DE2230897A1

DE2230897A1 - Hydraulic control device

Info

Publication number: DE2230897A1
Application number: DE19722230897
Authority: DE
Inventors: D A Knutson
Original assignee: Applied Power Industries Inc
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 1971-06-25
Filing date: 1972-06-23
Publication date: 1972-12-28
Also published as: FR2142900A1; FR2142900B1; SE373415B; NL7116950A; GB1383779A; CA951224A; AU3641271A; IT945199B; CH536962A

Description

Heg.-Nr. P 91/1V?No. P 91 / 1V?

Dr.F/FDr F / F

22. 6. 1972June 22, 1972

Applied Power Industriee, Inc. Δ IOUö B I Milwaukee, Wisconsin 53218, V.St.A.Applied Power Industriee, Inc. Δ IOUö BI Milwaukee, Wisconsin 53218, V.St.A.

Hydraulische SteuereinrichtungHydraulic control device

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuereinrichtung zum Fernsteuern einer Mehrzahl von Hydraulikzylindern mit einem von Hand verstellbaren Eingabeorgan und einer Speisequelle für Druckfluid.The invention relates to a hydraulic control device for Remote control of a plurality of hydraulic cylinders with one by hand adjustable input member and a supply source for pressure fluid.

sehr wichtiges, aber keineswegs das einzige Anwendungsgebiet für die Erfindung liegt in der Steuerung von hydraulisch betriebenen Geräten mit Auslegern, wie sie beispielsweise bei schweren Maschinen wie Maschinen für Erdbewegungen und andere Baggerarbeiten vorkommen. Die Ausleger derartiger Geräte bestehen meist aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Abschnitten und sind als ganzes an einem Ende an einer beweglichen Steuer- und Trageinheit befestigt, während am anderen Ende ein Werkzeug wie beispielsweise eine Schaufel oder ein Schürfkübel angebracht ist. Zwischen den einzelnen Auslegerabschnitten sind Hydraulikzylinder angeschlossen, die fielativbewegungen der einzelnen Auslegerabschnitte gegeneinander in einer Vertikalebene bewirken können. Es sei jedoch nochmals betont, daß sich die Erfindung zwar gerade für solche Geräte als besonders vorteilhaft und nützlich erweist, aber keinesfalls darauf beschränkt ist.A very important, but by no means the only area of application for the invention is the control of hydraulically operated Equipment with booms, such as those found in heavy machinery such as earthmoving and other dredging machines. The booms of such devices usually consist of several articulated sections and are as a whole at one end attached to a movable control and support unit, while on a tool such as a shovel or a scraper is attached to the other end. Between the individual boom sections Hydraulic cylinders are connected, the falling movements of the individual Can cause boom sections against each other in a vertical plane. However, it should be emphasized again that the invention proves to be particularly advantageous and useful for such devices, but is by no means restricted to it.

Doppeltwirkende Hydraulikzylinder der oben erwähnten Art werden im allgemeinen mit Hilfe von Vierwegeventilen gesteuert, die bei Erdbewegungsmaschinen und dergleichen meist unmittelbar über eine Beihe von mechanischen Gestängen betätigt werden, die von Steuerhebeln in einer Fahrerkabine zu den Ventilen führen. Wenn dabei die Ventile selbst weiter von den Steuerhebeln entfernt sind, werden diese Gestänge sehr kompliziert und schwer und teuer in der Herstellung und unbequem in der Bedienung.Double-acting hydraulic cylinders of the type mentioned above are used in the generally controlled with the help of four-way valves, which are used in earthmoving machines and the like are usually operated directly via a Beihe of mechanical linkages, which are controlled by control levers in a Guide the driver's cab to the valves. If the valves themselves farther from the control levers, these linkages become very complicated and heavy and expensive to manufacture and inconvenient the operation.

2098 5 3/08942098 5 3/0894

Außerdem wird die für die Bedienung dieser Ventile erforderliche mechanische Eingangskraft recht erheblich, da der Durchsatz an zu den Hydraulikzylindern strömendem Druckfluid hoch ist und auch durch die Strömungsgeschwindigkeit des Druckfluids zusätzlich zu den Federkräften der zentrierenden Federn erhebliche Strömungskräfte auf die Steuerventile einwirken. Steuerventile mit starker gerichteter Fluidströmung unterliegen stetigen Strömungskräften, die der Nettoänderung des Moments für das die Ventile in Axialrichtung passierende Fluid proportional sind. Diese Kräfte sind bekannt und lassen sich ganz genau berechnen* So ergeben sich für Ventile mit einem Durchfluß von 3^0 X/m (90 GPM) Strömungskräfte von 45 kp (100 Ib.). Diese Kräfte machen die Steuerung insbesondere dann schwierig, wenn der Durchfluß gesteuert werden soll. Wenn das Ventil geschlossen wird, gibt es zunächst Widerstand infolge Reibung und dergleichen, danach bauen sich Strömungskräfte auf und helfen beim Schließen des Ventils bis zu einem Punkt mit, bei dem der Bediemingsmann diesen Kräften Widerstand entgegensetzen muß. Bei Verwendung von Gestängen oder Kabeln mit Spiel können die Ventile bei gewissen Ströjimngsverhältnissen sogar unsteuerbar werden.In addition, the mechanical input force required to operate these valves becomes quite considerable, since the throughput of pressure fluid flowing to the hydraulic cylinders is high and, due to the flow speed of the pressure fluid, in addition to the spring forces of the centering springs, considerable flow forces act on the control valves. Control valves with strong directed fluid flow are subject to constant flow forces which are proportional to the net change in torque for the fluid passing through the valves in the axial direction. These forces are known and can be calculated very precisely * For valves with a flow rate of 3 ^ 0 X / m (90 GPM) flow forces of 45 kp (100 Ib.) Result. These forces make control particularly difficult when the flow is to be controlled. When the valve is closed, there is first resistance due to friction and the like, then flow forces build up and help to close the valve up to a point where the operator has to oppose these forces. When using rods or cables with play, the valves can even become uncontrollable under certain flow conditions.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß auch für die Ausübung großer Stellkräfte an den Hydraulikzylindern nur geringe Steuerkräfte am Einstellorgan erforderlich sind, so daß zum einen eine extrem genaue Steuerung gewährleistet ist und zum anderen eine Ventilbetätigung insbesondere durch flexible Kabel möglich wird.The invention is therefore based on the object of a control device of the type mentioned in such a way that only small forces are required to exert large actuating forces on the hydraulic cylinders Control forces are required on the adjusting member, so that on the one hand an extremely precise control is guaranteed and on the other hand one Valve actuation is possible in particular through flexible cables.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem Eingabeorgan je Hydraulikzylinder ein Steuerventil zur Bewegung in einer von zwei Richtungen gekoppelt ist, das wiederum ein normalerweise in Nullstellung befindliches und proportional zur Bewegung des Steuerventils in einer ναι« sw^I Sichtuagen bewegbares Haupt* an til steuert, während der sugohö^ige Hyd?au2,ii-;s.ylindet· z-i sea-. Betätigung bei Bewegung von Steuerventil und Baupt™es)vil walilweS ~* mit der Speisequelle für das Druckfluid verbindbar- ist;According to the invention, this object is achieved in that a control valve for movement in one of two directions is coupled to the input member for each hydraulic cylinder, which in turn is a main valve which is normally in the zero position and proportional to the movement of the control valve in a ναι «sw ^ I position til controls, while the sugohö ^ ige hyd? au2, ii-; s.ylindet zi sea-. Actuation upon movement of the control valve and Baupt ™ es) vil walilweS ~ * can be connected to the supply source for the pressure fluid;

209853/Ö83*209853 / Ö83 *

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Steuereinrichtung werden die vom Einstellorgan aufzubringenden Steuerkräfte so weit herabgesetzt! daß für ihre Übertragung auf starke und schwere Gestänge verzichtet werden kann. Die Fernsteuerung der Steuerventile für die Betätigung der Hydraulikzylinder kann mit Hilfe flexibler Kabel erfolgen, die eine wesentlich einfachere Überbrückung auch größerer Steuerentfernungen ermöglichen und damit eine erhebliche Verkürzung der Hydraulikleitungen zwischen den Hydraulikzylindern und den Steuerventilen gestatten, da die Steuerventile weiter weg vom Einstellorgan und entsprechend näher an die Hydraulikzylinder heran rücken und dennoch sehr bequem und genau vom Einstellorgan aus beeinflußt werden können.The inventive design of the control device the control forces to be applied by the setting element are reduced so much! that it is possible to dispense with strong and heavy rods for their transmission. The remote control of the control valves for the actuation of the hydraulic cylinders can be done with the help of flexible cables, which enable a much simpler bridging of larger control distances and thus a considerable shortening of the hydraulic lines between the hydraulic cylinders and the control valves allow the control valves to move further away from the setting element and accordingly closer to the hydraulic cylinders and yet can be influenced very conveniently and precisely by the setting member.

Die Erfindung macht sich dabei das gleiche Grundprinzip für die Ventilsteuerung zunutze, das auch bei dem in der älteren Patentanmeldung P 21 55 409.6 der Anmelderin beschriebenen hydraulischen Kraftverstärker zur Anwendung kommt. In dieser Anmeldung ist ein Servosystem behandelt, bei dem eine von Hand eingegebene mechanische Verschiebung die Verschiebung eines Arbeitsgliedes in der gleichen Sichtung und mit einem Wegeverhältnis von 1:1, jedoch mit vielfach größerer Kraft herbeiführt. Beispielsweise ist dort die Umsetzung einer bestimmten Bewegung mit einer Kraft zwischen 1 und 10 kp in eine gleich große Bewegung mit einer Kraft zwischen 100 und 1000 kp möglich.The invention makes the same basic principle for the Take advantage of valve control, which also in the hydraulic described in the earlier patent application P 21 55 409.6 of the applicant Power booster is used. This application deals with a servo system in which a manually entered mechanical Displacement the displacement of a working link in the same Sighting and with a path ratio of 1: 1, but with multiple brings about greater force. For example, the conversion of a certain movement with a force between 1 and 10 kp into one is the same large movements with a force between 100 and 1000 kp possible.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die für die Betätigung eines Hauptventils erzeugte Kraft annähernd hundertmal so groß wie die für die Betätigung des zugehörigen Steuerventils erforderliche Kraft. Außerdem ist die Bewegungsstrecke für das Hauptventil der für das Steuerventil im Verhältnis 1:1 proportional.In the present invention, that is for the actuation of a Main valve generated force nearly a hundred times the force required to operate the associated control valve. In addition, the movement distance for the main valve is proportional to that for the control valve in a ratio of 1: 1.

In Weiterbildung der Erfindung kann eine Rückkopplung vorgesehen sein, die Bewegungen der Hydraulikzylinder und etwa damit verbundener Bauelemente wie Auslegerabschnitte erfaßt und nach Erreichen einer vorgebbaren Größe für diese Bewegungen die Ventile in ihre Null- oder Gleichgewichtslage zurückbringt, wobei das Ausmaß der Bewegung für die Hydraulikzylinder ursprünglich durch die Größe der Ventilbewegung unter Steuerung durch das Eingabeorgan vorgegeben ist. Auch dieseIn a further development of the invention, feedback can be provided be, the movements of the hydraulic cylinder and any related components such as boom sections detected and after reaching a specifiable size for these movements brings the valves back to their zero or equilibrium position, the extent of the movement for the hydraulic cylinder is originally specified by the size of the valve movement under control by the input member. These too

209853/0894209853/0894

Bückkopplung kann wieder mit Hilfe von flexiblen Kabeln realisiert werden, die an einem Ende mit einem Hydraulikzylinder und am anderen Ende mit dem zugehörigen Ventil verbunden sind.Coupling can again be realized with the help of flexible cables which are connected at one end to a hydraulic cylinder and at the other end to the associated valve.

Entsprechende und noch andere Ausgestaltungen der Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen für diese sind in Unteransprüchen gekennzeichnet; eine bevorzugte Verwendung der Erfindung ergibt sich für ein Hydraulikgerät mit mehreren Auslegerabschnitten, von denen ein erster mit einem Ende an einem Auslegerträger und mindestens ein aweiter am freien Ende des ersten angelenkt ist, wobei ein erster Hydraulikzylinder zwischen dem Auslegerträger und dem ersten Auslegerabe chnitt für dessen Verschwenkung gegenüber dem Auslegerträger und ein zweiter Hydraulikzylinder zwischen den beiden Auslegerabschnitten für die Verschwenkung des zweiten davon gegenüber dem ersten angeordnet ist und diese Hydraulikzylinder über Steuer- und Hauptventile vom Eingabeorgan her gesteuert mit der Speisequelle für das Druckfluid verbindbar sind.Corresponding and still other embodiments of the invention and preferred embodiments for these are characterized in subclaims; a preferred use of the invention arises for a hydraulic device with multiple boom sections, one of which the first is hinged at one end to a boom and at least one further at the free end of the first, a first Hydraulic cylinder between the boom support and the first Auslegerabe chnitt for its pivoting relative to the boom support and a second hydraulic cylinder between the two boom sections for the pivoting of the second of which is arranged relative to the first and these hydraulic cylinders via control and main valves are controllable from the input member connected to the supply source for the pressure fluid.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand bevorzugter Aueführungsbeispiele veranschaulicht; dabei zeigen:In the drawing, the invention is illustrated using preferred embodiments; show:

Fig. 1 und 1A eine echematisch gehaltene Übersicht über den Aufbau einer erfxndungsgemäß ausgebildeten Steuereinrichtung als ganzes,1 and 1A an echematically held overview of the structure a control device designed according to the invention as a whole,

Fig. 2 und 2A einen Längsschnitt durch eine Ventileinheit der Steuereinrichtung von Fig. 1,FIGS. 2 and 2A show a longitudinal section through a valve unit of Control device of Fig. 1,

Fig. J5 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Ventileinheit ohne Bückkopplung undFig. J5 is a partially sectioned view of a valve unit without coupling and

Fig. k und ^A einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführung für eine Ventileinheit.Fig. K and ^ A a longitudinal section through a modified version for a valve unit.

In Fig. 1.dient eine Steuereinrichtung 10 dem Betriebe eines gelenkigen Auslegers 12 mit einem drehbaren Auslegerträger 14, der auf einem beweglichen Gerät wie einem Bad- oder Kettenfahrzeug montiert sein kann. Dabei ist in üblicher Weise am Auslegerträger 1^ über Gtelenkzapfen 18 ein erster Auslegerabschnitt 16 in einer Vertikalebene schwenkbar angeleckt. Ein zweiter Auslegerabschnitt 20 istIn Fig. 1, a control device 10 is used to operate an articulated boom 12 with a rotatable boom support 14, which on Can be mounted on a moving device such as a bath or tracked vehicle. It is in the usual way on the boom 1 ^ over Gtelenkzapfen 18 a first boom section 16 pivotally attached in a vertical plane. A second boom section 20 is

209853/0894209853/0894

223089?223089?

über Gelenkzapfen 22 am freien Ende des ersten Auslegerabechnitts angelenkt und ebenfalls in einer Vertikalebene schwenkbar. Am freien Ende des zweiten Auslegerabschnitts 20 wiederum ist über Schwenkzapfen 26 ein Schürfkübel 2k angelenkt.Articulated via pivot pin 22 at the free end of the first boom section and also pivotable in a vertical plane. At the free end of the second boom section 20, in turn, a scraper 2k is articulated via pivot pins 26.

Ein erster Hydraulikheber 28 mit einem Zylinder 30 und einer Kolbenstange 32 dient der Verschwenkung des ersten Auslegerabechnitts 16 gegenüber dem Auslegerträger 14·. An seiner Basis ist der Zylinder über Schwenkzapfen 3h am Auslegerträger Λk angelenkt, und das freie äußere Ende der Kolbenstange 32 ist über Schwenkzapfen 36 an einer Stelle auf dem «raten Auslegerabschnitt 16 angelenkt. Der Hydraulikheber 28 ist ebenso wie weiter unten beschriebene Hydraulikheber und 4-8 doppeltwirkend und enthält Einlaß- und Auslaßleitungen 28a und 28b für Hydraulikfluid. Der Hydraulikheber 38 bewirkt die Verschwenkung des ersten und des zweiten Auslegerabschnitts 16 bzw· relativ zueinander und umfaßt einen Zylinder kO und eine Kolbenstange 4-2. Die Basis des Zylinders kO ist über Schwenkzapfen 44· am ersten Auslegerabschnitt 16 angelenkt,, und das freie äußere Ende der Kolbenstange k2 ist über Schwenkzapfen k6 am zweiten Auslegerabschnitt 20 angelenkt. Auch der Hydraulikheber 38 enthält Einlaß- und Auslaßleitungen 38a und 38b für Hydraulikfluid. Der Hydraulikheber kB regelt die Schwenkbewegung zwischen dem Schürfkübel 2k und dem zweiten Auslegerabschnitt 20 und weist einen Zylinder 50 und eine Kolbenstange 52 auf. Die Basis des Zylinders 50 ist über Schwenkzapfen $k am zweiten Auslegerabschnitt 20 entlang dessen Länge angelenkt, und das freie äußere Ende der Kolbenstange 52 ist mit einem Ansatz 53 aa Schürfkübel 2h über Schwenkzapfen 56 gelenkig verbunden. Vom Zylinder 50 gehen Einlaß- und Auslaßleitungen 4£a und kSb für Druckfluid aus. Die Schwenkbewegungen zwischen dem ersten Auslegerabschnitt 16 und dem Auslegerträger 14-, zwischen dem zweiten Auslegerabschnitt 20 und dem ersten Auelegerabschnitt 16 und zwischen dem Schürfkübel 2k und dem zweiten Auelegerabschnitt 20 sind in Fig. 1 in ihrer Sichtung durch Pfeile X, X bzw. Z angedeutet. Das bisher beschriebene Hydraulikgerät ist von üblicher und bekannter Bauart. Die Erfindung ist gerichtet, jedoch nicht beschränkt auf die Steuerein-A first hydraulic jack 28 with a cylinder 30 and a piston rod 32 is used to pivot the first boom section 16 relative to the boom support 14 ·. At its base, the cylinder is articulated to the boom support k via pivot pins 3h , and the free outer end of the piston rod 32 is articulated via pivot pins 36 at one point on the jib section 16. The hydraulic jack 28, like hydraulic jacks and 4-8 described below, is double-acting and includes inlet and outlet lines 28a and 28b for hydraulic fluid. The hydraulic jack 38 causes the pivoting of the first and second boom sections 16 or relative to one another and comprises a cylinder kO and a piston rod 4-2. The base of the cylinder kO is articulated to the first boom section 16 via pivot pins 44, and the free outer end of the piston rod k2 is articulated to the second boom section 20 via pivot pins k6. The hydraulic jack 38 also includes inlet and outlet lines 38a and 38b for hydraulic fluid. The hydraulic jack kB regulates the pivoting movement between the scraper 2k and the second boom section 20 and has a cylinder 50 and a piston rod 52. The base of the cylinder 50 is hinged to the second boom section 20 by pivot pins $ k along its length, and the free outer end of the piston rod 52 is hinged to a lug 53 aa scraper 2h by pivot pins 56. Inlet and outlet lines 4 £ a and kSb for pressurized fluid extend from the cylinder 50. The pivoting movements between the first boom section 16 and the boom support 14-, between the second boom section 20 and the first suspension section 16 and between the scraper 2k and the second suspension section 20 are indicated in their sighting in FIG. 1 by arrows X, X and Z, respectively . The hydraulic device described so far is of a customary and known type. The invention is directed, but not limited to the control

209853/0894209853/0894

richtung 10 für die Betätigung der Hydraulikheber 28, 38 und 48 und die dadurch bewirkte Verschwenkung der Auslegerabschnitte 16 und 20 und des Schürfkübels 24.direction 10 for the actuation of the hydraulic jacks 28, 38 and 48 and the resulting pivoting of the boom sections 16 and 20 and the scraper 24.

Die Steuereinrichtung 10 enthält ein von Hand betätigbares Eingabegerät 60 mit einem universell verstellbaren Handhebel 62, der durch ein elastisch nachgiebiges Auge 64 hindurch in das Eingabegerät 6O hineingeführt ist und als eigentliches Eingabeorgan wirkt. Aus dem Eingabegerät 60 führen flexible und leichte Steuerkabel 66a, 66b und 66c heraus, die nach beiden Sichtungen wirksam sind und sich durch entsprechende Bewegungen des Handhebels 62, die darauf über passende mechanische Übertragungsglieder bekannter Art im Eingabegerät 60 übertragen werden, vor und zurück bewegen lassen. Ein Schieben oder Ziehen an einem oder mehreren der Steuerkabel 66a, 66b und 66c bewirkt in unten im einzelnen beschriebener Heise die Betätigung der Hydraulikheber 28, 38 bzw. 48 unter Steuerung durch die jeweils zugehörige von drei Ventileinheiten A, B und C.The control device 10 contains a manually operable input device 60 with a universally adjustable hand lever 62 which is guided through an elastically flexible eye 64 into the input device 60 and acts as the actual input element. Lead from the input device 60 flexible and easy control cables 66a, 66b and 66c out that are effective in both sightings and can be moved by corresponding movements of the hand lever 62, which are transferred to it through appropriate mechanical transmission elements known type in the input device 60, back and forth . Pushing or pulling on one or more of the control cables 66a, 66b and 66c causes the hydraulic jacks 28, 38 and 48 to be actuated in the manner described in detail below, under the control of the respective associated valve units A, B and C.

Nach Durchgang durch entsprechende Kabelführungen sind die flexiblen Steuerkabel 66a, 66b und 66c jeweils mit einem Ende an einem von drei zugehörigen Jochen 68a, 68b bzw. 68c befestigt, wobei der Befestigungspunkt 67a für das Steuerkabel 66a am Joch 68a in lüg. 2A gezeigt ist. Die Joche 68a, 68b und 68c ihrerseits sind jeweils axt einer von drei Betätigungsstangen 72a, 72b und 72c verbunden, wobei der entsprechende Gelenkzapfen 73a für die Anlenkung der Betätigungsstange 72a am Joch 68a wieder in Fig. 2A gezeigt ist. Die Betätigungsstangen 72a, 72b und 72c dienen der Betätigung der Ventileinheiten A, B bzw. C entsprechend der hinundhergehenden Bewegung der zugehörigen Steuerkabel 66a, 66b bzw« 66c.After passing through the appropriate cable guides, the flexible ones Control cables 66a, 66b, and 66c each end at one of three associated yokes 68a, 68b and 68c attached, wherein the attachment point 67a for the control cable 66a on the yoke 68a in lies. 2A is shown. The yokes 68a, 68b and 68c are in turn connected ax one of three actuating rods 72a, 72b and 72c, the corresponding one Hinge pin 73a for the articulation of the actuating rod 72a on the yoke 68a is shown again in FIG. 2A. The operating rods 72a, 72b and 72c are used to operate the valve units A, B and C, respectively, in accordance with the reciprocating movement of the associated control cables 66a, 66b or «66c.

Die Ventileinheit A- steht einerseits über die Einlaß- und Auelaßleitungen 48a und 48b mit dem Hydraulikheber 48 und andererseits über eine Leitung 74a mit einer beispielsweise durch ein« Pumpe gebildeten Speisequelle P für Druckfluid und über eine leitung 76a mit einem Flnidtank T in Fluidverbindung. In entsprechender Weise hat die Ventileinheit B Fluidverbindung mit dem Hydraulikheber 38 über die Einlaß-The valve unit A- protrudes on the one hand over the inlet and outlet lines 48a and 48b with the hydraulic jack 48 and on the other hand a line 74a with a pump formed, for example, by a "pump" Supply source P for pressure fluid and via a line 76a with a Fluid tank T in fluid connection. In a corresponding manner, the valve unit B has a fluid connection with the hydraulic jack 38 via the inlet

209853/0894209853/0894

223089?223089?

und Auslaßleitungen 38a und 38b und mit der Speisequelle P und dem Fluidtank T über Leitungen 78b bzw. 8Ob, während analoge Verbindungen für die Ventileinheit C zum Hydraulikheber 28 über die Einlaß- und Auslaßleitungen 28a und 28b und zur Speisequelle P und zum Fluidtank T über leitungen 82c bzw. 8*tc bestehen.and outlet lines 38a and 38b and to the supply source P and the Fluid tank T via lines 78b or 8Ob, while analog connections for the valve unit C to the hydraulic jack 28 via the inlet and outlet lines 28a and 28b and to the supply source P and to the fluid tank T. exist via lines 82c or 8 * tc.

Mit den Jochen 68a, 68b und 68c sind außerdem fiückkopplungskabel 90a, 90b bzw. 90c verbunden, deren Funktion unten noch im einzelnen erläutert wird. Wieder ist in Fig. 2A die Verbindung eines Endes 98a des Rückkopplungskabels 90a mit dem Joch 68a an einem Befestigungspunkt 99a gezeigt. Das andere Ende des Bückkopplungskabels 90a ist über einen Klemmkragen 92 am Gelenkzapfen 18 befestigt. Der Klemmkragen 92 ist auf dem Gelenkzapfen 18 festgelegt und dreht sich gemeinsam damit. Der Gelenkzapfen 18 wiederum dreht sich bei der Schwenkbewegung des ersten Auslegerabschnitts 16 mit, so daß die Winkelbewegung des ersten Auslegerabschnitts 16 über das flexible Rückkopplungskabel 90a auf die Ventileinheit A zurückübertragen wird. Die Rückkopplungskabel 90b und 90c sind mit den Gelenkzapfen 22 bzw* 26 mittels Klemmkragen 9*t bzw. 96 verbunden, die ebenso wie der Klemmkragen 92 mit dem Gelenkzapfen 18 sich mit ihren Gelenkzapfen 22 bzw. 26 mitdrehen, so daß sie den Schwenkbewegungen des zweiten Auslegerabschnitts 20 bzw. des Schürfkübels Zk folgen.Feedback cables 90a, 90b and 90c are also connected to yokes 68a, 68b and 68c, the function of which will be explained in detail below. Again, in FIG. 2A, the connection of one end 98a of the feedback cable 90a to the yoke 68a at an attachment point 99a is shown. The other end of the coupling cable 90a is fastened to the pivot pin 18 via a clamping collar 92. The clamping collar 92 is fixed on the pivot pin 18 and rotates together with it. The pivot pin 18 in turn rotates with the pivoting movement of the first boom section 16, so that the angular movement of the first boom section 16 is transmitted back to the valve unit A via the flexible feedback cable 90a. The feedback cables 90b and 90c are connected to the pivot pins 22 and * 26 by means of clamping collars 9 * t and 96, which, like the clamping collar 92 with the pivot pin 18, rotate with their pivot pins 22 and 26, so that they the pivoting movements of the second Follow the boom section 20 or the scraper Zk.

Durch entsprechende Verstellung des Handhebels 62 bewirken somit die Ventileinheiten A, B und C eine Betätigung der Hydraulikheber 28, 38 und 4-8 und über diese eine Verschwenkung der Auslegerabschnitte 16 und 20 und des Schürfkübels Zk relativ zueinander und zum Auslegerträger 1*f. In unten ausführlicher geschilderter Weise erfassen dabei die Kickkopplungskabel 90a, 90b und 9Oc die Schwenkbewegungen der Auslegerabschnitte 16 und 20 und des Schürfkübels Zk und führen zu einer Bückkehrbewegung der entsprechenden Ventileinheiten A, B und C in ihre jeweilige Null- oder Gleichgewichtslage. Neben dem Handhebel 62 in Fig. 1 eingetragene Pfeile X, I und Z, die den entsprechend bezeichneten Pfeilen in Fig. 1A funktionell entsprechen, geben die Sichtung an, in der der Handhebel 62 verstellt werden muß, um eine entsprechende Schwenkbewegung der Auslegerabschnitte 16 und bzw. des Schürfkübels Zk zu bewirken.By adjusting the hand lever 62 accordingly, the valve units A, B and C actuate the hydraulic jacks 28, 38 and 4-8 and, via these, pivot the boom sections 16 and 20 and the scraper Zk relative to one another and to the boom support 1 * f. In the manner described in more detail below, the kick coupling cables 90a, 90b and 90c detect the pivoting movements of the boom sections 16 and 20 and the scraper Zk and lead to a return movement of the corresponding valve units A, B and C into their respective zero or equilibrium position. In addition to the hand lever 62 in FIG. 1, arrows X, I and Z, which functionally correspond to the correspondingly labeled arrows in FIG or to effect the scraper Zk.

709853/0894 7 09853/0894

"⁸" 223089?" ⁸ " 223089?

Da die Ventileinheiten A, B und C untereinander gleich sind, soll im folgenden nur eine davon, die Ventileinheit A, im einzelnen beschrieben werden.Since the valve units A, B and C are identical to each other, should in the following only one of these, the valve unit A, will be described in detail.

Die Ventileinheit A besitzt ein Gehäuse 102, das an einem Ende eine rohrförmige Verlängerung 104 aufweist, in der die betätigungsstange 72a gleitende Aufnahme findet. Das Gehäuse 102 enthält weiter eine zentrale Bohrung 106, in der eine Ventilspindel 108 gleitend geführt ist, die erste, zweite und dritte tragende Flächen 110, 112 und 114 besitzt, die jeweils einen axialen Abstand voneinander aufweisen und gemeinsam mit den Wänden der Bohrung 106 Ringkammern 116 und 118 begrenzen, die über Durchlässe 120 bzw« 122 mit den Einlaß- und Auslaßleitungen 48a und 48b in Verbindung stehen. An drei mit axialem Abstand voneinander angeordneten Stellen ist die Bohrung mit Einsenkungen versehen, die gemeinsam mit den tragenden Flächen 110, 112 und 114 drei fiingkammern 124, 126 und 128 begrenzen.The valve unit A has a housing 102 which at one end has a tubular extension 104 in which the actuating rod 72a finds a sliding recording. The housing 102 further includes a central bore 106 in which a valve stem 108 slides is guided, the first, second and third bearing surfaces 110, 112 and 114 has, which are each axially spaced from one another and, together with the walls of the bore 106, annular chambers 116 and 118 which communicate with inlet and outlet lines 48a and 48b via passages 120 and 122, respectively. On three with Axially spaced points, the bore is provided with depressions, which are common to the supporting surfaces 110, 112 and 114 limit three fiing chambers 124, 126 and 128.

Die Bingkammer 128 steht über einen Kanal 13O mit der zum Fluidtank T führenden Leitung ?6a in Verbindung, während die Bingkammer 124 mit der Leitung 76a über den gleichen Kanal I3O1 einen weiteren Kanal 132 und einen Durchlaß 134 verbunden ist. Zwischen dem Ende der ersten tragenden Fläche 110 der Ventilspindel 108 und einer Stirnfläche 14O der Bohrung 106 befindet sich eine Kammer 138. Die von der Speisequelle F kommende Leitung 74a steht mit der Bingkammer Λ2.6 über einen Kanal 142 und mit der Kammer 138 über den gleichen Kanal 142, die Bingkammer 126, einen weiteren Kanal 144 und einen Durchlaß 146 in Verbindung.The bing chamber 128 is connected to the line 6a leading to the fluid tank T via a channel 130, while the bing chamber 124 is connected to the line 76a via a further channel 132 and a passage 134 via the same channel I301. A chamber 138 is located between the end of the first supporting surface 110 of the valve spindle 108 and an end face 14O of the bore 106. The line 74a coming from the supply source F is connected to the bing chamber Λ2.6 via a channel 142 and with the chamber 138 via the same channel 142, the bing chamber 126, another channel 144 and a passage 146 in connection.

In der in Fig. 2 dargestellten Stellung befindet sich die Ventilspindel 108 in ihrer Null- oder Gleichgewichtslage. Bei Bewegung der Ventilspindel 108 nach links kommt von den Einlaß- und Auslaßleitungen 48a und 48b die Leitung 48b mit der Speisequelle P und die Leitung 48a mit dem Fluidtank T in Verbindung; bei Bewegung der Ventilspindel nach rechts liegen die Verhältnisse umgekehrt. Wie bereits erwähnt ist jedoch eine Bewegung der Ventilspindel 108 wegen der auftretenden Strömungskräfte und zentrierender Federkräfte häufig nur schwer zuThe valve spindle is in the position shown in FIG 108 in their zero or equilibrium position. Moving the valve stem 108 to the left comes from the inlet and outlet lines 48a and 48b the line 48b with the supply source P and the line 48a in connection with the fluid tank T; when the valve spindle is moved to the right, the situation is reversed. As already mentioned however, a movement of the valve spindle 108 is often difficult to achieve because of the flow forces and centering spring forces that occur

?U9853/0894? U9853 / 0894

22308372230837

erreichen. Aus diesem Grunde ist erfindungsgemäß in einer axialen Bohrung 152 in der Ventilspindel 108, die das Hauptventil der Ventileinheit A darstellt, ein ebenfalls als Spindelventil ausgebildetes Steuerventil 150 gleitend geführt, wobei eine damit verbundene und in einer von durchbohrten Stirnwänden 105 und 107 in der Ventilspindel 108 begrenzten Kammer 103 gehaltene Verdickung 101 als Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Herausgleiten des Steuerventils 150 aus der Bohrung 152 wirkt. Durch Einwirkung auf das Steuerventil 15O läßt sich in unten beschriebener Weise das Hauptventil in Form der Ventilspindel 108 proportional dazu hydraulisch verschieben, wozu dann weniger von Hand aufzubringende Eingabekraft erforderlich ist.reach. For this reason, the invention is in an axial Bore 152 in valve stem 108, which is the main valve of the valve unit A represents a likewise designed as a spindle valve Control valve 150 slidably guided, with an associated and in one of pierced end walls 105 and 107 in the valve stem 108 limited chamber 103 held thickening 101 as a safeguard against an unintentional sliding out of the control valve 150 from the bore 152 acts. Can by acting on the control valve 15O In the manner described below, the main valve in the form of the valve spindle 108 is hydraulically displaced proportionally thereto, for what purpose then less input force to be applied by hand is required.

Das Steuerventil I50 besitzt tragende Flächen 154 und 156 und ist mit einem axialen Kanal 158 versehen, der Kammern 162, I66 und 172 miteinander verbindet, die in der Bohrung 152 Äurch die tragenden Flächen 154 und 156 gegeneinander abgegrenzt werden. Die Kammer 162 wird dabei durch die tragende Fläche 154 und eine Stirnwand 164 der Bohrung 152 begrenzt, während die Kammer I66 zwischen den tragenden Flächen 154 und 156 des Steuerventils 150 liegt und die Kammer 172 durch die Stirnwand 174 der Bohrung 106 und die ringförmige Endfläche 168 der Ventilspindel 108 definiert wird. Die Endfläche I68 ist etwa doppelt so groß wie die andere Endfläche 178 der Ventilspindel 108, welche Endfläche I78 eine Stirnwand für die unter konstantem Fluiddruck stehende Kammer 138 bildet.The control valve I50 has bearing surfaces 154 and 156 and is provided with an axial channel 158, the chambers 162, I66 and 172 connects with each other, which are delimited from one another in the bore 152 Ä by the load-bearing surfaces 154 and 156. Chamber 162 is thereby through the supporting surface 154 and an end wall 164 of the Bore 152 is limited while the chamber I66 between the load-bearing Areas 154 and 156 of the control valve 150 and the chamber 172 through the end wall 174 of the bore 106 and the annular end surface 168 of the valve spindle 108 is defined. The end face I68 is approximately twice as large as the other end surface 178 of the valve spindle 108, which end face I78 is an end wall for those under constant fluid pressure standing chamber 138 forms.

Durchlässe I80 und 182 in der Ventilspindel IO8, die in der Nulloder Gleichgewichtslage des Steuerventils 15O durch dessen tragende Flächen 154 bzw. 156 abgesperrt werden, verbinden die Bohrung 152 mit den leitungen 74a bzw. 76a. Der Abstand zwischen den einander zugewandten Sandern der tragenden Flächen 154 und 156 entspricht dem Abstand zwischen den Mündungskanten der Durchlässe 180 und 182. Die Ränder der tragenden Flächen 154 und 156 lassen sich zur wirksamen Steuerung des Eluidflueses durch die Durchlässe I80. und 182 heranziehen. An einem Ende ist das Steuerventil 15O mit einer Stange 186 verbunden, die durch eine Bohrung 188 in der Stirnseite der Ventilspindel 108 hindurch austritt und ihrerseits mit der' Betätigungsstange 72a verbunden ist.Passages I80 and 182 in the valve spindle IO8, which are in the zero or Equilibrium position of the control valve 15O by its supporting Areas 154 and 156, respectively, are blocked off, connect the bore 152 with the lines 74a and 76a. The distance between each other facing sanding of the load-bearing surfaces 154 and 156 corresponds to this Distance between the mouth edges of the passages 180 and 182. The edges of the supporting surfaces 154 and 156 can be used for effective Control of the eluid flow through the ports I80. and use 182. At one end is the control valve 150 with a rod 186 connected through a bore 188 in the face of the valve stem 108 exits through and in turn is connected to the 'actuating rod 72a.

Ί0 9853/0894 Ί 0 9853/0894

~¹⁰~ 223089?~ ¹⁰ ~ 223089?

PUr die Beschreibung der Arbeitsweise des Steuerventils 15Ο sei angenommen, daß durch entsprechende betätigung des Handhebels 62 das Steuerkabel 66a in Fig. 2Δ nach links verschoben wird. Dann dreht eich das Joch 68a entgegen dem Uhrzeiger um den Verbindungspunkt zwischen ihm und dem Buckkopplungskabel 90a, also um den Befestigungspunkt 99a, der als fester Schwenkpunkt wirkt, ebenfalls nach links, wodurch in gleicher Weise auch das Steuerventil 15Ο ui eine Strecke nach links gezogen wird, die durch die Größe der Bewegung des Handhebels 62 bestimmt wird. Damit gibt die tragende Fläche 15** den Durchlaß 180 frei, und über einen Durchlaß 170 und den axialen Kanal 158 im Steuerventil 150 tritt Fluid unter Druck in die Kammer 172 ein. Die Kammer 138 steht über den Kanal Ikk mit der Speisequelle P für das Druckfluid in Verbindung, eo daß sich die Ventilspindel 108 bei gleichem Druck in den Kammern I38 und 1?2 wegen der Flächendifferenz zwischen den Endflächen 168 und 178 nach links verschiebt» Durch diese Verschiebung nach links gibt die Ventilspindel 108 dem Druckfluid den Weg aus der Speisequelle P über die Leitung 7*ta und die Üingkammern 126 und II8 zur leitung kBb frei, während gleichzeitig die Leitung k8a. über die Ringkammern II6 und 12*f und den Kanal 132 mit der zum Fluidtank T führenden Leitung 76a in Verbindung kommt. Entsprechend dem in der älteren Patentanmeldung P 21 55 ^09· 6 der Anmelderin geschilderten Arbeitsprinzip bewegt sich die Ventilspindel 108 relativ zum Steuerventil 150 so lange weiter nach links, bis der Durchlaß 180 wieder vollständig von der tragenden Fläche 154 des Steuerventils 150 überdeckt wird. Dabei bewegt sich die Ventilspindel 108 relativ zum Steuerventil 15Ο und um eine gleiche Strecke wie dieses, d. h. proportional dazu mit einem Verhältnis von 1:1. Der Hydraulikheber k8 vollführt dadurch eine Kontraktionsbewegung, wodurch sich das Bückkopplung skabel 90a in Fig. 2A an seinem Ende 98a um genau die Strecke nach rechts verschiebt, um die sich anfangs das Steuerkabel 66a nach links verschoben hat. Dabei wirkt der B_efestigungspunkt 67a für das Steuerkabel 66a am Joch 68a als fester Drehpunkt, und das Joch 68a dreht sich im Uhrzeigersinne darum nach rechts, wodurch das Steuerventil 150 eine Bewegung in fiückwärtsrichtung nach rechts erfährt. Vor dieser letzten Bewegung versteht es sich, daß die Speisequelle P für Druckfluid geöffnet ist und mit der zum Hydraulikheber k& führendenFor the description of the operation of the control valve 15Ο it is assumed that the control cable 66a in Fig. 2Δ is shifted to the left by actuating the hand lever 62 accordingly. Then the yoke 68a rotates counterclockwise around the connection point between it and the buck coupling cable 90a, i.e. around the attachment point 99a, which acts as a fixed pivot point, also to the left, which in the same way also pulls the control valve 15Ο ui a distance to the left which is determined by the amount of movement of the hand lever 62. The supporting surface 15 ** thus releases the passage 180, and fluid under pressure enters the chamber 172 via a passage 170 and the axial channel 158 in the control valve 150. The chamber 138 is connected to the supply source P for the pressurized fluid via the channel Ikk , so that the valve spindle 108 is displaced to the left at the same pressure in the chambers I38 and 1? 2 because of the area difference between the end surfaces 168 and 178 Shifting to the left, the valve spindle 108 frees the pressure fluid from the supply source P via the line 7 * ta and the Üingkammern 126 and II8 to the line kBb , while at the same time the line k8a. Comes into connection with the line 76a leading to the fluid tank T via the annular chambers II6 and 12 * f and the channel 132. According to the working principle described in the applicant's earlier patent application P 21 55 ^ 09 · 6, the valve spindle 108 moves further to the left relative to the control valve 150 until the passage 180 is again completely covered by the supporting surface 154 of the control valve 150. In this case, the valve spindle 108 moves relative to the control valve 15Ο and by the same distance as this, ie proportionally with a ratio of 1: 1. The hydraulic jack k8 thereby performs a contraction movement, as a result of which the coupling cable 90a in FIG. 2A shifts to the right at its end 98a by exactly the distance by which the control cable 66a initially shifted to the left. Here, the _e B acts fitting point 67a of the control cable 66 to the yoke 68a as a fixed fulcrum, and the yoke 68a rotates clockwise about the right, whereby the control valve 150 movement to the right in fiückwärtsrichtung undergoes. Before this last movement, it goes without saying that the supply source P is open for pressurized fluid and that the one leading to the hydraulic jack k &

L U ü ö ^r) 3 / 0 8 1 L U ü ö ^r ) 3/0 8 1

Leitung 48b in Verbindung steht. Wenn das Steuerventil 15O durch die Bückkopplung relativ zur Ventilspindel 1O8 nach rechts zurück geschoben wird, gibt die tragende Fläche 156 den Durchlaß 182 frei, wodurch die Kammer 1?2 mit dem Fluidtank T in Verbindung kommt und ihr Innendruck eine Absenkung erfährt. Sa die Kammer 1jj8 ständig unter Fluiddruck aus der Speisequelle F steht, kommt es zu einer Bewegung der Ventilspindel 108 gegenüber dem Steuerventil 15O nach rechts, bis beide Durchlässe 180 und 182 wieder von den tragenden Flächen 154 und I56 abgesperrt sind, zu welchem Zeitpunkt sich die Ventilspindel 108 wieder in ihrer Null- oder Gleichgewichtslage befindet* Das Grundprinzip dieser Bewegung ist in der älteren Patentanmeldung P 21 55 4Q9.6 im einzelnen geschildert und hier nur so weit wiederholt, wie dies zum Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Es sei nochmals herausgestellt, daß das Kräfteverhältnis zwischen der mechanischen Eingangskraft am Handhebel 62 und der auf die Ventilspindel 108 als Hauptventil wirkenden Hydraulikkraft etwa 1 : 100 beträgt, so daß eine kleine Eingangskraft für die Verschiebung des Steuerventils 150 zu einer entsprechend größeren an der Ventilspindel 108 anliegenden Kraft führt·Line 48b is in communication. When the control valve 15O through the Coupling pushed back to the right relative to the valve spindle 1O8 is, the bearing surface 156 is the passage 182 free, whereby the Chamber 1? 2 comes into contact with the fluid tank T and its internal pressure experiences a lowering. Said chamber 1jj8 constantly under fluid pressure the supply source F is, there is a movement of the valve spindle 108 relative to the control valve 150 to the right until both passages 180 and 182 again cordoned off from the load-bearing surfaces 154 and I56 are the point in time at which the valve spindle 108 is again in its zero or equilibrium position * The basic principle of this movement is in the older patent application P 21 55 4Q9.6 in detail described and only repeated here as far as this is necessary for understanding of the present invention is required. It should be emphasized again that the force relationship between the mechanical input force on the hand lever 62 and that on the valve spindle 108 as the main valve acting hydraulic force is about 1: 100, so that a small input force for the displacement of the control valve 150 to a correspondingly greater force applied to the valve spindle 108

Zum Unterdrucksetzen der leitung 48a und gleichzeitiger Druckentlastung für die Leitung 48b wird das Steuerventil 15O nach rechts verschoben, wobei wieder der Befestigungspunkt 99a für das Bückkopplungskabel 90a als fester Drehpunkt wirkt. Damit kommt die Kammer 172 über den freigegebenen Durchlaß 182 mit dem Fluidtank T in Verbindung, und ihr Innendruck sinkt ab. Dann reicht der konstante Fluiddruck in der Kammer 138 aus, um die Ventilspindel 108 relativ zum Steuerventil 150 nach rechts zu verschieben, bis der Durchlaß 182 wieder abgesperrt ist, während welcher Zeit dem Hydraulikheber 48 Fluiddruck über die Eingkammern 126 und II6, den Kanal 120 und die leitung 48a zugeführt wird. Die leitung 48b kommt über den Durchlaß 122, die Eingkammern II8 und 128 und den Kanal 130 mit dem Fluidtank T in Verbindung und wird druckentlastet. Das Eückkopplungskabel 90a stellt an seinem Ende 98a in der oben beschriebenen Weise die Ventilspindel 108 auf hydraulischem Wege in ihre Null- oder Gleichgewichtslage zurück.To pressurize the line 48a and at the same time relieve the pressure for the line 48b, the control valve 150 is shifted to the right, the fastening point 99a again acting as a fixed pivot point for the coupling cable 90a. With this, the chamber 172 comes into communication with the fluid tank T via the released passage 182, and its internal pressure drops. Then the constant fluid pressure in the chamber 138 is sufficient to move the valve spindle 108 relative to the control valve 150 to the right until the passage 182 is closed again, during which time the hydraulic jack 48 fluid pressure via the inlet chambers 126 and II6, the channel 120 and the line 48a is fed. The line 48b comes via the passage 122, the inlet chambers II8 and 128 and the channel 130 with the fluid tank T in connection and is relieved of pressure. At its end 98a, the feedback cable 90a resets the valve spindle 108 hydraulically to its zero or equilibrium position in the manner described above.

209853/0894209853/0894

223089223089

Bei einem Auefall des Hydraulikdruckes kann die Ventilspindel 108 von Hand verschoben werden, um den Hydraulikheber 48 vom Fluiddruck zu entlasten. Bei dieser Handbetätigung der Ventilspindel 1O8 über das Steuerkabel 66a kommt die Verdickung 101 auf der Stange 186 an den Stirnwänden 105 und 107 der Kammer 103 in der Ventilspindel 108 zur Anlage.If the hydraulic pressure drops, the valve spindle 108 manually moved to the hydraulic jack 48 by fluid pressure to relieve. With this manual operation of the valve spindle 1O8 over the control cable 66a comes the thickening 101 on the rod 186 to the End walls 105 and 107 of the chamber 103 in the valve spindle 108 to System.

Gewünschtenfalls kann wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die !Rückkopplung wegbleiben, wobei dann nur das Steuerkabel 66a mit dem Steuerventil 150 verbunden ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 sucht das Steuerventil 15O bei jeder Stellung des Handhebels 62 seine Null- oder Gleichgewichtslage auf. Dies bedeutet, daß bei einer Bewegung des Handhebels 62 in Richtung des Pfeiles X nach rechts um beispielsweise 2,5 cm und festhalten des Handhebels in dieser Stellung der zugehörige Auslegerabschnitt 16 eine Schwenkbewegung über eine vorgegebene und der Bewegung dee Handhebels 62 proportionale Strecke ausführt und dann automatisch stehenbleibt, ohne daß der Handhebel 62 in seine Neutrallage zurückgeführt werden müßte, da das zugehörige Rückkopplungskabel das Steuerventil 150 und die Ventilspindel 108 in der entsprechenden Ventileinheit in ihre Null- oder Gleichgewichtslagen zurückkehren läßt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ^muß der Handhebel 62 selbst in seine Neutralsteilung gebracht werden, damit das Steuerventil 15Q und die Ventilspindel 108 in ihre Null- oder Gleichgewichtslagen zurückkehren.If desired, as in the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the feedback can be omitted, in which case only the control cable 66a is connected to the control valve 150. In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, the control valve 150 searches for its zero or equilibrium position in every position of the hand lever 62. This means that when the hand lever 62 is moved in the direction of the arrow X to the right by, for example, 2.5 cm and the hand lever is held in this position, the associated boom section 16 executes a pivoting movement over a predetermined distance proportional to the movement of the hand lever 62 and then stops automatically without the hand lever 62 having to be returned to its neutral position, since the associated feedback cable allows the control valve 150 and the valve spindle 108 in the corresponding valve unit to return to their zero or equilibrium positions. In the embodiment of FIG. 3 ^m ust the hand lever 62 be brought to its neutral even pitch so that the control valve 15Q and the valve stem to return to their neutral or equilibrium positions 108th

In Fig. k und kA ist eine abgewandelte Ausführungsform für eine erfindungsgemäß ausgebildete Ventilsteuerung dargestellt, die ein übliches Vierwegeventil 200 mit einer Spindel 202 enthält. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 ist das Steuerventil in einer zentralen Bohrung der Ventilspindel untergebracht; bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 4 und 4A liegt das Steuerventil außerhalb der Spindel 202 und außerhalb ihres Gehäuses.FIGS. K and kA show a modified embodiment for a valve control designed according to the invention, which contains a conventional four-way valve 200 with a spindle 202. In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the control valve is housed in a central bore of the valve spindle; in the modified embodiment according to FIGS. 4 and 4A, the control valve is located outside the spindle 202 and outside its housing.

An einem Ende der Spindel 202 ist eine axial damit fluchtende Verlängerung angesetzt, die in einer Bohrung 206 in einem Gehäuse 208 gleitende Aufnahme findet. In der Zeichnung ist die Verlängerung 204An extension axially aligned therewith is attached to one end of the spindle 202 and is located in a bore 206 in a housing 208 takes place on a sliding basis. In the drawing, the extension is 204

209853/0894209853/0894

mit der Spule 202 endseitig verschraubt dargestellt, sie kann aber auch einstückig damit ausgeführt oder sonst damit verbunden sein. Das Gehäuse- 208 enthält weiter eine Einsenkung 210, in der ein zweiseitiger Betätigungskolben 212 gleitende Aufnahme findet, der einen integralen Teil der Verlängerung 204 bildet. Der Betätigungskolben 212 unterteilt die Einsenkung 210 in zwei Kammern 214 und 216. Die Gesamtgröße der Oberflächen 218 und 220 auf der der Kammer 216 zugewandten Stirnseite des Betätigungskolbens 212 ist etwa halb so groß wie die der der Kammer 214 zugewandten Stirnseite 222 des Betätigungskolbens 212. In einer axialen Bohrung 232 in einem Einsatz 234, der seinerseits fest in eine axiale Bohrung 236 in der Verlängerung 204 eingebracht ist, ist ein Steuerventil 224 gleitend geführt, das tragende Flächen 226 und 228 aufweist und mittels Stangen 238 und 24-0 verschiebbar ist, von denen die letzte ihrerseits durch geeignete Betätigungeorgane wie beispielsweise den Steuerkabeln 66a, 66b und 66c entsprechende Steuerkabel betätigbar ist. In das äußere Ende der Verlängerung 204 ist ein Stopfen 242 eingeschraubt, der am Einsatz 234 anliegt und diesen in seiner Lage in der Bohrung 236 festhält. Der Einsatz 234 ist mit einem Flansch 244 versehen, der an einem nach innen gerichteten Abschnitt der Verlängerung 2Qk anliegt. Die Bohrung 236 ist außerdem mit einer Einsenkung verehen, die eine Kammer 246 zwischen dem Einsatz 234 und der Verlängerung 204 entstehen läßt.shown screwed to the end of the coil 202, but it can also be made in one piece with it or otherwise connected to it. The housing 208 further includes a recess 210 which slidably receives a bilateral actuating piston 212 which forms an integral part of the extension 204. The actuating piston 212 divides the depression 210 into two chambers 214 and 216. The total size of the surfaces 218 and 220 on the end face of the actuating piston 212 facing the chamber 216 is approximately half as large as that of the end face 222 of the actuating piston 212 facing the chamber 214. In an axial bore 232 in an insert 234, which in turn is firmly inserted into an axial bore 236 in the extension 204, a control valve 224 is slidably guided, which has supporting surfaces 226 and 228 and is displaceable by means of rods 238 and 24-0 the latter of which can in turn be actuated by suitable actuating members such as, for example, control cables corresponding to control cables 66a, 66b and 66c. A plug 242 is screwed into the outer end of the extension 204 and rests against the insert 234 and holds it in its position in the bore 236. The insert 234 is provided with a flange 244 which abuts an inwardly directed portion of the extension 2Qk. The bore 236 is also provided with a countersink which creates a chamber 246 between the insert 234 and the extension 204.

Beim Betriebe des Ausführungsbeispiels nach Fig. k und kA wird über einen Durchlaß 248 Fluid unter Druck in die Kammer 216 eingeleitet. Dieses Fluid strömt über einen Durchlaß 250, die ringförmige Kammer und einen weiteren Durchlaß 252 in eine Hingkammer 254, die durch den im Durchmesser reduzierten Abschnitt des Steuerventils 224 zwischen dessen tragenden Flächen 226 und 228 begrenzt wird. Die Kammer 216 steht in ständiger Verbindung mit der Speisequelle F für das Druckfluid und damit unter konstantem Fluiddruck, der den Betätigungskolben und damit die Verlängerung 204 und die Spindel 202 nach links zu drücken sucht. Die Spindel 202 let in ihrer Null- oder Gleichgewichtslage dargestellt, in der die den Betätigungskolben 212 nach links und nach rechte drückenden Kräfte einander das Gleichgewicht halten.During operation of the exemplary embodiment according to FIGS. K and kA , fluid is introduced under pressure into the chamber 216 via a passage 248. This fluid flows via a passage 250, the annular chamber and a further passage 252 into a hanging chamber 254 which is delimited by the reduced diameter portion of the control valve 224 between its supporting surfaces 226 and 228. The chamber 216 is in constant communication with the supply source F for the pressurized fluid and thus under constant fluid pressure which tries to push the actuating piston and thus the extension 204 and the spindle 202 to the left. The spindle 202 is shown in its zero or equilibrium position, in which the forces pressing the actuating piston 212 to the left and to the right keep one another in equilibrium.

209853/0894209853/0894

Der den Betätigungskolben 212 nach links drückenden Kraft hält der in der Kammer 214 auf die größere Stirnfläche 222 wirkende kleinere Druck das Gleichgewicht. Der Zustrom von Druckfluid zur Kammer 214 zur Änderung des darin herrschenden Fluiddruckes wird durch das Steuerventil 224 gesteuert· Dessen tragende Fläche 228 überdeckt in Fig. einen Durchlaß 256, der über einen Kanal 258 zur Kammer 214 führt. Wenn das Steuerventil 224 nach rechts verschoben wird, tritt Druckfluid von der Speisequelle P über den Durchlaß 256 und den Kanal 258 in die Kammer 214 ein und führt dort zu einem Druckanstieg, der den Betätigungskolben 212 und die Verlängerung 204 sich so lange relativ zum Steuerventil 224 nach rechts verschieben läßt, bis der Durchlaß 256 wieder durch die tragende Fläche 228 des Steuerventils 224 abgesperrt wird. Natürlich führt die Bewegung des Betätigungskolbens 212 und der Verlängerung 204 nach rechts auch zu einer Bewegung der Spindel 202 nach rechts, durch die deren Kanäle für die Speisung des angeschlossenen Hydraulikzylinders mit Druckfluid bzw« für dessen Druckentlastung freigegeben werden. Zum Verschieben der Spindel 202 nach links wird der Druck in der Kammer 214 reduziert, indem das Steuerventil 224 nach links verschoben wird und damit die Kammer 214 über einen Kanal 262, eine Bingkammer 264 und einen weiteren Kanal 266 mit dem Fluidtank T mit seinem niedrigeren Druck in Verbindung bringt. Wie bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 einerseits und nach Fig. 3 andererseits kann das Steuerventil 224 bei dem Aueführungsbeispiel nach Fig. 4 und 4a mit einer Bückkopplung verbunden sein oder nicht.The force pressing the actuating piston 212 to the left is balanced by the smaller pressure acting on the larger end face 222 in the chamber 214. The flow of pressurized fluid to the chamber 214 to change the fluid pressure prevailing therein is controlled by the control valve 224. In FIG. When the control valve 224 is shifted to the right, pressurized fluid from the supply source P enters the chamber 214 via the passage 256 and the channel 258 and there leads to a pressure increase which the actuating piston 212 and the extension 204 relative to the control valve 224 for a long time can be shifted to the right until the passage 256 is blocked again by the supporting surface 228 of the control valve 224. Of course, the movement of the actuating piston 212 and the extension 204 to the right also leads to a movement of the spindle 202 to the right, through which its channels are released for the supply of the connected hydraulic cylinder with pressure fluid or for its pressure relief. To move the spindle 202 to the left, the pressure in the chamber 214 is reduced by the control valve 224 being moved to the left and thus the chamber 214 via a channel 262, a bing chamber 264 and a further channel 266 with the fluid tank T with its lower pressure connects. As in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2 on the one hand and according to FIG. 3 on the other hand, the control valve 224 in the exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 4a may or may not be connected to a coupling.

- Patentansprüche -- patent claims -

209853/0894209853/0894

Claims

223089?

Claims

1. / Hydraulic control device for remote control of a plurality of hydraulic cylinders with a manually adjustable input member and a supply source for pressure fluid, characterized in that with the input member (62) for each hydraulic cylinder (28, 38, 48) a control valve (15O; 224) for Movement is coupled in one of two Eichten, which in turn controls a normally in the zero position and proportional to the movement of the control valve in one of two directions movable main valve (IO8; 202), while the associated hydraulic cylinder for its actuation when the control valve and main valve are moved selectively can be connected to the supply source (P) for the pressure fluid.

2. Control device according to claim 1, characterized in that between each of the hydraulic cylinders (28, 38, 48) and the associated one Control valve (15O; 22 * f) one on the movement of the hydraulic cylinder responsive feedback (90a, 90b, 90c) is inserted, which when a hydraulic cylinder is actuated, the associated control valve adjusted an equal distance in the backward direction and thus a Adjustment of the associated main valve (108; 202) also in the backward direction and triggers relative to the control valve by an equal distance to the zero position.

3. Control device according to claim 1 or 2, characterized in that that the main valves are spindle valves with one each in a housing (102, 104; 208) are slidably guided spindle (108; 202), while the associated control valves C15O; 224) Spindle valves with in one central longitudinal bore (106; 236) of the spindles of the respective main valves are axially displaceable spindles.

4. Control device according to one of claims 1 to 3s, characterized in that that the main valves (108) have a larger first and a smaller second end face (168 and 178, respectively), which in common with opposite end faces of the housing (102, 104) limit first and second valve chambers (172 and 138), of which

209853/0894209853/0894

the second (138) in constant communication with the static one therein Pressure-building supply source (P) are available for the pressurized fluid, and that the associated control valves (150) are the first valve chambers (172) to vary its internal pressure optionally with the supply source for the pressurized fluid and with a fluid tank (T) and connect with it trigger a movement of the main valves, the sighting of which is a function the pressure difference between the respective first and second valve chambers and the area difference between the first and second end faces of the main valves.

3. Control device according to claim 4, characterized in that the first end faces (168) of the main valves (108) are each approximately twice as large as their second end faces (178).

6. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the main valves each one in a housing (102, 1CA with the associated hydraulic cylinder (28, 38, kB) or to the supply source (P) for the pressure fluid and to Fluid tank (T) containing channels (120, 122, 142, 130) slidingly guided spindle (108) with the channels normally closing supporting surfaces (110, 112, UM, the opposite end faces (168 and 178) of which the first ( 168) is about twice as large as the second (178), together with the opposite end walls (174 and 14O) of the housing (102, 104) delimit two chambers (172 and 138), one of which (138) with the The supply source for the pressure fluid is in constant communication, while the other (172) is under control by the control valve (15Ο) which is slidably guided in a longitudinal bore (152) coaxially to the spindle and connected to the input element (62) via passages that can be shut off by the control valve (180 and 182) in the spindle and the corresponding channels in the housing can optionally be connected to the supply source for the pressure fluid or to the fluid tank.

7. A control device according to claim 6, characterized in that the control valves comprise (150) bearing surfaces (15 + ² and 156), whose axial distance from each other, the spacing of the passages (180 and I82)

209853/0894

in the spindle (1O8), which they lock in the equilibrium position of the spindle, but optionally release when the control valves are moved by the input member (62) , and which delimit a third chamber (166) between them, which via a channel (I58, 170) in the control valve is in constant communication with the second chamber (172).

8. Control device according to one of claims 1 to 3 «characterized in that a double-sided actuating piston (212) is coupled to the main valves (202) for common movement in the axial direction, which has a bore (210) receiving it in a housing (208) divided into a first and a second housing chamber (214 and 216) and its first end face (222) facing the first housing chamber is approximately twice as large as its second end face (218, 220) facing the second housing chamber, and that the second housing chambers in are in constant connection with the supply source (P) for the pressure fluid, which builds up a static pressure therein, while the associated control valves (224) connect the second housing chambers to vary their internal pressure with the supply source for the pressure fluid and with a fluid tank (T) trigger a movement of the main valves and the actuating piston, the direction of which is a function of the pressure difference between hen the respective first and second housing chambers and the area difference between the first and second end faces of the actuating piston.

9. Control device according to claim 8, characterized in that the actuating piston (212) each have an axial bore (236) in which the associated control valve (22k) is slidably received, and passages (256, 258) for connecting the first housing chambers (214 ) with the supply source (P) for the pressure fluid or with the fluid tank (T) via the associated control valves.

10. Control device according to one of claims 1 to 9 »characterized by its use in a hydraulic device with several boom sections (16, 20), of which a first (16) with one end on a boom support (Ik) and at least a second (20) at the free

209853/0894

The end of the first is articulated, a first hydraulic cylinder (28) between <? · ν; usl @ gerträger and the first boom section for its Veras, sateung opposite the boom beam and a second Hydraulic cylinder (38) arranged between the two boom sections for pivoting the second of these with respect to the first is and these hydraulic cylinders via control and main valves 22 * f and 108; 202) "controlled by the input member (62) with the Feed source (P) for the pressure fluid can be connected.

209853/0894

Blank page