DE1044625B

DE1044625B - Einrichtung zur Regelung des Gleichlaufs mehrerer hydraulisch betaetigter Arbeitskolben

Info

Publication number: DE1044625B
Application number: DEP18411A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmut Gross
Original assignee: Pumpenfabrik Urach GmbH
Current assignee: Pumpenfabrik Urach GmbH
Priority date: 1957-04-25
Filing date: 1957-04-25
Publication date: 1958-11-20

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, die die Aufgabe hat, bei technischen Anlagen, Maschinen, Geräten od. dgl., die zwei oder mehrere gleichzeitig zu betätigende hydraulische Arbeitskolben aufweisen, den Gleichlauf der Bewegungen dieser Kolben sicherzustellen.

Zu diesem Zweck wurde schon vorgeschlagen, jedem Arbeitszylinder eine besondere Pumpe zuzuordnen. Da erfahrungsgemäß aber die Förderleistung einer Pumpe bei zunehmendem Druck mehr oder weniger absinkt, kann bei dieser Anordnung der Gleichlauf nicht mehr aufrechterhalten werden, sobald auf die einzelnen Arbeitskolben unterschiedliche Drücke wirken.

Eine andere Einrichtung zur Gleichlaufregelung zeigt eine Reihe mechanisch miteinander verbundener Ventile oder Schieber, die bei gegenseitiger Voreilung der Arbeitskolbeii den Einlaß der Druckflüssigkeit in die Arbeitszylinder entsprechend steuern. Diese verhältnismäßig genau arbeitende Einrichtung erfordert jedoch einen hohen technischen Aufwand, da die einzelnen Arbeitszylinder mittels Gestänge oder Wellen miteinander verbunden werden müssen. Bei weit entfernt voneinander angeordneten Zylindern ist diese Anordnung meist auch undurchführbar.

Man ging daher schon dazu über, entsprechend der Anzahl der Arbeitszylinder mehrere mit diesen zu verbindende Druckzylinder zu einer Gruppe zusammengefaßt anzuordnen, deren einzelne Kolben durch einen gemeinsamen, großen, in einem entsprechenden Druckzylinder eingesetzten Kolben gleichzeitig betätigt werden. Diese Anordnung ermöglicht wohl eine vollkommen gleichmäßige Bewegung der Arbeitskolben in einer Richtung, auch wenn diese sehr unterschiedlich belastet werden, ergibt jedoch nicht unbedingt einen gleichmäßigen Rücklauf der Kolben, da die Rücklaufleitungen nur parallel geschaltet werden können und daher keine zwangläufige Rückführung der Kolben stattfindet. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß etwaige Leckölverluste nur bei völlig entlasteten Arbeitskolben, d. h. also nur in der Ruhestellung derselben, ersetzt werden können, da andernfalls der Gleichlauf nicht mehr gesichert wäre. Dieser Umstand wirkt sich besonders ungünstig aus, wenn die Arbeitskolben jeweils erst nach Ausführung mehrerer Arbeitsbewegungen oder Arbeitsstufen wieder in die Ausgangslage zurückkehren. Zur Erläuterung dieser Tatsache sind in den Fig. 2 und 3 der Zeichnungen die Diagramme für einen einfachen Arbeitsablauf und für einen mehrere Bewegungsstufen enthaltenden Arbeitsgang dargestellt und durch Kreuze α angezeigt, wo eine Nachfüllung nur möglich ist.

Gemäß vorliegender Erfindung werden die genann-

Einrichtung zur Regelung

des Gleichlaufs mehrerer hydraulisch

betätigter Arbeitskolben

Anmelder:
Pumpenfabrik Urach, Urach (Württ.)

Dipl.-Ing. Helmut Groß, Düsseldorf,
ist als Erfinder genannt worden

ten Nachteile unter Verwendung doppelt wirkender Arbeitskolben durch eine Einrichtung beseitigt, die aus einem allseits geschlossenen, mit der Druckpumpe der Anlage verbundenen Hauptdruckzylinder besteht, dessen in diesem gleitender, doppelt wirkender Kolben eine der Anzahl der Arbeitszylinder entsprechende Zahl von geschlossenen Einzeldruckzylindern enthält, die durch je einen feststehenden, auf halber Hublänge des Hauptzylinders angeordneten, durch Kolbenstangen od. dgl. mit dem Hauptzylinder starr verbundenen Kolben in je zwei Druckräume unterteilt sind, die mit den Druckräumen des zugeordneten Arbeitszylinders verbunden sind.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird eine vollkommene Gleichmäßigkeit der Vor- und Rücklauf bewegungen aller Arbeitskolben erzielt. Da die beiden Druckräume der Einzeldruckzylinder und die damit verbundenen Rohrleitungen abwechselnd drucklos werden, können Leckölverluste durch entsprechend angeordnete Rückschlagventile od. dgl. laufend ersetzt werden, wie in den Fig. 1 und 2 durch die Punkte b dargestellt ist. Dadurch sind vor Beginn jedes Richtungswechsels der Arbeitskolben die entsprechenden Druckleitungen stets gefüllt, so daß der Gleichlauf gesichert ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist in Fig. 1 bis 3 der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.

Die von einer Druckpumpe 1 od. dgl. kommende Druckflüssigkeit wird mittels einer Umsteuereinrichtung 2 an sich bekannter Art über die Leitungen 22 und 23 abwechselnd in die beiden Druckräume 3 und 4 eines allseits geschlossenen Hauptdruckzylinders 5 geleitet. In diesem Zylinder befindet sich ein Hohlkolben 6, dessen Hohlraum in mehrere der Anzahl der vorhandenen Arbeitszylinder 7_A bis 7_D entsprechende, allseits abgeschlossene Einzeldruckzylinder A, B, C, Ό

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unterteilt ist. In jedem dieser Einzeldruckzylinder A bis D befindet sich ein feststehender Druckkolben 8, der mittels Kolbenstangen 9 und 10 am Boden 5' und am Deckel 5" des Hauptdruckzylinders 5 befestigt ist, derart, daß sich die Kolben 8 auf halber Hublänge des Hauptzylinders 5 befinden. Die Kolbenstangen 9 und 10 sind flüssigkeitsdicht durch den Hohlkolben 6 geführt und bilden derart eine zusätzliche mehrfache Führung des Hohlkolbens 6, daß dieser auch bei stark einseitiger Belastung durch die Einzelzylinder nicht im Hauptzylinder verkantet.

Die Druckkolben 8 teilen die Einzeldruckzylinder A bis D wiederum in je zwei Druckräume 11 und 12, die über Rohrleitungen 13 und 14 mit den beiden Druckräumen 15 und 16 der jeweils zugeordneten Arbeitszylinder 7_A bis 7_D verbunden sind. Die Verbindung der Druckräume 11 und 12 der Einzelzylinder mit den genannten Rohrleitungen 13 und 14 erfolgt zweckmäßigerweise über die fest eingebauten Kolbenstangen 9 und 10, die zu diesem Zweck hohl ausgebildet und mit in die Druckräume mündenden Ouerbohrungen 17 versehen sind.

Demnach ergibt sich folgende Wirkungsweise:

Wird beispielsweise der obere Druckraum 3 des Hauptzylinders 5 mit der Pumpe 1 verbunden, so drückt die einströmende Druckflüssigkeit den Hohlkolben 6 nach unten. Dadurch wird die in den oberen Druckräumen 11 sämtlicher Einzeldruckzylinder A bis D befindliche Druckflüssigkeit über die hohlen Kolbenstangen 9 und die Leitungen 13 in die zugeordneten Druckräume 15 der Arbeitszylinder 7_A bis 7_D gedrückt und deren Kolben entsprechend bewegt. Die dadurch aus den anderen Druckräumen 16 der Arbeitszylinder verdrängte Flüssigkeit fließt über die Leitungen 14 und die Kolbenstangen 10 in die unteren Druckräume 12 der Einzelzylinder A bis D.

Im letzteren, in dieser Phase drucklosen Teil des Leitungssystems können nun auch Leckölverluste ersetzt werden. Dies erfolgt selbsttätig über die Rückschlagventile 18., die einerseits mit den Druckleitungen 14 und andererseits über eine Sammelleitung 19 mit der Rückleitung 20 der Pumpe verbunden sind.

Wird die Umsteuereinrichtung 2 umgeschaltet, so geht der Hohlkolben 6 wieder nach oben, und der beschriebene Vorgang wiederholt sich in umgekehrtem Sinn, d. h., die Arbeitskolben wechseln ihre Bewegungsrichtung, und es wird nunmehr der bisher unter Druck stehende Teil des Systems drucklos. Entsprechend dem treten dann die Rückschlagventile 21 in Tätigkeit, falls vorher in diesem Teil Leckölverluste entstanden waren.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung des Gleichlaufs mehrerer hydraulich betätigter, doppelt wirkender Arbeitskolben, gekennzeichnet durch einen^ allseits geschlossenen, mit der Druckpumpe (1) verbundenen Hauptdruckzylinder (5), dessen hohl ausgebildeter, doppelt wirkender Kolben (6) eine der Anzahl der Arbeitszylinder (7_A, 7_ß, 7_C, 7_D) entsprechende Anzahl von in sich abgeschlossenen Einzeldruckzylindern (A, B, C₁ D) enthält, die durch je einen fest im Hauptzylinder (5) angeordneten Kolben (8) in je zwei Druckräume (11,12) unterteilt sind, die ihrerseits mit den Druckräumen (15,16) des jeweils zugeordneten Arbeitszylinders (7_A bis 7_D) durch Rohrleitungen (13,14) in Verbindung stehen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (8) der Einzelzylinder (A bis D) je mittels zweier durch die beiden Boden des Hohlkolbens (6) dringender, letzterem als zusätzliche Führung dienender Kolbenstangen (9 und 10) mit dem Boden und dem Deckel des Hauptdruckzylinders (5) fest verbunden sind, derart, daß sich die Kolben (8) in der Mitte zwischen Boden und Deckel befinden.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (9,10) hohl ausgebildet und mit je einer die Längsbohrung der Kolbenstange mit dem zugeordneten Druckraum (11 bzw. 12) verbindenden Querbohrung (17) versehen sind und derart als Verbindungsleitungen dienen zwischen den Druckräumen (11,12) der Einzeldruckzylinder (A bis D) und den zu den Arbeitszylindern (7_A bis 7_D) führenden Rohrleitungen (13,14).

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den die Druckräume (11., 12) der Einzeldruckzylinder (A bis D) mit den jeweils zugeordneten Druckräumen (15, 16) verbindenden Leitungen (13., 14) je ein zum Ersatz von Leckölverlusten dienendes Rückschlagventil (18, 21) angeschlossen ist, das vorzugsweise über eine sämtliche Ventile (18, 21) verbindende Sammelleitung (19) mit der Rücklaufleitung der Druckpumpe (1) oder mit einer anderen geeigneten Leitung des Leitungssystems verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen