JPH07509046A - 少なくとも１つの液圧式消費機のための制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 少なくとも１つの液圧式消費機のための制御装置本発明は少な（とも１つの液圧 式消費機のための制御装置であって、請求項１の上位概念部に記載した特徴を有 する形式のものに関する。このような制御装置は掘削機、車輪ローダ又はオート クレーンのような建設機械に使用される。ＤＥ３６３４７２ＢＡ１号明細書によ れば消費機が方向制御弁装置を介して方向と速度とに関して制御可能でかつ方向 制御弁装置から２つの消費様導管が消費機に通じており、各消費機導管が方向制 御弁ピストンと測定絞りとを介してポンプに接続可能であるかもしくは方向制御 弁ピストンを介してタンクに接続可能である制御装置がすでに公知である。測定 絞りは方向制御ピストンのリング鍔における精密制御溝によって形成され、この 測定絞りの助けによって消費機の速度が制御される。制御ピストンを有する絞り 弁は測定絞りと方向制御に役立つ方向制御弁ピストン区分との間に配置されてい る。方向制御弁ピストンの不作用位置においては消費様導管は方向制御弁ピスト ンによってタンクに向かって遮断されている。

シールはピストンとピストンを受容するケーシングとの間のギヤツブに沿って行 われる。このシールは完全ではないので消費様導管における漏れ損失が生じ、こ の結果として消費機の移動、ひいてはこの液圧式の消費機で動かされる作業機械 部分の位置の変化がもたらされる。

ＤＥ３４１３８６６Ａ１号明細書によれば、各消費機導管内に制御ピストンを有 する絞り弁が配置されている制御装置が公知である。構成的な配置は絞り弁の制 御ピストンが方向制御ピストンの孔内にあり、方向制御ピストンが絞り弁のケー シングとして見做すことができるように行われている。相応の消費様導管がポン プと接続される切換え位置においては、液圧液体は方向制御弁装置のリング通路 から孔を介して方向制御弁ピストンの内部へ流れ、そこで絞り弁と別の孔とを介 して再び方向制御弁ピストンの内部から外へ別のリング通路へ流れる。このリン グ通路からは消費導管が分岐している。方向制御弁ピストンの不作用位置におい ては両方のリング通路並びにタンクと接続された第３のリング通路は方向制御ピ ストンと方向制御弁のケーシングとの間の狭いギャップによってシールされてい る。したがってＤＥ３４１３８６６Ａ１号明細書によって公知である制御装置に おいても消費様導管は漏れなく遮断されず、消費機はその位置を変化させること がある。

本発明の課題は少な（とも１つの液圧式の消費機のために設けられかつ請求項１ の上位概念に記載した特徴を有する制御装置を改良して、消費様導管の漏れのな い遮断が改良され、方向制御弁装置が不作用位置にあると消費機がその位置を維 持するようにすることである。

この課題は本発明によれば、上位概念部の特徴の他に請求項１の特徴部の特徴を 有する制御装置によって解決された。これによればまず、絞り弁の制御ピストン が方向制御弁ピストンと測定絞りとの下流側で消費機導管内に配置されている。

下流側とは、相応の消費様導管がポンプの吐出接続部と接続されると、液圧液体 がまず方向制御弁装置と測定絞りとを流過し、次ＬＸではじめて絞り弁を流過す ることを意味する。さらに絞り弁は着坐式弁として構成され、弁坐を負荷する制 御ピストンを有している。したがって絞り弁の助けで消費様導管は漏れなくシー ルされる。絞り弁の制御ピストンは種々の面を備えている。これらの面は消費機 が方向制御弁装置を介してポンプにより圧力で負荷されると制御ピストンが開放 され、消費様導管を介して液圧液が消費機からタンクへ戻そうとすると制御ピス トンが同様に開放され、方向制御弁が不作用位置にあると制御ピストンが弁坐に 坐着するように圧力で負荷可能である。制御ピストンは前方に第１の圧力面を有 し、この圧力面は絞り弁を開放する方向で、各消費様導管において方向制御弁装 置と測定絞りとの下流側（二発生している圧力で負荷可能である。絞り弁の制御 ピストンは後方に、絞り弁が閉鎖する方向に、方向制御弁ピストンの不作用位置 で荷重だけにより生ぜしめられた制御圧により負荷可能な圧力面を有している。

さらに絞り弁の制御ピストンは第３の圧力面を有し、この第３の圧力面は絞り弁 が開放する方向に、各消費様導管において絞り弁と消費機との間に発生する荷重 圧により負荷可能である。この第３の圧力面を荷重圧で発生させられた力で負荷 することにより、／ｆ！ｌ費機導管機導管クに向かって放圧されると絞り弁が開 放されるようにしたい。この開放を達成するためには各消費様導管がタンクに向 かって前述の如く放圧される場合に、後方の圧力面に作用する圧力が減少可能で ある。後方の圧力面には方向制御弁ピストンの不作用位置において、第３の圧力 面に生じている圧力に抗して作用し、方向制御弁ピストンの不作用位置で絞り弁 の閉鎖を可能にする力が生せしめられる。したがって絞り弁は方向制御弁ピスト ンの不作用位置で消費様導管を漏れなくソールする。他面においては消費機はポ ンプにより液圧液体が供給されかつタンクに向かって放圧される。

本発明の制御装置の有利な構成は請求項２以下に開示しである。

例えば請求項２による構成は特に有利である。何故ならば建設作業機械の１部分 が荷重により移動可能である場合、例えば車輪ローダの羽根を下降させる場合に 荷重相殺の下降が可能であるからである。

請求項３によれば制御ピストンは少なくとも１つの精密制御溝を有する円筒形の 区分を有している。これによって液体流の細かい絞りが可能である。

建設作業機械の最近の制御装置は多くの場合、ちょうど作動された消費機のすべ てのためには十分でないポンプ搬送量の場合にすべての消費機にパーセント的に 低い搬送量が供給され、方向制御弁ピストンの位置が同じである場合にすべてが 同じパーセント量だけゆっくりと移動するように構成されている。このためには 最高の荷重圧が検出されかつ種々の消費機の圧力平衡器として作用する絞り弁に 与えられる。これによって荷重圧を相殺する制御も可能である。すなわち、測定 絞りの所定の位置で荷重とは無関係に消費機の速度は一定に保たれる。この機能 を得るためには請求項４によれば本発明の制御装置においては、制御圧、すなわ ち絞り弁の制御ピストンの後方の第２の圧力面に作用する圧力は第１、第２及び 第３の圧力面の大きさに相応して、制御ピストンにおいて第１と第３の圧力面に 生せしめられた力と第２の圧力面に生ぜしめられた力の間に力平衡状態が得られ るように、各消費機の荷重圧と複数の消費機の最高荷重圧とから形成される。

制御圧は有利な形式で、第３の圧力面により制限された制御室が第１のノズルを 介して荷重圧で負荷された導管と接続されかつ第２のノズルを介して最大荷重圧 で負荷された導管と接続されることで形成される。ノズルの助けによって各消費 機の荷重圧と最高荷重圧との間にあるか又は各消費機の荷重圧がちょうど最高荷 重圧であると、荷重圧に相当する制御圧が生ぜしめられる。方向制御弁ピストン の不作用位置において最高荷重圧が第２のノズルの、制御室とは反対側に作用し ておらず、この反対側がむしろ遮断されていると、制御室における圧力は各消費 機の荷重圧に相応する。液圧液体の粘性が制御圧に影響を及ぼさないためには、 請求項７に記載したように第１と第２の圧力面が同じ大きさで、第１のノズルと 第２のノズルとが２つの同じノズルであると有利である。もちろんこれによって 制御装置の製作も簡易化されかつ１つの誤差源が減少させられる。

請求項８は絞り弁の制御ピストンの別の構成に関するものである。この制御ピス トンは前方だけではなく後方の端面側においても段が付けられ、そこに第２と第 ４の圧力面を有している第４の圧力面は第３の圧力面と同じ大きさであり、絞り 弁を閉鎖する方向で荷重圧により負荷可能である。第４の圧力面の後方の制御室 はノズルを介して、絞り弁と消費機との間にある消費機導管区分と接続されてい る。これは消費機導管の放圧に際してこの制御室の放圧を可能にする。他面にお いては消費機導管がポンプの吐出接続部に接続されていると制御ピストン２は荷 重圧に対して補償される。第２の圧力面は第１の圧力面と同じ大きさでありかつ 最大荷重負、荷で負荷可能である。これによって絞り弁の前にも最大荷重圧が生 じる。後方の圧力面しか有していない制御ピストンの場合のようにこの場合には 測定絞りを介する圧力降下及び消費機の速度は荷重とは無関係である。

後方に１つの圧力面しか有していない制御ピストンの場合にも後方に２つの圧力 面を有している制御ピストンの場合も制御ピストンを絞り弁の閉鎖方向に負荷す る押しばねを設けておくことができる。この場合には絞り弁の組込み位置とは無 関係である。２段階に段付けされた、荷重圧が相殺された制御ピストンを有する 構成の場合にも、制御ピストンは方向制御弁ピストンの不作用位置で所定の力で 弁坐に圧着されるようになっている。

制御ピストンの後ろの制御室がどのようにして有利な形式で放圧可能でありかつ 消費機が荷重により移動させられる場合にどのようにして有利な形式で荷重相殺 が得られるかということに関する構成は請求項９から１３までに開示されている 。請求項９によれば制御ピストンの後ろの制御室はロック解除可能な逆上弁によ って放圧可能である。この逆止弁は閉じられた状態で制御室を漏れなく遮断する 。開放するためには逆止弁は有利な形式で、液圧式に移動可能な方向制御弁ピス トンのための制御圧で又は例えば荷重を下降させる場合には荷重を上昇させる場 合に制御室に発生する圧力よりも著しくわずかであることのできるポンプ圧で制 御される。したがって請求項１０によれば逆止弁の閉鎖部材は補助ピストンによ り弁坐から持上げ可能である。この補助ピストンは閉鎖部材における遮断面より も著しく大きい、制御圧で負荷可能な制御面を有している。この場合、遮断面と は制御室における制御圧に逆上弁を閉鎖する方向で晒される閉鎖部材における面 である。請求項１１によれば補助ピストンの制御面の後ろの制御室は方向制御弁 装置の不作用位置でタンクに向かって放圧可能であり、逆止弁は確実に閉じられ る。

消費機が荷重の高さとは無関係に、方向制御ピストンの所定の位置において同じ 速度で、すなわち荷重相殺されて下降されるように、請求項１２によれば、逆上 弁と、方向制御弁装置と絞り弁との間に位置する消費機導管区分との間に圧力平 衡器が接続されている。

この圧力平衡器の調整ピストンは一方の方向へは消費機導管区分における圧力に より負荷可能でありかつ他方の方向へはばねにより負荷されている。消費機導管 区分における圧力は液圧液体が流出する場合、方向制御弁装置の測定絞りの前の 圧力に相応しており、調整ピストンの他方の側は単に通常の形式で絞りの後ろに 発生しているタンク圧に晒されている。したがって圧力平衡器は方向制御弁ピス トンの所定の位置で測定絞りを介する圧力降下、ひいては液圧液体の容積流を荷 重の高さとは無関係に一定に保つ。この圧力平衡器は絞り弁のための前制御圧力 平衡器と呼ぶことができ、その制御室内の圧力を絞り弁を介した圧力降下が荷重 の高さに関連して測定絞りを介する圧力降下が一定であるように変化するように 変化させる。

最高荷重圧を負荷信号導管内に供給するためには有利には交番弁鎖ではな（、請 求項１４によれば荷重信号弁が使用される。この荷重信号弁は消費様導管から絞 り弁と消費機との間で浦を取り出すことなく荷重信号を形成する。このような荷 重信号弁は自体公知である。本発明の制御装置においては、１つの消費機の１つ の消費様導管に又は交番弁の助けで両方の消費様導管にも配属された荷重信号弁 は作業入口で方向制御弁装置と絞り弁との開で一方の消費様接続導管と接続可能 でかつ作業出口で荷重信号導管に接続され、第２の制御入口で荷重信号導管に接 続されている。消費機が停止された場合に、わずかな漏れ油損失しか第１の制御 人口から荷重信号弁のスライダピストンを介してタンクへ生ぜしめられないよう に、スライダピストンは請求項１５に記載したように有利な形式で、スライダピ ストンで第１の制御入口が坐着式弁の形式で荷重信号弁の作業接続に対して遮断 可能である。簡単な弁士の場合には遮断は有利な形式で、スライダピストンが消 費機の荷重圧により弁士に押し付けられることで行われる。したがって停止させ られた消費機の荷重圧がちょうど移動した消費機の最高圧よりも大きいか又はす べての消費機が不動で、荷重信号導管に圧力が生じていないと遮断が行われる。

複式の弁士によりでは、ちょうど移動した消費機の最高荷重圧が停止した消費機 の荷重圧よりも高い場合でも遮断が行われる。ちょうど移動した消費機の最高荷 重圧が停止した消費機の荷重圧の下に下降するか又はその反対でありかつスライ ダピストンが一方の弁士から他方の弁士に移動するときわめてわずかな漏れ油損 失が生じる。さらに特に有利と見做し得ることは荷重信号弁を介して通じる消費 様導管から荷重信号導管への接続導管に、消費様導管に向かって遮断する逆上弁 が配置されていることである。この逆上弁は、消費機が作動されていないが、そ の荷重圧が作動された消費機の最高荷重圧よりも大きく、したがって荷重信号弁 が流通状態であると、荷重信号導管からタンクへの方向制御弁装置を介した損失 を阻止する。特に荷重信号弁のスライダピストンの漏れ油のない着生式弁状の構 成は先の請求項の特徴とは無関係でも利点をもって使用可能である。

絞り弁の制御ピストンを制御するために必要な最高荷重圧は有利には荷重信号導 管から直接的に取り出されるのではなく、請求項２０に記載したようにコピー弁 の助けを借りて発生させられる。このコピー弁は１つの作業入口でもって方向制 御弁装置と絞り弁との間で１つの消費様導管に接続されかつ１つの作業出口でも って絞り弁の制御ピストンの後ろの制御室と接続されている。これにより絞り弁 と方向制御弁装置との間の消費様導管区分が方向制御弁装置を介してタンクに向 かって放圧されていると、コピー弁の作業出口には圧力が発生しない。コピー弁 が開放方向へ圧力で負荷可能である第１の制御入口は荷重信号導管に接続されて いるのに対し、第２の制御入口は作業出口に接続されているかもしくは作業出口 と合致する。これによってコピー弁の作業出口における圧力は最高の荷重圧より も高くはならない。消費機が作動されていない場合に消費機の荷重圧が作動され た消費機の最高荷重圧よりも小さいために、コピー弁が開いていると、消費様導 管がコピー弁を介して次第に空にならないように、／ｒｌ′Ｒ機導管から絞り弁 の制御ピストンの後ろの制御室への接続部には有利な形式で逆上弁が配置されて いる。事情によってはこの逆止弁は、消費様導管と荷重信号導管との間で、荷重 信号導管から流通状態である荷重信号弁を介して液圧液体が方向制御弁装置にか つこれを介してタンクへ流出することを阻止しようとしている逆止弁と同じ逆止 弁であることができる。しかしながらこの逆上弁に有利な形式で、付加的な機能 、すなわちコピー弁のスライダピストンとこのスライダピストンを孔内に受容す るケーシングとの間の不完全なシールによって発生する消費様導管からの漏れ油 損失を回避する機能を与えようとする場合には、請求項２１に記載したように、 スライダピストンと絞り弁の制御ピストンの後ろの制御室との間の接続部に逆止 弁は配置される。この場合、逆上弁の可動な弁体のための弁士はスライダピスト ンにあってはならない。荷重信号弁とコピー弁との配置のための費用は請求項２ ３に記載したように荷重信号弁のスライダピストンとコピー弁のスライダピスト ンとが同じケーシング孔内にあり、両方のスライダピストンの間で、両方の弁が 制御又は作業入口で接続されている荷重信号導管がケーシング孔と接続されてい ることによりわずかになる。孔へのスライダピストンの侵入距離は有利な形式で それぞれ直径の大きいヘッドによって制限される。

図面には本発明による制御装置の複数の実施例が示されており、図面を用いて本 発明の詳細な説明する。

第１図は複数の液圧式の消費機のための制御装置の第１実施例の回路図。

第２図は液圧式の消費機の片側を制御するための第１図の回路の１部を詳細に示 した図。

第３図は第２図の回路図であるが、この場合には弁が構造的な構成と空間的な相 互関係に関して示されている。

第４図は第３図の構成の個々の弁の別の配置を示した図であるが、この場合には これらの弁は１つの構成ユニットに纏められている。

第５図は第１図の複数の個々の液圧式の消費機のための弁セクションの立体的な 構造を示した図。

第６図は１つの液圧式の消費機の両方の消費様導管のための方向制御弁装置の唯 一のスライダピストンを有する別の弁ブロックを示した図である。

第７図は別の制御ピストンを有する絞り弁を示した図である。

一体又はサンドイッチ状に多部分から製作されかつ同じ構造の複数の弁セクショ ン１１を有するケーシングブロック１０においては、すべてのセクションの間を ポンプ導管１２とタンク導管１３と荷重信号導管５７とが延びている。各セクシ ョン１１内には方向制御弁装置１４が配置されている。この方向制御弁装置１４ は第１図に示されているように当該セクションによって制御された液圧式の消費 機の各側ＡもしくはＢのために、中央の不作用位置から両側へ圧縮ばねの力に抗 して液圧式に移動可能な方向制御ピストン１５を有しこれに相応して２ポート方 向制御弁１６．１７から構成されているものと見做すことができる。各方向制御 弁はポンプ導管１２に接続された１つの作業人口１８とタンク導管１３に接続さ れた１つの作業人口１９とを有している。各方向制御弁の作業出口２０からは消 費様導管２１もしくは２２が消費機の側ＡもしくはＢに通じている。

各消費様導管には絞り弁２３が接続されている。この絞り弁２３の構造と機能に ついてはあとで説明する方向制御弁ピストン１５の中央位置においては絞り弁２ ３と方向制御弁との間にある消費様導管区分２８がタンクに向かって放圧される 。作業人口１８は遮断されている。方向制御弁ピストン１５が第１図で見て右へ 移動させられると、方向制御弁の作業人口１８と作業出口２０とが互いに接続さ れる。作業人口１９は遮断される。方向制御弁ピストンが左へ移動すると、作業 人口１９は作業出口２０と接続される。作業人口１８は制御出口２９と接続され ている。作業入口と作業出口との間の接続部にはそれぞれ１つの測定絞り３０も しくは３１が接続されており、これらの測定絞り３０．３１は第５図から分かる ように方向制御弁ピストン１５のリング鍔３２における精密制御溝により実現さ れている。方向制御ピストン１５の中央位置においては作業出口２０の他に制御 出口２９もタンクに向かって放圧される。方向制御弁１６．１７の両方の方向制 御弁ピストン１５はそのつど一緒に、しかしながら反対の方向へ移動させられる 。したがって作動に際して一方の方向制御弁の作業出口２０はタンクと接続され 、他方の方向制御弁の作業出口２０はポンプと接続される。各消費様導管２１又 は２２の、絞り弁２３と消費機との間の区分３３には組合わされた圧力制限兼後 吸込み弁が接続されている。この圧力制限兼後吸込み弁はさらにタンク導管１３ と接続されている。

各絞り弁２３には移動可能な第１図から第６図までの構成では単段に段付けされ た制御ピストン３４が所属している。この制御ピストン３４は段付けされた端面 側で、ケーシングに固定された円錐面３５に向き合っている。直径の小さな制御 ピストン区分３７の円形面３６は円錐面３５に坐着することができ、制御ピスト ンにおける第１の圧力面を成す。この圧力面は絞り弁２３を開放する方向で、絞 り弁２３の供給室３８に通じる消費様導管区分２８において発生している圧力で 負荷可能である。消費様導管区分３３は絞り弁２３の流出室３９に接続されてい る。したがって制御ピストン３・１における段部によって形成された、円錐面３ ５から常に間隔を有するリング面４０は消費様導管区分３３に生じている圧力で 負荷可能でかつ第３の圧力面と呼ばれる。制御ピストン３４の第１の圧力面と第 ３の圧力面は同じ大きさである。制御ピストン３４は後方に制御室４２に向いた 第２の圧力面４１を有している。この圧力面４１は制御圧により負荷可能でかつ 第１の圧力面３６と第３の圧力面４０を加えた大きさとと正確に同じである。

個々には第２図、第３図及び第４図に示されている複数の制御弁は第１図におい ては１つの弁ブロック５０に纒められている。この弁ブロックは６つの導管を介 して制御装置の他の部分と接続されている。第１の導管５１は絞り弁２３の制御 室４２から延び、第２の導管５２は方向制御弁１６もしくは１７の制御出口２９ から延び、第３の導管５３は消費様導管区分３３もしくは絞り弁２３の流出室３ ９から延び、第４の導管５４はタンク導管１３から延び、第５の導管５５は荷重 信号導管５７から延び、第６の導管５６は弁ブロック５０への消費様導管区分２ ８から延びている。さらに制御室４２はノズル５８を介して消費様導管区分３３ と接続されている。この接続は第１図に示されているように絞り弁２３の制御ピ ストン３４内で流出室３９に向かって又は第２図から第４図までに示されている ように制御ピストンの外側で形成することもできる導管５１にこの導管に向かっ て遮断するが、しかしながら遮断解除可能な逆止弁６５が接続されている。

この逆上弁は圧力平衡器６６と接続されている。圧力平衡器６６はさらに導管５ ６に接続されている。圧力平衡器６６の調整ピストン６７は圧縮ばね６８により 、開放方向へ負荷され、導管５６内の圧力により閉鎖方向へ負荷されている。圧 縮はね６８が係合している調整ピストン側は導管５４を介してタンクと接続され ている。遮断解除のためには逆止弁６５は導管５２を介して圧力で負荷される。

２／２方向制御井７０は荷重信号弁として使用され、スライダピストン７１を有 している。このスライダピストン７１は片側で導管５３を介して荷重信号弁７０ を開放する方向で各消費機の荷重圧で負荷され、反対側で弁を閉鎖する方向で、 荷重信号導管５７に形成される、すべての作動された消費機の最高荷重圧で負荷 可能である。荷重信号弁７０の作業出ロア３と荷重信号導管５７との間では導管 ５５に逆止弁７２が接続されている。この逆止弁７２は作業出口に向かって遮断 するが荷重信号導管５７からのスライダピストン７１の圧力負荷には影響を及ぼ さない。すなわち、ピストン７１における相応の制御室は作業出ロア３がら見て 、逆止弁７２の向こう側で導管５５に接続されている。荷重信号弁７０の作業式 ロア４は導管５６を介して消費様導管区分２８と接続されている。

以後コピー弁と呼ぶ第２の２／２方向制御弁７５は、作業入口アロで同様に導管 ５６を介して消費様導管区分２８と接続されている。作業出ロア７には導管８１ と作業出ロア７に向かって遮断する逆止弁７８とノズル７９とを介して制御室４ ２と接続されている。制御室４２に対する逆止弁６５の接続は制御室４２から見 てノズル７９と逆止弁７８との前で行われる。コピー弁７５のスライダピストン ８０は一方の側で、弁を開放する方向で荷重信号導管５７内にある圧力により負 荷されかつ反対側では弁を閉鎖する方向で作業出ロア７における出ロア７で負荷 されている。

全制御装置のための圧力源としては第２図から判るように調節ポンプ８５が使用 される。この調節ポンプ８５は公知の形式で荷重導管５７内に形成されている最 高の荷重圧によりかつばね部材により生ぜしめられた力により制御され、ばね部 材により規定され、数バールだけ荷重信号導管５７に形成されている圧力よりも 高い圧力をポンプ導管１２内に維持するような油量を単位時間あたり搬送する。

弁６５，６６．７０，７２．７５及び７８の構造的な構成は第３図と第４図とに 詳細に示されている。圧力平衡器６６の調整ピストン６７は調整ピストンの位置 に応じて多かれ少なかれ開かれる半径方向孔８６と、導管５６が開口している端 面側の制御室に向かって開く軸方向の袋孔８７とを有している。反対側で調整ピ ストン６７には圧縮ばね６８が作用している。逆上弁６５は円錐状の閉鎖ヘッド ８９を有する閉鎖部材８８を有し、この閉鎖ヘッド８９で閉鎖部材８８はケーシ ングに固定された弁士に坐着できる。さらに逆上弁６５は閉鎖ヘッド８９に続い てリング溝９０とピストン９１とを有し、ピストン９１は弁士の下側にある孔９ ２内で緊密に案内され、横断面が弁士縁で取囲まれかつ制御室４２内において形 成される圧力に対して逆止弁６５を閉鎖するために有効な遮断面を成す横断面よ りも著しく大きい円筒状の中空室９３内に突入している。逆止弁６５と圧力平衡 器６６との間の接続通路は閉鎖部材８８におけるリング溝９０の範囲で孔９２に 開口しかつ圧力平衡器６６の調整ピストン６７の周囲のリンク通路に開口してい る。中空室９３内には可動な補助ピストン９４がある。この補助ピストン９４は 一方の端面側で閉鎖部材８８を弁士から持上げることができ、このために他方の 端面側で導管５２を介してポンプ圧で負荷可能である。補助ピストン９４の第１ の端面側の室は圧力平衡器６６の、圧縮ばね６８を受容する室を介して導管５４ に接続されている。

荷重信号弁７０とコピー弁７５との両方のスライダピストン７１と８０は互いに 間隔を置いて共通のケーシング孔９５内に位置し、互いに向き合っていない端部 にそれぞれ１つのストッパヘッド９６もしくは９７を有し、このストッパヘッド ９６もしくは９７でスライダピストン７１と８０はそれぞれ孔９５の拡大された 区分に突入している。スライダピストン８０のストッパヘッド９７は、ピストン ８０が孔９５の狭い範囲に侵入する距離を制限する働きだけを有している。スラ イダピストン７１のストッパヘッド９６もこの働きを有しているが、このストッ パヘッド９６は複式着坐弁の閉鎖部材としても役立つ。したがってスライダピス トン７１はダブル円錐台状に形成され、ストッパヘッド９６が位置する拡大され た孔範囲を制限する、互いに離れた坐縁に坐着することができる。したがってス トッパヘッド９６によっては導管５３が漏れ油なくノールされる。

複数の半径方向孔９８とスライダピストン８０に向いたスライダピストン７１の 端面側に開口する軸方向の通路９９とを介して両方の導管５５と５６は互いに接 続可能である。軸方向の通路、すなわちスライダピストン７１内には逆上弁７２ の閉鎖部材としての球１００がある。スライダピストン８０における複数の半径 方向孔９８と軸方向の通路９９とを介して、導管５６は導管５１とも接続可能で ある。スライダピストン８０のストッパヘッド９７が位置している孔９５の拡大 区分には逆止弁７８が配置されており、この逆止弁７８の弁士はねじ込まれた芋 ねじ１０１に構成されておりかつその閉鎖部材は球１０２である。

第５図によれば両方の方向制御弁１６．１７の両方の方向制御弁ピストン１５は 並べて配置されている。

各方向制御ピストンは２つのリング溝１１０と１１１とを有し、これらのリング 溝１１０と１１１は精密制御溝３０と３１とを有するリング鍔３２によって互い に分離されている。精密制御溝３０と３１は弁ピストン１５の軸に対して垂直な 方向で見てほぼ３角形状の形を有している。精密溝３０と３１はリング溝の近く でもっとも幅が広くかつ半径方向でももっとも深い。

精密制御溝３１はその尖端で狭い切欠き１０９に継続しており、この切欠き１０ ９は軸方向で、方向制御ピストン１５の図示の中央位置でセクションケーシング １２１内にあるリング通路１１２に達するような長さを有している。これによっ て方向制御ピストン１５の中央位置で各消費様導管は作業出口１９に向かって、 ひいてはタンクに向かって放圧される。既に述べたように、方向制御弁ピストン の中央位置では導管５２もタンクに向かって放圧されている。このためには各方 向制御弁ピストン１５はリング溝１１３を有し、このリング溝１１３からは半径 方向孔１１４が方向制御弁ピストン１５の軸線上にある長手方向孔１１５に通じ ている。この長手方向孔１１５にはリング溝１９の範囲においても半径方向孔１ １６が設けられている。

絞り弁２３の制御ピストンは弁士と共働する面も七（は縁から円筒状の区分１１ ７を有している。この円筒状の区分は正確に嵌合してケーシング１２１の孔内へ 突入しかつ精密制御溝１１８を備えている。

組合された圧力制限兼後吸込み弁２４．２５は絞り弁２３の制御ピストン３４に 対して平行にケーシング１２１内に挿入されている。２つの方向制御ピストンを 有する方向制御弁装置の構成では、両方のピストンのために異なる公称値を用い ることができる。さらに第５図から判るようにポンプ導管１２とタンク導管１３ を両方の方向制御弁ピストン１５の間で弁セクション１１を通して導き、これに よって簡単な形式で方向制御弁１６と方向制御弁１７との両方をポンプ導管１２ もしくはタンク導管１３に接続することができる。

これとは異なって方向制御弁装置１４のために個別の方向制御弁ピストン１５が 使用されている第６図の構成においては、セクションケーシング１２１内に、軸 方向で互いに間隔をおいて、ポンプ導管１２と接続された両方のリング通路１１ ９と同様に軸方向で互いに間隔をおいて、タンク導管と接続された両方のリング 通路１２０との間の接続通路が必要とされる。その他の点では第６図の構成は第 ５図の構成に相応するので、これについて詳しく説明する必要はないものと判断 する。ただ第６図の構成では２つのピストン１５の両方のリング溝１１３は唯一 のリング溝に纏められていることを付言しておく。

最後に第７図においては、制御ピストン１３０が前方においても後方においても 段が付けられた絞り弁２３が示されている。制御ピストン１３０は弁士に向かっ て制御ピストン３４と同様に第１の圧力面３６と第３の圧力面４０とを有してい る。第２の圧力面４１はその大きさにおいて圧力面３６に相応しており、最高の 荷重圧により負荷可能である。圧力面４１の後ろの制御室はノズル１３３を介し て消費様導管２１もしくは２２と接続されている。第１図から第６図までの構成 におけるようなノズル７９は存在していない。第４の圧力面１３１はその大きさ において圧力面４０の大きさに相応し、ノズル１３２を介して一方の消費様導管 ２１もしくは２２と接続されている。面４０と１３１とにおいて生せしめられた 力は互いに等しいので、最高の荷重圧と第１の圧力面３６において生ぜしめられ た圧力との間には平衡状態を得ることができる。

第１図から第５図までの制御装置の作用形式のためには特に第２図と第３図とを 参照されたい。第２図と第３図とにおいては所定の消費機に通じる２つの消費様 導管の内の１つが該当する弁と共に示されている。

両方の方向制御弁１６．１７の方向制御弁ピストン１５は不作用位置にあり、消 費機は作動されていない。

消費様導管２１と２２の消費様導管区分２８と両方の導管５２はタンクに向かっ て放圧されている。消費機の荷重圧はそれがすべての池の消費機の荷重圧もしく は高（したい場合でも荷重信号導線５７に与えられない。消費機の荷重圧が荷重 信号導管において生じている荷重圧よりも高いと、スライダピストン７１はスト ッパヘッド９６の一方の側が孔９５の縁に当接するまでこの孔内へ押し込まれる 。荷重信号導管における圧力が消費機の荷重圧よりも高いと弁７０のスライダピ ストン７１はストッパヘッド９６が他の着坐部に当接するまで孔９５から押出さ れる。いずれの場合にも導管５３は漏れ油なしでシールされる。逆止弁６５は閉 じられている。同様に逆上弁７８も閉じられている。

したがって絞り弁２３の制御ピストン４１の制御室４２内には流出室３９におけ ると同様に荷重圧が発生しているので、制御ピストンは面３５に不動に押し付け られる。したがって消費様導管２１の消費様導管区分３３は漏れ油なく遮断され る。

消費機は例えば１つのハイドロシリンダ又は車輪ローダの羽根を昇降させるため に使用され、羽根を上昇させるためには消費様導管２１を介してポンプ導管１２ と接続されかつ消費様導管２２を介してタンク導管１３と接続される、並行に稼 働させられる複数のハイトロンリングであることができる。したがって羽根を持 ち上げようとすると、方向制御弁１６の方向制御弁ピストン１５が、第２図で見 て、右へ移動させられる。消費機の荷重が他の作動されたすべての消費機の荷重 よりも高いと、その荷重圧は荷重信号弁７０を介して荷重信号導管５７にコピー される。作動された他の消費機が最高荷重を有していると荷重信号弁７０は閉鎖 されている。いずれにしても荷重信号導管には作動されたすべての消費機の最高 の荷重により惹起させられた圧力が形成される。

消費様導管２１の消費様導管区分２８において圧力が生じると、コピー弁８０の 化ロア７における圧力は最高の荷重圧に上昇する。逆止弁７８は開放され、両方 のノズル５８．７９を介して制御室４２内には正確に、消費機の荷重圧と最高の 荷重圧との中間である圧力が形成される。したがって絞り弁２３は開き、消費機 は動くことができる。消費機の荷重が変化すると消費様導管２１の消費様導管区 分２８における圧力、ひいては制御ピストン３４の第１の圧力面３６に作用す不 平衡状態が生じ、この結果として、制御ピストン３４は力平衡状態が再び得られ るまで、荷重圧が上昇した場合にはいくらか開放度を増大させかつ荷重圧が低下 した場合にはい（らか閉鎖度を増大させる。これによって測定絞り３０を介する 圧力降下は一定に保たれるので、消費機は荷重とは無関係に方向制御弁ピストン １５の所定の位置で常に等しい速度で動かされる。

荷重信号導管５７において形成されている最高の荷重圧が変化すると、ポンプ導 管１２における圧力も相応に変化する。消費機の荷重圧は変化しないので、測定 絞り３０と絞り弁２３とを介する総圧力差は大きくなるか又は小さくなる。した がって消費機導管２１の消費様導管区分２８における圧力も変化する。制御室４ ２における圧力も変化するが、これは消費様導管区分２８における圧力よりも少 ない。制御ピストン３４においては力の不平衡状態が生じ、この力の不平衡状態 は最高荷重圧が下降した場合に絞り弁２３がさらに開きかつ最高荷重圧が上昇し た場合に絞り弁２３がさらに閉じることで再び除かれる。したがって測定絞り３ ０を介する圧力降下は一定に保たれる。

作動された池のすべての消費機の最高荷重圧が当該消費機の荷重圧よりも低下す ると、荷重信号弁７０が開放され、当該消費機の荷重圧が荷重信号導管にコピー される。

例えば車輪ローダの羽根を下降させるためには、方向制御弁ピストン１５が反対 方向に移動させられる。

これによって消費機導管２１の消費様導管区分２８がタンクに向かって放圧され る。逆止弁６５はロック解除されるので、制御室４２からは圧力平衡器６６を介 して液圧液体がタンク導管１３に流出することができる。ノズル５８と５９のた めにはきわめて小さい公称値が選択される。さらに圧力平衡器６６とノズル５８ は、圧力平衡器６６が完全に開いた場合にノズル５８を介する圧力降下が荷重圧 の１７２よりも太き（なるように互いに調和されている。したがって圧力面４０ に作用する荷重圧は絞り弁２３を開くことができる。調整ピストン６７の位置の 変化によって圧力室における制御圧４２に影響を及ぼすことができる。調整ピス トンは、制御面４１に作用する制御圧、圧力面４０に作用する荷重圧及び測定絞 り３１の前で、消費様導管区分２８において発生する、圧力面３６に作用する圧 力が制御ピストン３４を平衡状態にもたらすような位置を取る。この平衡状態に おいては測定絞り３１を介する圧力降下は圧力平衡器６６の圧縮ばね６８の力に 相当する。荷重圧が高くなると、測定絞り３１の前の圧力も上昇し、圧力平衡器 ６６の調整ピストン６７は閉鎖方向に移動する。これによって制御室４２におけ る圧力も上昇し、絞り弁２３は測定絞り３１の前に再び古い圧力が生じるまで閉 鎖する。これに相応して荷重圧の降下に際しては絞り弁２３はさらに開放される 。

第７図の実施例では導管２１がポンプ８５と接続されている方向制御装置の一方 の作業位置においては圧力面１３１に荷重圧が作用しかつ圧力面４１に最高荷重 圧が作用する。

方向制御弁ピストンの中央位置では圧力面１３１においても圧力面４１において も荷重圧が作用する。

方向制御弁ピストンの他の作業位置では圧力面４１と１３１の後ろの両方の圧力 室はそれぞれ１つのロック解除可能な逆止弁６５と圧力平衡器６６とを介して放 圧されており、制御ピストンをそれぞれ平衡状態に保ち、絞り３１を介する圧力 降下を一定に保つことを許す等しいか又は異なる制御圧を生ぜしめる。

国際調査報告 国際調査輔牛 １＋　−、、、−＋＋　ＰＣＴ／ＥＰ　９３１０１６８０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つの液圧式の消費機のための制御装置であって、消費機が方向 制御弁装置（１４）を介して方向と速度とに関して制御可能であり、方向制御弁 装置（１４）から２つの消費機導管（２１，２２）が消費機に通じており、これ らの消費機導管（２１，２２）の各々が方向制御弁ピストン（１５）と測定絞り （３０）とを介してポンプ（８５）に接続可能もしくは方向制御弁ピストン（１ ５）と有利には測定絞り（３１）を介してタンクに接続可能であり、かつ各消費 機導管（２１，２２）に制御ピストン（３４）を有する絞り弁（２３）が配属さ れている形式のものにおいて、絞り弁（２３）の制御ピストン（３４）が方向制 御弁ピストン（１５）と測定絞り（３０，３１）との下流側で消費機導管（２１ ，２２）に配置されており、制御ピストン（３４１３０）により弁坐（３５）が 負荷可能であり、制御ピストン（３４）が前方に、方向制御弁装置（１４）と測 定絞り（３０，３１）の下流例に生じる圧力で絞り弁（２３）を閥放する方向に 負荷可能な第１の圧力面を有しかつ後方に、方向制御弁ピストン（１５）の不作 用位置で荷重だけによって生せ°しめられた制御圧により絞り弁（２３）を閉じ る方向に負荷可能な圧力面（４１）を有し、前方に、各消費機導管（２１，２２ ）において絞り弁（２３）と消費機との間に生じる荷重圧により絞り弁（２３） を開く方向へ負荷可能な第３の圧力面（４０）を有し、各消費機導管（２１，２ ２）をタンクに放任した場合に第２の圧力面（４１）に作用する圧力が減少可能 であることを特徴とする、少なくとも１つの液圧式消費機のための制御装置。 ２．後方の圧力面（４１）に対する制御圧が消費機導管（２１，２２）がポンプ （８５）に接続された場合に少なくとも荷重圧と同じ大きさであって、消費機導 管（２１，２２）をタンクに放圧した場合に荷重圧の下にレベルに、有利には荷 重圧に関連した値に減少可能であって、絞り弁（２３）の制御ピストン（３４） の位置の自動的な変化によって、方向制御弁装置（１４）の測定絞り（３１）を 介する圧力降下が荷重圧が変化する場合に、一定に保たれる、請求項１記載の制 御装置。 ３．制御ピストン（３４）が少なくとも１つの精密溝（１８）を有する円筒区分 を有している、請求項１又は２記載の制御装置。 ４．制御圧が圧力面（３６，４０，４１）の大きさに相応して、制御ピストン（ ３４）において力平衡状態が得られるように各消費機の荷重圧と復数の消費機の 最高の荷重圧とから発生させられている、請求項１，２又は３記載の制御装置。 ５．制御ピストン（３４）が段付きピストンであって、この段付きピストンの後 方の第２の圧力面（４１）が第１の圧力面（３６）と第３の圧力面（４０）とが 一緒になった大きさと正確に同じ大きさである、請求項１から４までのいずれか １項記載の制御装置。 ６．制御圧を形成するために、後方の第２の圧力面（４１）により制御された制 御室（４２）が第１のノズル（５８）を介して、荷重圧により負荷された導管（ ３３）と接続されかつ第２のノズル（７９）を介して最大の荷重圧により負荷さ れた導管（８１）と接続されている、請求項４又は５記載の制御装置７．第１の 圧力面（３６）と第３の圧力面（４０）とが同じ大きさであって、第１ノズル（ ５８）と第２ノズル（７９）が２つの同じノズルである、請求項６記載の制御装 置。 ８．制御ピストン（１３０）が後方に第２の圧力面（４１）と第４の圧力面（１ ３１）を有し、第４の圧力面（１３１）が第３の圧力面（４０）と同じ大きさで あり、絞り弁（２３）を閉鎖する方向で荷重圧によって負荷可能であり、第２の 圧力面（４１）が第１の圧力面（３６）と同じ大きさでかつ最大の荷重圧によっ て負荷可能でかつ第２の圧力面（４１）の後ろの制御室と第４の圧力面（１３１ ）の後ろの制御室内において、各消費機導管をタンクに放圧した場合に圧力が減 少可能である、請求項１，２又は３記載の制御装置。 ９．制御ピストン（３４）の後ろの制御室（４２）がロック解除可能な逆止弁（ ６５）を介して放圧可能である、請求項１から８までのいずれか１項記載の制御 装置。 １０．逆止弁（６５）の閉鎖部材（８８）が補助ピストン（９４）により弁坐か ら持上げ可能で、補助ピストン（９４）が制御圧で負荷可能な制御面を有し、こ の制御面が閉鎖部材（８８）にロック面よりも著しく大きく、有利には制御圧が ポンプ圧である、請求項９記載の制御装置。 １１．補助ピストン（９４）の制御面が方向制御弁装置（１４）の不作用位置で タンクに向かって放任可能である、請求項９又は１０記載の制御装置。 １２．逆止弁（６５）と、消費機導管（２１，２２）の、方向制御弁装置（１４ ）と絞り弁（２３）と間に位画する区分（２８）との間に圧力平衡器（６６）が 接続されており、この圧力平衡器の調整ピストン（６７）が一方の方向に消費機 導管（２１，２２）の消費機導管区分（２８）における圧力により負荷可能であ りかつ他方の方向にはばね（６８）で負荷可能である、請求項９、１０又は１１ 記載の制御装置。 １３．逆止弁（６５）が両方のノズル（５８，７９）の間で絞り弁（２３）の制 御室（４２）に接続されている、請求項９から１２までのいずれか１項記載の制 御装置。 １４．荷重信号弁（７０）を有し、方向制御弁装置（１４）と絞り弁（２３）と の間で消費機導管（２１，２２）と接続可能な作業入口（７４）と、荷重信号導 管（５７）に接続された作業出口（７３）と、絞り弁（２３）と消費機との間で 消費機導管（２１，２２）に接続された第１の制御入口と、荷重信号導管（５７ ）に接続されているか又は作業出口（７３）と合致する第２の制御入口とを荷重 信号弁（７０）が有している、請求項１から１３までのいずれか１項記載の制御 装置。 １５．荷重信号弁（７０）がスライダピストン（７１）を有し、このスライダピ ストン（７１）で第１の制御入口が着坐弁式に、特に複坐弁式に作業接続部（７ ３，７４）に対して遮断可能である、請求項１４記載の制御装置。 １６．スライダピストン（７１）が直径の大きなピストンヘッド（９６）を有し 、このピストンヘッド（９６）が第１の制御入口における圧力で負荷可能でかつ 弁坐に圧着可能である、請求項１４又は１５記載の制御装置。 １７．スライダピストンの、荷重信号導管（５７）における圧力により負荷可能 な一方の端面から作業液体のための通路（９９）が延びている、請求項１４，１ ５又は１６記載の制御装置。 １８．消費機導管（２１，２２）から荷重信号導管（５７）への接続部に、消費 機導管（２１，２２）に向かって遮断する逆止弁（７２）が配置されている、請 求項１４から１７までのいずれか１項記載の制御装置。 １９．逆止弁（７２）が荷重信号弁（７０）のスライダピストン（７１）内に結 合されている、請求項１８記載の制御装置。 ２０．コピー弁（７５）を有し、方向制御弁装置（１４）と絞り弁（２３）との 間で消費機導管（２１，２２）に接続された作業入口（７６）と、絞り弁（２３ ）の制御ピストン（３４）の後ろの制御室（４２）と接続された作業出口（７７ ）と、荷重信号導管（５７）に接続された第１の制御入口と、作業出口（７７） に接続されるか又はこれと合致させられた第２の制御入口とをコピー弁が有して いる、請求項１から１９までのいずれか１項記載の制御装置。 ２１．コピー弁（７５）が制御面を備えたスライダピストン（８０）を有し、ス ライダピストン（８０）と絞り弁（２３）の制御ピストン（３４）の後ろの制御 室（４２）との間の接続導管（８１）内に逆止弁（７８）が配置されている、請 求項２１記載の制御装置。 ２２．作業出口（７７）における圧力により負荷可能なスライダピストン（８０ ）の一方の端面から作業液体のための通路が延びている、請求項２１記載の制御 装置。 ２３．荷重信号弁（７０）のスライダピストン（７１）とコピー弁（７５）のス ライダピストン（８０）とが同じケーシング孔（９５）内にあり、両方のスライ ダピストン（７１，８０）の間で荷重信号導管（５７）がケーシング孔（９５） に開口している、請求項１から２２までのいずれか１項記載の制御装置。 ２４．スライダピストン（７１，８０）がそれぞれ直径の大きいヘッド（９６， ９７）を有し、このヘッドで孔（９５）への侵入距離を制限している、請求項２ ３記載の制御装置。