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Einrichtung zur gemeinsamen hydraulischen Betätigung der Stützelemente eines Schlepprahmens oder Wanderpfeilers
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur gemeinsamen hydraulischen Betätigung der Stützelemente eines Schlepprahmens oder eines Wanderpfeilers für den Grubenausbau. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass die zu den einzelnen Stützelementen führenden Leitungen über gesonderte, im Sinne der Druckgebung öffnende Rückschlagventile mit einer gemeinsamen Druckleitung und über wenigstens eine Kurzschlussleitung miteinander verbunden sind, welch letztere durch ein vorbelastetes Kurzschlussventil abgeschlossen ist, welches bei Erreichung eines vorbestimmten Druckes, zweckmässig des dem Setzen entsprechenden Flüssigkeitsdruckes, öffnet.
Auf diese Weise wird ermöglicht, dass bei geringen Drücken die hydraulischen Stützelemente gesondert betätigt werden, so dass ein gleichmässiges Anheben des Firstteiles des Schlepprahmens oder Wanderpfeilers bis zur Anlage an die Firste gewährleistet ist. Es wird dadurch die Stabilität des auf der Sohle stehenden Schlepprahmens oder Wanderpfeilers erhöht.
Wenn hingegen die Zylinder der einzelnen hydraulischen Stützelemente bereits vor Anlage des Firstteiles an die Firste miteinander kommunizieren würden, so wäre es möglich, dass ein Stützelement einsinkt und das andere dafür hochgeht, wodurch der Schlepprahmen oder Wanderpfeiler statisch unbestimmt wird. Unter Belastung hingegen ist es vorteilhaft, wenn die Zylinder der verschiedenen hydraulischen Stützelemente miteinander kommunizieren, so dass in den Zylindern aller Stützelemente der gleiche Druck herrscht, damit die Belastung gleichmässig auf den ganzen Schlepprahmen bzw. den ganzen Wanderpfeiler, d. h. also gleichmässig auf alle Stützelemente, verteilt wird.
Dies wird durch die die einzelnen hydraulischen Zylinder bzw. die zu diesen führenden Leitungen verbindende Kurzschlussleitung erreicht, u. zw. dadurch, dass diese Kurzschlussleitung durch das Kurzschlussventil bei Erreichung eines vorbestimmten Druckes freigegeben wird. Bei Überschreitung dieses vorbestimmten Druckes tritt dann ein Druckausgleich in den einzelnen hydraulischen Zylindern der Stützelemente ein, welcher die gleichmässige Belastung aller Stützelemente gewährleistet. Auf diese Weise wird ein leichtes Setzen des Schlepprahmens bzw. Wanderpfeilers und eine volle Ausnützung der Stützelemente bei Belastung gewährleistet, ohne dass die Gefahr in Kauf genommen werden muss, dass eines der Stützelemente überlastet wird.
Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist das Kurzschlussventil im Öffnungssinne vom Flüssigkeitsdruck in einer der zu den Stützelementen führenden Leitungen und im Schliesssinne durch eine vorgespannte Feder belastet.
Gemäss der Erfindung sind die Druckräume der einzelnen Stützelemente bzw. die zu diesen führenden Leitungen über gesonderte Druckentlastungsleitungen mit einem gemeinsamen Raubventil verbunden, so dass beim Rauben nur ein einziges Ventil, welches den Druckräumen aller Stützelemente zugeordnet ist, geöffnet werden muss. Hiebei ist erfindungsgemäss die Zusammen- flussstelle der einzelnen Druckentlastungsleitungen nach Art eines Injektors ausgebildet. Durch diese injektorartige Ausbildung der Zusammenfluss- stelle wird erreicht, dass beim Rauben die aus einem Zylinder ausströmende Druckflüssigkeit die Druckflüssigkeit aus den anderen Zylindern mit sich reisst.
Es entsteht auf diese Weise eine Wechselwirkung zwischen den einzelnen Zylindern der Stützelemente, so dass zwangsweise ungefähr gleiche Flüssigkeitsmengen aus allen Zylindern ausfliessen. Dies hat wieder zur Folge, dass alle Stützelemente mit dem Firstteil beim Rauben ungefähr gleichmässig abgesenkt werden und somit auch beim Rauben ein Schrägstellen des Firstteiles vermieden wird. Im Rahmen der Erfindung können auch die Druckräume aller Stützelemente mit einem gemeinsamen, entsprechend dem Maximaldruck vorbelasteten Überlastventil verbunden sein, wodurch auch wieder für alle Stützelemente eine gleiche Belastungsgrenze gesichert ist.
Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung sind alle Ventile und der Injektor in einem gemeinsamen Ventilblock vereinigt, welcher Anschlüsse für zu den Druckräumen der einzelnen Stützelemente führende Leitungen bzw. Schläuche und einen Anschluss für die Druckquelle sowie gegebenenfalls einen Anschluss für eine Ableitung oder Rückleitung der Druckflüssigkeit aufweist.
Der Anschluss für die Druckquelle kann hiebei als Schnellverschluss ausgebildet sein, so dass unter Vermittlung einer zu einer Druckquelle
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führenden Druckleitung oder eines ortsbeweglichen Pumpenaggregates bzw. einer Setzpistole ein schnelles Setzen des Schlepprahmens bzw. des Wanderpfeilers ermöglicht ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles, welches auf einen Schlepprahmen mit zwei Stützelementen bezogen ist, erläutert. Die Erfindung kann aber auch für einen Schlepprahmen oder einen Wanderpfeiler mit mehr als zwei hydraulisch betätigten Stützelementen Anwendung finden.
Fig. 1 zeigt ein Schema der Ventilanordnung, die Fig. 2 und 3 zeigen einen nach diesem Schema ausgebildeten Ventilblock, wobei Fig. 2 einen
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stellt. Fig. 4 zeigt die Verwendung eines solchen Ventilblocks nach Fig. 2 und 3 bzw. nach dem Schema der Fig. 1 bei einem Schlepprahmen.
In dem Schema nach Fig. 1 stellt 1 die gemeinsame Druckleitung dar, an welche die Druckquelle angeschlossen bzw. die Setzpistole angesetzt wird. 2 stellt die zum hydraulischen Zylinder des einen Stützelementes, welches in Fig. 4 mit 3 bezeichnet ist, führende Leitung und 4 die zum hydraulischen Zylinder des andern Stützelementes, welches in Fig. 4 mit 5 bezeichnet ist, führende Leitung dar. Die Leitung 2 steht mit der gemeinsamen Druckleitung 1 über ein Rückschlagventil 6 in Verbindung, welches im Sinne der Druckgebung öffnet. Die Leitung 4 steht über ein Rückschlagventil 7 mit der gemeinsamen Druckleitung 1 in Verbindung, welches gleichfalls im Sinne der Druckgebung öffnet. In die gemeinsame Druckleitung 1 ist ein von einem Rückschlagventil gebildetes Schutzventil 8 eingeschaltet, welches ebenfalls im Sinne der Druckgebung öffnet.
Die beiden Leitungen 2 und 4 sind durch eine Kurzschlussleitung 9 miteinander verbunden, welche durch die Stirnfläche 10 eines Ventilkolbens 11 abgeschlossen ist. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung sind beide Leitungen 2 und 4 unabhängig voneinander und stehen nicht miteinander in Kommunikation, so dass die Druckräume der beiden Stützelemente 3 und 5 voneinander getrennt sind. Bei dieser Ventilstellung kann der Firstteil. M des Schlepprahmens angehoben werden, wobei infolge der Trennung der beiden Leitungen 2 und 4 ein gleichmässiges Anheben beider Stützelemente 3 und 5 begünstigt ist.
Sobald der Firstteil J an den Firsten anliegt, erhöht sich der Druck in den Kolben der beiden Stützelemente 3 und 5. Die Stirnfläche 10 des Kolbens 11 wird durch eine Feder 12 in die Abschlussstellung, in welcher sie die Kurzschlussleitung 9 abschliesst, gedrückt. Entgegen dieser Feder wirkt auf die Stirnfläche 10 der Druck in der Leitung 4, welcher durch die Kurzschlussleitung 9 übertragen wird. Die Feder 12 ist so abgestimmt, dass bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckes in der Leitung 4, welcher beispielsweise dem Setzdruck entspricht, das Kolbenventil 11 öffnet.
Nun kommunizieren die beiden Leitungen 2 und 4 und damit die Zylinderräume der beiden Stützelemente 3 und 5 miteinander, und es erfolgt von nun an eine völlig gleichmässige Auflastung der beiden Stützelemente. Über Leitungen 14 und 15 stehen die beiden Leitungen 2 und 4 bzw. die Druckräume der Kolben der beiden Stützelemente 3 und 5 mit einem gemeinsamen Überlastventil 16 in Verbindung, welches durch eine mittels einer Schraube 32 vorgespannte Feder 17 entsprechend dem bei der maximal zulässigen Belastung auftretenden maximalen Flüssigkeitsdruck vorbelastet ist. Bei Überschreitung des zulässigen maximalen Druckes öffnet das Überlastventil 16 die Verbindung zu einer Ableitung oder Rückleitung 18.
In die Leitungen 14 und 18 sind Rückschlagventile 19 und 20 eingeschaltet, um bei abgeschlossener Kurzschlussleitung 9 eine Kommunikation der beiden Leitungen 2 und 4 über die Leitungen 14 und 15 zu vermeiden.
Über die Leitungen 14 und 15 stehen die beiden Leitungen 2 und 4 auch in Verbindung mit einem Raubventil21, bei dessen Öffnung die Leitungen 14 und 15 mit der Ableitung oder Rückleitung 18 verbunden werden. Die Zusammenflussstelle 22 der beiden Leitungen 14 und 15 ist injektorartig ausgebildet, so dass die durch eine der beiden Leitungen 14 oder 15 strömende Flüssigkeit die Flüssigkeit aus der jeweils andern Leitung mit sich reisst, wodurch ein gleichmässiges Absinken der beiden Stützelemente 3 und 5 bzw. des Firstteiles 13 gewährleistet ist.
In den kastenförmig ausgebildeten Bodenteil 23 des Schlepprahmens (s. Fig. 4) ist ein Ventilblock 24 eingebaut, an welchen ein zum Stützelement 3 führender Schlauch 25 und ein zum Stützelement 5 führender Schlauch 26 angeschlossen ist. Ein Schlauch oder Rohr 27 bildet die Ableitung oder Rückleitung für die aus dem Ventilblock beim Rauben oder durch das Überlaufventil 16 austretende Flüssigkeit.
In den Fig. 2 und 3 ist der Ventilblock 24 in grösserem Massstab im Schnitt dargestellt. Die dem Schema nach Fig. 1 entsprechenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
28 stellt einen Schnellverschluss dar, welcher durch einen Staubdeckel 29 abgeschlossen ist.
An diesen Schnellverschluss wird die Setzpistole oder sonstige Druckquelle angeschlossen. Über das Rückschlagventil 8 gelangt die Druckflüssig- keit in einen die gemeinsame Druckleitung bildenden Kanal 1 und von diesem über die beiden Rückschlagventile 6 und 7 zu den beiden Leitungen 2 und 4. Die Kurzschlussleitung 9 ist durch die Stirnfläche 10 des Kolbens 11 abgeschlossen, der durch die Feder 12 belastet ist.
An die Leitung 2 ist unter Vermittlung eines Nippels 30 der in Fig. 4 dargestellte, zum Stützelement 3 führende Schlauch 25 angeschlossen. An die Leitung 4 ist unter Vermittlung eines Nippels 31 der zum Stützelement 5 führende
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Schlauch 26 angeschlossen. In Fig. 3 sind die Leitungen 14 und 15 ersichtlich, welche über die Rückschlagventile 19 und 20 die Leitungen 4 und 2 mit dem Überlastventil 16 verbinden. Die Spannung der Feder 17, welche den Maximaldruck bestimmt, ist durch eine Stellschraube 32 einstellbar.
Das Raubventil 21 ist aus Fig. 2 ersichtlich.
Die Betätigung dieses Raubventiles erfolgt durch einen verdrehbaren Nocken 33, welcher unter Vermittlung eines Hebels 34 verdreht wird und in einem angesetzten Teil 35 gelagert ist. Dieser Nocken 33 wirkt mit dem Ventilschaft 36 des Raubventiles 21 zusammen. Durch eine Feder 37 wird das Raubventil 21 in der Schliessstellung gehalten. Um eine feinfühlige Betätigung des Raubventiles 21 zu ermöglichen, ist der Ventilschaft 36 hohl ausgebildet und innerhalb dieses Ventilschaftes ist der Schaft 38 eines kleineren Ventiles 39 geführt, welcher über den Ventilschaft 36 vorsteht und daher zuerst betätigt wird. Das Raubventil 21 ist als Sitz für das kleinere Entlastungsventil 39 ausgebildet und beim Anheben des Ventiles 39 kann die Druckflüssigkeit durch kleine Bohrungen 40 ausströmen.
Da dieses Entlastungsventil 39 bei Betätigung des Raubventiles 21 auf jeden Fall zuerst angehoben wird, hat dieses Entlastungsventil 39 zwei Funktionen. Es kann durch eine kleine Verdrehung des Nockens 33 lediglich dieses Entlastungsventil 39 angehoben werden und damit der Druck in den hydraulischen Zylindern der Stützelemente 3 und 5 langsam und geringfügig abgesenkt werden, oder es kann dieses Entlastungsventil nur als Entlastungsventil funktionieren, um dadurch, dass dieses Ventil 39 früher geöffnet wird, die Öffnung des grossen Raubventiles 21 zu erleichtern. Wie die Zeichnung zeigt, wirkt die Feder 37 unter Vermittlung des Entlastungsventiles 39 auf das Raubventil 21.
Die Räume hinter dem Raubventil 21 und hinter dem Überlastventil 16 stehen mit der Ableitung oder Rückleitung 18 in Verbindung, an welche, wie Fig. 4 zeigt, das Rohr oder der Schlauch 27 angeschlossen ist.
Die injektorartige Ausbildung der Zusammenflussstelle 22 der Leitungen 14 und 15 ist aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, wobei der Injektor durch einen Schraubeinsatz 41 gebildet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur gemeinsamen hydraulischen Betätigung der Stützelemente eines Schlepprahmens oder Wanderpfeilers, dadurch gekennzeichnet, dass die zu den einzelnen Stützelementen führenden Leitungen über gesonderte, im Sinne der Druckgebung öffnende Rückschlagventile mit einer gemeinsamen Druckleitung und über wenigstens eine Kurschlussleitung miteinander verbunden sind, welch letztere durch ein vorbelastetes Kurzschlussventil abgeschlossen ist, welches bei Erreichung eines vorbestimmten Druckes, zweckmässig des dem Setzen entsprechenden Flüssigkeitsdruckes, öffnet.
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Device for the joint hydraulic actuation of the support elements of a towing frame or traveling pillar
The invention relates to a device for the common hydraulic actuation of the support elements of a towing frame or a traveling pillar for the excavation. The invention consists essentially in that the lines leading to the individual support elements are connected to a common pressure line via separate check valves that open in the sense of pressure generation and via at least one short-circuit line, the latter being closed by a preloaded short-circuit valve which, when a predetermined pressure, expediently the liquid pressure corresponding to the setting, opens.
In this way it is made possible that the hydraulic support elements are actuated separately at low pressures, so that an even lifting of the ridge part of the towing frame or traveling pillar is guaranteed until it rests against the roof. This increases the stability of the towing frame or hiking pillar standing on the sole.
If, on the other hand, the cylinders of the individual hydraulic support elements were to communicate with each other before the ridge part rests against the roof, it would be possible for one support element to sink in and the other to go up, which makes the towing frame or traveling pillar statically indeterminate. Under load, however, it is advantageous if the cylinders of the various hydraulic support elements communicate with each other so that the same pressure prevails in the cylinders of all support elements so that the load is evenly applied to the entire towing frame or the entire traveling pillar, i.e. H. so evenly on all support elements.
This is achieved by the short-circuit line connecting the individual hydraulic cylinders or the lines leading to them, u. between the fact that this short-circuit line is released by the short-circuit valve when a predetermined pressure is reached. When this predetermined pressure is exceeded, pressure equalization then occurs in the individual hydraulic cylinders of the support elements, which ensures that all support elements are uniformly loaded. In this way, easy setting of the towing frame or moving pillar and full utilization of the support elements under load is ensured without the risk of one of the support elements being overloaded.
In a practical embodiment of the invention, the short-circuit valve is loaded in the opening direction by the liquid pressure in one of the lines leading to the support elements and in the closing direction by a pretensioned spring.
According to the invention, the pressure chambers of the individual support elements or the lines leading to them are connected to a common robbery valve via separate pressure relief lines, so that only a single valve, which is assigned to the pressure chambers of all the supporting elements, has to be opened during robbery. According to the invention, the confluence point of the individual pressure relief lines is designed in the manner of an injector. This injector-like design of the confluence point ensures that the hydraulic fluid flowing out of one cylinder pulls the hydraulic fluid from the other cylinders with it when it is stolen.
In this way, there is an interaction between the individual cylinders of the support elements, so that approximately equal amounts of liquid inevitably flow out of all cylinders. This in turn has the consequence that all the support elements with the ridge part are lowered approximately evenly during robbery and thus an inclined position of the ridge part is also avoided during robbery. Within the scope of the invention, the pressure chambers of all support elements can also be connected to a common overload valve preloaded in accordance with the maximum pressure, whereby the same load limit is again ensured for all support elements.
In a practical embodiment of the invention, all valves and the injector are combined in a common valve block, which has connections for lines or hoses leading to the pressure chambers of the individual support elements and a connection for the pressure source and possibly a connection for a discharge or return line of the pressure fluid .
The connection for the pressure source can be designed as a quick-release fastener so that a pressure source is mediated
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leading pressure line or a portable pump unit or a setting gun a quick setting of the towing frame or the hiking pillar is enabled.
In the drawing, the invention is explained using an exemplary embodiment, which relates to a towing frame with two support elements. The invention can also be used for a towing frame or a traveling pillar with more than two hydraulically operated support elements.
Fig. 1 shows a diagram of the valve arrangement, FIGS. 2 and 3 show a valve block designed according to this diagram, FIG
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represents. FIG. 4 shows the use of such a valve block according to FIGS. 2 and 3 or according to the diagram of FIG. 1 in a towing frame.
In the scheme according to FIG. 1, 1 represents the common pressure line to which the pressure source is connected or the setting gun is attached. 2 represents the line leading to the hydraulic cylinder of the one support element, which is denoted by 3 in FIG. 4, and 4 the line leading to the hydraulic cylinder of the other support element, denoted by 5 in FIG. 4. The line 2 is standing with the common pressure line 1 via a check valve 6 in connection, which opens in the sense of pressure. The line 4 is connected to the common pressure line 1 via a check valve 7, which also opens in the sense of pressure generation. In the common pressure line 1, a protective valve 8 formed by a check valve is switched on, which also opens in the sense of pressure generation.
The two lines 2 and 4 are connected to one another by a short-circuit line 9 which is closed off by the end face 10 of a valve piston 11. In the position shown in FIG. 1, both lines 2 and 4 are independent of one another and are not in communication with one another, so that the pressure chambers of the two support elements 3 and 5 are separated from one another. With this valve position, the ridge part. M of the towing frame are raised, with the separation of the two lines 2 and 4 a uniform lifting of both support elements 3 and 5 is promoted.
As soon as the ridge part J rests against the roof, the pressure in the piston of the two support elements 3 and 5 increases. The end face 10 of the piston 11 is pressed by a spring 12 into the closing position in which it closes the short-circuit line 9. In opposition to this spring, the pressure in the line 4, which is transmitted through the short-circuit line 9, acts on the end face 10. The spring 12 is coordinated in such a way that the piston valve 11 opens when a predetermined pressure in the line 4, which corresponds for example to the setting pressure, is exceeded.
Now the two lines 2 and 4 and thus the cylinder spaces of the two support elements 3 and 5 communicate with one another, and from now on there is a completely even load on the two support elements. Via lines 14 and 15, the two lines 2 and 4 or the pressure chambers of the pistons of the two support elements 3 and 5 are connected to a common overload valve 16, which is actuated by a spring 17 pretensioned by means of a screw 32 in accordance with the maximum permissible load is pre-loaded to the maximum fluid pressure. If the permissible maximum pressure is exceeded, the overload valve 16 opens the connection to a discharge line or return line 18.
Check valves 19 and 20 are switched on in lines 14 and 18 in order to avoid communication between the two lines 2 and 4 via lines 14 and 15 when the short-circuit line 9 is closed.
Via the lines 14 and 15, the two lines 2 and 4 are also connected to a robbery valve 21, the opening of which the lines 14 and 15 are connected to the discharge line or return line 18. The confluence point 22 of the two lines 14 and 15 is designed like an injector, so that the liquid flowing through one of the two lines 14 or 15 carries the liquid from the other line with it, whereby a uniform lowering of the two support elements 3 and 5 or the First part 13 is guaranteed.
In the box-shaped bottom part 23 of the towing frame (see FIG. 4), a valve block 24 is installed, to which a hose 25 leading to the support element 3 and a hose 26 leading to the support element 5 are connected. A hose or pipe 27 forms the discharge or return line for the liquid emerging from the valve block during the robbery or through the overflow valve 16.
In FIGS. 2 and 3, the valve block 24 is shown on a larger scale in section. The parts corresponding to the diagram according to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
28 shows a quick release fastener that is closed by a dust cover 29.
The setting gun or other pressure source is connected to this quick-release fastener. Via the check valve 8, the pressure fluid reaches a channel 1 forming the common pressure line and from there via the two check valves 6 and 7 to the two lines 2 and 4. The short-circuit line 9 is terminated by the end face 10 of the piston 11, which passes through the spring 12 is loaded.
The hose 25 shown in FIG. 4 and leading to the support element 3 is connected to the line 2 by means of a nipple 30. The line 4 leading to the support element 5 is connected to the line 4 by means of a nipple 31
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Hose 26 connected. In Fig. 3 the lines 14 and 15 can be seen which connect the lines 4 and 2 to the overload valve 16 via the check valves 19 and 20. The tension of the spring 17, which determines the maximum pressure, can be adjusted by means of an adjusting screw 32.
The robbery valve 21 can be seen from FIG.
This robbery valve is actuated by a rotatable cam 33, which is rotated by means of a lever 34 and is mounted in an attached part 35. This cam 33 interacts with the valve stem 36 of the robbery valve 21. The robbery valve 21 is held in the closed position by a spring 37. In order to enable a sensitive actuation of the robbery valve 21, the valve stem 36 is hollow and inside this valve stem the stem 38 of a smaller valve 39 is guided, which protrudes over the valve stem 36 and is therefore actuated first. The robbery valve 21 is designed as a seat for the smaller relief valve 39 and when the valve 39 is lifted, the pressure fluid can flow out through small bores 40.
Since this relief valve 39 is always raised first when the robbery valve 21 is actuated, this relief valve 39 has two functions. Only this relief valve 39 can be raised by a small rotation of the cam 33 and thus the pressure in the hydraulic cylinders of the support elements 3 and 5 can be reduced slowly and slightly, or this relief valve can only function as a relief valve, so that this valve 39 is opened earlier to facilitate the opening of the large robbery valve 21. As the drawing shows, the spring 37 acts on the robbery valve 21 through the intermediary of the relief valve 39.
The spaces behind the robbery valve 21 and behind the overload valve 16 are connected to the discharge line or return line 18 to which, as FIG. 4 shows, the pipe or hose 27 is connected.
The injector-like design of the confluence point 22 of the lines 14 and 15 can be seen from FIGS. 2 and 3, the injector being formed by a screw insert 41.
PATENT CLAIMS:
1. A device for the common hydraulic actuation of the support elements of a towing frame or traveling pillar, characterized in that the lines leading to the individual support elements are connected to a common pressure line and via at least one short-circuit line via separate check valves which open in the sense of pressure generation, the latter through a preloaded short-circuit valve is closed, which opens when a predetermined pressure is reached, expediently the liquid pressure corresponding to the setting.