DE1634804B2 - Hydraulische steuervorrichtung fuer die antriebsmotoren eines loeffelbaggers - Google Patents
Hydraulische steuervorrichtung fuer die antriebsmotoren eines loeffelbaggersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung für die Antriebsmotoren eines Löffelbaggers,
bei dem ein am Fahrgestell angelenkter Ausleger durch einen Hubmotor, ein an diesem Ausleger angelenkter
Löffelstiel durch einen Schwenkmotor und der an diesem Löffelstiel angelenkte Löffel durch einen
Kippmotor betätigbar sind, in deren an eine Pumpe angeschlossenen Steuerkreisen ein jeweiliges Schaltventil
angeordnet ist, wobei die Schaltventile untereinander durch eine Folgesteuerung verbunden sind,
welche mit einem von einem Regelventil gelieferten Regeldruck arbeitet, der über zwei Auslöseventile an die
auch von Hand bedienbaren Schaltventile der folgegesteuerten Antriebsmotoren zugeteilt wird.
Bei einer aus der FR-PS 14 31905 bekannten
Steuervorrichtung der vorgenannten Art ist die zur Verbindung der einzelnen Schaltventile für die verschiedenen
Antriebsmotoren vorgesehene Folgesteuerung dazu eingerichtet, eine halbautomatische Arbeitsweise
für sich wiederholende Vorgänge bei den mittels des Löffelbaggers ausgeführten Grabarbeiten zu erhalten.
Die Bedienbarkeit der einzelnen Schaltventile auch von Hand erlaubt dabei einen willkürlichen Eingriff in diese
Halbautomatik, um so eine von solchen sich wiederholenden Vorgängen abweichende Arbeitsweise des
Löffelbaggers zu steuern bzw. bei den sich wiederholenden Vorgängen dann als zweckmäßig erkannte Nachsteuerungen
vorzunehmen, wo beispielswiese der Löffel während einer augenblicklichen Einstellung eines
bestimmten halbautomatischen Arbeitsablaufs nicht völlig oder überhaupt nicht für die ihm dabei zugedachte
Grabarbeit ausgelastet ist und der Zeitpunkt für eine Neueinstellung der Folgesteuerung vom Baggerführer
noch als verfrüht angesehen wird. Die bekannte Steuervorrichtung bedarf daher im Umfang ihrer
Folgesteuerung einer entsprechenden ständigen Überwachung, um für eine solche Nachsteuerung von Hand
in den im übrigen noch von Zeitventilen gesteuerten halbautomatischen Arbeitsablauf besonders dann eingreifen
zu können, wenn bei einer bestehenden Arbeitsfolge ein maximaler Füllungsgrad des Löffels
nicht mehr erreicht wird.
ίο Nach diesem für den Baggerführer entsprechend
mühsamen und besonders bei unveränderten Arbeiten über einen längeren Zeitraum leicht zu Fehlbedingungen
führenden Erfordernis für eine solche mehr oder weniger ständige Überwachung der Folgesteuerung für
die einzelnen Schaltventile weist die bekannte Steuervorrichtung noch den Nachteil auf, daß bei ihr der
Regeldruck, mit welcher diese Folgesteuerung arbeitet, aus einem gemeinsamen Druckspeicher an die einzelnen
Schaltventile und andere, in der Steuervorrichtung sonst noch verwirklichte Steuerventile über besondere
Pneumatikkreise od. dgl. angeliefert wird, die mithin unabhängig sind von den zu den einzelnen Antriebsmotoren
geführten Hydraulikkreisen, die an eigene Pumpen zur Versorgung der Antriebsmotoren und
sonstiger hydraulischer Steuereinrichtungen mit Drucköl angeschlossen sind. Für den gemeinsamen Druckspeicher
und alle daran angeschlossenen Vorrichtungsteile müßten folglich entsprechende Sondermaßnahmen
getroffen werden. Dadurch erhält die bekannte Steuervorrichtung einen ziemlich komplizierten und
damit auch entsprechend störanfälligen Gesamtaufbau.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
hydraulische Steuervorrichtung der eingangs genannten Art dahin im Umfang ihrer Folgesteuerung für die
einzelnen Schaltventile für die verschiedenen Antriebsmotoren weiterzubilden, daß für den Grabevorgang
eine in die halbautomatische Arbeitsweise einbezogene lastabhängige Steuerung erzielt wird, ohne daß zur
Vermeidung einer entsprechend größeren Störanfälligkeit ein wesentlicher Mehraufwand an Vorrichtungsteilen
erforderlich wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Regelventil an die allen Steuerkreisen der
Schaltventile gemeinsame Pumpe angeschlossen ist und daß wenigstens das in der Folgesteuerung von dem
Schwenkmotor zu dem Schaltventil des Kippmotors angeordnete erste Auslöseventil einen von einem
Überlastdruck in dem Schwenkmotor abhängigen Einschaltpunkt hat.
Durch den vorgeschlagenen Anschluß auch des Regelventils an die allen Steuerkreisen der Schaltventile
gemeinsame Pumpe wird zunächst eine wesentliche Vereinfachung im Gesamtaufbau einer solchen Steuervorrichtung
erreicht, indem damit die früher vorhandenen besonderen Pneumatikkreise od. dgl. in Wegfall
kommen. Weiter wird damit erreicht, daß der bei einem Grabevorgang über den Löffel vermittelte Gegendruck
auf einfachste Weise als maßgeblicher Überlastdruck wenigstens an dem Schwenkmotor auftritt und damit
das zugeordnete Auslöseventil der Folgesteuerung zu dem Kippmotor dann einschaltet, wenn beim Verschwenken
des Löffelstiels dieser Überlastdruck durch den Löffel an den Schwenkmotor vermittelt wird, so daß
dann der Kippmotor für ein Einkippen des Löffels gegen den Löffelstiel so lange betätigt wird, bis dieser
Überlastdruck bei Einhaltung eines entsprechenden Sicherheitswertes wieder hinreichend abgefallen ist. Da
während dieser Zeit der Schwenkmotor weiterhin
betätigt bleibt, wird dadurch eine Nachsteuerung von
Hand sowohl des Schwenkmotors als auch des Kippmotors über das jeweils zugeordnete Schaltventil
überflüssig, und zwar bis zur vollständigen Füllung des Löffels, weil der an diesem ständig abgefühlte
Überlastdruck automatisch jeweils dann diese Folgesteuerung des Kippmotors auslöst, sobald der dafür
maßgebliche Wert erreicht ist. Für den Baggerführer kann es dabei' allenfalls erforderlich werden, den
Hubmotor für ein weiteres Absenken des Auslegers nachzusteuern.
Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung hat auch das in der Folgesteuerung von dem Kippmotor
zu dem Schaltventil des Hubmotors angeordnete zweite Auslöseventil einen von einem Überlastdruck in dem
Kippmotor abhängigen Einschaltpunkt. Damit ist dann erreichbar, daß der durch den Löffel abgefühlte
Überlastdruck alternativ oder zusätzlich auch an den Hubmotor vermittelt wird, so daß dann der Ausleger bei
weiterer Betätigung des Schwenkmotors und auch des Kippmotors so lange aus einer bis dahin abgesenkten
Lage angehoben wird, bis dieser Überlastdruck unter Einhaltung eines wählbaren Sicherheitsabstandes unter
einen damit festgelegten Wert abgefallen ist. Ein weiteres Anheben des Auslegers wird dann wieder
unterbrochen, bis der Löffel vollständig gefüllt ist. Indessen ist bei dieser Ausbildung der Erfindung eine
von dem Überlastdruck an dem Löffel abhängige Nachsteuerung des Hubmotors nur möglich, wenn
gleichzeitig die vom Überlastdruck abhängige Nachsteuerung des Kippmotors verwirklicht ist, weil sonst
für die halbautomatische Arbeitsfolge nicht gewährleistet wird, daß der Löffel eine vollständige Füllung
erfährt. Durch eine geeignete gegenseitige Abstimmung der maßgeblichen Einschaltpunkte der beiden Auslöseventile
können dabei optimale Verhältnisse für diese Füllung des Löffels verwirklicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel einer Steuervorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Löffelbaggers, dessen Antriebsmotoren mittels einer hydraulischen Steuervorrichtung
steuerbar sind und
Fig.2 bis 4 den gesamten Schaltplan dieser
Steuervorrichtung, wobei auch die einzelnen Antriebsmotoren schematisch dargestellt sind.
Ein Löffelbagger 10 ist mit einer Brennkraftmaschine 2 ausgerüstet, die auch zum Antrieb einer die
hydraulische Steuervorrichtung mit Drucköl versorgenden Pumpe 72 eingerichtet ist. Am Fahrgestell 18 des
Baggers sind Lenkräder 14 und Zugräder 16 angeordnet sowie weiter ein Tragrahmen 19 für einen Ausleger 28
und einen Löffelstiel 32, an welchem der Löffel 36 angelenkt ist. Der Ausleger 28 ist in einem Gelenk 30 an
einer Konsole 17 des Tragrahmens 19 angelenkt, die um eine vertikale Achse 248 (Fig.4) drehbar ist und an
welcher weiter ein aus Zylinder und Kolben bestehender Hubmotor 56 angelenkt ist, durch dessen Betätigung
der Ausleger 28 abgesenkt und angehoben werden kann. Dazu ist der Hubmotor 56 mit seinem Zylinder in
einem Gelenk 60 an der Konsole 17 und mit seinem Kolben in einem Gelenk 62 an dem Ausleger 28
angelenkt, an welchem weiter noch zur relativen Verschwenkung des in einem Gelenk 34 an dem
Ausleger 28 angelenkten Löffelstiels 32 ein Schwenkmotor 52 mit seinem Zylinder in einem Gelenk 54
angelenkt ist, während dessen Kolben in einem Gelenk 55 an dem Löffelstiel 32 angelenkt ist. Der Löffelstiel 32
trägt schließlich außer dem Löffel 36 einen ebenfalls aus Zylinder und Kolben bestehenden Kippmotor 48, der
mit seinem Zylinder in einem Gelenk 50 an dem Löffelstiel 32 und mit seinem Kolben in einem Gelenk
52' an einem aus mehreren Lenkern 37,38,40,42 und 44
gebildeten Betätigungsgestänge für den Löffel 36 angelenkt ist, so daß durch eine Betätigung des
Kippmotors 48 der Löffel 36 relativ zu dem Löffelstiel 32 gekippt werden kann.
An dem Fahrgestell 18 ist weiter ein von einem Sitz 20 aus bedienbares Steuerpult 22 angeordnet, welches die
mittels Steuerhebeln 24 bedienbare hydraulische Steuervorrichtung für die verschiedenen Antriebsmotoren
des Löffelbaggers aufnimmt. Bevor dieser für Grabarbeiten an einem dafür vorgesehenen Ort
eingesetzt wird, werden an seitlichen Tragarmen 68 des Fahrgestells 18 noch angeordnete Hydraulikstützen 66
ausgefahren, zu deren Betätigung jeweils ein ebenfalls aus Zylinder und Kolben bestehender Hydraulikmotor
70 vorgesehen ist.
Die hydraulische Steuervorrichtung wird von der von der Brennkraftmaschine 12 des Löffelbaggers 10
angetriebenen Pumpe 72 über eine Hauptdruckleitung 74 mit Drucköl versorgt, das mittels eines in diese
Leitung eingebauten Druckbegrenzungsventils 76 auf einen oberen Grenzwert von beispielsweise 150 atü
begrenzt wird. Von der Hauptdruckleitung 74 aus werden die verschiedenen Antriebsmotoren über
angeschlossene Zweigleitungen mit dem Hauptdruck versorgt, wobei für die gesteuerte Zuteilung entsprechende
Steuerventile vorgesehen sind.
Gemäß Fig.2 ist in eine erste Zweigleitung 116 der
Hauptdruckleitung 74 ein Handventil 106 eingebaut, dessen Ventilteil in drei verschiedene Stellungen 108,
109 und 110 einstellbar ist. In der mittels einander entgegenwirkender Rückstellfedern 112 und 114 gewonnenen
und in Fig.2 festgehaltenen mittleren Neutralstellung ist die Zweigleitung 116 mit einer
drucklosen Ablaßleitung 122 kurzgeschlossen, die über ein eingebautes Filter 352 (Fig.4) an den Sumpf
angeschlossen ist, aus welchem die Pumpe 72 das Drucköl ansaugt. Andererseits ist in dieser mittleren
Neutralstellung jede Verbindung mit zwei Anschlußleitungen 102 und 104 unterbrochen, die zu den beiden
Druckkammern 80 und 82 des Hydraulikmotors 70 geführt sind. Die beiden Druckkammern 80 und 82 sind
zu beiden Seiten von dessen Kolben 78 ausgebildet und stehen abwechselnd unter der Beaufschlagung mit dem
Hauptdruck, wenn das Ventilteil des Handventils 106 entweder in die eine Stellung 108 oder in die andere
Stellung 110 eingestellt wird, wobei dann die jeweils andere Druckkammer an eine ebenfalls mit dem Sumpf
verbundene drucklose Ablaßleitung 120 angeschlossen ist. Wenn also in der Stellung 108 des Handventils 106
der Hauptdruck über ein in die Zweigleitung 116 eingebautes Rückschlagventil 118 und die dann
angeschlossene Anschlußleitung 104 an die Druckkammer 80 vermittelt wird, dann wird der Kolben 78 des
Hydraulikmotors 70 einwärts verschoben und damit auch die dadurch betätigte Hydraulikstütze 66 eingefahren,
die andererseits in der Stellung 110 des Ventilteils des Handventils 106 ausgefahren wird, indem dann die
Druckkammer 82 unter die Beaufschlagung mit dem Hauptdruck kommt. Aus den beiden Stellungen 108 und
110, in welchen im übrigen die Verbindung der Zweigleitung 116 mit der drucklosen Ablaßleitung 122
unterbrochen ist, wird das Ventilteil in die dargestellte
mittlere Neutralstellung durch die eine Rückstellfeder 112 bzw. durch die andere Rückstellfeder 114 zurückgedrückt,
sobald der Betätigungsdruck auf ein Betätigungsteil 115 des Handventils aufgehoben ist.
Gemäß Fig.2 ist an die Hauptdruckleitung 74 eine
weitere Zweigleitung 148 angeschlossen, in welche ein Schaltventil 124 für den Schwenkmotor 52 eingebaut ist.
Das Schaltventil 124 hat ein in fünf verschiedene Stellungen 126, 128, 130, 132 und 134 einstellbares
Ventilteil, welches durch zwei einander entgegenwirkende Rückstellfedern 136 und 138 in die dargestellte
mittlere Neutralstellung eingestellt wird. In dieser mittleren Neutralstellung wird durch das Ventilteil des
Schaltventils 124 die Verbindung mit dem.Sumpf der über das Handventil 106 mit der Zweigleitung 116
verbundenen drucklosen Ablaßleitung 122 nicht unterbrochen, während gleichzeitig dann die Zweigleitung
148 in einer stromaufwärts von einem eingebauten Rückschlagventil 150 abgezweigten Leitung. 152 tot
endet, in weiche ein Regelventil 154 eingebaut ist. Dieses Regelventil 154 entwickelt aus dem ihm über die
Zweigleitung 148 zugeleiteten Hauptdruck einen Regeldruck von beispielsweise 21 atü, der bei einer in
anderen Stellungen des Ventilteiles des Schaltventils 124 bestehenden Verbindung mit einer Anschlußleitung
182 an zwei Auslöseventile 354 und 388 (Fig.3)
weitergeleitert wird, die Teile einer für den Kippmotor 48 und den Hubmotor 56 verwirklichten Folgesteuerung
sind.
In der mittleren Neutralstellung 130 des Ventilteils des Schaltventils 124 ist auch die Verbindung der
Zweigleitung 148 mit zwei Anschlußleitungen 160 und 162 unterbrochen, die gleichartig wie die beiden
Anschlußleitungen 102 und 104 des Handventils 106 an die beiden Druckkammern 86 und 88 zu beiden Seiten
des Kolbens 84 des Schwenkmotors 52 angeschlossen sind. In die eine, an die Druckkammer 88 des
Schwenkmotors 52 angeschlossene Anschlußleitung 160 ist ein Druckbegrenzungsventil 178 eingebaut, welches
aus Sicherheitsgründen die Wirkung des Druckbegrenzungsventils 76 ergänzt, sobald in der Stellung 132 des
Ventilteils des Schaltventils 124 die Zweigleitung 148 zur Weiterleitung des Hauptdruckes an die Druckkammer
88 mit der Anschlußleitung 160 verbunden wird. Die Zuteilung des Hauptdruckes an die Druckkammer 88
des Schwenkmotors 52 wird dabei über ein in die Anschlußleitung 160 noch eingebautes Steuerventil 168
vermittelt, das ein in zwei Stellungen 172 und 174 einstellbares Ventilteil aufweist. Das Ventilteil ist in die
eine Stellung 172 durch eine Rückstellfeder 170 vorgespannt, die gegen einen über eine angeschlossene
Steuerleitung 176 zuleitbaren Steuerdruck arbeitet, welcher das Ventilteil dieses Steuerventils 168 in die
andere Stellung 174 für eine Unterbrechung der Anschlußleitung 160 drückt. Wenn in der Stellung 132
des Ventilteils des Schaltventils 124 der Hauptdruck über die Leitungen 148 und 160 an die Druckkammer 88
des Schwenkmotors 52 zugeteilt wird, dann wird dadurch dessen Kolben 84 für eine Verschwenkung des
Löffelstiels 32 im Uhrzeigersinn (F i g. 1) ausgeschoben, indem dann gleichzeitig die andere Druckkammer 86
über die Anschlußleitung 162, in welche noch eine Drosselstelle 164 eingebaut ist, eine Verbindung mit
einer drucklosen Ablaßleitung 156 des Schaltventils 124 erhält. Sofern andererseits das Ventilteil des Schaltventils
124 in die Stellung 128 eingestellt wird, so erfolgt dann die Zuteilung des Hauptdruckes über die
Leitungen 148 und 162 und unter Vermittlung eines in eine Nebenleitung zu der Drosselstelle 164 eingebauten
Rückschlagventils 166 an die Druckkammer 86 des Schwenkmotors 52, wodurch dessen Kolben 84 dann
einwärts verschoben wird zur Schwenkung des Löffelstiels 32 im Uhrzeigersinn (Fig. 1), indem dann
gleichzeitig die andere Druckkammer 88 an eine drucklose Ablaßleitung 158 angeschlossen wird. In
beiden Stellungen 128 und 132 des Ventilteils des Schaltventils 124 ist im übrigen die von der Zweiglei-
Ip tung 116 abgezweigte drucklose Ablaßleitung 122 unterbrochen; weiterhin ist dann auch die Leitung 152
für eine Weiterleitung des Regeldruckes an die an die Auslöseventile 354 und 388 angeschlossene Anschlußleitung
182 gesperrt; und schließlich besteht dann eine übereinstimmende Verbindung dieser Anschlußleitung
182 mit einer weiteren Anschlußleitung 180, die sowohl in diesen beiden Stellungen 128 und 132 als auch in der
mittleren Neutralstellung 130 des Ventilteils des Schaltventils 124 an die drucklose Ablaßleitung 156 des
Schaltventils 124 angeschlossen ist.
Gemäß F i g. 3 ist der Hubmotor 56 an eine weitere Zweigleitung 198 der Hauptdruckleitung 74 angeschlossen.
Im wesentlichen gleichartig mit dem Hydraulikmotor 70 ist in die Zweigleitung 198 ein Schaltventil 184
eingebaut, das ein durch zwei einander entgegenwirkende Rückstellfedern 404 und 406 in eine mittlere
Neutralstellung 204 vorgespanntes Ventilteil aufweist, welches daneben noch in zwei weitere Stellungen 208
und 210 einstellbar ist In der mittleren Neutralstellung 204 ist die Verbindung zwischen der Zweigleitung 198
und zwei zu den Druckkammern 92 und 94 geführten Anschlußleitungen 186 und 188 unterbrochen, während
gleichzeitig die von der Zweigleitung 116 abgezweigte drucklose Ablaßleitung 122 dann auch durch dieses
Schaltventil 184 hindurch zu dem Sumpf hin durchgeschaltet ist. Wenn indessen das Ventilteil des Schaltventils
184 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 404 in die Stellung 210 eingestellt wird, dann wird der Hauptdruck
aus der Leitung 74 über ein in die Zweigleitung 198 eingebautes Rückschlagventil 200 und die dann
verbundene Anschlußleitung 186 an die eine Druckkammer 94 des Hubmotors 96 übermittelt, wodurch dessen
Kolben 90 ausgefahren wird, indem dann gleichzeitig die andere Druckkammer 92 über die Anschlußleitung
188, in welche eine Drosselstelle 194 eingebaut ist, hin zu (.Λ
einer drucklosen Ablaßleitung 206 des Schaltventils 184 druckentlastet wird. Durch dieses Ausschieben des
Kolbens 90 wird der Ausleger 28 abgesenkt, d. h. der Ausleger 28 wird dann um sein Gelenk 30 an der
Konsole 17 im Uhrzeigersinn (F i g. 1) verschwenkt. Wenn andererseits das Ventilteil des Schaltventils 184
entgegen der Kraft der Rückstellfeder 406 in die Stellung 208 eingestellt wird, dann wird der Hauptdruck
über das Rückschlagventil 200 in der Zweigleitung 198 sowie ein weiteres, in einer Nebenleitung zu der
Drosselstelle 194 angeordnetes Rückschlagventil 196 in der Anschlußleitung 188 an die Druckkammer 92
vermittelt, wodurch dann der Kolben 90 des Hubmotors 56 einwärts verschoben wird, indem gleichzeitig die
Druckkammer 94 über die Anschlußleitung 186 und die dann damit verbundene drucklose Ablaßleitung 206
druckentlastet wird. In die beiden Anschlußleitungen 186 und 188 ist im übrigen noch je ein Druckbegrenzungsventil
190 bzw. 192 eingebaut, womit der
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Hubmotor 56 eine zu dem Druckbegrenzungsventil 76 zusätzliche Absicherung erhält. Ahnlich wie das
Schaltventil 124 mittels eines Betätigungsteils 140 von Hand für die Einstellung der beiden Stellungen 128 und
132 bedienbar ist, ist auch das Schaltventil 184 mittels eines Betätigungsteils 212 von Hand in die beiden
Stellungen 208 und 210 einstellbar. Daneben ist noch ein für eine hydraulische Fernsteuerung eingerichtetes
Betätigungsteil 213 vorgesehen, durch welches das Ventilteil des Schaltventils 184 in entsprechender Weise
in die beiden Stellungen 208 und 210 eingestellt werden kann.
Auch der Kippmotor 48 ist an eine Zweigleitung 222 der Hauptdruckleitung 74 angeschlossen, in die
ebenfalls ein Schaltventil 214 mit einem in drei Stellungen 216, 218 und 220 einstellbaren Ventilteil
angeordnet ist. In der durch zwei einander entgegenwirkende Rückstellfedern 232 und 234 bestimmten
mittleren Neutralstellung 218 ist die Verbindung zwischen der Zweigleitung 222 und zwei zu den
Druckkammern 98 und 100 des Kippmotors 48 führenden Anschlußleitungen 228 und 230 unterbrochen,
die andererseits in den Stellungen 216 und 220 mit der Zweigleitung 222 verbunden sind zur dann mit dem
Schaltventil 184 und dem Hubmotor 56 vergleichbaren abwechselnden Beaufschlagung der beiden Druckkammern
98 und 100 mit dem Hauptdruck bzw. deren Druckentlastung über eine drucklose Ablaßleitung 226
des Schaltventils 214. In der mittleren Neutralstellung 218 ist die drucklose Ablaßleitung 122 zu dem Sumpf hin
durchgeschaltet, indessen ist diese Verbindung in den beiden Stellungen 216 und 220 unterbrochen. Wenn der
Hauptdruck in der Stellung 216 des Ventilteils des Schaltventils 214 über ein in der Zweigleitung 222
angeordnetes Rückschlagventil 224 und die Anschlußleitung 230 an die Druckkammer 100 des Kippmotors 48
zugeleitet wird, dann wird dadurch dessen Kolben 96 nach außen verschoben und damit der Löffel 36 im
Uhrzeigersinn (Fig. 1) gegen den Löffelstiel 32 hin gekippt, während bei einer Zuteilung des Hauptdruckes
an die andere Druckkammer 100 in der Stellung 220 des Ventilteils des Schaltventils 214 der Löffel 36 im
entgegengesetzten Drehsinn bewegt wird zur damit ermöglichten Entleerung des Löffelinhalts. Auch das
Schaltventil 214 ist von Hand über ein Betätigungsteil 326 in die beiden Stellungen 216 und 220 einstellbar, und
weiter sind noch zwei für eine hydraulische Fernsteuerung eingerichtete Betätigungsteile 322 und 324
vorgesehen, mittels welche der Kippmotor 48 entspre- 4r>
chend gesteuert werden kann.
Nach Fig.4 ist in noch eine Zweigleitung 274 der
Hauptdruckleitung 74 ein Schaltventil 254 eingebaut, mittels welchem zwei für die Drehung der Konsole 17
um die vertikale Achse 248 maßgebliche Hydraulikmotoren 238 und 240 steuerbar sind. Auch das Schaltventil
254 besitzt entsprechend der beiden Schaltventile 184 und 214 ein in die drei Stellungen 256, 258 und 260
einstellbares Ventilteil, wobei in der durch die beiden einander entgegenwirkenden Rückstellfedern 262 und
264 bestimmten mittleren Neutralstellung 258 die Verbindung der Zweigleitung 274 mit zwei Anschlußleitungen
250 und 252 an die Arbeitskammern der Hydraulikmotoren 238 und 240 unterbrochen ist. Diese
Hydraulikmotoren 238, 240 arbeiten im übrigen im Gegentakt, wobei ihre Kolben 242 und 244 über eine an
der Konsole 17 geführte Gliederkette 246 od. dgl. miteinander verbunden sind. Wenn mithin in der gegen
die Kraft der Rückstellfeder 262 verschobenen einen Stellung 256 des Ventilteils des Schaltventils 254 der
Hauptdruck über ein in der Zweigleitung 274 eingebautes Rückschlagventil 278 und die dann angeschlossene
Anschlußleitung 252 an den einen Hydraulikmotor 240 zugeteilt wird, dann wird dadurch die Konsole 17 im
Uhrzeigersinn um die Achse 248 gedreht, indem dann gleichzeitig der andere Hydraulikmotor 238 über seine
Anschlußleitung 250 und eine drucklose Ablaßleitung 276 des Schaltventils 254 eine Druckentlastung erfährt.
Die Druckentlastung des Hydraulikmotors 238 wird dabei über ein Pendelventil 288 vermittelt, das in einer
Nebenleitung 292, 294 mit einer Drosselstelle 296 zu einem in die Anschlußleitung 250 eingebauten Rückschlagventil
282 angeordnet ist und mittels eines für eine hydraulische Fernsteuerung eingerichteten Betätigungsteils
286 in zwei verschiedene Stellungen 290 und 300 eingestellt werden kann, wobei die gegen die Kraft
einer Rückstellfeder 298 eingestellte eine Stellung 290 die für die Druckentlastung des Hydraulikmotors 238
maßgebliche Durchschaltstellung des Pendelventils 288 ist. In diese Stellung 290 wird das Pendelventil 288
gebracht, solbald die Anschlußleitung 252 in der Stellung 256 des Ventilteils des Schaltventils 254 für die
Weiterleitung des Hauptdruckes über ein Rückschlagventil 280 an den Hydraulikmotor 240 mit der
Zweigleitung 274 in Verbindung kommt, wofür das Betätigungsteil 286 an eine Zweigleitung 284 dieser
Anschlußleitung 252 angeschlossen ist. Wenn andererseits das Ventilteil des Schaltventils 254 in die Stellung
260 eingestellt wird, dann kehren sich die Verhältnisse um, d. h. es kommt dann der Hydraulikmotor 238 über
seine Anschlußleitung 250 unter die Beaufschlagung mit dem' Hauptdruck, so daß die Konsole 17 dann im
Uhrzeigersinn um die Achse 248 gedreht wird, während gleichzeitig der Hydraulikmotor 240 über seine
Anschlußleitung 252 und ein entsprechendes Pendelventil 306 in einer Nebenleitung 312 mit Drosselstelle 314 zu
einem Rückschlagventil 280 und über die drucklose Ablaßleitung 276 seine Druckentlastung erfährt. Das
Pendelventil 306 ist dann in entsprechender Weise mittels eines an eine Zweigleitung 320 der Anschlußleitung
250 angeschlossenen Betätigungsteils 318 in eine Durchschaltstellung 310 entgegen der Kraft einer
Rückstellfeder 316 eingestellt, die andererseits das Pendelventil 306 in eine die Nebenleitung 312
unterbrechende Stellung 308 einstellt, sobald und solange in der Anschlußleitung 250 kein Druck
vorherrscht.
Auch die Rückstellfeder 298 stellt im übrigen das Pendelventil 288 in die für die Unterbrechung der
Nebenleitung 292, 294 maßgebliche Stellung 300 ein, sobald und solange in der Anschlußleitung 252 kein
Druck vorherrscht. Auch bei dem Schaltventil 254 ist im übrigen die drucklose Ablaßleitung 122 nur in der
mittleren Neutralstellung 258 zu dem Sumpf hin durchgeschaltet, während sie unterbrochen ist, wenn das
Ventilteil entweder mittels eines von Hand bedienbaren Betätigungsteils 270 oder mittels zweier für eine
hydraulische Fernsteuerung eingerichteter Betätigungsteile 266 und 268 in die beiden Stellungen 256 und 260
eingestellt ist. In den in diesen Stellungen dann mit der Zweigleitung 274 abwechselnd verbundenen Anschlußleitungen
250 und 252 ist im übrigen noch je ein Druckbegrenzungsventil 302 und 304 eingebaut, welche
eine zu dem Druckbegrenzungsventil 76 zusätzliche Absicherung der Hydraulikmotoren 238 und 240
ergeben.
An die Hauptdruckleitung 74 ist schließlich noch ein weiteres Schaltventil 328 unmittelbar angeschlossen,
das genau wie das Handventil 106 eine abwechselnde Weiterleitung des Hauptdruckes über ein Rückschlagventil
342 und zwei Anschlußleitungen 344 und 346 an
703 545/16
die beiden Druckkammern 80' und 82' eines Hydraulikmotors 70' in den beiden dafür maßgeblichen Stellungen
330 und 334 seines Ventilteils erlaubt. In diesen Stellungen ist andererseits die jeweils andere Druckkammer
des Hydraulikmotors 70' an eine drucklose Ablaßleitung 348 des Schaltventils 328 angeschlossen, so
daß also in der gegen die Kraft einer Rückstellfeder 340 verschobenen Stellung 334 des Ventilteils des Schaltventils
328 der Kolben 78' des Hydraulikmotors 70' auswärts verschoben und damit eine der Hydraulikstütze
66 entsprechende Hydraulikstütze auf der anderen Seite des Fahrgestells 18 (F i g. 1) für dessen Abstützung
ausgefahren wird. Diese Hydraulikstütze kann andererseits dadurch eingefahren werden, daß das Ventilteil des
Schaltventils 328 in die Stellung 330 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 338 verschoben wird, womit dann
der Hauptdruck über die Anschlußleitung 346 an die Druckkammer 80' des Hydraulikmotors 70' zugeteilt
wird. Die beiden einander entgegenwirkenden Rückstellfedern 338 und 340 sind im übrigen auch hier
bestimmend für die mittlere Neutralstellung 332 des Ventilteils des Schaltventils 328, in welcher die
Verbindung der Hauptdruckleitung 74 mit den beiden Anschlußleitungen 344 und 346 unterbrochen ist,
während dann die drucklose Ablaßleitung 122 zu dem Sumpf hin durchgeschaltet ist. Für die Einstellung der
beiden Stellungen 330 und 334 ist ein von Hand bedienbares Betätigungsteil 336 vorgesehen.
Für die Steuerung einer halbautomatischen Arbeitsfolge wird das Ventilteil des Schaltventils 124 (F i g. 2)
mittels des Betätigungsteils 140 in die Stellung 134 eingestellt, wobei dieser Einstellung eine Verstellung
des Ausleger 28 in eine gewünschte Schwenklage durch Betätigung des Hubmotors 56 mittels des Schaltventils
184 (Fig.3), eine Verstellung des Löffels 36 in eine gewünschte Kippstellung durch Betätigung des Kippmotors
48 mittels des Schaltventils 214 (F i g. 3) und eine Verstellung der Konsole 17 in eine gewünschte
Drehlage durch Betätigung der beiden Hydraulikmotoren 238 und 240 mittels des Schaltventils 254 (F i g. 4)
vorausgeht. In der Stellung 134 ist die Zweigleitung 148 der Hauptdruckleitung 74 mit der zu der Druckkammer
88 des Schwenkmotors 52 führenden Anschlußleitung 160 verbunden, während gleichzeitig die Anschlußleitung
162 dann an die drucklose Ablaßleitung 158 des Schaltventils 124 angeschlossen ist. Folglich wird der
Löffelstiel 32 im Uhrzeigersinn (Fig. 1) verschwenkt, bis der an dem Löffelstiel angelenkte Löffel 36 gegen
das Erdreich stößt und sich dabei dann ein bis zu einem Überlastdruck wachsender Gegendruck in dem
Schwenkmotor 52 aufbaut. In der Stellung 134 ist schließlich noch die Leitung 152 zu der zu dem
Auslöseventil 354 hin führenden Anschlußleitung 182 durchgeschaltet, während gleichzeitig die Anschlußleitung
180 mit der drucklosen Ablaßleitung 156 Verbindung hat. Sobald nun in der Anschlußleitung 160
des Schwenkmotors 52 der vorerwähnte Überlastdruck erreicht ist, dann wird dieser Überlastdruck über eine
Zweigleitung 362 an das Auslöseventil 354 zugeteilt, wodurch unter Vermittlung eines Betätigungsteils 364
dessen Ventilteil aus einer Stellung 356, in welcher die Anschlußleitung 182 blockiert ist, in eine Stellung 358
gegen die Kraft einer Rückstellfeder 360 verstellt wird, in welcher dann die Anschlußleitung 182 mit einer
Verbindungsleitung 368 zur Weiterleitung des Regeldruckes an das Auslöseventil 388 (Fig.3) verbunden
wird bei gleichzeitiger Sperrung einer drucklosen Ablaßleitung 366, an welche in der Stellung 356 des
Ventilteils des Auslöseventils 354 diese Verbindungsleitung 368 angeschlossen ist. Der Überlastdruck, auf
welchen das Auslöseventil 354 anspricht, kann über eine entsprechende Kalibrierung der Rückstellfeder 360
beispielsweise auf 125 atü bemessen werden, wobei dieser Wert bei einem Arbeiten in einem loseren
Erdreich beispielsweise auf 70 atü erniedrigt oder bei einem Arbeiten in einem festeren Erdreich beispielsweise
auf 150 atü erhöht werden kann. Sobald dieser
ίο Überlastdruck merklich abfällt, drückt die Rückstellfeder
360 dann das Ventilteil des Auslöseventils 354 in die Stellung 356, so daß dann kein Regeldruck mehr über
die Verbindungsleitung 368 dem Auslöseventil 388 angeliefert wird.
is An einen Zweig 368' (Fi g. 3) der Verbindungsleitung
368 zwischen den beiden Auslöseventilen 354 und 388 ist weiterhin ein Pendelventil 370 angeschlossen, in dessen
durch eine Druckfeder 376 bestimmter einer Stellung 372 der Zweig 368' mit einer Anschlußleitung 378 an den
Betätigungsteil 324 des Schaltventils 214 angeschlossen ist. In der Stellung 358 des Ventilteils des Auslöseventils
354 wird mithin der Regeldruck an dieses Betätigungsteil 324 des Schaltventils 214 weitergeleitet, wodurch
dessen Ventilteil in die Stellung 216 für die Durchschaltung des Hauptdruckes an die Druckkammer 100 des
Kippmotors 48 verschoben wird. Mithin wird durch den Kippmotor 48 der Löffel 36 (Fig. 1) gegen den
Löffelstiel 32 hin verschwenkt, und zwar bis bei der dadurch bewirkten Füllung des Löffels in der Anschluß-
leitung 230 ein bestimmter Überlastdruck aufgebaut ist, der dann über eine Zweigleitung 386 an ein für eine
hydraulische Fernsteuerung eingerichtetes Betätigungsteil 396 des Auslöseventils 388 weitergeleitet wird. Das
Ventilteil des Auslöseventils 388 wird dann gegen die Kraft der Rückstellfeder 394 aus seiner bis dahin
eingenommenen Stellung 390, in welcher die Verbindungsleitung 368 gesperrt ist, in eine Stellung 392
verschoben, in welcher dann diese Verbindungsleitung mit dem Auslöseventil 354 an eine Verbindungsleitung
400 mit einem weiteren Pendelventil 476 angeschlossen wird, die bis dahin an eine in dieser Stellung 392
blockierte drucklose Ablaßleitung 402 des Auslöseventils 388 angeschlossen war.
Der damit an das Pendelventil 476 (F i g. 3) weitergeleitete Regeldruck wird indessen durch eine Druckfeder 482 bestimmten einer Stellung 478 an das Betätigungsteil 213 des Schaltventils 184 weitergeleitet, durch dessen Ventilteil in die Stellung 208 für eine Durchschaltung des Hauptdruckes an die Druckkammer 92 des Hubmotors 56 verschoben wird. Folglich wird dann der Ausleger 28 im Uhrzeigergegensinn (Fig. 1) verschwenkt, also gegen den Löffelbagger 10 hin eingeholt, so daß dann der eigentliche Grabevorgang der augenblicklich befangenen Arbeitsfolge beendet ist.
Der damit an das Pendelventil 476 (F i g. 3) weitergeleitete Regeldruck wird indessen durch eine Druckfeder 482 bestimmten einer Stellung 478 an das Betätigungsteil 213 des Schaltventils 184 weitergeleitet, durch dessen Ventilteil in die Stellung 208 für eine Durchschaltung des Hauptdruckes an die Druckkammer 92 des Hubmotors 56 verschoben wird. Folglich wird dann der Ausleger 28 im Uhrzeigergegensinn (Fig. 1) verschwenkt, also gegen den Löffelbagger 10 hin eingeholt, so daß dann der eigentliche Grabevorgang der augenblicklich befangenen Arbeitsfolge beendet ist.
Für den Kippmotor 48 ist damit eine Folgesteuerung verwirklicht, die nur dann anspricht, wenn während der
Betätigung des Schwenkmotors 52 ein Überlastdruck auftritt. Gleichartig spricht die für den Hubmotor 56
verwirklichte Folgesteuerung nur dann an, wenn während der Betätigung des Kippmotors 48 ein
entsprechender Überlastdruck auftritt. Mithin wird der Hubmotor 56 nur dann betätigt, wenn wenigstens an
dem Schwenkmotor 52 ein solcher Überlastdruck auftritt, und tritt dabei dann noch zusätzlich auch an dem
Kippmotor 48 ein entsprechender Überlastdruck auf, dann wird der Hubmotor 56 entweder durch den
Schwenkmotor 52 oder durch den Kippmotor 48 oder aber beide Motoren gleichzeitig entlastet. Sobald damit
ein augenblicklicher Grabvorgang beendet ist, wird das Ventilteil des Schaltventils 124 (F i g. 2) von Hand in die
Stellung 126 eingestellt, in welcher dann die Zuteilung des Hauptdruckes aus der Hauptdruckleitung 74 an die
Druckkammer 86 des Schwenkmotors 52 erfolgt bei 5 gleichzeitiger Druckentlastung der Druckkammer 88,
wodurch der Ausleger 28 dann gegen den Löffelbagger 10 hin eingeholt wird bei gleichzeitigem Anheben des
dann gefüllten Löffels 36. Die Anschlußleitung 182 an das Auslöseventil 354 wird in der Stellung 126 über die
drucklose Ablaßleitung 158 entleert, und die Leitung 152 kommt schließlich dann in Verbindung mit der
Anschlußleitung 180, wodurch der Regeldruck dann an ein Steuerventil 408 (F i g. 3) weitergeleitet wird.
Das Steuerventil 408 besitzt ein durch eine Nockensteuerung 424 beeinflußbares Ventilteil, das normal
durch eine Druckfeder 414 in eine Stellung 410 eingestellt wird, in welcher eine Verbindung der Leitung
180 mit einer Leitung 416 besteht. Wenn indessen durch die vom Baggerführer einstellbare Nockensteuerung
424 das Ventilteil dieses Steuerventils 408 in eine Stellung 412 verschoben wird, dann kommt die
Anschlußleitung 180 in Verbindung mit einer Anschlußleitung 418 an den Betätigungsteil 322 des Schaltventils
214 für den Kippmotor 48, während dann gleichzeitig die Leitung 416 einen Anschluß an eine drucklose
Ablaßleitung 420 des Steuerventils 408 erfährt, mit welcher in der Stellung 410 die Anschlußleitung 418
verbunden ist. Durch die Nockensteuerung 424 wird die Drehung der Konsole 17 um die Achse 248 (F i g. 4) über Jo
ein bestimmtes Bogenmaß festgelegt.
Wenn die Leitung 416 mit der Anschlußleitung 180 verbunden ist, dann wird dadurch der Regeldruck über
ein weiteres Steuerventil 428 in dessen durch eine Druckfeder 434 bestimmter einer Stellung 430 an eine J-3
Verbindungsleitung 438 mit dem Pendelventil 370 (Fig.3) weitergeleitet, womit dessen Ventilteil gegen
die Kraft der Druckfeder 376 in eine zweite Stellung 374 verschoben wird, in welcher der Regeldruck dann über
die Anschlußleitung 378 an das Betätigungsteil 324 des Schaltventils 214 gelangt. Das Ventilteil des Schaltventils
214 wird dadurch in die Stellung 216 verschoben, in welcher der Hauptdruck aus der Hauptdruckleitung 74
zu der Druckkammer 100 des Kippmotors 48 hin durchgeschaltet wird. In der Verbindungsleitung 438 ist
noch eine Drosselstelle 460 ausgebildet, parallel zu welcher in einer Nebenleitung ein Rückschlagventil 462
angeordnet ist. Das Steuerventil 428 ist andererseits durch eine zugeordnete Zeitsteuerung mit zwei von der
Leitung 416 aus versorgten Ventilen 440 und 442 sowie einem Druckspeicher 444 in eine zweite Stellung 432
gegen die Kraft der Druckfeder 434 verstellbar, in welcher dann die Verbindungsleitung 438 mit dem
Pendelventil 370 an eine drucklose Ablaßleitung 458 des Steuerventils 428 angeschlossen wird, während gleichzeitig
die Leitung 416 dann in Verbindung mit einer Leitung 456 kommt, welche zu einem weiteren
Steuerventil 464 führt und in der Stellung 430 des Steuerventils 434 an die drucklose Ablaßleitung 458
angeschlossen ist. Sobald die Druckentlastung in der Verbindungsleitung 438 mit dem Pendelventil 370
eintritt, wird dadurch dessen Ventilteil durch die Druckfeder 376 in die Stellung 372 gedrückt, wodurch
die Anschlußleitung 378 an das Betätigungsteil 324 des Schaltventils 214 über die Verbindungsleitung 368 mit
dem Auslöseventil 354 und dessen drucklose Ablaßleitung 366 druckentlastet wird. Folglich kann dann die
Rückstellfeder 232 des Schaltventils 214 dessen Ventilteil in die mittlere Neutralstellung 218 zurückstellen,
in welcher dann also eine weitere Zuteilung von Hauptdruck an die Druckkammer 100 des Kippmotors
48 unterbrochen ist.
Das an die Leitung 456 mit dem Steuerventil 428 angeschlossene weitere Steuerventil 464 ist in einer
durch eine Druckfeder bestimmten ersten Stellung 466 für eine Weiterleitung des Regeldruckes an eine
Anschlußleitung 474 zu einem Pendelventil 476 eingestellt. Das Ventilteil dieses Steuerventils 464 kann
durch eine zugeordnete Nockensteuerung 472, die wie die Nockensteuerung 472 des Steuerventils 464 vom
Baggerführer für eine Betätigung durch den Hubmotor 56 verstellt werden kann, in eine zweite Stellung 468
verschoben werden, in welcher dann die Leitung 456 an eine in der Stellung 466 an eine drucklose Ablaßleitung
des Steuerventils 464 angeschlossene Verbindungsleitung 488 mit noch einem weiteren Steuerventil 490
angeschlossen wird. In der Stellung 468 kommt andererseits dann die Anschlußleitung 474 an das
Pendelventil 476 mit dieser drucklosen Ablaßleitung des Steuerventils 464 in Verbindung, so daß dann das
Ventilteil des Pendelventils 476 aus einer bis dahin eingenommenen Stellung 480 für die Weiterleitung des
Regeldruckes an das Betätigungsteil 213 des Schaltventils 184 durch die Druckfeder 482 in die Stellung 478
zurückgedrückt wird, in welcher dann die Druckentlastung über die Verbindungsleitung 400 mit dem
Auslöseventil 388 eintritt. Das Ventilteil des Schaltventils 184 kann folglich dann durch die Rückstellfeder 406
aus der durch den Regeldruck über das Betätigungsteil 213 bewirkten Stellung 208 in die mittlere Neutralstellung
204 verschoben werden, so daß dann eine weitere Zuteilung des Hauptdruckes an den Hubmotor 56
unterbrochen v/ird. In der Anschlußleitung 474 an das Pendelventil 476 ist im übrigen noch eine Drosselstelle
486 ausgebildet, parallel zu welcher in einer Nebenleitung ein Rückschlagventil 484 angeordnet ist.
Sobald der Regeldruck in der Stellung 468 des Steuerventils 464 über die Verbindungsleitung 488 an
das Steuerventil 490 (Fig.4) weitergeleitet wird, so
wird er dabei in dessen einer Stellung 496 über eine Anschlußleitung 492 an das eine Betätigungsteil 268 des
Schaltventils 254 weitergeleitet, wodurch dessen Ventilteil in die Stellung 256 verschoben wird. Dadurch erfolgt
eine Zuteilung des Hauptdruckes an den Hydraulikmotor 240, wodurch die Konsole 17 im Uhrzeigergegensinn
um die Achse 248 gedreht wird. Sollte der Baggerführer dann das Ventilteil des Steuerventils 490 in dessen
andere Stellung 498 verstellt haben, so wird dann der Regeldruck in der Verbindungsleitung 488 über eine
Anschlußleitung 494 an das andere Betätigungsteil 266 des Schaltventils 254 für eine Verstellung von dessen
Ventilteil in die Stellung 260 zugeleitet, wodurch die Zuteilung des Hauptdrucks dann an den anderen
Hydraulikmotor 238 für eine Drehung der Konsole 17 dann im Uhrzeigersinn um die Achse 248 erfolgt.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Hydraulische Steuervorrichtung für die Antriebsmotoren eines Löffelbaggers, bei dem ein am
Fahrgestell angelenkter Ausleger-, durch einen Hubmotor, ein an diesem Ausleger angelenkter
Löffelstiel durch einen Schwenkmotor und der an diesem Löffelstiel angelenkte Löffel durch einen
Kippmotor betätigbar sind, in deren an eine Pumpe angeschlossenen Steuerkreisen ein jeweiliges
Schaltventil angeordnet ist, wobei die Schaltventile untereinander durch eine Folgesteuerung verbunden
sind, welche mit einem von einem Regelventil gelieferten Regeldruck arbeitet, der über zwei
Auslöseventile an die auch von Hand bedienbaren Schaltventile der folgegesteuerten Antriebsmotoren
zugeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (154) an die allen Steuerkreisen
der Schaltventile (184,124,214) gemeinsame Pumpe (72) angeschlossen ist und daß wenigstens das in der
Folgesteuerung von dem Schwenkmotor (52) zu dem Schaltventil (214) des Kippmotors (48) angeordnete
erste Auslöseventil (354) einen von einem Überlastdruck in dem Schwenkmotor (52) abhängigen
Einschaltpunkt hat.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch das in der Folgesteuerung
von dem Kippmotor (48) zu dem Schaltventil (184) des Hubmotors (56) angeordnete zweite Auslöseventil
(388) einen von einem Überlastdruck in dem Kippmotor (48) abhängigen Einschaltpunkt hat.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EF | Willingness to grant licences | ||
EHV | Ceased/renunciation |