JPH0617682B2 - 負荷応答流体動力制御装置 - Google Patents

負荷応答流体動力制御装置

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JPH0617682B2
JPH0617682B2 JP59501821A JP50182184A JPH0617682B2 JP H0617682 B2 JPH0617682 B2 JP H0617682B2 JP 59501821 A JP59501821 A JP 59501821A JP 50182184 A JP50182184 A JP 50182184A JP H0617682 B2 JPH0617682 B2 JP H0617682B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポンプからの流量がポンプの吐出圧力と最大負
荷圧力とのあいだに一定の圧力差を維持するよう自動的
に変えられる負荷応答流体動力制御装置に関する。
より詳しく言えば、本発明はポンプからの流量がバイパ
ス制御によって変えられる負荷応答流体動力制御装置に
関する。
さらにより詳しく言えば、本発明はポンプからの流量が
ポンプを駆動する原動機の回転速度の変更によって変え
られる負荷応答流体動力制御装置に関する。
負荷応答流体動力制御装置は非常に望ましい、何故なら
ばそれは負荷に関する正確で的確に比例した制御を与え
るからである。そのような装置は、ハスラ（Ｈａｓｓｌ
ｅｒ）の米国特許第３，４８８，９５３号に記載のよう
な、バイパス型の出力流量制御装置を備えた、普通、低
速で駆動される安価な定容量のポンプを使用することが
できる。そのような装置は低いコストで優れた性能を与
えるが、高圧の少流量を利用するデュティサイクルでは
比較的に非効率である。この欠点はバドジック（Ｂｕｄ
ｚｉｃｋ）の米国特許第３，４４４，６８９号に記載の
装置によって克服されることができる。この特許におい
てはポンプの出力流量は負荷圧力信号に応じてポンプの
押しのけ容積の変化によって変えられる。そのような装
置は非常に効率がよいが、それが可変容量ポンプを使う
ので、比較的高価になる。
よって本発明の主たる目的は、定容量ポンプを利用し
て、高効率で低コストの負荷応答流体動力制御装置を提
供することであり、ポンプからの出力流量は、より高い
ポンプの流量の範囲内では、負荷圧力信号に応答して、
ポンプを駆動する原動機の速度の変更によって制御され
る。
本発明のもう１つの目的は、原動機の最小アイドリング
速度と関連するより低いポンプ流量の範囲内では、負荷
圧力信号に応答して、ポンプからの流量がバイパス流量
制御によって変えられる、高効率で低コストの負荷応答
流体動力制御装置を提供することである。
ポンプの吐出圧力と最大負荷圧力とのあいだに一定圧力
差を維持するため、ポンプの回転速度を変更することに
よって定容量ポンプからの流量を変えることは本発明の
さらに別の目的である。
ポンプの低回転速度範囲内においては、定容量ポンプか
らの流量を変えるために、バイパス流量制御を提供し、
またポンプの高回転速度範囲内においては、前記バイパ
ス流量制御を使用しないで、ポンプからの流量をポンプ
の回転速度の変更によって制御することは本発明のさら
に別の目的である。
バイパス流量制御からの制御出力に応じて、定容量ポン
プの可変速度制御を提供することは本発明のさらに別の
目的である。
ポンプの回転速度が低下させられている間の流量制御の
突然の低下と関連する流量ピークを散らすことは本発明
のさらに別の目的である。
簡単に言えば、本発明の上記の目的と利点は、定容量ポ
ンプの新規で高能率の流量を変える制御装置を提供する
ことによって達成され、この制御装置においては、ポン
プのアイドリング速度範囲で、低い馬力水準で、より低
効率のバイパス流量制御が使用され、一方、より大きい
馬力出力に相等するより高いポンプ速度の範囲内では、
ポンプからの流量は、ポンプの回転速度を変えることに
よって非常に効率よく制御される。制御操作の２つの形
態においてポンプからの流量は、変えられて、ポンプの
吐出圧力と最大負荷圧力とのあいだに一定の圧力差を維
持する。
第１図を参照すると、全体的に１０で示されたバイパス
弁の１つの実施例は定容量ポンプ１１と略図で示される
作業装置１２との間に置かれ、図式的に示される負荷圧
力感知回路１３を備える。負荷圧力感知回路１３は線１
４を通ってバイパス弁１０に最大負荷圧力信号を伝達す
る働きをする。機械的駆動装置１６を介して原動機１５
によって駆動される定容量ポンプ１１はバイパス弁１０
の入口芯１８に吐出管路１７によって接続されている。
バイパス弁１０は次いで作業装置１２に接続されてい
る。バイパス弁１０は円形穴２０を設けたハウジング１
９を有し、円形穴２０は絞り端２２ａに終る絞りスロッ
ト２２を備えたバイパス・スプール２１を滑動可能に案
内し、絞り端２２ａは入口芯１８と排出芯２３の間のバ
イパス流を絞りによって制御している。バイパス・スプ
ール２１は円形穴２０に対して空間２４と２５を画定す
る。空間２５は管路２６と管路２７によって入口芯１８
と接続され、よって定容量ポンプ１１の吐出圧力と直接
連通している。空間２４は管路１４によって作業装置１
２の負荷圧力感知回路１３に接続され、またバイパス・
スプール２１を入口芯１８と排出芯２３のあいだの連通
が阻止される位置に向かって押圧している制御ばね２８
を内包している。バイパス・スプール２１には延長部２
９が設けられ、この延長部２９はバイパス・スプールの
動きを検出する検出装置である位置信号発生器３１の作
動棒３０と選択的に係合する。作動棒３０はばね３２に
よって図示の位置に向かって押圧されている。位置信号
発生器３１は信号伝達機構３３を経て原動機１５の速度
制御器３４に接続されている。定容量ポンプ１１と作業
装置１２とは周知の方法によってタンク３５につながれ
ている。
第２図を参照すると、第１図と第２図の類似の構成部材
は同じ数字によって表わされる。全体的に３６で示すバ
イパス弁は定容量ポンプ１１と、バイパス弁３６に最大
負荷圧力信号を伝達する働きをする図式的に示される負
荷圧力感知回路１３を設けた図式的に示される作業装置
１２との間に置かれる。定容量ポンプ１１は管路１７と
管路３７とを経て入口芯１８に接続され、さらに、管路
１７によって空間２５に接続されている。バイパス・ス
プール３８にはタイミング面３９が設けられており、タ
イミング面３９は空間２４を制御芯４０に選択的に連通
させている。制御芯４０は次いで管路４１によって全体
的に４２によって表わされる検出装置である作動制御器
に接続される。検出装置である作動制御器４２は、円形
穴４４の中に滑動可能に案内され、また、ばね４５によ
って押圧されているピストン４３を備えており、それと
共に空間４６と４７を画定している。空間４６は管路１
７，３７及び４８によって定容量ポンプ１１の吐出側に
接続されている。空間４７は管路４１によって制御芯４
０と接続され、また管路４９によって全体的に５０で表
わされる一定漏洩制御器に接続される。一定漏洩制御器
５０は円形穴５２の中に案内されるメータリングスプー
ル５１を備える。円形穴５２は空間５３，５４及び５５
を画定する。メータリングスプール５１はばね５６によ
って押圧され、また絞りスロット５７とメータリングオ
リフィス５８を備える。
第３図を参照すると、第１図、第２図及び第３図の類似
の構成部材は同じ数字によって表わされる。図式的に示
される第１図と第２図の負荷圧力感知回路１３は第３図
において詳細に示され、また負荷Ｗを制御するアクチュ
エータ５９、全体的に６０で表わされる方向制御弁及び
もう１つの図式的に示される作業装置６１から成立す
る。方向制御弁６０は絞りスロット６５を設けた方向制
御スプール６４を円形穴６３とともに滑動可能に案内す
るハウジング６２を備える。方向制御スプール６４は入
口芯６６を荷重芯６７と選択的に連通させている。負荷
圧力感知ポート６８は管路６９、シャトル弁７０及び管
路１４によって空間２４に接続されている。シャトル弁
７０は又、管路７１によって作業装置６１の負荷圧力検
知回路と接続されている。方向制御弁６０の入口芯６６
は管路７２とチェック弁７３によって入口芯１８と接続
され、入口芯１８は次いで管路７４とチェック弁７５に
よって作業装置６１に接続されている。
さて第１図に返って、作業装置１２は、この技術におい
て周知のように、負荷を制御するいくつかのアクチュエ
ータから成り立つことができ、各アクチュエータは次い
で負荷感知ポートを備える負荷応答方向制御弁によって
制御される。そのような負荷感知ポートからの負荷圧力
信号は負荷圧力検知回路によって接続され、負荷圧力検
知回路が当該技術において周知のやり方で一連のチェッ
ク弁を介して最大負荷圧力信号をポンプ流制御装置に伝
達する。そのような最大負荷圧力信号は負荷感知回路１
３から管路１４を通ってバイパス弁１０に伝達される。
バイパス弁１０のバイパス・スプール２１は一端におい
て空間２４の中の最大負荷圧力とばね２８の押圧力とを
受け、一方、他の端では空間２５内のポンプ吐出圧力に
よって生じた力を受ける。周知のやり方で、これらの力
を受けるあいだ、バイパス・スプール２１は自動的にあ
る絞り位置をとる。その位置では、バイパス弁１０は、
絞りスロット２２によって入口芯１８と排出芯２３の間
のバイパス流れを絞ってポンプ吐出圧力と最大負荷圧力
との間に一定の圧力差を維持する。当該技術において周
知のように、この一定圧力差はばね２８の予負荷に比例
する。作業装置１２の要求流量が大きくなるときは、バ
イパス・スプール２１は左から右に動き、漸進的により
小さいバイパス流れに絞る。作業装置１２の要求流量が
定容量ポンプ１１の出力に等しいならば、絞り端２２ａ
は入口芯１８を排出芯２３から隔離させ、そして定容量
ポンプ１１の全流量が作業装置１２に注がれる。
これらの条件のもとで定容量ポンプ１１が機械的駆動装
置１６を介して原動機１５によってその最小の即ちアイ
ドリング速度で駆動されると仮定しよう。作業装置１２
の要求流量におけるどのような増加も、定容量ポンプ１
の吐出流量を越えることによって空間２５内のポンプ吐
出圧力を自動的に低下させる。バイパス・スプール２１
は、ばね２８に押圧されており、左から右に、延長部２
９が作動棒３０と係合するであろう位置までさらに移動
する。作動棒３０の変位は、検出装置である位置信号発
生器３１によって、比例した制御信号を発生し、制御信
号は信号伝達機構３３を通って原動機１５の速度制御器
３４に伝達される。位置信号発生器３１は機械的タイ
プ、流体動力タイプ又は電気的タイプであることがで
き、またそれは作動棒３０の変位に比例した制御信号を
当該技術において周知であるどのようなタイプでもある
ことのできる信号伝達機構３３を通って速度制御器３４
に伝達するであろうことに注目されたい。原動機１５は
内燃機関または速度可変電気モータであることができ、
速度制御器３４は、外部の制御信号に応じて原動機の回
転速度を比例的に変えることができ、またどのうような
特定の水準にでもその速度を維持することができるどの
ようなタイプであってもよい。よって、最小アイドリン
グ速度で駆動されている定容量ポンプ１１の最大流量に
到達したならば、バイパス弁１０のバイパス作用は停止
し、定容量ポンプの吐出圧力と最大負荷圧力とのあいだ
の圧力差の制御は定容量ポンプの回転速度の変更によっ
て達成される。以上において説明したやり方で、作動棒
３０の左から右への変位は原動機と定容量ポンプの回転
速度を最小のアイドリング速度から最大速度に徐々に増
加させる。よって、原動機１５のアイドリング速度に対
応する定容量ポンプの流量以下の領域では、作業装置１
２に流される流量はバイパス弁１０のバイパス作用によ
って調整されてポンプ吐出圧力と最大システム負荷圧力
とのあいだに相対的に一定した圧力差を維持する。原動
機のアイドリング速度以上の速度に対応する定容量ポン
プの流量以上の範囲では、この圧力差は原動機の回転速
度の変更によって起きる定容量ポンプの出力流量の変更
によって相対的に一定に維持される。何故ならば定容量
ポンプの出力流量はその回転速度に直接比例するからで
ある。
当該技術において周知のように、バイパス操作によるポ
ンプ流量の制御は比較的非効率であって、流体のエネル
ギの大きな量が熱に変換される。一方、回転速度の変化
によるポンプ出力流量の変更は極めて効率が高い。何故
ならば出力流量は何等絞られることがないからである。
原動機のアイドリング速度がその最大の使用速度の２５
％であると想定しよう。非効率なバイパス制御は小さい
馬力範囲内で使用されるだけであるが、最高の馬力範囲
内では一定圧力差の制御は定容量ポンプの回転速度制御
によって最も効率よく達成される。
第１図の装置においては、アイドリング速度に等しいポ
ンプ流量より多いポンプ流量における作業装置１２の要
求流量の急激な増加に応答することは原動機がその速度
制御器に応答することにだけ依存することになる。作業
装置１２の要求流量の急激な低下はバイパス弁１０をバ
イパスの状態にし、一方、原動機の速度は下がるので、
はるかに速い応答制御をもたらす。バイパスの状態は、
原動機の回転速度がシステムの要求に等しいポンプの出
力流量と同じ値である水準に低下させられるや否やなく
なる。
第２図を参照する。第２図の実施例の性能は第１図のそ
れと同じであって、同じ制御装置部品を使用している。
定容量ポンプ１１のアイドリング速度時における流れを
バイパスさせているあいだは、第２図の実施例の動作は
第１図のそれと同じである。バイパス弁３６はバイパス
流れを調整してポンプ吐出圧力と最大負荷圧力の間に一
定の圧力差を維持する。作業装置１２の要求流量がアイ
ドリング速度で駆動されている定容量ポンプの流量を越
えると、バイパス・スプール３８は、それが絞り端２２
ａによって入口芯１８を排出芯２３から孤立させる位置
に移動し、このときタイミング面３９によって制御空間
２４は制御芯４０に接続される。このような条件のもと
で、空間２４からの最大負荷圧力は管路４１を経て空間
４７に接続されており、一方、空間４６は管路４８、３
７及び１７によってポンプ吐出圧力に接続されている。
そこで、ピストン４３は速度制御器３４と原動機１５の
回転速度を制御してばね４５の予荷重によって決まるポ
ンプ吐出圧力と最大負荷圧力とのあいだに一定の圧力差
を維持する。空間４７は又一定漏洩制御装置５０を経て
貯水槽３５に接続されている。周知のやり方でメータリ
ングスロット５７を有するメータリングスプール５１を
備えた一定漏洩制御装置５０は空間５４からの流体流れ
を絞って、ばね５６の予荷重によって決まる一定の圧力
水準に空間５５を維持する。周知のやり方で一定の流れ
が空間５５からオリフィス５８を通って空間５３に、よ
ってタンク３５に流れる。よって制御芯４０がポンプ吐
出圧力を受けるバイパス・スプール３８によって孤立さ
せられた状態で、ピストン４３は左方に一杯移動してば
ね４５を圧縮し、一定漏洩制御装置５０を通る流れの一
定の速さに等しい一定速度で原動機１５の回転速度を低
下させる。
第３図を参照する。バイパス弁３６と速度制御器３４の
作動制御器４２は第２図のものと同じである。第３図の
実施例は第１図、第２図の実施例と同じように働く。第
３図は第１図と第２図の図式的に示した作業装置１２と
負荷圧力感知回路１３の構成部材を示す。方向制御弁６
０はバイパス弁３６とアクチュエータ５９の間に置かれ
る。方向制御スプール６４の左方への変位は負荷芯６７
と入口芯６６の間に絞りスロット６５によってメータリ
ングオリフィスを創る。前記したやり方で第３図の負荷
応答流体動力制御装置は、バイパス弁３６のバイパス作
用によってか、あるいは定容量ポンプ１１の回転速度の
変化によって、負荷芯６７と入口芯６６の間に絞りスロ
ット６５の変位によって創られたオリフィスの前後に一
定圧力差を維持する。方向制御弁６０または作業装置６
１からの最大負荷圧力信号は周知のやり方でバイパス弁
３６の空間２４にシャトル弁７０の働きによって伝達さ
れる。
当該技術においては周知の２つの基本的なタイプの負荷
応答流体動力制御装置がある。１つの負荷応答流体動力
制御装置では、可変容量ポンプは最大負荷圧力信号に応
じてポンプの出力流れを自動的に変えてポンプ吐出圧力
と最大負荷圧力とのあいだに一定圧力差を維持する。も
う１つの負荷応答流体動力制御装置では、バイパス流れ
制御装置を備えた一定の最大回転速度で駆動される定容
量ポンプが使われる。バイパス流れ制御装置は最大負荷
圧力信号に応じるように作られ、流体動力回路へ流体す
る流れを制御してポンプ吐出圧力と最大負荷圧力とのあ
いだに一定の圧力差を維持する。性能の見地からはこれ
ら負荷応答流体動力制御装置の両方が同じである。これ
ら２つの負荷応答流体動力制御装置のあいだの基本的な
違いは、それらの効率にある。可変容量ポンプを使う負
荷応答流体動力制御装置は既知の最も効率のよい制御装
置の１つであり、一方、定容量ポンプを使う負荷応答流
体動力制御装置は比較的に効率がよくない。定容量ポン
プを使う負荷応答流体動力制御装置は、その非効率にも
かかわらずコストが低いことと定容量ポンプへの高い信
頼性のため一般に使われている。
本発明の負荷応答流体動力制御装置においては、定容量
ポンプにはバイパス制御装置が設けられており、このバ
イパス制御装置は、前記したように、低馬力に対応する
少出力流量範囲においてだけ働き、比較的小さい絞り損
失を起こす。高馬力に対応するより高い出力流量範囲で
はポンプ流量は原動機の回転速度によって変えられて、
ポンプ吐出圧力と最大負荷圧力とのあいだに一定圧力差
を維持する。高馬力範囲での本制御装置の効率は可変容
量ポンプを使う制御装置の効率を越える。可変速原動機
と定容量ポンプから構成される動力装置は、負荷応答流
体動力制御装置において、アイドリングから最大回転速
度までの全速度範囲にわたって最大効率の水準で働く。
図面の簡単な説明 第１図は図式的に示した本発明による負荷応答流体動力
制御装置の一実施例の回路図であり、バイパス弁を断面
で示した回路図、 第２図は図示的に示した本発明による負荷応答流体動力
制御装置の他の実施例の回路図であり、バイパス弁と、
バイパススプールの動きを検出する検出装置である作動
制御器と、一定漏洩制御器とを断面で示した回路図、 第３図はほぼ第１図の実施例と同じ構成を有する本発明
による負荷応答流体動力制御装置のその他の実施例の回
路図であり、負荷圧力検知回路をより詳細に示すと共に
バイパス弁と、作動制御器と、負荷圧力検知回路に使用
される方向制御弁とを断面で示した回路図。
１０；３６…バイパス弁、１１…定容量ポンプ、１２…
作業装置、１３…負荷圧力検知回路、１５…速度可変原
動機、２１；３８…バイパス・スプール、２２…絞りス
ロット、３１；４２…検出装置、３４…速度制御器、３
５…タンク、５９…アクチユエータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】負荷応答流体動力制御装置にして、該装置
    が、負荷圧力を受けるアクチュエータ（５９）を有した
    作業装置（１２）と、 定容量ポンプ（１１）と、 該定容量ポンプ（１１）を駆動する速度可変原動機（１
    ５）と、 前記定容量ポンプ（１１）の出力流れが前記アクチュエ
    ータ（５９）と選択的に連通するように、前記定容量ポ
    ンプ（１１）と前記アクチュエータ（５９）との間に配
    置されたバイパス弁（１０；３６）であって、前記出力
    流れの一部をタンク（３５）にバイパスさせる絞りスロ
    ット（２２）と、前記定容量ポンプ（１１）からの出力
    流れの圧力を受ける一端と、前記アクチュエータ（５
    ９）からの負荷圧力を受ける他端とを備えたバイパス・
    スプール（２１；３８）にして、前記原動機（１５）が
    アイドリングの回転数で運転されている時、前記他端に
    作用する負荷圧力に応じて移動し、前記絞りスロット
    （２２）の大きさを変化させて、該負荷圧力と前記定容
    量ポンプ（１１）からの出力流れの圧力との間に相対的
    一定圧力差を維持するバイパス・スプール（２１；３
    ８）を有したバイパス弁（１０；３６）と、 前記バイパス弁（１０；３６）に連結されており、前記
    絞りスロット（２２）が閉じられた後の負荷圧力による
    前記バイパス・スプール（２１；３８）の動きを検出
    し、負荷圧力に比例した信号を発生する検出装置（３
    １；４２）と、 前記原動機（１５）がアイドリング回転数以上で運転さ
    れている時、前記検出装置（３１；４２）の前記信号に
    従って、前記原動機（１５）の回転速度を変更し、前記
    定容量ポンプ（１１）の出力流量を変化させて、前記負
    荷圧力と前記定容量ポンプ（１１）からの出力流れの圧
    力との間に相対的一定圧力差を維持する速度制御器（３
    ４）とを有している負荷応答流体動力制御装置。
JP59501821A 1984-02-16 1984-04-13 負荷応答流体動力制御装置 Expired - Lifetime JPH0617682B2 (ja)

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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3412871A1 (de) * 1984-04-05 1985-10-17 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Steuereinrichtung fuer ein antriebsaggregat
DE3443354A1 (de) * 1984-11-28 1986-05-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Hydraulikanlage
US5035580A (en) * 1989-09-14 1991-07-30 Diversified Dynamics Corporation Bypass mode control for high pressure washing system
US5133644A (en) * 1991-01-17 1992-07-28 Halliburton Company Multi-pressure compensation of variable displacement pump
KR950704617A (ko) * 1992-10-23 1995-11-20 가따다 데쯔야 가압유 공급장치(Pressurized fluid supply system)
DE102005046914A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Bomag Gmbh Gerät zur Schneeflächenpräparierung und Verfahren zur Steuerung eines Hydraulikkreislaufs zwischen einem solchem Gerät und einer Zugmaschine
US20100282862A1 (en) * 2009-05-06 2010-11-11 Briggs & Stratton Corporation Pressure washer with throttle control
US20090317262A1 (en) * 2006-07-17 2009-12-24 Briggs & Stratton Corporation Engine speed control for pressure washer
US8162619B2 (en) * 2006-08-11 2012-04-24 Hale Products, Inc. Method for controlling the discharge pressure of an engine-driven pump
US20110176940A1 (en) * 2008-07-08 2011-07-21 Ellis Shawn D High pressure intensifier system
JP5330945B2 (ja) * 2008-10-29 2013-10-30 三菱重工業株式会社 油圧システム及びこれを備えた風力発電装置
US20110142685A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-16 Briggs & Strantton Corporation Pump unloader valve and engine throttle system
NO343276B1 (en) * 2016-11-30 2019-01-14 Impact Solutions As A method of controlling a prime mover and a plant for controlling the delivery of a pressurized fluid in a conduit
AT522933B1 (de) * 2019-09-06 2021-04-15 Weber Hydraulik Gmbh Tragbares, akkubetriebenes Hydraulikaggregat für hydraulische Rettungswerkzeuge
CN113374669A (zh) * 2020-03-10 2021-09-10 开利公司 用于换热系统的压缩机、换热系统和压缩机运行控制方法
DE102022002192A1 (de) * 2022-06-17 2023-12-28 Hydac Fluidtechnik Gmbh Volumenstromversorgung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444689A (en) * 1967-02-02 1969-05-20 Weatherhead Co Differential pressure compensator control
JPS49108483A (ja) * 1973-02-16 1974-10-15

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2942421A (en) * 1957-07-31 1960-06-28 Sundstrand Corp Hydraulic transmission
US3159965A (en) * 1961-06-12 1964-12-08 Brown J Woolley Control system for hydraulic circuits
CH444601A (de) * 1966-12-13 1967-09-30 Beringer Hydraulik Gmbh Steuervorrichtung für hydraulisch betriebene Einrichtungen
US3447556A (en) * 1967-02-13 1969-06-03 David Franklin Howeth Collector valve
GB1410193A (en) * 1972-04-14 1975-10-15 Lancer Boss Ltd Hydraulic control circuits
US3987625A (en) * 1975-08-15 1976-10-26 Fluid Controls, Inc. Combined sensor and control
US4037621A (en) * 1975-11-26 1977-07-26 Tadeusz Budzich Load responsive control valve with constant leakage device
SE396239B (sv) * 1976-02-05 1977-09-12 Hytec Ab Metod och anordning for reglering av den effekt som tillfors ett hydrauliskt, ett pneumatiskt eller ett hydraulpneumatiskt system
JPS602520B2 (ja) * 1976-10-22 1985-01-22 豊田工機株式会社 無段変速機付ポンプ装置
FI54018C (fi) * 1976-11-19 1978-09-11 Rauma Repola Oy Belastningskompenserad hydrostatisk effekttransmissionsanordning
US4070857A (en) * 1976-12-22 1978-01-31 Towmotor Corporation Hydraulic priority circuit
US4373850A (en) * 1980-02-14 1983-02-15 Durham M E Automatic fuel control system
JPS5822299A (ja) * 1981-07-29 1983-02-09 日産自動車株式会社 フオ−クリフト

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444689A (en) * 1967-02-02 1969-05-20 Weatherhead Co Differential pressure compensator control
JPS49108483A (ja) * 1973-02-16 1974-10-15

Also Published As

Publication number Publication date
EP0171392A1 (en) 1986-02-19
EP0171392A4 (en) 1988-08-24
EP0171392B1 (en) 1990-09-19
JPS61501220A (ja) 1986-06-19
US4523431A (en) 1985-06-18
WO1985003744A1 (en) 1985-08-29
DE3483268D1 (de) 1990-10-25

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