DE1180680B

DE1180680B - Shovel loading machine

Info

Publication number: DE1180680B
Application number: DEG34602A
Authority: DE
Inventors: Ottocar Hunscher
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1962-03-30
Filing date: 1962-03-30
Publication date: 1964-10-29

Description

Schaufellademaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaufellademaschine, deren Schaufel durch einen mit einer hydraulischen Pumpe durch eine Druckleitung verbundenen und durch ein zwischengeschaltetes Ventil steuerbaren Arbeitszylinder über Kopf in die Entladestellung schwenkbar ist, in welcher der Schwung der Schaufel durch einen deren Abwärtsbewegung einleitenden Kraftspeicher aufgefangen wird.Shovel loading machine The invention relates to a shovel loading machine, its blade by a hydraulic pump through a pressure line connected and controllable by an interposed valve working cylinder can be pivoted overhead into the unloading position in which the swing of the shovel is absorbed by an energy storage device which initiates the downward movement.

Bei einer Maschine dieser bekannten Gattung besteht der Kraftspeicher aus einer Zugfeder, die den Nachteil hat, daß ihre Energie im allgemeinen nicht ausreicht, um den Stoß der Schaufel störungsfrei abzufangen. Vor allem ist aber die Regelbarkeit einer mit einer solchen Feder ausgerüsteten Maschine schwierig.In a machine of this known type, there is an energy store from a tension spring, which has the disadvantage that its energy is generally not sufficient to absorb the impact of the shovel without interference. But above all is the controllability of a machine equipped with such a spring is difficult.

Die Erfindung stellt sich demgegenüber die Aufgabe, ein stoßfreies Abfangen der Bewegungsenergie der Schaufel bei einem möglichst raumsparenden, einfachen Aufbau der Maschine zu erreichen.In contrast, the invention has the object of providing a shock-free Interception of the kinetic energy of the shovel with a simple and space-saving one Building the machine to achieve.

Die Lösung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Verwendung eines an die Rückölleitung des Arbeitszylinders angeschlossenen hydropneumatischen Kraftspeichers mit regelbarem Speicherdruck. Beim Hochgehen der Schaufel nimmt somit der Kraftspeicher Drucköl auf und bremst auf diese Weise die Bewegung der Schaufel ab.The solution according to the invention is characterized by the use a hydropneumatic one connected to the return oil line of the working cylinder Energy storage device with adjustable storage pressure. When the shovel goes up, it increases the energy accumulator pressurized oil and in this way brakes the movement of the shovel away.

Um den hydropneumatischen Kraftspeicher auf den richtigen Vorspanndruck einstellen zu können, ist gemäß einer weiteren Maßnahme nach der Erfindung vorgesehen; daß der Dämpfungsdruckspeicher über ein Mehrwegeventil wahlweise an die zum Hubzylinderführende Druckleitung oder an eine zu einem Druckmittelbehälter führende Rückflußleitung angeschlossen werden kann.To get the hydropneumatic energy accumulator to the correct preload pressure to be able to adjust is provided according to a further measure according to the invention; that the damping pressure accumulator is optionally connected to the one leading to the lifting cylinder via a multi-way valve Pressure line or to a return line leading to a pressure medium container can be connected.

Um eine selbsttätige Wiederaufladung des Speichers zu ermöglichen, wenn dies durch Leckverluste unter seiner normalen Füllung entleert ist, ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, daß in die dem Kraftspeicher zugeordnete Rückflußleitung ein Rückschlagventil geschaltet ist, welches den Rücküuß des Druckmittels aus dem Kraftspeicher sperrt, sich aber bei Unterdruck in einer den Kraftspeicher mit dem Hubzylinder verbindenden Leitung im Sinne ihrer Auffüllung öffnet.To enable automatic recharging of the memory, if this is emptied by leakage losses below its normal filling, is according to the invention also provided that a return line associated with the energy storage device Check valve is switched, which the Rücküuß of the pressure medium from the energy storage locks, but when there is negative pressure in one of the energy stores with the lifting cylinder connecting line opens in the sense of its filling.

Es ist ferner zur Betätigung der Schaufel einer Lademaschine die Verwendung eines hydraulischen Hubzylinders bekannt, an dessen Druckleitung ein Speicher angeschlossen ist, der beim Stillstand der Schaufel gefüllt wird und im Augenblick des Anhebens der Schaufel eine größere Leistung abgeben kann, als sie der Pumpenleistung entspricht, so daß das Ladegut von der Schaufel mit ausreichender Energie auf das Transportmittel geschleudert werden kann. Hierbei ist es jedoch schwierig, die große Bewegungsenergie der Schaufel in der oberen Lage stoßfrei abzufangen. Diese Erscheinung tritt insbesondere dann auf, wenn die Schaufel mit einer Teilfüllung oder leer angehoben wird. Um die Schaufel wieder in die untere Lage sicher zurückzubringen, wird bei dieser bekannten Maschine ein doppelt beaufschlagter Hubzylinder verwendet, der von einem Vierwegeschieber wechselseitig beaufschlagt wird. Hierin liegt der Nachteil, daß auch für die Abwärtsbewegung Druckflüssigkeit benötigt wird, deren Energie zumeist noch durch Drosseln vernichtet werden muß, damit die Schaufeln nicht zu stark auf den Boden aufschlagen.It is also used to operate the bucket of a loading machine of a hydraulic lifting cylinder known, connected to the pressure line of a memory which is filled when the shovel is stationary and at the moment of lifting the shovel can deliver a greater power than corresponds to the pump power, so that the load from the shovel with sufficient energy on the means of transport can be thrown. Here, however, it is difficult to use the great kinetic energy the shovel in the upper position without jolts. This phenomenon occurs in particular then on when the shovel is lifted with a partial filling or empty. To the Bringing the shovel safely back into the lower position is known in this case Machine uses a double-acted lifting cylinder, driven by a four-way valve is acted upon alternately. This has the disadvantage that also for the downward movement Hydraulic fluid is required, the energy of which is mostly destroyed by throttling must be so that the blades do not hit the ground too hard.

Hydropneumatische Kraftspeicher gehören an sich zum Stand der Technik, indessen wurde der sprunghafte Fortschritt, der mit der Verwendung solcher Vorrichtungen bei Schaufellademaschinen im Sinne einer leichteren Regelbarkeit des Kraftspeichers erreichbar ist, nicht erkannt.Hydropneumatic energy accumulators belong to the state of the art, meanwhile, the leaps and bounds that came with the use of such devices for shovel loading machines in the sense of easier controllability of the energy accumulator is reachable, not recognized.

In der Zeichnung (F i g. 1 und 2) ist ein schematischer Plan der hydraulischen Anlage eines Schaufelladers veranschaulicht. Eine Pumpe 1 wird von einem Elektromotor 2 fortlaufend angetrieben und saugt die Druckflüssigkeit über einen Filter 3 aus einem Druckmittelsammelbehälter 4. Das Druckmittel wird durch die Pumpe über eine Leitung 5 und ein Rückschlagventil 6 in einen Arbeitsdruckspeicher 7 gedrückt, bis ein durch ein Überdruckventil 8 eingestellter Höchstdruck erreicht ist. Durch ein Dreiwegeventil9 wird über eine Leitung 10 und ein Rückschlagventil 11 die Zylinderseite eines Hubzylinders 12 beaufschlagt. In einer Mittelstellung A des Dreiwegeventils 9, in die es durch eine Feder 13 stets zurückgeführt wird, sind alle drei Wege verschlossen. In einer Stellung B wird der Hubzylinder so beaufschlagt, daß er die Schaufel S aus ihrer unteren Lage in die obere anhebt, wobei das Ladegut in ein nicht dargestelltes Transportmittel befördert wird. In einer Stellung C ist die Leitung 10 mit einer zu dem Druckmittelsammelbehälter 4 führenden Rückflußleitung 14 verbunden. Bei der Aufwärtsbewegung der Schaufel S wird die in der Kolbenseite 15 des Hubzylinders befindliche Druckflüssigkeit über eins Leitung 16 in einen Dämpfungsspeicher 17 gedrückt.In the drawing (FIGS. 1 and 2) a schematic plan of the hydraulic system of a shovel loader is illustrated. A pump 1 is continuously driven by an electric motor 2 and sucks the pressure fluid through a filter 3 from a pressure medium collecting tank 4. The pressure medium is pressed by the pump via a line 5 and a check valve 6 into a working pressure accumulator 7 until one is set by a pressure relief valve 8 Maximum pressure is reached. A three-way valve 9 acts on the cylinder side of a lifting cylinder 12 via a line 10 and a check valve 11. In a middle position A of the three-way valve 9, into which it is always returned by a spring 13, all three paths are closed. In a position B, the lifting cylinder is acted upon in such a way that it lifts the shovel S from its lower position into the upper one, the load being conveyed into a means of transport (not shown). In a position C, the line 10 is connected to a return line 14 leading to the pressure medium collecting container 4. During the upward movement of the shovel S, the pressure fluid located in the piston side 15 of the lifting cylinder is pressed into a damping accumulator 17 via a line 16.

F i g. 2 zeigt ein Diagramm, in dem über dem Kolbenweg des Hubzylinders die jeweiligen Drücke in dem Arbeitsdruckspeicher 7 bzw. in den Dämpfungsdruckspeicher 17 dargestellt sind. Entsprechend der Kurve 7' fällt im Arbeitsdruckspeicher 7 der Druck von dem Höchstwert, der durch die Einstellung des überdruckventils 8 gegeben ist, auf etwa den Wert des Fülldruckes ab. Dabei steigt der Druck im Dämpfungsdruckspeicher 17 entsprechend der Kurve 17' von etwa 0 atü auf den Höchstwert an. Ein Arbeitswert entsprechend der mit 18 bezeichneten Fläche steht zum Anheben der Schaufel zur Verfügung, während ein Arbeitswert entsprechend der mit 19 bezeichneten Fläche zum Abbremsen der Schaufelbewegung im oberen Hubbereich vorhanden ist. Durch Erhöhung des Fülldruckes im Dämpfungsdruckspeicher 17 wird die Fläche 18 verkleinert und die Fläche 19 vergrößert, d. h., daß die Bewegungsenergie der Schaufel verringert und die Bremsenergie vergrößert wird. Es kann somit die Abbremsung der Schaufel durch geringes Verändern des Fülldruckes im Arbeitsdruckspeicher 17 auf den zweckmäßigsten Wert eingestellt werden. Die Größe des Arbeitsdruckspeichers 17 wird aber nach Möglichkeit so bemessen, daß bei einem Fülldruck von 0 atü die zweckmäßigste Bremswirkung gegeben ist. An die Leitung 16 ist noch ein Mehrwegeventil 20 angeschlossen, dem drei Schaltstellungen D, E und F zugeordnet sind. In der Mittelstellung D, in die das Ventil durch eine Feder 21 stets zurückgestellt wird, ist die Leitung 16 mit einer Rücklaufleitung 22 verbunden, die aber durch ein Rückschlagventi123 gesperrt ist. Sinkt in dem System 15, 16, 17 infolge von Leckverlusten der Druck unter 0 atü, so wird das System beim Senken der Schaufel über das Rückschlagventi123 wieder aufgefüllt, so daß die Bremswirkung entsprechend dem Fülldruck 0 atü im Dämpfungsdruckspeicher 17 stets bestehenbleibt. Durch die Schaltstellung E kann der Dämpfungsdruckspeicher 17 aufgefüllt werden. Dabei besteht auch die Möglichkeit, die Schaufel mit hydraulischem Druck auf eine unterlegte Rolle zu drücken, hierbei den etwa entgleisten Lader vorn anzuheben und wieder einzugleisen. Durch die Schaltstellung F kann der Dämpfungsdruckspeicher in der unteren Lage der Ladeschaufel bis auf seinen Fülldruck entleert werden. Es besteht auch die Möglichkeit, auf die Schaltstellung D verzichten. Dann muß bei Nachlassen der Bremswirkung der Dämpfungsdruckspeicher über die Schaltstellung E aufgefüllt und bei zu hoher Bremswirkung über die Schaltstellung F entleert werden.F i g. 2 shows a diagram in which the piston travel of the lifting cylinder the respective pressures in the working pressure accumulator 7 or in the damping pressure accumulator 17 are shown. According to the curve 7 'falls in the working pressure accumulator 7 of Pressure from the maximum value given by the setting of the pressure relief valve 8 is down to about the value of the filling pressure. This increases the pressure in the damping pressure accumulator 17 corresponding to curve 17 'from approximately 0 atm to the maximum value. A work value corresponding to the area marked 18 is available for lifting the shovel, while a work value corresponding to the area designated by 19 for braking the bucket movement is present in the upper stroke area. By increasing the filling pressure In the damping pressure accumulator 17, the area 18 is reduced and the area 19 is increased, d. This means that the kinetic energy of the blade is reduced and the braking energy is increased will. The shovel can thus be decelerated by changing the filling pressure slightly be set in the working pressure accumulator 17 to the most appropriate value. The size of the working pressure accumulator 17 is dimensioned if possible so that at a Filling pressure of 0 atm gives the most appropriate braking effect. To line 16 is still a multi-way valve 20 connected, the three switching positions D, E and F are assigned. In the middle position D, in which the valve is moved by a spring 21 is always reset, the line 16 is connected to a return line 22, which is blocked by a non-return valve. Sinks in the system 15, 16, 17 as a result of leakage losses, the pressure is below 0 atü, the system will be when lowering the shovel is refilled via the non-return valve, so that the braking effect corresponding to the filling pressure 0 atü in the damping pressure accumulator 17 always remains. Through the switch position E, the damping pressure accumulator 17 can be filled. There is also the option of applying hydraulic pressure to the bucket on a to press the underlaid roll, while lifting the derailed loader at the front and to re-track. With the switch position F, the damping pressure accumulator in the lower position of the loading shovel can be emptied down to its filling pressure. It it is also possible to do without switch position D. Then you have to Decrease in the braking effect of the damping pressure accumulator via switch position E. topped up and emptied via switch position F if the braking effect is too high.

Die im Dämpfungsdruckspeicher 17 bei hochgehender Schaufel gespeicherte Druckflüssigkeit dient ferner dazu, die Abwärtsbewegung der Schaufel 8 einzuleiten. Die weitere Abwärtsbewegung der Schaufel wird durch das Eigengewicht derselben bewirkt. Damit sie nicht zu scharf auf den Boden aufschlägt, wird die aus der Zylinderseite des Hubzylinders 12 in die Leitung 10 zurückgedrückte Flüssigkeit vor dem Rückschlagventil 11 gesperrt und durch eine einstellbare Drossel 24 gedrückt.The pressure fluid stored in the damping pressure accumulator 17 when the blade is rising also serves to initiate the downward movement of the blade 8. The further downward movement of the shovel is caused by its own weight. So that it does not hit the ground too sharply, the liquid pushed back from the cylinder side of the lifting cylinder 12 into the line 10 is blocked in front of the check valve 11 and pressed through an adjustable throttle 24.

Die Zuleitung zur Kolbenseite des Hubzylinders 12 ist durch ein Rückschlagventil 25 bei der Abwärtsbewegung der Ladeschaufel S mit dem Arbeitsdruckspeicher 7 kurzgeschlossen, so daß ein Teil des durch die Drossel 23 zurückfließenden Öles zur Auffüllung des Arbeitsdruckspeichers 7 wieder benutzt und eine Ölersparnis erzielt wird.The supply line to the piston side of the lifting cylinder 12 is through a check valve 25 short-circuited with the working pressure accumulator 7 during the downward movement of the loading shovel S, so that part of the oil flowing back through the throttle 23 to fill the Working pressure accumulator 7 is used again and an oil saving is achieved.

Claims

Claims: 1. Shovel loading machine, the shovel by a connected to a hydraulic pump by a pressure line and by a Interposed valve controllable working cylinder overhead in the unloading station is pivotable, in which the swing of the blade by one of its downward movement introductory energy storage is caught, g e -marked by the use a hydropneumatic one connected to the return oil line (16) of the working cylinder (12) Energy storage device (17) with adjustable storage pressure.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the energy accumulator (17) is connected via a multi-way valve (20) either to the pressure line (5) leading to the lifting cylinder (12) or to a return line (22) leading to a pressure medium container (4) can be.

3rd machine according to claim 1 or 2, characterized in that the energy storage device (17) associated return line (22), a check valve (23) is connected, which the return flow of the pressure medium from the energy store (17) blocks, but at negative pressure in a line (16) connecting the energy storage device to the lifting cylinder (12) in the Meaning their replenishment opens. References contemplated: United States Patent Specification No. 2,613,006; "Oil hydraulics and pneumatics", 1959, p. 57.