DE2801086A1

DE2801086A1 - Fahrzeug mit einer hoehensteuerung fuer ein werkzeug

Info

Publication number: DE2801086A1
Application number: DE19782801086
Authority: DE
Inventors: Willard Junior Haak; Howard Arthur Marsden; Orrin Arthur Stemler
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1977-02-07
Filing date: 1978-01-11
Publication date: 1978-08-10
Also published as: JPS5398104A; CA1072324A; US4126083A; GB1541786A; BE862812A

Description

CATERPILLAR TRACTOR CO., Peoria, Illinois, V.St.A.

Fahrzeug mit einer Höhensteuerung für ein Werkzeug

Die Erfindung bezieht sich auf eine Höhensteuerung für ein Werkzeug und allgemein auf ein Fahrzeug mit einem beweglich damit verbundenen Werkzeug, sowie auf Mittel, um eine koordinierte Bewegung eines Stielarms des mit dem Fahrzeug verbundenen Werkzeugs vorzusehen.

Bei Fahrzeugen mit einem anhebbaren und absenkbaren Ausleger, einem schwenkbar am Ausleger befestigten Stielarm und einem schwenkbar am Stielarm gelagerten Werkzeug ist es erforderlich, daß die Bewegungen des Stielarms und des Werkzeugs in ordnungsgemäßer Weise bei verschiedenen Betriebsbedingungen koordiniert sind. Dies wird im allgemeinen mittels Hydraulikzylindern und eines zugehörigen Hydrauliksteuersystems für die Zylinder erreicht. Im allgemeinen ist ein Zylinder ausfahrbar und einziehbar, um den Stielarm bezüglich des Auslegers zu verschwenken, und ein weiterer Zylinder ist ausfahrbar und einziehbar, um das Werkzeug bezüglich des Stielarms zu verschwenken. Ein weiterer Zylinder verbindet dabei den Fahrzeugrahmen mit dem Ausleger für ein gesamtes Anheben und Absenken des Auslegers.

Bei einem typischen System dieser Bauart mit beispielsweise einem Fels- oder Steinbrech-Werkzeug wird dann, wenn der Stielarmzylinder in einer Richtung betätigt wird, die Gesamtanordnung aus Stiel-

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arm, Steinbrechwerkzeug und Werkzeugzylinder als eine Einheit relativ zum Ausleger verschwenkt. Unter derartigen Bedingungen ändert somit die Spitze oder der Zahn des Steinbrechwerkzeugs seine Höhe bezüglich beispielsweise einer vertikalen oder horizontalen Oberfläche, an der das Werkzeug arbeitet. Es wurde festgestellt, daß es zweckmäßig ist, wenn die Lage des Werkzeugs und des Zahnes im ganzen die gleiche bleibt bezüglich einer derartigen vertikalen oder horizontalen Oberfläche während des Verschwingens dieser Anordnung infolge der Betätigung des Stielarmzylinders . Während des normalen Betriebs einer solchen Vorrichtung muß der Fahrzeugbenutzer den Werkzeugzylinder in einer ausserordentlich genauen Weise betätigen, um eine im ganzen sich nicht ändernde (Höhen)-Lage des Werkzeugs bezüglich dieser vertikalen oder horizontalen Erdoberfläche zu erreichen. Dies ist nicht immer möglich oder in bequemer Weise zu erreichen/ und zwar beispielsweise wegen der schlechten Sicht des Fahrzeugbenutzers oder wegen der Schwierigkeit bei der gleichzeitigen Betätigung der Steuerungen für Stielarmzylinder und Werkzeugzylinder.

Zum Stand der Technik sei auf US-PS 3 179 120 hingewiesen, wo ein Strömungsmittelteiler gezeigt ist, um Strömungsmittel zwischen einem Auslegerzylinder und einem Werkzeugzylinder aufzuteilen. Ferner sei auf US-PS 3 175 580 und 2 998 891 hingewiesen, die jeweils Steuerventile der Kolbenbauart zeigen, um eine Niveaulage bei einem Kübel zu erreichen.

Zusammenfassung der Erfindung. Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine Vorrichtung vorzusehen, die betriebsmäßig den Stielarmzylinder und den Werkzeugzylinder eines Fahrzeugs verbindet, um eine gewählte Lage des Werkzeugs während der Betätigung des Stielarmzylinders aufrechtzuerhalten, und zwar durch Koordination der Bewegungen des Stielarmzylinders und des Werkzeugzylinders. Die Erfindung bezweckt ferner, eine Vorrichtung vorzusehen, die unter Erreichung des obengenannten Ziels im Aufbau außerordentlich einfach und in der Verwendung außerordentlich bequem ist.

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Die Erfindung betrifft somit allgemein ein Fahrzeug mit ersten und zweiten Strömungsmittelzylindern, die zur Betätigung von betriebsmäßig mit dem Fahrzeug verbundenen Mitteln betätigbar sind. Die Erfindung sieht dabei eine Strömungsmittelpumpe sowie Mittel zur betriebsmäßigen Verbindung der Pumpe mit dem ersten Zylinder vor, um selektiv Strömungsmitteldruck an das eine Ende des Zylinders zur Betätigung des Zylinders in einer Richtung anzulegen; Mittel verbinden dabei das andere Ende des ersten Zylinders und ein Ende des zweiten Zylinders, um wahlweise vorzusehen, daß ein Teil des Strömungsmittelflusses vom anderen Endes des ersten Zylinders zur Betätigung des zweiten Zylinders in einer Richtung angelegt wird.

Es wird erfindungsgemäß ein Strömungs- oder Flußteiler verwendet, um nur den Teil des Strömungsmittelflusses vom anderen Ende des ersten Zylinders an den zweiten Zylinder anzulegen, der erforderlich ist, um die gewünschte Betätigungsgröße des zweiten Zylinders infolge einer gegebenen Betätigungsgröße des zweiten Zylinders zu erzeugen.

Ferner sind erfindungsgemäß normalerweise geschlossene Bypass-Ventilmittel mit dem anderen Ende des zweiten Zylinders verbunden, um eine relativ hohe Druckentlastung dann vorzusehen, wenn der zweite Zylinder infolge der Betätigung des ersten Zylinders nicht betätigt ist, und um einen einen relativ niedrigen Druck aufweisenden Abgabepfad dann vorzusehen, wenn der zweite Zylinder infolge der Betätigung des ersten Zylinders betätigt ist.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäß ausgebildeten Gesamtvorrichtung;

² eine schematische Darstellung des insgesamten Betriebs der Vorrichtung der Fig. 1;

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Fig. 3 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Strömungsmittelkreises der Vorrichtungen der Figuren 1 und 2.

In Fig. 1 ist ein Fahrzeug 10 der Ketten-Bauart dargestellt, welches zwei auf dem Erdboden 14 angeordnete Ketten 12 besitzt. Der Rahmen 16 des Fahrzeugs 10 trägt schwenkbar einen nach vorne ragenden Ausleger 18. Ein ausfahrbarer und einziehbarer Hydraulikzylinder 20 verbindet den Rahmen 16 und den Ausleger 18 zum Zwecke des wahlweisen Anhebens und Absenkens des Auslegers 18. Am ausgefahrenen oder äußeren Ende 22 des Auslegers 18 ist schwenkbar ein Stielarm 24 gelagert. Ein Stielarmzylinder 26 verbindet den Ausleger 18 und den Stielarm 24 und ist ausfahrbar und einziehbar, was im folgenden beschrieben wird, um so eine Schwenkbewegung des Stielarms 24 bezüglich des Auslegers zu erzeugen. Das ausgefahrene oder äußere Ende 28 des Stielarms 24 trägt schwenkbar ein Steinbrechwerkzeug 30, und ein ausfahrbarer und einziehbarer Zylinder 32 verbindet den Stielarm 24 und eine Verbindungsvorrichtung 34, die mit dem Stielarm 24 und dem Werkzeug 30 gekuppelt ist, so daß das Ausfahren und Einziehen des Werkzeugzylinders 32 das Werkzeug 30 bezüglich des Stielarms 24 in einer im folgenden zu beschreibenden Weise verschwenkt.

Eine (erste) durch den Motor des Fahrzeugs 10 angetriebene Hydraulikpumpe 36 - vgl. Fig. 3 - ist mit einer Quelle hydraulischen Strömungsmittels 38 verbunden. Die Pumpe 36 speist über eine Leitung 40 ein (erstes ) Ventil 42. Das Ventil 42 ist, wie in Fig. 3 gezeigt, in eine erste Position bewegbar, in der an dieses Ventil 42 angelegtes Strömungsmittel von dort durch eine Leitung 44 zu einem Tank 38 geleitet wird. Wenn sich das Ventil 42 in dieser ersten Position befindet, so ist die Pumpe 36 gegenüber einer Ver-

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bindung mit dem Zylinder 26 blockiert. Das Ventil 42 ist beim Anlegen von Strömungsmitteldruck an das Ventil 42 in Leitung 46 eines Pilot- oder Steuersystems 48 in eine zweite Position bewegbar. Wenn sich das Ventil 42 in einer solchen zweiten Position befindet, so wird eine Verbindung vorgesehen zwischen der Pumpe 36 und dem einen oder Kopfende 50 des Zylinders 26. Ein zweites Ventil 52 ist, wie gezeigt, vorgesehen und in die in Fig. 3 gezeigte erste Position bewegbar, wo Austrittsströmungsmittel vom Stangen- oder anderen Ende 54 des Zylinders 26 durch das Ventil 52 und durch Ventil 42 und Leitung 44 fließt, um mit niedrigem Druck zum Tank 38 auszutreten. In Leitung 56 an die andere Seite des Ventils 42 angelegter Pilot- oder Steuerdruck bewegt das Ventil 42 in eine dritte Position, wo das Stangenende 54 des Zylinders 26 mit der Pumpe 36 in Verbindung steht, während das Kopfende 50 des Zylinders 26 mit dem Tank 38 verbunden ist, um so den Zylinder 26 in der anderen Richtung zu betätigen.

Eine zweite Pumpe 60 wird durch den Motor des Fahrzeugs 10 angetrieben und steht betriebsmäßig mit dem Zylinder 32 über ein Ventil 62 in Verbindung, und zwar in der gleichen Weise wie das Ventil 42 mit dem Zylinder 26 in Verbindung steht.

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Man erkennt somit, daß der Zylinder 32 in der einen oder anderen Richtung je nach Wahl betätigt werden kann, und daß der Zylinder 26 ebenfalls in der einen oder anderen Richtung nach Wahl betätigt werden kann, wobei diese Betätigungen unabhängig voneinander erfolgen.

Wenn sich das Ventil 52 in seiner ersten Position befindet, so ist die Verbindung zwischen den Zylindern 26 und 32 blockiert, und das Stangenende 54 des Zylinders 26 ist über Ventil 52 mit Ventil 42 derart verbunden, daß das Stangenende 54 durch die Pumpe 36 unter Druck gesetzt werden kann oder durch die Leitung 44 das Druckmittel abgibt, was davon abhängt, ob das Ventil 42 in die entsprechende Richtung aus der Neutralposition bewegt wurde. Das Ventil 52 ist in eine zweite Position bewegbar, wo das Stangenende 54 des Zylinders 26 betriebsmäßig mit dem Zylinder 32 verbunden ist, so daß Strömungsmittel vom Stangenende 54 des Zylinders 26 zum einstellbaren Strömungsteiler 64 fließen kann, wobei ein gewünschter Teil dieses £trömungsmittels sodann durch die Leitung 66 und durch Rückschlagventil 67 zum Stangenende 68 des Zylinders 32 fließt. Der Rest des zum Strömungsteiler 64 fließenden Strömungsmittels läuft durch die Niederdruckablaßleitung 69 zum Tank 70.

Das Ventil 52 ist betriebsmäßig mit einem elektrischen Kreis 72 derart gekuppelt, daß ein Paar von elektrischen Schaltern 74, 76 beide geschlossen sein müssen, um das Ventil 52 zu veranlassen, sich in seine zweite Position zu bewegen, wo es die Zylinder 26 und 32 strömungsmittelmäßig verbindet.

Der Schalter 74 wird infolge von Pilot- oder Steuerdruck in Leitung 46 geschlossen. Der Schalter 76 ist von Hand betätigbar und dient als ein Betriebsartenwählschalter, wodurch der Benutzer zwischen einer unabhängigen Betriebsart der Zylinder 26 und 32 (Schalter 76 ist offen) und einer automatischen Lagebetriebsart (Schalter 76 ist geschlossen) wählen kann. Das Ventil 52 wird in

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seine zweite Position nur dann verschoben, wenn der von Hand betätigbare Schalter 76 geschlossen ist und das Ventil 42 sich in seiner zweiten Position befindet. Wenn sich das Ventil 42 in seiner ersten oder dritten Position befindet, oder aber wenn der Schalter 76 offen ist, dann befindet sich das Ventil 52 in seiner dargestellten ersten Position.

Wenn das Ventil 42 in seine zweite Position verschoben ist, um das Ausfahren des Zylinders 26 zu bewirken, und wenn das Ventil 52 in seine zweite Position bewegt wurde, so daß aus dem Stangenende 54 des Zylinders 26 austretendes Strömungsmittel an das Stangenende 68 des Zylinders 32 zur Bewirkung von dessen Rückholung angelegt ist, so wird das Strömungsmittel vom Kopfende 78 des Zylinders 32 durch Leitungen 80 und 81 gedrückt, und zu und durch Ventil 82A der Ventileinheit 82, um durch Leitung 69 zum Tank 70 abzufließen.

Die in Fig. 3 gezeigte Ventileinheit 82 ist eine übliche im Handel verfügbare Einheit, die ein Ventil 82A aufweist, welches hier als Bypass-Ventil verwendet wird, wobei dieses Ventil in die Schließstellung vorgespannt ist und infolge der kombinierten Gesamtgröße der durch die Leitungen 82B und 82C daran angelegten Strömungsmitteldrücke geöffnet werden kann. Die Leitung 82B ist mit Leitung 81 verbunden, um im Kopfende 78 des Zylinders 32 vorhandenen Druck an Bypass-Ventil 82A anzulegen, und die Leitung 82C ist mit der Leitung 66 derart verbunden, daß der Druck des hindurchfließenden Strömungsmittels an Ventil 82A aus den Gründen angelegt wird, wie sie in der folgenden Beschreibung der Arbeitsweise angegeben werden. Die im Handel verfügbaren Einheiten 82 weisen, wie dargestellt, auch ein integrales Rückschlagventil 82D parallel mit Ventil 82A auf. Beim vorliegenden System bleibt das Rückschlagventil 82D zu allen Zeiten geschlossen.

Es sei nunmehr die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Der Benutzer oder Fahrer kann auswählen, ob

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er die Stiel- und Werkzeugzylinder 26 und 32 unabhängig voneinander betätigen will, oder aber er kann den Betriebsartenwählschalter 76 schließen, so daß die Zylinder 26 und 32 in einer Automatik-Lagen-Betriebsart betrieben werden.

Unabhängig davon, ob der Schalter 76 offen oder geschlossen ist, wird das Ausfahren und das Rückziehen des Stielzylinders 26 allein durch die Betätigung des pilotbetätigten Ventils 42 gesteuert. Wenn somit der Schalter 76 offen ist, so verbleibt das Ventil 52 in seiner ersten in Fig. 3 gezeigten Position, so daß Kopf- und Stangenenden mit dem Ventil 42 zu allen Zeiten verbunden sind. Wenn der Schalter 76 geschlossen ist, so verbleibt das Ventil 52 noch immer in der in Fig. 3 gezeigten Position, wenn das Ventil 42 verwendet wird, um den Zylinder 26 rückzuholen, oder wenn das Ventil 42 sich in der dargestellten Blockierposition befindet. Wenn der Schalter 76 geschlossen ist und der Pilotdruck angelegt ist, um Ventil 42 in eine Position zu verschieben, in der Strömungsmitteldruck an das Kopfende des Zylinders 26 zu dessen Ausfahren angelegt wird, so verschiebt das Ventil 52 sich in eine Position, wo Stangenende 54 des Zylinders 26 mit Flußteiler 64 und nicht mit Ablaßleitung 44 verbunden wird. Für eine gegebene Stromungsmittelmenge, angelegt an das Kopfende des Zylinders 26, wird jedoch die Ausfahrgröße dieses Zylinders die gleiche sein unabhängig davon, ob das Stangenende durch Ventil 42 oder durch den Strömungsteiler 64 mit dem Abfluß verbunden ist.

Wenn der Schalter 76 offen ist für einen unabhängigen Betrieb der Zylinder 26 und 32, so wird das Ausfahren und Rückholen des Werkzeugzylinders 32 allein durch die Betätigung des Ventils 62 gesteuert. Wenn das Ventil 62 aus seiner ersten dargestellten Position in eine zweite Position verschoben wird, um Strömungsmitteldruck an das Kopfende 78 des Zylinders 32 anzulegen, so wird dieser Zylinder ausgefahren. Das Bypass-Ventil 82A wird für Druckentlastungszwecke verwendet, um den Zylinder 32 gegenüber einer Schädigung dann zu schützen, wenn eine übermäßige Belastung auf

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den Zylinder ausgeübt wird. Wenn beispielsweise das Ventil 62 sich in einer anderen Position als der befindet, wo der Zylinder 32 sich zurückziehen soll, wird eine auf das Werkzeug 30 ausgeübte Kraft, die eine Rückholkraft auf den Zylinder ausübt bewirken, daß sich der Druck im Kopfende des Zylinders aufbaut. Um zu verhindern, daß Beanspruchungen zu groß werden, ist das Ventil 82A derart eingestellt, daß es sich bei einem vorbestimmten Druckpegel öffnet. Natürlich muß dieser Pegel größer sein als der Maximaldruck, der an das Kopfende des Zylinders 32 angelegt würde, um den Zylinder während des normalen Betriebs auszufahren. Da die Leitung 6 6 nicht unter Druck steht, wenn der Zylinder 32 in der unabhängigen Betriebsart betätigt wird, so wird kein Druck an das Ventil 82A durch Leitung 82C angelegt, und Ventil 82A öffnet sich nur, wenn der Druck im Kopfende des Zylinders 32 hoch genug ist, um genügend Druck durch Leitung 82B an Ventil 82A zu liefern, um zu bewirken, daß diese sich öffnet und die gewünschte Druckentlastung erzeugt.

Wenn das Ventil 62 in seine dritte Position bewegt wird, so wird Pumpendruck an das Stangenende des Zylinders 32 angelegt, um die Rückholung des Zylinders zu bewirken. Das Rückschlagventil 67 verhindert, daß dieses Druckströmungsmittel zur Leitung 66 fließt.

Wenn der Fahrzeugführer in die automatische Lagebetriebsart gehen will, so schließt er den Schalter 76. Das Ventil 42 wird dann verwendet, um den Stielzylinder 26 rückzuholen und den Stiel 24 in eine Anfangsstiellage, wie bei A in Fig. 2 gezeigt, zu bringen. Sodann wird das Ventil 62 benutzt, um den Werkzeugzylinder 32 auszufahren oder zurückzuziehen, um das Werkzeug 30 auf der gewünschten Lage anzuordnen, beispielsweise so, wie dies bei B in Fig. 2 gezeigt ist. Das Ventil 62 wird in die erste oder Blockierposition zurückgebracht.

Das Ventil 42 wird nunmehr betätigt, um den Stielzylinder 50 auszufahren und um den Stiel zum Benutzer hinzuziehen und den Stiel durch die Positionen A¹ und A" zu verschwingen. Inzwischen wird bei geschlossenem Schalter 76 und dem durch Ventil 42 angelegten

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Pilotdruck geschlossenen Schalter 74 das Ventil 52 in die Position verschoben, wo das vom Stangenende des Zylinders 26 herausgedrückte Strömungsmittel zum Strömungsteiler 64 fließt, wobei ein Teil dieses Strömungsmittels sodann durch Leitung und Rückschlagventil 66A zum Stangenende des Zylinders 32 fließt, so daß der Zylinder 32 zurückgezogen wird. Diese Zurückziehung bewirkt eine Veränderung der Neigung des Steinbrechwerkzeugs bezüglich des Stiels derart, daß die Lage des Werkzeugs gegenüber der Horizontalfläche 90 der Erde die gleiche bleibt, wie dies bei B¹ und B" gezeigt ist. Ohne diese Zurückziehung des Zylinders 32 würde sich die Lage des Werkzeugs gegenüber Erde verändern, wie dies beispielsweise bei C, C und C' gezeigt ist, wenn der Stiel 30 -durch das Ausfahren des Zylinders 26 bewegt wird.

Wie ersichtlich, müssen die Relativgrößen der Zurückziehung der beiden Zylinder 26 und 32 in Korrelation stehen, um die Lage des Werkzeugs gegenüber der Erde konstant zu halten, wenn der Stiel 30 bewegt wird. Die Geometrie des Stiels und des Werkzeugsystems bestimmt, wieviel Zurückziehung des Zylinders 32 für eine gegebene Rückziehgröße des Zylinders 26 erforderlich ist. In gleicher Weise bestimmen die Relativgrößen der Zylinder 26 und 32 wieviel Zurückziehung des Zylinders 32 sich aus einer gegebenen Rückziehgröße des Zylinders 26 ergibt. Der Strömungsteiler 64 bildet eine einfache und effektive Lösung für die Zylinderkorrelation, da der Strömungsteiler derart eingestellt werden kann, daß er lediglich gestattet, daß ein gewünschter Anteil des vom Zylinder 26 abgegebenen Strömungsmittels zur Rückziehung des Zylinders 32 verwendet wird. Somit wird für ein gegebenes System bestimmt, wieviel Zurückziehung des Zylinders 32 für eine gegebene Rückziehgröße des Zylinders 26 erforderlich ist, und der Strömungsteiler 64 wird derart eingestellt, daß dann, wenn der Zylinder 26 zurückgezogen wird, die richtige Strömungsmittelmenge vom Zylinder 26 zur Zurückziehung des Zylinders 32 verwendet wird.

Wenn Strömungsmittel durch Rückschlagventil 67 in das Stangen-

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ende 68 des Zylinders 32 eingeführt wird, so muß eine entsprechende Strömungsmittelmenge vom Stangenende desselben durch Bypass-Ventil 82A abgegeben werden, da sich Ventil 62 in seiner Blockierposition befindet. Der Druck des durch Leitung 66 zum Stangenende des Zylinders 32 fließenden Strömungsmittels wird durch Leitung 82C an Bypass-Ventil 82A angelegt, während der Druck im Kopfende des Zylinders 32 durch Leitung 82B an Bypass-Ventil 82A angelegt wird. Da der Druck im Kopfende des Zylinders 32 eine Funktion des durch Leitung 66 an das Stangenende angelegten Drucks ist, öffnet sich das Ventil 82A dann, wenn der Druck in Leitung 66 einen vorbestimmten Wert übersteigt. Dieser Wert, bei sowohl durch Leitungen 82B und 82C an Ventil 82A angelegten Drücken, ist natürlich wesentlich niedriger als der im Kopfende des Zylinders 32 erforderliche Druck zum öffnen von Ventil 82A während unabhängigem Betrieb von Zylinder 32, wenn kein Druck in Leitung 66 vorhanden ist. Somit kann während des Betriebs mit automatischer Lageeinstellung der Zylinder 32 einen relativ niedrigen Betriebsdruck abgeben, um den Wirkungsgrad des Betriebes zu erhöhen.

Infolgedessen spricht das normalerweise geschlossene Bypass-Ventil auf die Strömungsmitteldrücke in Leitung 66 und im Kopfende des Zylinders 32 an und verbindet das Kopfende des Zylinders 32 mit der Abflußleitung 69 entweder, wenn der Druck in Leitung 66 einen vorbestimmten Wert übersteigt (d.h. wenn das Bypass-Ventil als ein Freigabeventil mit relativ niedrigem Druck während des Automatik-Lagebetriebs arbeitet), oder wenn der Druck in Leitung 66 unterhalb eines solchen Wertes ist und der Druck im Kopfende des Zylinders 32 wesentlich größer ist als dieser Wert (d.h. wenn das Bypass-Ventil als ein Druckfreigabeventil mit relativ hohem Druck während der einen oder anderen Betriebsart arbeitet).

Wenn während des Betriebs in der Automatiklagebetriebsart die Bewegung des Stiels und Werkzeugs versperrt ist, so daß sich der Zylinder 26 nicht weiter zurückziehen kann, so fällt der Druck in den Leitungen 66 und 82C ab. Der Zylinder 32 wird jedoch noch immer gegenüber übermäßigen Belastungskräften geschützt, da dann,

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wenn solche Kräfte den Druckaufbau im Kopfende 78 bewirken, der Druck in Leitung 82B allein das Ventil 82A zum öffnen veranlaßt und dadurch als ein Hochdruckfreigabeventil arbeitet, wie bei der unabhängigen Zylinderbetriebsart.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Leitung 66 mit dem Kopfende 78 des Zylinders 36 über Leitung 80 und nicht mit dem Stangenende 68 in Verbindung stehen könnte, d.h. die Kopf- und Stangenendverbindungen des Zylinders 32 würden im System umgekehrt. Das Werkzeug könnte, wie in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt, umgekehrt werden, damit sich die richtige Werkzeuglage bezüglich einer vertikalen Erdoberfläche 92 durch die Wechselwirkung der Zylinder 26, 32, wie oben beschrieben, ergibt.

Wie bereits erwähnt, sind insbesondere in den Ansprüchen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Beispielsweise beschreibt Anspruch 4 das Konzept von zwei in Serie geschalteten Zylindern mit einem dazwischen angeordneten einstellbaren Strömungsteiler. Ein solches System gestattet den abhängigen Betrieb des zweiten Zylinders in Abhängigkeit vom Betrieb des ersten Zylinders und schafft eine einfache und wirkungsvolle Möglichkeit dafür, daß der zweite Zylinder eine gewünschte Betätigungsgröße aufweist, und zwar entsprechend einer gegebenen Betätigungsgröße des ersten Zylinders.

Es sei insbesondere darauf hingewiesen, daß beim erfindungsgemäßen System das ganze Strömungsmittel zum ersten Zylinder geschickt wird, wobei der Strömungsteiler verwendet wird, um die Strömungsgröße vom ersten Zylinder zum zweiten Zylinder einzustellen. Infolgedessen ist der Hub des ersten Zylinders infolge des daran angelegten Strömungsmittels unabhängig von der Einstellung des Strömungsteilers. Ein solches System ermöglicht die leichte Ausführung der Zylinderkorrelation.

Die Erfindung sieht somit ein Fahrzeug mit einem Stielzylinder vor, der zur Änderung der Lage des Stiels bezüglich eines Auslegers bewegbar ist, und wobei ein Werkzeugzylinder beweglich ist,

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um die Neigung eines Werkzeugs bezüglich des Stiels zu ändern, und wobei schließlich Hydraulikkreismittel vorgesehen sind, um die Zylinder serienmäßig derart zu verbinden, daß dann, wenn der Stielzylinder den Stiel in einer Richtung bewegt, der Ausfluß des Strömungsmittels vom Stielzylinder verwendet wird, um den Werkzeugzylinder zu betätigen, um im wesentlichen die gleiche Lage des Werkzeugs bezüglich Erde aufrechtzuerhalten. Ein Strömungsteiler ist dabei zwischen den Zylindern angeordnet, um den gewünschten Betätigungsgrad des Werkzeugzylinders infolge der Betätigung des Stielzylinders vorzusehen. Ein auf Dualdruck ansprechendes Bypass-Ventil sieht eine relativ hohe Druckfreigabe für den Werkzeugzylinder vor, wenn der Werkzeugzylinder unabhängig vom Stielzylinder betrieben wird, und sieht einen relativ niedrigen Abgabepfad für den Werkzeugzylinder dann vor, wenn ein Serienbetrieb mit dem Stielzylinder erfolgt.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Fahrzeug mit ersten und zweiten Zylindern zur Betätigung von mit dem Fahrzeug betriebsmäßig verbundenen Mitteln und mit einer Strömungsmittelpumpe, gekennzeichnet durch Mittel zur Verbindung der Pumpe mit dem ersten Zylinder (26) und mit einem ersten Ventil (42), welches in eine erste Position bewegbar ist, um die Verbindung zwischen der Pumpe und dem einen Ende des ersten Zylinders zu blockieren, und mit einer zweiten Position, welche die Verbindung zwischen der Pumpe und einem Ende des ersten Zylinders vorsieht, und wobei Strömungsmitteldruck an das eine Zylinderende angelegt wird, um den Zylinder in einer Richtung zu betätigen,

Mittel zur Verbindung des anderen Endes des ersten Zylinders (26) mit einem Ende des zweiten Zylinders (32) und mit einem zweiten Ventil (52), welches in eine erste Position bewegbar ist, in der die Verbindung zwischen dem anderen Ende des ersten Zylinders und dem einen Ende des zweiten Zylinders blockiert ist, und mit einer zweiten Position, in der die Verbindung zwischen dem anderen Ende des ersten Zylinders und dem einen Ende des zweiten Zylinders hergestellt ist, um zu gestatten, daß ein Teil des Strömungsmittelflusses vom anderen Ende des ersten Zylinders zur Betätigung des zweiten Zylinders in einer Richtung angelegt wird, und Mittel, welche vorsehen, daß das zweite Ventil in seine zweite Position nur dann bewegbar ist, wenn sich das erste Ventil in der zweiten Position befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (42) in eine dritte Position bewegbar ist, um eine Verbindung zwischen der Pumpe (36) und dem anderen Ende (54) des ersten Zylinders vorzusehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die betriebsmäßig mit dem Fahrzeug verbundenen Mittel einen Ausleger (14), einen Stielarm (24) schwenkbar daran

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befestigt und ein Steinbrechwerkzeug (30) schwenkbar am Stielarm (24) befestigt aufweisen, wobei der erste Zylinder (26) betriebsmäßig den Ausleger (18) und den Stielarm (24) verbindet, während der zweite Zylinder (32) betriebsmäßig den Stielarm (24) und das Steinbrechwerkzeug (30) verbindet.

4. Zylindersteuersystem, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch erste und zweite Strömungsmittelzylinder, Mittel zur selektiven Anlegung von Strömungsmittel unter Druck an ein Ende des ersten Zylinders, Leitungsmittel zur strömungsmäßigen Verbindung des anderen Endes des ersten Zylinders mit einem Ende des zweiten Zylinders, einstellbare Strömungsteilermittel in den erwähnten Leitungsmitteln, um zu gestatten, daß nur ein vorbestimmter Teil des vom erwähnten anderen Ende des ersten Zylinders abfließenden Strömungsmittels zu dem erwähnten einen Ende des zweiten Zylinders fließt.

5. Zylindersteuersystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zweite Leitungsmittel zur Abgabe von Strömungsmittel von dem erwähnten anderen Ende des ersten Zylinders auf niedrigem Druck, Mittel zur selektiven Verbindung des anderen Endes des ersten Zylinders mit einem der zuerst genannten Leitungsmittel oder den zweiten Leitungsmitteln.

6. Fahrzeug mit einem Ausleger, einem schwenkbar daran befestigten Stielarm sowie einem am Stielarm schwenkbar befestigten Werkzeug, wobei ein erster Strömungsmittelzylinder betriebsmäßig den Ausleger und den Stielarm verbindet, während ein zweiter Zylinder betriebsmäßig den Stielarm und das Werkzeug verbindet, gekennzeichnet durch Mittel zur selektiven Anlegung von unter Druck stehendem Strömungsmittel an ein Ende des ersten Zylinders, erste Leitungsmittel zur Abgabe von Strömungsmittel vom anderen Ende des ersten Zylinders auf niedrigem Druck, zweite Leitungsmittel zur strömungsmittelmäßigen Verbindung des anderen Endes des ersten Zylinders, Mittel zur selektiven Verbindung des

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anderen Endes des ersten Zylinders mit einem der ersten und zweiten Leitungsmittel, Stromungsteilermittel in den zweiten Leitungsmitteln, um zu gestatten, daß nur ein vorbestimmter Teil des vom anderen Ende des ersten Zylinders abfließenden Strömungsmittels zu dem erwähnten einen Ende des zweiten Zylinders fließt.

7. Zylindersteuersystem, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch erste und zweite Strömungsmittelzylinder, Mittel zum Anlegen von unter Druck stehendem Strömungsmittel an die Zylinder und mit einem ersten Ventil, welches eine erste Position aufweist, in der der Fluß des unter Druck stehenden Strömungsmittels zum ersten Zylinder blockiert wird, und wobei in einer zweiten Position der Fluß des unter Druck stehenden Strömungsmittels zum einen Ende des ersten Zylinders gestattet wird, und wobei ein zweites Ventil vorhanden ist, welches eine erste Position besitzt, in der der Fluß von Strömungsmittel unter Druck zum zweiten Zylinder blockiert wird, und wobei eine zweite Position den Fluß von Strömungsmittel unter Druck zu dem einen Ende des zweiten Zylinders gestattet, Mittel mit einer ersten Leitung, die betriebsmäßig und strömungsmäßig die anderen Enden der ersten und zweiten Zylinder verbindet und mit Mitteln, welche den Strömungsmittelfluß durch die Leitung vom ersten zu dem zweiten Zylinder gestatten und den Strömungsmittelfluß durch die Leitung von dem zweiten zum ersten Zylinder verhindern,
eine Niederdruckabflußleitung,

normalerweise geschlossene Bypass-Ventilmittel, die auf Strömungsmitteldrücke in der ersten Leitung und in dem erwähnten einen Endes des zweiten Zylinders ansprechen, um das eine Ende des zweiten Zylinders der Ablaßleitung zu verbinden, und zwar entweder dann, wenn der Druck in der ersten Leitung einen vorbestimmten Wert übersteigt, oder zweitens dann, wenn der Druck in der ersten Leitung unterhalb des vorbestimmten Wertes liegt und der Druck in dem erwähnten einen Ende des zweiten Zy-

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linders wesentlich größer ist als der vorbestimmte Wert.

8. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypass-Ventilmittel ein einziges Ventil aufweisen, welches betätigbar ist infolge des gesamten kombinierten Drucks der Stromungsmxtteldrucke in der ersten Leitung und in dem erwähnten einen Ende des erwähnten zweiten Zylinders.

9. Zylindersteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Mittel zur betriebsmäßigen Verbindung der anderen Enden der ersten und zweiten Zylinder Strömungsteilermittel aufweisen, um zu gestatten, daß nur ein vorbestimmter Strömungsmittelteil vom ersten Zylinder zum zweiten Zylinder fließt.

10. Zylxndersteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil eine dritte Position besitzt, welche den Fluß von unter Druck stehendem Strömungsmittel zu dem erwähnten anderen Ende des zweiten Zylinders gestattet.

11. Zylxndersteuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil eine dritte Position besitzt, welche den Fluß von unter Druck stehendem Strömungsmittel zu dem erwähnten anderen Ende des ersten Zylinders gestattet, und wobei die betriebsmäßig die anderen Enden der ersten und zweiten Zylinder verbindenden Mittel Mittel aufweisen, um den Strömungsmittelfluß vom ersten Zylinder zum zweiten Zylinder dann zu verhindern, wenn das erste Ventil sich in seiner dritten Position befindet.

12. Zylxndersteuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die anderen Enden der ersten und zweiten Zylinder verbindenden Mittel Strömungsteilermittel aufweisen, um zu gestatten, daß nur ein vorbestimmter Teil des Strömungsmittels von dem ersten Zylinder zum zweiten Zylinder fließt.

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13. Zylindersteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil eine dritte Position besitzt, welche den Fluß von unter Druck stehendem Strömungsmittel zu dem anderen Ende des ersten Zylinders gestattet, wobei das System ferner ein manuell betätigbares Betriebsartenwahlglied aufweist, und wobei schließlich die Mittel zur betriebsmäßigen Verbindung der anderen Enden der ersten und zweiten Zylinder Mittel aufweisen, um zu gestatten, daß eine Strömung vom ersten Zylinder zum zweiten Zylinder nur dann auftritt, wenn das erste Ventil sich in seiner zweiten Position befindet und das Betriebsartenwahlglied betätigt ist.

14. Zylindersteuersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur betriebsmäßigen Verbindung der anderen Enden der ersten und zweiten Zylinder Strömungsteilermittel aufweisen, um zu gestatten, daß nur ein vorbestimmter Teil des Strömungsmittels vom ersten Zylinder zum zweiten Zylinder fließt.

15. Zylindersteuersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil eine dritte Position besitzt, welche den Strömungsmittelfluß unter Druck zu dem anderen Ende des zweiten Zylinders gestattet.

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