DE2358057A1

DE2358057A1 - Anlage zur bemessenen steuerung einer ventileinrichtung in einem hydraulischen system, insbesondere fuer hebewerke

Info

Publication number: DE2358057A1
Application number: DE2358057A
Authority: DE
Inventors: Daniel Risk
Original assignee: Maxton Manufacturing Co
Current assignee: Maxton Manufacturing Co
Priority date: 1973-02-15
Filing date: 1973-11-21
Publication date: 1974-08-22
Also published as: FR2217576B1; SE395516B; JPS49116475A; JPS6027842B2; GB1464143A; FR2217576A1; US4153074A; GB1464141A; GB1464142A; IT1004940B; DE2358057C2

Description

Anlage zur bemessenen Steuerung einer Venti!einrichtung, in einem hydraulischen System, insbesondere für Hebewerke

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur bemessenen Steuerung eines hydraulischen Ventilsystems, welches sich insbesondere für gesteuerte Bewegungen eines Hebe- oder Elevatorsystems eignet.

GemäB der Erfindung eignet sich das hydraulische Ventilsystem insbesondere zur Steuerung hydraulisch betätigbare_r Elevatoren oder Hebeanlagen. Das System weist im wesentlichen ein Nebenleitungs- oder Zweigleitungsventil auf, welches wahlweise hydraulisches Fluid von der Pumpe direkt zurück in den Druckmittelbshälter einspeist, wenn die Aufwärtsbewegung des Hebewerkes stattfindet. Auf diese Weise

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, DipL-Wirfsch.-lng» Axel'Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

8 MÖNCHEN 2, T H ER ES I EN ST RAS S E 33 · Telefon: 2312 02 ■ Telegramm-Adresse: Lipatli/ München Bayer. Vereinsbank München, Zweigst. Oskar-von-Miller-Ring, Kto.-Nr. 882 495 ■ Postscheck-Konto: München Nr. 163397

OppenauerBüro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

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wird die Aufwärtsgeschwindigkeit des Hebewerkes gesteuert. Die Anlage weist ferner ein Abwärtsventil auf, welches wahlweise das Entweichen von Fluid aus dem Stempel des Hebewerkes und die Rückleitung in den Behälter steuert, wodurch die Abwärtsgeschwindigkeit des Hebwerkes bestimmbar ist. Das. AbwMrtsventil dient in gleicher Weise als Rückschlagventil, mittels welchem unter Druck stehendes Fluid im Stempel gehalten wird. Sowohl das Ne~ benleitungsventil als auch das Abwärts/Rückschlagventil werden hier durch eine eng integrierte bzw. verbundene Zylinder- und Kolbenanordnung gesteuert, wobei der Druck am Zylinder durch ein Steuerventil bestimmt ist, welches baulich mit dem entsprechenden Kolben verbunden ist. Das Nebenleitungsventil dient gleichfalls als Rückschlagventil zwischen dem Hebestempel und dem Behälter,wenn die Abwärtsbewegung vorliegt. Die Zylinder- und Kolbensteuerung für das Nebenleitungsventil macht es möglich, eine Öffnungsgrenze des Nebenleitungsventils zunächst festzulegen, d.h. die Bemessung des Ventils, während die Wiedereinstellung des Ventils im Sinne der öffnung bei nach unten gerichteter Bewegung möglich ist, d.h. das Nebenleitungsventil kann sich bei nach abwärts gerichteter Bewegung vollständig öffnen, wenn es als Rückschlagventil wirksam ist. Der gesamte Aufbau befindet sich in kompakter Weise innerhalb einer Anordnung, welche optimale Verwendung gemeinsamer Fluidleitungen zuläßt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Figur 1 ist eine Draufsicht der geschlossenen Ventileinrichtung gemäß der Erfindung*

Figur 2 ist eine Vorderansicht von Linie 2-2 in Figur 1j

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Figur 3 ist eine Basisansicht des Ventilsj

Figur 4 ist eine rückseitige Ansicht von Linie 4-4 in Figur 3}

Figur 5 ist eine Schnittansicht von Linie 5-5 in Figur 2,

Figur 5A ist eine Teil-Schnittansicht unter Darstellung einer Variante der in Figur 5 dargestellten Anordnung*

Figur B ist eine perspektivische Schnittansicht von Linie B-B in Figur Ij

Figur 7 iät eine perspektivische Schnittansicht von Linie 7-7 in Figur 2j

Figur 8 ist eine perspektivische Schnittansicht von Linie 6-8 in Figur 1j

Figur 9 ist eine perspektivische Schnittansicht von Linie 9-9 in Figur 2j

Figur 1o ist eine Explosivdarstellung unter Darstellung der hydraulischen Kanäle und Ventile*

Figur 11 ist eine schematische funktionelle Darstellung der Arbeitsweise der gesamten Anlagej

Figur 12 ist die Darstellung eines Zeitdiagramms unter Wiedergabe der zeitlichen Beziehungen beim Ablauf der verschiedenen Bauteile während der Aufwärtsbewegung_/ ■'

Figur 13 ist eine vergleichbare zeitliche Darstellung der Aufwärtsbewegung des Hebewerkes.

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Gemäß Figur 11 ist das Ventil- oder Verschlußsystem wie in den Figuren 1 -'1o dargestellt, innerhalb des durch gestrichelte Linien dargestellten Rechtecks 16 umschlossen. Das Ventilsystem 16 steuert den Strom hydraulischen Fluids zwischen und unter den wesentlichen Bestandteilen des Hebesystems. Dieses besteht aus dem durch einen hydraulischen Stempel 2o auf-und abwärtsbewegbaren Elevator 18, aus einer durch einen Motor 24 angetriebenen hydraulischen Pumpe 22 und aus einem Behälter bzw. Sumpf* welcher schematisch bei 26 in Figur 11 dargestellt ist. In den Sumpf wird das hydraulische Fluid zurückgeleitet und gleichfalls von der Pumpe 22 abgezogen.

Die Pumpe 22 bildet demnach eine Quelle hydraulischen Fidds, so hydraulischen und unter Druck befindlichen Öls* welches über ein Rückschlagventil 28 und über eine Leitung 3o und ein Nieder/Rückschlagventil 32 in die zum Stempel 2o führende Leitung 34 gelangt. Die Leitung 3o führt gleichfalls über ein Nebenleitungsventil 36 zurück in den Tank bzw. Sumpf 26.

Jedes der Abschlußorgane oder Ventile 32 und 36 ist durch eine Fluid-Druckeinrichtung in Form einer expandierfähigen Kammer steuerbar; dabei bildet eine Wand diessr Kammer einen Anschlag, welcher sich an das entsprechende Ventilorgan anlegt. Wie im einzelnen in Figur 5 dargestellt ist, nimmt die expandierfähige Kammer in jedem Fall die Form eines Zylinders ein, welcher auf das einen hin- und herbewegbaren Kolben enthaltende Ventil ausgerichtet ist. Eine Feder ist zwischen dem Kolben und dem Abschlußorgan bzw. Ventil vorgesehen und zusammendrückbar.

Wie Figur 5 erkennen IaBt ist dem Nebenleitungsventil 36 ein Flansch 38 zugeordnet, welcher einen Nebenleitungskolben 4o im Inneren hin- und herbewegt. Der Kolben bewegt

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sich seinerseits innerhalb eines Zylinders 42. Ein materialeinheitlich mit dem Kolben 4o gefertigter innerer Zylinder 44 ist darüberhinaus vorgesehen, um die Hin- und Herbewegung des Ventils 36 zu führen. Eine Feder 45 ist zwischen dem Ventil 36 und dem Kolben.4o eingesetzt.

Das Nieder- oder Nieder/Rückschlagventil 32 weist einen Flansch 46 auf, der sich innerhalb eines Kolbens 48 hin- und herbewegt. Der Kolben seinerseits ist innerhalb eines Zylinders 5o hin- und herbewegbar. Eine Feder 52 ist zwischen dem Ventil'32 und dem Kolben 48 zusammengepreßt.

Gemäß Figur 11 führt eineLeitung 54 direkt vom Ausgang der Pumpe 22 durch einen Filter 56- und von dort durch ein in der Größe einstellbares Steuerventil 58. Vom Ventil führt eine Leitung 6o zum Zylinder 42. Das Rückschlagventil 28 blockiert sowohl die Leitung 54 des Steuersystems als auch die Pumpe 22 gegenüber dem Druck des Stempels, wenn sich dieser nach unten bewegt. Die Leitung 54 führt in gleicher Weise über eine einstellbare und beschleunigende Einschnürung 62 zu einer Leitung 6o. Die Leitung 6o führt durch ein Rückschlagventil 64 in eine Leitung 66, welche ihrerseits zu einer einstellbaren Ventileinschnürung 68 und über ein normalerweise offenes Ventil 7o zum Tank 26 führt. Das Ventil 7o-ist ein Ein-Aus-Ventil, welches durch ein Solenoid 72 betätigbar ist. Die Leitung 66 führt durch ein normalerweise offenes und durch ein Solenoid 75 betätigbares Ein- Aus-Ventil 74, durch eine einstellbare Einschnürung 76 und von dort über eine Leitung 77 und ein steuerbares Ventil 78 zurück zum Sumpf bzw. Tank 26.

Die Leitung 54 führt direkt über eine einstellbare Einschnürung Bo in die Leitung 77 und führt gleichfalls über ein Rückschlagventil 82 in eine Leitung 84* welche mit dem Zylinder 5o verbunden ist.

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Wenn der Stempel sich nach unten bewegt, leitet die .Leitung 34 das Fluid über einen Filter 86 und eine Einschnürung 88 in eine Leitung 9o ein, welche in den Zylinder 5o führt. Die Leitung 9o entleert sich über ein normalerweise geschlossenes Ein-Aus-Ventil 92 in eine Leitung 94 und von dort über eine Einschnürung 96 und ein wahlweise veränderliches Einschnürungsventil 97, von wo das Ventil in den Tank 26 gelangt, wie nachfolgend im Zusammenhang mit Figur 5A erläutert ist. Das Ventil 92 ist durch ein Solenoid 98 betätigbar. Die Leitung 34 führt in gleicher Weise über eine einstellbare Drossel bzw. eine Einschnürung 1oo in eine Leitung 1o2, welche über ein normalerweise geschlossenes Ein-Aus-Ventil 1o4 in die Leitung 94 und von dortCdurch 96 und 97Hn den Behälter oder Tank 26 führt. Das Ventil 1o4 ist durch ein Solenoid 1o6 betätigbar. Die Leitungen 9o und 1o2 sind hydraulisch durch ein einstellbares Ventil 1o8 verbunden, welches auf die Position des Kolbens 48 im Zylinder 5o anspricht. Dies ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur 5 ausführlicher erläutert.

Ein manuelles Absenkventil 11o ist zwischen den Leitungen 94 und 1o2 vorgesehen, um den Elevator bzw. das Hebewerk in besonderen Fällen bzw. in iMotsituationen manuell nach unten fahren zu können. Ein herkömmliches Entlastungsventil 112 dient dazu, den Druck in der Leitung 6o freizugeben bzw. zu entlasten, falls dieser Druck einen Sicherheitswert übersteigen sollte. An die Leitungen 3o ist ein Druckmesser 114 angeschlossen, um den Druck an diesem Punkt messen zu könnenj im Vergleich hierzu ist die Leitung 34 an einen Druckmesser 116 angeschlossen.

Der kompakte funktioneile Aufbau des Ventils ist am besten aus Figur 2 ersichtlich. Gemäß Darstellung ist der Anschluß des Tankes bzw. Behälters 26 dem Anschluß des

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Stempels gegenüberliegend angeordnet, während der Anschluß 54 der Pumpe rechtwinklig dazu angesetzt ist«

Nebenleitungsventil

Die baulichen Einzelheiten des Nebenleitungsventils 36 und des Niederventils 32 sind am besten aus Figur 5 zu ersehen. Wie erwähnt ist der Kolben 4o innerhalb seines Zylinders 42 hin- und herbeweglich geführt, während der Kolben seinerseits das Nebenleitungsventil 36 bei seiner Hin- und Herbewegung führt. Eine weitere Ventilführung ist durch die Ansätze 12o des Ventils selbst gebildet. Das Ventil setzt sich bei 122 auf und entspricht derjenigen Bauart, bei welcher jeder Zuwachs der Öffnungsbewegung des Ventils zu einer größeren öffnung der Ventilöffnung führt. Das Ventil 36 bewegt sich innerhalb des Kolbens 4o zwischen einer unteren, durch eine Schulter 124 bestimmten Grenzposition und einer oberen Grenzposition, die durch einen Schnappring 126 bestimmt ist.

Das die Nebenleitungsmenge steuernde Ventil 58 ist baulich mit dem Kolben 4o verbunden, indem sein Ventilschaft mit dem Kolben 4o fluchtet bzw. auf diesen ausgerichtet ist, d.h. der Schaft erstreckt sich durch den Zylinder in Berührung mit-der Kolbenfläche. Das Ventil 58 wird durch eine Feder 13o in geschlossene Position verspannt* die Feder drückt dabei den erweiterten Teil 132 des Ventilschaftes 128 in Richtung eines D-Rings 134, welcher den Ventilsitz bildet. Das Ventil wird durch den Anschlag des Kolbens 4o gegenüber dem Ende des Ventilschaftes¹128 geöffnet. Auf diese Weise wird der Ventilschaft nach unten bewegt, um die Ventilöffnung freizugeben bzw. zu öffnen. Wenn sich das Abschlußorgan bzw. Ventil in geöffneter Position befindet besteht ein hydraulischer Fluidkanal von der Leitung 54 über die radiale öffnung 136 und über den

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Ventilsitz 134, von wo das Fluid in den Zylinder 42 gelangt. Wenn sich der Kolben 4o ausreichend gehoben hat, um den Schaft 128 freizugeben, schließt sich das Ventil 58 an der ringförmigen Öffnung 132/134.

.Die beidseitig freiliegende Fläche des Kolbens 4o, d.h. die von unterhalb gegenüber dem Zylinder 42 und von oberhalb gegenüber der Leitung bzw. der Kammer 26 freiliegend Fläche ist größer als diejenige Fläche, die durch den Umfang des Ventilsitzes 122 gebildet ist.

Das Abwärts-Rückschlagventil

Der Aufbau des Abwärts-Rückschlagventils 32, welches innerhalb seines Kolbens 48 hin- und herbewegbar ist, entspricht im wesentlichen demjenigen des Nebenldtungsventils 36, welches in dem Kolben 4o hin- und herbeweglich ist. Für das Abwärtsventil 32 hat sich die zuvor erwähnte zusätzliche Führung 44 für das Nebenleitungsventil als nicht notwendig erwiesen. Das Abwärtsventil 32 ist innerhalb seines Kolbens 48 zwischen einer unteren, durch die Schulter 138-bestimmten Grenzlage und einer oberen Grenzposition bewegbar, die durch den Schnappring 14o bestimmt ist. Die Bewegungsgrenzen des Kolbens 48 seinerseits sind durch einen verstellbaren Anschlag 142 an der Basis und durch einen nach innen sich erstreckenden Flansch 144 an der Oberseite festgelegt.

Das Ventil 32 ist baulich mit dem Aufwärts-Einstellventil 78 über ein Gelenkverbunden, welchem ein Glied 142 zugeordnet ist. DasGlied 142 ist bei 148 verschwenkbar mit einem der Ansätze 15o des Ventils 132 verbunden und ist bei 152 verschwenkbar mit einem Arm 154 verbunden, welcher das drehbare Ventil 78 hin- und herbewegt. Wenn sich der Kolben 32 gemäß Figur 5 nach oben und nach unten bewegt, dann wird der Arm 154 entsprechend um die Achse des drehbaren Ventils 78 -rückwärts gerichtet und vorwärts gerichtet verschwenkt.

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Dies führt dazu, daß sich das Ventil 78 leicht dreht und die Öffnungen im Ventil 78 steuerbar eingestellt werden.

In gleicher Weise wie. der Kolben 4o ist auch der Abwärtskolben 48 mit einem Steuerventil verbunden, welches im vorliegenden Fall aus dem Abwärts-Einstell-Ventil 1o8 besteht. Das Ventil 1o8 wird durch eine Hülse 16o betätigt, welche hin- und herbewegbar auf den Kolben 48 ausgerichtet ist und durch die Ventilfeder 162 am Kolben 48 gehalten wird. Das Ventil 1o8 dient dazu, die Strömung des Fluids zwischen dem Zylinder 5o und der Leitung 1o2 mit Hilfe der radialen Ventilöffnungen 164, der hohlen Mitte 166., der Hülse 16o und der radialen öffnung 168 in der Hülse 16o zu steuern, die mit dem Zylinder 5o in Verbindung steht. Wenn sich der Kolben 48 nach unten bewegt verschiebt er die Hülse bzw. Buchse 16o.nach unten gegen die Spannung der Feder 162. Dabei wird ein Punkt erreicht, · an welchem die Hülse 16o beginnt, die Ventilöffnungen 164 zu schließen. Die Fluidmenge hängt dabei von der vertikalen Position der Hülse 16o entsprechend der Bewegung des Kolbens 48 ab. Die Funktion.des Ventils 1o8 wird bei nur teilweise blockierter Ventilöffnung 164 vollzogen; infolgedessen ist eine Leckage an der Hülse 16o ohne Bedeutung.

Der funktioneile /tiauf des Ventilsystems gemäß der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Figuren 5 und -11 und unter Bezug auf die zeitlichen Darstellungen gemäß Figuren 12 und 13 erläutert.

Aufwärtsbewegung

Gemäß Figuren 11 und 12 wird zum Zeitpunkt 5oo der Druckknopf für die Aufwärtsbewegung des Hebewerks bzw. Elevators gedrückt. Dadurch wird die Pumpe 2o in Umlauf versetzt.

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Gleichzeitig werden die Solenoide 72 und 75 erregt, welche ihre entsprechenden Ventile 7o und 74 schließen. Dadurch bildet sich schnell ein Druck innerhalb der Leitung 3o, welcher das Nebenleitungsventil 36 gegen die Spannung der Feder 45 nach unten verschiebt, d.h. in die vollständig geöffnete Position, wie durch die Linie 5oo in Figur 12 dargestellt ist. Gleichzeitig beginnt sich der Zylinder mit Fluid aus der Leitung 54 zu füllen, d.h. über die parallelen, bei 62 dargestellten Bahnen und das offene Steuerventil 5S. Der Nebenleitungskolben 4o wird dadurch nach oben verschoben^wie bei 5o4 dargestellt ist. Zum Zeitpunkt 5o6 trifft das nach unten sich bewegende Ventil auf den Anschlag 124 des nach oben sich bewegenden Kolbens 4o. Anschließend werden die beiden Teile 36 und 4o zusammen als eine Einheit nach oben bewegt, wie bei 5o8 dargestellt ist. Während dieser Bewegung folgt der Ventilschaft 128 der nach oben gerichteten Bewegung des Kolbens 4o, da die Spannung der Feder 13o besteht* bei 51o schließt die Ventilschulter 132 gegenüber dem Ventilsitz 134, wodurch eine weitere, nach oben gerichtete Bewegung des Schaftes 12B verhindert wird. In gleicher Weise wird die weitere Strömung des Fluids über das Steuerventil 58 in den Zylinder 42 unterbunden. Das Fluid fährt fort, den Zylinder·42 zu füllen, jedoch nunmehr in reduzierter Menge durch den Kanal 54, 62, 6o. Vom Zeitpunkt 512 an bewegen sich also der Kolben und das Ventil 4o/36 langsamer nach oben, wie durch den Schrägverlauf 514 wiedergegeben ist.

Zum Zeitpunkt 516 hat sich ausreichend Druck im Abwärts-Zylinder 5o über die Teile 54, 82 und 84 gebildet, um den Abwärts-Kolben 48 nach oben zu bewegen, wie beim Zeitpunkt 518 dargestellt ist. Dies hat keine Auswirkung auf das Abwärtsventil 32j lediglich die Feder 52 wird etwas zusammengedrückt. Am Punkt 52o hat sich das Nebenleitungsventil soweit geschlossen, daß sich ausreichender Druck in der

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Leitung 3o gebildet hat, um nunmehr das Ventil 32 zu offen. Das Ventil dient nunmehr als Rückschlagventil und wirkt gegen die Spannung seiner Feder 52. Anschließend bewegt sich das Ventil 32 stetig nach unten in Richtung vollständig geöffneter Position, wie durch die Linie 522 dargestellt ist. Die Rotations-Position des Aufwärts-Hebelventils 78 folgt der Linearbewegung des Ventils 32, da die Gelenkverbindung 146/154 besteht. Dies ist bei 524 dargestellt: Dieser Teil des Arbeitszyklus hat jedoch keine besondere Wirkbedeutung. Am Punkt 526 schließt sich das Nebenleitungsventil 36 vollständig und legt sich an seinen Sitz 122 an. Dadurch wird eine weitere, nach oben gerichtete Bewegung des Ventils und auch seines Kolbens 4o verhindert, wie bei 528 dargestellt ist. Wenn das Nebenleitungsventil 36 vollständig geschlossen ist, strömt das gesamte Fluid der Druckquelle bzw. Pumpe 22 nunmehr durch das vollständig geöffnete Abwärts/ Rückschlagventil 32, bei 53d dargestellt. Der Elevator bzw. das Hebewerk bewegt sich nunmehr mit seiner steten max imalen Geschwindigkeit nach oben.

Wenn sich das Hebewerk um einen vorbestimmten Abstand, so beispielsweise um 15,2 cm unterhalb des durch den Druckknopf gewählten Bodens bzw. der Bühne oder des Stockwerks befindet, so beispielsweise unterhalb des zweiten Stockwerks, dann wird das Aufwärts-Solenoid 75 mit Hilfe eines Grenzschalters betätigt, so daß sich das Ventil 74 öffnet, wie bei 532 dargestellt ist.

Durch das Öffnen des Ventils 74 kann Fluid beginnen, aus dem Zylinder 42 über die Teile 6o, 64, 66, 74, 76, 77 und 78 in den Tank 26 zu entweichen. Obwohl Fluid immer noch aus der Leitung 54 in die Leitung 6o eintreten kann ist . die Einschnürung 62, 62 enger als die Drosssei bzw. Einschnürung 76j infolgedessen existiert ein Druckverlust in der Leitung 6o und infolgedessen im Zylinder 42. Wenn der Druckverlust im Zylinder 42 besteht, dann beginnt der

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Nebenleitungs-Kolben 4o, sich nach unten zu bewegen, wie bei 534 dargestellt ist. Das Ventil 36 kann sich in diesem Fall auch nach unten bewegen, wie bei 536 dargestellt. Durch das Öffnen des Nebenleitungsventils 36, bei 536 dargestellt, wird der resultierende Druckverlust in der Leitung 3o durch das Abwärts-Rückschlagventil 32 abgefühlt, welches nunmehr beginnt, sich zu schließen, wie bei 538 dargestellt ist. Wie erwähnt führt die Bewegung des Ventils 32 zu einer entsprechenden Drehbewegung des Aufwärts-Ventils 78, wie bei 54o dargestellt ist. Diese Bewegung der Teile 4o, 36, 32 und 78 hält an, bis sich das Ventil 78 bis zu dem Punkt geschlossen hat, an welchem der über das Ventil 78 in den Tank bzw. Behälter 26 sich vollziehende Fluidverlust genau dem Fluid entspricht, welches über die Drossel oder Einschnürung 62 in das System eingespritzt wird. An diesem Punkt befindet sich das System bzw. befindet sich die Anlage im Gleichgewicht und stabilisiert sich durch die kybernetische Schlaufe, welche durch die Punkte 542, 544, 546, 548 gebildet ist. Das Nebenleitungsventil 36 befindet sich nunmehr in einer Mittelposition, wie durch das Niveau 55o dargestellt ist. Eine begrenzte Menge von Fluid fließt immer noch von der Pumpe 22 in Richtung des Stempels bzw. Hebezylinders 2o, Dies stellt die Niveauabgleichgeschwindigkeit des Hebewerkes während des Abgleichzeitraumes dar, d.h. während der letzten 15, 2 cm, bevor das jeweils gewählte Stockwerk erreicht ist.

Ein Bruchteil eines Zentimeters unterhalb des Stockwerkes bzw. unterhalb der jeweils gewählten Bühne wird ein weiterer Schalter betätigt, welcher das Solenoid 72 entregt und das Ventil 7o öffnet, wie bei 552 dargestellt ist. Dieses öffnet nunmehr die Leitung 6o direkt in Richtung des Behälters oder Tanks 26, wobei die Verbindung über die Teile 64, 68 und 70 besteht. Das Fluid beginnt wiederum, vom Nebenleitungs-Zylinder 42 auszutreten, so daß sich der Hblben-4o wiederum in der bei 554 dargestellten Weise nach

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unten bewegen kann. Das Nebenleitungsventil 36 kann folgen, wie bei 556 dargestellt ist. Diese weitere Öffnung des Nebenleitungsventils 36 führt zu einer weiteren Druckentlastung im Teil 3o, so daß sich das Abwärts-Ventil 32 in Richtung seiner vollständig geschlossenen Position verlagern kann, wie bei 558 dargestellt ist. Das Schließen des Abwärts-Ventils 32 am Punkt 56o trifft im wesentlichen zusammen mit dem Punkt, an welchem das Hebewerk bzw. die Hebebühne das Niveau des Stockwerks erreicht und anhält. Durch das Schließen des Ventils 32 befindet sich Stempeldruck an beiden Seiten des Kolbens 48, d.h. in der Leitung 34 und im Zylinder 5o. An diesem Punkt kommt die Spannung der Feder 52 zur Wirkung und beginnt, den Kolben 48 nach unten zu bewegen, wie bei 562 dargestellt ist. Bei 564 nimmt der Abwärts-Kolben 48 seine Ruheposition gegenüber dem Anschlag 142 ein.

In der Zwischenzeit hat das Aufwärts-Abgleichventil 78 infolge -der Gelenkverbindung des Gelenks 146/154 mit dem Kolben 32 seine geschlossene Position eingenommen, wie durch die schräg verlaufende Linie 566 dargestellt ist.

Wenn sich der Nebenleitungs-Kolben nach unten bewegt nimmt er den Ventilschaft 128 am Punkt 568 auf und bewegt, das Ventil 58 zurück in seine geöffnete Position, wie bei 57o dargestellt ist.

Nach einer vorbestimmten, sehr kurzen Zeit nach dem Öffnen des Aufwärts-Ventils 7o, durch die geteilte Linie .572 dargestellt, hält die Pumpe 22 bei 574 an. Durch die Druckentlastung in der Leitung 3o kann sich nunmehr das Nebenleitungsventil 36 schließen, wie bei 576 dargestellt ist. Am Punkt 578 hat sich das Nebenleitungsventil vollständig geschlossen und alle Bauteile haben ihre Ruhelage.singe-, nommen, die sie vor der Aufwärtsbewegung innehatten.

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Abwärtsbewegung

Die Abwärtsbewegung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren 13, 11 und 5 erläutert.

Es sei angenommen, daß sich das Hebewerk bzw. der Elevator auf der Höhe des zweiten Stockwerkes befindet, und daß der Knopf für das erste Stockwerk nunmehr gedruckt wird. Weder zu diesem Zeitpunkt noch zu irgendeinem Zeitpunkt der Abwärtiiewegung arbeitet die Pumpe 22. Durch Drücken" des Druckknopfes werden die Solenoide 98 und 1o6 erregt, so daß die entsprechenden Ventile 92 und 1o4 geöffnet werden, wie bei 6oo dargestellt ist. Dadurch wird der Druck im Zylinder 5o entspannt, wodurch das Fluid aus dem Zylinder 5o durch die Teile 9o, 92, 94, 96 (und 97) in den Tank 26 strömen kann. Es besteht auch eine parallele Entlastungsbahn über die Teile 5o, 1o8, 1o2, 1o4, 94, 96(und 97) und 26. Die Druckentlastung im Zylinder 5o ermöglicht es, daß sich der Kolben 48 nach unten bewegt und sich infolgedessen auch das Ventil 32 abwärtsgerichtet bewegt. Dies ist an den Punkten' 6o2 und 6o4 dargestellt. Wenn sich das Ventil 32 öffnet tritt Fluid in die Leitung 3o und öffnet das Ventil 36, welches infolge der Spannfeder 45 nunmehr als Rückschlagventil wirkt. Das Öffnen des Ventils 36 ist am Punkt 606 dargestellt.

Wenn sich der Abwärts-Kolben 48 vom Punkt 6o2 nach unten bewegt, schiebt er die Hülse 16o vor sich her, wodurch das Steuerungsventil 1o8 in Richtung seiner geschlossenen Position bewegt wird. Am Punkt 608 hat sich die Hülse bzw. Buchse 16o soweit nach unten bewegt, daß sie vollständig die Öffnungen 164 abdeckt. Das Ventil 1o8 ist geschlossen, wie bei 6to dargestellt ist. Obwohl durch diese Lage die letzte Auslaufverbindung durch das Ventil 1o8 für das Fluid des Zylinders 5o blockiert ist, besteht keine wesentliche Veränderung in der Abwärtsbewegung des Kolbens 48, da die

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Auslaufmenge im wesentlichen durch die Einschnürung'bzw. Drossel 96(und 97]-bestimmt wird, welche beide parallele Auslaufverbindungen oder -Bahnen beeinflußt. Der Kolben 48 setzt infolgedessen seine nach unten gerichtete Bewegung fort, bis er am Anschlag 152 auftrifft. An diesem Punkt ist jede weitere Bewegung abgestoppt. Als Folge davon ist eine entsprechende Begrenzung in der geöffneten Position des Abwärts-Ventils 32 gegeben, wie bei 614 dargestellt ist. Nachdem die Öffnung des Abwärts-Ventils auf diese Weise bestimmt ist, ist auch die Öffnung des Nebenleitungsventils 36 stabilisiert, wie bei 615 dargestellt ist. Der Aufzug bzw. das Hebewerk bewegt sich nunmehr mit maximaler steter Geschwindigkeit nach unten.

Unter einem vorbestimmten Abstand, so beispielsweise 15,2 mm oberhalb des vorbestimmten Stockwerks, so oberhalb des ersten Stockwerks, wird ein Grenzschalter angeschlagen. Dieser entregt das Solenoid 28, was resultierend zum Schließen des Ventils 92 führt, wie bei 618 dargestellt ist. Durch das Schließen des Ventils 92 ist das aus dem Zylinder 5o entweichende Fluid nunmehr auf die (geschlossene ) Bahn durch das Steuerventil 1oS begrenzt. Da das Fluid konstant aus dem Stempel bzw. Hebezylinder durch die Einschnürung oder Drossel 88 in das Steuersystem eintritt, beginnt sich der Abwärts-Kolben 48 nach oben zu bewegen, wie bei 62o dargestellt ist. Am Punkt 622 beginnt sich das Steuerventil 1o8 zu öffnen, wie bei 624 dargestellt ist. Am Punkt 626 hat sich das durch die Hülse betätigbare Ventil 1o8 weit genug geöffnet, so daß das gesamte Fluid über dieEinschnürung 88 in die Leitung 9o abfließt und dadurch der Druck im Kolben 5o stabilisiert ist. Dies stoppt die weitere Aufwärtsbewegung des Abwärtskolbens 48, wie bei 628 dargestellt ist» als Folge davon wird das Abwärts-Ventil am Punkt 63o stabilisiert. Durch das Stabilisieren des Ventils 32 stabilisiert sich entsprechend das Nebenleitungsventil 36 an der Mittelposition, wie bei 632 dargestellt ist. Die reduzierte Abwärts·

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Abgleichgeschwindigkeit ist nunmehr erreicht und hält an, bis der Elevator bzw. das Hebewerk eine Position erreicht hat, welche einen Bruchteil eines Zentimeters oberhalb des ersten Stockwerks liegt.

An diesem Punkt wird ein weiterer Grenzschalter angeschlagen, welcher das Abwärtsventil 1o4 schließt, wie bei 634 dargestellt ist. Durch diese Lage wird nunmehr das Entweichen des gesamten Fluids aus dem Zylinder 5o verhindert. Durch fortgesetztes Einströmen des Fluids aus dem Stempel durch die Einschnürung 88 wird nunmehr der Abwärtskolben 48 wiederum nach oben bewegt, wie bei 636 dargestellt ist. Die Folge ist ein weiteres Schließen des Abwärtsventils 32j wie bei 638 dargestellt, und eine entsprechende Bewegung des Nebenleitungsventils, wie bei 64o dargestellt ist. Der Abwärtskolben 48 bewegt sich in seine Anschlagposition bei 144, nach oben, wie bei 642 dargestellt ist. Das Abwärts-Ventil 32 schließt vollständig, wie bei 644 dargestellt ist, während sich in gleicher Weise das Nebenleitungsventil 36 vollständig schließt, wie bei 646 dargestellt. Das System bzw. die Anlage ist nunmehr stabilisiert und befindet sich in Ruhelage, in welcher das Hebewerk das Niveau des ersten Stocks bzw. der ersten Bühne einnimmt.

Der Ausdruck "Bemessung" wird verwendet, um die Ausgangsposition bzw. öffnung des Nebenleitungsventils anzugeben, kurz bevor das Ventil beginnt, sich bei der der Aufwärtsbewegung entsprechenden Arbeitsweise zu schließen. Mechanische Bemessung oder Öffnungsbestimmung kann benutzt werden, um die öffnung des Nebenleitungsventils am Beginn der bei Aufwärtsbewegung stattfindenden Schließung zu begrenzen; wenn dies geschehen ist, dann ist die Öffnung ungeeignet klein oder eng für die Abwärtsbewegung, wenn sich das Nebenleitungsventil ziemlich breit öffnen muß, da das Nebenleitungsventil bei Abwärtsbewegung einfach ein Rückschlagventil darstellt und vorzugsweise nicht benutzt wird,

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den Abwärtsstrom hydraulischen Fluids einzuschnüren.

Die hydraulische "Bemessung" gemäß der Erfindung ermöglicht es hingegen, das Nebenleitungsventil auf hydraulische Weise einzustellen bzw. zu bemessen, d.h. das Ventil wird schnell in eine teilweise geschlossene Position gebracht und bei Aufwärtsbewegung anschließend stetig geschlossen, während sich das Nebenleitungsventil bei Abwärtsbewegung voll öffnen kann, d.h. dann, wenn es nur einer Rückschlagventil-Funktion dient oder unterliegt.

Nach Wünsch kann die maximale stete Abwärtsgeschwindigkeit genauer gesteuert werden, als dies durch Einstellung der Drossel oder Einschnürung 96 möglich ist. Dies kann in der aus Figur 5A dargestellten Weise geschehen, in. ·— dem ein Ventil 27 in der Wand des Ventilsystems angeordnet und so ausgerichtet ist, daß es durch das Nebenleitungsventil 36 betätigbar ist; das Ventil 97 entspricht im wesentlichen dem zur Bemessung dienenden Steuerventil

Der Ventilschaft 178 ist lang genug ausgebildet (Figur 5A), dass er sich an das Nebenleitungsventil 36 anlegt» die Erweiterung des Schaftes besteht als lange Schräge, wie bei 18o dargestellt. Dadurch entsteht eine steuernde Bemessung, durch welche die ringförmige Ventilöffnung 182 nicht abrupt geschlossen wird, sondern allmählich bei nach oben sich öffnendem Nebenleitungsventil 36 schließt. Die ringförmige Kammer des Ventils ist an die Leitung 184 angeschlossen, welche die Ablaufseite der Einschnürung 96 darstellt. Die andere Seite des Ventils entleert sich in die Leitung CFigur 5A), anstatt direkt in den Tank 26 zu öffnen, wie in Figur 5 dargestellt ist. Der Druckunterschied zwischen den Teilen 3o und 26 ist bei diesem Arbeitsablauf in.dessen ausreichend klein, so daß keine wahrnehmbare Unterschiede

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des Funktionsablaufes festzustellen sind, ob sich das Ventil 97 in den Teil 3o oder in den Teil 26 entleert.

Mit Hilfe einer in Figur 5A dargestellten Ausgestaltung des Systems kann die maximale stete Abwärtsgeschwindigkeit unabhängig von Arbeitsbedingungen auf einen konstanten Wert eingestellt werden, da das als Rückschlagventil bei der Abwärtsbewegung wirkende Nebenleitungsventil 36 als Geschwindigkeitsfühler wirksam ist.Falls eine Zunahme der Fluidströmung bei Abwärtsbewegung auftritt, führt die resultierende geringfügige Zunahme der Öffnung des Nebenleitungsventils zu einer kompensierenden Einschnürung oder Drosselung in der ringförmigen Ventilöffnung 182. Diese Einschnürung wird über den Abwärtskolben 4Ö bis zum Abwärtsventil 32 rückwärtsgerichtet reflektiert.

Infolge der Wirkungsweise der in Figur 5A' dargestellten Weiterbildung gemäß d3r Erfindung ist die Position des Abwärtskolbens 48 entsprechend voller Abwärtsgeschwindigkeit nicht gegenüber einem fixierten Anschlag 142 festgelegt, sondern ist entsprechend variabler Position durch das Volumen des Fluids im Zylinder 5o steuerbar, d.h. entsprechend der Art und Weise, in welcher das Ventil 78 die Position des Kolbens 4o bai nach oben gerichteter Abgleichgeschwindigkeit steuert.

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Claims

Patentansprüche

1. Anlage zur bemessenen Steuerung einer Ventileinrichtung in einem hydraulischen System, mit einer Druckquelle hydraulischen Fluids und einem ersten angeschlossenen Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil mittel einer durch Fluid steuerbaren Anschlageinrichtung einstellbar ist, und daß eine Steuerventileinrichtung die Strömung des Fluids durch die Anschlageinrichtung steuert, so daß der Strom des Fluids, in Richtung der Anschlageinrichtung bei Schließen der Steuerventileinrichtung unterbunden und durch die Einstellung der Anschlageinrichtung die Position des ersten Vent-ils bestimmt wird.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic-hnet, daß die Anschlageinrichtung aus einem in einem Zylinder arbeitenden Kolben besteht, und daß die Steuerventileinrichtung den Strom des Fluids in Richtang des Zylinders bestimmt.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Position der Steuerventileinrichtung durch die Anschlageinrichtung bestimmbar ist, wodurch die Endposition der Anschlageinrichtung durch Bestimmung der Beziehung zwischen der Anschlageinrichtung und der Steuerventileinrichtung festlegbar ist. -

4. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Leitungseinrichtung, mittels welcher Fluid aus der Quelle der Anschlageinrichtung zuführbar ist.

5. Hydraulische Steueranlage mit einer Druckmittelquelle, einer durch hydraulischen Druck betätigbaren Einrichtung, einer Leitung, welche die Druckmittelquelle und die betätigbare Einrichtung verbindet, mit einem Behälter, welcher die Druckmittelquelle mit hydraulischem Fluid speist, einer Nebenleitun.gs-Venti !einrichtung, um Fluid aus der Leitung

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zurück in den Behälter zu leiten, wobei die Ventileinrichtung durch den Druck innerhalb der Leitungseinrichtung in geöffnete Lage verspannt ist, mit einer mechanischen Einrichtung, mittels welcher die Ventileinrichtung in geschlossene Lage verspannbar ist, und einer Anschlageinrichtung, welche die maximale Öffnung der Ventileinrichtung begrenzt, gekennzeichnet durch eine variable Vorrichtung zur Veränderung der Wirkungsweise der Anschlageinrichtung, so daß die maximale Öffnung der Ventileinrichtung steuerbar ist.

6. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag eine expandierfähige Kammer umfaßt, welche durch Fluid gespeist ist, und daß die variable Vorrichtung eine Steuerventileinrichtung umfaßt, welche die Zufuhr des Fluids in die Kammer steuert.

7. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet ,daß die variable Vorrichtung durch die Position der Anschlageinrichtung steuerbar ist, wodurch die Endposition der Anschlageinrichtung entsprechend der Steuer-Beziehung zwischen der Anschlageinrichtung und der variablen Vorrichtung festlegbar ist.

6. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtungeine expandierfähige Kammermit einer bewegbaren Wand umfaßt, welche durch Fluid gespeist ist, und daß die variable Vorrichtung eine zur Bemessung dienende Ventileinrichtung umfaßt, welche durch die Position der bewegbaren Wand steuerbar ist, um die Zufuhr des Fluids in die Kammer zu steuern.

9. Steuersystem nach Anspruch B, gekennzeichnet durch eine Rückschlagventileinrichtung, mittels welcher Fluid aus der Druckmittelquelle in die Leitung geleitet und der Strom des Fluids in entgegengesetzter Richtung blockiert wird, und eine zweite Leitungseinrichtung, mittels welcher das

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Fluid aus einem Bereich zwischen der Druckmittelquelle und der Rückschlagventileinrichtung unter Zwischenschaltung der zur Bemessung dienenden Ventileinrichtung der Kammer zugeleitet wird.

10. Steuersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer aus einem Zylinder besteht, daß die bewegbare Wand aus einem innerhalb der Kammer hin- und herbewegbaren Kolben besteht, und daß die zur Bemessung dienende Ventileinrichtung mit einem Schaft versehen ist, dessen Position durch die Position des Kolbens steuerbar ist.

11. Steuersystem nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenleitungsventileinrichtung in Fluchtung mit dem Kolben hin- und herbewegbar ist,und daß die mechanische Verbindung aus einer zwischen dem Nebenleitungsventil und dem Kolben zusammengedrückten Feder besteht.

12. Steuersystem nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine dritte Leitungseinrichtung mit einer darin befindlichen Einschnürung, um Fluid aus dem Bereich zwischen Druckquelle und Rückschlagventil direkt der Kammer zuzuleiten.

13. Steuersystem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine vierte Leitungseinrichtung, welche die Kammer mit dem Druckmittelbehälter verbindet und welche ein in Reihe geschaltetes Rückschlagventil als auch ein von aussen betätigbares Anschlagventil umfaßt.

14. Steuersystem nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein Abwärts-Rückschlagventil innerhalb der Leitungseinrichtung, eine fünfte Leitungseinrichtung, welche die Verbindung der vierten Leitungseinrichtung und eines Bereiches /zwischen dem Rückschlagventil und dem Anschlagventil mit dem Behälter herstellt, wobei die fünfte Leitungseinrichtung ein in Reihe geschaltetes Aufwärts-Abgleichventil umfaßt, welches von

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aussen betätigbar ist, und ein durch das Abwärts-Rückschlagventil betätigbares Aufwärts-Geschwindigkeitsventil.

15. Abwärts-Ventileinrichtung für ein Hebesystem, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abwärtsventil hydraulisch zwischen einem HebewerkstBmpel und .einem Speicherbehälter angeordnet und durch eine Fluid-Druckeinrichtung stellbar ist, daß eine erste Leitungseinrichtung den Stempel mit der Fluiddruckeinrichtung verbindet, um das Ventil in Richtung geschlossener Position zu verspannen, daß eine zweite Leitungseinrichtung unter Einschluß eines Steuerventils die Fluiddruckeinrichtung mit dem Behälter verbindet, um die Druckvorspannung zu reduzieren, so daß sich das Abwärtsventil teilweise öffnen kann, wodurch, wenn die Strömung des Fluids in der ersten Leitungseinrichtung dem in der zweiten Leitungseinrichtung entspricht ein statischer Zustand innerhalb der Fluiddruckeinrichtung besteht und eine resultierende Stabilisierung des Abwärtsventils in teilweise geöffneter Position existiert.

16. Ventileinrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch

eine Einrichtung, mittels welcher die Ventile baulich verbunden sind, wodurch die teilweise geöffnete Position des Abwärtsventils durch die Positionsbeziehung zwischen den Ventilen info^ der baulichen Verbindung bestimmbar ist.

17. Ventileinrichtung nach Anspruch 16,dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddruckeinrichtung einen innerhalb eines Zylinders hin- und herbewegenden Kolben und eine mit dem Zylinder verbundene Leitungaeinrichtung umfaßt.

18. Ventileinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Abwärtsventil in Reihe mit dem Kolben hin- und herbewegt, und daß das Steuerventil eirfÄrbeits-Ventilschaft umfaßt, wether auf den Kolben ausgerichtet und durch diesen betätig.bar ist.

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19. Ventileinrichtung, gekennzeichnet durch ein hin- und herbewegbares Ventil, einen mit dem Ventil fluchtenden Zylinder mit darin hin- und herbewegbaren Kolben, eine zwischen dem Ventil und dem Kolben zusammengedrückte Feder, und eine Leitungseinrichtung, welche mit dem Zylinder verbunden ist, um unter Druck stehendes Fluid anzulegen und den Kolben in Richtung des Ventils zu bewegen.

2o.·Ventileinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerventil auf den Kolben und auf das erste Hauptventil ausgerichtet und in. der Leitung dazwischen geschalet ist, daß das Steuerventil einen zur Betätigung dienenden Ventilschaft aufweist, welcher auf dem Kolben ausgerichtet hin- und herbewegbar und durch diesen betätigbar ist, und daß eine zweite Feder den Schaft in'Richtung des Kolbens verspannt.

21. Ventileinrichtung für ein Hebesystem, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse mit einer Pumpkammer, welche an eine hydraulische Pumpe anschließbar ist, eine Antriebs-Sternpelkammer, welche an einen hydraulischen Stempel anschließbar ist, eine Behälterkammer, welche an einen Behälter hydraulischen Fluids anschließbar ist, eine Zwischenkammer, welche mit Hilfe eines Rückschlagventils an die Pumpkammer angeschlossen ist, ein Nebenleitungsventil, welches zwischen der Zwischenkammer und der Stempelkammer angeschlossen ist, eine Fluiddruckeinrichtung, welche die Position des Abwärtsventils steuert, eine Leitungseinrichtung, welche die Fluiddruckeinrichtung mit dem Behälter verbindet, um den Druck innerhalb der Fluiddruckeinrichtung zu entlasten, und ein Steuerventil, welches hydraulisch innerhalb der Leitungseinrichtung angeschlossen und einen Betätigungsventilschaft aufweist, der baulich mit dem Nebenleitungsventil verbunden ist, wodurch die Bewegung des Nebenleitungsventils in Richtung geöffneter Position eine gesteuerte Schließung des Steuerventils hervorruft und der Ablauf

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des Ventils aus der Fluiddruckeinrichtung einschnürbar ist.

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