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Die
Erfindung betrifft eine Fluid-Versorgungseinheit, insbesondere hydraulische
Versorgungseinheit, mit einem Druckerzeuger für das Fluid, insbesondere einer
Pumpe für
Hydraulikflüssigkeit, und
einem Druckausgang.
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Eine
derartige Versorgungseinheit ist beispielsweise aus
DE 197 17 295 A1 bekannt.
Die dort beschriebene Einheit wird als Pumpe für Heizöl in einem Ölbrenner verwendet. Man kann
sie aber auch verwenden, um Hydraulikflüssigkeit auf einen erhöhten Druck
zu bringen, so daß die
Hydraulikflüssigkeit zum
Antrieb von Werkzeugen, Maschinen oder dergleichen genutzt werden
kann.
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US 5 477 680 A zeigt
ein motorgetriebenes hydraulisches Werkzeug, bei dem ein Motor eine Pumpe
antreibt, die unmittelbar am Werkzeug befestigt ist. Wenn der Motor
in Betrieb gesetzt wird, treibt er die Pumpe an, die wiederum Hydraulikflüssigkeit unter
einem Druck bereitstellt, der in der Lage ist, das Werkzeug anzutreiben.
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Eine ähnlich Ausgestaltung
eines Hand-Werkzeugs ist in
US
5 243 761 A beschrieben.
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Die
Verwendung einer Kombination einer Pumpe mit einem Motor und einem
Werkzeug hat den Vorteil, daß das
Werkzeug auch dann hydraulisch betrieben werden kann, wenn im übrigen keine allgemeine
hydraulische Flüssigkeitsversorgung
zur Verfügung
steht. Insbesondere bei Hand-Werkzeugen
lassen sich durch die Pumpe, die in diesem Fall natürlich transportabel
ausgebildet sein muß,
neue Anwendungsfälle
erschließen.
Auch in stationären Anwendungen
lassen sich durch die hydraulische Pumpe vor Ort neue Möglichkeiten
bereitstellen. Beispielsweise kann man hydraulische Werkzeuge in Werkzeugmaschinen
verwenden, die an und für
sich nicht mit einer Hydraulik ausgestattet sind.
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DE 697 03 069 T2 beschreibt
ein automatisches Bremsflüssigkeits-Drucksteuergerät, bei dem eine
Pumpe mit einem Flüssigkeitsverstärker verbunden
ist. Der Flüssigkeitsverstärker weist
einen gestuften Kolben auf, der in einer entsprechend gestuften
Bohrung aufgenommen ist. Ein Abschnitt des Kolbens mit kleinerem
Durchmesser bildet den Eingang, der mit dem Ausgang der Pumpe verbunden
ist. Wenn der Kolben unter dem Druck der Pumpe verschoben wird,
gibt, der Flüssigkeitsverstärker am Ausgang
eine Flüssigkeitsmenge
ab, die unter einem geringeren Druck als am Eingang steht, dafür wird die
Flüssigkeitsmenge
vergrößert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Arbeitsmöglichkeiten
zu erweitern.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Fluid-Versorgungseinheit mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Der
Druckerzeuger, der bei Verwendung von Hydraulikflüssigkeit
als Fluid als Pumpe ausgebildet ist, und der Druckverstärker bilden
also eine Einheit. Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel einer
hydraulischen Versorgungseinrichtung beschrieben, die eine hydraulische
Flüssigkeit
abgibt. Sie ist aber auch bei Gasen anwendbar, bildet dann also
eine pneumatische Versorgungseinrichtung. Bei einer pneumatischen
Einrichtung würde
man als Druckerzeugungseinrichtung einen Kompressor, also eine "Gaspumpe" verwenden. Die Begriffe "Druckerzeugungseinrichtung" und "Pumpe" werden im folgenden
synonym verwendet. Im Gegensatz zu der Pumpe alleine ist die Einheit
aber in der Lage, Hydraulikflüssigkeit
oder Gas unter einem erhöhten
Druck bereitzustellen. Dies erweitert die Anwendungsmöglichkeiten,
weil nun auch Geräte
betrieben werden können,
die einen höheren
Druck erfordern. Ein höherer Druck
könnte
ansonsten nur mit Pumpen erreicht werden, die auf die Erzeugung
höherer
Drücke
ausgelegt sind. Diese Hochdruckpumpen sind in der Regel aber wesentlich
teurer. Sie verbrauchen auch mehr Energie als eine Kombination aus
Pumpe und hydraulischem oder pneumatischem Druckverstärker. Darüber hinaus
hat eine Hochdruckpumpe in der Regel auch ein größeres Gewicht als eine Einheit
aus Pumpe und Druckverstärker.
Auch der zum Antrieb der Pumpe verwendete Motor kann kleiner gehalten werden.
Seine Leistung kann durch eine höhere Drehzahl
gesteigert werden, so daß die
Pumpe eine größere Menge
an Hydraulikflüssigkeit
oder Gas bereitstellen kann. Diese größere Menge wird im Druckverstärker zwar
nicht vollständig
auf den erhöhten Druck
gebracht, weil ein Teil der Flüssigkeitsmenge zum "Antrieb" des Druckverstärkers verwendet
wird. Gleichwohl läßt sich
aber eine ausreichende Menge an Hydraulikflüssigkeit oder Gas unter einem
erhöhten
Druck bereitstellen. Für
den Benutzer ist es von außen
nicht unbedingt erkennbar, ob er eine Pumpe alleine oder eine Pumpe
mit Druckverstärker
betreibt, weil die Pumpe und der Druckverstärker eine einheitlich handhabbare
Einheit bilden. Diese Einheit gibt aber Hydraulikflüssigkeit
oder Gas unter einem er höhten
Druck ab, so daß man
Anwendungen nutzen kann, die man bisher aufgrund mangelnden Drucks nicht
nutzen konnte. Da der Druckverstärker
in Verlängerung
des Druckerzeugers angeordnet ist, ergibt sich eine geringfügige axiale
Verlängerung
der Pumpe, die aber nicht weiter ins Gewicht fällt. Die Strömungsverhältnisse
lassen sich dadurch günstig
gestalten.
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Hierbei
ist bevorzugt, daß das
Gehäuse mehrteilig
ausgebildet ist. Man kann dann jedes Gehäuseteil speziell an den geeigneten
Zweck anpassen, beispielsweise einen Teil zur Aufnahme der Pumpe
gestalten und den anderen Teil zur Aufnahme des Druckverstärkers. Dies
erleichtert die Herstellung.
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Vorzugsweise
verlaufen in dem Gehäuse Verbindungen
zwischen dem Druckerzeuger und dem Druckverstärker. Man benötigt also
keine externen Verbindungen mehr zwischen dem Druckerzeuger und
dem Druckverstärker.
Dies hat mehrere Vorteile. Zum einen ist die Gefahr einer Beschädigung von
derartigen Leitungen gering. Zum anderen können die Verbindungswege zwischen
Druckerzeuger und Druckverstärker
kurz gehalten werden, so daß Strömungsverluste
klein bleiben. Schließlich
lassen sich die Leitungen oder Verbindungen innerhalb des Gehäuses relativ
stabil ausbilden, so daß auch
eine erhöhte
Druckbeaufschlagung nicht zu einer Überbeanspruchung führt.
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Vorzugsweise
weisen zwei Gehäuseteile
jeweils eine Verbindungsfläche
auf, die zusammen eine Schnittstelle zwischen Druckerzeuger und Druckverstärker bilden.
Man kann die beiden Gehäuseteile,
die den Druckerzeuger einerseits und den Druckverstärker andererseits
aufneh men, aneinander anflanschen und so den Übergang der Hydraulikflüssigkeit
von der Pumpe zum Druckverstärker
und gegebenenfalls umgekehrt sicherstellen. Auf diese Weise wird
die Einheit modulartig aufgebaut, was den Vorteil hat, daß man einzelne
Module gegeneinander austauschen kann. Beispielsweise kann man einen
Druckverstärker
mit unterschiedlichen Pumpen betreiben oder eine Pumpe mit unterschiedlichen Druckverstärkern.
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Bevorzugterweise
ist ein Tank fest mit der Kombination aus Druckerzeuger und Druckverstärker verbunden.
Der Tank nimmt Hydraulikflüssigkeit auf,
die von der Pumpe umgewälzt
wird. Er muß nicht übermäßig groß sein,
wenn sichergestellt ist, daß die von
der Anwendung "verbrauchte" Hydraulikflüssigkeit
wieder unmittelbar zu der Einheit zurückgefördert wird. Die ganze Einheit
mit angeschlossener Anwendung ist dann sozusagen selbstversorgend.
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Hierbei
ist bevorzugt, daß der
Tank in das Gehäuse
integriert ist. Der Tank bildet dann einen Bestandteil der Einheit.
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Bevorzugterweise
ist ein Motor zum Antrieb des Druckerzeugers mit dem Druckerzeuger
mechanisch fest verbunden. Zu der Versorgungseinheit gehört in diesem
Fall auch noch ein Motor, so daß die ganze
Einheit einen "Power-Pack" bildet, also eine Einheit,
die nach Zufuhr von beispielsweise elektrischer Energie oder einem
Kraftstoff in der Lage ist, Hydraulikflüssigkeit oder Gas unter einem
erhöhten Druck
abzugeben.
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Hierbei
ist bevorzugt, daß der
Motor und der Druckerzeuger eine gemeinsame Welle aufweisen. Damit
werden Verluste klein gehalten, die durch ein Übertragungsgetriebe entstehen
könnten.
Der Motor treibt die Pumpe unmittelbar an.
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Vorzugsweise
ist der Motor als Elektromotor ausgebildet. Ein Elektromotor arbeitet
mit geringen Emissionen. Er ist leicht zu steuern und kann problemlos
anlaufen. Er läßt sich überall dort
einsetzen, wo elektrische Energie zur Verfügung steht.
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Hierbei
ist besonders bevorzugt, daß eine Batterie
im Gehäuse
aufgenommen ist. Die Batterie bildet einen Energievorrat für den Motor,
den man mit dem Motor mitführen
kann.
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Vorzugsweise
ist der Druckerzeuger als Pumpe ausgebildet, die einen Zahnsatz
aufweist. Der Druckverstärker
hat an seiner Hochdruckseite auch nach Beendigung seiner Tätigkeit
einen höheren
Druck. Dieser Druck kann über
den Zahnsatz der Pumpe entlastet werden. Über einen Zahnsatz in der Pumpe
wird es immer eine Leckage geben, weil man einen derartigen Zahnsatz
nicht restlos "dicht" bekommt. Der Zahnsatz
kann beispielsweise dadurch gebildet sein, daß zwei Zahnräder in-
oder miteinander kämmen,
die mit parallelen Achsen nebeneinander oder ineinander angeordnet
sind. Der Zahnsatz kann aber auch durch eine Gerotor-Einheit gebildet sein
oder eine andere Einheit, bei der ein Zahnrad in einem Zahnring
rotiert und/oder orbitiert.
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Vorzugsweise
ist der Druckverstärker
zumindest in Teilen aus Leichtmetall oder Kunststoff gebildet. Damit
lassen sich Gewichtseinsparungen erzielen. Die Einheit ist dann
besonders geeignet für
ein Hand-Werkzeug.
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Bevorzugterweise
ist zwischen dem Ausgang des Druckerzeugers und einem Niederdruckanschluß ein Druckminderungsventil
angeordnet. Auch das Druckminderungsventil ist in die Einheit integriert,
die die Pumpe, den Druckverstärker
und gegebenenfalls auch den Motor aufweist. Mit Hilfe des Druckminderungsventils
ist es relativ einfach, den gewünschten
Druck einzustellen, den die Versorgungseinheit aufweist. Wenn das Übersetzungsverhältnis des
Druckverstärkers
bekannt ist, dann läßt sich
der Ausgabedruck einfach durch Einstellen des Ausgangsdrucks des
Druckerzeugers festlegen. Wenn beispielsweise der Druckverstärker eine Übersetzung
von 1 : 5 hat und der Druckerzeuger, beispielsweise die Pumpe, mit
Hilfe des Druckminderungsventils auf 10 bar eingestellt ist, dann
weiß man,
daß am
Druckausgang 50 bar zur Verfügung stehen.
Die Einstellung eines Drucks in einem niedrigeren Druckbereich ist
vielfach einfacher als die Einstellung eines Drucks in einem entsprechend
höheren
Druckbereich.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Versorgungseinheit von außen und
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2 eine
schematische Darstellung von Funktionsteilen der Versorgungseinheit.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand einer hydraulischen Versorgungseinheit
dargestellt. Sie ist aber in ähnlicher
Weise auch bei einer Versorgungseinheit verwendbar, die Gase mit
einem erhöhten
Druck ausgibt. In diesem Fall wird man anstelle einer Pumpe einen
Kompressor verwenden.
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Eine
hydraulische Versorgungseinheit
1 weist eine Pumpe
2 auf,
die einen nur schematisch dargestellten Zahnsatz
3 aus
zwei Zahnrädern
aufweist, die miteinander in Eingriff stehen. Eine derartige Pumpe
ist beispielsweise in
DE
197 17 295 A1 beschrieben. Auf diese Veröffentlichung
wird hier Bezug genommen.
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Die
Pumpe 2 weist eine Stirnseite 4 auf, in die ein
Ausgang 5 der Pumpe 2 mündet. An die Stirnseite 4 der
Pumpe angesetzt ist ein Druckverstärker 6, dessen Eingang 5' mit dem Ausgang 5 der
Pumpe 2 in Überdeckung
steht. Der Druckverstärker 6 und die
Pumpe 2 bilden eine Einheit, d.h. der Druckverstärker 6 ist
mit der Pumpe 2 mechanisch verbunden. Die Einheit aus Pumpe 2 und
Druckverstärker 6 kann nur
zusammen gehandhabt werden.
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Der
Druckverstärker 6 weist
einen Druckausgang 7 auf, der durch einen Anschlußstutzen 8 geführt ist,
an den ein Anbauteil, beispielsweise ein hydraulisch betätigtes Werkzeug,
angeschraubt werden kann.
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Die
Pumpe 2 und der Druckverstärker 6 weisen ein
gemeinsames Gehäuse
auf, das aus mehreren Teilen besteht, nämlich einmal ein Gehäuse für die Pumpe 2 und
einmal ein Gehäuse
für den
Druckverstärker 6.
Beide Gehäuse
sind beispielsweise miteinander verschraubt oder auf andere Weise
aneinander befestigt und zwar über
die Stirnseite 4 der Pumpe 2. Die Stirnseite 4 bildet
eine Verbindungsfläche
und damit eine Schnittstelle zwischen der Pumpe 2 und dem
Druckverstärker 6.
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Zum
Antrieb der Pumpe 2 ist ein gestrichelt dargestellter Motor 9 vorgesehen,
der ebenfalls mit der Pumpe 2, genauer gesagt ihrem Gehäuse, fest verbunden
ist. Die Einheit aus Motor 9, Pumpe 2 und Druckverstärker 6 ist
einheitlich handhabbar. Die Versorgungseinheit 1 bildet
damit sozusagen einen "Power-Pack", also eine Einheit,
die vor Ort Hydraulikflüssigkeit
unter einem erhöhten
Druck zur Verfügung stellt.
Der Druck ist um ein Vielfaches größer als der Ausgangsdruck der
Pumpe 2, wobei der Verstärkungsfaktor durch den Druckverstärker bestimmt wird.
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Der
Motor 9 weist einen Rotor 10 auf, der unmittelbar
auf die Eingangswelle oder Antriebswelle 11 der Pumpe 2 aufgesetzt
ist. Natürlich
ist es aber auch möglich,
den Rotor 10 mit einer eigenen Welle zu versehen und diese
Welle dann mit der Antriebswelle 11 zu kuppeln. Auf jeden
Fall sind der Motor und die Pumpe auf einer gemeinsamen Achse 12 angeordnet.
Dies erleichtert die Ausrichtung. Der Stator 13 des Motors 9 ist
schematisch dargestellt. Der Motor 9, der als Elektromotor
ausgebildet ist, weist einen Schalter 14 auf, mit dem die
Versorgungseinheit in Betrieb gesetzt werden kann.
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An
die Einheit aus Pumpe 2 und Druckverstärker 6 ist ein Tank 15 angesetzt.
Der Tank ist ebenfalls nur gestrichelt dargestellt. Er kann auch
eine andere Ausbildung als dargestellt haben. Er dient dazu, Hydraulikflüssigkeit
bereitzustellen, die durch die Pumpe 2 und den Druckverstärker 6 auf
erhöhten Druck
gebracht werden soll. Auch der Tank 15 weist einen Anschluß 16 auf,
mit dem Hydraulikflüssigkeit wieder
in den Tank 15 zurückgeleitet
werden kann.
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2 zeigt
nun ein Funktionsschema zur Erläuterung
der Versorgungseinheit. Gleiche Teile wie in 1 sind mit
den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Der
Druckverstärker 6 weist
einen Hochdruckzylinder 17 auf, in dem ein Hochdruckkolben 18 bewegbar
ist. Der Hochdruckzylinder 17 und der Hochdruckkolben 18 begrenzen
einen Hochdruckraum 19, der über ein zum Druckausgang 7 öffnendes
Rückschlagventil 20 mit
dem Druckausgang 7 verbunden ist.
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Der
Druckverstärker 6 weist
auch einen Niederdruckzylinder 21 auf, in dem ein Niederdruckkolben 22 bewegbar
ist. Der Niederdruckkolben 22 unterteilt den Niederdruckzylinder
in einen ersten Niederdruckraum 23 und einen zweiten Niederdruckraum 24.
Der zweite Niederdruckraum 24 steht über eine Leitung 25 mit
dem Tank 15 in Verbindung und erstreckt sich zwischen dem
Hochdruckkolben 18 und dem Niederdruckkolben 22 auch
etwas in den Hochdruckzylinder.
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Der
Hochdruckkolben 18 weist einen wirksamen Querschnitt auf,
der kleiner ist als der Querschnitt des Niederdruckkolbens 22.
Das Verhältnis der
Querschnitte von Hochdruckkolben 18 und Niederdruckkolben 22 bestimmt
die Verstärkung,
die der Druckverstärker 6 erreicht.
Der Niederdruckkolben 22 und der Hochdruckkolben 18 sind
miteinander verbunden, wobei diese Verbindung lediglich Druckkräfte übertragen
können
muß.
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Der
Hochdruckraum 19 steht über
ein zum Hochdruckraum 19 öffnendes Rückschlagventil 27 und
eine Leitung 28 mit dem Ausgang 5 der Pumpe 2 in
Verbindung.
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Ein
als Umschaltventil 26 ausgebildetes Steuerventil mit einem
Ventilelement 29 weist einen ersten Steuereingang 30 auf,
der mit der Leitung 28 verbunden ist. Der erste Steuereingang 30 wirkt
mit einer vergleichsweise kleinen Druckangriffsfläche auf das
Ventilelement 29.
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In
die entgegengesetzte Richtung wirkt der Druck an einem zweiten Steuereingang 31 auf
das Ventilelement 29, dort aber mit einer größeren Druckangriffsfläche als
am ersten Steuereingang 30. Der zweite Steuereingang 31 ist
mit dem Hochdruckzylinder 17 verbunden über eine Leitung 32,
die an einer Position in den Hochdruckzylinder 17 mündet, die
in der oberen Endstellung des Hochdruckkolbens 18 zum Hochdruckkolben
freigegeben ist und zwar dergestalt, daß die Steuerleitung 32 mit
dem zweiten Niederdruckraum 24 in Verbindung steht. In
der in der 2 dargestellten Position des
Hochdruckkolbens 18 steht also der zweite Steuereingang 31 über die Leitung 32,
den zweiten Niederdruckraum 24 und die Leitung 25 mit
dem Tank 15 in Verbindung, so daß am zweiten Steuereingang 31 Tankdruck
herrscht.
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Wenn
hingegen der Hochdruckkolben 18 in die entgegengesetzte
Richtung bewegt wird, der Hochdruckraum 19 sich also ausdehnt,
dann gibt der Hochdruckkolben 18 die Mündung der Leitung 32 in den
Hochdruckraum 19 frei, so daß der zweite Steuereingang 31 über die
Steuerleitung 32 mit dem Druck im Hochdruckraum 19 versorgt
wird.
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Der
erste Steuereingang 30 steht über eine Leitung 33 mit
der Leitung 28 und damit mit dem Ausgang 5 der
Pumpe 2 in Verbindung. Am ersten Steuereingang 30 herrscht
konstant der Ausgangsdruck der Pumpe 2.
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Das
Ventilelement 29 verbindet in der in 2 dargestellten
Position über
eine Verbindungsleitung 34 den ersten Niederdruckraum 23 mit
dem zweiten Niederdruckraum 24. Hydraulikflüssigkeit, die
bei einer Abwärtsbewegung
des Hochdruckkolbens 18 und einer damit einhergehenden
Abwärtsbewegung
des Niederdruckkolbens 22 aus dem ersten Niederdruckraum 23 verdrängt wird,
wird in den zweiten Niederdruckraum 24 überführt. Diese Stellung des Ventilelements 29 wird
erreicht, wenn der Druck am zweiten Steuereingang 31 soweit
abgesunken ist, daß der
Ausgangsdruck der Pumpe 2, der auf die kleinere Fläche am ersten
Steuereingang 30 wirkt, die Kraft am zweiten Steuereingang 31 überwiegt.
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Wenn
hingegen das Ventilelement 29 in die andere Stellung verschoben
wird, dann wird über eine
Strecke 35 im Ventilelement 29 der Ausgang 5 der
Pumpe 2 mit dem ersten Niederdruckraum 23 verbunden.
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Der
Druckausgang 7 ist über
ein Ventil 38, das über
eine Handhabe 39 betätigt
werden kann, mit dem Tank 15 verbunden.
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Wenn
der Schalter 14 geschlossen wird, wird der Motor 9 in
Betrieb gesetzt. Eine schematisch dargestellte Steuerungselektronik 40 kann
für ein
bestimmtes Betriebsverhalten des Motors sorgen. Die Versorgungseinheit 1 weist
eine in 1 nicht näher dargestellte Batterie 41 auf,
die die notwendige elektrische Leistung zur Verfügung stellt. Die Batterie 41 ist
zweckmäßigerweise
im Gehäuse
aufgenommen. Sofern andere Energiequellen zur Verfügung stehen, beispielsweise
ein Wechselspannungs-Versorgungsnetz, kann dieses natürlich auch
genutzt werden.
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Wenn
der Motor 9 in Betrieb gesetzt wird, treibt er die Pumpe 2 an,
die Hydraulikflüssigkeit
aus dem Tank 15 entnimmt und in die Leitung 28 einspeist.
Dabei passiert folgendes:
Die Hydraulikflüssigkeit gelangt über die
Leitung 28 und das Rückschlagventil 27 in
den Hochdruckraum 19 und schiebt dabei die Kombination
aus Hochdruckkolben 18 und Niederdruckkolben 22 nach
unten, so daß der
erste Niederdruckraum 23 verkleinert wird. Das Ventilelement 29 befindet
sich dabei in der in 2 dargestellten Stellung, weil
der zweite Steuereingang 31 auf Tankdruck ist und der erste
Steuereingang 30 über
die Leitung 33 mit dem Ausgangsdruck der Pumpe 2 beaufschlagt
ist.
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Sobald
der Hochdruckkolben 18 die Mündung der Steuerleitung 32 in
den Hochdruckraum 19 freigibt, ändert sich der Druck am zweiten
Steuereingang 31 auf den Ausgangsdruck der Pumpe 2,
d.h. die Drücke
an den beiden Steuereingängen 30, 31 sind
gleich. Da aber der zweite Steuereingang 31 mit einer größeren Druckangriffsfläche auf
das Ventilelement 29 wirkt, wechselt das Ventilelement 29 seine Position,
so daß die
Leitung 35 nun den ersten Niederdruckraum 23 mit
dem Ausgang 5 der Pumpe 2 verbindet. Die von der
Pumpe 2 gelieferte Hydraulikflüssigkeit drückt nun den Niederdruckkolben 22 und damit
den Hochdruckkolben 18 unter Verringerung des Volumens
des Hochdruckraums 19 nach oben und stößt die dort befindliche Hydraulikflüssigkeit über das
Rückschlagventil 20 zum
Druckausgang 7 aus.
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Sobald
der Hochdruckkolben 18 die Mündung der Steuerleitung 32 in
den zweiten Niederdruckraum 24 freigibt, sinkt der Druck
am zweiten Steuereingang 31 ab und das Ventilelement 29 wechselt
seine Schaltstellung in die in 2 dargestellte Position.
Der Zyklus beginnt von vorne.
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Mit
der dargestellten Versorgungseinheit 1 ist man also in
der Lage, sowohl handbetätigte
Werkzeuge mit Hydraulikflüssigkeit
unter einem erhöhten Druck
zu versorgen als auch Einheiten, die dort eingesetzt werden sollen,
wo bislang keine hydraulische Versorgung zur Verfügung stand,
beispielsweise an bestimmten Werkzeugmaschinen.
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Einzelne
Teile des Druckverstärkers 6,
beispielsweise Hochdruckkolben 18 und Niederdruckkolben 22 können aus
Leichtmetall oder sogar aus Kunststoff gebildet sein, um das Gewicht
der Versorgungseinheit 1 zu verringern. Die Materialwahl
wird abhängig
von den Druckverhältnissen
vorgenommen.
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Wenn
der Schalter 14 geöffnet
wird, dann erfolgt eine Druckentlastung, weil die Pumpe 2 aufhört zu arbeiten.
In diesem Fall kann man das Ventil 38 öffnen, um auch die Hochdruckseite
zu entlasten, d.h. Hydraulikflüssigkeit
vom Druckausgang 7 in den Tank 15 abfließen zu lassen.
Die Handhabe 39 kann hierbei von einer Bedienungsperson
betätigt
werden. Es ist aber auch möglich,
die Handhabe 39 auf mechanische oder elektrische Weise
mit dem Schalter 14 oder dem Motor 9 zu koppeln,
so daß das
Ventil 38 automatisch betätigt wird in Abhängigkeit
davon, ob die Pumpe 2 läuft
oder nicht.
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Dargestellt
wurde eine Ausführungsform,
bei der der Motor 9 als Elektromotor ausgebildet ist. Dies ist
eine sehr zweckmäßige Lösung. Generell
sind aber auch andere Antriebe möglich,
beispielsweise ein pneumatischer Motor oder ein Verbrennungsmotor.
Auch der Druckverstärker
ist hier nur beispielhaft erläutert.
Andere Druckverstärker
sind ebenfalls verwendbar, beispielsweise solche, bei denen das
Umschaltventil 26 auf andere Weise gesteuert ist. Das Umschaltventil 26 ist
in seiner Funktion ebenfalls nur schematisch dargestellt. Die konkrete
Ausbildung des Umschaltventils spielt keine Rolle, solange der Druckverstärker, wie
gewünscht,
arbeiten kann. Das Ventilelement 29 des Umschaltventils 26 kann
also durchaus auch aus mehreren Teilen bestehen. Es muß auch nicht
als Schieber ausgebildet sein, solange es eine Funktion der geschilderten
Weise erfüllen kann.
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Man
kann die hydraulische Versorgungseinheit 1 auch mit niedrigeren
Drücken
betreiben. In diesem Fall ist davon auszugehen, daß die Lebensdauer
der Pumpe 2 und des Motors 9 steigt.
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Zwischen
dem Ausgang 5 der Pumpe 2 und dem Tank 15 bzw.
einem darin mündenden
Niederdruckanschluß ist
ein Druckminderungsventil 50 mit einer Einstellvorrichtung 51 angeordnet.
Das Druckminderungsventil 50 läßt sich ebenfalls leicht in
die Einheit 1 integrieren, d.h. im Gehäuse unterbringen, das die Pumpe 2 und
den Druckverstärker 6 aufnimmt.
Mit Hilfe des Druckminderungsventils 50 läßt sich
der Druck am Ausgang 5 der Pumpe 2 auf einen vorbestimmten
Wert einstellen, wobei dieser Wert natürlich unterhalb des maximal
möglichen
Ausgangsdrucks der Pumpe 2 liegen muß. Mit der Einstellung des
Drucks am Ausgang 5 der Pumpe 2 ist natürlich auch
eine Einstellung des Drucks am Druckausgang 7 verbunden.
Wenn der Druckverstärker
ein konstantes Übersetzungsverhältnis von
1 : 5 hat und der Druck am Ausgang 5 der Pumpe 2 auf 10 bar
eingestellt ist, dann weiß man,
daß am
Druckausgang 7 50 bar zur Verfügung stehen.
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Das
Druckminderungsventil hat den Vorteil, daß es den Druck auf der "Niederdruckseite" des Druckverstärkers einstellen
kann, was vielfach einfacher ist, als die Einstellung des Drucks
auf der Hochdruckseite des Druckverstärkers 6.