(57)【要約】  移動式の機器、たとえば無限軌道機器の消費器（Ａ１，Ｂ１；Ａ２，Ｂ２；Ａ３，Ｂ３）を制御するための液圧式の２回路システム（２，４）と、このような２回路システム（２，４）のために適した合・分流切換弁装置（３８）とが開示されている。この合・分流切換弁装置（３８）を介して両回路（２，４）は合算のために合流接続され得る。本発明によれば、合・分流切換弁装置は、２つの圧力接続部（Ｐ１，Ｐ２）と、２つのＬＳ入力接続部（ＬＳ１，ＬＳ２）と、２つのＬＳ出力接続部とを備えた合・分流切換弁を有しており、この場合、合・分流切換弁の弁体が４つの制御面を有して形成されており、該制御面のうち、一方の方向に作用する２つの制御面は、第１の回路内の最高の負荷圧（ＬＳ１）と、第２の回路内のポンプ圧（Ｐ２）とにより負荷されており、他方の方向に作用する２つの制御面は、第２の回路内の最高の負荷圧（ＬＳ２）と、第１の回路内のポンプ圧（Ｐ１）とにより負荷されている。
2010509552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動式の機器、特に無限軌道機器の消費器を制御するための液圧式の２回路システムであって、各液圧式の回路（２，４）に可変容量形ポンプが対応配置されており、該可変容量形ポンプを介して、対応する消費器に圧力媒体が供給可能であり、両回路（２，４）は、合・分流切換弁装置（３８）を介して、一方の回路（２，４）の可変容量形ポンプが他方の回路（４，２）に圧力媒体を圧送するように互いに接続可能であり、可変容量形ポンプがそれぞれ、対応する回路（４，２）内の負荷圧に関連して制御可能である形式のものにおいて、合・分流切換弁装置（３８）が、合・分流切換弁（４０）を有しており、該合・分流切換弁（４０）が、２つの圧力接続部（Ｐ１，Ｐ２）と、２つのＬＳ入力接続部（ＬＳ１，ＬＳ２）と、２つのＬＳ出力接続部（ＬＳ１’，ＬＳ２’）と、１つの弁体（４２）とを有しており、該弁体（４２）が、一方の方向では第１の回路（２）内の最高の負荷圧と第２の回路（４）内のポンプ圧とにより負荷されており、他方の方向では第２の回路（４）内の最高の負荷圧と第１の回路（２）内のポンプ圧とにより負荷されていて、生ぜしめられた、弁体（４２）に作用する制御圧差に関連して、両圧力接続部（Ｐ１，Ｐ２）が接続可能であり、かつ一方の回路に対応配置されたＬＳ入力接続部（ＬＳ１，ＬＳ２）が、他方の回路に対応配置されたＬＳ出力接続部（ＬＳ１’，ＬＳ２’）に接続可能であることを特徴とする、可動式の機器の消費器を制御するための液圧式の２回路システム。
【請求項２】
弁体（４２）が、センタリングばね装置（５１）を介して、遮断位置をとるようにプリロードをかけられている、請求項１記載の２回路システム。
【請求項３】
それぞれＬＳ入力接続部（ＬＳ１，ＬＳ２）に通じたＬＳ管路（５２，６２）に、該ＬＳ入力接続部（ＬＳ１，ＬＳ２）に向かって開く逆止弁（５４，６０）が配置されている、請求項１または２記載の２回路システム。
【請求項４】
一方の回路（２，４）のＬＳ管路（５２，６２）が、それぞれ他方の回路（２，４）に対応配置されたＬＳ出力接続部（ＬＳ１’，ＬＳ２’）に接続されている、請求項３記載の２回路システム。
【請求項５】
ポンプ圧と負荷圧とにより負荷された制御面（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４）が、等しい大きさに形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の２回路システム。
【請求項６】
一方の回路（２）のポンプ圧および負荷圧が、それぞれ弁体（４２）の、ばね室を画定する裏側の端面（Ａ１，Ａ４）に作用し、他方の回路（４）のポンプ圧および負荷圧が、それぞれ弁体（４２）の環状端面（Ａ２，Ａ３）に作用する、請求項５記載の２回路システム。
【請求項７】
中央の制御つば（７８）が設けられていて、該制御つば（７８）に、両圧力接続部（Ｐ１，Ｐ２）の間の接続を開制御するための２つの制御エッジ（８０，８２）が形成されており、さらに外側に位置する２つのＬＳ制御つば（８８，９０）が設けられていて、該ＬＳ制御つば（８８，９０）に、一方の回路（２，４）のＬＳ入力接続部（ＬＳ１，ＬＳ２）と他方の回路（４，２）のＬＳ出力接続部（ＬＳ１’，ＬＳ２’）との間の接続を開制御するための、それぞれ１つの制御エッジ（１０４，１０６）が形成されており、ＬＳ制御つば（８８，９０）のばね室側の裏面が、前記端面（Ａ１，Ａ４）を形成している、請求項６記載の２回路システム。
【請求項８】
それぞれ制御つば（７８）とＬＳ制御つば（９０，９２）との間に１つのつば（８４，８６）が形成されており、該つば（８４，８６）に前記環状端面（Ａ２，Ａ３）が設けられている、請求項７記載の２回路システム。
【請求項９】
弁体（４２）が、真ん中の制御つば（７８）に対して対称的に形成されている、請求項７または８記載の２回路システム。
【請求項１０】
逆止弁（５４，６０）が、合・分流切換弁（４０）の弁ハウジング内に配置されている、請求項３から９までのいずれか１項記載の２回路システム。
【請求項１１】
センタリングばね装置（２）が、制御ばね（１０８，１１０）を有しており、該制御ばね（１０８，１１０）の圧力等価が、ポンプΔｐよりも僅かに小さく設定されている、請求項２から１０までのいずれか１項記載の２回路システム。
【請求項１２】
液圧式の２回路システムに用いられる合・分流切換弁装置であって、合・分流切換弁（４０）が設けられており、該合・分流切換弁（４０）が、２つの圧力接続部（Ｐ１，Ｐ２）と、２つのＬＳ入力接続部（ＬＳ１，ＬＳ２）と、２つのＬＳ出力接続部（ＬＳ１’，ＬＳ２’）と、１つの弁体（４２）とを有しており、該弁体（４２）が、一方の方向では第１の回路（２）内の最高の負荷圧と第２の回路（４）内のポンプ圧とにより負荷されており、他方の方向では第２の回路（４）内の最高の負荷圧と第１の回路（２）内のポンプ圧とにより負荷されていて、生ぜしめられた、弁体（４２）に作用する制御圧差に関連して、両圧力接続部（Ｐ１，Ｐ２）が接続可能であり、かつ一方の回路に対応配置されたＬＳ入力接続部（ＬＳ１，ＬＳ２）が、他方の回路に対応配置されたＬＳ出力接続部（ＬＳ１’ＬＳ２’）に接続可能であることを特徴とする、液圧式の２回路システムに用いられる合・分流切換弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、可動式の機器、特に無限軌道機器の消費器を制御するための液圧式の２回路システムであって、各液圧式の回路に可変容量形ポンプが対応配置されており、該可変容量形ポンプを介して、対応する消費器に圧力媒体が供給可能であり、両回路は、合・分流切換弁装置を介して、一方の回路の可変容量形ポンプが他方の回路に圧力媒体を圧送するように互いに接続可能であり、可変容量形ポンプがそれぞれ、対応する回路内の負荷圧に関連して制御可能である形式のものに関する。
【０００２】
米国特許第６１７０２６１号明細書には、可動式の機器、たとえば履帯（クローラ）機器または無限軌道機器の液圧式の２回路システムが開示されている。このような種類の無限軌道機器では、走行装置が２つの履帯を有しており、これらの履帯はそれぞれ１つの液圧式の回路を介して互いに別個に制御可能である。履帯機器の両方の液圧式の回路には、さらに旋回装置と、たとえばブーム、バケット付きアームおよびバケットのような装備の機器とが接続されている。両液圧式回路には、それぞれ１つの可変容量形ポンプによって圧力媒体が供給される。これらの可変容量形ポンプは、それぞれ対応する回路内の消費器のその都度最高の負荷圧に関連して制御される。
【０００３】
両履帯の他に、装備の少なくとも１つの消費器を操作したい場合には、圧力媒体の供給不足（Unterversorgung）を回避するために、両液圧式の回路を合流接続させることが可能である。米国特許第６１７０２６１号明細書に開示された解決手段では、液圧式の両回路の合流接続が、１つの合・分流切換弁（Zusammenschaltventil）を介して行われる。この合・分流切換弁を介して、両ポンプに接続された圧力管路ならびに両回路の負荷圧報知管路が合流接続される。合・分流切換弁の制御は、付加的な消費器への圧力媒体供給に関連して行われる。付加的には、オペレータが手動で介入して、両回路を合流接続させることができる。
【０００４】
この解決手段において不都合となるのは、たとえば一方の液圧式の回路に接続された、高い圧力媒体需要と低い圧力とを有する消費器を制御し、他方の液圧式の回路に接続された、小さな圧力媒体需要と高い圧力とを有する消費器を制御する際に、両回路が合・分流切換弁を介して接続されるので、後者の回路の、より高い負荷圧が、前者の回路にも加えられることである。この、より高い負荷圧に基づいて、第１の回路のポンプが増速運転されるので（hochfahren）、両回路はより高い圧力レベルにまで持ち上げられる。その場合、前者の液圧式の回路内の圧力は、相応して再び所要の圧力レベルにまで低下するように制御されなければならず、このことは著しいエネルギ損失を招く。別の欠点としては米国特許第６１７０２６１号明細書に記載の解決手段では、付加的な消費器の負荷圧を取り出し、かつ合・分流切換弁を制御するために著しい回路技術的な手間が必要となることが挙げられる。
【０００５】
本願と同一出願人のドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２５４５７３８号明細書には、改善された２回路システムが開示されている。この２回路システムでは、２つの圧力バランスもしくは圧力の補償器（Druckwaage）を有する合・分流切換弁装置が形成されている。両圧力バランスのうちそれぞれ一方の圧力バランスが、それぞれ一方の回路に対応している。この圧力バランスを介して、対応する回路内の負荷圧とポンプ圧とに関連して、他方の回路への接続が開制御可能である。この解決手段において不都合となるのは、合・分流切換弁装置が、比較的に複雑な構造を有していることである。
【０００６】
本発明の根底を成す課題は、単純な構造を有する液圧式の２回路システムと、該２回路システムのために適した合・分流切換弁装置とを提供することである。
【０００７】
この課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴を有する２回路システムと、請求項１２の特徴部に記載の特徴を有する合・分流切換弁装置とによって解決される。
【０００８】
本発明によれば、２回路システムの圧力媒体体積流を合算させるために必要となる合・分流切換弁装置は、主として合・分流切換弁により形成されている。この合・分流切換弁は、少なくとも４つの制御面を有して形成されており、この場合、一方の方向に作用する２つの制御面は第１の回路内の最高の負荷圧と、第２の回路内のポンプ圧とにより負荷されており、他方の方向に作用する２つの作業面は、第２の回路内の最高の負荷圧と、第１の回路内のポンプ圧とにより負荷されている。生ぜしめられる制御圧力差に関連して、合算のために、２つの圧力接続部が接続され、かつ第１の回路に対応配置されたＬＳ入力接続部が、第２の回路に対応されたＬＳ出力接続部に接続され得る。これによって小さな圧力媒体需要を有する一方の回路に高い負荷圧が作用している場合に、この高い負荷圧が、より低い負荷圧と高い圧力媒体需要を有する他方の回路に報知されることが阻止される。両回路において実際の要求に相応する負荷圧のみがそれぞれ対応配置された可変容量形ポンプに報知されるので、両回路のうち一方の回路に小さな圧力媒体需要で高い圧力が加えられている場合に、この回路の可変容量形ポンプは増速運転されず、したがって慣用の解決手段に比べてエネルギ損失が最小限に抑えられている。しかしこの解決手段では、一方の回路に高い圧力媒体需要で高い圧力が加えられている場合、第２の回路に、より低い負荷圧が加えられていると、第１の回路の高い圧力が第２の回路に報知されることを許容する。
【０００９】
有利な１実施形態では、合・分流切換弁の弁体が、センタリングばね装置を介して遮断位置に向かってプリロード、つまり予荷重をかけられている。
【００１０】
合・分流切換弁の開放時に、接続された一方の回路のより高い圧力が、他方の回路に報知されることを防ぐためには、負荷圧管路内に逆止弁が設けられている。
【００１１】
本発明のさらに別の有利な実施形態では、一方の回路のＬＳ管路が、合・分流切換弁の、他方の回路に対応配置されたＬＳ出力接続部にそれぞれ接続されている。
【００１２】
特に有利な１実施形態では、弁体の、ポンプ圧と負荷圧とにより負荷された制御面が等しい大きさに形成されている。
【００１３】
一方の回路のポンプ圧と負荷圧とが、それぞればね室を画定している裏側の端面に作用し、他方の回路のポンプ圧と負荷圧とが、弁体の環状端面に作用すると、合・分流切換弁は特に単純に形成されている。
【００１４】
合・分流切換弁の弁体が、１つの真ん中の制御つばを有して形成されていると有利である。この真ん中の制御つばには、両圧力接続部の間の接続を開制御するための２つの制御エッジが形成されている。弁体はさらに、外側に位置する２つのＬＳ制御つばを有している。これらのＬＳ制御つばには、一方の回路のＬＳ入力接続部と、他方の回路のＬＳ出力接続部と間の接続を開制御するためのそれぞれ１つの制御エッジが形成されている。この場合、両ＬＳ制御つばのばね室側の裏面が、前述の裏側の端面を形成している。
【００１５】
真ん中の制御つばと１つのＬＳ制御つばとの間にそれぞれ１つの別のつばが形成されていて、この別のつばに、前述の環状端面が配置されていると有利である。
【００１６】
このような構造は、弁体を対称的に形成することを可能にするので、製造および組立てが特に簡単になる。
【００１７】
合・分流切換弁の構造は、前で説明した逆止弁が、合・分流切換弁の弁ハウジング内に組み込まれていると、さらに単純化されている。
【００１８】
本発明のさらに別の有利な改良形は、請求項２以下に記載されている。
【００１９】
以下に本発明の有利な実施例を概略的な図面につき詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】無限軌道機器を制御するための制御ブロックの回路図である。
【図２】図１に示した２回路システムまたは多回路システムの合・分流切換弁装置の回路記号図である。
【図３】図１に示した合・分流切換弁装置の具体的な実施例を示す断面図である。
【００２１】
図１は、液圧式のパワーショベル制御装置１の回路図を示している。このパワーショベル制御装置１は、２つの液圧式の回路２，４を有する２回路システムとして構成されており、両液圧式の回路２，４には、それぞれ１つの可変容量形ポンプ（図示せず）を介して圧力媒体が供給される。図１に示した制御部を備えたパワーショベルは、２つの履帯もしくはクローラを有する走行装置を有している。これらの履帯の走行駆動装置には、両回路２，４を介して、互いに独立して圧力媒体が供給可能である。走行駆動装置の他に、この２回路システムを介して、パワーショベルのさらに別の消費器、たとえば旋回装置、アーム、バケットまたはブームが制御される。
【００２２】
図１に示したパワーショベル制御部を実現している制御ブロックは、ディスク構造式もしくはサンドイッチ構造式（Scheibenbauweise）に形成されている。両可変容量形ポンプ（図示せず）は、制御ブロックの圧力接続部Ｐ１およびＰ２に接続されている。この制御ブロックは、さらにタンク接続部Ｔならびに作業接続部Ａ１，Ｂ１および作業接続部Ａ２，Ｂ２を有しており、これらの作業接続部には右側もしくは左側の履帯の駆動装置が接続されている。別の接続部Ａ３，Ｂ３ならびに接続部Ａ４，Ｂ４等には、パワーショベルの別の消費器、たとえば旋回装置の駆動装置、アーム、バケットまたはブームを操作するための液圧式シリンダが接続されている。図示された実施例では、接続部Ａ２，Ｂ２にはブームが、接続部Ａ４，Ｂ４にはバケットが接続されているものと仮定する。
【００２３】
図示の制御ブロックは、さらに、以下でＬＳ１およびＬＳ２と呼ばれる２つの負荷圧接続部を有している。これらの負荷圧接続部ＬＳ１およびＬＳ２を介して、それぞれの回路２，４に作用する負荷圧が取り出されて、可変容量形ポンプの圧送流量制御弁（図示せず）に案内される。したがってこの可変容量形ポンプは、この最高の負荷圧に関連して制御される。
【００２４】
上で挙げた消費器の制御は、それぞれ比例式に調節可能な方向切換弁６を介して行われる。この方向切換弁６には、それぞれ１つの圧力バランスもしくは圧力バランス８が後置されている。方向切換弁６は、可変式の測定絞りもしくは測定オリフィスを形成する速度部分と、方向部分とを有している。この場合、この測定絞りは、圧力バランス８に前置されており、方向部分は圧力バランス８の下流側に配置されている。各圧力バランス８は、閉鎖方向では負荷圧により負荷されており、開放方向では方向切換弁６の測定絞りの下流側の圧力により負荷されている。圧力バランスピストンは、かけられた制御圧に関連して制御位置に調節される。この制御位置では、比例式に調節可能な方向切換弁６の測定絞りを介して圧力降下が一定に保たれるので、負荷圧の影響を受けない独立した体積流量制御が可能にされる。このようなＬＳ（ロードセンシング）制御は、十分に知られているので、方向切換弁６の構造および後置された圧力バランス８の構造の詳細な説明は省略する。方向切換弁６の制御は、それぞれパイロット弁１０，１２を介して行われる。このパイロット弁１０，１２を介して、方向切換弁６のスプールの端面側の制御面に制御圧がかけられる。このパイロット弁は、たとえばジョイスティックの作動運動に関連して操作される。
【００２５】
方向切換弁６の接続部は、圧力管路１４，１６を介して、圧力接続部Ｐ１もしくは圧力接続部Ｐ２に接続されている。さらに各方向切換弁６は、２つの作業接続部を有しており、これらの作業接続部は、それぞれ作業管路１８もしくは２０を介して、対応する消費器接続部Ａ，Ｂに接続されている。消費器から圧力媒体を戻し案内するためには、方向切換弁６の出力接続部が、タンク管路２２を介して、制御ブロックのタンク接続部Ｔに接続されている。
【００２６】
これらの作業管路内にはそれぞれ、消費器にまで案内された最大の圧力を制限するために、さらに圧力制御弁が設けられている。この場合、作業接続部Ａ２，Ｂ２，Ｂ１，Ｂ３およびＡ４（図示せず）における圧力を制限する圧力制御弁は、後吸込み機能を具備して形成されているので、消費器の先行時に（負の負荷）、キャビテーション現象を回避するために、圧力媒体がタンクから後吸い込みされ得る。両回路２，４の負荷圧接続部ＬＳにそれぞれ接続された負荷圧報知管路２８，３０は、ＬＳ流量制御弁３２もしくは３４を介して共通のタンク管路２２に接続されている。
【００２７】
圧力バランス８は、該圧力バランス８がその完全に開制御された終端位置で、その入力部にかけられる圧力（測定絞りの下流側の圧力）を負荷圧管路２８もしくは３０に報知するように形成されているので、この負荷圧管路２８，３０には常に、各回路２または４の最高の負荷圧が生ぜしめられる。
【００２８】
前記方向切換弁、すなわち対応配置された圧力バランス８と、パイロット弁１０，１２と、圧力制御弁２４，２５とを有する方向切換弁は、それぞれ１つのディスクまたは１つの共通の制御ブロック内に収容されていてよい。液圧式の両回路２，４の接続のためには、中間ディスク３６内に１つの合・分流切換弁装置３８が設けられている。規定された運転状態では、この合・分流切換弁装置３８を介して、液圧式の両回路２，４の圧力管路１４，１６を合流接続することができるので、制御された消費器には両可変容量形ポンプによって一緒に圧力媒体が供給される。
【００２９】
以下に、合・分流切換弁装置の構成を図２および図３につき説明する。
【００３０】
図２に示した合・分流切換弁装置３８の回路記号から判るように、該合・分流切換弁装置３８は圧力バランスとして形成された合・分流切換弁（Zusammenschaltventil）４０を有している。この合・分流切換弁４０の、圧力バランススプール（以下「弁体４２」と呼ぶ）は、４つの制御面Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を有して形成されている。一方の方向に作用する２つの制御面Ａ１，Ａ２は、第２の回路内のポンプ圧と第１の回路内の負荷圧とによって負荷されており、他方の方向に作用する制御面Ａ３，Ａ４は、第１の回路内のポンプ圧と第２の回路内の負荷圧とによって負荷されている。相応して、制御面Ａ１は、圧力制御管路４４を介して、第２の回路４の圧力管路１６に接続されており、同じ方向に作用する制御面Ａ２は、ＬＳ制御管路４６を介して第１の回路の負荷圧報知管路２８に接続されている。反対方向に作用する制御面Ａ３，Ａ４は、別の圧力制御管路４８を介して圧力管路１４に接続されているか、もしくは別のＬＳ制御管路５０を介して第２の回路の負荷圧報知管路３０に接続されている。制御面Ａ１，Ａ２，Ａ３およびＡ４の面積はそれぞれ等しく形成されている。
【００３１】
弁体４２は、センタリングばね装置５１を介して、真ん中の遮断位置へ向かってプリロード（予荷重）をかけられている。この遮断位置では圧力管路１４，１６に接続された２つの圧力接続部Ｐ１，Ｐ２ならびに第１の回路２に対応配置された２つの接続部ＬＳ１，ＬＳ１’と、第２の回路４に対応配置された２つの接続部ＬＳ２，ＬＳ２’とが遮断されている。
【００３２】
ＬＳ入力接続部ＬＳ１は、ＬＳ通路５２と、接続部ＬＳ１に向かう方向で開く逆止弁５４とを介して、第１の回路２の負荷圧報知管路２８に接続されている。この負荷圧報知管路２８には、ＬＳ出力接続部ＬＳ１’も、ＬＳ分岐通路５６を介して接続されている。相応して、第２の回路４の負荷圧報知管路３０は、別のＬＳ通路５８と、別の逆止弁６０とを介してＬＳ入力接続部ＬＳ２に接続されており、さらに別のＬＳ通路６２を介してＬＳ出力接続部ＬＳ２’に接続されている。加えられた制御圧差に応じて、合・分流切換弁４０の弁体４２を、（図２で見て）上方に向かって符号「ｂ」で示された制御位置の１つに移動させるか、または下方に向かって符号「ａ」で示された制御位置の１つに移動させることができる。制御位置ａ，ｂでは、より高い圧力レベルを有する一方の回路から他方の回路に合算された圧力媒体体積流が、合・分流切換弁４０を介して、より低い圧力レベルにまで絞られる。第１の回路内のポンプ圧と負荷圧との間の圧力差が、第２の回路内のポンプ圧と負荷圧との間の圧力差にほぼ等しくなると、制御位置が調節される。制御位置ａでは、圧力媒体が、第２の回路４から第１の回路２の圧力媒体体積流に合算される。この場合、ＬＳ接続部ＬＳ１，ＬＳ２’も互いに接続されている。別の両ＬＳ接続部ＬＳ２，ＬＳ１’は互いに対して遮断されている。この場合、逆止弁５４は、第１の回路２内の負荷圧の方が低い場合に、第２の回路４の高い負荷圧が第１の回路に報知されることを阻止するので、相応して第１の回路２に対応配置された可変容量形ポンプはこの場合に増速運転されなくなる。第１の回路２に高い負荷圧が加えられている場合には、この第１の回路内の高い負荷圧が、開いた逆止弁５４と、接続された両ＬＳ接続部ＬＳ１，ＬＳ２’とを介して、第２の回路の可変容量形ポンプに報知され、相応してこの可変容量形ポンプが増速運転される。
【００３３】
相応して、制御位置ｂへの移動時には圧力接続部Ｐ１およびＰ２が互いに接続されるので、圧力媒体は第１の回路から第２の回路の圧力媒体体積流に合算され、ＬＳ接続部ＬＳ２とＬＳ接続部ＬＳ１’とが互いに接続される。この場合、逆止弁６０は、第１の回路２（負荷圧報知管路２８）内の低い方の負荷圧が第２の回路４の負荷圧報知管路３０に報知されることを阻止する。
【００３４】
図３は、図２に示した合・分流切換弁装置３８の具体的な１実施例を示している。
【００３５】
冒頭で述べたように、この合・分流切換弁装置３８は制御ブロックの中間ディスク３６に組み込まれているか、または固有の弁として制御ブロックに装着され得る。図３は弁ディスク３６または合・分流切換弁装置３８を収容する弁ハウジングの長手方向断面図である。弁ディスク３６内には、弁孔６４が形成されており、この弁孔６４内に圧力バランススプールまたは弁体４２が軸方向に移動可能に案内されている。弁孔６４の真ん中の領域は拡張されて２つの圧力室６６，６８を形成しており、両圧力室６６，６８はハウジングウェブ７０により互いに分離されている。この場合、一方の圧力室６６は圧力接続部Ｐ１に接続されており、他方の圧力室６８は圧力接続部Ｐ２に接続されている。弁孔６４は、その端区分に向かって、半径方向でそれぞれ拡張されてＬＳ環状室７０，７２およびＬＳ環状室７４，７６を形成している。この場合、外側に位置する環状室７０，７６は負荷圧報知通路３０に接続されており、したがってこれらの環状室７０，７６には、第２の回路４の最高の負荷圧が加えられる。相応して、内側に位置する両環状室７２，７４は、負荷圧報知管路２８に接続されており、したがって第１の回路２の最高の負荷圧で負荷されている。図３に示した断面図には、負荷圧報知管路２８、環状室７２に通じたＬＳ通路５２および該ＬＳ通路５２内に配置された逆止弁５４ならびに環状室７４に通じたＬＳ分岐通路５６が図示されている。別の２つの環状室７０，７６を負荷圧報知管路３０に接続させることは、組み込まれた逆止弁６０を有する相応する通路を介して行われる（図３には図示せず）。
【００３６】
弁体４２は、真ん中の制御つば７８を有しており、この制御つば７８には精密制御切欠き（Feinsteuerkerben）により形成された２つの制御エッジ８０，８２が形成されている。弁体４２の軸方向移動時に、制御エッジ８０，８２のうち一方の制御エッジを介して、両圧力室６６，６８の間の接続が開制御される。これらの圧力室６６，６８は、前で述べたように、圧力管路１４もしくは１６に接続されている。図２に図示したように、圧力室６６は、接続部Ｐ１に接続されており、圧力室６８は接続部Ｐ２に接続されている。判り易くするために、図３では括弧内に接続部の符号が書き加えられている。
【００３７】
弁体４２は、真ん中の制御つば７８に対して軸方向間隔を置いて、両側に２つのつば８４，８６を有している。これらのつば８４，８６は、半径方向に後退されたピストンネックを介して、外側に位置する制御つば８８もしくは９０にそれぞれ結合されている。各制御つば８８，９０は、減径ブシュ９２もしくは９４内に案内されており、この減径ブシュ９２，９４はそれぞれ、弁孔６４の端面側の段状に拡張された端区分に挿入されており、したがって弁体４２のために有効案内直径を減少させて、面積差を提供している。つば８４，８６の、制御つば８８，９０に向けられた端面には、それぞれ１つの環状端面が設けられており、これらの環状端面が制御面Ａ２もしくはＡ３を形成する。
【００３８】
制御面Ａ３は、減径ブシュ９２の隣接した端面と共に１つの室９６を画定している。この室９６には圧力管路１４の圧力、ひいては圧力接続部Ｐ１の圧力が加えられている。つば８６の環状端面Ａ２は、減径ブシュ９４の隣接した端面と共に別の室９８を画定しており、この室９８には相応して、圧力管路１６の圧力、ひいては圧力接続部Ｐ２の圧力が加えられている。外側に位置する両制御つば８８，９０はそれぞれ、ピストンネック１００，１０２により真ん中で少しだけ減径段付けされているので、それぞれ１つの制御エッジ１０４，１０６が形成されている。図３で見て左側に位置する制御エッジ１０４により、環状室７２，７０の間の接続を開制御し、図３で見て右側に位置する制御エッジ１０６により、環状室７４，７６の間の接続を開制御することができる。弁体４２の、図示された基本位置では、制御エッジ１０４，１０６による接続は遮断されている。
【００３９】
弁体４２の両端面は、制御面Ａ１および制御面Ａ４（図２を参照）を形成する。これらの制御面Ａ１，Ａ４は、第２の回路の圧力管路１６内の圧力もしくは第２の回路の最高の圧力で負荷されている。
【００４０】
図示の実施例では、端面により形成された制御面Ａ１，Ａ４ならびに環状端面Ａ２，Ａ３は、それぞれ等しい面積で形成されている。
【００４１】
図２につき既に説明したように、弁体４２は、センタリングばね装置５１により、図示されたセンタ位置をとるようにプリロードをかけられている。このセンタリングばね装置５１は、制御ばね装置としても働き、具体的な実施例では２つの制御ばね１０８，１１０により形成されている。これらの制御ばね１０８，１１０のばね定数は、該ばね定数がポンプΔＰよりも少しだけ下にあるように設計されている。約２０ｂａｒのポンプΔＰの場合、１つの制御ばね１０８，１１０のばね力は、Δ−Ｐ差の圧力に相応する、つまり３ｂａｒ〜６ｂａｒである（実験から求められた）。
【００４２】
両制御ばね１０８，１１０は、弁孔６４にねじ込まれたそれぞれ１つのばねブシュ１１２，１１４に支持されており、それぞればね受け１１６，１１８を介して弁体４２の端面Ａ１，Ａ４に作用している。この場合、減径ブシュ９２，９４の、制御ばね１０８，１１０に向けられた、半径方向に拡大された環状端面は、ばね受け１１６，１１８のための端部ストッパとして働く。これらの両端部ストッパにより弁体４２の、図示のセンタ位置も決定されている。
【００４３】
機能を分かり易くするために、以下にパワーショベル制御部の１運転状態を説明する。
【００４４】
作業接続部Ａ２，Ｂ２に接続された消費器、たとえばアームが、大量の圧力媒体を必要とし、相応して液圧式の第１の回路２には比較的に小さなポンプ圧が加えられているものと仮定する。それに対して第２の回路４の作業接続部Ａ４，Ｂ４に接続された消費器、たとえばブームは、僅かな圧力媒体量しか必要とせず、比較的高いポンプ圧が加えられている。第１の回路２内の圧力降下（圧力管路１４内の低い圧力）に基づいて、弁体８６は、制御ばね１０８の力に抗して、図３で見て左側に向かって移動させられるので、精密制御切欠きを備えた制御エッジ８０を介して圧力室８６，６６の間の圧力媒体流れ経路が開制御され、相応して第２の回路４の圧力媒体が第１の回路２に合算される（合・分流切換弁４０のＰ１からＰ２への圧力媒体流）。これに対して並行して、制御エッジ１０４を介して、両ＬＳ環状室７０，７２の間の接続が開制御されるので、ＬＳ入力接続部ＬＳ１と、ＬＳ出力接続部ＬＳ２’との間の接続は開放されている。逆止弁５４によって、第２の回路４内の高い方の負荷圧が第１の回路２に報知されて、第１の回路２が第２の回路４から圧力媒体を受け取ることが阻止される。この場合、圧力バランス原理により動作する合・分流切換弁４０は、一方の制御位置へ自動的に調節されるので、第２の回路４の可変容量形ポンプにより圧送された圧力媒体は、第１の回路２内の圧力レベルにまで絞られて、両回路内の圧力差（ポンプ圧−負荷圧）はほぼ等しくなる。
【００４５】
この場合のエネルギ節約は、以下のように算出される：
Ｐアーム＝６０ｂａｒ    Ｑアーム＝３００ｌ／ｍｉｎ
Ｐブーム＝１４０ｂａｒ  Ｑブーム＝１００ｌ／ｍｉｎ
２回路：      Ｑポンプ１＝Ｑポンプ２＝２００ｌ／ｍｉｎ
１回路：      Ｑポンプ（１回路）＝４００ｌ／ｍｉｎ
Ｐ（２回路）＝Ｐアーム×Ｐポンプ２＋Ｐブーム×Ｐポンプ１／６００［ｋＷ］
＝６０×２００＋１４０×２００／６００［ｋＷ］＝６６．６ｋＷ
Ｐ（１回路）＝Ｐアーム×Ｑポンプ（１回路）／６００［ｋＷ］
＝１４０×４００／６００＝９３．３ｋＷ
⇒この実施例の出力節約：２８．６％
（この場合、ｌ／min×ｂａｒの換算係数の１／６００の単位はｋＷ）
【００４６】
第１の回路２から第２の回路４への合算の場合、相応して弁体４２は図３で見て右側に向かって移動させられるので、制御エッジ８２を介して、圧力室６６から圧力室６８への接続、ひいては圧力接続部Ｐ１から圧力接続部Ｐ２への圧力媒体流経路が開制御される。それと同時に制御エッジ１０６を介して両ＬＳ環状室７４，７６の間の接続が開制御される。この場合、圧力媒体を受け取る側の第２の回路４内の高い負荷圧が、第１の回路２の可変容量形ポンプに報知されて、この可変容量形ポンプは相応して増速運転される。第２の回路４内の負荷圧が、より低い場合は、逆止弁６０によって、この高い方の負荷圧が第２の回路４に報知されることが阻止される。
【００４７】
本発明による解決手段は、装置技術的な少ない手間をかけるだけで実現され得る極めてコンパクトな構造によって優れている。
【００４８】
移動式の機器、たとえば無限軌道機器の消費器を制御するための液圧式の２回路システムと、このような２回路システムのために適した合・分流切換弁装置とが開示されている。この合・分流切換弁装置を介して両回路は合算のために合流接続され得る。本発明によれば、合・分流切換弁装置は、２つの圧力接続部と、２つのＬＳ入力接続部と、２つのＬＳ出力接続部とを備えた合・分流切換弁を有しており、この場合、合・分流切換弁の弁体が４つの制御面を有して形成されており、該制御面のうち、一方の方向に作用する２つの制御面は、第１の回路内の最高の負荷圧と、第２の回路内のポンプ圧とにより負荷されており、他方の方向に作用する２つの制御面は、第２の回路内の最高の負荷圧と、第１の回路内のポンプ圧とにより負荷されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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