DE69521467T2

DE69521467T2 - Steuerung für hin- und hergehende Flurförderer

Info

Publication number: DE69521467T2
Application number: DE69521467T
Authority: DE
Inventors: Raymond Keith Foster
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2015-09-01
Also published as: AU3052995A; EP0703164A3; US5427229A; CA2153750C; EP0703164B1; ES2161263T3; JPH08198424A; CA2153750A1; JP2739893B2; EP0703164A2; KR0172656B1; KR960010478A; DE69521467D1; AU671061B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für einen sich hin- und herbewegenden Flurförderer einer solchen Bauart, die eine Vielzahl an Bodenplatten und eine Vielzahl an Antriebsmotoren, die mittels Fluiddruck betrieben werden, zum Hin- und herbewegen der Bodenplatten hat, wobei jeder Motor gegenüberliegende vorwärtige und rückwärtige Enden hat, wobei das System ein Schaltventil hat, zum abwechselnden Verbinden der vorwärtigen und rückwärtigen Enden der Motoren mit der Druckleitung und mit dem Rücklauf, um die Bodenplatten hin- und herzubewegen.
Das allgemeine Konzept eines sich hin- und herbewegenden Flurförderers ist wohlbekannt. Es gab eine Anzahl erteilter Patente, die unterschiedliche Bauarten von Anordnungen von Antriebsmotoren und Steuerungssystemen zur Versorgung der Antriebsmotoren mit Druckfluid offenbaren, um die Bodenplatten des Förderers hin- und herzubewegen und dadurch eine Last zu traflsportieren. Ein sich hin- und herbewegender Flurförderer, beidem das Steuerungssystem Fluid an beide Enden der Motoren liefert, ist in dem US-Patent Nr. 4580678 des Anmelders offenbart.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, das Steuerungssystem für einen sich hin- und herbewegenden Flurförderer zu verbessern, der gemäß der Erfindung ein vorwärtiges Steuerventil aufweist, das eine geschlossene Position hat, in der es eine direkte Verbindung zwischen dem Schaltventil und jedem der vorwärtigen Enden, mit Ausnahme des ersten vorwärtigen Endes, blockiert, und das ein rückwärtiges Steuerventil aufweist, das eine geschlossene Position hat, in der es eine direkte Verbindung zwischen dem Schaltventil und jedem der hinteren Enden mit Ausnahme des ersten hinteren Endes blockiert, wobei jedes der Steuerventile eine Steuerkammer hat, sowie ein Vierwege-Ventil, das erste und zweite Öffnungen hat, die jeweils mit einer Druckleitung und einem Rücklauf verbunden sind, und dritte und vierte Öffnungen, die jeweils mit den Steuerkammern der vorwärtigen und rückwärtigen Steuerventile verbunden sind; wobei das Vierwege-Ventil eine erste Position hat, in der es eine der Steuerkammern mit der Druckleitung verbindet und die andere der Steuerkammern mit dem Rücklauf, um zu bewirken, daß der Förderer eine Last in einer ersten Richtung fördert, und eine zweite Position, in der es jeweils die eine und die andere der Steuerkammern jeweils mit dem Rücklauf und der Druckleitung verbindet, um zu bewirken, daß der Förderer eine Last in einer zweiten, entgegengesetzten, Richtung fördert.
Der Aufbau der Steuerventile kann variiert werden. Vorzugsweise weist jedes Steuerventil ein langgestreckter Ventilschaft auf und einen Kolben und einen Ventilstopfen, der von dem Ventilschaft getragen und in Längsrichtung entlang dem Ventilschaft davon beabstandet ist. Der Kolben und der Stopfen bilden eine Druckkammer dazwischen aus. Der Kolben trennt die Druckkammer von der Steuerkammer des Steuerventils. Der Kolben und der Stopfen haben gegenüberliegende Druckoberflächen mit unterschiedlichen Druckoberflächeninhalten, so daß sich dann, wenn die Steuerkammer mit der Druckseite verbunden wird, der Ventilstopfen setzt, um das Steuerventil zu schließen, und dann, wenn die Steuerkainner mit dem Rücklauf verbunden wird, der Ventilstopfen in seiner ungesetzten Position verbleibt, um das Steuerventil zu öffnen. Dieser bevorzugte Aufbau des Steuerventils hat den Vorteil, daß er relativ einfach und kostengünstig ist und ein Ventil vorsieht, das wirksam und zuverlässig funktioniert.
Das System der Erfindung kann ferner zusätzliche Elemente enthalten. Vorzugsweise enthält das System ein Bypass-Ventil in Kombination mit einem Sperrventil. Das Sperrventil ist zwischen dem Bypass-Ventil und dem Vierwege-Ventil positioniert. Das Bypass-Ventil hat eine Druckkammer und eine Bypass-Passage, die die Drucköffnung und die Rücklauföffnung für das System verbindet. Ein Bypass-Ventilelement hat eine geschlossene Position, in der es die Passage verschließt. Das Sperrventil hat ein Sperrventilelement, das durch den Druck frei in eine der dritten und vierten Öffnungen des Vierwege-Ventils bewegbar ist, um eine Verbindung zwischen der dritten oder der vierten Öffnung und der Druckkammer zu öffnen. Dies hält das Bypass- Ventilelement während des normalen Betriebs des Förderers in seiner geschlossenen Position. Der bevorzugte Aufbau des Sperrventils umfaßt erste und zweite Strömungskanäle und einen Mittelkanal. Der Strömungskanal erstreckt sich durch das Ventil und sorgt jeweils für eine Verbindung mit den dritten und vierten Öffnungen des Vierwege-Ventils. Der Mittelkanal verbindet die Strömungskanäle. Eine Auslassöffnung in dem Sperrventil verbindet die Druckkammer des Bypass-Ventils und steht mit dem Mittelkanal zwischen den Strömungskanälen in Verbindung. Das Sperrventilelement ist in dem Mittelkanal positioniert frei und in erste und zweite gegenüberliegende Sitzpositionen bewegbar, in denen es die Verbindung zwischen der Auslaßöffnung und jeweils dem ersten und zweiten Strömungskanal verschließt. Das Sperrventilelement ist durch Druck in einen der Strömungskanäle bewegbar, um die Verbindung zwischen dem Strömungskanal, in dem ein Druck vorherrscht, und der Auslaßöffnung zu öffnen. Dies liefert den Druck an die Druckkammer des Bypass-Ventils.
Ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung liegt darin, das Schaltventil, die Steuerventile und das Vierwege-Ventil desweiteren mit vorwärtigen und rückwärtigen Rohrverzweigungen und inneren Steuerventilen zu kombinieren. Die vorwärtige Rohrverzweigung liegt benachbart zu den vorwärtigen Enden der Motoren und hat einen vorwärtigen Steuerkanal und einen vorwärtigen Verbindungskanal. Der vorwärtige Steuerkanal ist mit jedem der vorwärtigen Enden verbunden. Der Verbindungskanal erstreckt sich zwischen einem ersten der vorwärtigen Enden und einem benachbarten der vorwärtigen Enden. Die hintere Rohrverzweigung ist benachbart zu den hinteren Enden der Motoren positioniert und hat einen rückwärtigen Steuerkanal und einen rückwärtigen Verbindungskanal, die in der gleichen Art und Weise wie die Steuer- und Verbindungskanäle in der vorwärtigen Rohrverzweigung angeordnet sind. In jedem der ersten vorwärtigen Enden und ersten rückwärtigen Enden gibt es ein inneres Steuerventil. Das Ventil ist so positioniert, daß es den Verbindungskanal öffnet und schließt. Das Schaltventil und das Vierwege-Ventil sind vorzugsweise auf einem der Rohrverzweigungen montiert und die vorwärtigen und rückwärtigen steuerdruckbetriebenen Steuerventile sind jeweils in den vorwärtigen und rückwärtigen Rohrverzweigungen integriert. Dies ermöglicht es, daß externe Fluidverbindungen in dem System minimiert werden. Der hier verwendete Begriff "externe Fluidverbindungen" meint eine Verbindung einer Fluidleitung mit einer externen Oberfläche einer Verzweigung, eines Ventilkörpers oder einer anderen Struktur, aber er schließt nicht eine Verbindung ein, die durch benachbarte anstoßende Oberflächen der zwei Strukturen geht, wie beispielsweise einen Ventilkörper oder einen Steuerblock und einer Verzweigung.
Es wird vorweggenommen, daß das Steuersystem der Erfindung hauptsächlich bei sich hin- und herbewegenden Flurförderern verwendet wird, die Bodenplatten haben, die in drei Sätzen und einer Vielzahl an Gruppen angeordnet sind, wobei jede Gruppe benachbarte Bodenplatten umfaßt, eine von jedem Satz. Es sind erste, zweite und dritte fluiddruckbetriebene Antriebsmotoren vorgesehen, einer für jeden Satz. In einem solchen Förderer weist das System vorzugsweise einen Verbindungskanal in einem vorwärtigen Rohrverzweiger auf, der sich zwischen jedem benachbarten Paar an vorwärtigen Motorenden erstreckt. Der hintere Rohrverzweiger umfaßt auf ähnliche Weise einen hinteren Verbindungskanal, der sich zwischen jedem benachbarten Paar hinterer Motorenden erstreckt. Vier innere Steuerventile sind vorgesehen, um die Verbindungskanäle zu öffnen und zu schließen. Die inneren Steuerventile sind in den vorwärtigen Enden der ersten und zweiten Motoren und den hinteren Enden der zweiten und dritten Motoren vorgesehen. Das vorwärtige vorgesteuerte Steuerventil blockiert die Verbindung zwischen dem vorwärtigen Steuerkanal und den vorwärtigen Enden der zweiten und dritten Motoren. Das rückwärtige vorgesteuerte Steuerventil blockiert die Verbindung zwischen dem hinteren Steuerkanal und den hinteren Enden der ersten und zweiten Motoren.
Das Steuersystem der Erfindung hat eine Anzahl von Vorteilen über die vorher bekannten Steuersysteme. Das Steuersystem der Erfindung ist höchst haltbar und leicht aufrechtzuerhalten. Der Aufbau des Systems und dessen Komponenten sorgen für eine kompakte Steuersystemkonfiguration, die den Einbau des Förderers erleichtert und in Bezug auf die Konstruktionsbauarten, in denen es installiert werden kann, flexibler macht. Zusätzlich, wie oben in Verbindung mit der bevorzugten Befestigungsanordnung angemerkt wurde, unterstützt das System der Erfindung einfach sich selbst zur Minimierung der externen Fluidverbindungen. Dies wiederum hilft, das Potential für Fluidleckagen in dem System zu minimieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Elementebezeichnungen durchgehend auf gleiche Teile und:
Fig. 1 ist eine schematische Teilschnittansicht des Steuersystems und des dazugehörigen Antriebsmotors des bevorzugten Ausführungsbeispiels, wobei die Konfiguration des Systems und der Motoren zu Beginn des Entladezyklusses gezeigt ist, bei dem eine Last rückwärts befördert wird.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Mittelabschnitte des Gerätes, das in Fig. 1 gezeigt ist, wobei der nächste Schritt der Entladesequenz dargestellt ist, bei dem der erste Motor nach vorne bewegt wurde.
Fig. 3 ist eine weitere vergrößerte Schnittansicht des Mittelabschnitts des Systems, das in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, wobei der nachfolgende Schritt dargestellt ist, bei dem der zweite Motor ebenso nach vorne bewegt wurde.
Fig. 4 ist ähnlich zu Fig. 1 mit der Ausnahme, daß der Steuerungsblock weggelassen wurde und das System den nachfolgenden Schritt darstellt, bei dem der dritte Motor nach vorne bewegt wurde.
Die Fig. 5 bis 8 sind ähnlich zu den Fig. 1 bis 4, mit der Ausnahme, daß sie die Entladesequenz des Förderers darstellen, und Fig. 7 ist im gleichen Maßstab wie Fig. 6.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht von einem der Motorenden, das in den Fig. 1 bis 8 gezeigt ist, das ein inneres Steuerventil umfaßt. Fig. 9 stellt das Ventil dar, wie es durch den Druck geöffnet ist.
Fig. 10 ist ähnlich zu Fig. 9, mit der Ausnahme, daß sie das Ventilelement in der Sitzposition zeigt.
Fig. 11 ist ähnlich zu Fig. 10, mit der Ausnahme, daß sie das Kugelelement des Ventils durch einen Eingriff mit der Drahtschiebestange in der geöffneten (ungesetzten) Position zeigt.
Fig. 12 ist ähnlich zu Fig. 11, mit der Ausnahme, daß sie den nächsten Zustand des Ventilbetriebs zeigt, der dem Eingriff durch die Schiebestange folgt, bei der das Ventilelement selbst nicht sitzt.
Fig. 13 ist eine Schnittansicht des Mittelabschnitts des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Motors, die den Anfangseingriff der Schiebestange durch den Hubbegrenzer darstellt.
Fig. 14 ist ähnlich zu Fig. 13, mit der Ausnahme, daß sie den Hubbegrenzer und die Schiebestange zeigt, nachdem der Hubbegrenzer die Schiebestange versetzt hat.
Fig. 15 ist eine Endansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Hubbegrenzers, der in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist.
Figur. 16 ist eine fragmentarische Schnittansicht des vorwärtigen Endabschnitts des Hubbegrenzers, wobei dessen genutete Ausbildung dargestellt ist.
Fig. 17 ist eine bildliche Explosionsdarstellung, die das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Kugelblockanordnung zur Befestigung der Motorenden darstellt.
Die Fig. 18 und 19 sind jeweils Schnittansichten der oberen und unteren Abschnitte des Kugelblocks, der in Fig. 17 gezeigt ist.
Die Fig. 20 bis 22 sind vergrößerte Diagramme des Steuerblockabschnittes des Steuersystems des bevorzugten Ausführungsbeispiels, die jeweils die Konfiguration der Steuerblockelemente in der unbelasteten Sequenz, der belasteten Sequenz und dem Aus- Zustand darstellen.

Der beste Modus zur Ausführung der Erfindung

Die Zeichnungen zeigen ein Gerät, das gemäß der Erfindung aufgebaut ist und das den besten Modus zur Ausführung der Erfingund darstellt, die dem Anmelder derzeit bekannt ist. Das gezeigte Gerät ist ein Steuersystem sowie Abschnitte des Antriebssystems für einen sich hin- und herbewegenden Flurförderer.
Es ist beabsichtigt, die Erfindung in einem sich hin- und herbewegenden Flurförderer einer bekannten Bauart zu verwenden, der eine Vielzahl an Bodenplatten enthält, die in Sätze und Gruppen unterteilt sind. Es gibt drei Sätze und eine Vielzahl an Gruppen. Jede Gruppe umfaßt drei benachbarte Bodenplatten, eine von jedem Satz. Die drei Bodenplatten in jeder Gruppe werden zusammen bewegt und anschließend sequentiell zurückgezogen, um eine Last, die von den Bodenplatten getragen wird, zu bewegen. Die Bewegung der Bodenplatten wird mittels dreier linearen Hydraulikmotoren 2, 4 und 6 bewerkstelligt, die benachbart zueinander und parallel angeordnet sind.
Wie in den Figur dargestellt ist, enthält jeder Motor 2, 4, 6 eine Zylinderkomponente 8 und eine Kolbenkomponente 10, 12. Der Motor 2, 4, 6 wird betrieben, um den Zylinder 8 relativ zu dem Kolben 10, 12 entlang der Motorachse zu bewegen. Jede Bodenplatte in der Gruppe ist mit ihren Gegenstücken in den anderen Gruppen mittels einer transversalen Antriebsstange 18, 20, 22 verbunden. Jedes Bodenelement in der Gruppe ist ferner an der beweglichen Zylinderkomponente 8 des entsprechenden Motors 2, 4, 6 befestigt. Wie in den Zeichnungen hier gezeigt ist, wird dies bewerkstelligt, indem jede Antriebsstange 18, 20, 22, an der die Bodenelemente in der Gruppe befestigt sind, an der Zylinderkomponente 8 des entsprechenden Motors 2, 4, 6 befestigt sind. Die Bewegung der Bodenplatten zur Förderung einer Last wird desweiteren in meinem US-Patent Nr. 5,193,661 beschrieben.
Der Gesamtaufbau eines jeden Motors 2, 4, 6 kann am besten in den Fig. 1, 2 und 5 bis 7 gesehen werden. Bezugnehmend auf diese Figuren hat jeder Motor 2, 4, 6 eine bewegliche Zylinderkomponente 8, die verschiebbar auf einer Kolbenkomponente 10, 12 des Motors 2, 4, 6 aufgenommen wird. Die Kolbenkomponente enthält einen vorwärtigen Kolbenabschnitt 10 und einen rückwärtigen Kolbenabschnitt 12. Jeder dieser Abschnitte 10, 12 hat eine Kugel 14 an dessen äußerem Ende ausgebildet. Die Kugeln 14 bilden die gegenüberliegenden äußeren Enden des Motors 2, 4, 6 und jede Kugel 14 ist in einem Kugelblock 16 montiert, um den Motor 2, 4, 6 auf einer Trägerstruktur (nicht gezeigt) zu befestigen. Ein Beispiel einer geeigneten Trägerstruktur ist in der US-A-5390781, angemeldet am 9. Dezember 1993 und veröffentlicht am 21. Februar 1995, und betitelt mit "Befestigungsanordnung und Verfahren für einen sich hin- und herbewegenden Plattenförderer" offenbart. Der Zylinder 8 eines jeden Motors 2, 4, 6 ist an dessen entsprechender Anstriebsstange 18, 20, 22 mittels Klemmelemente 24 befestigt, die verschiedene bekannte Formen haben können.
Jede Zylinderkomponente 8 enthält einen vorwärtigen Zylinderkopf 26, der die Stange 28 des vorwärtigen Kolbenabschnitts 10 verschiebbar aufnimmt, und einen rückwärtigen Zylinderkopf 30, der die Stange 32 des rückwärtigen Kolbenabschnitts 12 verschiebbar aufnimmt. Die Kolbenstangen 28, 32 sind jeweils rohrförmig und bilden Kanäle oder Stangenkammern 29, 33 aus. Der Zylinder 8 ist durch eine Teilwand 34 in zwei Abschnitte unterteilt. In dem vorwärtigen Abschnitt des Zylinders 8 greift ein vorwärtiger Kolbenkopf 36 verschiebbar und abdichtend in die innere Seitenwand des Zylinders 8 ein. Eine erste ringförmige Kammer 38 ist zwischen der vorwärtigen Kolbenstange 28 und der Zylinderseitenwand ausgebildet. Eine zweitzylindrische Kammer 40 wird durch die Zylinderseitenwand zwischen der Teilerwand 34 und dem vorwärtigen Kolbenkopf 36 ausgebildet. Diese Kammer 40 steht mit der Stangenkammer 29 in Verbindung. Auf ähnliche Weise steht ein rückwärtiger Kolbenkopf 42 verschiebbar und abdichtend mit der inneren Wand des Zylinders 8 hinter der Teilerwand 34 in Eingriff und bildet die Zylinderwand einer dritten ringförmigen Kammer 44 aus. Eine vierte zylindrische Kammer 46 entspricht der vorwärtigen zylindrischen Kammer 40 und steht mit der hinteren Stangenkammer 33 in Verbindung. Die zwei Abschnitte des Zylinders sind durch Leitungen 48, 50 verbunden. Die vorwärtige Leitung 48 verbindet die erste ringförmige Kammer 38 und die hintere zylindrische Kammer 46. Die hintere Leitung 50 verbindet die vorwärtige zylindrische Kammer 40 und die rückwärtige ringförmige Kammer 44.
Die zweigeteilte Konfiguration des Kolbens und der Zylinderkomponenten der Motoren 2, 4, 6 gestatten, daß die effektive Antriabskraft der Motoren ohne Erhöhung des Durchmessers der Motoren erhöht werden kann. Da jede ringförmige Kammer mit einer zylindrischen Kammer in Verbindung ist, sind die Antriebskräfte in den zwei entgegengesetzten Richtungen gleich. Die Verwendung dieser Art an Motorkonfiguration ist bekannt und wurde in meinen US-Patenten Nr. 4,712,467 und Nr. 4,821,868 beschrieben.
Bezugnehmend auf die Fig. 13 bis 16 hat jeder Motor 2, 4, 6 einen Dämpferbolzen oder Hubbegrenzer 54, um die Endhubbewegung des Zylinders 8 zu dämpfen und dadurch das Geräusch zu reduzieren, das aus dem Betrieb des Motors 2, 4, 6 resultiert. Der Hubbegrenzer ist der Gegenstand der US-A-5373777, angemeldet am 3. Dezember 1993 und veröffentlicht am 12. Dezember 1994 und betitelt mit "Linearer Hydraulikmotor mit Hubbegrenzer". Der Hubbegrenzer 54 wird hier nur kurz beschrieben.
Ferner, bezugnehmend auf die Fig. 13 bis 16, ist der Hubbegrenzer 54 in einer axialen Öffnung durch die Teilerwand 34 verschiebbar befestigt und steht abdichtend mit der inneren Oberfläche der Teilerwand 34, die die Öffnung ausbildet, in Eingriff. Der Hubbegrenzer 54 hat eine im allgemeinen I-förmige Konfiguration mit einem vorwärtigen Kopf oder Endabschnitt 56 und einem gegenüberliegenden rückwärtigen Kopf oder Endabschnitt 58. Eine Nut 60, die am besten in den Fig. 15 und 16 zu sehen ist, ist entlang der äußeren radialen Oberfläche eines jeden Endabschnitts 56, 58 ausgebildet. Diese Nut 60 ersetzt und führt die Funktion der Öffnung 84 aus, die in der dazugehörigen anhängigen Anmeldung gezeigt ist und beschrieben wird.
Die Funktion des Hubbegrenzers ist in den Fig. 13 und 14 dargestellt. Bezugnehmend auf Fig. 13 wirkt der Fluiddruck auch auf den vorwärtigen Endabschnitt 56 des Hubbegrenzers 54, um diesen in der in Fig. 13 gezeigten Position zu halten, da der Fluiddruck in der Kammer 40 den Zylinder 8 nach rechts (wie gezeigt) bewegt. Wenn sich der Zylinder 8 nach rechts bewegt, bewegt sich der hintere Endabschnitt 58 des Hubbegrenzers 54 in eine Ausnehmung 62 in dem vorwärtigen Ende des rückwärtigen Kolbenkopfes 42. Der rückwärtige Endabschnitt 58 berührt eine Drahtstange 82, um eines der Rückschlagventile 66 zu betreiben, wie desweiteren nachstehend beschrieben wird. Die Anfangsbewegung des Endabschnitts 58 in die Ausnehmung 62 hinein begrenzt die Fluidströmung von der Kammer 46 in die Stangenkammer 33. Dies hat einen Dämpfungseffekt auf die Bewegung des Zylinders 8. Wenn die äußere radiale Oberfläche des Endabschnitts 58 das gegenüberliegende radiale Ende der Kolbenstange 32 berührt, wird eine weitere Bewegung des Fluids von der Kammer 46 zur Kammer 33 darauf begrenzt, durch die Nut 60 zu strömen. Dies sorgt für einen erhöhten Widerstand, um den Zylinder 8 zu bewegen, um die Dämpfung oder den Dämpfungseffekt zu erhöhen. Sobald der Endabschnitt 58 die Kolbenstange 32 berührt hat, beginnt der Hubbegrenzer 54 relativ zu der Teilerwand 34 zu gleiten, wie in Fig. 14 dargestellt ist. Die Bewegung des Zylinders 8 wird gestoppt, wenn die hintere radiale Oberfläche der Teilerwand 34 die äußere gegenüberliegende radiale Oberfläche des Kolbenkopfs 42 berührt. Wenn der Zylinder 8 nachfolgend in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, nach links wie in Fig. 13 und 14 dargestellt ist, wird die Endhubbewegung in der gleichen Art und Weise gedämpft, da sich die Teilerwand 34 dem vorwärtigen Kolbenabschnitt 10 nähert.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 ist jedes der vorwärtigen (links, wie gezeigt) Kugelenden 14 eines jeden der ersten und zweiten Motoren 2, 4 und die rückwärtigen Kugelenden 14 eines jeden der zweiten und dritten Motoren 4, 6 mit einem Rückschlagventil 66 versehen. Das Ventil 66 selbst ist von der gleichen allgemeinen Bauart, die in meinem US-Patent Nr. 4, 712,467 offenbart ist. Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Art und Weise, in der die Rückschlagventile 66 mit anderen Steuerelementen des Systems kooperieren, um ein haltbarerers, leichter aufrechzuerhaltendes und kompaktes Antriebs- und Steuersystem zu schaffen.
Jedes der vier Rückschlagventile oder inneren Steuerventile 66 hat den gleichen Aufbau, wie am besten in den Fig. 9 bis 12 zu sehen ist. Unter Bezugnahme auf diese Figuren hat jedes Ventil 66 einen Ventilstopfen 68, der durch ein Paar Federn 72, 74 vorgespannt ist, um auf dem Ventilsitz 70 zu sitzen. Die Kugel 14 hat einen Stopfeneinsatz 77, um die Montage des Ventils 66 zu gestatten. Der Einsatz 77 kooperiert mit einer langgestreckten Verlängerung des Ventilstopfens 68, um eine Federkammer 76 zu bilden, in der die Federn 72, 74 positioniert sind. Eine Öffnung 78 in der Ventilstopfenverlängerung verbindet die Federkammer 76 mit der Kammer, die den Ventilstopfen 68 umgibt. Der Ventilstopfen 68 trägt eine Kugel 80, die durch eine Feder 74 in einem Sitzeingriff vorgespannt ist, wobei eine innere radiale Schulter auf einem axialen Kanal durch den Stopfen 68 ausgebildet ist. Ein Führungsröhre 84, durch die sich der Kanal erstreckt, ist auf dem Ende des Ventilstopfens 68 gegenüber der Federkammer 76 vorgesehen. Ein Ende einer Drahtstange 82, die vorstehend erwähnt wurde, wird in der Führungsröhre 84 aufgenommen. Die Stange 82 trägt einen Stopper 85, der eine relative axiale Verschiebebewegung der Stange 82 relativ zur Führungsröhre 84 begrenzt, wie in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist. Eine Öffnung 86 ist zwischen der Führungsröhre 84 und der Drahtstange 82 ausgebildet, um eine Verbindung zwischen der Federkammer 76 und der Kolbenstangenkammer 29, 33 zu schaffen.
Im Betrieb des Ventils 66 sind sowohl der Ventilstopfen 68 selbst und die dadurch getragene Kugel 80 gesetzt, wie in Fig. 10 gezeigt ist, wenn die Kolbenstangenkammer 29, 33 mit dem Rücklauf verbunden ist und die Drahtstange 82 nicht mehr mit der Führungsröhre 84 in Kontakt ist. Wenn der Druck in die Stangenkammer 29, 33 eingeleitet wird, wirkt der Druck auf den Ventilstopfen 68, um ihn aus seinem Sitz zu bringen, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Das Rückschlagventil 66 kann ferner durch den Eingriff des Hubbegrenzers 54 geöffnet werden, wobei das Ende der Drahtstange 82 gegenüber dem Ende liegt, das die Kugel 80 in Eingriff bringt und in den Fig. 9 bis 12 gezeigt ist. Dieses gegenüberliegende Ende steht normalerweise nach außen von dem Ende der Kolbenstange 28, 32 vor, wie zum Beispiel in dem vorwärtigen Abschnitt des Motors 4 in Fig. 2 gezeigt ist. Wie in Fig. 11 dargestellt ist, greift die Drahtschiebestange 82 mit der Kugel 80 in Eingriff, um die Kugel 80 aus dem Sitz zu bringen. Dies erlaubt es dem Hydraulikfluid durch die Öffnung 86 aus der Federkammer 76 zu entweichen, mit einer Geschwindigkeit, die schneller ist, als wenn das Hydraulikfluid durch die Öffnung 78 in die Federkammer 76 entweicht. Das Ergebnis führt zu einem Absenken eines Drucks in der Federkammer 76 auf ein Niveau unterhalb des Druckpegels, den der Ventilstopfen 68 umgibt. Diese Druckdifferenz bringt das Rückschlagventil 66 dazu, sich selbst aufzustoßen, das heißt, der Ventilstopfen 68 geht aus seinem Sitz heraus, wie in Fig. 12 gezeigt ist. Der Eingriff des Endes der Führungsröhre 84 durch den Drahtstangenstopper 85 unterstützt die Druckdifferenz beim Öffnen des Ventilstopfens 68. Das Öffnen des Ventilstopfens 68 ist eine schnelle Schnappbewegung, wie in dem vorerwähnten US- Patent Nr. 4,712,467 beschrieben wurde. Nachdem sich der Ventilstopfen 68 aus seiner Sitzposition bewegt hat, verhindert der kontinuierliche Eingriff der Führungsröhre 84 durch den Stopper 85, daß das Ventil 66 flattert, indem der Ventilstopfen 68 in einer geöffneten Position gehalten wird.
Bei einem Steuersystem, das gemäß der Erfindung aufgebaut ist, können zwei gegenüberliegende Enden eines jeden Motors auf verschiedene Arten befestigt sein. Vorzugsweise hat jedes Motorende eine Kugel 14 darauf ausgebildet, die in einem Kugelblock montiert ist, wie in den Zeichnungen gezeigt und vorstehend beschrieben ist. Die Kugelblöcke 16 sind vorzugsweise so aufgebaut, daß die Kräfte, die durch den Betrieb der Motoren 2, 4, 6 hervorgerufen werden, übertragen werden, gemäß der US-A- 5350054, veröffentlicht am 27. September 1994. Die derzeit bevorzugte Gestalt des Kugelblocks 16 zur Verwendung in Systemen, die in der vorliegenden Erfindung enthalten sind, ist in den Fig. 17 bis 19 gezeigt. Jeder Kugelblock 16 hat einen oberen Abschnitt 88 und einen unteren Abschnitt 90. Der untere Abschnitt 90 hat einen Flansch 92 darauf ausgebildet, der in einer entsprechend ausgebildeten Öffnung 93 in dem oberen Abschnitt 88 aufgenommen wird. Die zwei Hälften 88, 90 des Kugelblocks 16 sind mittels Befestigungselemente miteinander verbunden, die von Befestigungselementeöffnungen 94 aufgenommen werden, die im Kreisumfang um den Kugelaufnahmehohlraum, der durch die zwei Abschnitte 88, 90 ausgebildet ist, beabstandet sind. Wie in meiner dazugehörigen anhängigen Anmeldung beschrieben ist, werden die Betriebskräfte der Motoren direkt durch die Abschlußwand des oberen Kugelblockabschnitts 88, durch den sich die Motorachse erstreckt, auf die Trägerstruktur übertragen.
Der gesamte Aufbau des Steuersystems kann am besten in den Fig. 1 und 5 gesehen werden. Der Aufbau ist so konstruiert, daß externe Fluidverbindungen minimiert sind, um gegen hydraulische Leckagen zu schützen. Das System umfaßt einen vorderen Verteiler 96 und einen hinteren Verteiler 98. Jeder dieser Verteiler 96, 98 ist durch Befestigungselemente 100 an seinen entsprechenden Kugelblöcken 16 befestigt. Ein zusätzlicher Verteiler oder Steuerblock 102 ist wiederum an dem vorderen Verteiler 96 befestigt. Ein dreiteiliger Schaltventilkörper 106 ist ferner an dem vorderen Verteiler 96 gegenüber des Steuerblocks 102 befestigt, wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt ist. Der Schaltventilkörper 106 ist in drei Teilen vorgesehen, um für eine leichte Montage des Schaltventils 104 zu sorgen.
Der Aufbau des Schaltventils 104 kann merklich variiert werden, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Der bevorzugte Aufbau des Ventils ist in meinem US-Patent Nr. 5,103,866 offenbart und in den Fig. 1 bis 8 gezeigt. Das Schaltventil 104 hat eine Vielzahl an Öffnungen und ist durch eine Druckleitung 108, die sich von dem Steuerblock 102 durch den vorderen Verteiler 96 zum Ventilkörper 106 erstreckt, mit einer Quelle eines hydraulischen Drucks P verbunden. Das Ventil 104 ist ferner mit einem Rücklauf oder einem Tank T mittels einer Rücklaufleitung 110, die sich von dem Steuerblock 102 durch den vorderen Verteiler 96 zum Ventilkörper 106 erstreckt, in Verbindung. Eine vorwärtige Steuerungsleitung 112 erstreckt sich von dem Schaltventil 104 zu einem vorwärtigen Steuerkanal 114 in dem vorderen Verteiler 96. Eine hintere Steuerleitung 116 erstreckt sich von dem Ventil 104 durch den Ventilkörper 106 und ist mit einem rückwärtigen Steuerkanal 118 im hinteren Verteiler 98 verbunden. Die Steuerleitung 116 ist durch eine Leitung 120, die sich von dem Ventilkörper 106 zum hinteren Verteiler 98 parallel und seitlich benachbart zu den Motoren 2, 4, 6 erstreckt, mit dem Kanal 118 verbunden, wie am besten in den Fig. 1 und 5 gezeigt ist.
Das Schaltventil 104 verbindet wahlweise die Steuerleitungen 112, 116 mit der Druckleitung und dem Rücklauf. Das Ventil 104 hat zwei Positionen und wird zwischen diesen zwei Positionen mittels einer Steuerstange 122 bewegt. Die Stange 122 trägt einen vorwärtigen Anschlag 124 und einen rückwärtigen Anschlag 128. Der vorwärtige Anschlag 124 ist mit einem Anschlag 126, der von dem transversalen Antriebsbauteil 18 für den ersten Motor 2 getragen wird, in Eingriff und bewegt dadurch die Ventilspule nach rechts (wie gezeigt, wenn der erste Motor 2 seine Endhubbewegung in der rückwärtigen Richtung erreicht. Der rückwärtige Anschlag 128 ist mit einem Anschlag 130, der von dem transversalen Antriebsbauteil 22 für den dritten Motor 6 getragen wird, in Eingriff, wenn der dritte Motor 6 seine vorwärtige Endhubbewegung erreicht.
Bezugnehmend auf die Fig. 1, 4, 5 und 6 sorgt die vorwärtige Steuerleitung 112 von dem Schaltventil 104 für eine Verbindung der vorwärtigen Motorenden und einem Entladesteuerventil 160 mit der Druckleitung oder dem Rücklauf, in Abhängigkeit von der Position des Schaltventils 104. Bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4 sorgt die Steuerleitung 112 für eine Verbindung mit dem vorwärtigen Kugelende 14 des ersten Motors 2 durch eine Öffnung 132. Das Kugelende 14 hat eine zweite Öffnung 134, wobei die Verbindung zwischen den zwei Öffnungen 132, 134 durch das Rückschlagventil 66 in dem Kugelende 14 gesteuert wird. Ein V- förmiger Kanal 156 erstreckt sich von der zweiten Öffnung 134 des ersten Motors 2 durch den Verteiler 96 zu einer ersten Öffnung 136 des vorderen Kugelendes 14 des zweiten Motors 4. Eine Verbindung zwischen der Öffnung 136 und einer zweiten Öffnung 138 wird durch ein anderes Rückschlagventil 66 gesteuert. Ein zweiter V-förmiger Kanal 158 erstreckt sich von der Öffnung 138 zu einer einzelnen Öffnung 140 in dem vorwärtigen Ende des dritten Motors 6. Der Kanal 158 ist mittels einer Verzweigung des Kanals 114, gesteuert durch das Entladesteuerventil 160, mit dem vorwärtigen Steuerkanal 114 verbunden, wie nachfolgend beschrieben wird.
Zwischen dem Steuerkanal 114 und der ersten Öffnung 132 des ersten Motors 2 ist ein Entladebeschränkungsventil 146 angeordnet. Ein entsprechendes Entladebeschränkungsventil 186 befindet sich in der hinteren Verzweigung 98. Der Aufbau der zwei Beschränkungsventile 146, 186 ist hinsichtlich aller signifikanten Aspekte identisch. Gemäß dem rechten Abschnitt in Fig. 4 enthält das hintere Beschränkungsventil 186 und somit das vordere Beschränkungsventil 146 ein Ventilelement 148, das zwei Stangen hat, die sich axial davon in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Eine schwere Feder 150 ist um eine der Stangen angeordnet und eine leichte Feder 152 ist um die andere herum angeordnet. Die schwere Feder 150 beschränkt die Bewegung des hydraulischen Fluids nach dem Beschränkungsventil 146, wenn das Ventilelement 148 bloßliegt, um zurückzukehren. Das relativ leichte Gewicht der anderen Feder 152 gestattet die Strömung des Fluids nach dem Ventilelement 148 im wesentlichen ohne Beschränkung, wenn das Element 148 zum hydraulischen Druck hin bloß liegt. Diese Einwegbeschränkung hat den nachstehend beschriebenen Zweck.
Bezugnehmend auf die Fig. 1, 4, 5 und 8 hat das unbelastete Steuerventil 160 einen langgestreckten Ventilschaft mit einem Kolben 162, der darauf ausgebildet ist. Ein Ventilelement oder Stopfen 168 wird ferner von dem Schaft getragen und ist von dem Kolben 162 in Längsrichtung entlang des Schafts beabstandet. Das Ventil 160 geht in dem Kanal, der in dem vorderen Verteiler 96 ausgebildet ist, zwischen einer Position, in der das Ventilelement 168 gegen einen Ventilsitz, der durch den Verteilerkörper ausgebildet ist, gesetzt wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist, und einer geöffneten Position, die in Fig. 8 gezeigt ist, hin und her. Der Abschnitt des Kanals zwischen dem Kolben 162 und dem Ventilelement 168 kann als Druckkammer betrachtet werden. Der Kolben 162 trennt diese Druckkammer von einer Steuerkammer 164. Der Kolben 162 und das Ventilelement 168 haben gegenüberliegende Druckoberflächen mit unterschiedlichen Flächeninhalten der Druckoberfläche, so daß dann, wenn die Steuerkammer mit der Druckleitung verbunden ist, das Ventilelement 168 geschlossen wird, und dann, wenn die Steuerkammer mit dem Rücklauf verbunden ist, das Ventilelement 168 geöffnet bleibt. Im ersteren Fall wirkt der Druck in der Steuerkammer 164 auf den Kolben 162, um das Ventil 160 in seine geschlossene Position zu bewegen und es dort zu halten. Wenn die Steuerkammer 164 mit dem Rücklauf verbunden wird, ist es dem Ventilelement 168 gestattet, geöffnet zu werden und geöffnet zu bleiben. Die Steuerkammer 164 ist mittels Steuerelemente in dem Steuerblock 102 über einen Steuerkanal 166 wahlweise mit der Druckleitung oder dem Rücklauf verbunden.
Noch unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 4, 5 und 8 sind die Öffnungen der hinteren Enden der Motoren 2, 4, 6 und die dazugehörigen Steuerelemente im wesentlichen die selben wie diejenigen der vorderen Enden der Motoren 2, 4, 6. Der Hauptunterschied liegt darin, daß die Steuerkonfiguration der ersten und dritten Motoren 2, 6 umgekehrt ist. Der dritte Motor 6 hat erste und zweite Öffnungen 172, 174 (Fig. 3), wobei die zweite Öffnung 174 über einen V-förmigen Kanal 188 mit einer ersten Öffnung 176 des zweiten Motors in Verbindung ist. Eine zweite Öffnung 178 des zweiten Motors 4 steht über einen V-förmigen Kanal 190 mit der einzelnen Öffnung 180 des ersten Motors 2 in Verbindung. Das Lasdebeschränkungsventil 186, auf das oben Bezug genommen wurde, ist zwischen dem hinteren Steuerkanal 118 und der ersten Öffnung 172 des dritten Motors 6 angeordnet. Ein Ladesteuerventil 192, das denselben Aufbau wie das Entladungsteuerventil 160 hat, das oben beschrieben wurde, steuert die Verbindung zwischen dem zweiten V-förmigen Kanal 190 und dem Steuerkanal 118. Ein Steuerdruckkanal 194 steht über eine Leitung 196, die benachbart und parallel zur Schaltventilsteuerstange 122 und parallel zur ersten Leitung 120 und den Motoren 2, 4, 6 ist, mit der Steuerkammer 164 des Ventils 192 und mit dem Steuerblock 192 in Verbindung.
Die in dem Steuerblock 102 enthaltenen Komponenten können am besten in den Fig. 20 bis 22 gesehen werden. Das Steuersystem, das in den Zeichnungen gezeigt ist, ist durch den Steuerblock 102 mit einer Hydraulikruckquelle und einem Tank oder einem Rücklauf verbunden. Der Steuerblock hat eine Druckeinlaßöffnung P zur Verbindung mit der Hydraulikdruckquelle und eine Auslaßöffnung T zur Verbindung mit dem Tank oder dem Rücklauf. Die Druckleitung von der Einlaßöffnung P enthält einen Filter 200. Ein Filter-Bypassventil 201 ist parallel zu dem Filter 200 vorgesehen, um den Filter 200 zu umgehen, wenn der Filter 200 verstopft oder auf andere Weise defekt werden sollte. Stromabwärts des Filters 200 verzweigt sich die Druckleitung von der Öffnung P in zwei Druckleitungen 202, 203. Die zweite dieser Verzweigungen 203 ist, wie vorstehend beschrieben, mit der Druckleitung 108 für das Schaltventil 104 verbunden, um einen hydraulischen Druck für das Schaltventil 104 bereitzustellen. Die andere Verzweigung 202 hat einen zweiten Filter 204 und ein dazugehöriges Beschränkungselement 206. Ein Einweg- Rückschlagentil 208 verbindet die zwei Verzweigungen 202, 203, die den zweiten Filter 204 und das Beschränkungselement 206 umgehen. Die erste Verzweigung 202 erstreckt sich zu einer Drucköffnung 212 eines Vierwege-Drei-Positions-Ventils 210. Die Leitung von der Rücklauföffnung T hat ferner zwei Verzweigungen, eine davon ist direkt mit der Schaltventilrücklaufleitung 110 und die andere davon ist mit einer Rücklauföffnung 214 des Vierwege-Ventils 210 verbunden. Die Leitung zwischen der Öffnung T und der Öffnung 214 hat ein Einweg-Rückschlagventil 244 darin angeordnet, um eine druckbehaftete Strömung von der Öffnung T zu der Ventilöffnung 214 zu verhindern.
Das Vierwege-Ventil 210 ist ein wichtiges Element der Kombination der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich zu den Druck- und Rücklauföffnungen 212, 214, die vorstehend erwähnt wurden, hat das Ventil 210 eine Steuer-(Pilot)-Entladeöffnung 216 und eine Steuer-(Pilot)-Beladeöffnung 218. Leitungen von diesen zwei Öffnungen 216, 218 sind jeweils mit dem vorwärtigen Steuerkanal 166 und dem rückwärtigen Steuerkanal 194 verbunden. Wie vorstehend beschrieben wurde, erfolgt die letztere Verbindung über eine Leitung 196. Das Ventil 210 hat drei Positionen, die in den Fig. 20 bis 22 gezeigt sind. Die Fig. 20 zeigt die Entladeposition des Ventils 210, in der die Öffnungen 212 und 216 miteinander in Verbindung stehen, um den vorwärtigen Steuerkanal 166 mit Druck zu verbinden. Der Steuerkanal 194 ist mittels der Verbindung der Öffnungen 214, 218 mit dem Rücklauf verbunden.
Fig. 21 zeigt die Ladeposition des Ventils 210, bei der die Öffnung 212 mit der Öffnung 218 in Verbindung steht und die Öffnung 214 mit der Öffnung 216 in Verbindung steht, um die Druckströmung und den Rücklauf in den Steuerkanälen umzukehren, so daß der Steuerkanal 166 mit dem Rücklauf verbunden wird und der Steuerkanal 194 mit der Druckleitung verbunden wird. Die AUS-Position des Ventils 210, die in Fig. 22 gezeigt ist, dient als AUS-Position für den Förderer. Die Entlade- und die Beladepositionen, die in den Fig. 20 und 21 gezeigt sind, entsprechen den zwei Betriebsmodi des Förderers, bei denen eine Last jeweils in eine Rückwärts- und eine Vorwärtsrichtung befördert wird.
Das Ventil 210 ist von einer Bauart, die im allgemeinen als motorbetriebenes Spulenventil bekannt ist. Genauergesagt ist das derzeit bevorzugte Ventil für die Verwendung in dem System das Vickers-Ventil (Marke), das unter der Modell-Nr. 94C23-0110 MRV verkauft wird. Ein anderes geeignetes Ventil ist dasjenige, das von Compact Controls Inc. unter der Modell-Nr. CP640-1-B-0- 5-3-D verkauft wird. Die Betätigung des Ventils, um es zwischen seine Positionen zu bewegen, erfolgt vorzugsweise entweder manuell oder mittels einer Kraftquelle wie beispielsweise mittels eines Solenoids. In jedem Fall wird die drehbare Ventilspule durch Eingreifen eines Kopfs 221, der mit der Ventilspule verbunden ist, gedreht, um dadurch die Spule zu drehen.
Ein Sperrventil 220 ist in dem Steuerblock 102 eingebaut und zwischen dem Vierwege-Ventil 210 und den Steuerkanälen 166, 194 angeordnet. Der Körper des Sperrventils 220 ist durch den Steuerblockkörper und einem hexagonalen Kappenstopfen 221 ausgebildet. Der Steuerblock 102 enthält Fluidleitungen, die sich von den Ventilöffnungen 216, 218 und durch das Sperrventil 220 und anschließend aus dem Steuerblock 102 zu den jeweiligen Steuerkanälen 166, 194 erstrecken. Das Sperrventil 220 hat einen Entladungspfad 222, der sich von der Öffnung 216 hindurch erstreckt, und einen Beladepfad 224, der sich von der Öffnung 218 hindurch erstreckt. Ein Mittelkanal verbindet die zwei Pfade 222, 224. Die wahlweise Verbindung zwischen den zwei Pfaden 222, 224 und einer Sperrventilauslaßöffnung 226, die dazwischen angeordnet ist, wird durch eine Kugel 228 gesteuert, die in dem Mittelkanal angeordnet ist. Die Kugel 228 ist frei zwischen der Position, die in den Fig. 20 und 22 gezeigt ist, und der Position, die in Fig. 21 gezeigt ist, bewegbar. In der ersten Position sitzt die Kugel 228 auf einer Schulter, die durch den Sperrventilkörper gebildet ist. In der zweiten Position sitzt die Kugel auf einem Einsatz 229, der eine Schulter zum Dagegensetzen der Kugel 228 vorsieht und ist entfernbar, um eine Montage und Demontage der Kugel 228 aus dem Kugelkörper zuzulassen. In der ersten Position blockiert die Kugel 228 die Verbindung zwischen dem Pfad 224 und der Öffnung 226 und öffnet die Verbindung zwischen dem Pfad 222 und der Öffnung 226. In der zweiten Position ist dies umgekehrt, wobei die Öffnung 226 mit dem Pfad 224. in Verbindung ist und von dem Pfad 222 abgesperrt ist. Das Absperrventil 220 steuert den Betrieb eines Ein- Aus-, Entlastungs-oder Bypassventils 230, wie nachstehend beschrieben wird.
Das Entlastungsventil 230 ist von der gleichen Bauart wie das Steuerventil 46, das in meiner dazugehörigen anhängigen Anmeldung mit der Serien-Nr. 08/165,638, angemeldet am 8. Dezember 1993 und betitelt mit dem Titel "Schutzschaltkreis für eine Druck- und eine Rücklaufleitung" offenbart ist. Die Offenbarung jener Anmeldung, die sich auf ein solches Ventil bezieht, soll hier durch Bezugnahme enthalten sein.
Gemäß den Fig. 20 bis 22 hat das Ventil 230 eine Druckkammer 232 und eine Bypass-Kammer 236, die durch einen Kolben 234 getrennt sind. Eine Leitung durch den Steuerblock 102 verbindet die Absperrventilöffnung 226 mit einer Öffnung, die sich zur Druckkammer 232 hin öffnet. Eine Öffnung in der Bypass-Kammer 236 ist in direkter Verbindung mit der Rücklaufleitung, die sich von der Rücklauföffnung T zur Rücklaufleitung 110 von dem Schaltventil 104 erstreckt. Ein Ventilstopfen 238, der mit dem Kolben 234 mittels eines Abschnitts mit einem reduzierten Durchmesser verbunden ist, schließt eine Öffnung in die Bypass- Kammer 236, die mit der Druckleitung 203 in Verbindung steht. Der Ventilstopfen 238 befindet sich normalerweise in geschlossenen und abdichtenden Eingriff mit einem Sitz 240, der durch den Entlastungsventilkörper ausgebildet ist, um eine Verbindung zwischen der Druckleitung 203 und der Bypass-Kammer 236 abzuschneiden, wie in den Fig. 20 bis 22 gezeigt ist. Dieser verschließende Eingriff wird durch die Feder und den Druck in der Druckkammer 232 aufrechterhalten. Der Druck wirkt auf die größere Kolbenseite, die der Druckkanmer 232 gegenüberliegt. Das Absperrventil stellt sicher, daß die Kammer 232 mit Druck verbunden ist, ungeachtet, welche der zwei Öffnungen 216, 218 mit der Druckleitung verbunden ist. Wenn die Öffnung 216 mit der Druckleitung verbunden ist, wird die Kugel 228 des Absperrventils 220 in die Position, die in Fig. 20 gezeigt ist, bewegt, um auch die Druckkammer 232 des Entlastungsventils 230 mit der Druckleitung in Verbindung zu bringen. Die Verbindung der Öffnung 218 mit der Druckleitung bewegt die Absperrventilkugel 228 in die Position, die in Fig. 21 gezeigt ist, um die Druckkammer 232 wieder mit der Druckleitung zu verbinden. Somit verbleibt der Ventilstopfen 238 des Entlastungsventils 230 während aller Stufen des normalen Betriebs des Systems in einer geschlossenen Position.
Der Steuerblock 102 kann ferner eines oder mehrere Elemente einer herkömmlichen Bauart enthalten. Vorzugsweise enthält er ein Entlastungsventil 242 einer bekannten Bauart. Die Funktion des Ventils 242 liegt darin, das System gegen übermäßigen Druck zu schützen, indem ein Kanal durch das Ventil 242 von der Drucköffnung P zur Rücklauföffnung T vorgesehen ist, um den Druck zu entlasten, wenn ein Druck an der Öffnung P einen bestimmten Pegel überschreitet. Das Beispiel eines geeigneten Ventils, das in den Zeichnungen gezeigt ist, ist das Vickers Ventil (Marke) mit der Modell-Nr. RV2-10-I-0-40. Ein anderes Beispiel ist das Vickers-Ventil mit der Modell-Nr. RV6-10-C-0-50/40. Das letztere ist derzeit bevorzugt, da es nicht die Tendenz des dargestellten Ventils hat, nach hinten zu schwimmen und eine Strömung von der Leitungsverbindungsöffnung T zu der Leitung 110 zuzulassen, durch das Ventil 242 und in die Leitung 212 hinein.
Der normale Betrieb des Systems zur Betätigung eines Förderers und zur damit verbundenen Förderung einer Last ist in den Fig. 1 bis 8 dargestellt. Die Fig. 1 bis 4 stellen die Entladesequenz dar, bei der eine Last nach hinten gefördert wird (nach rechts in der Zeichnung). Die Fig. 5 bis 8 stellen die Beladesequenz dar, bei der eine Last in die Vorwärtsrichtung gefördert wird. Die hier verwendeten Begriffe "Rückwärts" und "Vorwärts" und dergleichen werden verwendet, um die Förderrichtung anzugeben, wenn eine Last aus einem Anhänger entladen oder in einen Anhänger geladen werden soll. Diese werden zum Zwecke der Erläuterung verwendet und es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die Verwendung in einem Förderer, der in einem Anhänger eingebaut ist, zu begrenzen. Es ist selbstverständlich beabsichtigt, daß die Vorrichtung der Erfindung so verstanden wird, daß sie verwendet werden kann, um den Vorteil in der Verbindung mit den Förderern in verschiedenen Einbauarten zu nutzen, von denen nur einer davon ein Anhänger ist.
Bezugnehmend auf Fig. 1 befindet sich der Zylinder 8 eines jeden Motors 2, 4, 6 zu Beginn der Entladungssequenz in der rückwärtigen Position, die gezeigt ist. In dieser Position ist der Anschlag 126, der von der transversalen Antriebsstange 18 für den ersten Motor getragen wird, mit dem Anschlag 124 auf der Steuerstange 122 des Schaltventils 104 in Eingriff und hat dadurch die Spule des Schaltventils 104 in ihre äußerst hintere Position bewegt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Das Vierwege-Ventil 210 befindet sich in der Position, die in Fig. 20 gezeigt ist, in der die Drucköffnung 212 mit der Öffnung 216 in Verbindung steht. Das Vierwege-Ventil 210 wird während der Entladungssequenz in dieser Position gehalten, um das Entladungssteuerventil 160 in der geschlossenen Position zu halten, wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist, durchgehend in dieser Sequenz. Der Druck, der durch die Drucköffung P in den Steuerblock 102 gelangt, strömt durch die Druckleitung 202 zur Öffnung 212 des Vierwege-Ventils 210, durch das Ventil 210 und aus der Ventilöffnung 216 heraus, durch den Absperrventilpfad 222 und zu dem Steuerkanal 166 und die Steuerkammer 164 in den vorderen Verteiler 166. Der Druck in der Steuerkammer 164 wirkt auf den Kolben 162 des Entladungsteuerventils 160, um das Ventilelement 168 in seiner geschlossenen Position zu halten.
Zur gleichen Zeit strömt Druck aus der Drucköffnung P durch die Druckleitungen 203 und 108 durch den Steuerblock 102 und den Schaltventilkörper 106 zum Schaltventil 104. In der Position des Schaltventils 104, die in Fig. 1 gezeigt ist, steht der Druck in der Leitung 108 durch die Leitung 120 mit dem hinteren Steuerkanal 118 in dem hinteren Verteiler 98 in Verbindung. Der vorwärtige Steuerkanal 114 in dem vorderen Verteiler 96 ist durch das Schaltventil 104 mit dem Rücklauf verbunden. Die Steuerkammer 164 in dem hinteren Verteiler 98 für das Beladungssteuerventil 192 ist durch den Steuerkanal 194 und die Leitung 196, den Absperrventilpfad 224 und die Öffnungen 218, 214 des Vierwege-Ventils 210 mit dem Rücklauf verbunden.
Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 1 sind die Ventilstopfen 68 der Rückschlagventile 66 in den Motoren 4, 6 an den hinteren Enden der Motoren 2, 4, 6 beide geschlossen, aufgrund des Eingriffs der Ventilsteuerstangen 82 durch die entsprechenden Hubbegrenzer 54. Der Druck, der in den Steuerkanal 118 des hinteren Verteilers 98 strömt, öffnet das Beladungssteuerventil 192 und strömt frei hinter das Ventilelement 168 in den V-förmigen Kanal 190 zur Öffnung 180 des ersten Motors 2 und durch die Öffnung 180 in die Kolbenstangenkammer 33 des ersten Motors 2.
Druck wird ebenso an die Kolbenstangenkammer 33 der zweiten und dritten Motoren 4, 6 geliefert. Druck gelangt von dem V- förmigen Kanal 190 durch die Öffnung 178 und hinter das offene Rückschlagventil 66 in den zweiten Motor 4. Er gelangt ferner über den V-förmigen Kanal 118 und den dritten Motor 6 in die Öffnung 176. Druck wird durch den hinteren Steuerkanal 118, hinter das Beladungsbeschränkungsventil 186 und durch die Öffnung 172 an den dritten Motor 6 geliefert. Der Druck in dem hinteren Ende des dritten Motors 6 tritt ferner aus dem dritten Motor 6 aus hinter dessen geöffnetes Rückschlagventil 66 und aus dessen Öffnung 174 in den V-förmigen Kanal 188 zum zweiten Motor 4. In jedem der drei Motoren 2, 4, 6 steht der Druck in der Kolbenstangenkammer 33 über die vorwärtige Leitung 48 mit der vorwärtigen Ringkammer 38 in Verbindung.
In jedem Motor 2, 4, 6 wirkt Druck in der Kammer 33 auf die Teilerwand 34 und Druck in der ringförmigen Kammer 38 wirkt auf den vorwärtigen Zylinderkopf 26, um zu beabsichtigen, den Motorzylinder 8 in eine vorwärtige Richtung zu bewegen. Jedoch bewegt sich nur der Zylinder 8 des ersten Motors 2 nach vorne, da die anderen zwei Motoren hydraulisch blockiert sind. Die Stangenkammer 29 und die Hauptkammer 40 des vorwärtigen Abschnitts des ersten Motors 2 und die ringförmige Kammer 44 des hinteren Abschnitts des Motors 2 sind über eine Öffnung 132 des Motors 2 und einen vorwärtigen Steuerkanal 114 mit dem Rücklauf verbunden. Dies gestattet es, daß der Druck, der an das hintere Ende des Motors 2 geliefert wird, den Zylinder 8 in eine Vorwärtsrichtung bewegt. Die Zylinder 8 der zweiten und dritten Motoren 4, 6 bewegen sich nicht, da die entsprechenden Kammern 29, 40, 44 der zwei Motoren 4, 6 durch das geschlossene Enladungssteuerventil 160 und die geschlossenen vorwärtigen Rückschlagventile 66 von dem Rücklauf abgesperrt sind.
Fig. 2 zeigt die nächste Stufe der Entladungssequenz, die der Bewegung des ersten Motorzylinders 8 in seine vorderste Maximalposition folgt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Das Rückschlagventil 66 in dem vorderen Ende des ersten Motors 2 wurde durch den Kontakt zwischen der Ventilsteuerstange 82 und dem Hubbegrenzer 54 am Ende des vorwärtigen Hubs des Motors 2 geöffnet. Deshalb steht die Öffnung 136 des zweiten Motors 4 mit dem Rücklauf über den V-förmigen Kanal 156, die Öffnung 134 des ersten Motors 2 und das zweite geöffnete Rückschlagventil 66 in Verbindung. Dies gestattet es, daß der Zylinder 8 des zweiten Motors 4 nach vorne bewegt wird.
Fig. 3 veranschaulicht die nächste Stufe der Entladesequenz, in der das vorwärtige Rückschlagventil 66 in dem zweiten Motor 4 durch das vorwärtige Ende der Hubbewegung des Zylinders 8 des zweiten Motors 4 geöffnet wurde. Das geöffnete Rückschlagventil 66 steht über die Öffnung 138 im zweiten Motor 4 mit der Öffnung 140 in dem dritten Motor 6 in Verbindung. Dies gestattet es, daß sich der Zylinder 8 des dritten Motors 6 nach vorne bewegt. Da sich der Zylinder 8 dem Ende seines vorwärtigen Hubs nähert, gelangt der Anschlag 130, der von der dritten transversalen Antriebsstange 22 getragen wird, mit dem Anschlag 128 auf der Schaltventilsteuerstange 122 in Eingriff. Der Eingriff verschiebt die Spule des Schaltventils 104 in seine zweite Position, in der der vorwärtige Steuerkanal 114 mit der Druckleitung und der hintere Steuerkanal 118 mit dem Rücklauf verbunden wird.
Sobald die Zylinder 8 alle drei Motoren 2, 4, 6 sequentiell in ihre vorwärtigen Positionen bewegt haben, wie vorstehend beschrieben wurde, werden die drei Zylinder 8 gleichzeitig nach hinten bewegt, um die Last rückwärts zu fördern. Fig. 4 stellt die Konfiguration des Systems zu Beginn dieser gleichzeitigen Bewegung dar. Das Verschieben des Schaltventils 104 am Ende des Vorwärtshubs des dritten Motors 6 bewirkt, daß Druck an die vorwärtigen Enden eines jeden der drei Motoren 2, 4, 6 über den vorwärtigen Steuerkanal 114 geliefert wird. Der Druck in dem Kanal 114 geht hinter das Entladungbeschränkungsventil 146 in die Öffnung 132 des ersten Motors 2, hinter das geöffnete Rückschlagventil 66, aus der Öffnung 134 und durch den V-förmigen Kanal 156 in den zweiten Motor 4 durch dessen Öffnung 136. Der Druck in dem zweiten Motor 4 strömt hinter das geöffnete Rückschlagventil 66 und aus der Öffnung 138, durch den V-förmigen Kanal 158 und in den dritten Motor 6, durch dessen Öffnung 140.
Am hinteren Ende der Motoren 2, 4, 6 wurden die inneren Rückschlagventile 66 der zweiten und dritten Motoren 4, 6 durch die Ventilfedern 72, 74 geschlossen. Das Beladungssteuerventil 192 verbleibt geöffnet, da dessen Steuerkammer 164 unverändert mit dem Rücklauf verbunden bleibt und der Rücklaufdruck in dem V- förmigen Kanal 190 und die Druckflächendifferenz zwischen dem Kolben 162 und dem Ventilelement 168 hindern es am Schließen. Das hintere Ende eines jeden der drei Motoren 2, 4, 6 ist über den hinteren Steuerkanal 118, die Leitung 120, das Schaltventil 104 und die Rücklaufleitung 110 mit dem Rücklauf verbunden. Das hintere Ende des ersten Motors 2 ist durch die Öffnung 180 und den V-förmigen Kanal 190 und über das Ventilelement 168 des Beladungssteuerventil 192 hinaus mit dem Steuerkanal 118 verbunden. Das hintere Ende des dritten Motors 6 ist durch die Öffnung 172 und hinter das Beladungsbeschränkgungsventil 186 mit dem Kanal 118 verbunden. Wenn sich die Zylinder 8 zu bewegen beginnen, bewirkt der Rücklaufdruck in dem hinteren Ende des zweiten Motors 4, daß das innere Rückschlagventil 66 des zweiten Motors 4 ausreichend aufreißt, um es dem hydraulischen Fluid zu ermöglichen, aus der hinteren Stangenkammer 33 in den V-förmigen Kanal 190 zu entweichen, der mit dem Rücklauf verbunden ist, wie vorstehend beschrieben wurde. Der Druck in den vorwärtigen Enden der ersten und zweiten Motoren 2, 4 hält die vorwärtigen Rückschlagventile 66 in einer geöffneten Position.
Der Druck in den vorwärtigen Enden der Motoren 2, 4, 6 bewirkt, daß sich die Zylinder 8 gleichzeitig nach hinten bewegen. Da sich die Motoren 2, 4, 6 nach hinten bewegen, wird das Entweichen von Fluid aus der Stangenkammer 33 des dritten Motors 6 durch das Beladungsbeschränkungsventil 188 eingeschränkt. Das Ventilelement 148 des Ventils 186 ist durch die schwere Feder 150 vorgespannt, um die Strömung über das Ventilelement 148 hinaus zu beschränken. Diese Beschränkung der Strömung von dem dritten Motor 6 gewährleistet, daß sich der dritte Motor 6 nicht schneller als die anderen zwei Motoren 2, 4 bewegt. Während des Endes des Hubabschnitts der gleichzeitigen Bewegung gelangt der Anschlag 126, der durch die erste transversale Antriebsstange 18 getragen wird, mit dem Schaltventilsteuerstangenanschlag 124 in Eingriff, um das Schaltventil 104 in seine erste Position zurückzubringen, wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist. Am Ende des rückwärtigen Hubs öffnen die Hubbegrenzer 54 der zweiten und dritten Motoren 4, 6 die hinteren inneren Rückschlagventile 66, so daß das System zu der Konfiguration, die in Fig. 1 gezeigt ist, zurückkehrt und die Entladungssequenz wiederholt wird, um die Zylinder 8 sequentiell nach vorne zu bewegen und anschließend gleichzeitig zurück, bis die gewünschte Förderung der Last vollendet wurde.
Die Entladungssequenz ist umgekehrt zur Ladesequenz. Die Umkehrung der Sequenz wird durch Bewegen des Vierwege-Ventils 210 in die Position, die in Fig. 21 gezeigt ist, bewerkstelligt. Das Ventil 210 wird durchgehend während dem Beladungsbetrieb in dieser Position gehalten, um die Steuerkammer 164 des Entladesteuerventils 160 mit dem Rücklauf zu verbinden, und um die Steuerkammer 164 des Ladesteuerventils 192 mit der Druckleitung zu verbinden. Dies hält das Ladesteuerventil 192 in der geschlossenen Position, die in den Fig. 5 und 8 gezeigt ist, und gestattet es, daß das Entladungsteuerventil 160 durchgehend während des Ladebetriebs geöffnet verbleibt, wie in den Fig. 5 und 8 gezeigt ist. Das Schaltventil 104 verbleibt während der ersten Stufe der Ladesequenz in der Position, die in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.
Zu Beginn der Ladesequenz sind alle Motorzylinder 8 in deren vorwärtigen Positionen, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Gemäß Fig. 5 wird Druck durch das Schaltventil 104 an das vorwärtige Ende eines jeden der Motoren 2, 4, 6 geliefert. Das Druckströmungsmuster ist dasselbe wie in Fig. 4, mit der Ausnahme, daß der Druck an den dritten Motor 6 hinter das geöffnete Entladungsteuerventil 160 geliefert wird, ebenso wie durch die ersten und zweiten Motoren 2, 4. Das hintere Ende des dritten Motors 6 ist durch dessen Öffnung 172, hinter das Ladebegrenzungsventil 186 und durch den hinteren Steuerkanal 118, die Leitung 120 und das Schaltventil 104 mit dem Rücklauf verbunden. Die Verbindung der hinteren Enden der ersten und zweiten Motoren 2, 4 mit dem Rücklauf sind durch das geschlossene Ladesteuerventil 192 und die geschlossenen inneren Rückschlagventile. 66 in den zweiten und dritten Motoren 4, 6 abgeschnitten. Deshalb bewegt sich der Zylinder 8 des dritten Motors 6 nach hinten, während die Zylinder 8 der übrigen zwei Motoren 2, 4 in deren vorwärtigen Positionen verbleiben.
Wenn der dritte Zylinder 8 seine hintere Position, die in Fig. 6 gezeigt ist, erreicht, öffnet er das Rückschlagventil 66 im hinteren Ende des dritten Motors 6, um das hintere Ende des zweiten Motors 4 mit dem Rücklauf zu verbinden. Dies erlaubt es, daß sich der Zylinder 8 des zweiten Motors 4 nach hinten in die Position, die in Fig. 7 gezeigt ist, bewegt. Da der zweite Zylinder 8 durch sein Ende der Hubbewegung geht, öffnet er das Rückschlagventil 66 in dem hinteren Ende des zweiten Motors 4, um das hintere Ende des ersten Motors 2 mit dem Rücklauf zu verbinden. Dies resultiert in einer Rückwärtsbewegung des Zylinders 8 des ersten Motors 2. Wenn sich der Zylinder 8 dem Ende seines Hubs nähert, gelangt der Anschlag 126, der durch die erste transversale Antriebsstange 18 getragen wird, mit dem Anschlag 124 auf der Schaltventilsteuerstange 122 in Eingriff, um die Schaltventilspule in die Position, die in Fig. 8 gezeigt ist, zu verschieben.
Fig. 8 stellt das System dar, das der Vervollständigung der hinteren sequentiellen Bewegung der drei Zylinder 8 folgt. Das Verschieben des Schaltventils 104 hat die vorwärtigen Enden der Motoren 2, 4, 6 mit dem Rücklauf und die hinteren Enden der Motoren 2, 4, 6 mit der Druckleitung verbunden. Die Verbindungen mit der Druckleitung und dem Rücklauf der hinteren und vorderen Abschnitte der Motoren 2, 4, 6 haben dasselbe Muster, wie die Verbindung mit der Druckleitung und dem Rücklauf der jeweiligen vorderen und hinteren Abschnitte der Motoren 2, 4, 6, wie in Fig. 4 gezeigt ist, wobei die Verbindungen mit den ersten und dritten Motoren 2, 6 diesselben sind, wie die Verbindungen mit den dritten und ersten Motoren 6, 2 in Fig. 4. Die Verbindungen, die in Fig. 8 gezeigt sind, resultieren in der gleichzeitigen Bewegung aller dreier Zylinder 8 in die Vorwärtsrichtung, um die Last nach vorne zu fördern. Während der gleichzeitigen Bewegung verhindert die Beschränkung, die durch die Entladungbeschränkungsventile 146 vorgesehen sind, daß sich der erste Motor 2 schneller als die anderen zwei Motoren 4, 6 bewegt. Wenn die Zylinder 8 das Ende ihres Vorwärtshubs erreichen, gelangt der Anschlag 130, der durch die dritte transversale Antriebsstange 22 getragen wird, mit dem Steuerstangenanschlag 128 des Schaltventils in Eingriff, um das Schaltventil in die Position zurückzuschieben, die in den Fig. 5 bis 7 gezeigt ist, so daß die sequentielle Bewegung, die in den Fig. 5 bis 7 dargestellt ist, folgt. Der Zyklus wird wiederholt, bis die Last vollständig gefördert worden ist.
Wenn der Förderer nicht in Gebrauch ist, um eine Last zu bewegen, wird das Vierwege-Ventil 210 in die AUS-Position gedreht, wie in Fig. 22 gezeigt ist. In dieser Position ist die Verbindung der Drucköffnung 212 des Ventils 210 zu den übrigen Ventilöffnungen blockiert. Die Rücklauföffnung 214 ist sowohl mit der Öffnung 216 als auch mit der Öffnung 218 verbunden, so daß die Druckkammer 232 des EIN-AUS-Entlastungsventils 230 über ein Sperrventil 220 mit dem Rücklauf verbunden ist. Da die Bypass- Kammer 236 des Ventils 230 ferner mit dem Rücklauf verbunden ist, wirkt der Druck von der Druckleitung 203 auf den Ventilstopfen 238, um das Ventil 230 zu öffnen. Dies schließt Druck von der Drucköffnung P zur Rücklauföffnung T kurz.
Die vorhergehende Diskussion beschreibt den normalen Betrieb des Systems. Das System hat ferner ein Schutzmerkmal ähnlich zu jenem, das in der US-A-5375619 offenbart ist (veröffentlicht am 27. Dezember 1994). Dieses Merkmal verhindert eine Beschädigung des Systems, wenn die Druck- und Rücklauföffnungen P, T des Steuerblocks 102 inkorrekt verbunden sein sollten, so daß die Öffnung P mit dem Rücklauf verbunden ist und die Öffnung T mit der Druckleitung verbunden ist. Sollte dies auftreten, ungeachtet der Position des Vierwege-Ventils 210, schließt das Rückschlagventil 244, um eine Verbindung des Drucks von der Öffnung T zu der Öffnung 214 des Vierwege-Ventils 210 zu verhindern. Druck in der Verzweigung der Leitung von der Öffnung T, die sich zur Rücklaufleitung 110 erstreckt, ist mit der Bypass- Kammer 236 des Entlastungsventils 230 verbunden. Wenn sich das Vierwege-Ventil 210 entweder in dessen Entladeposition, die in Fig. 20 gezeigt ist, oder in dessen Ladeposition, die in Fig. 21 gezeigt ist, befindet, ist die Druckkanmer 232 des Entlastungsventils 230 über das Sperrventil 220, die Öffnung 218 oder 216 des Vierwege-Ventils 210, die Öffnung 212 des Ventils 210 und die Druckleitung 202 mit dem Rücklauf verbunden. Die Kugel 228 des Absperrventils 220 befindet sich in der Setzposition, wenn die Druck- und Rücklaufverbindungen hergestellt werden. Bevor sich die Kugel 228 setzen kann, bewegt sich ausreichendes hydraulisches Fluid aus der Kammer 232 und durch das Absperrventil 220, um es dem Ventilstopfen 238 des Entlastungsventils 230 zu gestatten, dessen Sitz zu entfernen. Danach verbleibt die Kugel 228 in der geöffneten Position. In der Leitung 202 ist die Beschränkung der Strömung durch das Beschränkungselement 206 durch die Öffnung des Rückschlagventils 208 begrenzt, sollte sich Druck in der Leitung 202 aufbauen. Das Ergebnis ist die Öffnung des Entlastungsventils 230 aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Bypass-Kammer 236 und der Druckkanmer 232. Dies gestattet es, den Druck von der Öffnung T durch das Entlastungsventil 230 über die Öffnung P zum Rücklauf kurzzuschließen. Das System wird nicht arbeiten und das Bedienungspersonal wird bemerken, daß eine Falschverbindung erfolgte.
Wenn sich das Vierwege-Ventil 210 in der AUS-Position, die in Figur. 22 gezeigt ist, befindet, ist die Verbindung zwischen der Öffnung 212 und den anderen Ventilöffnungen durch die Ventilspule blockiert. Das Ventil 210 verbindet beide Öffnungen 216, 218 mit der Öffnung 214, so daß die Druckkammer 232 des Entlastungsventils 230 über das Absperrventil 220 mit der Öffnung 214 verbunden ist. Ein Entweichen von Fluid aus der Öffnung 214 wird durch das geschlossene Rückschlagventil 244 verhindert. Jedoch bewegt sich ausreichend Fluid von der Kammer 232 durch das Absperrventil 220 und in die Leitung 216 oder 218, zur entsprechenden Steuerkammer 164, um es dem Entlastungsventil 230 zu gestatten, geöffnet zu werden.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung hier erläutert und beschrieben wurde, ist es beabsichtigt, daß es vom Fachmann verstanden wurde, daß verschiedene Modifikationen hinsichtlich der Gestalt und im Detail erfolgen könnten, ohne den Schutzgedanken der Erfindung, wie sie durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist, zu verlassen.

Claims

1. Steuersystem für einen sich hin- und herbewegenden Fluidförderer einer Bauart, die eine Vielzahl an Bodenplatten und eine Vielzahl an fluiddruckbetriebenen Antriebsmotoren (2, 4, 6) hat, zum Hin- und Herbewegen der Bodenplatten, wobei jeder Motor (2, 4, 6) gegenüberliegende vorwärtige und rückwärtige Enden hat, wobei das System ein Schaltventil (104) aufweist, zum abwechselnden Verbinden der vorwärtigen und rückwärtigen Enden der Motoren (2, 4, 6) mit der Druckleitung und dem Rücklauf, um die Bodenplatten hin- und herzubewegen; dadurch gekennzeichnet, daß das System desweiteren aufweist:

ein vorwärtiges Steuerventil (160), das eine geschlossene Position hat, in der es eine direkte Verbindung zwischen dem Schaltventil (104) und jedem der vorwärtigen Enden mit Ausnahme eines ersten vorwärtigen Endes blockiert; und ein rückwärtiges Steuerventil (192), das eine geschlossene Position hat, in der es eine direkte Verbindung zwischen dem Schaltventil (104) und jedem der rückwärtigen Enden mit Ausnahme eines ersten rückwärtigen Endes blockiert, wobei jedes der Steuerventile (160, 192) eine Steuerkammer (164) hat; und

ein Vierwege-Ventil (210), das erste und zweite Öffnungen (212, 214) hat, die jeweils mit der Druckleitung und dem Rücklauf verbunden sind, und dritte und vierte Öffnungen (216, 218), die jeweils mit den Steuerkammern (164) der vorwärtigen und rückwärtigen Steuerventile (160, 192) in Verbindung stehen;

wobei das Vierwege-Ventil (210) eine erste Position hat, in der es eine der Steuerkammern (164) mit der Druckleitung und die andere der Steuerkammern (164) mit dem Rücklauf verbindet, um zu bewirken, daß der Förderer eine Last in einer ersten Richtung fördert, und eine zweite Position, in der es die eine und die andere der Steuerkammern (164) jeweils mit dem Rücklauf und der Druckleitung verbindet, um zu bewirken, daß der Förderer eine Last in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung fördert.

2. System gemäß Anspruch 1, wobei jedes der Steuerventile (160, 192) einen langgezogenen Ventilschaft aufweist, und einen Kolben (162) und einen Ventilstopfen (168), der von dem Schaft getragen wird und in Längsrichtung entlang des Schafts davon beabstandet ist, wobei der Kolben (162) und der Stopfen (168) eine Druckkammer dazwischen bilden, wobei der Kolben (162) die Drückkammer von der Steuerkammer (164) trennt, und wobei der Kolben (162) und der Stopfen (168) gegenüberliegende Druckoberflächen mit unterschiedlichen Druckoberflächenflächeninhalten haben, so daß sich dann, wenn die Steuerkammer (164) mit der Druckleitung verbunden ist, der Ventilstopfen (168) in der Sitzposition befindet, um das Steuerventil (160, 192) zu schließen, und dann, wenn die Steuerkanmer (164) mit dem Rücklauf verbunden ist, der Ventilstopfen (168) in der geöffneten Position verbleibt, um das Steuerventil (160, 192) zu öffnen.

3. Steuersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Bodenplatten in Sätzen und Gruppen angeordnet sind, wobei jede Gruppe benachbarte Bodenplatten umfaßt, eine von jedem Satz; wobei ein fluiddruckbetriebener Antriebsmotor (2, 4, 6) für jeden Satz vorhanden ist, wobei die Motoren (2, 4, 6) benachbart und parallel zueinander positioniert sind; und wobei das System folgendes aufweist:

einen vorwärtigen Verteiler (96), der angrenzend an den vorwärtigen Enden der Motoren (2, 4, 6) positioniert ist und einen vorwärtigen Steuerkanal (114) hat, der mit jedem der vorwärtigen Enden verbunden ist, und einen vorwärtigen Verbindungskanal (156), der sich zwischen einem ersten der vorwärtigen Enden und einem benachbarten der vorwärtigen Enden erstreckt;

einen rückwärtigen Verteiler (98), der benachbart zu den rückwärtigen Enden der Motoren (2, 4, 6) angeordnet ist und einen rückwärtigen Steuerkanal (118) hat, der mit jedem der rückwärtigen Enden verbunden ist, und einen rückwärtigen Verbindungskanal (188), der sich zwischen einem ersten der rückwärtigen Enden und einem benachbarten der rückwärtigen Enden erstreckt; und

wobei in jedem des ersten vorwärtigen Endes und des ersten rückwärtigen Endes ein inneres Steuerventil (66) positioniert ist, um den Verbindungskanal (156, 188) zu öffnen und zu schließen;

das Schaltventil (104), das abwechselnd die Steuerkanäle (114, 118) mit der Druckleitung und dem Rücklauf verbindet, um die Bodenplatten hin- und herzubewegen;

wobei das vorwärtige Steuerventil (160) mit einem Steuerdruck betrieben wird, und, in dessen geschlossener Position, eine Verbindung zwischen dem vorwärtigen Steuerkanal (114) und jedem der vorwärtigen Enden mit Ausnahme des ersten vorwärtigen Endes blockiert, und wobei das rückwärtige Steuerventil (192) mit einem Steuerdruck betrieben wird, und, in dessen geschlossener Position, eine Verbindung zwischen dem rückwärtigen Steuerkanal (118) und jedem der rückwärtigen Enden mit Ausnahme des ersten rückwärtigen Endes blockiert; und

das Vierwege-Ventil (210) in seiner ersten Position die vorwärtigen und rückwärtigen steuerdruckbetriebenen Steuerventile (160, 192) jeweils schließt und öffnet, und, in dessen zweiten Position jeweils die rückwärtigen und vorwärtigen steuerdruckbetriebenen Steuerventile (192, 160) schließt und öffnet.

4. System gemäß Anspruch 3, wobei jedes der steuerdruckbetriebenen Steuerventile (160, 192) einen langgezogenen Ventilschaft aufweist, und einen Kolben (162) und einen Ventilstopfen (168), der von dem Schaft getragen und in Längsrichtung entlang des Schafts davon beabstandet ist, wobei der Kolben (162) und der Stopfen (168) eine Druckkammer dazwischen ausbilden, wobei der Kolben (162) die Druckkammer von der Steuerkammer (164) trennt, und wobei der Kolben (162) und der Stopfen (168) gegenüberliegende Druckoberflächen mit unterschiedlichen Druckoberflächenflächeninhalten haben, so daß sich dann, wenn die Steuerkammer (164) mit der Druckleitung verbunden ist, der Ventilstopfen (168) in der Sitzposition befindet, um das steuerdruckbetriebene Steuerventil (160, 192) zu schließen, und dann, wenn die Steuerkammer (164) mit dem Rücklauf verbunden ist, der Ventilstopfen (168) in seiner geöffneten Position verbleibt, um das steuerdruckbetriebene Steuerventil (160, 192) zu öffnen.

5. Steuersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Bodenplatten in drei Sätzen und einer Vielzahl an Gruppen angeordnet sind, wobei jede Gruppe drei benachbarte Bodenplatten umfaßt, eine von jedem Satz; wobei erste, zweite und dritte fluiddruckbetriebene Antriebsmotoren (2, 4, 6) vorhanden sind, einer für jeden Satz, wobei die Motoren (2, 4, 6) benachbart und parallel zueinander positioniert sind; und wobei das System folgendes aufweist:

einen vorwärtigen Verteiler (96), der benachbart zu den vorwärtigen Enden der Motoren (2, 4, 6) positioniert ist und einen vorwärtigen Steuerkanal (114) hat, der mit jedem der vorwärtigen Enden verbunden ist, und einen vorwärtigen Verbindungskanal (156, 158), der sich zwischen jedem benachbarten Paar der vorwärtigen Enden erstreckt;

einen rückwärtigen Verteiler (98), der benachbart zu den rückwärtigen Enden der Motoren (2, 4, 6) positioniert ist, und der einen rückwärtigen Steuerkanal (118) hat, der mit jedem der rückwärtigen Enden verbunden ist, und einen rückwärtigen Verbindungskanal (188, 190), der sich zwischen dem benachbarten Paar der rückwärtigen Enden erstreckt; und

wobei in jedem der vorwärtigen Enden der ersten und zweiten Motoren (2, 4) und den rückwärtigen Enden der zweiten und dritten Motoren (4, 6) ein inneres Steuerventil (66) vorhanden ist, wobei die innere Steuerventile (66) positioniert sind, um die Verbindungskanäle (156, 158, 188, 190) zu öffnen und zu schließen;

wobei das Schaltventil (104) abwechselnd die Steuerkanäle (114, 118) mit der Druckleitung und dem Rücklauf verbindet, um die Bodenplatten hin- und herzubewegen;

wobei das vorwärtige Steuerventil (160) steuerdruckbetätigt wird und in dessen geschlossener Position eine Verbindung zwischen dem vorwärtigen Steuerkanal (114) und den vorwärtigen Enden der zweiten und dritten Motoren (4, 6) blockiert, und wobei das rückwärtige Steuerventil (192) steuerdruckbetrieben wird, und, in dessen geschlossener Position, eine Verbindung zwischen dem rückwärtigen Steuerkanal (118) und den hinteren Enden der ersten und zweiten Motoren (2, 4) blockiert; und

wobei das Vierwege-Ventil (210) in dessen erster Position das vorwärtige steuerdruckbetriebene Steuerventil (160) schließt und dem rückwärtigen steuerdruckbetriebenen Steuerventil (192) gestattet, sich zu öffnen, um zu bewirken, daß der Förderer eine Last in der ersten Richtung fördert, und, in dessen zweiter Position das rückwärtige steuerdruckbetriebene Steuerventil (192) schließt und gestattet, daß das vorwärtige steuerdruckbetriebene Steuerventil (160) geöffnet wird, um zu bewirken, daß der Förderer eine Last in der zweiten, entgegengesetzten, Richtung, fördert.

6. System gemäß Anspruch 5, wobei jedes der steuerdruckbetriebenen Steuerventile (160, 192) einen langgezogenen Ventilschaft aufweist, und einen Kolben (162) und einen Ventilstopfen (168), der durch den Schaft getragen und in Längsrichtung entlang des Schafts davon beabstandet ist, wobei der Kolben (162) und der Stopfen (168) eine Druckkammer dazwischen ausbilden, wobei der Kolben (162) die Druckkammer von der Steuerkanmer (164) trennt, und wobei der Kolben (162) und der Stopfen (168) gegenüberliegende Druckoberflächen mit unterschiedlichen Druckoberflächenflächeninhalten haben, so daß sich dann, wenn die Steuerkammer (164) mit der Druckleitung verbunden ist, der Ventilstopfen (168) in der Sitzposition befindet, um das steuerdruckbetriebene Steuerventil (160, 192) zu schließen, und dann, wenn die Steuerkanmer (164) mit dem Rücklauf verbunden ist, der Ventilstopfen (168) in der geäffneten Position verbleibt, um das steuerdruckbetriebene Steuerventil (160, 192) zu öffnen.

7. System gemäß einem der Ansprüche 1, 3 und 5, aufweisend eine Drucköffnung (P), eine Rücklauföffnung (T), ein Bypass-Ventil (230) und ein Absperrventil (220), das zwischen dem Bypass- Ventil (230) und dem Vierwege-Ventil (210) positioniert ist;

wobei das Bypass-Ventil (230) einen Bypass-Kanal (236) hat, der die Druckleitungs- und Rücklauföffnungen (P, T) verbindet, ein Bypass-Ventilelement (238), das eine geschlossene Position hat, in der es den Kanal (236) verschließt, und eine Druckkammer (232); wobei das Absperrventil (220) ein Absperrventilelement (228) hat, das durch den Druck in irgendeiner der dritten und vierten Öffnungen (216, 218) des Vierwege-Ventils (210) frei bewegbar ist, um die Verbindung zwischen der einen der dritten und vierten Öffnungen (216, 218) und der Druckkammer (232) zu öffnen, um das Bypass-Ventilelement (238) während des normalen Betriebs des Förderers in seiner geschlossenen Position zu halten.

8. System gemäß einem der Ansprüche 1, 3 und 5, aufweisend eine Drucköffnung (P), eine Rücklauföffnung (T), ein Bypass-Ventil (230) und ein Absperrventil (220), das zwischen dem Bypass- Ventil (230) und dem Vierwege-Ventil (210) positioniert ist;

wobei das Bypass-Ventil (230) einen Bypass-Kanal (236) hat, der die Drucköffnung und die Rücklauföffnung (P, T) ein Beschränkungsventilelement (238), das eine geschlossene Position hat, in der es den Kanal (236) verschließt, und eine Druckkammer (232); und wobei das Absperrventil (220) erste und zweite Strömungskanäle (222, 224) hat, die sich hindurch erstrecken und jeweils mit den dritten und vierten Öffnungen (216, 218) des Vierwege-Ventils (210) in Verbindung kommen, wobei ein Mittelkanal die Strömungskanäle (222, 224) schneidet, eine Auslaßöffnung (226) mit der Druckkammer (232) verbunden ist und mit dem Mittelkanal zwischen den Strömungskanälen (222, 224) in Verbindung steht, und wobei das Absperrventilelement (228) in dem Mittelkanal positioniert und frei in die ersten und zweiten gegenüberliegenden gesetzten Positionen bewegbar ist, in denen es jeweils eine Verbindung zwischen der Auslaßöffnung (226) und den ersten und zweiten Strömungskanäle (224, 222) schließt;

wobei das Absperrventilelement (228) durch den Druck in irgendeiner der Strömungskanäle (222, 224) bewegbar ist, um die Verbindung zwischen dem einen der Strömungskanäle (222, 224) und der Auslaßöffnung (226) zu öffnen, um einen Druck an die Druckkammer (232) zu liefern, um das Bypass-Ventilelement (238) während des normalen Betriebs des Förderers in seiner geschlossenen Position zu halten.

9. System gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Schaltventil (104) und das Vierwege-Ventil (210) auf einem der Verteiler (96, 98) befestigt sind, und wobei die vorwärtigen und rückwärtigen steuerdruckbetriebenen Steuerventile (160, 192) jeweils in den vorwärtigen und rückwärtigen Verteilern (96, 98) integriert sind, um die externen Fluidverbindungen in dem System zu minimieren.