DE2112571A1 - Hydraulic control device for a drive device for soil cultivation equipment, in particular motor graders - Google Patents
Hydraulic control device for a drive device for soil cultivation equipment, in particular motor gradersInfo
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Description
(Case No. 3741) DEERE & COMPANY(Case No. 3741) DEERE & COMPANY
Hydraulische Steuervorrichtung für eine Antriebsvorrichtung von Bodenbearbeitungsgeräten, insbesondere MotorgraderHydraulic control device for a drive device for soil cultivation implements, in particular Motor grader
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuervorrichtung für eine Antriebsvorrichtung von Bodenbearbeitungsgeräten, insbesondere Motorgrader mit mindestens einem einen Exenter antreibenden, verstellbar angeordneten Hydromotor, der über ein einen Ventilkolben aufweisendes Umsteuerventil abwechselnd beaufschlagbar ist.The invention relates to a hydraulic control device for a drive device of soil cultivation devices, in particular motor graders with at least one that drives an eccentric and is arranged to be adjustable Hydraulic motor which can be acted upon alternately via a reversing valve having a valve piston.
Es sind Motorgrader aus den USA-Patentschriften 2 811 139, 2 928 381 bekannt, die mit jeweils zwei über schwenkbar angeordnete Hydromotoren angetriebenen Exentern ausgerüstet sind, die einen Zahnkranz zum Verschwenken eines Planierschildes antreiben. Die Hydromotoren sind über ein Urnsteuerventil wahlweise beaufschlagbar. Das Umsteuerventil wird über ein Zahnradgetriebe, das mit dem Zahnkranz für das Planierschild in Verbindung steht, verstellt. Eine derartige Anordnung der Antriebsvorrichtung ist infolge der zahlreichen Maschinenelemente aufwendig und teuer.They are motor graders from U.S. Patents 2,811,139, 2 928 381 known, each equipped with two eccentrics driven by pivotably arranged hydraulic motors are that drive a ring gear to pivot a dozer blade. The hydraulic motors are about a Urn control valve can optionally be acted upon. The reversing valve is via a gear drive that connects to the ring gear for the dozer blade is in connection, adjusted. Such an arrangement of the drive device is due the numerous machine elements complex and expensive.
Die mit dem Erfindungsgegenstand zu lösende Aufgabe wird darin gesehen, die Ste^ierung des Umsteuerventils in Abhängigkeit der Schwenkbewegung der Hydromotoren vorzunehmen. Die Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß der Ventilkolben des Umsteuerventils über mindestens einen mit dem Hydromotor verschwenkbaren Nocken verstellbar ausgebildet ist. Auf diese Weise läßt sich die Schwenkbewegung des Hydromotors zur BetätigungThe problem to be solved with the subject matter of the invention is seen in the control of the reversing valve as a function the swivel movement of the hydraulic motors. The object is achieved according to the invention that the valve piston of the reversing valve can be pivoted via at least one with the hydraulic motor Cam is adjustable. In this way, the pivoting movement of the hydraulic motor can be used for actuation
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der Ventilkolben des Umsteuerventils ausnutzen, wozu der Nocken, der gemeinsam mit dem Hydromotor verschwenkt, gegen den Ventilkolben zur Anlage kommt. Da der Nocken unmittelbar gegen den Ventilstößel anliegt, können die an sich bekannten Übertragungsmittel wie z. B. Zahnräder zur Verstellung der Ventilkolben eingespart werden. Hierzu ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, daß die Steuervorrichtung zwei V-förmig zueinander angeordnete einenends mit dem Exenter verbundene Hydromotoren aufweist, die mit jeweils einem mit dem Ventilkolben des zwischen den Hydromotoren angeordneten Umsteuerventils in Eingriff stehenden Nocken ausgerüstet sind. Diese Anordnung ist besonders platzsparend, außerdem wird durch die vorteilhafte Anordnung des Steuerventils eine direkte Übertragung der Schwenkbewegung des Hydromotors auf den Ventilkolben des Umsteuerventils gewährleistet.use the valve piston of the reversing valve, including the cam, which swivels together with the hydraulic motor, comes to rest against the valve piston. Since the cam rests directly against the valve tappet, the known transmission means such. B. gears for adjusting the valve piston can be saved. For this purpose, it is advantageous according to the invention that the control device is arranged in two V-shape to one another has one end connected to the eccentric hydraulic motors, each with one with the valve piston of the between the hydraulic motors arranged reversing valve are equipped in engagement cams. These Arrangement is particularly space-saving, in addition, the advantageous arrangement of the control valve is a direct transfer of the swivel movement of the hydraulic motor to the valve piston of the reversing valve is guaranteed.
Nach einem v/eiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß das Umsteuerventil mindestens zwei parallel nebeneinander angeordnete Ventilbohrungen zur Aufnahme von jeweils zwei mit den Nocken von doppelseitig beaufschlagbaren Hydromotoren in Eingriff stehenden Ventilkolben aufweist. Die Schwenkbewegung der Hydromotoren wird über die Nocken auf die axial verschiebbaren. Ventilkolben übertragen. Ein derartiges Ventil ist verhältnismäßig billig, da es ohne komplizierte V/erkzeuge möglich ist, einen Ventilkörper mit Radialbohrungen zu erstellen. Außerdem ist ein derartiges Ventil wesentlich störunanfälliger als die bekannten Steuerventile. Vorteilhaft ist es ferner, daß die eine der beiden Ventilbohrungen eine über eine Hydraulikleitung mit der Pumpe verbundene Einlaßbohrting und die andere Ventilbohrung über eine Hydraulikleitung mit einem Sammelbehälter verbundene Auslaßöffnung aufweist, wobei die erste Ventilbohrung eine erste und eine zweite mit Abstand zur Einlaßöffnung angeordnete Steuerbohrung aufweist, die überAccording to a further feature of the invention, it is advantageous that the reversing valve has at least two in parallel valve bores arranged next to one another for receiving two each with the cams acted upon from both sides Has hydraulic motors engaged valve piston. The swivel movement of the hydraulic motors is via the cams on the axially movable. Transfer valve piston. Such a valve is proportionate cheap, since it is possible to create a valve body with radial bores without complicated tools. In addition, such a valve is significantly less susceptible to failure than the known control valves. Advantageous it is also that one of the two valve bores is connected to the pump via a hydraulic line connected inlet bore and the other valve bore having an outlet opening connected to a collecting container via a hydraulic line, the first valve bore has a first and a second spaced from the inlet opening control bore, which over
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Hydraulikleitungen mit der Einlaßöffnung bzw. Auslaßöffnung des doppelseitigen Hydromotors verbunden ist, und die zweite Ventilbohrung ebenfalls mit Abstand zur Auslaßöffnung angeordnete dritte und vierte Steuerbohrungen aufweist, die über Hydraulikleitungen mit den Einlaß- bzw. Aiislaßbohrungen des doppelseitig beaufschlagbaren Hydromotors verbunden sind. Ferner kann das Umsteuerventil neben der ersten und zweiten Ventilbohrung eine dritte und vierte Ventilbohrung aufweisen, wovon die dritte Ventilbohrung über eine Querbohrung mit der ersten Bohrung und über die Hydraulikleitung mit der Pumpe und die vierte Ventilbohrung über eine weitere Querbohrung mit der zweiten Ventilbohrung und über die Hydraulikleitung an den Sammelbehälter angeschlossen ist, während mit Abstand zu der Querbohrung angeordnete fünfte und sechste Steuerbohrungen über Hydraulikleitungen an den Hydromotor und mit Abstand zu der Querbohrung angeordnete siebte und achte Steuerbohrungen über Hydraulikleitungen an die Hydromotoren angeschlossen sind.Hydraulic lines are connected to the inlet opening or outlet opening of the double-sided hydraulic motor, and the second valve bore also has third and fourth control bores arranged at a distance from the outlet opening, which are connected via hydraulic lines to the inlet and outlet bores of the double-sided hydraulic motor. Furthermore, the reversing valve can have a third and fourth valve bore in addition to the first and second valve bore, of which the third valve bore via a transverse bore with the first bore and via the hydraulic line with the pump and the fourth valve bore via a further transverse bore with the second valve bore and via the Hydraulic line is connected to the collecting tank, while fifth and sixth control bores arranged at a distance from the transverse bore are connected to the hydraulic motor via hydraulic lines and seventh and eighth control bores arranged at a distance from the transverse bore are connected to the hydraulic motors via hydraulic lines.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Ventilbohrungen zwischen der Einlaßbohrung bzw. Auslaßbohrung bzw. den Querbohrungen und den entsprechenden Steuerbohrungen je einen Ventilkolben zur wahlweisen Ein- und Abschaltung der Pumpe bzw. des Sammelbehälters an die Ein- bzw. Auslaßbohrungen der Hydraulikzylinder aufweisen und daß das Umsteuerventil mit seinen vier parallel nebeneinander angeordneten Ventilbohrungen und seinen acht Steuerbohrungen derart ausgebildet ist, daß die erste Steuerbohrung über die Hydraulikleitung mit der ersten Anschlußbohrung des ersten Hydraulikzylinders und der siebten Steuerbohrung, die zweite Steuerbohrung über die Hydraulikleitung mit der ersten Anschlußbohrung des zweiten Hydraulikzylinders sowie mit der achten Steuerbohrung, die dritte Steuer-According to a further feature of the invention, it is advantageous that the valve bores between the inlet bore or outlet bore or the cross bores and the corresponding control bores each have a valve piston for optional switching on and off of the pump or the collecting tank at the inlet or outlet bores of the Have hydraulic cylinders and that the reversing valve with its four valve bores arranged in parallel next to one another and its eight control bores is designed such that the first control bore via the hydraulic line with the first connection hole of the first hydraulic cylinder and the seventh control hole, the second control bore via the hydraulic line with the first connection bore of the second hydraulic cylinder as well as with the eighth control hole, the third control
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bohrung über die Hydraulikleitung mit der zweiten Anschlußbohrung des ersten Hydraulikzylinders sowie mit der fünften Steuerbohrung, die vierte Steuerbohrung über die Hydraulikleitung mit der .zweiten Anschlußbohrung des zweiten Hydraulikzylinders sowie mit der sechsten Steuerbohrung verbunden ist. Gemäß der Erfindung ist es ferner vorteilhaft, daß in dem rechten und in dem linken Abschnitt einer jeden Bohrung je eine Ventilbuchse angeordnet ist, die an ihrem inneren Ende einen ringförmigen Ventilsitz aufweist, der gegen den auf dem inneren Ende des in der Ventilbuchse lose verschiebbar gelagerten Ventilstößels angeordneten Ventilkolben mit seiner ringförmigen Stirnfläche wahlweise anliegt und daß der Ventilkolben mit dem Ventilstößel über ein eine relative Bewegung des Ventilstößels gegenüber dem Ventilkolben gestattendes Arretierungselement verbunden ist.bore via the hydraulic line with the second connection bore of the first hydraulic cylinder as well with the fifth control hole, the fourth control hole Via the hydraulic line with the second connection hole of the second hydraulic cylinder and is connected to the sixth control hole. According to the invention it is also advantageous that in the right and in the left section of each bore a valve sleeve is arranged, which has at its inner end an annular valve seat which against the on the inner end of the in the valve socket loosely slidably mounted valve plunger arranged valve piston with its ring-shaped End face is optionally applied and that the valve piston with the valve tappet via a relative Movement of the valve stem relative to the valve piston permitting locking element is connected.
Damit das Druckmedium nicht sofort eine Verstellung der Ventilstößel und somit der Ventilkolben herbeiführt, sondern erst dann eine Verstellung erfolgt, wenn die Nocken gegen die Ventilstößel anliegen, ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, daß der Ventilstößel aus einem inneren einen kleinen Durchmesser aufweisenden Ventilteil und einem äußeren einen größeren Durchmesser aufweisenden Ventilteil gebildet ist, der über ein kegelförmiges Verbindungsstück mit dem inneren Ventilteil verbunden ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß die Hydraulikzylinder mit in parallel zueinander verlaufenden Platten angeordneten Zapfen zur Aufnahme der Nocken ausgerüstet sind, wobei mindestens eine Platte mit einem mit einem Rahmen verbundenen Zahnkranz verbunden ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß die mit den Zapfen verbundenen Nocken die Schwenkbewegung der Hydraulikzylinder mitmachen und diese auf die Ventil-So that the print medium does not immediately change the Brings about valve tappet and thus the valve piston, but only an adjustment takes place when the Cams rest against the valve tappet, it is advantageous according to the invention that the valve tappet from a inner valve part having a small diameter and an outer valve part having a larger diameter Valve part is formed which is connected to the inner valve part via a conical connecting piece is. In a further embodiment of the invention it is proposed that the hydraulic cylinder with in parallel mutually extending plates are equipped with pins for receiving the cams, at least a plate is connected to a ring gear connected to a frame. In this way it is possible that the cams connected to the journals participate in the swiveling movement of the hydraulic cylinders and act on the valve
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stößel übertragen, ohne daß zwischen Ventilstößel und Nocken zusätzliche Übertragungsmittel vorgesehen werden müssen.Transfer tappet without additional transmission means being provided between the valve tappet and cam Need to become.
In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:In the following description, an embodiment of the subject matter of the invention is described and in shown in the drawing. It shows:
Fig. 1 einen Motorgrader in perspektivischer Darstellung, wobei jedoch der hintere Teil des Motorgraders der Einfachheit halber weggelassen ist,1 shows a motor grader in perspective Illustration, however, with the rear portion of the motor grader for simplicity is omitted for the sake of
Fig. 2 eine Teilansicht desdreieck-Fig. 2 is a partial view of the triangular
förmig ausgebildeten Drehkranzrahmens für ein Planierschild in Draufsicht,shaped slewing ring frame for a dozer blade in plan view,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 gemäß Fig. 2,3 shows a section along the line 3-3 according to FIG. 2,
Fig. 4 einen Schnitt durch das Richtungsänderungsventil. 4 shows a section through the direction change valve.
In der Zeichnung ist mit 10 ein Motorgrader gekennzeichnet, wobei jedoch nur der vordere Teil des Motorgraders dargestellt ist. Der an sich bekannte, nicht dargestellte hintere Teil des Motorgraders 10 weist einen Motor sowie Laufräder für den Motorgrader auf. Der Motorgrader 10 ist mit einem gekrümmten Rahmen 12 ausgerüstet, der frontseitig Laufräder 14 aufweist und der rückseitig an den in der Zeichnung nur teilweise dargestellten hinteren Teil des Motorgraders angreift. Ein Bedienungs-In the drawing, 10 is a motor grader, however, only the front part of the motor grader is shown. The one known per se, not shown The rear part of the motor grader 10 has a motor and impellers for the motor grader. The motor grader 10 is equipped with a curved frame 12 which has running wheels 14 on the front and the rear engages the rear part of the motor grader, which is only partially shown in the drawing. A service
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stand 16 ist auf dem hinteren Teil des Rahmens 12 vorgesehen und weist entsprechende, in der Zeichnung jedoch nicht dargestellte Bedienungselemente für den Motorgrader 10 auf. Es wird darauf hingewiesen, daß in der Beschreibung rechts und links und die Drehrichtung mit Bezug auf die Fahrtrichtung des Motorgraders 10 angegeben sind.stand 16 is provided on the rear part of the frame 12 and has corresponding controls for the motor grader, but not shown in the drawing 10 on. It should be noted that in the description right and left and the direction of rotation with With reference to the direction of travel of the motor grader 10 are indicated.
Ein Drehkranzrahmen 18 ist mit Bezug auf die in Fahrtrichtung verlaufende Achse A-A symmetrisch ausgebildet und weist eine vordere Dreiecksverbindung 20 auf, durch die die Achse A-A verläuft. Die vordere Dreieeksverbindung 20 ist über ein aus einer Kugel und einer Kugeltasche gebildetes Kugelgelenk 22, an den unteren Teil des Rahmens 12 angeschlossen, während zwei Hydromotoren 24 und 26 einenends an ein rechtes Kugelgelenk 28 bzw. ein linkes Kugelgelenk 30 des Rahmens angreifen, anderenends an die linke bzw. rechte Seite einer Schwenkbrücke 32, die von dem Rahmen 12 aufgenommen ist. Die Hydromotoren 24 und 26 weisen in ihrem Hydraulikzylinder je eine ein- und ausfahrbare Kolbenstange zur Winkelverstellung des Rahmens 18 auf, der hierzu über das Kugelgelenk 22 verschwenkt. Ein dritter Hydromotor 34 ist einenends mit dem Rahmen 12 verbunden und greift anderenends an ein auf der rechten Seite des Drehkranzrahmens 18 angeordnetes Kugelgelenk 36 an, wobei durch Beaufschlagen des Kolbens des Hydromotors der Drehkranzrahmen 18 seitlich verstellt werden kann.A turntable frame 18 is with respect to the in the direction of travel extending axis A-A formed symmetrically and has a front triangular connection 20 through which runs the axis A-A. The front triangular connection 20 is made up of a ball and a ball pocket formed ball joint 22, connected to the lower part of the frame 12, while two hydraulic motors 24 and 26 engage a right ball joint 28 and a left ball joint 30 of the frame at one end, at the other end to the left or right side of a swivel bridge 32, which is received by the frame 12. The hydraulic motors 24 and 26 each have a retractable and extendable piston rod for angle adjustment in their hydraulic cylinder of the frame 18, which for this purpose via the ball joint 22 pivoted. A third hydraulic motor 34 is connected to the frame 12 at one end and engages at the other end on the right side of the turntable frame 18 arranged ball joint 36, whereby by applying the Piston of the hydraulic motor of the turntable frame 18 can be adjusted laterally.
An der Unterseite des Drehkranzrahmens 18 ist in an sich bekannter Weise ein Drehkranz 40 angeordnet und eine Antriebsvorrichtung bzw. Drehvorrichtung 42 führt eine Drehung des Drehkranzes 40 gegenüber dem Drehkranzrahmen 18 aus. Au£ diese Weise wird eine WinkelverstellungOn the underside of the slewing ring frame 18, a slewing ring 40 is arranged in a manner known per se, and a drive device or rotating device 42 rotates the slewing ring 40 with respect to the slewing ring frame 18. In this way there is an angle adjustment
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eines am Drehkranz 40 angeordneten Planierschildes 44 erreicht.a dozer blade 44 arranged on the turntable 40 is achieved.
Die Drehvorrichtung 42 besteht aus einem rechten und einem linken doppelwirkenden Hydromotor 46 und 48, der einen rechten Hydraulikzylinder 50 bzw. einen linken Hydraulikzylinder 52 mit zugehöriger Kolbenstange 54 bzw. 56 aufweist.The rotating device 42 consists of a right and a left double-acting hydraulic motor 46 and 48, the one right hydraulic cylinder 50 and one left hydraulic cylinder 52 with an associated piston rod 54 and 56, respectively.
Auf der oberen und auf der unteren Seite des Drehkranzrahmens 18 befinden sich zwei mit Abstand zueinander angeordnete, horizontal verlaufende Platten 58 und 60. Die Hydromotoren 46 und 48 sind zwischen diesen Platten 58 und 60 angeordnet, wobei der Hydromotor 46 rechts von der Mittellinie A-A an einen vertikal verlaufenden Zapfen 62 und der Hydromotor 48 links von der Mittellinie A-A an einen vertikal verlaufenden Zapfen 64 angreift. Die Zapfen 62 bzw. 64 greifen an das vordere Ende der Hydraulikzylinder 50 bzw. 52 an und lagern endseitig drehbar in den Platten 58 und CO. Auf der Mittellinie A-A vor den Zapfen 62 und 64 ist zwischen den Platten 58 und 60 eine Kurbelwelle 70 drehbar gelagert. Die mit vertikalem Abstand zueinander angeordneten Kolbenstangen 54 und 56 sind endseitig mit Lageraugen 74 und 76 ausgerüstet, die an einen Kurbelzapfen 72 der Kurbelwelle 70 angreifen. Am unteren Ende der Kurbelwelle 70 befindet sich ein Ritzel 78, das mit einem mit dem Drehkranz 40 verbtmdenen Zahnkranz 80 kämmt. Eine Drehung der Kurbelwelle 70 im Uhrzeigerdrehsinn hat ein Drehen des Drehkranzes 40 und eine Drehung der Kurbelwelle 70 im entgegengesetzten Uhrzeigerdrehsinn hat ein Drehen des Drehkranzes im entgegengesetzten Uhrzeigerdrehsinn zur Folge.On the upper and lower side of the turntable frame 18 are two spaced apart, horizontally extending plates 58 and 60. The hydraulic motors 46 and 48 are arranged between these plates 58 and 60, the hydraulic motor 46 to the right of the center line AA a vertically extending pin 62 and the hydraulic motor 48 engages a vertically extending pin 64 to the left of the center line AA. The pins 62 and 64 engage the front end of the hydraulic cylinders 50 and 52 and are rotatably supported at the ends in the plates 58 and CO. A crankshaft 70 is rotatably mounted between the plates 58 and 60 on the center line AA in front of the journals 62 and 64. The piston rods 54 and 56, which are arranged at a vertical distance from one another, are equipped at their ends with bearing eyes 74 and 76 which engage a crank pin 72 of the crankshaft 70. At the lower end of the crankshaft 70 there is a pinion 78 which meshes with a toothed ring 80 connected to the rotating ring 40. A rotation of the crankshaft 70 in the clockwise direction of rotation results in a rotation of the ring gear 40 and a rotation of the crankshaft 70 in the counterclockwise direction of rotation results in a rotation of the turntable in the counterclockwise direction.
Befindet sich die Kolbenstange 54 bzw. 56 des Hydro-Is the piston rod 54 or 56 of the hydraulic
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motors 46 bzw. 48 entweder in ihrer vollständig ausgefahrenen bzw. in ihrer vollständig eingefahrenen Stellung, so befindet sich die Kurbelwelle 72 mit Bezug auf den entsprechenden Hydromotor an einer ihrer beiden Ausgangsstellungen. Dem Hub der einen Kolbenstange 54 folgt der Hub der anderen Kolbenstange 56 mit einer 90 gradigen Phasenverschiebung, so daß, wenn die Kurbelwelle mit Bezug auf den einen Hydromotor ihre eine Ausgangsstellung erreicht hat - der andere Hydromotor die Kurbelwelle 72 über ihren Todpunkt hinaus verstellt, wobei die Kolbenstange des einen Hydromotors bzw. des anderen Hydromotors ein- bzw. ausgefahren wird, um die Kurbelwelle in die gewünschte Richtung zu drehen. Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, daß - abgesehen von einem augenblicklichen Arbeitsprozeß - die Kurbelwelle 72 mit Bezug auf den entsprechenden Hydromotor eine ihrer Mittelstellungen einnimmt bzw. sich außerhalb der Todpunktlage befindet, so daß die Hydromotoren 46 und 48 stets den Drehkranz entsprechend weiterdrehen können.motors 46 and 48 either in their fully extended or in their fully retracted Position, the crankshaft 72 is on one of them with respect to the corresponding hydraulic motor both starting positions. The stroke of one piston rod 54 follows the stroke of the other piston rod 56 with a 90 degree phase shift, so that if the crankshaft has reached its one starting position with respect to the one hydraulic motor - the Another hydraulic motor adjusts the crankshaft 72 beyond its dead center, with the piston rod of one Hydraulic motor or the other hydraulic motor is retracted or extended to the crankshaft in the desired Direction to turn. It is considered particularly advantageous that, apart from an instant Working process - the crankshaft 72 with respect to the corresponding hydraulic motor one of its middle positions occupies or is outside the dead center position, so that the hydraulic motors 46 and 48 are always the turntable can continue to rotate accordingly.
Der Fluß des Druckmediums von bzw. zu dem Hydromotor 46 bzw. 48 während des Ein- und Ausfahrens der Kolbenstange 54 bzw. 56 wird über ein Richtungsänderungsventil 82 gesteuert. Das Richtungsänderungsventil 82 weist einen rechteckigen Ventilkörper 84 auf. der auf der Oberseite der Platte 58 mittig zwischen den oberen Enden der Zapfen 62 und 64 angeordnet ist, wobei sich eine Hälfte des Ventilkörpers auf der einen Seite der Linie B-B und die andere Hälfte des Ventilkörpers auf der anderen Seite der Linie B-B befindet, die durch den Mittelpunkt der Zapfen 62 und 64 verläuft. Zwei erste und zwei zweite obere und untere, vertikal verlaufende Ventilbohrungen 86,88 und 90,92 sind in der vorderenThe flow of the pressure medium from or to the hydraulic motor 46 and 48 during the retraction and extension of the piston rod 54 or 56 is controlled via a direction change valve 82. The direction change valve 82 has a rectangular valve body 84. the one on the top of the plate 58 midway between the top Ends of the pins 62 and 64 is arranged, with one half of the valve body on one side of the Line B-B and the other half of the valve body is located on the other side of line B-B that goes through the The center of the pin 62 and 64 runs. Two first and two second upper and lower, vertically running Valve bores 86.88 and 90.92 are in the front
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und hinteren Hälfte des Ventilkörpers 84 vorgesehen. Der Einfachheit halber wurden in der Zeichnung in Fig. 4 die beiden oberen Bohrungen 86 und 88 oben und unten im Ventilkörper dargestellt, so daß sie in derselben Ebene wie die beiden unteren Bohrungen 90 und 92 liegen.and rear half of the valve body 84 are provided. For the sake of simplicity, in the drawing in Fig. 4 shows the two upper bores 86 and 88 above and below in the valve body, so that they are in the same plane as the two lower bores 90 and 92 lie.
Die in der Zeichnung dargestellten oberen Bohrungen 86 und 90 und die unteren Bohrungen 88 und 92 sind über Querbohrungen 94 bzw. 96 miteinander verbunden. In der Mitte der Bohrung 86 und in der Mitte der Bohrung 88 befindet sich eine Einlaßöffnung 98 bzw. eine Auslaßöffnung 100. Eine Hydraulikleitung 102 fördert Druckmedium einer Pumpe 104 der Einlaßöffnung zu, während eine Hydraulikleitung 106 die Auslaßöffnung 100 mit dem Sammelbehälter 108 verbindet. Ein Steuerschieber 110 ist in die Hydraulikleitungen 102 und geschaltet und von einer neutralen mittleren Stellung, in der die Strömung des Druckmediums von und zu dem Richtungsänderungsventil 82 unterbrochen ist - in eine erste geöffnete Stellung verschiebbar, - in der die Einlaßöffnung 98 an die Pumpe 104 und die Auslaßöffnung 100 an den Sammelbehälter 106 angeschlossen ist - und ferner in eine zweite geöffnete stellung, - in der die Einlaßöffnung 98 mit dem Sammelbehälter 108 und die Auslaßöffnung 100 mit der Pumpe 104 verbunden ist - verschiebbar. The upper bores 86 and 90 and the lower bores 88 and 92 shown in the drawing are Interconnected via transverse bores 94 and 96, respectively. In the middle of the bore 86 and in the middle of the bore 88 is an inlet opening 98 and an outlet opening 100. A hydraulic line 102 conveys pressure medium from a pump 104 to the inlet opening to, while a hydraulic line 106 is the outlet port 100 connects to the collecting container 108. A control valve 110 is connected to hydraulic lines 102 and 102 and from a neutral middle position, in the flow of the pressure medium to and from the direction change valve 82 is interrupted - displaceable into a first open position - in which the inlet opening 98 is connected to the pump 104 and the outlet opening 100 to the collecting container 106 - and furthermore In a second open position, - in which the inlet opening 98 with the collecting container 108 and the outlet opening 100 is connected to the pump 104 - displaceable.
Die Bohrungen 86,88,90 und 92 weisen rechte Steuerbohrungen 112,114,116 und 118 und linke Steuerbohrungen 120,122,124 und 126 auf. Die rechten Steuerbohrungen 112 und 118 sind über eine Hydraulikleitung an eine erste Anschlußbohrung 128 des rechten Hydromotors 46 und die rechten Steuerbohrungen 114 und sind über eine zweite Hydraulikleitung 134 an eine zveite Anschlußbohrung 132 des rechten Hydromotors angeschlossen. Auf ähnliche Weise sind die linkenThe bores 86, 88, 90 and 92 have right control bores 112, 114, 116 and 118 and left control bores 120,122,124 and 126. The right control holes 112 and 118 are connected to a first connection bore 128 of the right hydraulic motor via a hydraulic line 46 and the right control bores 114 and are connected to a second hydraulic line 134 Second connection hole 132 of the right hydraulic motor connected. The left are in a similar fashion
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Steuerbohrungen 120 und 126 über eine Hydraulikleitung 138 an die erste Anschlußbohrung 136 des linken Hydromotors 48 und die linken Steuerboh— rungen 122 und 124 über eine Hydraulxklextung 142 an die zweite Anschlußbohrung 140 des linken Hydromotors angeschlossen.Control bores 120 and 126 via a hydraulic line 138 to the first connection hole 136 of the left hydraulic motor 48 and the left control port stanchions 122 and 124 via a hydraulic joint 142 the second connection bore 140 of the left hydraulic motor connected.
Die rechten und linken Steuerbohrungen können über den mittleren Teil der Bohrung entweder an die Einlaßöffnung 98 bzw» Auslaßöffnung 100 über einen in einer jeden Bohrung angeordneten Ventilkörper 144 zu— und abgeschaltet werden.The right and left control bores can be accessed via the middle part of the bore to either the inlet opening 98 or the outlet opening 100 via one in each Valve body 144 arranged in the bore can be switched on and off.
Der Ventilkörper 144 weist eine Ventilbuchse 146 auf, die an ihrem äußeren Ende 148 ein Gewinde aufweist, mittels der sie in die entsprechenden Bohrungen axial eingeschraubt.und durch eine Mutter 150 gesichert ist. Die Ventilbuchse 146 ist mit einer zentrischen Bohrung 152 versehen, die von einer Radialbohrung 154 geschnitten wird. Die Bohrung 152 und die Radialbohrung 154 bilden eine Durchflußverbindung entweder zwischen der Einlaßöffnung 98 oder zu der Auslaßöffnung und der rechten und linken Gruppe der Steuerbohrungen. Das innere Ende 156 einer jeden Ventilbuchse 146 bildet h einen stirnseitigen Ventilsitz 158 und ein hohlförmiger Ventilkolben 160, der normalerweise gemäß Fig. 4 auf dem Ventilsitz 158 in der Bohrung 90 und 92 aufsitzt, sperrt den Fluß des Druckmediums von und au der Bohrung 152 ab. Die Ventilkolben 160 sind in den Ventilbohrungen 86 und gemäß Fig. 4 über die in .der entsprechenden Bohrung 152 der Ventilbuchse 146 verschiebbar gelagerten Ventilstößel 162 von den Ventilsitzen abgehoben. Das innere Ende des Ventilstößels 162 endet in dem hohlförmigen TeilThe valve body 144 has a valve bushing 146 which has a thread at its outer end 148, by means of which it is screwed axially into the corresponding bores and is secured by a nut 150. The valve bushing 146 is provided with a central bore 152 which is cut by a radial bore 154. The bore 152 and the radial bore 154 form a flow connection between either the inlet port 98 or to the outlet port and the right and left groups of control bores. The inner end 156 of each valve bushing 146 forming h a front-side valve seat 158 and a hollow-shaped valve spool 160, which is normally in Fig. 4 on the valve seat 158 in the bore 90 and 92 is seated, blocks the flow of pressure medium from and au of the bore 152 from . The valve pistons 160 are lifted off the valve seats in the valve bores 86 and, according to FIG. 4, via the valve tappets 162, which are slidably mounted in the corresponding bore 152 of the valve bushing 146. The inner end of the valve stem 162 terminates in the hollow-shaped part
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des Ventilkolbens 160 und kommt gegen einen in den Ventilkolben 160 eingeschraubten Stopfen 164 zur Anlage. Ein Sicherungsring 165, der auf dem Ende eines jeden Ventilstößels 162 angeordnet ist, liegt gegen eine ringförmige Schulter 166 im Ventilkolben 160 an und verhindert dadurch, daß der Ventilkolben 160 vom Ventilstößel abgezogen wird. Damit der Ventilkolben auf seinem Ventilsitz 158 so lange bleibt bis der Ventilstößel 162 in der Bohrung nach innen verschoben wird, ist der Durchmesser des äußeren Endes des Ventilstößels 162 größer als der Durchmesser des inneren Endes des Ventilstößels. Ein kegelförmiger Ansatz 168 verbindet das innere Ende mit dem äußeren, einen größeren Querschnitt aufweisenden Ende des Ventilstößels. Das äußere Ende des Ventilstößels weist einen größeren Durchmesser als der auf dem inneren Ende des Ventilstößels angeordnete Sicherungsring 164 auf. Das Druckmedium in der Bohrung ί 52 wirl^t gegen den kegelförmigen Teil und bewirkt dadurch eine Verschiebung des Ventilstößels nach außen, der dabei gegen den Sicherungsring 164 und somit gegen die Schulter 166 des Ventilkolbens 160 zur Anlage kommt, um auf diese Weise den Ventilkolben 160 auf den Ventilsitz 158 zu drücken. Der Stopfen 164 weist einen gewissen axi'alen Abstand zur Ringschulter 166 auf, damit der Ventilstößel 162 ein wenig axial nach innen verschoben werden kann, ohne eine Verstellung des Ventilkolbens 160 herbeizuführen.of the valve piston 160 and comes to rest against a plug 164 screwed into the valve piston 160. A locking ring 165, which is arranged on the end of each valve stem 162, opposes an annular shoulder 166 in the valve piston 160 and thereby prevents the valve piston 160 from Valve tappet is withdrawn. So that the valve piston remains on its valve seat 158 until the valve tappet 162 is displaced inwardly in the bore is the diameter of the outer end of the valve lifter 162 larger than the diameter of the inner end of the valve stem. A conical extension 168 connects the inner end with the outer, larger cross-section having end of the valve stem. That outer end of the valve lifter has a larger diameter than that on the inner end of the valve lifter arranged retaining ring 164. The media in the bore ί 52 swirls against the conical part and thereby causes the valve tappet to be displaced outwards, which in the process acts against the retaining ring 164 and thus comes to rest against the shoulder 166 of the valve piston 160 in order to open the valve piston 160 in this way to push the valve seat 158. The plug 164 has a certain axial distance from the annular shoulder 166, so that the valve tappet 162 can be moved axially inward a little without an adjustment of the valve piston 160 bring about.
Auf den oberen Enden der Zapfen 62,64 sind keilförmig ausgebildete Nocken 170 und 172 befestigt, die beim Aus- und Einfahren der Kolbenstangen 54 und 56 der Hydromotoren 46 und 48 durch die Zapfen mitverstellt werden. Die Stellung der Ventilstößel 162 beeinflußt die Richtungsänderung bzw. steuert den Zu- und Abfluß desOn the upper ends of the pins 62,64 wedge-shaped cams 170 and 172 are attached. and retraction of the piston rods 54 and 56 of the hydraulic motors 46 and 48 are also adjusted by the pins. The position of the valve tappets 162 influences the change in direction or controls the inflow and outflow of the
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Druckmediums zu bzw. von dem Hydromotor 46 bzw. 48, wenn dieser am Ende seines Arbeitshubes angelangt ist.Pressure medium to or from the hydraulic motor 46 or 48, when this has reached the end of its working stroke.
Die Arbeitsweise der DrehvorrichtLing bzw. der Antriebsvorrichtung 42 ist nachfolgend beschrieben.. Durch Verstellen des Steuerschiebers'110 aus seiner mittleren Neutralstellung in eine der beiden Arbeitsstellungen wird gemäß Fig. 4 beispielsweise die Einlaßöffnung 98 mit der Pumpe verbunden, was eine Drehung der Kurbelwelle 70 im entgegengesetzten Uhrzeigerdrehsinn zur Folge hat und gleichzeitig ein Verstellen des Drehkranzes 40, während eine Verbindung der Einlaßöffnung 98 mit dem Samfc melbehälter 108 ein Drehen des Drehkranzes 40 im Uhr— Zeigerdrehsinn zur Folge hat. Da die Arbeitsweise der hydraulischen Einrichtung zur Drehung des Drehkranzes im Uhrzeigerdrehsinn gleich der Arbeitsv/eise im entgegengesetzten Uhrzeigerdrehsinn ist, ist in der nachfolgenden Beschreibung nur die Arbeitsweise im entgegengesetzten Uhrzeigerdrehsinn dargestellt und alle Drehrichtungsangaben beziehen sich in der nachfolgenden Beschreibung auf den im entgegengesetzten Uhrzeigerdrehsinn angetriebenen Drehkranz 40.The operation of the rotating device or the drive device 42 is described below .. By adjusting the control slide'110 from its middle The neutral position in one of the two working positions is, for example, the inlet opening 98 according to FIG connected to the pump, causing the crankshaft 70 to rotate counterclockwise has and at the same time an adjustment of the turntable 40, while a connection of the inlet port 98 with the Samfc container 108 has the consequence of rotating the turntable 40 in the clockwise direction of rotation of the pointer. Since the way the hydraulic device for rotating the turntable in a clockwise direction equal to the working method in the opposite direction Is clockwise rotation, in the following description only the mode of operation is in the opposite direction Clockwise direction of rotation shown and all directions of rotation refer to in the following description the slewing ring 40 driven in the counterclockwise direction of rotation.
Wenn gemäß Fig. 4 die Einlaßöffnung 98 mit der Pumpe und die Auslaßöffnung 100 mit dem Sammelbehälter 108 ver-" bunden sind, v/erden die in der Zeichnung oberen Bohrungen 86 und 90 zwischen den Ventilstößels 162 beaufschlagt, während die Teile der Bohrungen der in der Zeichnung unteren Ventilbohrungen 88 und 92 zwischen den Ventilstößeln 162 ihr Druckmedium zum Sammelbehälter 108 abgeben. Die Stellung des Ventilstößels 162 und somit des Ventilkolbens 160 bestimmt die Richtung des Druckmediums zwischen den Ventilbohrungen und den Anschlußbohrungen • der Hydromotoren 46 und 48, wobei die Stellung derIf, according to FIG. 4, the inlet opening 98 is connected to the pump and the outlet opening 100 is connected to the collecting container 108 " are bound, v / ground the upper bores 86 and 90 in the drawing between the valve tappets 162, while the parts of the bores of the lower valve bores 88 and 92 in the drawing between the valve tappets 162 deliver their pressure medium to the collecting container 108. The position of the valve stem 162 and thus the Valve piston 160 determines the direction of the pressure medium between the valve bores and the connection bores • the hydraulic motors 46 and 48, the position of the
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Hydromotoren 46 und 48 durch die auf den Zapfen 62 und angeordneten Nocken 170 und 172 beeinflußt wird, die ihrerseits die Stellung der Ventilstößel 162 beeinflußt. Nehmen die Hydromotoren 46 und 48 beispielsweise eine Stellung gemäß Fig. 2 ein, so ist die Kolbenstange 54 des Hydromotors 46 halb ausgefahren und der Nocken 170 auf dem Zapfen 62 hat seine äußerste Stellung im entgegengesetzten Uhrzeigerdrehsinn eingenommen, in der der Nocken den Ventilstößel 162 in seiner rechten Endstellung der Bohrungen 86 und 88 vor der Linie B-B hält und dabei den Ventilkolben 160 vom Ventilsitz 158 abhebt. In dieser Stellung ist die Bohrung 86 beaufschlagt, so daß Druckmedium um den Ventilkolben 160 in die Bohrung 152 und von dieser aus durch die Radialbohrung und die Steuerbohrung 112 sowie über die Hydraulikleitung 130 zur Anschlußbohrung 128 des Hydromotors 46 fließt. Gleichzeitig gibt der Hydromotor 46 über seine Anschlußöffnung 132 und über die Hydraulikleitung 134 Druckmedium an die Steuerbohrung 116 der Ventilbohrung ab, von der das Druckmedium in die Bohrung 152 über die Radialbohrung 154 fließt und dort vom Ende der Bohrung 152 um den Ventilkolben 160 zum mittleren Teil der Bohrung 88. Aus Vorstehendem ergibt sich, daß der Hydromotor 46 seinen Arbeitsprozeß fortführt. Der Hydromotor 48 arbeitet mit Bezug auf den; Hydromotor 46 mit einer' Phasenverschiebung von 90 Grad. In der vollständig eingefahrenen und in der vollständig ausgefahrenen stellung der Kolben der Hydromotoren 46 und 48 bewirken die Nocken 170 und 172 ein Umschalten von den sich in Ruhelage befindlichen Ventilstößeln auf der einen Seite der Linie B-B auf die Ventilstößel auf der anderen Seite der Linie B-B und im vorliegenden Fall befindet sich der Nocken 172 in einer Zwischenstellung, in der er dieHydraulic motors 46 and 48 is influenced by the cams 170 and 172 arranged on the journals 62 and, the in turn influences the position of the valve tappets 162. Take the hydraulic motors 46 and 48, for example Position according to FIG. 2, the piston rod 54 of the hydraulic motor 46 is half extended and the cam 170 on the pin 62 has assumed its extreme position in the counterclockwise direction of rotation, in the the cam holds the valve stem 162 in its right end position of the bores 86 and 88 in front of the line B-B and thereby lifts the valve piston 160 from the valve seat 158. In this position, the bore 86 is acted upon, so that pressure medium around the valve piston 160 into the bore 152 and from there through the radial bore and the control bore 112 and via the hydraulic line 130 flows to the connection bore 128 of the hydraulic motor 46. At the same time, the hydraulic motor 46 is about its Connection opening 132 and via the hydraulic line 134 pressure medium to the control bore 116 of the valve bore from, from which the pressure medium enters the bore 152 via the Radial bore 154 flows and there from the end of the bore 152 around the valve piston 160 to the middle part of the Bore 88. It follows from the foregoing that the hydraulic motor 46 continues its working process. The hydraulic motor 48 works with reference to the; Hydraulic motor 46 with a ' Phase shift of 90 degrees. In the fully retracted and fully extended positions the pistons of the hydraulic motors 46 and 48 cause the cams 170 and 172 to switch from the rest position valve lifters located on one side of the line B-B to the valve lifters on the other side of the Line B-B and in the present case the cam 172 is in an intermediate position in which he the
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Ventilstößel 162 der Bohrungen 90 und 92 hinter der Linie B-B losläßt und in der er auch keine Verstellung des Ventilstößels 162 in den Ventilbohrungen 86 und 88 vor der Linie B-B herbeigeführt hat. Die Ventilkolben 160 in den Ventilbohrungen 90 und 92 sitzen somit auf den Ventilsitzen 158 auf und unterbinden den Fluß des Druckmediums zum und vom Hydraulikmotor 48. Da der Hydraulikmotor 46 seine Kolben weiterhin einfährt, wird infolge der Verbindung des Hydromotors 48 mit der Kurbelwelle 72 eine Verstellung der Kurbelwelle außerhalb der Todpunktlage erreicht, und ^ zv/ar erfolgt dabei eine Drehung im Uhrzeigerdrehsinn so weit, daß der Nocken 172 in der Lage ist, über die Ventilstößel 162 in den Bohrungen 86 und 88 ein Abheben wir Stopfen 164 der Ventilkolben 160 herbeizuführen. Ίΐτιη kann Druckmedium zu und von den Anschlußbohrungen 136 und 140 des Hydromotors 48 in der gleichen Weise wie zu den Anschlußbohrungen 128 und 132 des Hydromotors 46 fließen. Das Richtungsänderungsventil 82 nimmt dann die Stellung gemäß Fig. 4 ein.The valve tappet 162 of the bores 90 and 92 behind the line BB releases and in which it has also not brought about any adjustment of the valve tappet 162 in the valve bores 86 and 88 in front of the line BB. The valve pistons 160 in the valve bores 90 and 92 thus sit on the valve seats 158 and prevent the flow of the pressure medium to and from the hydraulic motor 48. Since the hydraulic motor 46 continues to retract its pistons, the connection of the hydraulic motor 48 to the crankshaft 72 results in an adjustment the crankshaft reaches outside the dead center position, and ^ zv / ar is rotated clockwise so far that the cam 172 is able to lift the plugs 164 of the valve piston 160 via the valve tappets 162 in the bores 86 and 88. Pressure medium can flow to and from the connection bores 136 and 140 of the hydraulic motor 48 in the same way as to the connection bores 128 and 132 of the hydraulic motor 46. The direction change valve 82 then assumes the position according to FIG. 4.
Ist der Kolben des Hydromotors 46 vollständig eingefahren, so befindet sich der Nocken 170 ebenso in einer Zwischenstellung, in der er von den beiden Ventilstößeln 162 in Ψ den Ventilbohrungen 86 und 88 vor der Linie B-B abhebt bzw. nicht weiter verstellt und in der er noch keine Verstellung des Ventilstößels 162 in den beiden Bohrungen 90 und. 92 hinter der Linie B-B herbeigeführt hat. Fährt die Kolbenstange des Hydromotors 48 weiter aus, so wird der Hydromotor 46 im Uhrzeigerdrehsinn so weit verstellt·, damit der Nocken 170 die Ventilstößel 162 in den Bohrungen 90 und 92 hinter der Linie B-B verstellen kann. Die Anschlußbohrungen 128 und 132 sind dann so geschaltet,When the piston of the hydraulic motor completely retracted 46, so the cam 170 is also in an intermediate position in which it lifts from the two valve tappets 162 in Ψ the valve bores 86 and 88 before the line BB and not moved further and he in the still no adjustment of the valve tappet 162 in the two bores 90 and. 92 behind the line BB. If the piston rod of the hydraulic motor 48 extends further, the hydraulic motor 46 is adjusted clockwise so that the cam 170 can adjust the valve tappets 162 in the bores 90 and 92 behind the line BB. The connection bores 128 and 132 are then connected so that
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daß ein Abfließen des Druckmediums über die Bohrungen 90 und 92 möglich ist.that an outflow of the pressure medium via the bores 90 and 92 is possible.
Die Nocken 170 und 172 arbeiten auf gleiche Weise, um eine Umkehrung des Druckmediums zu den Anschlußbohrungen der Hydromotoren 46 und 48 herbeizuführen, und zwar dann, wenn die Kolbenstangen der Hydromotoren von ihrer vollständig ausgefahrenen Stellung um 180 Grad weiter in eine völlig eingefahrene Stellung verstellt sind.The cams 170 and 172 operate in the same manner to reverse the pressure medium to the port bores of the hydraulic motors 46 and 48 bring about, namely when the piston rods of the hydraulic motors 180 degrees from their fully extended position are further adjusted to a fully retracted position.
Damit gewährleistet ist, daß die Hydromotoren 46 und 48, bevor sie betätigt werden, um die Kolbenstangen vollständig einzufahren bzw. vollständig auszufahren, eine Außertodpunktlage einnehmen, ist es durch die ein Spiel aufweisende Verbindung zwischen Ventilkolben 160 und Ventilstößel 162 möglich, daß der Ventilstößel einen gewissen Betrag axial verschoben wird, bevor er den Stopfen 164 berührt, um den Ventilkolben 160 von dem Ventilsitz abzuheben .This ensures that the hydraulic motors 46 and 48, before they are actuated, around the piston rods completely to retract or fully extend, to assume an extra-dead-center position, is due to the game exhibiting Connection between valve piston 160 and valve tappet 162 possible that the valve tappet a certain Amount is shifted axially before it contacts the plug 164 to lift the valve piston 160 from the valve seat .
Es wird ferner darauf hingewiesen, daß obgleich Druckmedium in den Bohrungen 152 vorhanden ist, die Ventilkolben 160 infolge des vor dem kegelförmigen Ansatz sich aufbauenden Druckes so lange auf ihren Ventilsitzen aufsitzen, bis die Ventilstößel 162 durch die Nocken und 172 in der entsprechenden Bohrung axial verschoben werden.It should also be noted that although printing medium is present in the bores 152, the valve piston 160 on their valve seats for so long as a result of the pressure building up in front of the conical approach Sit up until the valve lifters 162 through the cams and 172 axially displaced in the corresponding bore will.
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| CN114382937B (en) * | 2021-11-29 | 2024-05-28 | 武汉船用机械有限责任公司 | Hydraulic control device of electrohydraulic ball valve |
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| Publication number | Publication date |
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| FR2083372B1 (en) | 1974-10-11 |
| GB1330566A (en) | 1973-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |