DE2015377A1

DE2015377A1 - Hydraulisches Syrern fur Schaufellader

Info

Publication number: DE2015377A1
Application number: DE19702015377
Authority: DE
Inventors: Frank W Corinth Miss Rathff (V St A)
Original assignee: Tyrone Hydraulics Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1969-06-25
Filing date: 1970-04-01
Publication date: 1971-01-07
Also published as: FR2052290A5; AU1057570A; BE746848A; GB1245376A; LU60787A1

Description

Hydraulisches System für Schaufellader

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches System für Schaufellader. Das Füllen der Schaufel eines Schaufelladers erfolgt in der bekannten Weise durch das Betätigen der Steuerhebel des Schaufelladers durch eine Bedienungskraft von Hand. Dabei ist die Reihenfolge so, daß der Bedienende zuerst die Schaufel durch Absenken der Anhebearme, durch Waagerechtstellen der Schaufel und durch Hineinfahren in das Material füllt. Der Bedienende fährt weiter in das Material und betätigt den Handsteuerschieber, um den Anhebearm in Bewegung zu setzen. Die Anhebekraft ist bedingt durch den Neigungswinkel "a" zum Boden groß. Dieser Winkel bewirkt, daß die Schaufel von der Böschung Material wegnimmt. Die Bedienungskraft kann diese große Anhebekraft durch eine Betätigung des Schaufelteils des Handsteuerschiebers abschwächen und die Schaufel veranlassen, zurückzurollen. Das Zurückrollen der Schaufel vergrößert den Angriffswinkel gegenüber dem Boden und dies verringert für gewähnlich die ^; Größe der Anhebekraft. Falls das Zurückrollen der Schaufel die überlastung nicht verringert, wird der Bedienende die nach vorne gerichtete Bewegung der Maschine anhalten. Dies

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verringert die Überlastung, weil die Schaufel nicht länger waagerecht in das Material gedrückt wird. Der Bedienende vermeidet Überlastungen der Maschine und führt die oben genannten Arbeitsgänge aus, bis die Schaufel gefüllt ist. Es sind verschiedene Hydrauliksysteme für ein automatisches Waagerechtstellen der Schaufel während des Beladungsablaufes und für ein Wiederinstellungbringen der Schaufel eines Schaufelladers nach dem Abladen, beispielsweise durch die U.S.Patentschriften 2 978 124, 3 120 314 und 3 220 580, bekannt. Es ist jedoch kein Schaufellader bekannt, bei dem Überlastungen überwacht werden und bei dem genau in der gleichen Weise die Überlastung vermieden wird, wie dies ein Bedienender von Hand durchführen würde.

Die Erfindung schafft ein Hydrauliksystem für einen Schaufellader, das diesem ermöglicht, die Schaufel automatisch ohne Unterstützung durch eine Bedienungskraft zu füllen. Das System gemäß der Erfindung registriert Überlastungen und veranlaßt den Schaufellader in der gleichen Weise zu arbeiten wie eine Bedienungskraft die Überlastung von Hand verringern würde. Das System ist dem von Hand betätigbaren Teil eines hydraulischen Schaltkreises für einen Schaufellader parallel geschaltet und daher kann die Bedienungskraft jederzeit eingreifen. Zusätzlich kann, falls gewünscht, wahlweise ein Schalter "Handbetrieb" betätigt werden, um das Automatiksystem auszuschalten, so daß die Bedienungskraft das Gerät von Hand steuern muß.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein besonders wirksames und relativ einfaches Hydrauliksystem zu schaffen, das im Betrieb stoßfrei arbeitet und bei dem hydraulische Energie in den einzelnen Stellen in dem System zur Verfügung steht, wo und wann dies benötigt wird. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Schaffung eines Lieferquellenpaares für eine hydraulische Flüssigkeit, und zwar einer ersten und

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einer zweiten Lieferquelle zur Lieferung einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit. Zusätzlich sind Mittel geschaffen, um wahlweise die unter Druck stehende Flüssigkeit sowohl von der ersten als auch von der zweiten Lieferquelle zu dem Anhebezylinder zu leiten, um die Anhebearme in eine Anheberichtung zu bewegen, wenn der Druck der Flüssigkeit in dem Anhebezylinder unter einem vorbestimmten Wert ist und um die Hydraulikflüssigkeit von der ersten Lieferquelle zu dem Anhebezylinder und die Hydraulikflüssigkeit von der zweiten Lieferquelle zu dem Schaufelzylinder zu leiten, um die Schaufel in einer Rückrollbewegung zu bewegen, wenn die unter Druck stehende Flüssigkeit in <J dem Anhebezylinder über einem ersten vorbestimmten Wert» bedingt durch eine mehr als normale Belastung auf die Schaufel, liegt. Zusätzlich sind Mittel zur Betätigung einer Abschaltvorrichtung vorhanden, um den Kraftfluß von der Maschine abhängig von dem Druck in dem Anhebezylinder abzuschalten, wenn der Druck über einem zweiten vorbestimmten Wert liegt, der größer als der erste vorbestimmte Wert ist. Es ist auch ein V/echse!ventil vorhanden, um ein Rattern beim Entleeren der Schaufel zu verhindern.

Gemäß einem ersten,den Grundgedanken der Erfindung verkörpernden Ausführungsbeispiel besteht die zweite Lieferquelle für die Flüssigkeit aus einem Pumpenpaar und aus einer Lenk- I vorrichtung. Wenigstens eine der Pumpen ist mit der Maschine zum Antrieb der Pumpe proportional zu der Maschinendrehzahl gekuppelt, wodurch die Förderung der Pumpe der Maschinendrehzahl proportional ist* Zusätzlich ist ein zweiter kraftbetätigter Steuerschieber mit dem Pumpenpaar gekuppelt. Er dient zum Sperren des Durchflusses der Flüssigkeit von dem Pumpenpaar zu dem Werkzeugschaltkreis und zum Leiten des Flüssigkeitsstromes zu dem Lenkschieber, wenn sich der zweite kraftbetätigte Steuerschieber in einer ersten. Betriebsstellung befindet. Er dient auch zum Leiten der unter Druck

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stehenden Flüssigkeit von einer der Pumpen zu dem Werkzeuge chaltkreis und zum Leiten des Flüssigkeitsstromes von der anderen Pumpe zu dem Lenkschieber, wenn sich der kraftbetätigte Steuerschieber in einer zweiten Betriebsstellung befindet. Es sind auch Mittel mit dem Pumpenpaar gekuppelt, die abhängig von dem Flüssigkeitsstrom von der einen der Pumpen den zweiten kraftbetätigten Steuerschieber in die erste Betriebsstellung bringen, wenn die iiaschinendrehzahl unter einer vorbestimmten Drehzahl liegt. Wenn Jedoch die Maschinendrehzahl über einer vorbestimmten Drehzahl liegt, bringen sie den zweiten kraftbetätigten Schieber in die zweite Betriebsstellung.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung kann die erste Lieferquelle für die Flüssigkeit aus einer einzelnen Pumpe bestehen. Andere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, und zwar sind:

Fig.1 eine schematische Darstellung des ersten oder bevorzugten Ausführungsbeispieles des hydraulischen Systems gemäß der Erfindung und der entsprechenden Teile eines Schaufelladers, mit denen das hydraulische System verbunden ist,

Fig.2 - 4 die Darstellung des LadeVorganges eines typischen Schaufelladers, bei dem das hydraulische System gemäß der Erfindung Verwendung finden kann und

Fig.5 eine schematieche Darstellung des zweiten Ausführungsbeispieles des hydraulischen Systems gemäß der Erfindung und der entsprechenden Teile eines Schaufelladers, mit denen das hydraulische System verbunden ist.

Das in Fig.1 gezeigte hydraulische System 11 kann bei einem beliebigen typischen Schaufellader, beispielsweise bei dem

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in den :iig,2^-4 gezeigten Schaufellader 13,verwendet werden. Ein solcher Schaufellader 13 "besteht aus einem Fahrzeug oder Raupenschlepper 15 mit einer auf einem Fahrgestell oder.Ranmen 19 befindlichen üblichen Maschine 17 sowie aus Mitteln, die zur Bewegung des Fahrzeuges 15 mit dem Boden in Eingriff kommen, beispielsweise nicht gezeigten Raupenketten oder Rädern 21,23. Das Hydrauliksystem 11 umfaßt weiterhin einen Lenkschieber 25, der mit den lenkbaren mit dem Boden in Eingriff stehenden Mitteln, beispiels-· weise mit den Vorderrädern 23 gekuppelt ist. Er kann auch mit einem zusammengesetzten Fahrzeug der bekannten Art, beispielsweise dem, das in der U.S.Patentschrift 3 360 925 | besehrieben ist, verbunden sein. Weiterhin umfaßt das Hydrauliksystem ein Lenkmittel, beispielsweise ein mit dem Lenkschieber 25 in bekannter Weise verbundenes Lenkrad 27, um den Hydraulikflüssigkeitsstrom zur Lenkung des Fahrzeuges 15 zu den nicht gezeigten Lenkkolben zu leiten. Andere für einen Schaufellader typische Komponenten können ebenfalls vorhanden sein. Weiterhin hat der Schaufellader 13 das übliche Anhebearmpaar 29, von dem nur ein Anhebearm gezeigt ist. Jeder Anhebearm ist nahe seinem inneren Ende 29a bei 31 am Schaufellader 13 an einer der beiden Seiten des Schaufelladers schwenkbar angebracht. Ein für jeden Anhebearm 29 vorhandener Kolben- oder Anhebezylinder 33 ist an einem Teil des Schaufelladers bei 35 angelenkt und " nähe seinem anderen Ende bei 37 mit einem Anhebearm 29 schwenkbar verbunden, so daß ein Zurückziehen der Anhebezylinder 33 ein Abwärtsschwenken der Anhebearme und ein Ausdehnen der Anhebezylinder 33 ein Aufwärtsschwenken der Ahhebearme bewirkt. Eine Schaufel 39 ist bei 4i an jedem Anhebearm nahe deren äußeren oder entfernten Enden 29b angelenkt. Ein Paar Schaufelzylinder W^- sind vorgesehen, von ^v denen nur einer gezeigt ist und von denen'oed:er' an einem Ende bei 45 an einem Anhebearm 29 und an seinem gegenüberliegenden Ende bei 47 an einem typischen Gestängemechanismus 49 zum Schwenken der Schaufel 39^; in einer Rüokrollbe-

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wegung oder in eine zurückgerollte Stellung, und zwar gemäß Fig.2-4 entgegen dem Uhrzeigersinn, schwenkbar angebracht ist. Diese Bewegung erfolgt, wenn der Zylinder 43 zurückgezogen wird. Eine Schwenkung der Schaufel in eine nach unten gerichtete oder Entladebewegung oder in eine Entladestellung, gemäß Fig.2-4 im Uhrzeigersinn, erfolgt, wenn die Zylinder 43 ausgefahren werden.

Das hydraulische Steuersystem 11 umfaßt eine erste Lieferquelle 51 für eine Hydraulikflüssigkeit mit einer ersten Leitung 53 und einer Vorrichtung, die für diese Leitung eine unter Druck stehende Flüssigkeit vorsieht, wobei diese Vorrichtung vorzugsweise aus einer ersten Pumpe 55 besteht, die die Hydraulikflüssigkeit aus einem Tank 57 über eine Zuführungsleitung 59 erhält. Die Pumpe 57 kann von beliebiger Art, beispielsweise eine Zahnradpumpe sein, die mit der Maschine I7 gekuppelt ist und durch die Maschine angetrieben wird. Das Hydrauliksystem 11 umfaßt eine zweite Lieferquelle 61 für eine Flüssigkeit, die Jedoch in der Beschreibung im einzelnen später behandelt wird. Ein erster kraftbetätigter Steuerschieber 63 ist in der ersten Leitung 53 angeordnet. Er teilt die Leitung in einen ersten Teil 53a in Strömungsrichtung oberhalb des Schiebers 63 und in einen zweiten Teil 53b in Strömungsrichtung unterhalb des Schiebers auf. Der Schieber 63 nimmt den Druck in der ersten Leitung 53 über eine Leitung 65 wahr,und er ist abhängig von dem Druck in der ersten Leitung 53 in zwei Stellungen tätig. Somit wird, wenn der Druck in der ersten Leitung 53 unter einem vorbestimmten Wert liegt, der Schieber 63 durch eine Feder 66, die auf das Ende des Schiebers wirkt, in eine erste in Fig.1 gezeigte Betriebsstellung geschoben. Wenn der Druck in der Leitung 53 über einem ersten vorbestimmten Wert liegt, wird der Schieber in eine zweite Betriebsstellung geschoben, so daß gemäß Fig.1 der untere Teil des Schiebers 63 mit den öffnungen des Schiebers übereinstimmt. Wenn sich der Schieber 63 in der ersten Stellung befindet, wird die Hydraulikflüssigkeit von der zweiten Lieferquelle 61 durch den Schie-

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^rv. .- . . ■ - ■■■■.;-.

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ber zu der ersten Leitung 55 geleitet und die Flüssigkeit von der eisten Pumpe 55 wird durch die erste Leitung 52 fließen, so daß die Fördermenge von den kombinierten, ersten und zweiten Meferquellen 51 »61 in der ersten Leitung 55 anfällt. Die erste leitung 55 führt zu dem von Hand zu betätigenden Steuerschieber 6?, um die Hydraulikflüssigkeit zu dem Schaufelzylinder 45 und zu dem Anhebezylinder 35 au leiten» Der von Hand betätigte Steuerischieber 67 kann eine beliebige Konstruktion, vorzugsweise wie die in Fig.1 gezeigte, sein, in der zwei Dreiwegeschiebex? dargestellt sind, und zwar ein Steuerschieber 69 für die Schaufelzylinder 45 und ein Steuerschieber 71 für die An- | hebezylinder 35* Wie weiter oben erwähnt, werden vorzugsweise ein Zylinderpaar 55 und ein Zylinderpaar 45 verwendet, obwohl in Fig.1 jeweils nur ein Zylinder gezeigt ist. Der andere nicht dargestellte Zylinder 33 ist mit dem gezeigten parallel geschaltet und in gleicher Weise ist der andere nicht gezeigte Zylinder 43 mit dem dargestellten Zylinder 43 parallel geschaltet, so daß die zwei Zylinder 33 bzw. die zwei Zylinder 43 im Gleichtakt arbeiten.

Es wird vorzugsweise die wie nachfolgend beschriebene Anordnung der verschiedenen leitungen verwendet. Die erste Leitung 53 ist mit einer öffnung 73 an dem Schieber 69 verbunden. Eine Leitung 75 führt von einer öffnung 77 an dem ■ . I Schieber 69 zu einer öffnung 79 an dem Schieber 71» Eine Leitung 81* verbindet eine öffnung 63 an dem Schieber 7I mit einem Vorratsbehälter 57« Weiterhin verbindet eine Leitung 8$ eine öffnung 87 des Schiebers 69 mit dem Stangenende des Scheufelzylindtri 43. Sine Leitung 89 führt von einer Öffnung 91 des Schiebers 69 zu dem Kopfende des Schaufelssylinders 43. Eine Leitung 95 verbindet eine öffnung 95 .des Schiebers 71 »ftlt dem Kopfende des Anhebezylinders 33 und eine Leitung 97 stellt zwischen der Öffnung , 99 des Schiebers 71 und dem Stangenende des Anhebezylixiders

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33 eine Verbindung her. Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß, wenn die Schieber 69 und 71 sich in ihren in Fig.1 gezeigten Mittelstellungen befinden, die Schaufelzylinder 4-3 und die Anhebezylinder 33 in einer festen Stellung gehalten werden und daß die unter Druck stehende Flüssigkeit von der ersten Leitung 53 über die Leitungen 75 und 81 in den Vorratsbehälter 57 zurückgeführt wird. Wenn der ScMe-71 so verschoben wird, daß die linke Seite des Schiebers eine Verbindung der öffnungen 79 und 99 sowie 83 und 95 herstellt, fließt die Flüssigkeit durch den Schieber und durch die Leitung 93 und veranlaßt den Anhebezylinder auszufahren und den Anhebearm 29 sich in eine Grabstellung zu bewegen. Wenn der Schieber 71 so verschoben wird, daß die rechte Seite eine Verbindung der Öffnungen herstellt, wird der Anhebearm 79 veranlaßt, sich in einer absenkenden Bewegung zu verstellen. Wenn der Schieber 69 so bewegt wird, daß die linke Seite des Schiebers die öffnungen 77 und 87 sowie 73 und 91 verbindet, wird die Flüssigkeit von der ersten Leitung 53 durch den Schieber und durch die Leitung 85 zu dem Stangenende des Schaufelzylinders 43 geleitet, um den Schaufelzylinder 43 einzufahren, um eine sogenannte Rückrollbewegung oder zurückgerollte Stellung der Schaufel 39 zu veranlassen. Das heißt die Schaufel schwenkt gemäß Fig.2-4 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 41. Dann wenn die rechte Seite des Schiebers 69 in eine Stellung zur Verbindung der öffnungen bewegt wird, fließt die Hydraulikflüssigkeit durch den Schieber 69 und die Leitung 89 zu de» Kopfende des Schaufelzylihders 43, um den Zylinder auszudehnen und die Schaufel 39 zu veranlassen, sich im Uhrseigersinn zu bewegen oder eine entladende Bewegung auszuführen.

Eine «weite Leitung 101 führt von einer Auelaßöffnung 102 des ersten kraftbetätigten Steuerschiebers 63 durch einen Teil 85a der Leitung 65 zu dem Stangenende des Schaufelzylinders 43. Eine Leitung 103 verbindet über einen Teil 89»

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der Leitung 89 eine öffnung 104 des Schiebers 65 mit dem Kopfende des Zylinders 45. Eine Leitung 105 führt von der Leitung 55 zu einem druckabhängigen Schieber I07. Der Schieber 107 ist ein Zweistellungsschieber, dessen erste Stellung in Pig.i gezeigt ist und der in eine zweite Stellung bewegbar ist. In dieser Stellung verbindet der linke Teil des Schiebers 107 öffnungen. Diese Bewegung erfolgt abhängig von dem Druck in dem Anhebezylinder 53 j wenn dieser über einem zweiten vorbestimmten Wert liegt, der großer·ist ' als der erste vorbestimmte Wert, der erforderlich ist, um den ersten kraftbetätigten Steuerschieber 63 in die zweite Stellung zu bewegen. Der druckabhängige Schieber IO7 ist |

mit einer bekannten, durch einen !Fußhebel betätigten Anordnung verbunden, die bei Schaufelladern verwendet wird, wodurch der Bedienende einen nicht gezeigten !Fußhebel heruntertreten kann, um einen üblichen Bremsschieber 109 zu betätigen, der veranlaßt, daß Hydraulikflüssigkeit durch eine Leitung 111 in ihre Zweigleitungen 111a- und 111b zu einem bekannten Hauptzylinder 113 bzw. zu einer Abschaltvorrichtung 115 geleitet wird. Die Übertragung des oben erwähnten Druckes auf den Hauptzylinder 115 bewirkt ein Betätigen der Bremsen und die Übertragung dieses Druckes zu der Abschaltvorrichtung 115 bewirkt eine Trennung des von der Maschine 17 über eine bekannte Übertragungsvorrichtung 117 auf die Antriebsräder 21 geleiteten Kraftflusses. Der Schieber 107 ^ ist in die Leitung 111 der oben beschriebenen bekannten Anordnung eingeschaltet und er teilt die Leitung 111 in zwei Teile 111c und 111d auf. Wenn der Schieber 107 sich in seiner ersten Stellung befindet, arbeiten die oben beschriebenen Teile bei einer Fußbetätigung des Fußhebels durch den Bedienenden in der bekannten Weis«. Wenn jedoch der Druck in der Leitung 55 größer ist als der zweite vorbestimmte Druck, dann bewegt sich der Schieber 107 in die zweite Stellung, so daß die Bremsen automatisch betätigt werden und der Kraftfluß zu den Rädern 21 automatisch unterbrochen wird.

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In Verbindung mit clem ersten kraftbetäfcigten Schieber 53 ist ein .Vechselventil 119 so vorgesehen, daL», v/enn die Schaufel 39 Abwurfbewegungen macht, der Schieber 63 in der ersten Stellung blockiert ist. Dies verhindert während des Abwurfarbeitsganges ein Rattern der Schaufel 39. Sine Seite des Wechselventils 119 ist über eine Leitung 121, einen Teil 103a, einer Leitung 103 und über einen Teil G9a der Leitung 89 mit dem Kopfende des Schaufelzylinders 43 verbunden. V/enn an dem Kopfende des Schaufelzylinders 4-3 beim Entladen der Schaufel 39 ein hoher Druck herrscht, veranlagt ler hohe Druck das V/echselventil 119 den Durchfluß von einer Leitung 123, die mit einer Seite des Schiebers 63 verbunden ist, zu sperren und der hohe Druck blockiert den Schieber in seiner ersten Stellung. Die andere Seite des Y/echselventi j 119 ist über eine Leitung 125 mit der Leitung 97 verbunden, so daß, wenn die Anhebearme 29 unter Druck abgesenkt werden, die Schaufel 39 keine Rollbewegung macht. Das bedeutet mit anderen Worten, daß das V/echseiventil 119 den Durchfluß von der leitung 123 sperrt, wenn entweder in dem Kopfende des Schaufelzylinders 43 oder in dem Stangenende des Anhebezylinders 33 ein hoher Druck herrscht.

In einer Leitung 65 ist ein Zweistellungsschieber 127 vorgesehen, um das Automatiksystem gemäß der Erfindung durch ein Schalten des Schiebers 127 aus der ersten in Fig.1 gezeigten Stellung in die zweite Stellung abschalten zu können, in der der linke Teil des Schiebers den Durchfluß durch die leitung 65 sperrt. Durch den Schieber 127 ist die Leitung 65 in zwei Teile, nämlich die Teile 65a und 65b, aufgeteilt.

Die zweite Lieferquelle 61 für die Hydraulikflüssigkeit hat auch ein Pumpenpaar, nämlich eine zweite Pumpe 129 und eine dritte Pumpe 1311 die vorzugsweise beide gleich wie die erste Pumpe 55 sind. Beide Pumpen 129 und 131 sind Vorzugs-

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weise mit der Maschine 1? gekuppelt und werden durch diese angetrieben_# so daß der geförderte Flüssigkeitsstrom in den entsprechenden Leitungen die von den Pumpen wegführen, nämlich eine dritte Leitung 153 und eine vierte Leitung 135» proportional zur Drehzahl der Maschine I7 ist. Es sei bemerkt_f daß die Pumpen 129 und I3I entweder zwei getrennte Pumpen oder eine Doppe!pumpe mit zwei Pumpenabschnitten auf derselben V/elle sein können,oder falls gewünscht, können zwei beliebige andere Mittel zur Zuführung einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit,proportional zur Drehzahl der Maschine 17 zu den entsprechenden Leitungen 133 und 135 verwendet werden.

Die zweite Lieferquelle 61 für Hydraulikflüssigkeit hat auch einen zweiten kraftbetätigten Steuerschieber 137. Dieser ist in die entsprechenden Leitungen 133, 135 geschaltet, um die Leitungen in die Teile 133a, 133b bzw, 135a, 135b aufzuteilen. Der Teil 133b führt von dem Schieber 137 &u dem Lenkschieber 35. Der Teil 135b verbindet den Schieber 137 mit dem ersten kraftbetätigten Steuerschieber 63. Ein Rückschlagventil 13? befindet sich in dem Teil 135b, um einen Rückfluß der Hydraulikflüssigkeit von dem ersten kraftbetätigten Steuerschieber 63 zu dem zweiten kraftbetätigten Steuerschieber 137 zu verhindern. Wenn der zweite kraftbetätigte Steuerschieber 137 sich gemäß Fig.1 in einer ersten Betriebsstellung befindet, leitet der Schieber die unter Druck stehende Flüssigkeit von beiden Pumpen 129 und 131 zu dem Lenkschieber 25. Wenn der Schieber 137 sich in einer zweiten Stellung befindet, in der der untere Teil des Schiebers mit den Öffnungen fluchtet, leitet er die unter Druck stehende Flüssigkeit nur von der Pumpe 129 äu dem Lenkschieber 25 und die Flüssigkeit von der Pumpe I3Idurch eine vierte Leitung 135 zu dem ersten kraftbetätigten Steuerschieber 63» In d"er dritten Leitung 133» und zwar meist in dem ÜPetl 133a, sind Mittel,vorzugsweise in der Form einer Blende 141, vorgesehen.

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Weiterhin sind Mittel zur Zuführung des Druckunterschiedes über der Blende auf die gegenüberliegenden Seiten des Schieberkörpers 143 des Schiebers 137 vorhanden, so daß der von der Pumpe 129 gelieferte Flüssigkeitsstrom den Schieber 137 in die zweite Stellung bewegt, wenn die von der Pumpe 129 gelieferte Flüosigkeitsmenge über einem vorbestimmten Wert liegt, d.h. wenn die Maschine 17 eine vorbestimmte Drehzahl erreicht. Der Steuerschieber I37 wird in seine erste Stellung bewegt, wenn die von der Pumpe 129 gelieferte Flüssigkeitsmenge unter einem vorbestimmten Wert liegt, d.h. wenn die'Drehzahl der Maschine 17 niedriger als die vorbestimmte Drehzahl ist., Der Schieber 137 hat auf seiner einen Seite eine Feder 14-5, die den Schieberkörper 143 in die erste Stellung hin drückt. Eine Leitung 147 führt von der Leitung 133» und zv/ar von einem Punkt in Strömungsrichtung oberhalb der Blende 141, zu einer Seite des Schieberkörpers 143 gegenüber der Feder 145, um den Schieberkörper in eine Richtung entgegen der Wirkung der Feder 145 zu drücken. Eine Leitung 148 verbindet die Leitung 133 von einem Punkt in Strömungsrichtung unterhalt der Blende 141 mit der der Leitung 147 gegenüberliegenden Seite des Schieberkörpers 143, um den Schieberkörper in die gleiche Richtung wie die Feder 145 zu drücken. Wenn der Druck auf den Schieberkörper von der Leitung 147 geringer ist als der gemeinsame Druck aus der Leitung 148 und der Feder 145, wird der Schieberkörper zur ersten Stellung hinbewegt, und v/enn der Druck auf den Schieberkörper aus der Leitung 147 größer ist als der gemeinsame Druck, wird der Schieberkörper in die zweite Stellung hinbewegt.

Aus dem vorgenannten ergibt sich, da£ die Arbeitsweise des hydraulischen Steuersystems 11 so erfolgt, daß bei einer niedrigen Luaschinendrehzahl ein ausreichender Flüssigkeitsstrom zu dem Lenkschieber 25 aufrechterheiten wird. Das bedeutet, daß bei niedriger Maschinendrehzahl die Flüssigkeit von beiden Pumpen 129 und I3I zu dem Lenkschieber 25 geliefert wird. Wenn dann die Drehzahl der Maschine 17 auf einen

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vorbestimmten Punkt ansteigt, würde dies bewirken, daß die Lenkung für einen sicheren Betrieb des Fahrzeuges zu schnell würde. Dies ist jedoch bei dem hydraulischen Steuersystem gemäß der Erfindung nioht der Pail. Der Druckabfall über der Blende 141 wird größer, was auf den Schieberkörper 14-3 übertragen wird, um diesen in die zweite Betriebsstellung zu bewegen, so daß nur der Förderstrom von der Pumpe 129 zu dem Lenkschieber 25 geleitet wird und daß der Förderstrom von der Pumpe 131 zu dem ersten kraftbetätigten Steuerschieber 63 geliefert wird. Am Schieber 63 wird dieser Flüssigkeitsstrom von der Pumpe 131» wenn sich der erste kraftbetätigte Steuerschieber 63 in der ersten Stellung befindet, mit dem Flüssigkeitsstrom von der Pumpe 55 vereinigt und in die erste Leitung 53 des Hydraulikkreises für die Arbeitsgeräte geliefert.

Bei der Beschreibung der Wirkungsweise des Schaltkreises für das Arbeitsgerät ist angenommen, daß sieh der Anhebearm 29 in einer bestimmten Stellung zum Beladen, beispielsweise in der in Fig.2 gezeigten Stellung, befindet und daß er in diese Stellung durch eine Betätigung des Steuerschiebers 71 von Hand gebracht worden ist. Weiterhin ist angenommen, daß die Schaufel 39 in einem bestimmten Winkel zu dem Anhebearm 29 steht, beispielsweise in dem in Fig.2 gezeigten Winkel, und daß sie in diese Stellung durch eine" Betätigung des Steuerschiebers 69 von H_and gebracht wurde. Außerdem ist vorausgesetzt, daß der Bedienende mit dem Fahrzeug 15 in das in Fig.2 gezeigte Material M hineinfährt. Der Bedienende fährt fort, in das Material M hineinzufahren und betätigt den Handsteuerschieber 71'so, daß der linke Teil des Schieberkörpers mit den öffnungen in Deckung kommt, um damit zu beginnen, die Anhebearme 29 nach oben anzuheben. Die Anhebekraft wird bedingt durch den Angriffswinkel "a" mit dem Boden groß sein, der die Schaufel veranlaßt Material von der Böschung wegzunehmen. Wenn diese Anhebekraft ansteigt, vergrößert sich der Druck in der Leitung 93, der in der Lei-

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tung 75 und der leitung 53 wahrgenommen wird. Die Leitung 53 überträgt ihrerseits über die Leitung 65 den Druck auf das untere Ende des kraftbetätigten Steuerschiebers 63, um den Schieber 63 gegen die Federkraft der Feder 66 an der gegenüberliegenden Seite des Schiebers in die zv/eite Stellung zu bewegen. Eine Bewegung des Schiebers 63 in die zweite Stellung veranlaßt die von der zv/eiten Lieferquelle 61 gelieferte Flüssigkeitsmenge durch den Schieber 63»durch die zv/eite Leitung 101 und durch den Teil 85a der Leitung 85 zu dem Stangenende des Schaufelzylinders 4-3 zu fließen, um so die Rückrollbewegung der Schaufel 39 zu veranlassen. Diese Rückrollbew gung der Schaufel 39 vermindert etwas die Anhebekräfte und falls die Verminderung ausreicht, so daß der Druck in dem Anhebezylinder 33 unter den zweiten vorbestimmten Wert abfällt, dann geht der erste kraftbetätigte Steuerschieber 63 in die erste Stellung zurück, um die zugeführte Flüssigkeitsmenge wieder zu vereinigen. Wenn Jedoch die erwähnte Rückrollbewegung der Schaufel 39 die Anhebekräfte nicht genügend verringert und der Druck einen zweiten vorbestimmten Wert erreicht, veranlaßt der Druck in den Leitungen 105 und 53, der mit dem Druck in dem Anhebezylinder 33 in Verbindung steht, ein Verschieben des Schiebers 107 in die zweite Stellung. Das Verschieben des Schiebers 107 in die zweite Stellung veranlaßt unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit von einer Quelle P durch den Schieber 107 zu fließen und sich in dem Teil 111d der Leitung 111 in die Zweige 111a und 111b aufzuteilen, um danach den Bremszylinder 113 mit Druck zu versorgen, wodurch die Bremsen des Fahrzeuges 15 betätigt werden und um die Abschaltvorrichtung 115 unter Druck zu setzen, um zu veranlassen, daß der Kraftfluß zu den Rädern 21 unterbrochen wird. Der Schaufellader 13 drückt dann die Schaufel 39 nicht langer in das Material M und die Drücke in den Anhebe- und Schaufelzylindern 33 und 43 werden abgesenkt, die Vorrichtung II7 stellt wieder den Kraftfluß von der Maschine 17 zu den Rädern 21 her und der Schieber 63gleitet nach unten, um die Verein!-

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gung des Fcrderstromes der Pumpen 1-31 und 55 &u bewirken und zu veranlassen, daß dieser zu dem Anhebezylinder fließt. Der Arbeitskreislauf beginnt erneut, wenn der Anhebedruck die Grundstellung oder Ausgangsstellung des Schiebers 63 erreicht.

Gemäß Fig.5 ist das dort gezeigte System mit 149 bezeichnet. Dieses System ist weitgehend dem System 11 gleich und {•leiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Zwischen dem System 149 und dem System 11 besteht der nachf öl/*2nd beschriebene Hauptunterschied. In dem System 149 ist die zweite Lieferquelle I5I für die Hydraulikflüssigkeit, die (f der zweiten Lieferquelle 61 des System 11 entspricht, eine ei seine Pumpe, nämlich eine zweite Pumpe 153? die vorzugsweise mit der Maschine I7 gekuppelt ist und deren Fördernenge durch eine Leitung 155 zu dem ersten kraftbetätigten Steuerschieber 6J geliefert wird. In dem System 149 ist an Stelle des Schiebers 127 des Systems 11 vorzugsweise die nachfolgend beschriebene Anordnung hinzugefügt. Sie kann auch in den System 11 verwendet werden oder der Schieber kann auch in dem System 149 an Stelle dieser nachfolgend beschriebenen Anordnung zur Anwendung kommen. Es ist ein Dreiwegesteuerschieber 157 vorgesehen, der aus einer mittleren oder Srerrstellung gemäß Fig.5 in eine erste Stellung bewegbar ist, in der das System 149 für eine bestimmte EoI- I ge von Arbeitsgängen eingestellt ist, beispielsweise beim Graben von losem Material. Der Schieber 157 ist auch in ■ eine zweite Stellung bewegbar, in der das System 149 für eine andere Folge von Arbeitsgängen eingestellt ist, beispielsweise· beim Graben von hartem lüaterial an einer Böschung. Es sind ein erster druckabhängiger Schieber 159 und ein zweiter druckabhängiger Schieber 161 vorgesehen. Der Schieber-159 ist mit der Ausgangsöffnung 163 des Schiebers 157 verbunden, so daß, wenn der Schieber 157 in. die erste Stellung geschoben ist, der rechte Teil des Schiebers 157 mit den Öffnungen fluchtet und der Druck in der ersten Lei-

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tung 53 steht mit dem Schieber 159 und durch eine Leitung 165 mit dem Ende des Schiebers in Verbindung. An dem gegenüberliegenden Ende des Schiebers befindet sich eine Feder 167, gegen die der Druck in der Leitung 165 wirkt, Wenn der Druck in der Leitung 165 größer als ein vorbestimmter, durch die Feder 167 bestimmter Wert ist, wird der Schieber 159 sich von einer ersten in Fig.5 gezeigten Stellung, in der der Durchfluß durch den Schieber gesperrt ist, in eine zweite Stellung verschieben. In dieser Stellung ist durch den Schieber ein Durchfluß möglich, so daß die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit auf das Ende des Schiebers 63 übertragen wird, um den Schieber 63 in der oben beschriebenen Weise zu verschieben. Der Schieber 161 gleicht dem Schieber 159, jedoch ist bei ihm ein bestimmter Betätigungsdruck festgesetzt, der höher liegt als der des Schiebers 159. Der Schieber 161 ist mit der Ausgangsöffnung 169 des Schiebers 157 verbunden, so daß, wenn der Schieber 157 in die zweite Stellung geschoben ist, in der der linke Teil des Schiebers 157 mit den öffnungen fluchtet, der Druck in der ersten Leitung 53 mit dem Schieber 161 in Verbindung steht. Bei einer Lage des Schiebers 157 in der zweiten Stellung, wenn der Flüssigkeitsdruck in der ersten Leitung 53 hoch genug ist, um den Schieber 161 zu betätigen, dann steht der Druck mit dem Ende des Schiebers 63 in Verbindung, um den Schieber 63 in der oben beschriebenen Weise zu verschieben. Jeder der Drücke, die erforderlich sind, um die C< ".leber 159 und 161 zu betätigen, sind vorzugsweise niedriger als die, die erforderlich sind, um einen weiter unten erwähnten Schieber 173 zu betätigen. Der Betätigungsdruck für den Schieber 159 ist vorzugsweise niedriger als der Betätigungsdruck für den Schieber 161. Im System 149 arbeitet der Schieber I7I, der dem Schieber 107 des Systems 11 entspricht,etwas anders, da er magnetbetätigt ist. Die Betätigung erfolgt mittels eines druckabhängigen elektrischen Schalters I73, der durch einen Druck, den er aus der Leitung I05 wie im System 11 wahrnimmt, geschlossen wird. Ein Schließen des Schalters 173

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veranlaßt den Schieber I7I, sich in eine zweite Stellung zu bewegen, in der der Druck zu der Abschaltvorrichtung 115 für den Kraftfluß zu den Hadern und zu dem Hauptzylinder 113 von der Druckquelle P aufgebracht wird. Es ist ein elektrischer Schaltkreis für den Schalter 173 vorgesehen, der aus einer Batterie 175 τ Leitungen, einem Zündschalter 177 und einem Aus- und Einschalter 179 besteht„ Es sei bemerkt, daß in dem System 149 kein Lenkschieber und kein zweiter kraftbetätigter Schieber einbezogen sind_e Jedoch hiervon und von den anderen erwähnten Unterschieden abgesehen, sind die Systeme 11 und 149 gleich und sie arbeiten in der gleichen Weise.

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Claims

Patentansprüche

Hydraulisches System für einen Schaufellader, der aus einem Fahrzeug, aus einem an dem Fahrzeug schwenkbar angebrachten Anhebearm, aus einer an dem Arm schv/enkbar angebrachten Schaufel, aus zur Bewegung des Fahrzeuges mit dem Boden in Eingriff kommenden Mitteln, aus einer Maschine, aus einem Anhebezylinder zum Anheben des Armes und aus einem Schaufelzylinder zum Zurückrollen der Schaufel gegenüber dem Anhebearm besteht, gekennzeichnet durch, eine «rat· Lieferquelle zur Lieferung einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit, durch eine z//eite Lieferquelle

P zur Lieferung einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit, durch einen ersten Schieber zur wahlv/eisen Leitung der unter Druck stehenden Flüssigkeit sowohl von der ersten als auch von der zweiten Lieferquelle zu dem Anhebezylinder, um den Anhebearm zu veranlassen, sich in eine Anheberichtung zu bewegen, wenn der Flüssigkeitsdruck in dem Anhebezylinder unter einem vorbestimmten Wert liegt und zum Leiten der Hydraulikflüssigkeit von der ersten Lieferquelle zu dem Anhebezylinder und der Hydraulikflüssigkeit von der zweiten Lieferquelle zu dem Schaufelzylinder, um die Schaufel zu veranlassen, sich in einer Rückrollbewegung zu bewegen, wenn der Druck der

t Flüssigkeit in dem Anhebezylinder, bedingt durch eine mehr als normale Belastung auf die Schaufel, über einem ersten vorbestimmten Y/ert liegt.
2. Hydraulisches System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zur Steuerung des eraten Schiebers zur wahlweisen Veränderung des vorbestimmten V/erfces.
3. Hydraulisches Systoin nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Steuerung des ersten Schiebers Mittel zur Sperrung des ersten Schiebers haben,

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4, Hydraulisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lieferquelle eine einzelne Pumpe zum Pumpen der Flüssigkeit hat.
5>. Hydraulisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lieferquelle ein Pumpenpaar zum Fumpen der Flüssigkeit hat, daß Mittel wenigstens eine der Pumpen mit der Maschine zum Antrieb der Pumpe proportional zur Drehzahl der Maschine kuppeln, so daß der Förderstrom der einen Pumpe proportional zur Drehzahl der liiaschine ist, daß der zweite Schieber mit dem Pumpenpaar zur Sperrung des Flüssigkeitsstromes von den Pumpen zu dem ersten Schieber gekuppelt ist, wenn sich der zweite Schieber in einer ersten Betriebsstellung befindet und zum Leiten der unter Druck stehenden Flüssigkeit von einer der Pumpen zu dem ersten Schieber, wenn sich der zweite Schieber in einer zweiten BetriebsBtellung befindet und daß Mittel auf den Flüssigkeitsstrom von der einen der Pumpen zur Bewegung des zweiten Schiebers in die erste Betriebsstellung ansp'rechen, wenn die Maschinendrehzahl unter einer vorbestimmten Drehzahl liegt und zur Bewegung des zweiten Schiebers in die zweite Betriebsstellung ansprechen, wenn die Maschinendrehzahl über einer vorbestimmten Drehzahl liegt.
6. Hydraulisches System nach Anspruch 1-5, gekennzeichnet durch eine Quelle für Hydraulikflüssigkeit, durch eine erste Pumpe und eine erste Leitung zur Zuführung der unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit von der Quelle zu dem ersten Steuerschieber, durch einen ersten kraftbetätigten Schieber, der abhängig von dem Druck in der ersten Leitung in eine erste Stellung verschiebbar ist,' wenn dieser Druck bei auf den Anhebearm wirkenden normalen Kräften unter einem vorbestimmten Wert liegt und der abhängig von dem Druck in der ersten Leitung in eine zweite Stellung verschiebbar ist, wenn dieser Druck, bedingt

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durch den Widerstand beim Beladen,der in dem Anhebezylinder wahrgenommen wird, über einem vorbestimmten Wert liegt, durch eine zweite Leitung, die von dem ersten kraftbetätigten Schieber zu dem Schaufelzylinder führt, durch eine zweite Lieferquelle zum Zuführen von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit von der Quelle zu der ersten Leitung, wenn der erste kraftbetätigte Schieber sich in der ersten Stellung befindet und zur Zuführung der unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit zu der zweiten Leitung, um eine Rückrollbev/egung der Schaufel zu veranlassen, wenn der erste kraftbetätigte Schieber sich in der zweiten Stellung befindet, durch Mittel zur Zuführung von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit zu einer Abschaltvorrichtung, um abhängig von dem Druck in dem Anhebezylinder, wenn dieser über einem vorbestimmten Wert liegt, den Kraftfluß von der Maschine zu trennen.
7. Hydraulisches System nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel zur Steuerung des ersten kraftbetätigten Schiebers, um wahlweise den vorbestimmten V/ert zu verändern.
8. Hydraulisches System nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die ζ .ve it e Lieferquelle der Flüssigkeit, die aus einer zweiten und einer dritten Pumpe besteht, durch einen zweiten kraftbetätigten Schieber, der wahlweise in eine erste Stellung verschiebbar ist, in der der Flüssigkeitsstrom von der zweiten und dritten Pumpe zu einem Lenkschieber geleitet v/ird und der in eine zv/eite Stellung verschiebbar ist, in der der Flüssigkeitsstrom von der zv/eiten Pumpe zu dem Lenkschieber und der Flüssigkeitsstrom von der dritten Pumpe zu dem ersten kraftbetätigten Schieber geleitet werden, durch eine dritte Leitung mit einem Teil, der von der zv/eiten Pumpe zu dem zweiten kraftbetätigten Schieber führt und mit einem

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Teil, der von dem zweiten kraftbetätigten Schieber zu dem Lenkschieber führt, durch eine vierte Leitung mit einem Teil, der von der dritten Pumpe zu dem zweiten kraftbetätigten Schieber führt und mit einem Teil, der von dem zweiten kraftbetätigten Schieber zu dem ersten kraftbetätigten Schieber führt, durch Mittel, die die zweite und dritte Pumpe zum Antrieb der Pumpen proportional zur Maschinendrehzahl mit der Maschine kuppeln, damit die Fördermenge der,Pumpen proportional zur Maschin nendrehzahl ist, durch eine Einschnürung in der dritten Leitung, um proportional zur Maschinendrehzahl über die Einschnürung eine Druckdifferenz zu erzeugen, durch Mittel, die die Druckdifferenz mit dem zweiten kraftbetätigten Schieber in Verbindung, bringen, um diesen bei vorbestimmten Drehzahlen der Maschine in die erste bzw. zweite Stellung zu schieben.
9· Hydraulisches System nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Wechselventil zum Sperren des ersten kraftbetätigten Schiebers in der ersten Betriebsstellung während der Schaufelentleerung.
10« Hydraulisches System nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufellader eine Vorrichtung zum wahlweisen Übertragen oder Trennen eines Kraftflusses von der Maschine auf die mit dem Untergrund in Eingriff stehenden Mittel hat und daß er eine druckabhängige. Abschaltvorrichtung zur Betätigung der Übertragungsvorrichtung hat, um den Kraftfluß von der Maschine zu den mit dem Boden in Eingriff stehenden Mitteln zu trennen und daß mit der Abschaltvorrichtung Mittel verbunden sind, um den Kraftfluß von der Maschine abhängig von dem Druck in dem Anhebezylinder zu trennen, wenn dieser über einem zweiten vorbestimmten Wert liegt, der -größer als der erste vorbestimmte Wert ist.

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11. Hydraulisches System nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufellader einen Lenkschieber zur Betätigung der Lenkung des Schaufelladers hat, wobei das System Mittel zur Verbindung des zweiten Schiebers mit dem Lenkschieber hat, um die Flüssigkeit von beiden Pumpen zu dem Lenkschieber zu leiten, wenn sich der zweite Schieber in der ersten Betriebsstellung befindet«
12. Hydraulisches System nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Mittel zum jederzeitigen wahlweisen Sperren des ersten kraftbetätigten Schiebers in der ersten Betriebsstellung.
13. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Lieferquelle zur Lieferung einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit, durch einen ersten Schieber, der mit der ersten und der zweiten Lieferquelle verbunden ist, um die unter Druck stehende Flüssigkeit sowohl von der ersten als auch von der zweiten Lieferquelle zu dem handbetätigten Steuerschieber zu leiten, wenn sich der erste Schieber in einer ersten Betriebsstellung befindet und um die unter Druck stehende Flüssigkeit von der ersten Lieferquelle zu dem handbetätigten Steuerschieber und von der zweiten Lieferquelle zu dem Schaufelzylinder zu leiten, um eine Rückrollbewegung der Schaufel zu veranlassen, wenn der erste Schieber sich in der zweiten Betriebsstellung befindet sowie durch Mittel, die auf den Hydraulikdruck in dem Anhebezylinder ansprechen, wenn dieser während des Anhebens, bedingt durch eine mehr als normale Belastung auf die Schaufel, über einem vorbestimmten Wert liegt, um den ersten Schieber in die zweite Betriebsstellung zu bewegen und die auf den Hydraulikdruck in dem Anhebezylinder ansprechen, wenn dieser während des Anhebens unter einem vorbestimmten Wert liegt, um den ersten Schieber in die erste Betriebsstellung zu bewegen und durch Mittel, die auf den Druck in dem Anhebezylinder ansprechen,

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wenn dieser über einem vorbestimmten Wert liegt, um auf die Abschaltvorrichtung zur Trennung der Antriebskraft von den mit dem Boden in Eingriff stehenden Mitteln und zur Betätigung der Bremsen einzuwirken.

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