DE1231163B

DE1231163B - Charging device arranged on a motor vehicle

Info

Publication number: DE1231163B
Application number: DEC27476A
Authority: DE
Inventors: Allan Leslie Freedy; Robert George Mcindoo
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1962-07-12
Filing date: 1962-07-17
Publication date: 1966-12-22

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.: Int. Cl .:

Deutsche Kl.:German class:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

B65gB65g

E02f
81e-87E02f
81e-87

1231163
C27476XI/81e
17. Juli 1962
22. Dezember 19661231163
C27476XI / 81e
17th July 1962
December 22, 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine an einem Kraftfahrzeug angeordnete Ladeeinrichtung mit einem Kübel, der von am Fahrzeug angelenkten Armen getragen wird, mit hydraulischen Zylindern zum Heben der Arme und einem hydraulischen Kreis, über den Druckflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter zu den Zylindern geleitet wird, sowie mit einem die Stoßwirkung des Kübels abpuffernden Kraftspeicher, der mit dem bei angehobenem Kübel unter Druck stehenden Ende jedes Zylinders in Verbindung steht und durch ein Absperrventil zu- und abschaltbar ist.The invention relates to a charging device arranged on a motor vehicle a bucket carried by arms hinged to the vehicle, with hydraulic cylinders for lifting the arms and a hydraulic circuit, over the pressure fluid from a reservoir is directed to the cylinders, as well as with a buffering the impact of the bucket Energy storage device connected to the end of each cylinder that is under pressure when the bucket is raised and can be switched on and off by a shut-off valve.

Bekannte Ladeeinrichtungen dieser Art weisen einen einfach wirkenden hydraulischen Zylinder auf, der beispielsweise über ein Absperrventil mit einem Stoßdämpfer in Verbindung steht, der einen federbelasteten Kolben aufweist, dessen Arbeitsraum mit der hydraulischen Leitung verbunden ist.Known loading devices of this type have a single-acting hydraulic cylinder, which is connected to a shock absorber, for example via a shut-off valve, which is a spring-loaded one Has piston whose working space is connected to the hydraulic line.

Die Erfindung bezweckt demgegenüber, bei doppeltwirkenden hydraulischen Zylindern eine unter allen Arbeitsbedingungen einwandfreie Dämpfung bzw. Abpufferung des Kübels zu erzielen.In contrast, the invention aims at double-acting hydraulic cylinders to achieve perfect damping or buffering of the bucket under all working conditions.

Gemäß der Erfindung ist eine an einem Kraftfahrzeug angeordnete Ladeeinrichtung der einleitend genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß bei doppeltwirkenden hydraulischen Zylindern in den zu den beiden Zylinderseiten führenden Leitungen in bekannter Weise Auffüllventile angeordnet sind und in die beim Heben der Arme drucklose Leitung eine mit dem Vorratsbehälter in Verbindung stehende Nebenleitung mündet, die zusammen mit dem hydropneumatischen Druckspeicher durch das Absperrventil zu- und abschaltbar ist.According to the invention, a charging device arranged on a motor vehicle is the introductory one mentioned type characterized in that with double-acting hydraulic cylinders Filling valves are arranged in a known manner in the lines leading to the two cylinder sides are and in the unpressurized line when lifting the arms with the storage container connected secondary line opens, which together with the hydropneumatic pressure accumulator can be switched on and off by the shut-off valve.

Durch die Erfindung wird insbesondere der unerwünschte Rückpralleffekt vermieden, der sich sonst aus einer durch einen Stoß oder dergleichen hervorgerufenen Bewegung des Kolbens in dem hydraulischen Zylinder ergeben würde. Bei einer solchen Bewegung saugt der Kolben Druckmittel in den Zylinder ein. Der Kolben trifft dann bei seiner Rückbewegung auf das eingesaugte, nicht zusammendrückbare Druckmittel auf, wenn kein Nebenweg vorhanden ist, wie es gemäß der Erfindung vorgesehen ist.In particular, the invention avoids the undesirable rebound effect that would otherwise occur from a movement of the piston in the hydraulic one caused by a shock or the like Cylinder would result. During such a movement, the piston sucks pressure medium into the cylinder a. During its return movement, the piston then hits the sucked-in, non-compressible Pressure means on when there is no bypass, as provided according to the invention is.

In der Beschreibung wird die Erfindung an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigtIn the description, the invention is explained in more detail with reference to the drawing using an exemplary embodiment explained. It shows

F i g. 1 eine Seitenansicht einer auf einem Kraftfahrzeug angeordneten Kübelladeeinrichtung,F i g. 1 is a side view of a vehicle on a motor vehicle arranged bucket loading device,

F i g. 2 eine schematische Darstellung eines zum Betätigen der die Kübelbewegungen steuernden Zy-An einem Kraftfahrzeug angeordnete
LadeeinrichtungF i g. 2 shows a schematic representation of a Zy-An arranged for actuating the bucket movements controlling the motor vehicle
Charging device

Anmelder:Applicant:

Caterpillar Tractor Co., San Leandro, Calif.Caterpillar Tractor Co., San Leandro, Calif.

(V. St. A.)(V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,Dr. E. Wiegand and Dipl.-Ing. W. Niemann,

Patentanwälte, München 15, Nußbaumstr. 10Patent Attorneys, Munich 15, Nussbaumstr. 10

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Allan Leslie Freedy,Allan Leslie Freedy,

Robert George Mclndoo, Aurora, JIl. (V. St. A.)Robert George Mclndoo, Aurora, JIl. (V. St. A.)

linder dienenden hydraulischen Stromkreises mit einer Dämpfungseinrichtung,linder serving hydraulic circuit with a damping device,

F i g. 3 einen Teilquerschnitt nach der Linie III-III von F i g. 2 durch ein Steuerventil,F i g. 3 shows a partial cross-section along the line III-III from F i g. 2 through a control valve,

F i g. 4 einen der F i g. 3 ähnlichen Querschnitt, der das Ventil in einer anderen Stellung zeigt,F i g. 4 one of the F i g. 3 similar cross-section showing the valve in a different position,

F i g. 5 eine der F i g. 1 ähnliche, aber in einem etwa verkleinertem Maßstab gehaltene Seitenansicht, die den Kübellader in einer anderen Stellung zeigt.F i g. 5 one of the F i g. 1 similar side view, but kept on an approximately reduced scale, which shows the bucket loader in a different position.

Ein Kraftfahrzeug 10 trägt einen für die üblichen Vorgänge des Aufnehmens, Anhebens und Wegschaffens von Erde oder anderem Material dienenden Kübel 11 am Ende von zwei Hubarmen 12, die an dem Kraftfahrzeug bei 13 angelenkt sind, und es sind zwei hydraulische Zylinder 14 (von denen in F i g. 1 nur einer sichtbar ist) zum Heben und Senken der Hubarme 12 vorgesehen, deren Kolben durch ein hydraulisches Arbeitsmittel beaufschlagt werden. DerA motor vehicle 10 carries one for the usual Processes of picking up, lifting and removing earth or other material Bucket 11 at the end of two lifting arms 12, which are articulated on the motor vehicle at 13, and it are two hydraulic cylinders 14 (only one of which is visible in FIG. 1) for raising and lowering the lifting arms 12 are provided, the pistons of which are acted upon by a hydraulic working medium. Of the

Winkel, den der Kübel 11 mit den Hubarmen 12 bildet, kann mittels eines allgemein mit 15 bezeichneten Kippgestänges eingestellt werden, das zwei Lenkersysteme aufweist, die durch hydraulische Zylinder 16 gesteuert werden, von denen in F i g. 1 ebenfalls nur einer sichtbar ist.Angle that the bucket 11 forms with the lifting arms 12, can be adjusted by means of a tilting linkage generally designated 15, the two link systems which are controlled by hydraulic cylinders 16, of which in FIG. 1 also only one is visible.

Der in F i g. 2 schematisch dargestellte hydraulische Stromkreis für die hydraulischen Hubzylinder 14 enthält eine Pumpe 18, die ein unter Druck stehendes hydraulisches Arbeitsmittel aus einem Vorrats- behälter 19 über ein Steuerventil 20 und durch Leitungen 21 und 22 hindurch dem kopfseitigen bzw. dem kolbenstangenseitigen Ende der Hubzylinder 14 zuführt. Das Steuerventil 20 ist von der Schieberventilart und arbeitet in üblicher Weise, d. h., durch Verschieben der Ventilspindel in entgegengesetzten¹ Richtungen wird das unter Druck stehende Arbeitsmittel den gegenüberliegenden Enden der Hubzylin-The in F i g. 2 schematically illustrated hydraulic circuit for the hydraulic lifting cylinder 14 contains a pump 18 which supplies a pressurized hydraulic working medium from a storage container 19 via a control valve 20 and through lines 21 and 22 to the head end or the piston rod end of the lifting cylinder 14 . The control valve 20 is of the Schieberventilart and works in a conventional manner, ie, by moving the valve spindle in opposite directions ¹ the working medium under pressure is the opposite ends of the lifting cylinder

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der zugeführt. In einer Leitung 24 ist ein Rückschlagventil 23 angeordnet, das den Rückfluß des Arbeitsmittels aus den Zylindern 14 verhindert, um im Fall des Versagens der Pumpe oder des Abschaltens des Motors ein Herabfallen der Last zu vermeiden.the fed. A check valve 23 is arranged in a line 24, which controls the return flow of the working medium prevents from the cylinders 14 to in the event of failure of the pump or the shutdown of the Motor to prevent the load from falling.

Wenn der Kübel 11 oberhalb es Bodens z.B. in der in F i g. 5 gezeigten Lage getragen wird, dann wird die durch sein Schwingen hervorgerufene Stoßwirkung über die Kolben der Hubzylinder 14 und die in der Leitung 21 enthaltene Säule von unzusammendrückbarem hydraulischem Arbeitsmittel auf das Kraftfahrzeug übertragen, so daß sie dessen Gleichgewichtslage zu stören sucht. Um diese Stoßwirkung abzupuffern, ist ein Druckspeicher 26 vorgesehen, der mit der zu den Kopfenden der Hubzylinder 14 führenden Leitung 21 über eine Leitung 27 und ein Absperrventil 28 verbunden ist, das, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, in der Nähe des Sitzes des Führers des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.If the bucket 11 is above the bottom, for example in the position shown in FIG. 5 is worn, then is caused by its swinging impact on the piston of the lifting cylinder 14 and the in the line 21 contained column of incompressible hydraulic working fluid on the Transfer motor vehicle so that it seeks to disturb its equilibrium position. To this shock effect To buffer, a pressure accumulator 26 is provided, which is connected to the one leading to the head ends of the lifting cylinder 14 Line 21 is connected via a line 27 and a shut-off valve 28 which, as shown in FIG. 1 can be seen is arranged in the vicinity of the seat of the driver of the motor vehicle.

Der Druckspeicher 26 enthält eine Gaskammer 29 und eine das hydraulische Arbeitsmittel aufnehmende Kammer 30, die voneinander durch einen schwimmenden Kolben 31 getrennt sind. Die Elastizität oder Zusammendrückaibeit des Gases in der Kammer 29 gestattet dem Kolben 31, eine begrenzte Bewegung auszuführen, und sie puffert den Stoß ab, der durch das Schwingen des Kübels und der mit ihm verbundenen Lenkersysteme auf das Kraftfahrzeug übertragen wird.The pressure accumulator 26 contains a gas chamber 29 and one that receives the hydraulic working medium Chamber 30, which are separated from each other by a floating piston 31. The elasticity or Compression of the gas in chamber 29 allows piston 31 to have limited movement and it buffers the shock caused by the swinging of the bucket and those connected to it Steering systems is transferred to the motor vehicle.

In hydraulischen Stromkreisen sind bereits früher Druckspeicher verwendet worden, um den Stoß, den ein Kübel, wenn er zum Graben oder Beladen benutzt wird, auf das hydraulische System überträgt, zu dämpfen und eine Beschädigung der hydraulischen Leitungen und Anschlüsse zu verhindern, wenn plötzlich Spitzenbelastungen auftreten. Diese Druckspeicher allein sind jedoch für den Zweck der Erfindung ungeeignet, da, obwohl sie den Stoß der Bewegung der Hubzylinderkolben in der einen Richtung dämpfen, diese Kolbenbewegung das Bestreben hat, die mit den gegenüberliegenden Enden der Zylinder in Verbindung stehende Leitung, wie z. B. die in Fig. 2 wiedergegebene Leitung 22, zu evakuieren, so daß die Kolben bei der Rückbewegung auf die feste unzusammendrückbare Säule von hydraulischem Arbeitsmittel in der Leitung treffen, wodurch ein unerwünschter Rückpralleffekt hervorgerufen wird.In hydraulic circuits, pressure accumulators have been used in the past to absorb the shock a bucket, when used for digging or loading, transfers to the hydraulic system dampen and prevent damage to the hydraulic lines and connections, if sudden peak loads occur. However, these accumulators alone are for the purpose of the invention unsuitable because, although they impact the movement of the lifting cylinder piston in one direction dampening, this piston movement has the tendency to match the opposite ends of the cylinder related line, such as B. the line 22 shown in Fig. 2 to evacuate, so that the pistons on the return movement on the fixed incompressible column of hydraulic Hit work equipment in the line, causing an undesirable rebound effect.

Dieser Rückpralleffekt wird dadurch vermieden, daß eine Leitung 33 vorgesehen wird, die einen Nebenweg von der Leitung 22 zu dem Vorratsbehälter 19 bildet und die zusammen mit der Leitung 27 mittels des Absperrventils 28 gesteuert wird. Auf diese Weise wird, wenn das Ventil 28 betätigt wird, um die Leitungen 27 und 33 zu öffnen, die Bewegung der Kolben in den Zylindern 14 in beiden Richtungen abgepuffert, weil, wenn die Kolben sich gegen die kopfseitigen Enden der Zylinder bewegen, sie einerseits das Gas in der Kammer 29 des Druckspeichers 26 zusammendrücken und andererseits Arbeitsmittel aus dem Vorratsbehälter 19 in die kolbenstangenseitigen Enden der Zylinder 14 ziehen. Auf diese Weise ändert der Druckspeicher 26 die Eigenfrequenz der Maschine, indem er das Federungsmaß des Systems ändert, das den Kübel und den mit ihm verbundenen Mechanismus abstützt. Bei der Rückkehroder Rückprallbewegung der Kolben verdrängen diese Arbeitsmittel durch die Leitung 22 und den Nebenweg 33 in den Vorratsbehälter 19, und sie werden nicht plötzlich angehalten, wie dies der Fall sein würde, wenn der Nebenweg nicht vorhanden wäre.This rebound effect is avoided in that a line 33 is provided, the one Forms bypass from the line 22 to the storage container 19 and together with the line 27 is controlled by means of the shut-off valve 28. In this way, when valve 28 is actuated, to open the lines 27 and 33, the movement of the pistons in the cylinders 14 in both directions buffered because when the pistons move against the head-side ends of the cylinders, they on the one hand compress the gas in the chamber 29 of the pressure accumulator 26 and, on the other hand, the working medium Pull from the reservoir 19 into the ends of the cylinders 14 on the piston rod side. To this Way, the pressure accumulator 26 changes the natural frequency of the machine by changing the amount of suspension of the System that supports the bucket and the mechanism connected to it. On return or The rebound movement of the pistons displaces this working medium through the line 22 and the bypass 33 into the reservoir 19, and they will not suddenly stop as they would be would if the byway were not there.

Die Reibung des durch die Leitungen hindurchgehenden Arbeitsmittels erhöht ebenfalls die Pufferungswirkung, indem sie den Federungseffekt mit einer größeren Geschwindigkeit dämpft als bei einem System, das nur mit dem Druckspeicher versehen ist.The friction of the working fluid passing through the lines also increases the buffering effect, by dampening the suspension effect at a greater speed than with one System that is only provided with the pressure accumulator.

ίο Wenn sich das Ventilglied des Steuerschieberventils 20 in der neutralen Stellung befindet, ist die Zufuhr von Arbeitsmittel aus dem Vorratsbehälter 19 zu den beiden Enden der Zylinder 14 blockiert, und es werden Rückschlagventile 34, die als Auffüllventile bekannt sind, in bekannter Weise verwendet, die auffüllendes Arbeitsmittel aus dem Vorratsbehälter 19 in die Zylinder einlassen, wenn der Kolben 31 im Druckspeicher 26 das Ende seines Hubes erreicht.
Die Aufgabe des Absperrventils 28 besteht darin, den Druckspeicher 26 und die Nebenwegleitung 33 von dem Stromkreis abzuschalten, wenn es erwünscht ist, den Lader ohne sie zu betätigen. Wie aus F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, weist der Körper des Absperrventils 28 eine zentrale zylindrische Bohrung zur Aufnähme eines drehbaren Kükens 35 auf, das mittels eines Handhebels 36 (Fig. 2) betätigt werden kann. Das Ventilküken 35 hat zwei Ausschnitte, von denen der eine in F i g. 3 und 4 bei 37 angedeutet ist, welcher die Verbindung zwischen dem Einlaßdurchgang 38 und dem Auslaßdurchgang 39 des Ventils öffnet und schließt und dadurch den Fluß in der Leitung 27 regelt. Der am anderen Ende des Ventilkükens vorgesehene Ausschnitt regelt gleichzeitig den Fluß durch die Nebenwegleitung 33. Das Ventil 28 kann in der Nähe des Führersitzes angeordnet werden, wie dies in F i g. 1 gezeigt ist, wo auch ein zweckentsprechender Ort für den Druckspeicher 26 angedeutet ist.ίο When the valve member of the spool valve 20 is in the neutral position, the supply of working fluid from the reservoir 19 to the two ends of the cylinder 14 is blocked, and check valves 34, known as filling valves, are used in a known manner, which Admit replenishing working medium from the reservoir 19 into the cylinder when the piston 31 in the pressure accumulator 26 reaches the end of its stroke.
The function of the shut-off valve 28 is to shut off the accumulator 26 and the bypass line 33 from the circuit when it is desired to operate the supercharger without them. As shown in FIG. 3 and 4, the body of the shut-off valve 28 has a central cylindrical bore for receiving a rotatable plug 35 which can be operated by means of a hand lever 36 (FIG. 2). The valve plug 35 has two cutouts, one of which is shown in FIG. 3 and 4 is indicated at 37, which opens and closes the connection between the inlet passage 38 and the outlet passage 39 of the valve and thereby regulates the flow in the line 27. The cutout provided at the other end of the valve plug simultaneously regulates the flow through the bypass line 33. The valve 28 can be arranged in the vicinity of the driver's seat, as shown in FIG. 1 is shown, where an appropriate location for the pressure accumulator 26 is indicated.

Claims

Claim:

Charging device arranged on a motor vehicle with a bucket, which is from on the vehicle articulated arms, with hydraulic cylinders for lifting the arms and a hydraulic circuit through which hydraulic fluid from a reservoir to the cylinders is conducted, as well as with an energy store buffering the impact of the bucket, which with communicates with the pressurized end of each cylinder when the bucket is raised, and can be switched on and off by a shut-off valve, characterized in that with double-acting hydraulic cylinders (14) in the lines leading to the two cylinder sides (21, 22) filling valves in a known manner

(34) are arranged and in which when lifting the arms (12) pressureless line (22) with the Reservoir (19) connected secondary line (33) opens, which together with the hydropneumatic pressure accumulator (26)

can be switched on and off by the shut-off valve (28).

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 003 417;
German utility model No. 1 836184;

"Oil hydraulics and pneumatics", 1962, pp. 59 to 62.

1 sheet of drawings