DE1634804B2

DE1634804B2 - Hydraulische steuervorrichtung fuer die antriebsmotoren eines loeffelbaggers

Info

Publication number: DE1634804B2
Application number: DE1967F0053143
Authority: DE
Inventors: James A Birmingham; Howard William J Warren; Mich. Caywood (V-StA.)
Original assignee: Ford-Werke AG, 5000 Köln
Priority date: 1966-08-11
Filing date: 1967-08-04
Publication date: 1977-11-10
Also published as: GB1175708A; BR6791688D0; BE702626A; NL6710793A; US3414146A; SE331457B; FR1553730A; DE1634804A1; DE1634804C3

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

fi^r> 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- 4^r> 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

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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.

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

Patentansprüche:

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.