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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG:
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine inhärente Steuer/Regel-Vorrichtung
für umschaltbare
Hydropumpen mit Direktantrieb, die Arbeit ausführenden Hydraulikkreisen Kraft
zur Verfügung
stellen, und insbesondere auf ein zweifaches, gekoppeltes Absperrventil
zur Vermeidung von Überdruckventilen
zum Lösen
eines Überlaufflusses
in einem Abflußzweig eines
jeden Hydraulikkreises, so wie umschaltbare hydraulische Antriebssysteme
mit gekoppelten zweifachem Motor, die durch eine umschaltbare Hydraulikkraftquelle
mit Direktantrieb angetrieben werden.
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BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK:
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In
den US-Patenten Nr. 5,184,357, 5,327,590 und 5,546,751 beschreibt
der Anmelder, Harry J.Last, umschaltbare hydraulische Antriebssysteme
mit zweifachem Motor in Kombination mit einer umschaltbaren Hydraulikkraftquelle
zum Abdecken und Aufdecken von Schwimmbädern mit flexiblen Gewebebahnen
als Sicherheitsabdeckungen. Einer der hydraulischen Motoren ist
mit einer Abdecktrommel zum Einziehen gekoppelt, wobei die Abdeckung
um die Abdecktrommel gewickelt wird. Der andere hydraulische Motor
ist mit einer Seiltrommel zum Aufwinden eines Kabels gekoppelt,
das an der Vorderseite der Abdeckung angeordnet ist, um die Abdeckung über das
Schwimmbad auszustrecken. Während
diese erfundenen Systeme ziemlich zufriedendstellend unter Verwendung
von konventionellen, entfernten, umschaltbaren hydraulischen Antriebsvorrichtungen
und/oder einer entfern ten, einseitigen Hydropumpe in einer Kombination,
wo ein Magnetventil zum Umschalten der Richtung des Flüssigkeitsflusses
in Richtung des zweifachen Motorantriebssystems verwendet wird,
arbeiten, treten Probleme hinsichtlich eines Überfluß-Abflusses auf, wenn einfachere
umschaltbare hydraulische Antriebsvorrichtungen/Pumpen mit Direktantrieb
als Hydraulikkraftquelle ausgewählt
werden.
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Beispielsweise
kann eine typische hydraulische Zahnradpumpe, die schematisch in 1 im Querschnitt
dargestellt ist, als eine Ein-Weg-Einheit in Kombination mit einem Magnetventil-Mittel
mit drei Position zum Umschalten der Richtung des Flüssigkeitsflusses
verwendet werden. Der Nachteil solcher Systeme ist die Notwendigkeit
des Magnetventils mit drei Positionen, das in Position 1 den hydraulischen Fluß in eine
erste Richtung in der entsprechenden Hydraulik lenkt, in Position
2 Hydraulikflüssigkeit
zu dem Pumpen-Einlaßanschluß zurückführt und
in Position 3 den Hydraulikfluß in
eine entgegengesetzte Richtung in der entsprechenden Hydraulik lenkt.
Derartige Magnetventile versagen typischerweise elektrisch aufgrund
von Abnutzungs- und Umgebungsbedingungen.
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Alternativ
kann die Drehung miteinander kämmender
Zahnräder
in der typischen hydraulischen Zahnradpumpe zur Umkehrung der Richtung des
Flüssigkeitsflusses
in einem verbundenen Hydraulikkreis umgekehrt werden. Insbesondere
wenn das Zahnrad 13(a) in zum Uhrzeigersinn entgegengesetzter
Richtung gedreht wird, dreht das Zahnrad 13(b) im Uhrzeigersinn,
wobei Hydraulikflüssigkeit vom
Anschluß 15 um
den Umfang des Gehäuses
und den Zahnradzähnen
und aus dem Anschluß 14 gepumpt
wird. In ähnlicher
Weise dreht das Zahnrad 13a im Uhrzeigersinn, wenn das
Zahnrad 13b in zum Uhrzeigersinn entgegengesetzter Richtung
gedreht wird, wobei Flüssigkeit
vom Anschluß 14 aus
dem Anschluß 15 gepumpt
wird.
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Mit
Bezug auf 2 wird insbesondere ein typischer
Hydraulikkreis schematisch dargestellt, der eine umschaltbare Hydropumpe 16 mit
Direktantrieb zum Ausfahren und Einziehen eines typischen Hydraulikzylinders
umfaßt,
wobei der Hydraulikkreis typischerweise enthält:
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einen Hydraulikzylinder HC, bei dem das Volumen in dem stabseitigen
Zweig des Kreises 30 pro Einheitszylinderlänge geringer
als das Volumen pro Einheitszylinderlänge an dem leeren Zweig 31 des
Hydraulikkreises ist (wegen des Stabes); (ii) eine umschaltbare
Pumpe 16 mit Einlaß-/Auslaß-Anschlüssen 16a und 16b,
die einen Hydraulikkreis mit dem stabseitigen Zweig 30 und dem
leeren Zweig 31 des Hydraulikzylinders HC bilden; (iii)
Absperrventile 8 und 9, die die entsprechenden
Einlaß-/Auslaß-Anschlüsse 16a und 16b der
umschaltbaren Pumpe 16 mit dem Behälter mit hydraulischer Flüssigkeit
hydraulisch koppeln; (iv) Überdruckventile 11 und 12,
die den Druck über
einen Sollwert an dem leeren Zweig 31 und dem stabseitigen
Zweig 30 des Hydraulikkreises ablassen.
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Da
das Volumen pro Einheitslänge
des stabseitigen Zweigs 30 geringer als das Volumen pro
Einheitszylinderlänge
des leeren Zweiges 31 des Hydraulikkreises ist, wird, wenn
das System Flüssigkeit für den sich
bewegenden Kolben in den leeren Zweig 31 des Hydraulikzylinders
HC (angedeutet durch Pfeil A) zirkulieren läßt, für jedes Einheitsvolumen V der
in den stabseitigen Zweig 31 gepumpten (ausgegebenen) Flüssigkeit,
dieses Einheitsvolumen V zuzüglich
eines Zunahmevolumens Δ V
in den leeren Zweig 30 des Hydraulikkreises ausgegeben.
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Da
die Hydraulikkreise typischerweise durch die Absperrventile so wie
Absperrventile 8 und 9 mit Flüssigkeit vollgehalten werden,
schließt
das Absperrventil 8 sofort und der Druck erhöht sich,
wenn der Kolben sich in den leeren Zweig 31 des Hydraulikkreises
bewegt. Der umschaltbare Motor 16 fährt fort zu pumpen, wobei er
die Erhöhung
in dem Flüssigkeitsdruck
aufgrund der stufenweisen Zunahmen bei dem Volumenausgang ΔV in die
leere Seite des Hydraulikkreises sowohl an dessem Einlaß-/Auslaß-Anschluß 16b an
dem stabseitigen Zweig des Hydraulikkreises als auch an dessen Einlaß-/Auslaß-Anschluß 16a an
dem leeren Zweig erfährt. Wenn
die umschaltbare Pumpe 16 verlustreich arbeitet, so daß ein Durchfluß von dem
leeren Zweig zu dem stabseitigen Zweig des Hydraulikkreises ermöglicht wird,
wird das Überdruckventil 12 endgültig das Anhalten
der Bewegung des Kolbens auslösen. Wenn
die umschaltbare Pumpe nicht verlustreich arbeitet, wird das Überdruckventil 13 auslösen, und
der Kolben wird fortsetzen, sich zu bewegen, wobei von der umschaltbaren
Pumpe verlangt wird, ausreichende Energie aufzuwenden, die notwendig
ist, um Flüssigkeit
in den stabseitigen Zweig des Kreises gegen den Druck zu pumpen,
der durch das Überdruckventil 11 gesetzt
wird, eher als bei Behälterdruck.
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Ähnliche
Probleme hinsichtlich eines Überflußflüssigkeits-Volumens
treten auf, wenn eine umschaltbare Hydraulikkraftquelle vom Zahnradtyp
mit Direktantrieb in eine Kombination von antriebsgekoppelten, zweifachen
hydraulischen, umschaltbaren Hydraulikmotoren mit mechanisch gekoppelten
Antrieben zum Antrieb von Aufwickelsystemen eingebracht wird, die
eine Konstruktion wie eine Schwimmbad-Abdeckung vor und zurück über ein
Schwimmbad bewegen. In solchen Aufwickelsystemen ist die Drehzahl
des Antriebsmotors konstant, während
die Drehzahl des angetriebenen Motors (der als eine Pumpe arbeitet)
variiert. Beispielsweise dreht die Abdeckung sich in den Badabdecksystemen,
die in den früheren
Patenten des Anmelders (siehe oben) beschriebenen wurden, wenn die
Abdeckung zum Aufwickeln um die Abdecktrommel angetrieben wird,
mit einer konstanten Drehzahl, aber die Drehzahl, bei der die Abdeckung
aufgewickelt wird, wird erhöht
oder beschleunigt, wenn der Umfang der Trommel und die aufgewickelte
Abdeckung sich erhöhen.
Diese Beschleunigung bei der Drehzahl der Abdeckungsaufwicklung
in Kombination mit der Beschleunigung, die durch die Abnahme beim
Umfang der abwickelnden Seiltrommel(n) verursacht wird, erhöht kontinuierlich die
Drehzahl des angetriebenen (pumpenden) Motors.
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Bei
derartigen Aufwicklungssystemen überschreitet
anfänglich
das Flüssigkeitsvolumen,
das von dem Antriebsmotor ausgegeben wird, typischerweise den Einlaßvolumenbedarf
des angetriebenen (pumpenden) Motors, der, wenn nicht verringert,
verursacht, daß der
angetriebene Motor bei einer höheren
Drehzahl dreht, wobei er möglicherweise überdreht
wird, un daß das
Bauelement abgewickelt wird, das an dessen Antriebswelle gekoppelt
ist, so daß ermöglicht wird,
daß ein
Spiel zwischen den sich bewegenden mechanischen Bauelementen, die
mit den entsprechenden mechanischen Antriebswellen der gekoppelten
hydraulischen Motoren gekoppelt sind, sich entwickelt. Beim US-Patent
5,546,751 verwendet der Anmelder einen Antikavitations-Verteiler, um derartige Überflußflüssigkeit
zu der Rückführungs- Hydraulikleitung
für die
umschaltbare Hydraulikkraftquelle zu leiten. [vgl. Spalte 8, Zeilen
35–55.] An
dem Punkt dann, an dem der Pumpenbedarf des angetriebenen Motors
dem des Auslasses des Antriebsmotors sich angleicht und dann überschreitet, daß heißt, der
Punkt, an dem dessen Flüssigkeitsausgang
nicht ausreichend ist, um den Einlaß bereit zu stellen, der durch
den angetriebenen (pumpenden) Motor gefordert wird, koppelt der
Antikavitations-Verteiler den Auslaß von dem angetriebenen Motor
zu dessen Einlaß,
um Kavitation zu verhindern. [vgl. Spalte 8, Zeilen 55–62].
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Der
Anmelder erkennt im US-Patent 5,546,751 [Spalte 9, Zeilen 20–41], daß der erfundene
Antikavitations-Verteiler in stationären Umständen nicht verhindert, daß die Antriebswelle
des letzten Antriebsmotors sich in der Antriebsrichtung dreht, reagierend
auf das Überflußvolumen
in der jeweiligen Hydraulikzuleitung von der umschaltbaren Hydraulikkraftquelle,
beispielsweise wird Flüssigkeit
von den Hydraulikleitungen herausgedrückt, die mit dem Überdruckventil
verbunden sind, das einen Überdruck
in dem Flüssigkeitsvolumen-Einlaßzweig des Hydraulikkreises überwacht
und verhindert. Eine äußere Kraft
kann auch eine Überdrehung
des jeweiligen Antriebsmotors verursachen, der die sich bewegenden
Bauelemente, die zwischen den jeweiligen mechanischen Antrieben
der zweifachen, umschaltbaren, hydraulischen Motoren gekoppelt sind,
zu einer ungewünschten
Position bewegt, insbesondere weil in stationären Umständen der Antikavitations-Verteiler
es ermöglicht,
daß die
Antriebswelle des letzten angetriebenen (pumpenden) Motors sich entweder
in die Antriebsrichtung oder die Pumprichtung in Abhängigkeit
zu einer äußeren Kraft
dreht.
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Eine
Lösung
nach dem Stand der Technik hinsichtlich des Problems des stufenweisen Überflußvolumens
in Hydraulikkreisen, die durch umschaltbare Kraft mit Direktantrieb
angetrieben werden, beschreibt ein Durchgangsventil oder ein Steuerkolbenventil,
das sich in einem Durchgang in einem Modul hin und her bewegt, reagierend
auf Hydraulikvolumenerhöhungen
und -verringerungen des Hydraulikflüssigkeitsvolumens in den jeweiligen
Zweigen des Kreises, funktional ähnlich
zu der Kombination mit dem doppelten Bewegungskugel – Bewegungsstab
und dem Bewegungsdurchgang des Antikavitations-Verteilers des Anmelders
(US-Patent 5,546,751, Spalte 2, Zeile 63 – Spalte 4, Zeile 21). Das
sich bewegende Element oder der sich bewegende Kolben des Ventils
isoliert funktional den Hochdruckzweig der Hydraulik von dem Niedrigdruckzweig
und führt
jeden Flüssigkeitsfluß von dem Niedrigdruckzweig
des Hydraulikkreises direkt in den Behälter zurück, wobei das jeweilige Absperrventil 8 oder 9 überbrückt wird,
welches das System mit Flüssigkeit
voll hält.
[vgl. Oildyne Broschüre].
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Die
Nachteile des Oildyne Durchgangskolbenventils oder Kolbenventils
beziehen sich auf die Tatsache, daß der gesamte Fluß in dem
jeweiligen Abflußzweig
des Kreises in den Behälter
geleitet wird, was von dem umschaltbaren Motor mit Direktantrieb
erfordert, jeden Hydraulikflüssigkeitsbedarf auszugleichen
oder hydraulisch zu pumpen, um den Kreis von dem Behälter über die
Absperrventile 8 oder 9 anzutreiben, die für das korrekte
Funktionieren eines jeden involvierten Hydraulikkreises vorhanden
sein müssen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG:
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Die
erfundene zweifache, gekoppelte Absperrventilvorrichtung für eine umschaltbare
Hydraulikkraftquelle mit Direktantrieb für Hydraulikkreise weist einen
Verteiler auf, der zu dem entsprechenden Einlaß-/Auslaß-Anschlüssen und einem Behälter für die Hydraulikkraftquelle
hydraulisch gekoppelt ist, wobei der Verteiler einen Bewegungsdurchgang
mit einem Mitteldurchgangs-Abfluß aufweist, der hydraulisch
mit dem Behälter
gekoppelt ist, wobei jedes Ende des Bewegungsdurchgangs einen gewinkelten, ringförmigen Ventilsitz
aufweist, der sich zu einem Verteilerkanal mit größerem Durchmesser öffnet, der eine
Absperrventilkugel enthält.
Ein sich bewegender Stab mit einer Länge größer und einem Umfangsdurchmesser
geringer als die bzw. der des Bewegungsdurchgangs, der in dem Bewegungsdurchgang angeordnet
ist, verhindert, daß die
entsprechenden Absperrventilkugeln gleichzeitig an den Ventilsitzen an
den entsprechenden Enden des Bewegungsdurchgangs sitzen.
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Im
Betrieb setzt das Flüssigkeitsvolumen, das
von einem oder dem anderen Anschluß der umschaltbaren Kraftquelle
mit Direktantrieb die Absperrventilkugel in dem Verteilerkanal an
dem Volumen-Einlaßzweig
des Hydraulikkreises gegen den Ventilsitz an der Basis des Verteilerkanals
an der Einlaßseite,
wobei der Bewegungsstab in dem Bewegungsdurchgang bewegt wird, der
die Absperrventilkugel in dem Verteilerkanal an dem Volumen-Auslaßzweig des
Kreises davon hindert, sich an dem Ventilsitz festzusetzen: (i)
Ermöglichen
der umschaltbaren Kraftquelle mit Direktantrieb zu pumpen oder auszugleichen
sowohl von dem Ausgangzweig des Kreises als auch dem Behälter und
(ii) Ermöglichen
der Überflußflüssigkeit
in dem Niedrigdruckzweig des Kreises zu dem Behälter ohne Auslösen eines Überdruckventils
zu fließen,
das den Flüssigkeitsdruck
in dem Auslaßzweig
des Kreises überwacht.
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Ein
besonderer Vorteil des erfundenen, zweifachen, gekoppelten Absperrventils
ist der, daß die Notwenigkeit
der Absperrventile 8 und 9 der Hydraulikkreise
gemäß dem konventionellen
Stand der Technik für
umschaltbare Hydraulikkraftquellen mit Direktantrieb zum Erhalten
eines Systems voll mit Flüssigkeit,
wie in 2 dargestellt und nach dem Oildyne-Handbuch, beseitigt
sind.
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Ein
besonderer Aspekt der erfundenen, zweifachen, gekoppelten Absperrventilvorrichtung
ist der, das die Umfangsquerschnittkonfiguration des Bewegungsstabes
nicht notwendigerweise kreisförmig,
sondern eher auch rechteckförmig
sein kann, oder ein spiralförmiger
Ring mit einer hohen Federkonstante oder eine Form, die dazu tendiert,
den Flüssigkeitsflußwiderstand
der Hydraulikflüssigkeit zu
minimieren, die in dem Volumenbereich um den Bewegungsstab in dem
Bewegungsdurchgang zu dem Mitteldurchgangs-Abfluß zu dem Behälter fließt.
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Ein
anderes neues Merkmal des erfunden, zweifachen, gekoppelten Absperrventils
ist der, daß eine
Kombination eines einzelnen Überdruckventils/Druck-(Unterbrechungs-)
Schalters, die hydraulisch mit einem Verteilerkanal eines gemeinsamen Druck-Durchgangsventils
gekoppelt sind, entsprechend zwischen den Verteilerkanälen an jedem
Ende des Bewegungsdurchgangs des Verteilers hydraulisch gekoppelt,
den involvierten Hydraulikkreis vor Über-/Unterdruck schützen kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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1 ist
eine gegenständliche
schematische Darstellung eines Querschnittes einer umschaltbaren
hydraulischen Zahnradpumpe mit Direktantrieb gemäß dem Stand der Technik.
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2 ist
eine schematische Darstellung eines konventionellen Hydraulikkreises,
der eine umschaltbare Antriebshydropumpe zum Ausfahren und Einholen
eines typischen Hydraulikzylinders aufweist.
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3 ist
eine schematische Darstellung, die einen Hydraulikkreis veranschaulicht,
der eine umschaltbare Hydropumpe mit Direktantrieb zum Ausfahren
und Einholen eines typischen Hydraulikzylinders mit dem erfundenen,
zweifachen gekoppelten Absperrventil aufweist.
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4 ist
eine schematische Darstellung, die gekoppelte, zweifache, hydraulische
umschaltbare, hydraulische Motoren mit mechanisch gekoppelten Antrieben
zum Antrieb eines Aufwickelsystems zur Bewegung einer Konstruktion
so wie eine Schwimmbad-Abdeckung vor und zurück über ein Schwimmbad in Kombination
mit einer umschaltbaren Hydraulikkraftquelle mit Direktantrieb mit
dem erfundenen, zweifachen, gekoppelten Absperrventil darstellt.
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5 ist
eine schematische Darstellung, die das System nach 4 mit
der hinzugefügten
Kombination eines einzelnen Überdruckventils/Druck-(Unterbrechungs-)
Schalters und einem gemeinsamen Druckdurchgangsventil zum Schutz des
involvierten Hydraulikkreises vor Über-/Unterdruck veranschaulicht.
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BESCHREIBUNG
VON BEVORZUGTEN UND BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Mit
Bezug auf 3 veranschaulicht die schematische
Darstellung einen Hydraulikkreis 51 der eine umschaltbare
Hydropumpe 16 mit Direktan trieb aufweist, die Kraft zum
Ausfahren und Einholen eines typischen Hydraulikstabs 52 bereitstellt,
der sich von einem Kolben 53 innerhalb eines Hydraulikzylinders
HC erstreckt, in Kombination mit dem erfundenen, zweifachen, gekoppelten
Absperrventil, das im Allgemeinen mit 54 angezeigt ist,
das hydraulisch mit dem Behälter 23 für den Hydraulikkreis 11 gekoppelt
ist. Wie dargestellt, enthält
der Hydraulikkreis Überdruckventile 11 und 12,
die sowohl in dem Stabzweig 30 als auch in dem leeren Zweig 31 des
Hydraulikkreises 51 einen Überdruck überwachen und eine Überdruckregelung
(Überflußvolumen)
auslösen.
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Durch
Vergleich des Kreises gemäß dem Stand
der Technik (2) wird der erfahrene Hydraulikkreiskonstrukteur
erkennen, daß die
Absperrventile 8 und 9, die bei dem Kreis gemäß dem Stand der
Technik dargestellt sind, durch das erfundene, zweifache gekoppelte
Absperrventil 54 ersetzt worden sind, das einen durch die
gestrichelte Linie 55 angezeigtem Verteiler aufweist, der einen
Bewegungsdurchgang 26 definiert, der einen Mitteldurchgangs-Abfluß 56 aufweist,
der hydraulisch mit dem Hydraulikbehälter 23 kommuniziert,
wobei jedes Ende des Bewegungsdurchgangs einen gewinkelten ringförmigen Ventilsitz 57 aufweist,
der sich zu einem Verteilerkanal 24 und 25 mit
einem größeren Durchmesser öffnet, wobei
jeder Verteilerkanal eine Absperrventilkugel 21 bzw. 20 enthält. Ein
Bewegungsstab 22 weist eine größere Länge und einen geringeren Umfang
als die bzw. der des Bewegungsdurchgangs 26 auf, und ist
in dem Bewegungsdurchgang 12 angeordnet und bewegbar zur
Verhinderung, daß die
entsprechenden Absperrventilkugeln 20 und 21 sich
gleichzeitig an den Ventilsitzen 57 an den entsprechenden
Enden des Bewegungsdurchgangs 26 setzen. Der Bewegungsstab 22 bewegt
sich in dem Bewegungsdurchgang 26 entsprechend der Hydraulikflüssigkeit,
die in einen der Zweige gepumpt wird und die den Einlaßzweig des
Hydraulikkreises festsetzt. Wie in 3 dargestellt,
ist der stabseitige Zweig 30 des Hydraulikkreises, wie
durch den Pfeil A angezeigt, der Volumen-Einlaßzweig des Kreises.
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Genauer
gesagt, bewegt sich die Absperrventilkugel 20 zum Setzen
an dem Ventilsitz 55 an der Basis des Verteilerkanals 25 in
Abhängigkeit
des Flüssigkeitseinlasses,
der von dem Anschluß 16b der
umschaltbaren Pumpe 16 mit Direktantrieb gepumpt wird,
wobei der Stab 22 in den Verteilerkanal 24 bewegt
wird, wobei die Absperrventilkugel 21 dahin gehindert wird,
sich an dem Ventilsitz 57 an der Basis des Verteilerkanals 24 zu
setzen. Der leere Zweig 31 ist der Volumen-Auslaßzweig des
Kreises des hydraulischen Kreises 51 (3)
und ist über den
Mitteldurchgangs-Abfluß 56 mit
dem Behälter 23 hydraulisch
gekoppelt. Auch kann die umschaltbare Pumpe 16 mit Direktantrieb
Einlaßhydraulikflüssigkeit
von dem Abfluß in
dem leeren Zweig 31 (Abflußzweig) des Hydraulikkreises
und, wenn nicht ausreichend, von dem Behälter 23 pumpen/erhalten.
Bedeutender ist, daß der
stufenweise Überfluß des Volumenauslasses Δ V in den
leeren Zweig 31 (weil das Volumen pro Einheitslänge des
stabseitigen Zweigs 30 geringer ist als das Volumen pro
Einheitszylinderlänge
des leeren Zweigs 31) frei ist, in den Behälter 23 über den
Verteilerkanal 22, den Durchgang 26 und den Mitteldurchgangs-Abfluß 56 zu
fließen.
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Bei
dem in 3 dargestellten Hydraulikkreis ist bei Umkehr
des Flusses von der Pumpe 16 der Volumen-Einlaßzweig des
Kreises 51 der leere Zweig 31. Die Absperrventilkugel 21 setzt
sich auf den Ventilsitz 55 an der Basis des Verteilerkanals 24, wobei
der Stab 22 in dem Bewegungsdurchgang 26 bewegt
wird, wodurch die Absperrventilkugel 20 an der Basis des
Verteilerkanals 25 versetzt wird. Ein Pumpen eines Einheitsvolumens
V von Flüssigkeit
in den leeren Zweig 31 des Kreises 51 resultiert
daher in einen Abfluß an
dem stabseitigen Zweig 30 (der Volumen-Auslaßzweig)
des Kreises von V verringert durch das Erhöhungsvolumen Δ V, wegen
des Unterschieds bei den entsprechenden Volumina pro Einheitslänge an der
Stabseite und der Leerseite des Hydraulikzylinders. Demnach ist
der Abfluß in
dem Volumen-Auslaßzweig
des Hydraulikkreises nicht ausreichend, um de Bedarf der umschaltbaren
Pumpe mit Direktantrieb zu erfüllen,
die das Einheitsvolumen V der Flüssigkeit
in den leeren Zweig 31 des Hydraulikkreises pumpt. Dieser
Mangel bei dem Volumen Δ V
wird von dem Behälter über den
Mitteldurchgangs-Abfluß 56,
den Bewegungsdurchgang 26 und dem Verteilerkanal 25 ausgeglichen
oder gepumpt.
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Mit
Bezug nun auf 4 wird der Hydraulikkreis durch
die umschaltbare Pumpe 16 mit Direktantrieb angetrieben,
der eine Kombination enthält
von antriebsgekoppelten, zweifachen, hydraulischen, umschaltbaren
Hydraulikmotoren, bei denen die Antriebe mechanisch gekoppelte Antriebe
zum Antrieb eines Aufwicklungssystems sind, das eine Konstruktion
wie eine Schwimmbad-Abdeckung 13 vor und zurück über ein
Schwimmbad bewegt (nicht dargestellt). Wie dargestellt, pumpt der
umschaltbare Motor 16 mit Direktanrieb Flüssigkeit
mit einer konstanten Drehzahl in den Flüssigkeitsvolumen-Einlaßzweig 7 des
Hydraulikkreises zum Aufwickeln der Abdeckung 3 um die
Abdecktrommel 4, wobei die Absperrventilkugel 21 im
Verteiler 55 an dem Ventilsitz 57 an der Basis
des Verteilerkanals 24 angeordnet wird und die Absperrventilkugel 20 von
deren Ventilsitz 57 an der Basis des Verteilerkanals 25 entfernt wird.
Wie oben mit Bezug auf die US-Patente 5,184,357, 5,327,590 und 5,546,751
des Anmelders erklärt
wurde, überschreitet
anfänglich
der Volumeneinlaßfluß den Pumpenbedarf
für Flüssigkeit
des angetriebenen, umschaltbaren, hydraulischen Motors 1.
Der übersteigende
Fluß fließt ab zu
dem Behälter über die
Abflußleitung 61 zwischen
den hydraulisch gekoppelten Einlaß-/Auslaß-Anschlüssen 63 bzw. 64 der
umschaltbaren hydraulischen Motoren 1 und 2. Wenn
die Drehung des angetriebenen umschaltbaren, hydraulischen Motors 1 wie
oben beschrieben auf einen Punkt beschleunigt, an dem der Volumeneinlaßbedarf
des pumpenden angetriebenen hydraulischen Motors das Abflußflüssigkeitsvolumen
von dem antreibenden, umschaltbaren Motor 2 überschreitet,
pumpt der angetriebene, umschaltbare Motor 1 von dem Behälter 23 über eine
Abflußleitung 61, und
ein überschreitender
Aus1aßfluß ist der
umschaltbaren Pumpe 16 mit Direktantrieb zugänglich, fließt aber
vorwiegend zu dem Behälter über den
Verteilerkanal 25, zwischen dem Stab 22 und dem
Bewegungsdurchgang 26 und der Abflußleitung 56 zu dem
Behälter 23.
Demnach ist der Volumen-Auslaßzweig 6 der
Hydraulik hydraulisch über
den Behälter mit
dem Einlaß-/Auslaß-Anschluß 63 des
angetriebenen, umschaltbaren hydraulischen Motors 1 gekoppelt.
Die Abflußleitung 61 kann
ein Flußbegrenzungselement 62 enthalten
für das
vorzugsweise Leiten des Auslaßflüssigkeitsabflusses
von dem Einlaß-/Auslaß-Anschluß 64 des
umschaltbaren Antriebsmotors 2 zu dem Einlaß-/Auslaß-Anschluß 61 des
umschaltbaren Motors 1 und umgekehrt, wenn der Umlauf umgedreht
wird. Ein geeignetes Flußbegrenzungselement
würde ein Überdruckventil
parallel mit einem Absperrventil sein, wodurch ein Fluß in einen
leicht begrenzten Fluß aus
der Leitung ermöglicht
wird, die die entsprechenden Einlaß-/Auslaß-Anschlüsse 63 und 64 der
umschaltbaren Motoren 1 und 2 verbindet.
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5 stellt
einen Hydraulikkreis dar, der durch die umschaltbare Pumpe 16 mit
Direktantrieb angetrieben wird, die die antriebsgekoppelten, zweifachen,
hydraulischen, umschaltbaren Hydraulikmotoren, die in 4 dargestellt
sind, antreibt, wobei der Hydraulikkreis eine Kombination eines
einzelnen Überdruckventils 37 und
einen Druck-(Unterbrechungs-) Schalter 35 aufweist, der
hydraulisch mit einem gemeinsamen Verteilerkanal 36a eines
typischen Durchgangventils 36 gekoppelt ist, das eine einzelne
Absperrventilkugel 38 aufweist. Jedes Ende des gemeinsamen
Verteilerkanals 36a des Durchgangventils 36 ist
zwischen einem der Verteilerkanäle 24 und 25 hydraulisch
gekoppelt, wobei die Verteilerkanäle an jedem Ende des Bewegungsdurchgangs 22 des
Verteilers 55 des erfundenen, zweifachen, gekoppelten Absperrventils
generell mit 54 bezeichnet sind. Durch Hinzufügen des
Durchgangventils 36 zu der Kombination wird ein höheres Hydraulikflüssigkeitsvolumen
in den entsprechenden Volumen-Auslaß- und Volumen-Einlaßzweigen 6 und 7 des
involvierten Hydraulikkreises zu dem Druckschalter 35 und
dem Überdruckventil 37 geleitet,
so daß die
Notwendigkeit für
separate Überdruckventile an
den entsprechenden Volumenauslaß-
und Volumeneinlaßzweigen 6 und 7 vermieden
wird. Der erfahrene Hydraulickonstrukteur wird daran erinnert, daß in dem
jeweiligen Hydraulikkreis der antriebsgekoppelten, zweifachen, hydraulischen,
umschaltbaren Hydraulikmotoren für
umschaltbare Aufwicklungssysteme der höhere Volumenzweig des Hydraulikkreisschalters
auf den Volumen-Auslaßzweig des
Hydraulickreises schalten werden.
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Die
erfundene zweifache, gekoppelte Absperrventilvorrichtung für eine umschaltbare
Hydraulikkraftquelle mit Direktantrieb ist im Zusammenhang mit:
(i) einem konventionellen Hydraulikkreis für einen Hydraulikzylinder,
der einen Stab ausfährt
und zurückholt,
der an einem Kolben befestigt ist, der sich in dem Zylinder entsprechend
dem Hydraulikflüssigkeitseinlaß von dem
involvierten Kreis, der durch die umschaltbare Hydraulikkraftquelle
mit Direktantrieb angetrieben wird, hin und her bewegt; und einem
Hydraulickreis, der durch eine umschaltbare Pumpe mit Direktantrieb
betrieben wird, wobei der Hydraulikkreis eine Kombination von antriebsgekoppelten, zweifachen,
hydraulische, umschaltbaren Hydraulikmotoren aufweist, bei denen
die Antriebe mechanisch gekoppelt sind zum Antreiben eines Aufwicklungssystems,
das eine Konstruktion wie eine Schwimmbad-Abdeckung vor und zurück über ein Schwimmbad
bewegt. Es sollte beachtet werden, daß Ingenieure und Konstrukteure
eine Hydraulik ausgestalten und bauen, die eine Vielzahl von hydraulischen
Bauelementen enthält,
die bidirektionale gerichtete Elemente von der Art oder ähnlich zu
denen, die hierin beschreiben wurden, aufweisen, das heißt, das
Systeme, die im wesentlichen dieselbe Funktion ausführen, im
allgemeinen auf dieselbe Weise, um im wesentlichen dasselbe Resultat
wie die oben beschriebenen Bauelemente erzielen, und das erfundene
System innerhalb des Bereichs der Erfindung liegen, die hierin beschreiben
wurde und in den beigefügten
Ansprüchen
spezifiziert worden ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine
erfundene zweifache, gekoppelte Absperrventilvorrichtung wird beschrieben
für eine
umschaltbare Hydraulikkraftquelle mit Direktantrieb für Hydraulikkreise,
die einen Verteiler, der mit den entsprechenden Einlaß-/Auslaß-Anschlüssen hydraulisch
gekoppelt ist, und einen Behälter
der Hydraulikkraftquelle enthält,
die einen Bewegungsdurchgang mit einem Mitteldurchgangs-Abfluß definiert,
der hydraulisch mit dem Behälter
gekoppelt ist, wobei jedes Ende des Bewegungsdurchgangs einen gewinkelten, ringförmigen Ventilsitz
aufweist, wobei dieser sich zu einem Verteilerkanal größeren Durchmessers öffnet, der
eine Absperrventilkugel enthält.
Eine Bewegungsstange mit einer Länge
größer als
und mit einem Umfangsdurchmesser geringer als die bzw. der des Bewegungsdurchgangs,
der in dem Bewegungsdurchgang angeordnet ist, verhindert, daß die entsprechenden
Absperrventilkugeln gleichzeitig an den Ventilsitzen an den entsprechenden
Enden des Bewegungsdurchgangs sitzen.