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DE3243330A1 - Bearbeitungsgeraet - Google Patents

Bearbeitungsgeraet

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Publication number
DE3243330A1
DE3243330A1 DE19823243330 DE3243330A DE3243330A1 DE 3243330 A1 DE3243330 A1 DE 3243330A1 DE 19823243330 DE19823243330 DE 19823243330 DE 3243330 A DE3243330 A DE 3243330A DE 3243330 A1 DE3243330 A1 DE 3243330A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
hydraulic
flow
motors
tower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19823243330
Other languages
English (en)
Inventor
Herman J. 52601 Burlington Ia. Maurer
Carl O. Pedersen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Case LLC
Original Assignee
JI Case Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JI Case Co filed Critical JI Case Co
Publication of DE3243330A1 publication Critical patent/DE3243330A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
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    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/38Cantilever beams, i.e. booms;, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for booms; Dipper-arms, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for dipper-arms; Bucket-arms
    • E02F3/382Connections to the frame; Supports for booms or arms
    • E02F3/384Connections to the frame; Supports for booms or arms the boom being pivotable relative to the frame about a vertical axis
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/425Drive systems for dipper-arms, backhoes or the like

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Description

Bearbeitungsgerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bearbeitungsgerät und insbesondere auf das Hydrauliksystem für den Schwenkmechanismus für den Ausleger eines rückwärtigen Bearbeitungsgerätes für den Bodenaushub.
Ein übliches rückwärtiges Bearbeitungsgerät dieser Art enthält einen am hinteren Ende eines Traktors oder dergl. gelenkig angeordneten Ausleger, der einen schwenkbaren Löffel zur Ausführung von Graboperationen enthält. Der Ausleger ist an einem Schwenkturm gelagert, der um eine vertikale Achse gedreht werden kann, so daß der vom Löffel ausgehobene Boden seitlich abgesetzt werden kann. Die Drehung des Schwenkturms von einer Seite zur anderen wird durch zwei doppelt wirkende Hydraul ikmotoren erzeugt, die über ein Steuerventil von der Bedienungsperson betätigt werden.
Derartige rückwärtige Bearbeitungsgeräte werden für eine Vielzahl von Aufgaben eingesetzt und unterliegen daher einem starken Wettbewerb. Daher ist jede Maßnahme von Bedeutung, durch die die Arbeit mit höherer Wirksamkeit ausgeführt werden kann. Eine der Möglichkeiten zur Erhöhung des Wirkungsgrades besteht darin, den erforderlichen Zeitablauf zu verkürzen, um den Löffel zu füllen, ihn aus dem gegrabenen Loch oder Kanal anzuheben, ihn seitlich zu verschwenken, das Material auf einen Stapel oder auf einen Lastwagen abzusetzen, und dann den Löffel in die Ausgangslage zurückzuführen, um den Zyklus zu wiederholen.
Bei den vor 196 0 verwendeten Hydraulikanordnungen zur Drehung des Schwenkturms bestand die übliche Praxis der Bedienungspersonen zur Einsparung von Zeit darin, den Ausleger und Schwenkturm hart gegen die mechanischen Anschläge zu fahren, die
BAD ORIGINAL
am Rahmen zur Begrenzung der Schwenkbewegung vorhanden sind. Diese Praxis ist jedoch sehr nachteilig, weil der Rahmen, der Schwenkturm mit dem Ausleger und die· Hydraulikschaltungen einer ernsthaften Schockbelastung ausgesetzt werden. Zwar läßt sich diese Schockbelastung durch sorgfältige Manipulation der Schwenksteuerung klein halten, jedoch ist diese Sorgfalt zeitaufwendig und vermindert daher die Produktivität.
Zur Lösung dieses Problems der Verbesserung der Produktivität und des Wirkungsgrades von rückwärtigen Bearbeitungsgerät ten sind eine Reihe von Systemen entwickelt worden, um den Ausleger und den Schwenkturm zu verzögern, bevor die Anschläge erreicht werden, selbst wenn die Bedienungsperson keinen Versuch unternimmt, die Geschwindigkeit des Auslegers zu vermindern.
Eine bekannte Methode hierfür besteht darin, weitgehend den Strömungsdurchlaß vom Zylinderende jedes der Hydraulikmotoren am Ende des Schwenkweges zu blockieren, um den Flüssigkeitsstrom zu beschränken. Die Blockierung der Strömung erfolgt dabei durch einen Vorsprung am Kolben der Hydraulikmotoren. Dieser Vorsprung tritt in einen Auslaß ein und blockiert diesen weitgehend, wenn sich der Kolben innerhalb des Zylinders bewegt. Derartige Vorsprünge werden auch als "stinger" bezeichnet. Obwohl solche Anordnungen heute noch üblich sind, ist ihre Herstellung und Wartung verhältnismäßig teuer.
Eine andere Anordnung zur Dämpfung der Bewegung des Auslegers und des Schwenkturmes ist die Anordnung einer Düse im Auslaß der Hydraulikmotoren. Auf diese Weise wird in den Hydraulikmotoren ein Gegendruck erzeugt, der einer fortgesetzten Schwenkbewegung des Auslegers und des Schwenkturmes entgegenwirkt. Diese Anordnung ist jedoch nicht ohne Nachteile, Der von der Düse erzeugte Druck behindert kontinuierlich die Schwenkbewegung des Auslegers und des Schwenkturms selbst dann, wenn die
Bedienungsperson versucht, die Schwenkbewegung zu beschleunigen. Dies führt zu einer Verminderung der Geschwindigkeit der Schwenkbewegung, erfordert mehr Energie als' zur Drehung des Auslegers erforderlich ist und erzeugt folglich mehr Wärme im Hydrauliksystem. Ferner trägt die Verwendung solcher Düsen nicht dazu bei, die Schwenkbewegung des Auslegers und des Schwenkturms in Richtung auf die Endpositionen des Schwenkweges zu verlangsamen oder zu dämpfen, weil der Ölstrom durch die Düsen zu klein ist, um ausreichend Druck zur Verlangsamung der Schwenkbewegung zu erzeugen. Die Verwendung von Düsen in Verbindung mit den oben beschriebenen Vorsprüngen ist zwar nicht unüblich, jedoch sind solche Anordnungen verhältnismäßig teuer und können beim praktischen Gebrauch zu Problemen führen.
Ein anderer Problembereich bei der Entwicklung der Schwenkvorrichtung für rückwärtige Bearbeitungsgeräte liegt in der Anordnung der Hydraulikmotoren und ihrer Versorgung mit Druckflüssigkeit. Ein Teil ihrer Vielseitigkeit von rückwärtigen Bearbeitungsgeräten beruht auf ihrer Fähigkeit, den Schwenkturm und den Ausleger über einen Winkel von etwa 180° zu schwenken. Obwohl verschiedene Anordnungen versucht worden sind, erfordern die räumlichen Begrenzungen im allgemeinen, daß die Hydraulikmotoren am Rahmen parallel zueinander und auf entsprechenden Seiten der vertikalen Achse des Schwenkturmes angeordnet werden. Eine solche Anordnung führt jedoch zu Problemen, wenn der Schwenkturm über den gewünschten Schwenkbereich gedreht wird.
Wenn der Schwenkturm und der Ausleger sich von einer mittleren Position in die eine oder die andere Richtung drehen, gelangt einer der Hydraulikmotoren in seine voll ausgefahrene Position, und dies tritt ein, wenn die Mittellinie dieses Motors die vertikale Achse des Schwenkturmes schneidet. In dieser Position befindet sich der Motor in seiner Mittenposition. Wenn der Schwenkturm sich weiter in Richtung seines Endanschlages bewegt.
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wird der Motor wieder eingefahren, und er gelangt dann in die nachfolgend als "übermittiger Zustand" bezeichnete Position.
Wenn die Zufuhr von hydraulischer Druckflüssigkeit zu den Hydraulikmotoren fortgesetzt wird und keinerlei Änderung bei der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit erfolgt, wenn sich einer der Motoren in den übermittigen Zustand bewegt, bewirkt der Druck der Flüssigkeit, daß der Motor ein negatives Drehmoment auf den Schwenkturm ausübt. Aufgrund der Geometrie des Schwenkturms und der Hydraulikmotoren wirkt der Hydraulikmotor, der in den übermittigen Zustand übergegangen ist, auf den Schwenkturm mit einem kleineren Momentarm als der andere Hydraulikmotor. Folglich setzt der Schwenkturm zwar seine beabsichtigte Bewegung fort, wobei der eine Motor aber nicht nur den Schwenkturm mit dem Ausleger dreht, sondern auch noch Arbeit leisten muß, um das negative Drehmoment zu überwinden, das von dem im übermittigen Zustand befindlichen Hydraulikmotor erzeugt wird. Somit würde also ein Steuersystem für den Schwenkmechanismus, welches das unerwünschte negative Drehmoment, das von dem sich jeweils im übermittigen Zustandbefindlichen Hydraulikmotor erzeugt wird, beseitigt, die Wirksamkeit des Schwenksystems verbessern.
Es ist insbesondere erwünscht, dieses negative Drehmoment dann zu beseitigen, wenn der Schwenkturm mit dem Ausleger aus der Endposition fortbewegt wird. Hierdurch wird das reine, dem Schwenkturm zugeführte Drehmoment verbessert. Ein weiterer Nutzen ergibt sich dann, wenn der .sich im übermittigen Zustand befindliche Motor so versorgt werden, kann, daß er ein zusätzliches Drehmoment auf den Schwenkturm ausübt und damit den Motor unterstützt, der das primäre Drehmoment für die Schwenkbewegung des Mechanismus erzeugt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Bearbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Be-
triebseigenschaften eines solchen Bearbeitungsgerätes zu verbessern, wobei das obenerwähnte unerwünschte negative Drehmoment im übermittigen Zustand der Hydraulikmotoren vermieden und ferner eine Dämpfung in der Endphase der Drehbewegung erzielt wird.
Die gestellte Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Erfindung wird eine hydraulische Dämpfung bewirkt, wenn sich der Ausleger dem Ende seines Schwenkweges nähert, während eine verhältnismäßig unbeschränkte Bewegung erfolgt, wenn eine hydraulische Beschränkung der Bewegung nicht erwünscht ist. Die Erfindung ist zwar in Verbindung mit einem rückwärtigen Bearbeitungsgerät erläutert, jedoch ist die Erfindung auch für andere Vorrichtungen geeignet, bei denen ein bewegliches Element gedreht wird und die gleichen Arbeitseigenschaften wie bei der Erfindung erwünscht sind*
Bei Anwendung auf ein rückwärtiges Bearbeitungsgerät wird von der Bedienungsperson ein die Strömungsrichtung steuerndes Ventil betätigt, durch das den Hydraulikmotoren Druckflüssigkeit in der gewünschten Richtung zugeführt wird. Die Position des Steuerventils bestimmt dabei die Richtung der Strömung der Hydraulikflüssigkeit zu den Hydraulikmotoren, um den Schwenkturm in der gewünschten Richtung zu drehen.
Dabei sind in Ausgestaltung der Erfindung ein die Reihenfolge bestimmendes Ventil und eine hydraulische Dämpfungsschaltung hydraulisch mit einem Ende jedes der beiden Hydraulikmotoren und dem die Strömungsrichtung steuernden Ventil verbunden. Das die Reihenfolge bestimmende Ventil enthält ein Ventilgehäuse mit einer axialen Bohrung und einem" darin verschiebbaren Ventilkolben. Die Position des Ventilkolbens innerhalb des Ventilgehäuses kann durch einen Steuermechanismus verändert werden,
der das Ventil betrieblich mit dem Schwenkturm verbindet. Auf diese Weise ist die Position des Ventilkolbens eine Funktion der Position des Schwenkturms in bezug auf den Rahmen des Bearbeitungsgerätes. Hierdurch wird erreicht, daß der Ventilkolben innerhalb des Ventilgehäuses auf gewünschte Teile des Schwenkweges des Schwenkturms einstellbar ist.
Hinsichtlich der physikalischen Anordnung der Hydraulikmotoren in bezug auf den Rahmen und den Schwenkturm ist es im allgemeinen erwünscht, daß die den Hydraulikmotoren zugeführte Flüssigkeit umgesteuert wird, wenn sich einer der Motoren in seinen übermittigen Zustand hinein oder aus diesem heraus bewegt. Somit bewirkt der Betätigungsmechanismus für das die Reihenfolge bestimmende Ventil, daß die hydraulische Druckflüssigkeit den Hydraulikmotoren im Sinne einer Erzeugung optimaler Kräfte zugeführt wird.
Das die Reihenfolge bestimmende Ventil verbessert die . Betriebs- und Drehmoment-Eigenschaften während der Schwenkbewegung des Schwenkturmes und des Auslegers, indem Hydraulikflüssigkeit in folgender Weise den Hydraulikmotoren zugeführt wird. Wenn man annimmt, daß der Schwenkturm von einer extremen Position in die andere bewegt werden soll, wird einer der Hydraulikmotoren so versorgt, daß er das primäre Drehmoment für den Schwenkturm erzeugt, während der andere, sich im übermittigen Zustand befindliche Hydraulikmotor so versprgt wird, daß er ein zusätzliches Drehmoment liefert. Da dieser zweite Motor sich in seinem übermittigen Zustand befindet, wenn der Schwenkturm sich am Ende seines Schwenkweges befindet, ist dieser Motor nicht voll ausgefahren, wenn der Schwenkturm seinen Weg aus einer Endlage beginnt. Wenn der Schwenkturm vom Ende seines Weges fort gedreht wird, bewegt sich dieser zweite Hydraulikmotor zunächst in seine voll ausgefahrene Position, die er erreicht, wenn seine longitudinale Mittellinie durch die vertikale Achse des Schwenkturmes verläuft. Hier erreicht also dann der Motor seine Mittenposition.
Damit der Motor, der sich in seinem übermittigen Zustand befindet, ein zusätzliches Drehmoment auf den Schwenkturm ausüben kann, wenn er sich aus seiner Endposition fortbewegt, leitet das die Reihenfolge bestimmende Ventil hydraulische Druckflüssigkeit zu beiden Seiten des Kolbens dieses Hydraulikmotor. Da der wirksame Bereich, auf den die Druckflüssigkeit wirkt, am Zylinderende größer ist als am Kolbenstangenende, wird dem Schwenkturm durch diesen Motor ein zusätzliches Drehmoment erteilt, wenn er sich aus seinem übermittigen Zustand herausbewegt. Der andere Hydraulikmotor, der sich nicht in seinem übermittigen Zustand befindet und aus seiner voll eingefahrenen Position herausfährt, erzeugt das primäre Drehmoment für die Drehung des Schwenkturms. Auf diese Weise braucht der die primäre Antriebskraft liefernde Motor nicht ein negatives Drehmoment des sich im übermittigen Zustand befindlichen Motors zu überwinden, was bei in üblicher Weise beaufschlagten Systemen der Fall ist.
Wenn sich der Schwenkturm dreht und der Hydraulikmotor, der das zusätzliche Drehmoment liefert, sich aus seinem übermittigen Zustand durch seine Mittenposition bewegt, verschiebt ein Betätigungsmechanismus, der eine positive Rückkopplung vom Schwenkturm zu dem die Reihenfolge bestimmenden Ventil herstellt, dessen Ventilkolben, so daß die Hydraulikflüssigkeit zu den Hydraulikmotoren in ihrer Richtung geändert wird. Die Richtungsänderung der Hydraulikflüssigkeit erfolgt so, daß dann Druckflüssigkeit den entgegengesetzten Enden der Motoren zugeführt wird, von denen sich dann keiner im übermittigen Zustand befindet. Die Motoren fahren entsprechend aus bzw. ein, wenn der Schwenkturm durch den mittleren Bereich seines Schwenkweges verläuft, wobei jeder eine Antriebskraft auf den Schwenkturm ausübt.
Wenn der Schwenkturm dann seine Drehung fortsetzt, nähert sich der andere Hydraulikmotor seinem übermittigen Zustand. Wenn dieser Motor durch seine Mittenposition in den über-
mittigen Zustand läuft, verschiebt der Betätigungsmechanismus erneut den Ventilkolben des die Reihenfolge bestimmenden Ventils, und die Richtung der hydraulischen Druckflüssigkeit zu den Hydraulikmotoren wird erneut geändert. Durch die Verstellung des Ventilkolbens wird nun, wenn einer der Motoren sich in seinen übermittigen Zustand bewegt, die Hydraulikflüssigkeit so gelenkt, daß nun der andere (nicht im übermittigen Zustand befindliche) Motor dem Schwenkturm eine Antriebskraft zuführt. Wenn einer der Motoren in seinen übermittigen Zustand übergeht, stehen die Zylinderenden der Motoren über das die Reihenfolge bestimmende Ventil miteinander in Strömungsverbindung. Hierdurch wird die gewünschte Verbesserung hinsichtlich der Drehmomenteigenschaften des Schwenkmechanismus bewirkt und zugleich die Dämpfung des Mechanismus sehr vereinfacht.
Um unzulässige Stoßbelastungen auf den Rahmen, den Schwenkturm mit Ausleger und das Hydrauliksystem zu verhindern, sieht die Erfindung eine hydraulische Dämpfungsschaltung vor, die betrieblich dem die Reihenfolge bestimmenden Ventil zugeordnet ist. Vorzugsweise ist die Dämpfungsschaltung im Gehäuse dieses Ventils untergebracht, jedoch können auch andere Anordnungen in gleicher Weise wirksam sein. Die Schaltung ist so angeordnet, daß die Strömung der Hydraulikflüssigkeit, die von den beiden Motoren kommt, wenn der Schwenkturm sich einer Endposition hähert, beschränkt wird. Ein die Strömung beschränkendes, mit einer Düse versehenes Überdruckventil und eine Düse sind parallel in der Dämpfungsschaltung angeordnet, so daß eine hydraulische Dämpfung nur bewirkt wird, wenn sich der Ausleger durch die Endbereiche seines Schwenkweges in Richtung auf die Anschläge bewegt. Die Düse in der hydraulischen Schaltung erlaubt eine Strömung durch die Schaltung, wenn die Strömung von den Hydraulikmotoren nicht ausreicht, um das Überdruckventil zu öffnen.
Die hydraulische Dämpfungsschaltung enthält ferner ein Rückschlagventil, das parallel zu dem Überdruckventil und der
Düse angeordnet ist. Das Rückschlagventil beseitigt eine hydraulische Beschränkung des Schwenkturms, wenn dieser sich von den Enden seines Schwenkbereiches fortbewegt. Hierdurch wird eine unerwünschte Beschränkung und ein unerwünschter Gegendruck verhindert, wenn die Bedienungsperson versucht, die Schwenkbewegung des Schwenkturms vom Endanschlag fort zu beschleunigen. Die hydraulische Dämpfungsschaltung ist eine erhebliche Verbesserung gegenüber den in der Praxis verwendeten Steuerschaltungen, da hierdurch die Anbringung von beschränkenden Düsen und Vorsprüngen in den einzelnen Hydraulikzylindern entsprechend der üblichen Praxis vermieden wird. Da ferner die Strömung von beiden Hydraulikmotoren der Dämpfungsschaltung zugeführt wird, ist der dämpfende Spitzengegendruck kleiner als der Spitzendruck, der bei der Dämpfung eines Schwenkmechanismus erzeugt wird, bei dem die Strömung von nur einem der Hydraulikmotoren beschränkt wird, was der Fall bei den üblichen Anordnungen mit Vorsprüngen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnittes vom Steuerbereich eines rückwärtigen Bearbeitungsgerätes mit dem Schwenkturm und dem Schwenkmechanismus;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Hydraulikschaltung für den Schwenkmechanismus des in Fig. 1 dargestellten Bearbeitungsgerätes; Fig. 3A-3C den Schwenkmechanismus in verschiedenen Phasen der Bewegung des Schwenkturms vom einen Ende seines Schwenkbereiches zum anderen ;
Fig. 4A-4C schematiche Darstellungen zur Veranschaulichung des Betriebs der hydraulischen
Steuerschaltung bei Drehung des Schwenkturms im Uhrzeigersinn;
Fig. 5A-5C schematische Darstellungen zur Veranschaulichung des Betriebs der hydraulischen Steuerschaltung bei Drehung des Schwenkturms gegen den Uhrzeigersinn und
Fig. 6 eine andere Ausführungsform des die Reihen folge bestimmenden Ventils und der hydraulischen Steuerschaltung.
Fig. 1 und 3A bis 3C zeigen einen Teil eines gelenkigen rückwärtigen Bearbeitungsgerätes. Das Bearbeitungsgerät enthält einen Rahmen 10, der auf einem Traktor oder dergleichen (nicht dargestellt) gelagert ist. Das Bearbeitungsgerät enthält einen Steuerbereich 12, wo eine Bedienungsperson die gelenkige Bewegung des Bearbeitungsgerätes bewirken kann. Am Rahmen 10 is't ein Mast oder Schwenkturm 14 angebracht, der in bezug auf den Rahmen 10 um eine vertikale Achse drehbar ist, die durch ein oberes Drehlager 16 und ein unteres Drehlager 18 definiert wird. Der Schwenkturm 14 trägt den Ausleger 2 0 des Bearbeitüngsgerätes, der um eine horizontale Achse in bezug auf den Schwenkturm 14 durch einen doppelt wirkenden Hydraulikmotor oder Hydraulikkolben 22 bewegbar ist.
Die Bewegung des Schwenkturms und des Auslegers in bezug auf den Rahmen 10 wird durch zwei doppelt wirkende Hydraulikmotoren 24 und 26 bewirkt. Die Motoren 24 und 26 enthalten jeweils einen Zylinder 28 bzw. 3 0 mit einem darin durch Beaufschlagung mit Hydraulikflüssigkeit bewegbaren Kolben 32 bzw. 34. Die Hydraulikmotoren 24 und 26 sind am Rahmen 10 mittels zylindrischer Zapfen 36 bzw. 38 gelagert. Die Kolben 32 und 34 sind jeweils drehbar mit dem Schwenkturm 14 verbunden, wobei eine geradlinige Bewegung der Kolbenstangen innerhalb der Zylinder der Hydraulikmotoren 24 und 26 eine Drehung des Schwenkturms 14 um das obere und untere Drehlager 16 und 18 bewirkt.
Die Orientierung der Hydraulikmotoren 2 4 und 2 6 in. bezug auf den Rahmen 10 und den Schwenkturm 14 ist in Fig. 3 dargestellt, wo der Schwenkturm 14 in verschiedenen Schwenkpositionen gezeigt ist. Der Schwenkweg beträgt etwa 180°, jedoch kann dieser natürlich auch größer oder kleiner sein. Den Hydraulikmotoren 24 und 26 zugeführte Hydraulikflüssigkeit erzeugt eine Expansion und Kontraktion der Hydraulikmotoren, so daß der Schwenkturm 14 um seine vertikale Schwenkachse gedreht wird.
Diese Achse erstreckt sich vertikal durch das in Fig. 3A bis 3C dargestellte untere Drehlager 18.
Es ist ersichtlich, daß dann, wenn eine der longitudinalen Mittellinien der Hydraulikmotoren 24 und 26 die vertikale Drehachse des Schwenkturms schneidet, dieser Motor maximal ausgefahren ist. Diese Konfiguration wird im allgemeinen als die Mittenposition für diesen Hydraulikmotor bezeichnet. Wenn sich der Schwenkturm 14 und der Ausleger 20 aus dem mittleren Teil ihres Schwenkweges in Richtung auf eines der Enden des Schwenkweges bewegen, geht einer der Hydraulikmotoren 2 4 und 2 6 über seine Mittenposition hinaus. Wenn der Schwenkturm 14 seine Schwenkbewegung fortsetzt, beginnt der Hydraulikmotor, der durch seine Mittenposition bewegt worden ist, sich zusammenzuziehen, und dieser Hydraulikmotor befindet sich dann in seinem übermittigen Zustand.
Wenn somit einer der Hydraulikmotoren durch seine
Mittenposition hindurchläuft, nähert sich das von diesem Hydraulikmotor auf den Schwenkturm 14 ausgeübte Drehmoment dem Wert Null. Wenn man die Beaufschlagung des Hydraulikmotors mit Hydraulikflüssigkeit nicht ändert, würde dann ein negatives Drehmoment auf den Schwenkturm ausgeübt, wenn dieser in seinen übermittigen Zustand geht. Da der Momentarm, durch den der andere (nicht in seinem übermittigen Zustand befindliche) Hydraulikmotor auf den Schwenkturm 14 wirkt, größer ist als der Momentarm, mit dem der in seinem übermittigen Zustand befindliche Hydraulikmotor auf den Schwenkturm 14 wirkt, würde das negative Drehmoment überwunden und der Schwenkturm 14 und der Ausleger 2 0 ihre Bewegung fortsetzen. Natürlich ist es erwünscht, die Beaufschlagung des im übermittigen Zustand befindlichen Hydraulikmotors zu ändern, so daß tatsächlich die Hydraulikmotoren nicht gegeneinander arbeiten. Die Charakteristik des dem Schwenkturm 14 zugeführten Drehmoments
wird weiterhin verbessert, wenn der Hydraulikmotor, der sich in seinem übermittigen Zustand befindet, so beaufschlagt wird, daß er ein zusätzliches Drehmoment zur Drehung des Schwenkturms 14 und des Auslegers 20 erzeugt, wenn diese, sich vom Ende ihres bogenförmigen Weges fortbewegen, so daß die Steuerung und Wirksamkeit, mit der der Ausleger 20 gedreht wird, verbessert wird.
In Fig. 3A befindet sich der Schwenkturm 14 am einen Ende seines bogenförmigen Weges. In dieser Position ist der Hydraulikmotor 26 voll eingefahren und erzeugt die primäre Bewegungskraft zur Drehung des Schwenkturms 14 (und des nicht dargestellten Auslegers 20), wenn Hydraulikflüssigkeit dem Zylinderende zugeführt wird. Der Hydraulikmotor 24 ist in seinem übermittigen Zustand dargestellt.
Wenn der Schwenkturm 14 in die in Fig. 3A gestrichelt gezeichnete Position gedreht wird, fährt der Hydraulikmotor 24 aus, bis er seine Mittenposition erreicht, in der seine longitudinale Mittellinie die vertikale Schwenkachse, die durch das Drehlager 18 definiert ist, des Schwenkturms schneidet.
In Fig. 3B ist die Bewegung des Schwenkturms über etwa 90° im mittleren Teil des bogenförmigen Weges dargestellt. Der Hydraulikmotor 24 bewegt sich - wie dargestellt - durch seine Mittenposition und beginnt dann wieder einzufahren, während der Hydraulikmotor 26 seine Ausfahrbewegung fortsetzt. Entgegengesetzte Enden der Hydraulikmotoren 24'und 26 werden dann mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit versorgt, wobei jeder mit Bewegungsenergie zur Drehung des Schwenkturms 14 und des Auslegers 20 beiträgt.
Wenn der Schwenkturm 14 weiter in die in Fig. 3C dargestellte Position gedreht wird, bewegt sich der Hydraulikmotor 26 in seine voll ausgefahrene Mittenposition, wo seine longitudi-
nale Mittellinie durch die vertikale Schwenkachse des Schwenkturms 14 verläuft. Eine weitere Drehung des Schwenkturms 14 in die in Fig. 3C gestrichelt dargestellte Lage bewirkt, daß der Hydraulikmotor 2 6 in seinen übermittigen Zustand übergeht, in dem er nicht mehr voll ausgefahren ist.
Es sei bemerkt, daß die Hydraulikmotoren 24 und 26 drei ausgeprägte Betriebsphasen durchlaufen, wenn der Schwenkturm 14 im Uhrzeigersinn von einem Extrem seines bogenförmigen Weges zum anderen gedreht wird. In der ersten Phase erzeugt der Hydraulikmotor 26 die primäre Bewegungskraft zur Ausübung eines Drehmoments auf den Schwenkturm 14, und der Hydraulikmotor 24 befindet sich in seinem übermittigen Zustand (Fig. 3A). In der zweiten Phase (Fig. 3B) befindet sich keiner der Hydraulikmotoren 24 und 26 in seinem übermittigen Zustand, und jeder führt dem Schwenkturm 14 Kraft zu, um diesen und den Ausleger 20 zu bewegen. In der dritten Phase (Fig. 3C) bewegt sich der Hydraulikmotor 2 6 in seinen übermittigen Zustand, während der Hydraulikmotor 24 die. primäre Antriebskraft für die Drehung des Schwenkturms 14 liefert. Der Strom der Hydraulikflüssigkeit und die Beaufschlagung wird nachfolgend für jede dieser Betriebsphasen erläutert, wenn der Schwenkturm mit Ausleger im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn bewegt wird.
Fig. 2 zeigt die Hydraulikschaltung mit den Ventilen zur Zuführung von Hydraulikflüssigkeit zu den Hydraulikmotoren und 26. Das Hydrauliksystem enthalt eine Pumpe 40, die aus einem Flüssigkeitsreservoir oder Sumpf 42 Hydraulikflüssigkeit fördert. Die Hydraulikpumpe 40 liefert unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit an ein die Strömungsrichtung steuerndes Ventil 44, das einen Ventilkolben 46 enthält, der betriebsmäßig mit einem Steuermechanismus verbunden ist, durch den die Bedienungsperson des Bearbeitungsgerätes wahlweise die Hydraulikmotoren 24 und 26 mit
Hydraulikflüssigkeit beaufschlagen kann. Das Steuerventil enthält zwei Auslässe, die jeweils mit den Kolbenstangenenden der Motoren 24 und 26 über Leitungen 48 und 50 verbunden sind»
Das Hydrauliksystem enthält ferner ein die Reihenfolge bestimmendes Ventil 52. Aus Fig. 2 uhd 4A ist ersichtlich, daß das Ventil 52 einen Ventilkörper 54 mit einer axialen Bohrung enthält. In der axialen Bohrung 56 ist ein Ventilkolben 58 verschiebbar gelagert und zwischen einer linken Position (LH), einer rechten Position (RH) und einer mittleren Position (C) bewegbar. Der Ventilkörper 54 ist mit geeigneten Dichtungen (nicht dargestellt) an seinen Enden versehen, um dort den Ventilkolben 58 abzudichten, so daß ein Austritt von hydraulischer Druckflüssigkeit aus dem Ventil 52 verhindert wird. Der Ventilkolben und das Gehäuse arbeiten so miteinander zusammen, daß der Strom der Flüssigkeit zu den Zylinderenden der Hydraulikmotoren 24 und 26 gesteuert werden kann.
Der Ventilkörper 54 bildet mehrere Durchlässe, die in Verbindung mit der axialen Bohrung 56 des Ventilkörpers 5 4 sind. Ein erster Durchlaß 64 und ein zweiter Durchlaß 66 ist jeweils über eine Leitung mit den Zylinderenden der Hydraulikmotoren 24 und 2 6 verbunden. Entsprechend sind ein dritter und vierter Durchlaß 60 und 62 über Leitungen 48 und 50 mit dem Steuerventil 44 verbunden. Ein fünfter und sechster Durchlaß 70 und 68 sind miteinander über eine Leitung 72 verbunden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Leitung 72 durch den Ventilkörper gebildet, was in Fig. 2 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist.
Das Ventil 52 ist hydraulisch mit einer die Strömung begrenzenden hydraulischen Dämpfungsschaltung verbunden. Ein Durchlaß 74 sorgt für eine Strömungsverbindung zwischen der
Schaltung und den Motoren 24 und 26. Aus Gründen der Klarheit ist der Durchlaß 74 der Bohrung 56 benachbart dargestellt, jedoch sieht die bevorzugte Ausführungsform, der Erfindung vor, daß ein Durchlaß 74' (schematisch in Fig. 2 dargestellt) stattdessen vorgesehen wird, der mit einem der Durchlässe 64 oder 66 in Verbindung steht, um eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Zylinderenden der Motoren 24 und 26 und der Dämpfungsschaltung zu schaffen. Obwohl der Durchlaß 74' unmittelbar mit einem der Durchlässe 64 und 66 in Verbindung steht (und damit unmittelbar mit nur einem Zylinderende der Motoren) wird wahlweise eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Zylinderenden des Motors durch das Ventil 52 geschaffen, was noch erläutert wird, um eine Verbindung jedes Motors mit der Dämpfungsschaltung zu bewirken. Natürlich können verschiedene Anordnungen vorgesehen werden, um diese Verbindung zwischen den Motoren und der hydraulischen Dämpfungsschaltung in der beabsichtigten Weise vorzusehen.
Die hydraulische Dämpfungsschältung enthält in Parallelschaltung eine die Strömung begrenzende Düse 76, ein Rückschlagventil 78 und ein die Strömung begrenzendes Überdruckventil 80, das aus einer Reihenschaltung, einer Düse und einem Überdruckventil besteht. Die Düse 76, das Rückschlagventil 78 und das Überdruckventil 8 0 stehen in Strömungsverbindung mit der Leitung 72, die die Durchlässe 78 und 70 miteinander verbindet. Im Betrieb läßt das Rückschlagventil 78 einen weitgehend unbegrenzten Strom von einem der Duchlässe 68 oder 78 über die Leitung 72 durch die Dämpfungsschaltung zum Durchlaß 74 zu. Wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 angedeutet ist, sieht die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß die Dämpfungsschaltung innerhalb des Körpers 54 des Ventils 52 angeordnet ist.
Der Ventilkolben 58 des Ventils 52 besitzt zwei ausgeschnittene Bereiche 82 und 84, zwischen denen sich ein Steg 86
befindet. Somit sorgt eine Verstellung des Ventilkolbens 58 innerhalb des Ventilkörpers 54 für eine wahlweise Flüssigkeitsverbindung zwischen wenigstens zwei der im Ventilkörper 54 vorgesehenen Durchlässe.
Der Steg 86 des Ventilkolbens 58 enthält ein oder
mehrere nicht dargestellte Rillen. Derartige Rillen werden in der Regel in Ventilkolben vorgesehen, um Spitzendrücke der Flüssigkeit zu vermindern, die sich beim Verstellen des Kolbens innerhalb des Ventilkörpers ergeben, indem zwischen den Arbeitsstellungen des Ventils Übergangsperioden geschaffen werden. Bei der vorliegenden Erfindung begünstigt das Vorhandensein dieser Rillen im Steg 86 die Flexibilität der Arbeitscharakteristik des Schwenkmechanismusses.
Die Anordnung zur Verstellung des Ventilkolbens 58 innerhalb des Ventilkörpers 54 kann beliebig ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Ventilkolben 58 betriebsmäßig mit einem Flüssigkeitsmotor oder einem elektrischen Solenoid verbunden sein, dessen Betätigung durch Berührungsschalter oder andere geeignete Mittel erfolgen kann, mit denen der Schwenkturm 14 des Bearbeitungsgerätes in Eingriff gelangen kann. Es kann auch eine mechanische Hebelanordnung verwendet werden, die in der US-PS 3 872 285 beschrieben ist, um die Steuerfunktion auszuüben, wobei die Position des Ventilkolbens 58 eine Funktion der Position des Schwenkturmes 14 und des Auslegers 20 ist. Die Arbeitsweise solcher Anordnungen ist dem Fachmann geläufig.
Die Erfindung sieht vor, daß der Ventilbetätigungsmechanismus den Ventilkolben 58 kontinuierlich zwischen entweder seiner rechten und linken Position und seiner mittleren Position verstellt, wenn einer der Motoren 24 und 26 sich im übermittigen Zustand befindet (d. h. der Betätigungsmechanismus bewegt den Ventilkolben kontinuierlich während der Bewegung des Auslegers
durrh die Endbereiche seines bogenförmigen Weges), Wenn sich der Ausleger durch den mittleren Bereich seines bogenförmigen Weges bewegt und keiner der Motoren 24 oder 26 sich in seinem übermittigen Zustand befindet, verbleibt der Ventilkolben 58 in seiner mittleren Position.
Bei der Erläuterung der Erfindung wird davon ausgegangen, daß der Ventilkolben 58 durch einen solchen Betätigungsmechanismus verstellt wird, wenn einer der Hydraulikmotoren 24 und 26 sich durch seine Mittenposition in bezug auf die Schwenkachse des Schwenkturmes 14 und des Auslegers 20 bewegt. Hierbei kann der Strom der Hydraulikflüssigkeit zu den Hydraulikmotoren 2 4 und 26 geändert werden, wenn sich der Schwenkmechanismus für den Ausleger durch seine verschiedenen Betriebsphasen bewegt. Es sei jedoch bemerkt, daß die Bereiche des bogenförmigen Weges des Schwenkturmes 14 und des Auslegers 20, in denen der Ventilkolben 58 verstellt wird, eine Frage der Bemessung ist, die von der Beschaffenheit und den Teilen des verwendeten Systems und den gewünschten Arbeitseigenschaften abhängt.
Die Arbeitsweise des hydraulischen Systems wird nachfolgend in Einzelheiten erläutert. Fig. 4A bis 4C und 5A bis 5C veranschaulichen diese Arbeitsweise, wobei die Buchstaben R und P jeweils die wahlweise Verbindung der Hydraulikschaltung mit dem Reservoir und der Pumpe des Hydrauliksystems über das Steuerventil 44 (nicht dargestellt) bedeuten.
Anhand der Fig. 4A bis 4C wird die Arbeitsweise der Hydraulikmotoren 24 und 26 durch das Hydrauliksystem beschrieben, wenn der Schwenkturm und Ausleger im Uhrzeigersinn aus ihrer äußeren linken Position (siehe Fig. 3A) zu ihrer äußeren rechten Position (siehe gestrichelte Position in Fig. 3C) gedreht werden.
Fig. 4 veranschaulicht die Anordnung des hydraulischen Systems zur Bewegung des .Schwenkturraes 14 im Uhrzeigersinn vom Ende seines bogenförmigen Weges fort.. In dieser Position erzeugt der Hydraulikmotor 26 die primäre Kraft zur Drehung des Schwenkturmes 14 und des Auslegers 2 0 durch Beaufschlagung des Zylinderendes des Motors 26, während sich der Hydraulikmotor 24 in seinem übermittigen Zustand befindet.
Wie erwähnt wurde, ist es erwünscht, daß dem Schwenkturm 14 ein zusätzliches Drehmoment erteilt wird, so daß der Hydraulikmotor 26 beim Beginn der Drehung des Schwenkturmes und des Auslegers unterstützt wird. Dies wird dadurch bewirkt, daß beide Seiten des Hydraulikmotors 24 mit Druck beaufschlagt werden. Da der Bereich des Kolbens am Zylinderende des Hydraulikmotors 2 4 größer als der Bereich des Kolbens am Kolbenstangenende des Motors ist, führt die Beaufschlagung beider Seiten des Hydraulikmotors dazu, daß der Motor eine zusätzliche Kraft an den Schwenkturm 14 abgibt, die den Motor 26 unterstützt (der die primäre Bewegungskraft für den Schwenkturm liefert), um den Schwenkturm und den Ausleger zu drehen. Dies wird dadurch erreicht, daß der Ventilkolben 58 des Ventils 52 in seine in Fig. 4A dargestellte rechte Position bewegt wird. Pfeile zeigen die Strömungsrichtung der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Systems an. Unter hohem Druck stehende Flüssigkeit wird dem System vom Steuerventil 44 (nicht dargestellt) bei P zugeführt. Hydraulische Druckflüssigkeit wird der Leitung 48 und dem Ventildurchlaß 60 im Ventilkörper 54 des Ventils 52 zugeführt.
Aufgrund der Positionierung des VentilKolfaens 58 innerhalb des Ventilkörpers 54 stehen die Durchlässe 60 und 68 miteinander in Verbindung. Somit strömt hydraulische Druckflüssigkeit vom Ventildurchlaß 68 in die Leitung 72, von wo sie in die hydraulische Dämpfungsschaltung und durch das Rückschlagven-
til 78 gelangt. Das Rückschlagventil 78 erlaubt einen verhältnismäßig unbegrenzten Strom durch die Dämpfungsschaltung, der im wesentlichen ein Nebenschluß für die'Düse 76 und das Überdruckventil 8 0 ist« Die Strömung durch die Düse 76 ist vernachlässigbar im Vergleich zur Strömung durch das Rückschlagventil 78. Die Druckflüssigkeit gelangt dann in den Ventildurchlaß 74, der in Verbindung mit den Ventildurchlässen 64 und 66 ist, die ihrerseits miteinander über den ausgeschnittenen Bereich 8 4 des Ventilkolbens miteinander in Verbindung stehen. Auf diese Weise wird hydraulische Druckflüssigkeit den Zylinderenden beider Hydraulikmotoren 24 und 26 zugeführt, während der Strom durch die Dämpfungsschaltung zu den Motoren weitgehend unbegrenzt ist.
Aus Fig. 4A ist ersichtlich, daß das Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 26 über die Leitung 50 mit dem Reservoir des Hydrauliksystems (R) verbunden ist. Es sei bemerkt, daß sich zwar Hochdruckflüssigkeit innerhalb der mit dem Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 2 4 verbundenen Leitung 48 befindet, jedoch verläuft die Strömung innerhalb der Leitung 48 vom Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 24 fort, da der Motor 26, der die primäre Bewegungskraft für den Schwenkturm 14 liefert, diesen im Uhrzeigersinn dreht, was eine Auswärtsbewegung des Kolbens 32 des Motors 24 (der sich im übermittigen Zustand befindet) zur Folge hat.
Wenn somit das Kolbenstangenende des Motors 2 4 über die Leitung 48 mit Druck beaufschlagt wird, leitet das Ventil 52 Druckflüssigkeit zu den Zylinderenden der Motoren 24 und 26, indem eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Zylinderenden der Motoren und zwischen Kolbenstangen- und Zylinderende des Motors 26 über die Dämpfungsschaltung hergestellt wird. Der Hydraulikmotor 26 erzeugt die primäre Kraft zur Drehung des Schwenkturms 14 vom Ende seines bogenförmigen Weges weg, während der Hydraulikmotor 24 eine zusätzliche Kraft zum Schwenkturm 14 leitet. Da
sich der Hydraulikmotor 24 in seinem übermittigen Zustand befindet, bewegen sich beide Kolbenstangen 32 und 34 der Hydraulikmotoren 24 und 26 nach außen, was durch die Pfeile angedeutet ist.
Fig. 4B zeigt das Hydrauliksystem, wenn der Schwenkturm 14 durch den mittleren Bereich seines bogenförmigen Weges bewegt wird. Dieser Bewegungsbereich ist in Fig. 3B veranschaulicht. In diesem Bereich der Drehung befindet sich keiner der Hydraulikmotoren 24 und 26 in einem übermittigen Zustand, wobei der Hydraulikmotor 24 eingefahren und der Hydraulikmotor 26 ausgefahren wird. Wenn sich der Hydraulikmotor 2 4 von seinem übermittigen Zustand durch seine mittige Lage bewegt, verschiebt der Betätigungsmechanismus für den Ventilkolben 58 diesen in seine mittlere Position, um die Strömung der Flüssigkeit zu den Motoren zurückzuleiten. Hierbei werden die entgegengesetzten Enden der Motoren 24 und 26 über die Verbindung zwischen dem Kolbenstangenende des Motors 2 4 und dem Zylinderende des Motors 2 6 über das Ventil 52 mit Druckflüssigkeit versorgt. Das Ventil 52 stellt ferner eine Verbindung zwischen dem Zylinderende des Motors 24 und dem Kolbenstangenende des Motors 26 zur Rückleitung der Flüssigkeit in das Reservoir her.
Druckflüssigkeit wird von P zur Leitung 48 und zum Ventildurchlaß 60 geleitet. Die Leitung 48 führt dem Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 24 Druckflüssigkeit zu, während zum Ventildurchlaß 6 0 gelangende Druckflüssigkeit über den ausgeschnittenen Bereich 8 2 des Ventilkolbens 58 und durch den Ventildurchlaß 66 zum Zylinderende des Hydraulikmotors 26 fließt. Das Zylinderende des Hydraulikmotors 24 ist über die Ventildurchlässe 64 und 62 mit dem Reservoir des Hydrauliksystems in Verbindung und desgleichen auch das Kolbenstangenende des Hydraulikmotors über die Leitung 50. Somit wird der Schwenkturm um seine vertikale Achse geschwenkt, wenn durch die Beaufschlagung des Kolbenstangenendes des Motors 2 4 (vom Steuerventil 44, nicht darge-
stellt in Fig. 4B) und die Richtung der Druckflüssigkeit zum Zylinderende des Motors 2 6 durch das Ventil 5 2 der Hydraulikmotor 24 ein- und der Hydraulikmotor 26 ausfährt. Man sieht, daß die hydraulische Dämpfungsschaltung in Strömungsverbindung mit dem Ventildurchlaß 74 und die Leitung 72 von der Strömung isoliert ist, da der Dämpfungseffekt während der Bewegung des Schwenkturms und Auslegers durch den mittleren Bereich des bogenförmigen Weges nicht benötigt wird.
Fig. 4C zeigt das Hydrauliksystem, nachdem der Hydraulikmotor 26 seine Mittenposition durchlaufen hat und sich im übermittigen Zustand befindet (siehe Fig. 3C). Bei der Schwenkbewegung des Schwenkturms und des Auslegers durch den Endbereich ihres bogenförmigen Weges in Richtung auf das Ende des Weges ist die hydraulische Dämpfung erwünscht, um übermäßige Stoßbelastungen auf den Rahmen des Bearbeitungsgerätes, den Ausleger, den Schwenkturm und das hydraulische System zu verhindern.
Eine volle hydraulische Dämpfung kann zu der Zeit vorgesehen werden, wenn der Motor 26 in den übermittigen Zustand geht, o'der etwas später. Da die Dämpfung die Bewegung des Schwenkturms und des Auslegers verlangsamt, ist es erwünscht, den Dämpfungseffekt etwas zu verzögern, nachdem der Motor 26 in den übermittigen Zustand gegangen ist, so daß eine verhältnismäßig unbeschränkte Bewegung nicht unnötigerweise beeinträchtigt wird. Die zuvor beschriebenen Rillen im Steg 86 des Ventilkolbens bewirken eine Übergangsperiode, in der ein geringer Flüssigkeitsstrom an der hydraulischen Dämpfungsschaltung vorbeifließen darf, bis die volle strömungsbegrenzende Dämpfung erwünscht ist. Der Ventilkolben 58 kann in seine in Fig. 4C dargestellte linke Position verschoben werden, wenn der Motor 26 in seinen übermittigen Zustand übergeht, wobei die volle Dämpfung etwas danach bewirkt wird, da die fortgesetzte Verschiebung des Ventilkolbens durch den Betätigungsmechanismus, durch den der Ventilkolben
wirksam mit dem Schwenkturm verbunden wird, die Rillen verschließt. Beispielsweise kann die volle Dämpfung während der letzten 30 bis 35° Drehung des Schwenkturmes und des Auslegers in Richtung auf das Ende der Bewegung bewirkt werden. Natürlich ist der genaue zeitliche Ablauf der hydraulischen Dämpfung eine Bemessungsfrage unter Berücksichtigung der Trägheitseigenschaften der Auslegeranordnung.
Wie in Fig. 4C dargestellt ist, wird hydraulische Druckflüssigkeit über die Leitung 48 dem Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 2 4 zugeführt. Wegen der Position des Ventilkolbens 58 innerhalb des Ventilkörpers 5 4 befinden sich die Durchlässe 6 4 und 6 6 in Strömungsverbindung über den ausgeschnittenen Bereich 82 des Ventilkolbens 58, wobei der Ventildurchlaß 74 in Verbindung mit den Durchlässen 6 4 und 6 6 steht. Von den Zylinderenden der beiden Hydraulikmotoren 2 4 und 26 strömende Flüssigkeit gelangt zum Ventildurchlaß 74 und der hydraulischen Därapfungsschaltung. Somit bewirkt das Ventil 5 2 eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Zylinderenden der Motoren und zwischen dem Zylinderende des Motors 2 6 und dem Kolbenstangenende des Motors (das an das Reservoir angeschlossen ist) über die Dämpfungsschaltung.
Die Dämpfungsschaltung dient zur Erzeugung der gewünschten hydraulischen Dämpfung bei unterschiedlichen Arbeitsbedingungen. Strömung in die Schaltung läuft zunächst durch die Düse 76, wenn der Gegendruck in der Schaltung zunimmt. Wenn der Gegendruck einen vorbestimmten Wert in der Größenordnung von beispielsweise 26 kg/cm2 erreicht, öffnet das Überdruckventil 80. Da das Überdruckventil 80 eine Düse enthält, führt eine weitere Zunahme der volumetrischen Strömung zu einer weiteren Zunahme von dämpfendem Gegendruck, selbst wenn das Überdruckventil offen ist. Die Dämpfungsschaltung kann einen Gegendruck von 210 - 245 kg/cm2 erzeugen, um den Schwenkmechanismus angemessen zu dämpfen. Eine
Abstimmung der Dämpfungsschaltung in Anpassung an die Verwendung unterschiedlicher Bearbeitungsgeräte am Ausleger kann durch Änderung der Größe der Düse 76, durch Einstellung des Überdruckventils 80 - soweit dieses einstellbar ist - oder durch Änderung der Düsengröße des Überdruckventils 80 bewirkt werden.
Es sei bemerkt, daß der dämpfende Spitzengegendruck bei der Dämpfungsschaltung kleiner ist als der Spitzendruck, der normalerweise zur Dämpfung der Schwenkbewegung eines Auslegers benötigt wird, bei der die Strömung von nur einem seiner Schwenkmotoren begrenzt wird, da die Dämpfung bei dem vorliegenden System durch Begrenzung der Strömung beider Motoren 24 und 26 bewirkt wird. Dies ist eine beträchtliche Verbesserung gegenüber bekannten Anordnungen. Die Verwendung einer Düse und eines mit einer Düse versehenen Überdruckventils parallel zu einem Rückschlagventil ist die bevorzugte Anordnung für die Dämpfungsschaltung, jedoch können viele der gewünschten Betriebseigenschaften des vorliegenden Systems auch durch Verwendung einer Düse'oder eines äquivalenten Strömungsbegrenzers parallel zu einem Rückschlagventil ohne ein Überdruckventil erreicht werden.
Die Düse 76 erlaubt einen Flüssigkeitsstrom durch die Dämpfungsschaltung auch dann, wenn die Strömung nicht ausreicht, um das Überdruckventil 80 zu öffnen, was bei bestimmten Betriebsbedingungen des Bearbeitungsgerätes der Fall sein kann. Wenn beispielsweise der Ausleger des Bearbeitungsgerätes so angehalten wird, daß sich einer der Hydraulikmotoren 24 und 26 in seinem übermittigen Zustand befindet, und der Ausleger dann weiter zum Ende seines bogenförmigen Weges bewegt wird, kann die Strömung von den Zylinderenden der Hydraulikmotoren 24 und 26 zur Dämpfungsschaltung ungenügend sein, um einen ausreichenden Druck für die Aktivierung des Überdruckventils 80 zu erzeugen.
Ein Flüssigkeitsstrom von der Dämpfungsschaltung wird durch die Leitung 72 und durch die Ventildurchlässe 70 und 62
über den ausgeschnittenen Bereich 84 des Ventilkolbens 58 geleitet. Die Hydraulikflüssigkeit strömt dann zum Reservoir des Hydrauliksystems. Es sei bemerkt, daß zwar Hydraulikflüssigkeit in das Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 26 fließt, da dieser Motor sich in seinem übermittigen Zustand befindet und seine Kolbenstange 3 4 sich einwärts bewegt, wenn der Hydraulikmotor 24 den Schwenkturm und Ausleger dreht, jedoch wird im wesentlichen dem Schwenkturm durch den Motor 26 keine Antriebskraft zugeführt, da der Schwenkturm zum Ende seines Weges hin bewegt wird. Stattdessen erzeugt der Motor 26 eine hydraulische Dämpfung des Schwenkturms, da der Flüssigkeitsstrom von seinem Zylinderende (zusammen mit dem Flüssigkeitsstrom vom Zylinderende des Motors 24) durch die Dämpfungsschaltung eingeschränkt wird.
Wenn somit der Schwenkturm 14 und der Ausleger 2 0 von links nach rechts gedreht werden, geht das Hydrauliksystem durch seine drei Betriebsphasen. Bei Beaufschlagung des Kolbenstangenendes des Motors 24 gelangt vom Ventil 52 gleichzeitig und der ." Reihe nach Druckflüssigkeit zuerst zu den Zylinderenden beider Motoren 24 und 26 (Fig. 4A), dann zum Zylinderende des Motors 26 (Fig. 4B), und dann zu keinem der Zylinderenden der Motoren (Fig. 4C) . Wenn der Schwenkturm und Ausleger sich dem Ende ihres Weges nähern, wird der Flüssigkeitsstrom von den Zylinderenden des Motors durch seine Hindurchleitung durch die hydraulische Dämpfungsschaltung eingeschränkt.
Anhand der Fig. 5A bis 5C wird nachfolgend der Betrieb des hydraulischen Systems beschrieben, wenn der Schwenkturm 14 und der Ausleger 20 des Bearbeitungsgerätes gegen den Uhrzeigersinn aus ihrer extremen rechten Position (in Fig. 3C gestrichelt dargestellt) in ihre extreme linke Position (in Fig. 4A dargestellt) geschwenkt werden.
Bei dem in Fig. 5A gezeigten Zustand der Motoren 24 und 26 befindet sich der Schwenkturm 14 an einem Ende seines Weges. Der Hydraulikmotor 26 ist in seinem übermittigen Zustand, während der Hydraulikmotor 24 seine voll eingefahrere Position einnimmt. Es sei bemerkt, daß bei Drehung des Schwenkturms gegen den Uhrzeigersinn die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit vom Steuerventil 44 des Systems umgekehrt wird, was durch die Vertauschung der Buchstaben R und P (Reservoir und Pumpe) in den Fig. 5A bis 5C angegeben ist. Da die Position des Ventilkolbens 58 im Ventilkörper 54 des Ventils 52 eine Funktion der Position des Auslegers in bezug auf den Rahmen 10 des rückwärtigen Bearbeitungsgerätes ist, befindet sich der Ventilkolben 58 wie in Fig. 4C in seiner linken Position.
Die Position des Ventilkolbens 58 des Ventils 52 in Fig. 5A bewirkt, daß vom Ventil 52 Druckflüssigkeit zu den Zylinderenden beider Motoren 24 und 26 geleitet wird, und ferner wird das Kolbenstangenende des Motors 26 mit Druck beaufschlagt. Somit liefert der Motor 2 4 die primäre Antriebskraft zur Drehung des Schwenkturms, während der Motor 26 eine zusätzliche Kraft beisteuert.
Hydraulikflüssigkeit wird dem System von P zugeführt. Die Leitung 50 ist mit dem Druck dieser Flüssigkeit beaufschlagt, und Hydraulikflüssigkeit wird zum Ventildurchlaß 62 des Ventilkörpers 54 geleitet. Wegen der relativen Position des Ventilkolbens 58 innerhalb des Ventilkörpers 54 ergibt sich eine Strömung zwischen den Ventildurchlässen 62 und 70 über den ausgeschnittenen Bereich 84 des Ventilkolbens 58. Hydraulikflüssigkeit fließt vom Ventildurchlaß 70 über die Leitung 72 zum Rückschlagventil 78, so daß die Strömung an den die Strömung begrenzenden Teilen der hydraulischen Dämpfungsschaltung vorbeifließt und damit die Strömung durch die Schaltung zu den Motoren weitgehend ungehindert erfolgt.
Hydraulische Druckflüssigkeit fließt durch das Rückschlagventil 78 zum Ventildurchlaß 74, der mit den Ventildurchlässen 64 und 66 in Verbindung ist. Die Durchlässe 64 und 66 sind über den ausgeschnittenen Bereich 82 des Ventilkolbens 58 miteinander verbunden. Von den Ventildurchlässen 64 und 66 gelangt die Hydrauikflüssigkeit zu den Zylinderenden der Hydraulikmotoren und 26. Die Leitung 48 verbindet das Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 24 mit dem Reservoir des Hydrauliksystems. Somit erzeugt der Hydraulikmotor 24 die primäre Antriebskraft zur Drehung des Schwenkturms 14 von der Endposition fort, während der Motor 2 6 aufgrund der Versorgung seiner beiden Enden mit Druckflüssigkeit eine zusätzliche Antriebskraft liefert. Da die Kolbenstangen 32 und 34 ausgefahren werden, wird der Schwenkturm und Ausleger gegen den Uhrzeigersinn vom Ende des Weges fortgedreht. Die Leitung 50 ist zwar mit Druck beaufschlagt, jedoch verläuft die Strömung in der Leitung vom Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 2 6 fort.
Fig. 5B zeigt das Hydrauliksystem, nachdem die Hydraulikmotoren 2 4 und 2 6 den Schwenkturm 14 und den Ausleger 2 0 in Richtung auf den mittleren Bereich ihres bogenförmigen Weges gedreht haben (siehe Fig. 3B). Der Hydraulikmotor 26 ist über seine Mittenposition hinaus in seinen übermittigen Zustand bewegt worden. Wenn der Motor 26 sich durch diesen Zustand und darüber hinaus bewegt, verschiebt der Betätigungsmechanismus für das Ventil 52 den Ventilkolben 58 innerhalb des Ventilkörpers in die mittlere Position. Dadurch wird den entgegengesetzten Enden der Hydraulikmotoren 24 und 26 Hydraulikflüssigkeit zugeführt, so daß ihre Kolbenstangen 32 und 34 auswärts bzw. einwärts bewegt werden.
Hydraulische Druckflüssigkeit gelangt von der Pumpe des hydraulischen Systems über die Leitung 5 0 zum Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 26. Ferner wird Druckflüssigkeit zum Ventil-
durchlaß 62 geleitet, der in Verbindung mit dem Ventildurchlaß und dem Zylinderende des Hydraulikmotors 24 steht. Das Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 24 ist über die Leitung 48 mit dem Reservoir des Hydrauliksystems verbunden. Das Zylinderende des Hydraulikmotors 26 ist mit dem Reservoir des Hydrauliksystems über den Ventildurchlaß 66 verbunden, der in Strömungsverbindung mit dem Durchlaß 60 über den ausgeschnittenen Bereich 82 des Ventilkolbens 58 steht. Es sei bemerkt, daß in dieser Betriebsphase die hydraulische Dämpfungsschaltung strömungsmäßig isoliert ist, so daß eine verhältnismäßig unbegrenzte Bewegung des Schwenkturms durch de.n mittleren Bereich seines bogenförmigen Weges gewährleistet ist.
Fig. 5C zeigt das hydraulische System, nachdem der Hydraulikmotor 24 seine Mittenposition durchlaufen hat und in seinen übermittigen Zustand gelangt ist (siehe Fig. 3A, Drehung gegen den Uhrzeigersinn). Wenn der Hydraulikmotor 24 seine Mittenposition durchläuft und in den übermittigen Zustand übergeht, verschiebt der Betätigungsmechanismus, der den Ventilkolben 58 betriebsmäßig mit dem Schwenkturm 14 verbindet, den Ventilkolben 58 im Ventilkörper 54 nach rechts.
Wenn der Schwenkturm und der Ausleger von den Hydraulikmotoren 24 und 26 in Richtung auf das Ende ihres bogenförmigen Weges bewegt werden, erzeugt der Hydraulikmotor 2 6 die primäre Antriebskraft für die Drehung des Schwenkturms. Hydraulische Druckflüssigkeit wird von der Pumpe des hydraulischen Systems über die Leitung 50 zum Kolbenstangenende des Hydraulikmotors geleitet. Das Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 24 ist mit dem Reservoir des Hydrauliksystems über die Leitung 48 verbunden, wobei die Strömung durch die Leitung 48 in das Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 24 erfolgt, da sich beide Kolbenstangen 32 und 3 4 einwärts bewegen.
Um eine hydraulische Dämpfung für das System zu erzeugen, wenn der Ausleger durch den Endbereich seines Weges bewegt wird und sich dem Anschlag nähert, wird ein Flüssigkeitsstrom vom Zylinderende jedes der Hydraulikmotoren 24 und 26 zum Ventildurchlaß 74 geleitet, der in Strömungsverbindung mit den Ventildurchlässen 60 und 64 ist, die über den ausgeschnittenen Bereich 84 des Ventilkolbens 58 miteinander in Verbindung stehen. Die Flüssigkeit strömt durch den Durchlaß 74 zur Dämpfungsschaltung und durch die Düse 76, was den Aufbau eines dämpfenden Gegendruckes in der Schaltung zur Folge hat. Wenn der Flüssigkeitsgegendruck einen vorgegebenen Wert erreicht, öffnet das Überdruckventil 8 0 und läßt den Strom zur Leitung 72 durch. Auch wenn das Überdruckventil 8 0 offen ist, sorgt die Düse im Überdruckventil für eine fortdauernde Zunahme des dämpfenden Gegendruckes in der Schaltung. Während der Betriebsbedingungen, bei denen der volumetrische Flüssigkeitsstrom nicht ausreicht, um das Überdruckventil 80 zu öffnen, erlaubt die Düse 76 einen Flüssigkeitsstrom durch die Dämpfungsschaltung. Die Rillen auf dem Steg 86 des Ventilkolbens 58 erlauben, daß ein gewisser Flüssigkeitsstrom an der Dämpfungsschaltung vorbei und durch den Ventildurchlaß 60 (zum Reservoir) fließt, bis die volle hydraulische Dämpfung erwünscht ist.
In die Leitung 72 von der Dämpfungsschaltung eintretende Flüssigkeit wird zum Ventildurchlaß 68 geleitet, der über den ausgeschnittenen Bereich 82 des Ventilkolbens 58 in Strömungsverbindung mit dem Ventildurchlaß 60 ist. Der Flüssigkeitsstrom gelangt dann zum Reservoir des Hydrauliksystems. Somit wird für das System eine hydraulische Dämpfung bewirkt, wenn der Hydraulikmotor 2 6 den Schwenkturm und Ausleger in Richtung auf das Ende seines Weges schwenkt.
Die Vorteile des oben beschriebenen Systems sind für den Fachmann leicht ersichtlich. Durch Verwendung einer einzigen
hydraulischen Dampfungsschaltung, die zur Dämpfung beider Hydraulikmotoren nur während der Bewegung des Schwenkturms durch die Endbereiche seines Weges in Richtung'auf die Anschläge dient, wird ein erheblich verbessertes und vereinfachtes Hydrauliksystem für den Schwenkmechanismus geschaffen.
Unter den ausgeprägten Vorteilen des vorliegenden Systems gegenüber derzeit in Gebrauch befindlichen Systemen ist der Fortfall von sogenannten "stingers" und Überdruckventilen in den Zylindern der Hydraulikmotoren. Dies ist natürlich von Vorteil, weil dadurch die Herstellungs- und Wartungskosten vermindert werden. Außerdem verbessert die Entfernung der üblichen Düsen aus den Hydraulikmotoren die Wirksamkeit des Systems, da die Düsen den Flüssigkeitsstrom begrenzen und zu unerwünschten Zeiten einen Gegendruck erzeugen sowie die Temperatur der Hydraulikflüssigkeit in dem System erhöhen. Ferner erhöht die Entfernung der üblichen Düsen aus den Hydraulikmotoren die Beschleunigung und die durchschnittliche Spitzengeschwindigkeit des Schwenkturms, insbesondere wenn die Anordnung gestoppt und dann wieder gestartet wird, wenn sich, einer der Hydraulikmotoren in einem übermittigen Zustand befindet. Somit werden die Schwenkzeiten und der Energieverlust vermindert und zugleich die Produktivität des Bearbeitungsgerätes erhöht.
Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Systems ist die Verminderung des dämpfenden Spitzengegendruckes. Wenn die gesamte Dämpfung durch Beschränkung der Strömung von nur einem Hydraulikmotor in einer typischen "stinger"/Düsen-Dämpfungsanordnung bewirkt wird, ist der erzeugte Gegendruck verhältnismäßig hoch. Im Gegensatz dazu sieht das vorliegende System eine Dämpfung durch Beschränkung der Strömung von den Zylinderenden beider Hydraulikmotoren vor, so daß Spitzengegendrücke beträchtlich vermindert werden, während das gleiche Maß an hydraulischer
Dämpfung erzeugt werden kann. Dies ist eine beträchtliche Verbesserung gegenüber bekannten Anordnungen und erhöht stark die Zuverlässigkeit des gesamten Schwenkmechanismus.
Das vorliegende Hydrauliksystem ermöglicht der Bedienungsperson des Bearbeitungsgerätes ferner eine bessere Steuerung beim Stoppen und ein sanfteres Stoppen. Da eine einzige Dämpfungsschaltung die Dämpfung beider Hydraulikmotoren an beiden Wegenden der Auslegeranordnung bewirkt, erfolgt die Dämpfung einwandfrei. Bei bekannten Anordnungen, bei denen Düsen in den Motoren die Strömung von dem einen oder dem anderen Motor zur Bewirkung der Dämpfung beschränken, können geringe Änderungen in der Größe und in der Bearbeitung der Düsen zu einer nicht übereinstimmenden Dämpfung an den Enden des Weges der Äuslegeranordnung führen. Außerdem kann der Dämpfungseffekt des vorliegenden Systems leicht in Anpassung des Systems an verschiedene Geräte, die am Ausleger angebracht werden, geändert werden, indem die Größe der Düse 76, die Einstellung des Überdruckventils 80 (wenn dieses von Hause aus einstellbar ist) oder die Größe der Düse des Überdruckventils geändert wird.
Das vorliegende System besitzt ferner durch die wahlweise Speisung der Hydraulikmotoren mit Hydraulikflüssigkeit durch das Ventil 52 eine verbesserte Drehmoment-Charakteristik. Ein erheblicher Nutzen der verbesserten Drehmoment-Charakteristik ergibt sich hinsichtlich des Typs des Hydraulikmotors, der in dem System verwendet werden kann, und hinsichtlich des Maßes der Bewegung, über das die Auslegeranordnung gedreht werden kann. Bei bekannten Anordnungen war es in der Regel notwendig, durch Zapfen gelagerte Hydraulikmotoren zu verwenden, um für die Auslegeranordnung eine Schwenkbewegung über etwa 18 0° zu ermöglichen. Dies liegt daran, daß am Ende gelagerte Hydraulikmotoren, die üblicherweise im Gebrauch preiswerter sind, nicht ohne weiteres so
gelagert werden können, daß sie einen ausreichend großen Bewegungsbereich zulassen. Wenn in üblicher Weise angeschlossene, am Ende gelagerte Motoren verwendet werden, ist die Geometrie des Systems normalerweise so, daß das negative Drehmoment, das der Auslegeranordnung erteilt wird, wenn einer der Motoren sich in seinem übermittigen Zustand befindet, von dem nicht im übermittigen Zustand befindlichen Motor nicht ausreichend überwunden werden kann, um einen Bewegungsbereich von mehr als etwa 160 bis 170° zu erlauben. Da der vorliegende Schwenkmechanismus diese Probleme in Verbindung mit dem negativen Drehmoment auf die Auslegeranordnung beseitigt, können am Ende gelagerte Hydraulikmotoren verwendet werden, ohne daß der verfügbare Schwenkbereich der Auslegeranordnung beeinträchtigt wird. Dies stellt eine erhebliche Verbesserung gegenüber bekannten Mechanismen dar.
Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Steuer- und Dämpfungssystems. Diese Anordnung wird betrieblich in der oben beschriebenen Weise dem Schwenkmechanismus zugeordnet, wobei die Folgesteuerung und das Dämpfungssystem hydraulisch zwischen den Zylinderenden der Hydraulikmotoren 24 und 26 und dem Steuerventil 44, durch das die Bedienungsperson die Schwenkbewegung des Schwenkturms und Auslegers bewirkt, vereinigt werden.
Gemäß Fig. 6 enthält das System ein die Reihenfolge bestimmendes Ventil 110 mit einem Ventilkörper 112, der eine axiale Bohrung 114 aufweist. In der axialen Bohrung 114 ist ein Ventilkolben 117 gleitbar gelagert und kann darin zwischen einer linken Position (LH), einer rechten Position (RH) und einer mittleren Position (C) durch einen Betätigungsmechanismus verschoben werden, der den Ventilkolben 117 als Funktion der Position des Schwenkturms und Auslegers verstellt. Zwischen dem Ventilkörper 112 und dem Ventilkolben 117 sind nicht dargestellte
Dichtungen vorgesehen, die ein Austreten von Flüssigkeit aus dem Inneren des Ventilkörpers'an den Enden des Ventilkolbens verhindern.
Der Ventilkörper enthält mehrere Ventildurchlässe, die mit der Innenbohrung 114 in Verbindung stehen. Ein erster und ein zweiter Ventildurchlaß 116 bzw. 118 sind jeweils mit den Zylinderenden der Hydraulikmotoren 2 4 und 2 6 verbunden. Ein dritter und ein vierter Ventildurchlaß 120 bzw. 122 sind an Punkten 124 und 126 mit Leitungen verbunden, durch die Hydraulikflüssigkeit zum und vom Steuerventil 44 fließt. Leitungen 128 und 130 verbinden die Punkte 12 4 und 12 6 mit den Kolbenstangenenden der Hydraulikmotoren 24 und 26.
Der Ventilkörper 112 enthält ferner fünfte und sechste Ventildurchlässe 134 bzw. 132, die mit hydraulischen Dämpfungsschaltungen 136 und 138 verbunden sind. Durch die gestrichelte Linie in Fig. 6 soll angedeutet werden, daß die hydraulischen Dämpfungsschaltungen in den Körper des Ventils 110 einbezogen sind, jedoch sei hervorgehoben, daß auch andere Anordnungen in der beabsichtigten Weise funktionieren würden.
Die Durchlässe 132 und 134 sind aus Gründen der Klarheit als direkte Verbindung zur Innenbohrung 114 dargestellt, jedoch sind vorzugsweise stattdessen schematisch dargestellte Durchlässe 132' und 134' vorgesehen, die eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Schaltungen 136 und 138 und den Zylinderenden der Motoren 24 und 26 herstellen. Tatsächlich ist eine Flüssigkeitsverbindung jeweils zwischen dem Kolbenstangenende des einen Motors und dem Zylinderende des anderen Motors über eine der Dämpfungsschaltungen vorgesehen. Da die Zylinderenden der Motoren während des Betriebs des Ventils 110 in wahlweiser Flüssigkeitsverbindung sind, bewirkt diese Anordnung während der Bewegung der Auslegeranordnung durch den einen oder den anderen
Endbereich einen Flüssigkeitsstrom zu und von den Zylinderenden beider Motoren durch die eine oder die andere Dämpfungsschaltung. Es sei hervorgehoben, daß verschiedene Anordnungen vorgesehen werden können, um die beabsichtigte Flüssigkeitsverbindung in dem System zu bewirken.
Die hydraulische Dämpfungsschaltung 136 enthält in Parallelschaltung ein Rückschlagventil 140, ein die Strömung begrenzendes Überdruckventil 142 (mit einer Düse) und eine die Strömung begrenzende Düse 144. Ein Ende des Rückschlagventils 140, des Überdruckventils 142 und der Düse 144 steht in Flüssigkeitsverbindung mit dem Ventildurchlaß 132, während das andere Ende mit dem Punkt 12 4 verbunden ist (und damit über die Leitung 128 in Verbindung mit dem Kolbenstangenende des Motors 24 und in Verbindung mit dem Steuerventil 44 ist). In gleicher Weise enthält die hydraulische Dämpfungsschaltung 138 ein Rückschlagventil 146, ein die Strömung begrenzendes Überdruckventil 148 (mit einer Düse) und eine die Strömung begrenzende Düse 150, wobei jeweils ein Ende in Strömungsverbindung mit dem Ventildurchlaß 134 ist, während das andere Ende mit dem Punkt 126 verbunden ist und damit an das Kolbenstangenende des Motors 28 und das Steuerventil 44 angeschlossen ist.
Der Ventilkolben 117 besitzt zwei ausgeschnittene Bereiche 152 und 154, zwischen denen ein Steg 156 gebildet wird. Durch Verschiebung des Ventilkolbens 117 zwischen seinen verschiedenen Positionen innerhalb des Ventilkörpers 112 wird eine Strömungsverbindung über die ausgeschnittenen Bereiche zwischen wenigstens zwei der verschiedenen Ventildurchlässe hergestellt. Der Steg 156 enthält vorzugsweise wiederum Rillen, um eine Übergangsperiode zu schaffen, wenn der Ventilkolben von einer Position in die andere verschoben wird.
Die Arbeitsweise des Ventils 110 stimmt mit der Arbeitsweise des Ventils 52 überein. Evs ist vorgesehen, daß ein Ventilbetätigungsmechanismus, der betriebsmäßig den Ventilkolben 117 dem Schwenkturm zuordnet, den Ventilkölben innerhalb des Ventilkörpers 112 immer dann verstellt, wenn einer der Hydraulikmotoren 24 oder 26 durch seine mittige oder voll ausgefahrere Position verläuft und sich durch seinen übermittigen Zustand bewegt. Der zeitliche Verlauf der Verschiebung des Ventilkolbens 117 ist jedoch eine Frage der Bemessung, die von den gewünschten Betriebseigenschaften für den Schwenkmechanismus abhängt. Das Ventil 110 und die hydraulischen Dämpfungsschaltungen 136 und führen zu all den oben in Verbindung mit der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels angegebenen Vorteilen. Die Verwendung von zwei hydraulischen Dämpfungsschaltungen ergibt eine zusätzliche Vielseitigkeit für die Einstellung des hydraulischen Dämpfungseffektes, die bei bestimmten Anwendungen erwünscht sein kann.
Die Funktion des Schwenkmechanismus wird nachfolgend für den Fall beschrieben, daß die Auslegeranordnung im Uhrzeigersinn über ihren bogenförmigen Weg gedreht wird.
Wenn sich der Schwenkturm 14 und die Hydraulikmotoren 24 und 26 in der in Fig. 3A gezeigten Position befinden, steht der Ventilkolben 117 des Ventils 110 in seiner linken Position (LH). Der Hydraulikmotor 24 ist in seinem übermittigen Zustand, und wenn der Schwenkturm und Ausleger vom Ende des bogenförmigen Weges hinwegbewegt werden, ist die Druckbeaufschlagung beider Seiten des Hydraulikmotors 24 und des Zylinderendes des Hydraulikmotors 26 erwünscht. Dies wird dadurch bewirkt, daß Druckflüssigkeit vom Steuerventil 44 zum Verbindungspunkt 124 geleitet ., wird. Die Leitung 128 ist dann beaufschlagt, und hydraulische Druckflüssigkeit strömt im wesentlichen unbegrenzt durch das Rückschlagventil 140 der Dämpfungsschaltung 136 zum Ventildurch-
laß 132. Der Ventildurchlaß 132 ist über, den ausgeschnittenen Bereich 152 in Strömungsverbindung mit den Ventildurchlässen 116 und 118, wenn der Ventilkolben 117 sich in seiner linken Position befindet. Somit wird das Kolbenstangenende des Motors 2 4 beaufschlagt, und hydraulische Druckflüssigkeit wird durch das Ventil 110 zu den Zylinderenden beider Motoren 24 und 26 geleitet, wodurch die Kolben 32 und 34 ausgefahren werden.
Hydraulikflüssigkeit vom Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 2 6 kehrt über die Leitung 13 0 und den Verbindungspunkt 126 zum Reservoir des Hydrauliksystems zurück. Die primäre Kraft zur Drehung des Schwenkturms aus seiner Endstellung wird durch den Hydraulikmotor 26 bewirkt, während durch Beaufschlagung beider Seiten des Hydraulikmotors 24 dem Schwenkturm ein zusätzliches Drehmoment erteilt wird.
Wenn der Schwenkturm 14 und die Hydraulikmotoren 2 4 und 26 sich in die in Fig. 3B dargestellte Position bewegen, verschiebt der Ventilbetätigungsmechanismus den Ventilkolben 117 in seine mittlere Position (C). Diese mittlere Position des Ventilkolbens 117 ist in Fig. 6 in ausgezogener Linie dargestellt. Das Steuerventil 44 setzt die Versorgung des Verbindungspunktes 124 mit Druckflüssigkeit fort, von wo die Druckflüssigkeit durch die Leitung 128 zum Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 2 4 gelangt. Hydraulikflüssigkeit strömt ferner von dem Verbindungspunkt 124 zum Ventildurchlaß 120, der über den ausgeschnittenen Bereich 152 des Ventilkolbens 117 in Flussigkeitsverbindung mit dem Ventildurchlaß 118 steht. Vom Ventildurchlaß 118 gelangt die hydraulische Druckflüssigkeit zum Zylinderende des Hydraulikmotors 26.
Das Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 26 ist durch die Leitung 13 0 mit dem Verbindungspunkt 126 verbunden, der in Strömungsverbindung mit dem Reservoir des Hydrauliksystems steht. Das Zylinderende des Hydraulikmotors 24 ist ferner mit dem Reser-
voir des Hydrauliksystems über den Ventildurchlaß 116 verbunden, der über den ausgeschnittenen Bereich 154 des Ventilkolbens 117 in Strömungsverbindung mit dem Ventildurchlaß 122 steht. Die Hydraulikflüssigkeit fließt vom Ventildurchlaß 122 über den Verbindungspunkt 126 zum Reservoir zurück. Wenn somit der Schwenkturm und Ausleger durch den mittleren Bereich ihres Weges gedreht werden, bewegen sich die Kolbenstangen 32 und 34 jeweils einwärts bzw. auswärts, da Druckflüssigkeit den entgegengesetzten Enden der Motoren zugeführt wird.
Wenn die Hydraulikmotoren 2 4 und 2 6 die Drehung des Schwenkturmes 14 im Uhrzeigersinn durch die in Fig. 3C dargestellte Position fortsetzen, stellt der Ventilbetätigungsmechanismus den Ventilkolben 117 in seine rechte Stellung (RH), wenn der Hydraulikmotor 26 sich über seine Mittenposition in den übermittigen Zustand bewegt. Wenn das Ventil 11.0 in seine rechte Position bewegt wird, wird die hydraulische Dämpfung der Hydraulikmotoren 24 und 26 durch die hydraulische Dämpfungsschaltung 138 eingeleitet. Das Ventil 44 setzt die Versorgung des Verbindungspunktes 124 mit Druckflüssigkeit fort, von wo die Flüssigkeit durch die Leitung 128 zum Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 24 gelangt. Die Verschiebung des Ventilkolbens 117 in seine rechte Position bringt die Ventildurchlässe 116 und 118 miteinander in Strömungsverbindung, und somit werden die Zylinderenden beider Motoren 24 und 26 mit dem Ventildurchlaß 134 und der hydraulischen Dämpfungsschaltung 138 verbunden.
Wenn sich die beiden Kolbenstangen 32 und 34 beide einwärts bewegen (wobei der Hydraulikmotor 26 sich in seinem übermittigen Zustand befindet), fließt Hydraulikflüssigkeit von den Zylinderenden beider Hydraulikmotoren 24 und 26 zur hydraulischen Dämpfungsschaltung 138. Die Flüssigkeit strömt durch die Düse 150, die in der Schaltung 138 einen Gegendruck erzeugt und eine Dämpfung bewirkt. Wenn der Gegendruck einen vorbestimmten
Wert erreicht, öffnet das Überdruckventil 148, so daß Flüssigkeit durch das Überdruckventil 148 zum Verbindungspunkt 126 fließt. Bei geöffnetem Überdruckventil 148 wirkt seine Düse für eine weitere Zunahme des Flüssigkeitsgegendruckes in der Dämpfungsschaltung, wenn der Flüssigkeitsstrom zunimmt, so daß die volle hydraulische Dämpfung bewirkt wird. Der Strom von der Dämpfungsschaltung 138 zum Verbindungspunkt 126 wird über das Steuerventil 44 zum Reservoir des Hydrauliksystems zurückgeleitet.
Somit wird eine hydraulische Dämpfung des Hydraulikmotors bewirkt, wenn der Schwenkturm und Ausleger sich durch den Endbereich ihres bogenförmigen Weges drehen und sich dem Ende des Weges nähern. Wenn die volumetrische Strömung von den Zylinderenden der Hydraulikmotoren 24 und 26 nicht ausreicht, um das Überdruckventil 148 zu öffnen, erlaubt die Düse 150 einen Flüssig-· keitsstrom durch die Dämpfungsschaltung 138. Die erforderliche hydraulische Dämpfung wird wirksam erzeugt, indem sich der Schwenkturm und Ausleger dem Ende ihres Weges nähern, während die Schwenkbewegung des Schwenkturms aus der Endlage und durch den mittleren Bereich ihres Weges möglich ist, ohne daß ein unnötiger und unerwünschter Gegendruck durch Düsen oder Überdruckventile erzeugt wird, die normalerweise einen Teil der Hydraulikmotoren bilden.
Das Ventil 110 und die hydraulischen Dämpfungsschaltungen 136 und 138 erzeugen die folgenden Steuerfunktionen, wenn der Schwenkturm mit Ausleger aus der gestrichelt in Fig. 3c gezeigten Lage gegen den Uhrzeigersinn zu der in Fig. 3A dargestellten Lage gedreht werden. Bei Fortbewegung des Schwenkturms aus der rechten Haltstellung befindet sich der Hydraulikmotor 26 in seinem übermittigen Zustand und der Ventilkolben 117 in seiner rechten Position. In dieser Position versorgt das Ventil 44 den Verbindungspumkt 126 mit Druckflüssigkeit. Damit der Hydraulikmotor 26
(in seinem übermittigen Zustand) ein ausreichendes Drehmoment zur Unterstützung des Hydraulikmotors 24 bei beginnender Bewegung des Schwenkturms erzeugen kann, beaufschlagt das Steuersystem beide Seiten des Hydraulikzylinders 26 sowie das Zylinderende des Hydraulikmotors 24.
Die von dem Steuerventil 44 zugeführte hydraulische Druckflüssigkeit gelangt über die Leitung 13 0 zum Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 26. Vom Verbindungspunkt 126 wird Druckflüssigkeit durch das Rückschlagventil 146 der hydraulischen Dämpfungsschaltung 138 geleitet. Vom Rückschlagventil 146 gelangt die Flüssigkeit durch den Durchlaß 134 zu den Durchlässen 116 und 118, die über den ausgeschnittenen Bereich 15 4 des Ventilkolbens 117 in Strömungsverbindung sind, wenn sich der Ventilkolben in seiner rechten Position befindet. Somit werden die Zylinderenden beider Hydraulikmotoren 2 4 und 2 6 mit weitgehend unbegrenzter Hydraulikströmung versorgt, wobei das Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 24 über die Leitung 128 und den Verbindungspunkt 12 4 mit dem Reservoir des Hydrauliksystems verbunden ist. Der Hydraulikmotor 2 4 erzeugt die primäre Antriebskraft zur Drehung des Schwenkturms gegen den Uhrzeigersinn vom Ende seines Weges fort, während die Beaufschlagung beider Seiten des Hydraulikmotors 26 ein zusätzliches Drehmoment bewirkt, das dem Schwenkturm 14 zugeführt wird, da beide Kolbenstangen 32 und 34 ausgefahren werden.
Wenn die Hydraulikmotoren 24 und 26 den Schwenkturm zum mittleren Bereich ihres Weges schwenken, verstellt der Ventilbetätigungsmechanismus den Ventilkolben 117 innerhalb des Ventilkörpers 112 (siehe Fig. 3B und 3C, und zwar die gegen den Uhrzeigersinn verlaufende Drehung des Schwenkturms 14). Wenn sich der Motor 26 aus seinem übermittigen Zustand herausbewegt, verstellt der Ventilbetätigungsmechanismus den Ventilkolben 117 aus seiner
rechten Position in seine mittlere Position, die in Fig. 6 dargestellt ist.
Unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit, die vom Steuerventil 44 zum Verbindungspunkt 126 geleitet wird, erzeugt einen Flüssigkeitsstrom durch die Leitung 130 zum Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 26. Vom Verbindungspunkt 126 gelangt die Hydraulikflüssigkeit ferner zum Ventildurchlaß 122, der über den ausgeschnittenen Bereich 154 des Ventilkolbens 117 in Strömungsverbindung mit dem Ventildurchlaß 116 steht. Vom Ventildurchlaß 116 gelangt die Druckflüssigkeit zum Zylinderende des Hydraulikmotors 24 .
Das Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 2 4 ist mit dem Reservoir des Hydrauliksystems über die Leitung 128 und den Verbindungspunkt 12 4 verbunden. Das Zylinderende des Hydraulikmotors 26 ist mit dem Reservoir des Hydrauliksystems über den Ventildurchlaß 118 verbunden, der in Strömungsverbindung mit dem Ventildurchlaß 120 über den ausgeschnittenen Bereich 152 des Ventilkolbens 117 steht. Somit bewirkt das entsprechende Einfahren und Ausfahren der Hydraulikmotoren 24 und 26 durch Versorgung entgegengesetzter Enden der Hydraulikmotoren 24 und 2 6 mit Druckflüssigkeit eine Drehung des Schwenkturms durch den mittleren Bereich des bogenförmigen Weges, ohne daß durch das Hydrauliksystem ein unnötiger und unerwünschter Gegendruck erzeugt wird.
Wenn die Hydraulikmotoren 24 und 26 den Schwenkturm weiter gegen den Uhrzeigersinn in Richtung auf das Ende seines Weges drehen, läuft der Hydraulikmotor 24 durch seine Mittenposition und geht in den übermittigen Zustand über (siehe Fig. 3B und 3A, und zwar die Drehung gegen den Uhrzeigersinn). Wenn der Hydraulikmotor 24 sich durch seine Mittenposition bewegt, verstellt der Ventilbetätigungsmechanismus den Ventilkolben 117 aus seiner mittleren Position in seine linke Position (LH). Wenn sich
der Ventilkolben in seiner linken Position befindet, wird die hydraulische Dämpfungsschaltung 136.mit den Zylinderenden der Hydraulikmotoren 24 und 26 über die Ventildurchlässe 116 und 118 verbunden, die über den ausgeschnittenen Bereich 152 miteinander in Verbindung stehen. Das Steuerventil 44 setzt die Versorgung von Hochdruckflüssigkeit zum Kolbenstangenende des Hydraulikmotors 26 über den Verbindungspunkt 126 und die Leitung 130 fort.
Da beide Kolbenstangen 32 und 3 4 einwärts bewegt werden (wobei der Hydraulikmotor 24 in seinem übermittigen Zustand ist), wird die Hydraulikflüssigkeit von beiden Zylinderenden durch die Dämpfungsschaltung 136 geleitet. Es wird zunächst ein Flüssigkeitsgegendruck durch die eingeschränkte Strömung durch die Düse 144 aufgebaut, so daß eine hydraulische Dämpfung bewirkt wird. Wenn der Gegendruck auf einen vorgegebenen Wert zunimmt, öffnet das Überdruckventil 142, wobei seine Düse einen weiteren Anstieg des dämpfenden Gegendruckes mit zunehmender Flüssigkeitsströmung erzeugt, so daß die Bewegung des Schwenkturms gedämpft wird, wenn dieser sich dem Ende seines Weges nähert. Die Strömung durch das Überdruckventil 142 und die Düse 144 gelangt über den Verbindungspunkt 12 4 zurück zum Reservoir des Hydrauliksystems. Wenn, wie beschrieben, die volumetrische Strömung von den Zylinderenden der Hydraulikmotoren 24 und 26 nicht ausreicht, um das Überdruckventil 142 zu öffnen, erlaubt die Düse 144 einen Flüssigkeitsstrom durch die Dämpfungsschaltung.
Die verschiedenen bemerkenswerten Vorteile des vorliegenden hydraulischen Steuersystems sind offensichtlich. Das Entfallen von "stingers", Düsen und Überdruckventilen bei den Hydraulikmotoren vereinfacht das System, wodurch sich beträchtlich verringerte Herstellungs- und Betriebskosten ergeben. Zugleich gewährleistet das erfindungsgemäße Steuersystem eine verbesserte Steuerung der Schwenkbewegung des Auslegers und er-
höht die Produktivität des rückwärtigen Bearbeitungsgerätes in Verbindung mit der Dämpfuhgsanordnung, die eine höhere Beschleunigung und Durchschnittsgeschwindigkeit der Schwenkbewegung des Auslegers bei verbessertem und sanfterem Abstoppen der Anordnung erlaubt. Die in dem System vorgesehenen Überdruckventile können einstellbar ausgebildet sein, und die beschränkenden Düsen können auswechselbar sein, um eine Anpassung an unterschiedliche Arten von Werkzeugen am Ausleger zu ermöglichen >. Außerdem erhöht natürlich die Verminderung der Zahl der Teile bei dem vorliegenden System im Vergleich zu üblichen Steuer- und Dampfungsanordnungen beträchtlich die Zuverlässigkeit des Systems, Was insbesondere im Hinblick auf die robuste und beanspruchende Benutzung wichtig ist, der rückwärtige Bearbeitungsgeräte üblicherweise unterworfen werden.

Claims (24)

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT PATENTANWÄLTE IN HANNOVER J I CASE COMPANY 105/56 Patentansprüche
1. Bearbeitungsgerät mit einem Rahmen, der an einem mit einem Hydrauliksystem ausgerüsteten Traktor angebracht ist, und mit einem Schwenkturm, der um eine vertikale Achse drehbar an dem Rahmen gelagert ist und einen Ausleger trägt, und mit einer Vorrichtung zur Drehung des Schwenkturmes und des Auslegers auf einem bogenförmigen Weg um die vertikale Achse, gekennzeichnet durch
a. zwei Hydraulikmotoren (24, 26) als Vorrichtung zur Drehung des Schwenkturmes (14), die drehbar zwischen dem Rahmen (10) und dem Schwenkturm (14) so angeordnet sind, daß die Mittellinie jedes Motors in seiner voll ausgefahrenen Position die vertikale Achse schneidet,
b. eine vom Hydrauliksystem des .Traktors mit jedem Motor (24, 26) über Leitungsmittel verbundene Hydraulikschaltung
c. mit den Leitungsmitteln betrieblich verbundene Mittel (44) zur Steuerung der Strömungsrichtung, die wahlweise den beiden Hydraulikmotoren vom Hydrauliksystem Druckflüssigkeit zuführen und
d. Beschränkungsmittel (76, 78, 80, 136, 138) in der Hydraulikschaltung zur Beschränkung der Strömung von beiden Motoren (24, 26) während der Bewegung des Schwenkturmes (14) und des Auslegers durch die Endbereiche ihrer Schwenkbewegung vor Erreichen der Endlage.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschränkungsmittel ein Rückschlagventil (78, 140, 146) enthalten, das einen weitgehend unbeschränkten Flüssigkeitsstrom von den Mitteln (44) zur Steuerung der Strömungsrichtung zu den Motoren (24, 26) erlaubt.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strömung beschränkenden Mittel (76, 80, 142, 144, 148, 150) parallel zu dem Rückschlagventil (78, 140, 146) geschaltet sind.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strömung beschränkenden Mittel aus einer Düse (76, 144, 150) und aus einem Überdruckventil (80, 142, 148) bestehen.
5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikschaltung ein die Reihenfolge bestimmendes Ventil (52, 110) enthält, das hydraulisch mit den Motoren (24, 26), den die Strömung steuernden Mitteln (44) und den Beschränkungsmitteln (76, 78, 80, 136, 138) verbunden und betrieblich der Position des Schwenkturmes (14) derart zugeordnet ist, daß bei Beaufschlagung des Kolbenstangenendes eines der Motoren (24, 26) durch die die Strömungsrichtung steuernden Mittel (44) zur Drehung des Schwenkturmes (14) über seinen bogenförmigen Weg das Ventil (52, 110) der Reihe nach eine Flussigkeitsverbindung herstellt; zwischen dem genannten einen Kolbenstangenende und beiden Zylinderenden über die Beschränkungsmittel, zwischen dem genannten Kolbenstangenende und dem Zylinderende des anderen Motors sowie zwischen den Zylinderenden des einen Motors und dem Kolbenstangenende des
anderen Motors, zwischen beiden Zylinderenden und dem Kolbenstangenende des anderen Motors über die Beschränkungsmittel.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschränkungsmittel ein Rückschlagventil (78, 140, 146) enthalten, das einen weitgehend unbegrenzten Flüssigkeitsstrom von den Mitteln (44) zur Steuerung der Strömungsrichtung zu den Motoren (24, 26) erlaubt.
7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Reihenfolge bestimmendes Ventil (52, 110) hydraulisch mit den Zylinderenden der Motoren (24, 26), den die Strömung steuernden Mitteln (44) und den Beschränkungsmitteln (76, 78, 80, 136, 138) verbunden und betrieblich der Position des Schwenkturmes derart zugeordnet ist, daß bei Beaufschlagung des Kolbenstangenendes eines der Motoren mit Druckflüssigkeit zur Drehung des Schwenkturmes (14) mit dem Ausleger über seinen bogenförmigen Weg das Ventil (52, 110) der Reihe nach Druckflüssigkeit zunächst beiden ZyIinderenden, dann nur dem Zylinderende des anderen Motors und anschließend keinem der Zylinderenden zuführt.
8. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Reihenfolge bestimmende Ventil (52, 110) ein Ventilgehäuse (54, 112) mit einer Bohrung (56, 114) und einem in der Bohrung axial verschiebbaren Ventilkolben (58, 117) enthält, wobei durch das Zusammenwirken des Ventilkolbens mit dem Ventilgehäuse der Flüssigkeitsstrom zu und von den Zylinderenden der beiden Motoren gesteuert wird, und daß der Ventilkolben (58, 117) betrieblich mit dem Schwenkturm (14) gekoppelt ist.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (54, 112) mehrere mit der Bohrung (56, 114) in Verbindung stehende Druchlässe aufweist, von denen zwei (60, 62) in Strömungsverbindung mit den Kolbenstangenenden der beiden
BaD ORIGINAL
Hydraulikmotoren, zwei (64, 66) in Strömungsverbindung mit den Zylinderenden der beiden Hydraulikmotoren, und zwei (68, 70) in Strömungsverbindung miteinander stehen, und daß die Beschränkungsmittel (76, 78, 80) in Strömungsverbindung mit den beiden miteinander verbundenen Durchlässen (68, 70) und in Strömungsverbindung mit einem der Durchlässe (64, 66) sind, die mit dem Zylinderende eines der beiden Motoren verbunden sind.
10. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die Reihenfolge bestimmende Ventil (52, 110) Hydraulikflüssigkeit zu den Zylinderenden der Hydraulikmotoren (24, 26) zurückleitet, und zwar zunächst wenn die Mittellinie des anderen Hydraulikmotors die vertikale Achse des Schwenkturmes (14) schneidet und dann, wenn die Mittellinie des einen Hydraulikmotors die vertikale Achse schneidet.
11. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschränkungsmittel zwischen .dem einen Ventildurchlaß (64, bzw. 66) und den beiden miteinander verbundenen Ventildurchlässen (68, 70 ) eine Parallelschaltung aus die Strömung begrenzenden Mitteln (76, 80) und einem Rückschlagventil (78) enthalten, das eine nahezu unbeschränkte Strömung zwischen den miteinander verbundenen Durchlässen (68, 70) und dem einen Durchlaß (64 bzw. 66) erlaubt.
12. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (-54, 112) mehrere mit der Bohrung (46, 114) in Verbindung stehende Durchlässe aufweist, von denen zwei (60, 62, 120, 122) in Strömungsverbindung mit den Kolbenstangenenden der beiden Hydraulikmotoren (24, 26), zwei (64, 66, 116, 118) in Strömungsverbindung mit den beiden Zylinderenden der Hydraulikmotoren und zwei (68, 70, 120, 122) in Strömungsverbindung mit den Beschränkungsmitteln stehen.
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13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschränkungsmittel aus zwei die Strömung beschränkenden Schaltungen (136, 138) bestehen, die in Strömungsverbindung mit den beiden an die Beschränkungsmittel angeschlossenen Ventildurchlässen (120, 122) und mit den beiden an die Kolbenstangenenden der Hydraulikmoren angeschlossenen Ventildurchlässen (120, 122) stehen, daß jede der beiden Schaltungen aus einer Parallelanordnung von die Strömung begrenzenden Mitteln (142, 14 4 bzw. 148, 150) und einem Rückschlagventil (140, 146) besteht, wobei das Rückschlagventil einen weitgehend unbeschränkten Strom zu den Motoren (24, 26) über die Beschränkungsmittel erlaubt.
14. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (112) mehrere mit der Bohrung (114) in Verbindung stehende Durchlässe aufweist, von denen zwei (120, 122) in Strömungsverbindung mit den Kolbenstangenenden der Motoren (24, 26) und zwei (116, 118) in Strömungsverbindung mit den Zylinderenden der Motoren stehen, und daß die Beschränkungsmittel aus zwei die Strömung begrenzenden Schaltungen (136, 138) bestehen, wobei jede Schaltung mit dem Kolbenstangenende des einen Motors und dem Zylinderende des anderen Motors in Strömungsverbindung steht.
15. Bearbeitungsgerät mit einem an einem Rahmen angebrachten festen Element, mit einem an dem festen Element um eine vertikale Achse drehbar gelagerten Schwenkelement, und mit einem Mechanismus zur Drehung des Schwenkelementes auf'einem bogenförmigen Weg um die vertikale Achse, gekennzeichnet durch
a) wenigstens zwei Hydraulikmotoren (24, 26) als Vorrichtung zur Drehung des Schwenkelementes (14), die drehbar zwischen dem festen Element (10 ) und dem Schwenkelement (14) so angeordnet sind, daß die Mittellinie jedes Motors in seiner voll ausgefahrenen Position die vertikale Achse schneidet,
b) eine mit don beiden Motoren (24, 26) verbundene Hydraulikschaltung zur wahlweisen Beaufschlagung der Hydraulikraotoren mit Druckflüssigkeit zwecks Drehung des Schwenkelementes (14) um die vertikale Achse,
c) Beschränkungsmittel (76, 78, 80, 136, 138) in der Hydraulikschaltung zur Beschränkung des Flüssigkeitsstromes von den beiden Motoren (24, 26) während der Bewegung des Schwenkelements (14) durch einen Endbereich seines Schwenkweges in Richtung auf die Endposition.
16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschränkungsmittel ein Rückschlagventil (78, 140, 146) enthalten, das einen weitgehend unbeschränkten Flüssigkeitsstrom zu den Motoren (24, 26) erlaubt, und daß parallel zu dem Rückschlagventil die die Strömung beschränkenden Mittel (76, 144, 150, 80, 142, 148) geschaltet sind.
17. Gerat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikschaltung ein die Reihenfolge bestimmendes Ventil (52, 110) enthält, das betrieblich dem Schwenkelement (14) derart zugeordnet ist, daß bei der Drehung des Schwenkelementes auf seinem bogenförmigen Weg der Reihe nach folgende Druckbeaufschlagung stattfindet: zuerst beide Enden eines Motors und ein Ende1 des anderen Motors, dann das genannte eine.Ende und das andere Ende des einen Motors, und schließlich nur das andere Ende des einen Motors.
18.1 Gerat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das di e \Reihenfolge bestimmende Ventil (52, 110) einen Ventilkolben (58,^117), der drei Positionen entsprechend der sequenziellen Richtung der Druckflüssigkeit einnehmen kann, und erste bis vierte Strömungsdurchlässe besitzt, wobei der erste und dritte
Durchlaß in Strömungsverbindunq mit den entcjogengesetx.t en Knrieii eines Hydraulikmotors und.dor zweite und vierte· Druchlaß in Strömungsverbindung mit den entgegengesetzten Enden des anderen Hydraulikmotors steht.
19. Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
a) der erste Durchlaß, der zweite Durchlaß und der dritte Durchlaß miteinander in Strömungsverbindung sind, wenn der Ventilkolben (58, 117) sich in seiner ersten Position befindet,
b) der erste Durchlaß in Strömungsverbindung mit dem vierten Durchlaß und der zweite Durchlaß in Strömungsverbindung mit dem dritten Durchlaß ist, wenn der Ventilkolben sich in seiner zweiten Position befindet, und
c) der erste Durchlaß, der zweite Durchlaß und der vierte Durchlaß in Strömungsverbindung miteinander sind, wenn sich der Ventilkolben in seiner dritten Position befindet, wobei in jeder Position des Ventilkolbens wenigstens zwei Durchlässe miteinander verbunden sind.
20. Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (58, 117) ferner fünfte und sechst© Strömungssteuerdurchlässe aufweist, die miteinander und mit den Beschränkungsmitteln (76, 78, 80, 136, 138) in Strömungsverbindung sind, und daß Mittel vorgesehen sind, die die Beschränkungsmittel in 'Strömungsverbindung mit einem vom ersten und zweiten Durchlaß bringen.
21. Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet/ daß die Beschränkungsmittel die Strömung beschränkende Mittel (76, 80, 142, 144, 148, 150) und parallel dazu ein Rückschlagventil (78,
BAD ORIGINAL
140, 146) enthalten, daß die Parallelschaltung zwischen den Verbindungsmitteln und dem fünften und sechsten Durchlaß angeordnet ist, wobei das Rückschlagventil'einen weitgehend unbeschränkten Durchlaß zu den Hydraulikmotoren (24, 26) zuläßt.
22. Gerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strömung beschränkenden Mittel ein auf den Flüssigkeitsdruck von den Verbindungsmitteln ansprechendes beschränkendes Ventil (80, 142, 148) und Niederdruckbeschränkungsmittel enthalten, um eine Beschränkung auf einen verhältnismäßig kleinen Flüssigkeitsstrom parallel zu dem Rückschlagventil zu bewirken.
23. Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckbeschränkungsmittel aus einer Düse bestehen.
24. Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschränkungsmittel aus zwei die Strömung beschränkenden Schaltungen (136, 138) bestehen, die jeweils in Strömungsverbindung zwischen dem ersten und vierten Durchlaß bzw. zwischen dem zweiten und dritten Durchlaß stehen, und daß jede Schaltung ein Rückschlagventil enthält, das eine weitgehend unbeschränkte Strömung zu den Motoren (24, 26) zuläßt.
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