DE29515708U1

DE29515708U1 - Umschaltvorrichtung

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Publication number: DE29515708U1
Application number: DE29515708U
Authority: DE
Original assignee: BERENDSEN FLUID TECHNIK GmbH
Current assignee: Berendsen Pmc De GmbH
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 1995-11-30
Anticipated expiration: 2005-10-03

Description

p2/p6/bn/

Berendsen Fluid-Technik GmbH Mündelheimer Weg 48

40472 Düsseldorf

Umschaltvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umschaltvorrichtung zum Umschalten zweier Hydraulikmotoren von Serienschaltung in Parallelschaltung und umgekehrt.

Derartige Umschaltvorrichtungen sind in der Technik grundsätzlich bekannt und weisen neben einem Gehäuse zumindest vier hydraulische Anschlüsse auf. An jeweils zwei dieser hydraulischen Anschlüsse sind zwei Hydraulikmotoren angeschlossen, die mit Hilfe der Umschaltvorrichtung wahlweise in Serie, mit anderen Worten hintereinander, oder parallel zueinander geschaltet werden können.

Das schnelle Umschalten wird durch eine charakteristische Anordnung verschiedener hydraulischer Verbindungen zwischen den vier hydraulischen Anschlüssen innerhalb der Umschaltvorrichtung realisiert. Dazu sind innerhalb der Umschaltvorrichtung jeweils zwei hydraulische Anschlüsse, die nicht zu demselben Hydraulikmotor führen, mit einer Verbindungsleitung miteinander verbunden. Ferner verbindet eine Kopplungsleitung diese beiden Verbindungsleitungen miteinander. Durch geeignetes Sperren und Öffnen der verschiedenen Leitungen und deren Abschnitte ist mit dieser

Anordnung sowohl eine Serien- als auch eine Parallelschaltung der Motoren möglich.

Im Fall der Serienschaltung ist die Kopplungsleitung geöffnet, und zwei der vier Leitungsabschnitte, die zu den vier hydraulischen Anschlüssen führen, sind derart gesperrt, daß eine einzige hydraulische Leitung zwischen zwei der vier hydraulischen Anschlüsse entsteht. Dadurch sind die beiden an diesen hydraulischen Anschlüssen angeschlossenen Hydraulikmotoren in Serie geschaltet.

Um eine Parallelschaltung der Hydraulikmotoren zu erreichen, wird der Kopplungsabschnitt gesperrt, und die beiden Verbindungsleitungen zwischen jeweils zwei hydraulischen Anschlüssen geöffnet. Durch die geeignete Anordnung der Hydraulikmotoren außerhalb der Umschaltvorrichtung können diese beiden Verbindungsleitungen innerhalb der Umschaltvorrichtung als Abschnitte zweier paralleler Leitungen genutzt werden, die jeweils darüber hinaus durch einen der beiden Hydraulikmotoren führen und dadurch eine Parallelschaltung der Motoren realisieren.

In herkömmlicher Weise wird das Öffnen und Sperren der verschiedenen Leitungsabschnitte innerhalb der Umschaltvorrichtung durch einen manuell betätigbaren Kugelhahn gewährleistet, der so ausgebildet ist, daß er in einer ersten Stellung den Kopplungsabschnitt öffnet und zwei der übrigen Abschnitte sperrt und in einer zweiten Stellung den Kopplungsabschnitt sperrt und alle übrigen Leitungen öffnet.

Bei einer derartigen Anordnung ist der Kugelhahn in unmittelbarer Nähe der angeschlossenen hydraulischen

Leitungen angeordnet. Dies führt jedoch insbesondere dann zu Problemen, wenn der Drehantrieb mit den beiden Hydraulikmotoren und der Umschaltvorrichtung beweglich angeordnet ist. In diesem Fall befindet sich der Drehantrieb nämlich zusammen mit der Betätigungseinrichtung der Umschaltvorrichtung häufig an einer unzugänglichen Stelle, wenn ein Umschalten stattfinden soll.

Derartige Verhältnisse sind z.B. an Bohrgeräten zu finden, die eine Lafette aufweisen, die sich während des Bohrvorgangs in einer vertikalen Stellung befindet. Der an der Lafette beweglich angeordnete Drehantrieb kann sich mehrere Meter über dem Boden befinden, wenn die beiden Hydraulikmotoren des Drehantriebs von Serien- in Parallelschaltung oder umgekehrt umgeschalten werden sollen. In dieser Stellung ist der Kugelhahn nur noch unter Zuhilfenahme von Hilfsmitteln, wie einer Leiter oder Stangen, zu erreichen. Ein Umschalten unter Zuhilfenahme derartiger Hilfsmittel ist jedoch nicht nur unpraktisch und zeitaufwendig, sondern auch hinsichtlich der Sicherheit bedenklich.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb das technische Problem (die Aufgabe) zugrunde, eine Umschaltvorrichtung zum Umschalten zweier Hydraulikmotoren von Serienschaltung in Parallelschaltung und umgekehrt zur Verfügung zu stellen, die stets von einer leicht zugänglichen Stelle und ohne Zuhilfenahme von Hilfsmitteln betätigt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß werden zur Lösung dieser Aufgabe in einzelnen Abschnitten der in der Umschaltvorrichtung befindlichen Leitungen Ventile angeordnet, die als Cartridge-Ventile ausgebildet sind. Im einzelnen sind in zwei der vier zwischen

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einem hydraulischen Anschluß und den beiden Anknüpfpunkten der Kopplungsleitung befindlichen Abschnitten der Verbindungsleitung Ventile derart angeordnet, daß jeweils ein Abschnitt mit Ventil und ein Abschnitt ohne Ventil in einen Anknüpfpunkt mündet. Ferner ist in der Kopplungsleitung ein Ventil angeordnet.

Entscheidende Vorteile dieser neuartigen Anordnung in einer Umschaltvorrichtung ergeben sich aus der Verwendung von Cartridge-Ventilen. Ein derartiges Ventil besitzt zwei Arbeitsanschlüsse und kann bei Anschluß von zwei hydraulischen Leitungen an die Arbeitsanschlüsse in beiden Richtungen durchströmt werden. Es ist aus einer Hülse mit einem Ventilsitz und einem Ventilkegel mit einer Schließfeder aufgebaut. Cartridge-Ventile zeichnen sich dadurch aus, daß sie sehr kompakt gebaut sind und deshalb auch für die Vorrichtungen, in die sie eingebaut sind, kleine Abmessungen ermöglichen. Sie sind hydraulisch nicht überlastbar und in ihrer Funktion sehr zuverlässig, so daß eine lange Lebensdauer auch bei hoher Schalthäufigkeit gewährleistet ist. Vorteilhaft sind ferner die geringe Geräuschentwicklung am Ventil, ein hoher Durchfluß und geringe Strömungsverluste. Außerdem können die einzelnen Ventile und deren Elemente im Falle von Wartung und Reparatur leicht ausgebaut werden.

Die Verwendung von einzelnen Ventilen zum Öffnen und Sperren der verschiedenen hydraulischen Leitungen in der Umschaltvorrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik wertvolle Vorteile auf. Die Ventile können einzeln betätigt werden und insbesondere ist diese Betätigung von einer stets leicht zugänglichen Stelle aus möglich. Dadurch ist ein komfortables und sicheres Umschalten eines Drehantriebs mit Hilfe der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung auch bei

denjenigen Anwendungen gewährleistet, bei denen die Umschaltvorrichtung selbst zusammen mit einem Drehantrieb beweglich ist.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß das Gehäuse, das die Cartridge-Ventile und die hydraulischen Leitungen aufnimmt, durch einen Block gebildet ist. Dieser Block weist nach außen hin die vier hydraulischen Anschlüsse sowie die Anschlüsse zur Betätigung der Ventile auf. Insbesondere aufgrund der kompakten Abmessungen der Cartridge-Ventile kann auch der Block sehr klein gebaut werden. In einer ausgeführten Version weist er eine Breite von 150 mm, eine Höhe von 120 mm und eine Tiefe von 80 mm auf. Die geringe Größe des benötigten Einbauraums ist ein wesentlicher Vorteil der Ausführungsform der Umschaltvorrichtung in Form eines Blocks.

Als besonders vorteilhaft für die Verwendung der Umschaltvorrichtung für die Umschaltung zweier Hydraulikmotoren von Serien- in Parallelschaltung und umgekehrt erweist sich eine Schaltung der Ventile, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Ventil in der Kopplungsleitung unabhängig von den anderen beiden Ventilen betätigbar ist, und daß die anderen beiden Ventile nur gemeinsam betätigbar sind. In dieser Anordnung kann die Betätigung der einzelnen Ventile zur Realisierung der beiden Schaltungsmöglichkeiten durch die Verwendung von lediglich zwei Anschlüssen, deren erster das Ventil in der Kopplungsleitung betätigt, und deren zweiter die anderen

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beiden Ventile gemeinsam betätigt, verwirklicht werden. Dadurch wird in dieser Ausführungsform die Zahl der Betätigungseinrichtungen für die einzelnen Ventile auf das Minimum reduziert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Ventile in der Umschaltvorrichtung elektrisch betätigbar und das Ventil in der Kopplungsleitung ist in stromlosem Zustand geöffnet, während die beiden anderen Ventile in stromlosem Zustand geschlossen sind. In dieser Ausführungsform befinden sich die Hydraulikmotoren demnach in Serienschaltung, ohne daß die Stellung der Ventile in irgendeiner Weise gesteuert wird. Die Umschaltung in Parallelbetrieb der beiden Motoren ist jedoch ebenso problemlos möglich und erfolgt dadurch, daß die drei Ventile durch elektrische Betätigung gegen die Kraft einer Feder in ihre jeweils andere Stellung gebracht werden. Diese elektrische Betätigung ist, zum Beispiel mittels eines Schalters, von einer beliebigen Stelle aus möglich, die insbesondere leicht zugänglich ist und sich in einiger Entfernung von der Umschaltvorrichtung befinden kann.

Diesen wesentlichen Vorteil weist auch eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf, bei der die Ventile hydraulisch betätigbar sind. Für diese hydraulische Betätigung ist die Umschaltvorrichtung mit zwei weiteren hydraulischen Anschlüssen versehen, deren erster über eine erste Steuerleitung mit dem Ventil in der Kopplungsleitung in Verbindung steht, und deren zweiter über eine zweite, sich verzweigende Steuerleitung mit den anderen beiden Ventilen in Verbindung steht. Durch diese Anordnung ist, wie oben beschrieben, die Betätigung der einzelnen Ventile durch lediglich zwei weitere hydraulische Anschlüsse möglich und wird in vorteilhafter Weise darüber hinaus durch

hydraulische Einrichtungen, die in dem umzuschaltenden Drehantrieb ohnehin vorhanden sind, und von denen deshalb die Steuerleitungen unter Umständen abgezweigt werden können, verwirklicht.

Bei der Verwendung von hydraulisch betätigten Ventilen erweist es sich als zweckmäßig, diese so einzubauen, daß sie bei druckloser Steuerleitung geöffnet sind. In dieser Ausführungsform gestaltet sich die Steuerung mittels der Abzweigung der Steuerleitung von vorhandenen hydraulischen Leitungen des Drehantriebs besonders einfach.

Ferner ergibt sich eine besonders einfache Betätigung der verschiedenen Ventile dadurch, daß die Umschaltvorrichtung ein 4/2-Wegeventil aufweist, das in vorteilhafter Weise innerhalb der Umschaltvorrichtung, insbesondere innerhalb des Gehäuseblocks, angeordnet sein kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform einer derartigen Anordnung wird innerhalb der Umschaltvorrichtung von den Abschnitten mit Ventil jeweils zwischen Ventil und hydraulischem Anschluß nach außerhalb der Umschaltvorrichtung jeweils eine weitere Hydraulikleitung abgezweigt, wobei eine dieser abzweigenden Hydraulikleitungen zu einem Wechselventil führt, und von der anderen abzweigenden Hydraulikleitung eine weitere Leitung abzweigt, die nach außerhalb der Umschaltvorrichtung führt, während die Leitung, von der diese letzte Leitung abgezweigt ist, zu dem Wechselventil führt. Das Wechselventil weist einen dritten hydraulischen Anschluß auf, ist somit als 3/2-Wegeventil ausgebildet und ermöglicht die Versorgung einer dritten angeschlossenen Leitung aus einer der beiden ersten Leitungen. Die dritte daran angeschlossene hydraulische Leitung steht wahlweise mit einer

Steuerleitung zur Betätigung der Ventile in Verbindung. Diese wahlweise Beaufschlagung einzelner Steuerleitungen wird durch das innerhalb der Umschaltvorrichtung befindliches 4/2-Wegeventil realisiert.

Durch diese Anordnung werden die ohnehin vorhandenen hydraulischen Leitungen durch die geeignete Verknüpfung mit dem Wechselventil zur Umschaltung des Drehantriebs benutzt. Die erstgenannte, zum Wechselventil führende Verbindung bringt bei Beaufschlagung mit Druck das Wechselventil in eine Stellung, in der die dritte angeschlossene hydraulische Verbindung die beiden Ventile mit Druck beaufschlagt und schließt, während alternativ durch Umschalten des 4/2-Wegeventils das Ventil in dem Kopplungsabschnitt geschlossen werden kann, so daß ein erhöhter Druck in der zweiten zum Wechselventil führenden hydraulischen Verbindung das Wechselventil in eine andere Stellung bringt und für die Aufrechterhaltung des Drucks auf dem Ventil in dem Kopplungsabschnitt sorgt.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Umschaltvorrichtung an einem Drehantrieb eines Bohrgeräts angeordnet, der auf einer Lafette des Bohrgerätes verschiebbar ist. Bei dieser Anordnung der Umschaltvorrichtung tritt der beschriebene Vorteil der neuartigen Umschaltvorrichtung deutlich zutage, indem ein Umschalten der beiden beteiligten Hydraulikmotoren auch dann problemlos und sicher möglich ist, wenn sich der Drehantrieb des Bohrgeräts mehrere Meter über dem Boden befindet.

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung mit den darin angeordneten hydraulischen Leitungen und Ventilen und die Bestandteile des Drehantriebs, die daran angeschlossenen Hydraulikmotoren, die Speisepumpe und ein 4/3-Wegeventil.

Fig. 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung, bei der die Ventile elektrisch betätigbar sind, sowie die Bestandteile des Drehantriebs.

Fig. 3 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung, bei der die Ventile hydraulisch betätigbar sind, sowie die Bestandteile des Drehantriebs.

Fig. 4 zeigt schematisch eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung mit hydraulisch betätigten Ventilen, sowie die Bestandteile des Drehantriebs.

Fig. 5 zeigt ein Bohrgerät, das erfindungsgemäß mit einer der beschriebenen Umschaltvorrichtungen ausgerüstet ist.

In der in Fig. 1 gezeigten Umschaltvorrichtung sind die in dem Gehäuse 10 ausgebildeten hydraulischen Anschlüsse 1, 2, und 4 zu erkennen. Die beiden hydraulischen Anschlüsse 1 und sind über die hydraulische Verbindung, bestehend aus den Abschnitten 11 und 12 miteinander verbunden. Ebenso sind die beiden hydraulischen Anschlüsse 3 und 4 über eine hydraulische Verbindung, bestehend aus den Abschnitten 13 und

14, miteinander verbunden. Die beiden Abschnitte 11 und 12 bzw. 13 und 14 münden jeweils in die beiden Anknüpfpunkte und 32, zwischen denen sich ein Kopplungsabschnitt 15 befindet, der die beiden hydraulischen Verbindungen miteinander verbindet. Zwei der vier Abschnitte 11, 12, 13 und 14 sind derart mit Ventilen versehen, daß jeweils ein Abschnitt mit Ventil und ein Abschnitt ohne Ventil in einen Anknüpfpunkt 31, 32 mündet. In dem gezeigten Beispiel sind demnach die Abschnitte 12 und 14 jeweils mit einem Ventil bzw. 24 versehen. Ferner ist der Kopplungsabschnitt 15 mit einem Ventil 25 versehen. Die Ventile sind als Cartridge-Ventile ausgebildet und können einzeln zwischen einer geöffneten, hydraulisch leitenden und einer geschlossenen Stellung bewegt werden.

An die hydraulischen Anschlüsse 1 und 3 sind die hydraulischen Leitungen 61 und 63 angeschlossen, die durch die beiden Hydraulikmotoren 71 und 73 zu den beiden Anknüpfpunkten 65 und 66 führen. In dem Anknüpfpunkt 65 mündet die hydraulische Leitung 61 mit der an dem hydraulischen Anschluß 4 angeschlossenen Leitung 64 in die hydraulische Leitung 68. In dem Anknüpfpunkt 66 mündet die hydraulische Leitung 63 mit der an dem hydraulischen Anschluß 2 angeschlossenen hydraulischen Leitung 62 in die hydraulische Leitung 70. Gesteuert durch ein 4/3-Wegeventil 7 6 kann die hydraulische Leitung 70 mit der Speisepunpe 78 und die hydraulische Leitung 68 mit dem Pumpensumpf 80 oder umgekehrt verbunden werden. Das 4/3-Wegeventil 7 6 ermöglicht eine Umschaltung der Drehrichtung der Hydraulikmotoren von linksdrehend nach rechtsdrehend bzw. umgekehrt.

Hinsichtlich der Umschaltung der Hydraulikmotoren von Serienschaltung in Parallelschaltung und umgekehrt ist in

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Fig. 1 ein Zustand dargestellt, in dem das Ventil 25 des Kopplungsabschnitts 15 geöffnet ist, und die beiden anderen Ventile 22, 24 geschlossen sind. Dieser Zustand ermöglicht eine Serienschaltung der an den hydraulischen Anschlüssen 1 und 3 angeschlossenen Hydraulikmotoren 71 und 73, indem ein einzige hydraulische Leitung durch die beiden Hydraulikmotoren 71 und 73, bestehend aus den Abschnitten 70, 63, 13, 15, 11, 61 und 68 entsteht. Je nach Stellung des 4/3-Wegeventils 7 6 werden die einzelnen Abschnitte in der genannten Reihenfolge oder in der umgekehrten Reihenfolge durchströmt.

Die Hydraulikmotoren 71, 73 können in Parallelschaltung gebracht werden, indem das Ventil 25 in dem Kopplungsabschnitt 15 geschlossen wird, und die beiden anderen Ventile 22, 24 geöffnet werden. Bei dieser Stellung der Ventile verlaufen zwei hydraulische Leitungen mit jeweils einem Hydraulikmotor 73 bzw. 71, bestehend aus den Abschnitten 63, 13, 14 und 64 bzw. 62, 12, 11 und 61 parallel zueinander. Je nach Stellung des 4/3-Wegeventils 76 durchfließt das Fluid zunächst den Abschnitt 7 0 und dann die oben genannten Abschnitte in der genannten Reihenfolge parallel zueinander sowie den Abschnitt 68 oder zunächst den Abschnitt 68, dann die oben genannten Abschnitte in der umgekehrten Reihenfolge und abschließend den Abschnitt 70.

Das Gehäuse 10 ist als Block ausgebildet und die Breite des Blocks beträgt lediglich 150 mm, die Höhe 120 mm und die Tiefe 80 mm. Für die Befestigung der Umschaltvorrichtung in Form eines Blocks sind zwei durch den Block führende Bohrungen vorgesehen.

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Fig. 2 zeigt scheruatisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung, bei der die einzelnen Ventile elektrisch betätigt werden und im stromlosen Zustand das Ventil 25 in dem Kopplungsabschnitt 15 geöffnet ist, während die beiden anderen Ventile 22 und 24 im stromlosen Zustand geschlossen sind. Im stromlosen Zustand werden die Ventile jeweils in der beschriebenen Stellung durch die Kraft einer Feder, die in der schematischen Darstellung mit· 35 bezeichnet ist, erhalten. Eine geeignete Vorrichtung 37 bringt bei Beaufschlagung mit elektrischem Strom die einzelnen Ventile jeweils gegen die Kraft der Feder 35 in die andere Stellung. Der Aufbau des umzuschaltenden Drehantriebs und die Funktionsweise der Umschaltvorrichtung sind identisch zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform.

Fig. 3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung, bei der die Ventile hydraulisch betätigt werden. Für die hydraulische Betätigung ist das Gehäuse 10 der Umschaltvorrichtung mit zwei weiteren hydraulischen Anschlüssen 6 und 7 versehen. Der hydraulische Anschluß 6 steht über eine Steuerleitung 16 mit dem Ventil in dem Kopplungsabschnitt 25 in Verbindung. Der hydraulische Anschluß 7 steht über die beiden Steuerleitungen 17 und 18 mit den beiden anderen Ventilen 22 und 24 in Verbindung. Dadurch kann die erfindungsgemäße Betätigung des Ventils in dem Kopplungsabschnitt einzeln und der beiden übrigen Ventile zusammen durch lediglich zwei zusätzliche hydraulische Anschlüsse im Gehäuse realisiert werden.

In dieser Ausführungsform wird von der von der Speisepumpe 78 ausgehenden Leitung eine hydraulische Leitung 84 abgezweigt, die zunächst zu einem beispielsweise manuell betätigten 4/2-Wegeventil 82 führt. Mittels dieses Ventils 82 kann entweder

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die Steuerleitung 16 über die Leitung 8 6 und den hydraulischen Anschluß 6 zur Beaufschlagung des Ventils 25 und dessen Schließung mit der zu dem 4/2-Wegeventil 82 führenden Leitung 84 verbunden werden. Nachdem die anderen beiden Ventile 22, 24 nicht mit Druck beaufschlagt sind, sind sie geöffnet, und die Drehmotoren 71, 73 befinden sich in Parallelschaltung.

Durch ein Umschalten des 4/2-Wegeventils 82 können über die Leitung 87 und den hydraulischen Anschluß 7 die beiden Steuerleitungen 17 und 18 mit Druck beaufschlagt werden, so daß die Ventile 22 und 24 geschlossen werden. Das währenddessen nicht mit Druck beaufschlagte und deshalb geöffnete Ventil 25 sorgt für die Reihenschaltung der beiden Drehmotoren 71, 73.

In Fig. 4 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung dargestellt, bei der die Ventile hydraulisch betätigbar sind, und darüber hinaus die ohnehin vorhandenen hydraulischen Leitungen durch eine Verknüpfung mit einem Wechselventil 58 für die Betätigung der Cartridge-Ventile benutzt werden. Dazu zweigt von den Abschnitten mit Ventil 12 bzw. 14 an einem Anknüpfpunkt 42 bzw. 44 jeweils eine weitere hydraulische Leitung 52 bzw. 54 ab, wobei die Leitung 52 zu dem Wechselventil 58 führt. Von der Leitung 54, die zu dem Wechselventil 58 führt, zweigt in einem Anknüpfpunkt 4 6 eine weitere hydraulische Leitung 56 ab, die nach außerhalb der Umschaltvorrxchtung und zu dem 4/3-Wegeventil 7 6 führt. Eine dritte an dem Wechselventil angeschlossene Leitung 60 wird zur Beaufschlagung der Steuerleitungen 16 bzw. 17 und 18 mit Druck benutzt.

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In dieser Ausführungsform befindet sich das 4/2-Wegeventil innerhalb der Umschaltvorrichtung, wobei die an dem Wechselventil 58 angeschlossene hydraulische Leitung 60 benutzt wird, um wahlweise die beiden Ventile 22 und 24 bzw. das Ventil 25 mit Druck zu beaufschlagen. Durch die Kraft einer Feder wird das 4/2-Wegeventil 82 in derjenigen Stellung gehalten, die über die Leitungen 87 sowie 17 und 18 für eine Beaufschlagung mit Druck und deshalb für ein Schließen der beiden Ventile 22 und 24 sorgt. Wie obenstehend beschrieben, befinden sich die beiden Hydraulikmotoren 71, 73 dann in Serienschaltung, wobei die Verbindung von dem Hydraulikmotor 71 zu dem 4/3-Wecjeventil 76 durch die Abschnitte 14, 54 und 56 gebildet wird»

Wird jedoch das 4/2-Wegeventil 82 in diejenige Stellung gebracht, in der das Ventil 25 über die Leitung 8 6 und die Steuerleitung 16 mit Druck beaufschlagt und geschlossen wird, so sorgt ein erhöhter Druck in der zu dem Wechselventil 58 führenden Leitunqf 54 für ein Verschließen der hydraulischen Leitung bestehend aus den Leitungen 52 und 60, so daß die hydraulische Leitung 60 nunmehr aus der hydraulischen Leitung 54 versorgt wird. Entsprechend der geänderten Stellung des 4/2-Wegeventils 82 ist nun das Ventil 25 geschlossen, während die beiden Ventile 22 und 24 geöffnet sind, wobei in dieser Stellung des 4/2-Wegeventils die hydraulische Leitung 60 für die Aufrechterhaltung des Drucks in der Steuerleitung 16 und für die Schließung des Ventils 25 sorgt.

Die beiden Hydraulikmotoren befinden sich somit in Parallelschaltuncf, wobei die parallelen Leitungen aus den Abschnitten 62, 12, 11 und dem zwischen dem hydraulischen Anschluß 4 und dem Anknüpfpunkt 44 befindlichen Teil des Abschnittes 14 bzw. aus den Abschnitten 63, 13 und dem

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zwischen den Anknüpfpunkten 32 und 44 befindlichen Teil des Abschnitts 14 bestehen. Die zu den Mündungspunkten 66, 44 der beiden parallelen Leitungen führenden Leitungen werden durch die Abschnitte 70 bzw. 54 und 56 gebildet.

Fig. 5 zeigt eine Anwendung der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung an einem Bohrgerät. Das Bohrgerät 70 zum Bohren von vertikalen Löchern weist einen Körper 72 und eine Lafette 74 auf, die sich außerhalb der Betriebszeit in waagerechter Stellung auf dem Körper 72 befindet. Für die Erstellung einer senkrechten Bohrung in der Erdoberfläche wird die Lafette 74 in eine vertikale Stellung gebracht, und ein Drehantrieb 7 6 sorgt für die Betätigung einer Bohrspindel 78. Insbesondere zu Beginn eines Bohrvorgangs befindet sich der Drehantrieb 76 in der gezeigten oberen Stellung. Die an dem Drehantrieb angebrachte Umschaltvorrichtung zur Umschaltung der beteiligten Hydraulikmotoren befindet sich demzufolge ebenfalls mehrere Meter über der Erdoberfläche. Trotzdem ist eine Betätigung der in dem Gehäuse 10 befindlichen Umschaltvorrichtung auch ohne Zuhilfenahme von Hilfsmitteln möglich, da durch die Anordnung einzelner Ventile in der Umschaltvorrichtung und die Möglichkeit, diese vorzugsweise hydraulisch oder elektrisch von einem stets leicht zugänglichen Bedienpult an dem Körper 72 des Bohrgeräts 70 zu betätigen, eine bequeme und sichere Umschaltung der beteiligten Hydraulikmotoren gewährleistet ist.

Claims

- 16 - Schutzansprüche

1. Umschaltvorrichtung zum Umschalten zweier Hydraulikmotoren von Serienschaltung in Parallelschaltung und umgekehrt, mit einem Gehäuse (10);

vier hydraulischen Anschlüssen (1, 2, 3, 4), von denen in der Umschaltvorrichtung jeweils zwei (I₇ 2; 3, 4) über je eine Verbindungsleitung (11, 12; 13, 14) miteinander verbunden sind, wobei eine Kopplungsleitung (15) diese beiden Verbindungsleitungen (11, 12; 13, 14) miteinander verbindet,

dadurch gekennzeichnet, daß

in zwei der vier zwischen einem hydraulischen Anschluß (2, 4) und den beiden Anknüpfpunkten (31, 32) der Kopplungsleitung (15) befindlichen Abschnitten (12, 14) der Verbindungsleitung Ventile (22, 24) angeordnet sind, daß jeweils ein Abschnitt mit Ventil (12, 14) und ein Abschnitt ohne Ventil (11, 13) in einen Anknüpfpunkt (31, 32) mündet,

daß in der Kopplungsleitung (15) ein weiteres Ventil (25) angeordnet ist, und

daß sämtliche Ventile (22, 24, 25) in dem Gehäuse (10) angeordnet und als Cartridge-Ventile ausgebildet sind.

2. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) durch einen Block gebildet ist.

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3. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (25) in der Kopplungsleitung (15) unabhängig von den anderen beiden Ventilen (22, 24) betätigbar ist, und daß die anderen beiden Ventile (22, 24) nur gemeinsam betätigbar sind.

4. Umschaltvorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (22, 24, 25) elektrisch betätigbar sind, und daß das Ventil (25) in der Kopplungsleitung (15) geöffnet ist, wenn es stromlos ist, und die anderen beiden Ventile (22, 24) geschlossen sind, wenn sie stromlos sind.

5. Umschaltvorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (22, 24, 25) hydraulisch betätigbar sind, und daß die Umschaltvorrichtung mit zwei weiteren hydraulischen Anschlüssen (6, 7) versehen ist, deren erster (6) über eine erste Steuerleitung (16) mit dem Ventil (25) in der Kopplungsleitung (15) in Verbindung steht, und deren zweiter (7) über eine zweite Steuerleitung (17, 18) mit den anderen beiden Ventilen (22, 24) in Verbindung steht.

6. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (22, 24, 25) bei druckloser Steuerleitung (16, 17, 18) geöffnet sind.

7. Umschaltvorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltvorrichtung ferner ein 4/2-Wegeventil (82) zur Betätigung der Ventile (22, 24, 25) aufweist.

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8. Umschaltvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das 4/2-Wegeventil (82) innerhalb des Blocks angeordnet ist.

9. Umschaltvorrichtung nach zumindest einem der oben stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den Abschnitten mit Ventil (12, 14) jeweils zwischen Ventil (22, 24) und hydraulischem Anschluß (2, 4) nach außerhalb der Umschaltvorrichtung jeweils eine weitere Hydraulikleitung (52, 54) abzweigt, und daß eine dieser abzweigenden Hydraulikleitungen (52) zu einem Wechselventil (58) führt, und daß von der anderen abzweigenden Hydraulikleitung (54) eine weitere Leitung

(56) abzweigt, die nach außerhalb der Umschaltvorrichtung führt, während die Leitung (54), von der diese letzte Leitung (56) abgezweigt ist, zu dem Wechselventil (58) führt, und daß an dem Wechselventil (58) eine weitere hydraulische Leitung (60) angeschlossen ist, die je nach Stellung des Wechselventils (58) durch die hydraulische Leitung (52) oder (54) mit Druck beaufschlagt wird und über ein innerhalb der Umschaltvorrichtung befindliches 4/2-Wegeventil (82) mit der Steuerleitung (16) oder den Steuerleitungen (17, 18) verbindbar ist.

10. Umschaltvorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Umschaltvorrichtung an einem Drehantrieb (76) eines Bohrgeräts (70) angeordnet ist, der auf einer Lafette (74) des Bohrgerätes (70) verschiebbar ist.