmerksam beobachtet werden,
um das Gestänge im Eingriff zu halten. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß
eine solche Vorrichtung nicht einstellbar ist, während das Windwerk in Betrieb ist.
Auch ändert sich das Ausmaß des Einpiffes der Haltekupplung unmittelbar mit dem
Einriff der Schließkupplung; daher wird, wenn die Schließkupplung nur teilweise
im Eingriff ist, nicht genügend Spiel- oder Schlaffheit des Seiles aufgenommen.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Zweitrommel-Greiferwindwerk
zu schaffen, bei der die mechanischen Mittel zur Schlaffseilverhütung durch ein
Druckmittelsystem ersetzt sind, so daß damit auch die Nachteile der mechanischen
Mittel beseitigt sind. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Zweitrommel-Greiferwindwerk
der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitungen, die zur
Schließseil- und zur Halteseilkupplung führen, je ein Steuerventil aufweisen und
durch eine Querleitung verbunden sind, die zwischen den Steuerventilen und den Kupplungen
in die Druckleitungen mündet und mit einer Strömungsmittelverriegelung ausgestattet
ist, die ein Druckbegrenzungsventil und eine zwischen diesem und der zur Halteseilkupplung
führenden Druckleitung gelegene Ventilvorrichtung enthält, die die Rückströmung
in Richtung auf das Druckbegrenzungsventil sperrt.
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Mit der Erfindung wird eine Greiferwindwerksteuerung geschaffen, bei
der die Anwendung einer Kraft von bestimmter Größe zur Erzielung des Eingriffes
der einen der beiden Kupplungen ein bestimmtes Maß des Eingriffes der zweiten Kupplung
verursacht; das Ausmaß des Eingriffes der zweiten Kupplung bleibt anschließend konstant,
ohne Rücksicht auf die Größe der Kraft, welche über die zunächst
erwähnte
Kraft bestimmter Größe hinaus angewendet wird, um die erste Kupplung in Eingriff
zu bringen. Die Erfindung ermöglicht außerdem, daß jede Seilwinde des Windwerkes
trotzdem vollständig unabhängig von der anderen Seilwinde betätigt werden kann.
Eine Nachstellung der erfindungsgemäßen Steuerung, wie sie bei mechanischen Einrichtungen
auf Grund der Abnutzung erforderlich ist, ist nicht nötig. Das erfindungsgemäße
Windwerk ist außerdem besonders einfach zu bedienen, und die Teile der Steuerung
sind billiger herzustellen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Ausbildung gemäß
der Erfindung dargestellt.
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F i g. 1 zeigt in einer schematisch gehaltenen Seitenansicht einen
Greifbagger, bei dem die Erfindung andwendbar ist; F i g. 2 zeigt in größerem Maßstab
in Vorderansicht und teilweise im Schnitt die Schließ- und Haltetrommeln und die
Kupplungen des Greiferwindwerkes; F i g. 3 zeigt in noch größerem Maßstab einen
Seitenriß der Schließkupplung nach der Linie 3-3 der F i g. 2; F i g. 4 zeigt einen
Horizontalquerschnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 3; F i g. 5 zeigt schematisch
das Steuerungsaggregat gemäß der Erfindung in einer Stellung, die die einzelnen
Teile der Steuerung während des Schließ- und des Hubvorganges einnehmen; F i g.
6 zeigt das Steuerungsaggregat ähnlich F i g. 5, wobei die einzelnen Teile die Stellung
während des Ausschüttens des Greifergefäßes einnehmen; F i g. 7 zeigt die Steuerung
ähnlich F i g. 5, wobei die einzelnen Teile die Stellung während des Hebens eines
teilweise geschlossenen Greifergefäßes oder während der Einstellung eines offenen
Greifergefäßes einnehmen, und F i g. 8 zeigt schließlich in schematischer Darstellung
eine zweite Ausführungsform eines Steuerungsaggregates gemäß der Erfindung, wobei
die einzelnen Teile der Steuerung ihre Stellung während des Schließ- und des Hubvorganges
einnehmen. Allgemeine Beschreibung Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß das Hauptgestell
11 des Greifbaggers einen Ausleger 12 trägt, der in einer vertikalen Ebene schwenkbar
an dem Gestell 11
drehbar gelagert ist. Ferner ist auf dem Hauptgestell 11
eine Schließseiltromme113 gelagert, von der das Schließseil 14 über eine am oberen
Ende des Auslegers 12 angeordnete Umlenkrolle 15 zu einem üblichen Greifergefäß
16 läuft, wo es über Rollen 17 und 18 geführt und schließlich an einem Haken 19
befestigt ist. Ferner ist die Halteseiltrommel 113 auf dem Hauptgestell
11 gelagert. Von der Halteseiltrommel 113 läuft das Halteseil 114 über eine
an der Spitze des Auslegers 12 gelagerte Umlenkrolle 115 und sodann zu dem Haken
19, an dem es mit seinem Ende befestigt ist.
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Das Greifergefäß 16 besteht aus zwei Greiferhälften 23 a, 23 b, die
außerhalb des Hakens 19 durch Arme 24 a, 24 b aufgehängt sind. Im Punkt 26 ist mit
dem inneren, oberen Ende einer jeden Greiferschalenhälfte 23 a, 23 b drehbar ein
Arm 27 verbunden, der die Rolle 18 trägt, welche an seinem anderen Ende drehbar
gelagert ist. Bei dieser Ausbildung wird durch Aufwinden des Schließseiles 14 das
Greifergefäß 16 geschlossen, wenn die Rolle 18 und der Arm 27 relativ zu der Rolle
17 und dem die Rolle 17 tragenden Haken 19 aufwärts bewegt werden.
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In F i g. 2 sind die Mittel zum Betätigen der Schließ- und der Halteseile
dargestellt. Eine Antriebswelle 28 ist um eine horizontale Achse drehbar in Lagern
29 a, 29 b gelagert, die auf dem Hauptgestell 11 befestigt sind. Auf der Antriebswelle
28 ist ein Zahnrad 30 mittels Keil befestigt, welches durch beliebige übliche Mittel
angetrieben wird, die in der Zeichnung nicht näher dargestellt sind.
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Die Schließseiltrommel13, welche das Schließseil 14 trägt, ist frei
drehbar auf der Welle 28 gelagert. Eine Kupplungstrommel 34 ist starr an einem Außenflansch
35 der Schließseiltrommel 13 befestigt. Ein Bremsband 36 arbeitet mit der Außenfläche
der Kupplungstrommel 34 zusammen und ist mit seinem einen Ende an einem Lagerbock
39 auf dem Hauptgestell 11 (F i g. 3) befestigt, während das andere Ende des Bremsbandes
36 mit einem Kniehebel 41 verbunden ist, der drehbar auf dem Lagerbock 39 gelagert
ist, so daß eine Drehbewegung des Knies Nebels 41, die auf irgendeine, in der Zeichnung
nicht näher dargestellte Weise bewirkt werden kann, eine Einstellung des Bremsbandes
36 herbeiführt.
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Die Halteseiltrommel113, welche das Halteseil 114 trägt, ist in ähnlicher
Weise frei drehbar auf der Welle 28 gelagert. Eine Kupplungstrommel 134 ist starr
an einem Außenflansch 135 der Halteseiltrommel 113 befestigt. Ein Bremsband 136
arbeitet mit der Außenfläche der Kupplungstrommel 134 zusammen und ist ähnlich dem
Bremsband 36 mit seinem einen Ende an einem Lagerbock 139 befestigt, während sein
anderes Ende mit einem Kniehebel ähnlich dem oben erwähnten Kniehebel 41 verbunden
ist.
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Im Inneren einer jeden Kupplungstrommel ist um die Welle 28 herum
der Kupplungsbetätigungsmecha nismus angeordnet. Da der Schließkupplungsbetätigungsmechanismus
und der Haltekupplungsbetätigungsmechanismus identisch ausgebildet sind, wird im
folgenden lediglich der Schließkupplungsbetätigungsmechanismus an Hand der Zeichnung
beschrieben.
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Aus den F i g. 3 und 4 ist ersichtlich, daß der Kupplungsbetätigungsmechanismus
eine Einbauplatte 53 aufweist, die auf der Welle 28 derart befestigt ist, daß sie
die Drehbewegung der Welle mitmacht. An gegenüberliegenden Enden der Einbauplatte
53 sind mittels Zapfen 56 zwei Schuhe 55 drehbar gelagert. Federn 57 zwischen den
jeweiligen Schuhen und der Einbauplatte 53 wirken darauf hin, daß die Schuhe normalerweise
außer Eingriff mit der ringförmigen Innenfläche 58 der Kupplungstrommel 34 gehalten
werden. Die Schuhe 55 sind so gelagert, daß sie sich in der gleichen Richtung (gemäß
F i g. 3 im Uhrzeigersinne) um ihre Drehzapfenachsen drehen, um mit der Fläche 58
in Eingriff zu kommen, so daß eine Drehung der Einbauplatte 53 relativ zu der Trommel
34 in der einen Richtung (gemäß F i g. 3 entgegen dem Uhrzeigersinne) die Schuhe
55 mit der Fläche 58 in Eingriff zu bringen sucht, während eine entgegengesetzte
Drehung der Einbauplatte 53 relativ zu der Trommel 34 die Schuhe 55 außer Eingriff
mit der Fläche 58 zu bringen sucht. Die Schuhe 55 werden durch einen üblichen Betätigungsmechanismus
betätigt, der aus Zylinder-Kolben-Aggregaten 59 besteht, von denen jedes drehbar
an einem Ende mit der Einbauplatte 53 und mit dem anderen Ende mit einem der Schuhe
55 mittels eines Kniehebels 62
verbunden ist, der drehbar an der
Einbauplatte 53 gelagert ist und der die Kraft des Zylinder-Kolben-Aggregates vervielfältigt.
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Durch eine Leitung 70 tritt Druckflüssigkeit in das Zylinder-Kolben-Aggregat
59 ein, um den Kolben zu verschieben, so daß der Schuh in Eingriff gelangt. Die
Leitungen 70 sind miteinander verbunden und werden durch eine gemeinsame Bohrung
72 in der Antriebswelle 28 gespeist, welche Bohrung ihrerseits mit Druckflüssigkeit
von einer Druckmittelquelle durch eine Leitung 73 (F i g. 2) gespeist wird, die
mit der Welle 28 durch eine drehbare Dichtungsverbindung 74 verbunden ist.
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Während des Betriebes werden die Schuhe 55 mit der Innenfläche 58
der Kupplungstrommel 34 in Eingriff gebracht, wenn Druckflüssigkeit durch die Leitung
73, die Bohrung 72 und die Leitungen 70 in die Zylinder 59 gelangt und die Kolben
derart verschiebt, daß die Kniehebel 62 (gemäß F i g. 3 im Uhrzeigersinne) um die
Drehzapfen derselben gedreht werden. Beschreibung des Steuerungssystems 1. Allgemeines
Unter Bezugnahme auf die F i g. 5 bis 7 wird nun das Steuerungssystem beschrieben,
welches Gegenstand der Erfindung ist. Obwohl das zu beschreibende Steuerungssystem
ein geschlossenes System ist, kann die Erfindung in gleicher Weise bei einem offenen
System angewendet werden, z. B. bei einer pneumatischen Steuerung, bei welcher der
nachstehend erwähnte Ölsumpf durch die Atmosphäre ersetzt ist.
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Aus F i g. 5 ist ersichtlich, daß das Steuerungssystem drei verschiedene
Hauptteile umfaßt, nämlich 1. einen Steuerungskreislauf für die Schließseilkupplung,
im folgenden kurz Schließkupplung genannt, 2. einen Steuerungskreislauf für die
Halteseilkupplung, im folgenden kurz Haltekupplung genannt, und 3. eine Flüssigkeitsverriegelung
zwischen den Kreisläufen 1. und 2.
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Eine Pumpe 75 fördert Druckflüssigkeit durch eine Leitung 76 sowohl
in den Schließsteuerungskreislauf als auch in den Haltesteuerungskreislauf. 2. Schließsteuerungskreislauf
Der Schließsteuerungskreislauf verläuft von der Leitung 76 über ein Schließsteuerventil
77, eine Leitung 79, ein Drosselventil 78 und eine Leitung 73, die zu den Zylinder-Kolben-Aggregaten
59 zur Betätigung der Schließkupplung führt.
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Das Schließsteuerventi177 kann aus einem üblichen Umsteuerventil,
z. B. einem Drehschieberventil bestehen, welches durch entsprechende Verstellung
eine Ventilöffnung alternativ mit einer von zwei anderen Ventilöffnungen verbindet.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, hat das Schließsteuerventil 77 eine
Einlaßöffnung 81, eine Auslaßöffnung 82 und eine Entleerungsöffnung 83. Ein
Drehschieber 84 verbindet die Auslaßöffnung 82 und die Leitung 79 entweder mit der
Einlaßöffnung 81 und der Leitung 76 oder mit der Entleerungsöffnung
83 und der Leitung 85, die in den ölsumpf 86 führt.
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Bei der in den F i g. 5 und 7 veranschaulichten Einstellung liefert
das Schließsteuerventil77 Druckflüssigkeit aus der Leitung 76 zu dem Drosselventil
78, welches zwecks Regulierung der Strömung der Druckflüssigkeit einstellbar ist
und welches seinerseits Druckflüssigkeit durch die Leitung 73 zu den Zylinder-Kolben-Aggregaten
59 zur Betätigung der Schließkupplung liefert und letztere betätigt, um die Schließkupplung
einzurücken.
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Bei der in F i g. 6 veranschaulichten Einstellung sperrt das Schließsteuerventi177
die Strömung der Druckflüssigkeit von der Pumpe und der Leitung 76
ab und
gestattet eine Entleerung der Druckflüssigkeit aus den Zylinder-Kolben-Aggregaten
59 durch die Leitung 73, das Drosselventil 78, die Leitung 79, das Schließsteuerventil
77 und die Leitung 85 in den Ölsumpf 86.
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3. Haltesteuerungskreislauf Der Haltesteuerungskreislauf führt von
der Leitung 76 über ein Haltesteuerventil 177, eine Leitung 179, ein Drosselventil
178 und eine Leitung 173 zu den die Haltekupplung betätigenden Zylinder-Kolben-Aggregaten.
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Das Haltesteuerventil 177 ist im wesentlichen ebenso wie das Schließsteuerventil77
ausgebildet. Sein Drehschieber 184 verbindet die Auslaßöffnung 182 und die
Leitung 179 entweder mit der Einlaßöffnung 181 und der Leitung 76 oder mit
der Entleerungsöffnung 183 und der Leitung 185.
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Bei der in den F i g. 5 und 6 dargestellten Einstellung sperrt das
Haltesteuerventi1177 jegliche Strömung von Druckflüssigkeit aus der Leitung 76 ab,
und daher strömt keine Flüssigkeit durch den Haltesteuerungskreislauf, um die Haltekupplung
zu betätigen. Wenn jedoch die Einstellung gemäß F i g. 7 vorgenommen wird, liefert
das Haltesteuerventil 177 Flüssigkeit aus der Leitung 76 zum Drosselventil 178,
welches zwecks Regulierung der Durchströmung der Druckflüssigkeit einstellbar ist
und welches seinerseits Druckflüssigkeit durch die Leitung 173 zu den die Haltekupplung
betätigenden Zylinder-Kolben-Aggregaten liefert und letztere betätigt, um die Haltekupplung
bei den nachstehend beschriebenen Arbeitsvorgängen in Eingriff zu bringen.
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4. Flüssigkeitsverriegelung Zwischen den vorstehend beschriebenen
Schließ-und Haltesteuerungskreisläufen ist eine Flüssigkeitsverriegelung oder Sperre
eingeschaltet, welche einen Eingriff der Haltekupplung bis zu einem bestimmten Grade
herbeiführt, wenn immer der Schließkupplungssteuerungskreislauf so eingestellt ist,
daß er die Schließkupplung zum Eingriff bringt. Diese Flüssigkeitsverriegelung oder
Sperre besteht im wesentlichen aus drei Hauptteilen, nämlich a) einem Druckregelventil
200, das mit der Schließkupplungsleitung 73 verbunden ist, b) einem Dreiwegeventi1201,
das mit der Haltekupplungsleitung 173 verbunden ist, und c) einem Schnellentlastungsventil
202, das das Druckregelventil 200 und das Dreiwegeventil 201 verbindet.
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a) Druckregelventil Das Druckregelventi1200 besteht aus einem üblichen
Druckregler, welcher einstellbar ist, um an seiner Auslaßseite einen bestimmten
Druck zu liefern, unabhängig von dem den vörbestimmten Auslaßdruck überschreitenden
Druck an seiner Einlaßseite.
Wie in der Zeichnung dargestellt, besteht
das Druckregelventil 200 aus einem Gehäuse 203 mit einer Einlaßöffnung
204 und einer Auslaßöffnung 205, die durch eine zentrale Ventilkammer
206 in Verbindung stehen, in der ein spulenförmiger Ventilkörper 207 axial
verschiebbar gelagert ist. Die Einlaßöffnung 204
ist mit einer Abzweigung
der Leitung 73 verbunden, während die Auslaßöffnung 205 mit einer Leitung
218 in Verbindung steht.
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Der Ventilkörper 207 ist einstellbar, um die Strömung der Druckflüssigkeit
von der Einlaßöffnung 204
zu der Auslaßöffnung 205 zu regulieren. Die Einstellung
geschieht durch eine Einstellspindel 208, welche eine Feder 209 zusammendrückt,
die ihrerseits auf eine Membran 210 drückt, gegen welche der Ventilkörper
207 unter der Wirkung einer Feder 211 und des Flüssigkeitsdruckes in der Ventilkammer
206 gedrückt wird. Die Auslaßöffnung 205 ist durch einen Seitenkanal
205 a mit einer zwischen der Membran 210 und dem Ventilkörper 207 befindlichen
Kammer 212 verbunden. Solange die von unten auf die Membran 210 wirkende
Kraft, die von dem Druck in der Auslaßöffnung 205 und damit in der Kammer
212
ausgeübt wird, nicht die abwärts gerichtete Kraft überschreitet, welche
von der auf eine bestimmte Spannung eingestellten Feder 209 von oben auf die Membran
210 ausgeübt wird, ist der Ventilkörper 207 so eingestellt, wie aus
F i g. 5 ersichtlich ist, d. h., er gestattet eine Strömung der Druckflüssigkeit
von der Einlaßöffnung 204 nach der Auslaßöffnung 205.
Wenn jedoch der
Druck in der Auslaßöffnung 205
gerade die von der entsprechend eingestellten
Feder 209 von oben her auf die Membran 210 ausgeübte Kraft überschreitet,
bewegt sich die Membran 210
unter der Wirkung des Flüssigkeitsdruckes aufwärts
und gestattet dem Ventilkörper 207, sich unter der Wirkung der Feder
211 und des Flüssigkeitsdruckes in der Kammer 206 gegen einen Ventilsitz
213 zu legen und eine weitere Strömung der Flüssigkeit von der Einlaßöffnung
204 zu der Auslaßöffnung 205 zu sperren.
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Auf diese Weise liefert das Druckregelventi1200 Druckflüssigkeit von
der Einlaßöffnung 204 zu der Auslaßöffnung 205 mit einem bestimmten,
von der Bedienungsperson einstellbaren Druck. Dieser Austrittsdruck bleibt konstant
gegenüber einem beliebigen Einlaßdruck, der den vorbestimmten Austrittsdruck überschreitet.
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Der dargestellte Typ des Druckregelventils hat einen zusätzlichen
Vorteil insofern, als er eine Herunterregulierung des von dem Druckregler gelieferten
Druckes ermöglicht, ohne daß sich eine Entleerung des geschlossenen Flüssigkeitssystems
im Anschluß an die Auslaßöffnung 205 einstellt. Die fehlende Entleerung in
den ölsumpf würde sich dann einstellen, wenn sich der Druck von oben auf die Membran
210
vermindern würde, wodurch sich der Ventilkörper 207 gegen den Ventilsitz
213 anlegt. Zu diesem Zweck ist ein Durchtrittskanal 214 in der Membran
210 vorgesehen, der normalerweise durch ein Kugelventil oder einen Ventilkegel
215 verschlossen gehalten ist, das bzw. der auf der oberen Stirnfläche des
Ventilkörpers 207 angeordnet ist. Diese Ausbildung spielt zwar keine Rolle
für die Funktion des Druckregelventils 200 bei der Regulierung des von der
Einlaßöffnung 204 nach der Auslaßöffnung 205
gelieferten Druckes und
ist auch für die Erfindung nicht unbedingt wesentlich, aber sie wird vorzugsweise
angewendet, weil sie der Bedienungsperson erlaubt, den gelieferten Druck während
des Betriebes der Einrichtung auf einfache Weise durch Einstellung der Spindel
208 zu senken, wodurch die von oben her auf die Membran 210 ausgeübte
Kraft vermindert wird. Wie gesagt, gestattet eine solche Verminderung der abwärts
gerichteten Kraft dem Ventilkörper 207
sich auf den Ventilsitz 213 zu legen,
aber wenn dies bei dem dargestellten Ventil geschieht, sperrt das Kugel- oder Kegelventil
215 den Durchtrittskanal 214 nicht länger ab, sondern gestattet anstattdessen
ein Durchströmen von Flüssigkeit aus der Kammer 212 durch die Entleerungsöffnung
216 und eine Leitung 217, die mit der Leitung 85 verbunden
ist. Diese Entleerung von Flüssigkeit wird fortgesetzt, bis der Druck in der Auslaßöffnung
205 auf eine solche Höhe reduziert ist, bei der er der reduzierten, abwärts
gerichteten, von der Feder 209 auf die Membran 210
ausgeübten Kraft
gleich ist, in welchem Zeitpunkt die Membran 210 sich wieder auf das Kugel- oder
Kegelventil 215 aufsetzt und dadurch eine weitere Strömung von Flüssigkeit
durch den Durchtrittskanal 214 sperrt.
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b) Dreiwegeventil Das Dreiwegeventil 201 verbindet die Schließ-
und Haltekupplungssteuerungskreisläufe in solcher Weise, daß erstens wenn immer
die Schließkupplung betätigt wird und das Haltesteuerventil 177 die Strömung
der Druckflüssigkeit von der Pumpe 75 absperrt, die Haltekupplung teilweise durch
die regulierte Druckflüssigkeit in Eingriff gebracht wird, welche von dem Druckregelventi1200
der Haltekupplung über das Dreiwegeventil zugeführt wird, welches gleichzeitig ein
Rückströmen dieser Druckflüssigkeit von der Haltekupplung durch das Haltesteuerventil
177 sperrt (vgl. F i g. 5), und daß zweitens selbst dann, wenn eine unabhängige
Betätigung der Haltekupplung gewünscht wird, die Haltekupplung unabhängig durch
die Druckflüssigkeit betätigt wird, die von der Pumpe 75 über das Haltesteuerventil
177 durch das Dreiwegeventil geliefert wird, welches dann automatisch die Strömung
der Druckflüssigkeit zwischen der Haltekupplungsleitung 173 und dem Druckregelventil
200 unterbricht (vgl. F i g. 7).
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Das Dreiwegeventil 201 besteht aus einem üblichen Absperrschieberventil,
welches eine Strömung der Flüssigkeit von einem von zwei Einlässen zu einem Auslaß
gestattet, während die Strömung zu oder von dem anderen Einlaß gesperrt wird. Wie
aus den F i g. 5 bis 7 ersichtlich ist, besteht das Dreiwegeventil 201 aus
einem Gehäuse 228 mit Einlaßöffnungen 229, 230 und einer Auslaßöffnung 231.
Das Gehäuse 228 enthält einen Zylinder 232, mit welchem die Öffnungen
229, 230 und 231 in Verbindung stehen. Ein nach Art eines Weberschiffchens in dem
Zylinder 232 gleitbar hin und her beweglicher Kolbenschieber 233 ist dicht
in den Zylinder eingepaßt und kann die Auslaßöffnung 231 alternativ mit der Einlaßöffnung
229 (F i g. 5) oder mit der Einlaßöffnung 230 (F i g. 7) verbinden, je nachdem,
ob der Kolbenschieber 233 in die eine oder in die andere der erwähnten Stellungen
verschoben wird, was davon abhängt, ob der Flüssigkeitsdruck in einer der beiden
Einlaßöffnungen größer ist als in der anderen. Wenn z. B. gemäß F i g. 5 Druckflüssigkeit
aus der Leitung 227 in die Einlaßöffnung 229 mit einem größeren Druck
eingeführt wird als demjenigen der
Flüssigkeit in der Einlaßöffnung
230, die von der Leitung 173 des Haltesteuerungskreislaufes gespeist wird, wird
der Kolbenschieber 233 so verschoben, daß er die Einlaßöffnung 230 abschließt und
eine Strömung der Flüssigkeit von der Einlaßöffnung 229 in die Auslaßöffnung 231
gestattet, von der die Leitung 173 zu der Haltekupplung führt. Wenn alternativ gemäß
F i g. 7 in die Einlaßöffnung 230 Druckflüssigkeit mit einem höheren Druck als dem
Flüssigkeitsdruck in der Einlaßöffnung 229 eingeführt wird, verschiebt sich der
Kolbenschieber 233 in umgekehrter Richtung, schließt die Einlaßöffnung 229 ab und
gestattet die Strömung der Flüssigkeit von der Einlaßöffnung 230 zu der Auslaßöffnung
231.
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Die Auslaßöffnung 231 wird an der Stelle ihrer Verbindung mit dem
Zylinder 232 von einem Längsschlitz 234 überdeckt, der etwas länger als der Kolbenschieber
233 ist. Der Längsschlitz 234 dient dazu, eine Strömung der Flüssigkeit an dem Kolbenschieber
233 vorbei zu der Auslaßöffnung 231 zu gestatten, wenn der Kolbenschieber 233 als
Folge eines gleichen Druckes in den beiden Einlaßöffnungen 229, 230 in der Mitte
über der Auslaßöffnung 231 zu stehen kommt, so daß eine Sperrung der Auslaßöffnung
231 durch den Kolbenschieber 233 verhindert wird, während sich letzterer zwischen
den beiden, in F i g. 5 und 7 dargestellten Alternativstellungen verschiebt.
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Es sei bemerkt, daß das Dreiwegeventi1201 bei der Einstellung der
Einrichtung gemäß F i g. 5 bis 7 nur erforderlich ist, weil das Haltesteuerventil177
normalerweise mit der Entleerungsleitung verbunden ist, wenn es seine Nicht-Betätigungsstellung
gemäß den F i g. 5 und 6 einnimmt.
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Das Steuerungssystem kann daher alternativ auch entsprechend der in
F i g. 8 dargestellten zweiten Ausführungsform ausgebildet sein. Diese Ausführungsform
ähnelt der ersten Ausführungsform, ist aber beträchtlich vereinfacht. Wie aus F
i g. 8 ersichtlich ist, stimmt das Steuerungssystem mit der ersten Ausführungsform
überein mit Ausnahme folgender Punkte: 1. An Stelle des Druckregelventils 200 ist
ein vereinfachtes, übliches Ventil 200a mit konstantem Auslaßdruck vorgesehen, welches
einen bestimmten konstanten Druck aus der Leitung 73 in die Leitung 173 liefert.
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2. Zwischen dem einen konstanten Auslaßdruck liefernden Ventil 200
a und der Leitung 173 ist ein übliches Einweg-Absperrventil 201a eingeschaltet,
welches so eingebaut ist, daß es lediglich eine Flüssigkeitsströmung von dem Ventil
200a in die Leitung 173 gestattet, dagegen eine Flüssigkeitsströmung
von der Leitung 173 nach dem Ventil 200a verhindert.
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3. das Haltesteuerventil177 ist mit einer dritten Einstellung versehen,
in der die Auslaßöffnung 182 vollständig gesperrt ist. Der Zweck und die Arbeitsweise
dieser Ersatzteile entspricht dem Zweck und der Arbeitsweise der von demselben ersetzten
Teile, ausgenommen, daß keine Einstellung des von dem Ventil 201a gelieferten, regulierten
Druckes vorgesehen ist.
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c) Schnellentlastungsventil Aus den F i g. 5 bis 7 ist ersichtlich,
daß das chnellentlastungsventi1202 in der Flüssigkeitsverriegelung zwischen dem
Dreiwegeventil 201 und dem Druckregelventi1200 eingeschaltet ist. Das Schnellentlastungsventil
dient dazu, schnell die Hochdruckflüssigkeit abzuleiten, welche aus der Leitung
173 durch den Längsschlitz 234 in die Leitung 227 strömt, während sich der Kolbenschieber
233 aus seiner Stellung gemäß F i g. 5 in seine Stellung gemäß F i g. 7 verschiebt,
d. h. während der Betätigung der Haltekupplung durch ihren besonderen Steuerungskreislauf.
Diese Druckflüssigkeit würde andernfalls langsam durch die Entleerungsöffnung 216
des Druckregelventils 200 abgeführt werden, bis das Haltesteuerventil 177
auf Entleerung umgestellt wäre, zu welcher Zeit der Druck dieser Flüssigkeit in
der Einlaßöffnung 229 den Druck in der Einlaßöffnung 230 des Dreiwegeventils
201 überschreiten würde. Daher würde der Kolbenschieber 233 unter der Wirkung
dieses Druckes sich verschieben, die Einlaßöffnung 230 absperren und die Einlaßöffnung
229 mit der Auslaßöffnung 231 verbinden, und auf diese Weise die Strömung der Flüssigkeit
durch die Leitung 173 zu der Haltekupplung gestatten, wodurch deren Lösung verzögert
würde. Obwohl das Schnellentlastungsventi1202 gegebenenfalls auch fortgelassen werden
könnte, ist seine Anordnung doch wünschenswert, weil dadurch die erwähnte Hochdruckflüssigkeit
unmittelbar nach ihrem Eintritt in die Leitung 227 abgeleitet werden kann, wodurch
eine sofortige Lösung der Haltekupplung ermöglicht wird bei späterer Bewegung des
Haltesteuerventils 177 in seine in F i g. 6 dargestellte Entleerungsstellung.
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Das Schnellentlastungsventi1202 entspricht dem üblichen Typ eines
Überdruckventils, welches bei seiner Betätigung eine Öffnung alternativ mit einer
von zwei anderen Öffnungen des Ventils verbindet entsprechend einer Druckdifferenz
zwischen der ersten Ventilöffnung und einer der beiden anderen Ventilöffnungen.
So ist eine in die Leitung 227 führende Auslaßöffnung 221 entweder mit der Einlaßöffnung
220 verbunden, die durch die Leitung 218 an die Auslaßöffnung 205
des Druckregelventils 200 angeschlossen ist, oder sie ist mit der Entleerungsöffnung
222 verbunden, die durch eine Leitung 226 in die Entleerungsleitung 85 führt.
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Wie aus F i g. 6 ersichtlich ist, wird ein Ventilkörper
224 des Schnellentlastungsventils 202 von einer Feder 225 leicht vorgeschoben,
so daß dieser die Einlaßöffnung 220 schließt und die Entleerungsöffnung 222 freigibt.
In dieser Stellung kann Flüssigkeit von der Auslaßöffnung 221 zur Entleerungsöffnung
222 strömen. Wenn jedoch, wie in F i g. 5 dargestellt ist, in die Einlaßöffnung
220 eine Druckflüssigkeit eingeführt wird, deren Druck höher ist als derjenige der
Feder 225 und der Flüssigkeit in der Ventilkammer 223, wird der Ventilkörper 224
sogleich derart verschoben, daß er die Entleerungsöffnung 222 absperrt und die Strömung
der Flüssigkeit von der Einlaßöffnung 220 zu der Auslaßöffnung 221 gestattet.
Wenn dagegen alternativ der Druck der Feder 225 und der Flüssigkeitsdruck in der
Auslaßöffnung 221 den Druck in der Einlaßöffnung 220 überschreitet, verschiebt sich
der Ventilkörper 224 wieder unter der Wirkung des genannten Flüssigkeitsdruckes
und der Feder 225, um die Einlaßöffnung 220 zu sperren und die Entleerungsöffnung
222 zu öffnen, so daß Flüssigkeit aus der Leitung 227 und der Auslaßöffnung 221
entleert. d. h. abgeleitet werden kann.
Beschreibung der Wirkungsweise
1. Schließen und Heben Die Wirkungsweise der Steuerung bei einem normalen Bagger-Arbeitszyklus
ist folgende: Es sei angenommen, daß das offene Greifergefäß 16 auf dem Erdboden
oder auf einem sonstigen zu fördernden Material ruht. Gemäß F i g. 5 wird nun das
Haltesteuerventi1177 so eingestellt, daß es die Auslaßöffnung 182 mit der Entleerungsöffnung
183 verbindet und die Einlaßöffnung 181 absperrt, während das Schließsteuerventi177
so eingestellt wird, daß die Einlaßöffnung 81 mit der Auslaßöffnung
82 verbunden und die Entleerungsöffnung 83 abgesperrt ist. Die Pumpe 75 fördert
Druckflüssigkeit durch die Leitung 76 zu dem Schließsteuerventil 77 und von dort
durch die Leitung 79 zu dem Drosselventil 78, welches so eingestellt ist, daß es
die gewünschte strömende Menge an Druckflüssigkeit hindurchläßt. Die Druckflüssigkeit
strömt dann von dem Drosselventil 78
durch die Leitung 73 direkt zur Schließkupplung,
wo sie die beiden Zylinder-Kolben-Aggregate 59 betätigt und die Kupplung einrückt.
Wenn die Schließkupplung eingerückt ist, windet die Schließtrommel 13 das Schließseil
14 auf, wodurch das Greifergefäß 16 zunächst geschlossen und sodann gehoben wird.
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Zur gleichen Zeit strömt Druckflüssigkeit durch die Leitung
73 in die Einlaßöffnung 204 des Druckregelventils 200. Das
Druckregelventil 200 wird von der Bedienungsperson entweder von vornherein
auf eine bestimmte Stellung oder durch Beobachtung der beiden in Betrieb befindlichen
Seile so eingestellt, daß gerade ein solcher Teileingriff der Haltekupplung erzielt
wird, welcher ausreicht, um das Halteseil 114
geringfügig straff zu halten.
Wenn der Ventilkörper 207 durch eine solche Einstellung abwärts bewegt wird, kann
Flüssigkeit frei durch das Druckregelventil 200 und mit dem vorbestimmten
reduzierten Druck aus der Auslaßöffnung 205 strömen, wie oben beschrieben worden
ist. Die von dem Druckregelventil 200 gelieferte Flüssigkeit mit reduziertem Druck
strömt dann durch die Leitung 218 in die Einlaßöffnung 220 des Schnellentlastungsventils
202,
wo sie den von der Feder 225 auf den Ventilkörper 224 ausgeübten Druck
überwindet und den Ventilkörper 224 so verschiebt, daß die Einlaßöffnung 220 freigegeben
und die Entleerungsöffnung 222 abgeschlossen wird. Die Druckflüssigkeit strömt dann
durch das Schnellentlastungsventi1202 und die Leitung 227 in die Einlaßöffnung 229
des Dreiwegeventils 201, wo sie den Kolbenschieber 233 an das entgegengesetzte Ende
des Zylinders 232 drückt und dadurch den Abschluß der Einlaßöffnung 230 bewirkt.
Die Flüssigkeit strömt sodann durch das Dreiwegeventil 201 in die Leitung
173 und aus dieser in die die Haltekupplung betätigenden Zylinder-Kolben-Aggregate.
Da die Druckflüssigkeit den Zylinder-Kolben-Aggregaten der Haltekupplung lediglich
mit dem von dem Druckregelventi1200 erzeugten reduzierten Druck zugeführt wird,
wird die Haltekupplung nur teilweise in Eingriff gebracht und verursacht an der
Halteseiltrommel 113 nur eine Schleppkraft, welche gerade ausreicht, um das Spiel
bzw. die Schlaffheit aus dem Halteseil 114 zu nehmen, ohne jedoch eine genügend
große Zugspannung darin zu erzeugen, durch welche bewirkt würde, daß das Halteseil
114 die tragende Funktion des Schließseiles 14 übernimmt. Das Greifergefäß wird
auf diese Weise einfach durch Betätigung der Schließkupplungssteuerung beladen und
gehoben, während gleichzeitig das Halteseil automatisch genau in dem Maße eingezogen
wird, um ein Spiel oder ein Schlaffwerden des Halteseiles auszuschalten.
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Die Wirkungsweise der zweiten Ausführungsform (F i g. 8) der Steuerung
ist genau die gleiche wie diejenige der ersten Ausführungsform, ausgenommen daß
erstens das Ventil 200 a von vornherein so eingestellt ist, daß es gerade einen
solchen reduzierten Druck liefert, welcher ausreicht, daß die Haltekupp@ lung den
gewünschten Grad an Schleppkraft auf die Halteseiltrommel überträgt, und daß zweitens
die von dem Ventil 200 a gelieferte Flüssigkeit direkt durch das Rückschlagventi1201a
nach der Haltekupplung strömt. Das Überströmen zur Entleerungsleitung wird bei dieser
Ausführungsform durch die Einstellung des Haltesteuerventils 177 gemäß F i g. 8
eher gesperrt als durch die Absperrung der Einlaßöffnung 230 durch den Kolbenschieber
233.
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2. Ausschütten Wenn das Greifergefäß 16 die gewünschte Höhe erreicht
hat, wird sowohl die Schließtrommelbremse 36 als auch die Haltetrommelbremse 136
angezogen, um das Fördergefäß in dieser Stellung zu halten. Die Schließkupplung
wird gelöst, indem das Schließsteuerventi177 betätigt wird, um die Auslaßöffnung
82 und die Entleerungsöffnung 83 miteinander zu verbinden (F i g.
6). Die Strömung der Druckflüssigkeit von der Pumpe 75 ist auf diese Weise unterbrochen,
und die Leitung 73 ist direkt mit dem Ölsumpf verbunden, wodurch eine Rückströmung
der Druckflüssigkeit aus den Zylinder-Kolben-Aggregaten 59 durch die Leitung 73,
das Drosselventil 78, das Schließsteuerventil 77 und die Leitung 85 stattfindet.
Gleichzeitig entweicht bei unveränderter Einstellung des Ventilkörpers 207 des Druckregelventils
200 Flüssigkeit aus der Leitung 218 durch das Druckregelventi1200. Wenn dies eintritt,
bewirken die Feder 225 und der Flüssigkeitsdruck in der Auslaßöffnung
221 des Schnellentlastungsventils 202 eine solche Bewegung des Ventilkörpers
224, daß die Einlaßöffnung 220 abgesperrt und die Entleerungsöffnung 222
freigegeben wird. Die Flüssigkeit aus den die Haltekupplung betätigenden Zylinder-Kolben-Aggregaten
entweicht dann durch das Dreiwegeventil 201, die Leitung 227, das
Schnellentlastungsventil 202 und die Entleerungsleitung 85.
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Das Greifergefäß 16 wird dann in die gewünschte Entleerungs- oder
Ausschüttstellung verschwenkt, in welchem Punkt das Schließtrommelbremsband 36 gelöst
wird, wodurch die Schließkupplungstromme134 und die Schließseiltrommel13 frei rotieren
können und das Schließseil 14 auslaufen lassen. Das Greifergefäß 16 öffnet sich
nun unter der Wirkung des Eigengewichtes der Greiferhälften 23 a, 23 b und schüttet
seinen Inhalt aus. Sodann wird das Greifergefäß wieder in seine Stellung über dem
zu ladenden Material zurückgeführt, und das Haltebremsband 136
wird gelöst,
so daß die Haltekupplungstromme1134 und die Halteseiltrommel 113 frei rotieren und
das Halteseil 114 auslaufen lassen, so daß das immer noch offene Greifergefäß 16
auf das zu ladende Material heruntergelassen wird. Damit ist der normale Bagger-Arbeitszyklus
vollendet.
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Die Wirkungsweise der zweiten Ausführungsform der Steuerung ist genau
die gleiche wie diejenige der
ersten Ausführungsform, ausgenommen
daß das Haltesteuerventil 177 aus seiner Stellung gemäß F i g. 8 in diejenige gemäß
F i g. 6 gedreht wird, während gleichzeitig das Schließsteuerventi177 in seine in
F i g. 6 veranschaulichte Stellung verschoben wird. Die Flüssigkeit aus den die
Haltekupplung betätigenden Zylinder-Kolben-Aggregaten entweicht dann durch die Leitung
173, das Drosselventil 178, das Haltesteuerventil 177 und die Leitung 185 in die
Entleerungsleitung 85, während die Strömung aus der Leitung 173 nach dem
Ventil 200 a in diesem Augenblick durch das Rückschlagventil 201a unterbrochen
wird. Die Flüssigkeit aus der Leitung 218 entweicht durch das Ventil 200a in die
Leitung 73.
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3. Heben des offenen Greifergefäßes Manchmal wird gewünscht, eine
unabhängige Steuerung der Halteseiltrommelkupplung vorzusehen, so daß man in der
Lage ist, ein teilweise geschlossenes Greifergefäß zu heben, beispielsweise beim
Ausbaggern von zähem, klebrigem Material, oder wenn der Greifer als Haken, Anker
oder Zange benutzt werden soll. Eine unabhängige Steuerung der Halteseiltrommelkupplung
ist auch notwendig, um ein offenes Greifergefäß in seine Stellung zurückzuführen.
Die Erfindung ermöglicht eine solche unabhängige Steuerung mit Hilfe des Haltesteuerventils
177 und des Dreiwegeventils 201. Wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, kann das Haltesteuerventil
177 so eingestellt werden, daß es die Einlaßöffnung 181 mit der Auslaßöffnung
182 verbindet, um Druckflüssigkeit von der Pumpe 75 in die Leitung 179 und
in das Drosselventil 178 zu fördern, welches die Strömung der Flüssigkeit durch
die Leitung 173 regelt, worauf die Druckflüssigkeit in die Einlaßöffnung 230 des
Dreiwegeventils 201 strömt. Wenn der Druck in der Einlaßöffnung 230 den Druck
in der Einlaßöffnung 229 überschreitet, wird der Kolbenschieber 233 von der Einlaßöffnung
230 an das entgegengesetzte Ende des Zylinders 232 verschoben, wobei es die
Einlaßöffnung 229 sperrt und Druckflüssigkeit von der Einlaßöffnung 230 in die Auslaßöffnung
231 lenkt, von wo sie zu den die Halteseiltrommelkupplung betätigenden Zylinder-Kolben-Aggregaten
gelangt. Durch entsprechende Einstellung der Drosselventile 78 und 178 kann daher
der der Halteseiltrommelkupplung zugeführte Druck so eingestellt werden, daß er
den der Schließseiltrommelkupplung zugeführten Druck überschreitet. Dadurch wird
erreicht, daß das Halteseil 114 das Greifergefäß 16 hebt, während die Schließseiltrommelkupplung
schleift und bloß das Spiel oder die Schlaffheit aus dem Schließseil 14 nimmt oder
das Greifergefäß 16 nur teilweise schließt.
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Beim Betrieb der zweiten Ausführungsform werden das Schließsteuerventi177
und das Haltesteuerventil 177 ebenfalls gemäß F i g. 7 eingestellt. Die Schließseiltrommelkupplung
wird genau so betätigt, wie dies für die erste Ausführungsform beschrieben wurde.
Auch die Halteseiltrommelkupplung wird so wie bei der ersten Ausführungsform betätigt,
mit der Ausnahme, daß die Strömung der Druckflüssigkeit von der Leitung
173 zu dem Ventil 200 a bei dieser Ausführungsform durch das Rückschlagventil
201a eher gesperrt wird als durch das Dreiwegeventil 201.