DE1143684B

DE1143684B - Overpressure device for hydraulic systems

Info

Publication number: DE1143684B
Application number: DEST16379A
Authority: DE
Inventors: Carl F Swenson
Original assignee: STAR PARTS Inc
Current assignee: STAR PARTS Inc
Priority date: 1960-04-20
Filing date: 1960-04-20
Publication date: 1963-02-14

Description

Überdruckeinrichtung für hydraulische Systeme Die Erfindung bezieht sich auf eine Überdruckeinrichtung für hydrauliscre Systeme mit einem das überschüssige Druckmittel aufnehmenden Druckbehälter unter Verwendung von zwei in Schließrichtung vorbelasteten Überdruckventilen mit gleicher Betätigungsrichtung, von denen das zweite konzentrisch im ersten angeordnet ist und seinen Sitz auf einer in den Ablauf mündenden Bohrung desselben hat.Overpressure device for hydraulic systems The invention relates on an overpressure device for hydraulic systems with one the excess Pressure vessel receiving pressure medium using two in the closing direction preloaded pressure relief valves with the same actuation direction, of which the the second is arranged concentrically in the first and is seated on one in the drain opening bore of the same.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art hat es sich als nachteilig herausgestellt, daß sie aufwendig sind und ihr Raumbedarf infolgedessen groß ist.In known devices of this type, it has been found to be disadvantageous found that they are expensive and their space requirement is large as a result.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überdruckeinrichtung der eingangs genannten Art unter Beseitigung der vorgenannten Nachteile weiter auszugestalten.The object of the invention is to provide an overpressure device of the initially mentioned to further develop mentioned type while eliminating the aforementioned disadvantages.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Sitz des ersten Überdruckventils durch eine rohrförmige Verlängerung der zum Behälter führenden Leitung gebildet wird, über die sich das Verschlußstück radial so weit hinaus erstreckt. daß es eine in Öffnungsrichtung druckbeaufschlagte Fläche bildet und daß das bei der Öffnung des zweiten Überdruckventils unter umgekehrten Druckverhältnissen zurückströmende Druckmittel durch rückwärtige Bohrungen des ersten Überdruckventils durch die Leitung abströmt, durch die zuvor überschüssiges Druckmittel zum ersten Überdruckventil geleitet wurde.An essential feature of the invention is that the seat of the first pressure relief valve by a tubular extension of the to the container leading line is formed over which the closure piece extends radially so far extends beyond. that it forms a surface acted upon by pressure in the opening direction and that the opening of the second pressure relief valve under reverse pressure conditions pressure medium flowing back through the rear bores of the first pressure relief valve flows through the line, through the previously excess pressure medium to the first Relief valve was passed.

Damit ist der Vorteil verbunden, daß nunmehr nur zwei Leitungen statt bisher drei erforderlich sind, wodurch nicht nur eine Vereinfachung und Verbilligung dieser Einrichtung erzielt werden, sondern auch die Betriebssicherheit erhöht ist.This has the advantage that now only two lines take place so far three are required, which not only simplifies and makes cheaper this facility can be achieved, but also the operational safety is increased.

In vorteilhafter Weise ist der Behälter mit einem zu ihm koaxial liegenden Gehäuse verbunden, das eine die beiden Überdruckventile enthaltende Kammer aufweist, in die sich die rohrförmige Verlängerung der zum Behälter führenden Leitung erstreckt.The container is advantageously provided with a container which is coaxial with it Housing connected, which has a chamber containing the two pressure relief valves, into which the tubular extension of the line leading to the container extends.

Weitere wesentliche Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 eine schematische teilweise Seitenansicht einer Zeilengießmaschine unter Verwendung eines Hydrauliksystems mit der Einrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 einen teilweisen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1 und Fig.3 einen vertikalen Schnitt in vergrößertem Maßstab durch den Druckbehälter und die Überdruckeinrichtung gemäß der Erfindung. In Fig. 1 ist ein Teil einer Zeilengießmaschine wiedergegeben, mit der eine automatische Zentriervorrichtung verbunden ist, welche auf dem Arm 22 des Spannrahmens der Maschine ruht. Der Arm 22 ist an seinem unteren Ende mit dem horizontalen Querhaupt 23 gelenkig verbunden und an seinem oberen Ende mittels einer Spannschraube 25 an einem oberen Arm 24 befestigt.Further essential details, advantages and features of the invention result from the description. In the drawing the invention is for example Fig. 1 illustrates a schematic partial side view a line caster using a hydraulic system with the device according to the invention, Fig. 2 is a partial section along line 2-2 in Fig. 1 and 3 shows a vertical section on an enlarged scale through the pressure vessel and the overpressure device according to the invention. In Fig. 1 is part of a line caster reproduced, with which an automatic centering device is connected, which rests on the arm 22 of the tenter frame of the machine. The arm 22 is at its lower End hinged to the horizontal crosshead 23 and at its upper end attached to an upper arm 24 by means of a clamping screw 25.

Zwischen einem Paar vertikaler Stützarme 26 (s. Fig. 2) ist ein Druckzylinder 27 angeordnet, der einen Kolben 28 aufweist, dessen Kolbenstange sich durch eine Öffnung im Kopf des Druckzylinders nach oben erstreckt. Die unteren Enden der Stützarme 26 sind starr an einem einen Teil der Zeilengießmaschine bildenden Arm 30 befestigt.A pressure cylinder 27 is arranged between a pair of vertical support arms 26 (see FIG. 2) and has a piston 28 , the piston rod of which extends upwards through an opening in the head of the pressure cylinder. The lower ends of the support arms 26 are rigidly attached to an arm 30 which forms part of the line caster.

Am oberen Ende der Kolbenstange 29 ist ein Stein 31 befestigt, der eih Paar sich nach oben erstreckender Arme 32 besitzt, die gemeinsam eine Welle 33 tragen, um welche eine mit 34 bezeichnete Rolle zwischen diesen Armen umläuft. Die äußeren Enden der Welle 33 durchsetzen Längsschlitze 35 in den Stützarmen 26, welche Schlitze als Führungen für die hin- und hergehenden vertikalen Bewegungen des Steins 31 dienen.At the upper end of the piston rod 29, a stone 31 is attached, the Eih pair of upwardly extending arms 32 which together form a shaft 33 wear around which a designated 34 roller rotates between these arms. The outer ends of the shaft 33 pass through longitudinal slots 35 in the support arms 26, which slots act as guides for the reciprocating vertical movements of the stone 31 serve.

Die oberen Enden der Stützarme 26 laufen in Lagern 36 aus, in welchen die_Hauptnockenwelle 37 umläuft. Ein Steuernocken 38, dessen umlaufende Außenfläche dem Umfang der Rolle 34 anliegt, welche sich abwärts und aufwärts in Abhängigkeit von den Konturen des Nockens 38 bewegt und hierbei die Vertikalbewegung des Kolbens 28 über den Stein 31 und die Kolbenstange 29 steuert, ist fest mit der Welle 37 verbunden und läuft mit dieser um. Das eine Ende eines Rohres 41 ist mit dem Boden des Druckzylinders 27 verbunden, während das andere Ende desselben mit dem Boden des Servozylinders 42 verbunden ist, welcher einen vertikalen Kolben 43 aufweist, der seinerseits eine sich nach oben erstreckende Kolbenstange 44 besitzt, die gegen eine in einem Ansatz 45 gelagerte Stellschraube stößt, welche einige der inneren Elemente des Zentriermechanismus betätigt. Mittels geeigneter Fittinge stellt das Rohr 41 eine hydraulische Verbindung zwischen dem Inneren des Druckzylinders 27 und dem des Servozylinders 42 her, wodurch die Abwärtsbewegung des Kolbens 28 eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 43 bewirkt, wenn der größere Lappen des Nockens 38 die Rolle 34 nach unten drückt. Wenn der Nocken 38 umläuft und die Rolle 34 von dem Druck entlastet ist, bewegt sich der Kolben 28 infolge einer nicht widergegebenen Rückschlagfeder aufwärts, wodurch der Kolben 43 abwärts bewegt wird, so daß das hydraulische Druckmittel durch die Leitung 41 in das Innere des Zylinders 27 zurückströmt. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 28 bewegt sich der Anschlag 45 ebenfalls durch die Schwerkraft unter dem Gewicht des Elements der Zentriervorrichtung 21 abwärts.The upper ends of the support arms 26 terminate in bearings 36 in which the main camshaft 37 rotates. A control cam 38, the circumferential outer surface of which rests against the circumference of the roller 34, which moves downwards and upwards depending on the contours of the cam 38 and controls the vertical movement of the piston 28 via the stone 31 and the piston rod 29, is fixed to the shaft 37 connected and circulates with it. One end of a tube 41 is connected to the bottom of the pressure cylinder 27, while the other end of the same is connected to the bottom of the servo cylinder 42, which has a vertical piston 43, which in turn has an upwardly extending piston rod 44 which against a in a shoulder 45 mounted adjusting screw pushes which actuates some of the inner elements of the centering mechanism. By means of suitable fittings, the tube 41 establishes a hydraulic connection between the interior of the pressure cylinder 27 and that of the servo cylinder 42, whereby the downward movement of the piston 28 causes the piston 43 to move upward when the larger lobe of the cam 38 presses the roller 34 downwards. When the cam 38 rotates and the roller 34 is relieved of the pressure, the piston 28 moves upwards due to a non-reproduced return spring, whereby the piston 43 is moved downwards, so that the hydraulic pressure medium through the line 41 into the interior of the cylinder 27 flows back. During the downward movement of the piston 28, the stop 45 also moves downward by gravity under the weight of the element of the centering device 21.

Da die Aufwärtsbewegung des Anschlags 45 voll zur Funktion der Elemente des Zentriermechanismus gewonnen wird, wird offenbar, daß dies allein sich durch die Erzeugung eines Überdrucks in dem Hauptzylinder 27 ergibt. Wenn der Kolben 43 die untere Grenze seines Hubs erreicht, wird ein Überdruck durch eine Einrichtung aufgenommen, welche in geeigneter Weise in einem an den Stützarmen 26 befestigten Gehäuse gelagert ist.Since the upward movement of the stop 45 fully contributes to the function of the elements of the centering mechanism is obtained, it becomes evident that this is achieved by itself the generation of an overpressure in the master cylinder 27 results. When the piston 43 reaches the lower limit of its stroke, an overpressure is created by a device added, which are fastened in a suitable manner to the support arms 26 Housing is stored.

Die Überdruckeinrichtung ist im allgemeinen mit 47 bezeichnet: Der Boden der Einrichtung besteht aus einem Gehäuse 48 aus Aluminium od. dgl. mit einer seitlichen Gewindebohrung 49 zur Aufnahme eines Gewindenippels 50, der das Gehäuse 48 mit dem Inneren des Druckzylinders.27 verhindert.The overpressure device is generally designated 47: The Bottom of the device consists of a housing 48 made of aluminum or the like. With a lateral threaded bore 49 for receiving a threaded nipple 50, which the housing 48 with the interior of the printing cylinder. 27 prevented.

Das innere Ende der Bohrung 49 steht mit einer vertikalen zentralen Kammer 53 in Verbindung.The inner end of the bore 49 is in communication with a vertical central chamber 53.

In der Kammer 53 ist ein erstes Überdruckventil 54 mit einem Verschlußstück 55 zentral angeordnet. Es besitzt eine Längsbohrung 56. Der Umfang des Verschlußstücks 55 ist größer als der des übrigen Überdruckventils 54 und bildet einen Ansatz, auf welchem sich das eine Ende der Feder 58 abstützt, deren anderes Ende an der Stirnseite 59 der Mutter 61 anliegt, welche in den Boden des Gehäuses 48 eingeschraubt ist. Die Mutter 61 besitzt ein Paar sich einwärts erstreckender Ausnehmungen 62, die die Klauen eines Schraubenschlüssels zwecks Einstellung in der Kammer 53 aufnehmen können. Die Mutter 61 wcie weiter einen ringförmigen Fortsatz 63 auf; der einen O-Ring 64 aufnimmt.In the chamber 53 is a first pressure relief valve 54 with a closure piece 55 centrally arranged. It has a longitudinal bore 56. The circumference of the closure piece 55 is larger than that of the rest of the pressure relief valve 54 and forms an approach which one end of the spring 58 is supported, the other end on the end face 59 of the nut 61, which is screwed into the bottom of the housing 48, rests. The nut 61 has a pair of inwardly extending recesses 62 which receive the claws of a wrench in the chamber 53 for adjustment can. The nut 61 also has an annular extension 63; the one O-ring 64 receives.

Die Mutter 61 ist mit einer zentralen Bohrung versehen, welche den untern Teil des Überdruckventils 54 in dichtem Gleitsitz aufnimmt. Dieses besitzt seinerseits eine Ringnut 65 zur Aufnahme eines O-Rings 66. Das Verschlußstück 55 ist mit einer Ausnehmung 67 zur Aufnahme einer Dichtung 68 versehen.The nut 61 is provided with a central bore which the receives the lower part of the pressure relief valve 54 in a tight sliding fit. This owns in turn an annular groove 65 for receiving an O-ring 66 is provided with a recess 67 for receiving a seal 68.

Ein Stück vom oberen Ende des Verschlußstücks i 55 entfernt, trägt die Bohrung 56 eine Schulter 71 als Sitz für das Verschlußstück 72 eines zweiten Überdruckventils mit der Feder 73. Das untere Ende der Feder 73 stützt sich auf dem inneren Ende einer mit 74 bezeichneten, die Bohrung 56 abschließenden Halteschraube 74 ab. Diese Halteschraube 74 besitzt eine Ringnut 75 zur Aufnahme eines O-Rings 76. In das Überdruckventil 54 ist ein Paar Queröffnungen 77 eingebohrt.A distance from the upper end of the locking piece i 55 carries the bore 56 a shoulder 71 as a seat for the locking piece 72 of a second Pressure relief valve with the spring 73. The lower end of the spring 73 is supported the inner end of a designated with 74, the bore 56 closing retaining screw 74 from. This retaining screw 74 has an annular groove 75 for receiving an O-ring 76. A pair of transverse openings 77 are drilled into the pressure relief valve 54.

Auf den Kopf des Ventilgehäuses 48 ist ein zylindrisches Rohr 81 aufgesetzt, dessen Inneres als Behälter für die hydraulische Flüssigkeit dient. Dieses Rohr 81 kann aus undurchsichtigem, durchscheinendem oder durchsichtigem Material bestehen Das untere Ende des Rohres 81 steht in festem Eingriff mit einer Schulter 82 um das Gehäuse 48. Das Gehäuse 48 erstreckt sich ein kurzes Stück in das Rohr 81 hinein und trägt eine Ringnut 83 zur Aufnahme eines mit 84 bezeichneten O-Rings. Auf das Rohr 81 ist ein Deckel 85 aufgesetzt, der einen sich abwärts erstreckenden Flansch 86 trägt, welcher in festem Eingriff mit der oberen Kante des Rohres 81 steht. Ein Teil des Deckels 85 erstreckt sich in das Rohr 81 hinein und trägt eine Ringnut 87 zur Aufnahme eines 0-Rings 88. Der Deckel 85 ist mit einer Füllöffnung 89 versehen. Diese wird durch eine Schraube 91 verschlossen, die ebenfalls eine Ringnut 92 zur Aufnahme eines O-Rings 93 aufweist.A cylindrical tube 81 is placed on the head of the valve housing 48, the inside of which serves as a container for the hydraulic fluid. This pipe 81 can be made of opaque, translucent, or translucent material The lower end of the tube 81 is firmly engaged with a shoulder 82 around the housing 48. The housing 48 extends a short distance into the tube 81 and carries an annular groove 83 for receiving an O-ring designated 84. On the On tube 81 is a cover 85 which has a downwardly extending flange 86 which is in firm engagement with the upper edge of the tube 81. A Part of the cover 85 extends into the tube 81 and carries an annular groove 87 for receiving an O-ring 88. The cover 85 is provided with a filling opening 89. This is closed by a screw 91, which also has an annular groove 92 for Has receiving an O-ring 93.

Im Rohr 81 erstreckt sich längs ein Schaft 95, dessen unteres Ende in das Gehäuse 48 eingeschraubt ist. Am oberen Ende des Behälters und den Schaft 95 umgebend, ist ein Filterkorb 96 angeordnet, der durch die Feder 97 gegen den Deckel 85 gedrückt wird, während das untere Ende der Feder 97 an einem den Schaft 95 quer durchsetzenden Bolzen 98 anliegt.A shaft 95 extends along the length of the tube 81, the lower end of which is screwed into the housing 48. At the top of the container and the shaft 95 surrounding, a filter basket 96 is arranged, which by the spring 97 against the Lid 85 is pressed while the lower end of the spring 97 on one of the shaft 95 transversely penetrating bolt 98 is applied.

Der Unterteil des Schaftes 95 ist mit einer längsgerichteten Bohrung 101 versehen, und nahe ihrem oberen Ende ist eine Mehrzahl von Queröffnungen 102 angeordnet. Das untere Ende des Schaftes 95 -rstreckt sich ein kurzes Stück in die Kammer 53 hinein und liegt an der Dichtung 68 an.The lower part of the shaft 95 has a longitudinal bore 101, and near its upper end are a plurality of transverse openings 102 arranged. The lower end of the shaft 95 extends a short distance into the Chamber 53 and rests against the seal 68.

Beim Abwärtszug des Kolbens 28 im Druckzylinder 27 wird der hydraulische Druck durch das Rohr 41 auf den Servozylinder 42 übertragen, wodurch eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 43 in diesem erzeugt wird.When the piston 28 is pulled down in the pressure cylinder 27, the hydraulic Pressure is transmitted through the pipe 41 to the servo cylinder 42, causing an upward movement of the piston 43 is generated in this.

Da das Maß der Vertikalbewegung des Anschlags 45 variabel ist, und zwar in Abhängigkeit von den verschiedenen vorbestimmten festen Einstellungen für die inneren Organe der automatischen Zentriervorrichtung, ist es, erforderlich, die volle Längsbewegung dieses Anschlags für eine bestimmte Einstellung sicherzustellen und einen einheitlichen hydraulischen Druck über den gesamten Hub des Anschlags zu erzielen. Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß der Maximalhub, welchen der Anschlag 45 erfordert, geringer ist als der Maximalhub, den der Servokolben 43 unter dem von dem Druckzylinder 27 gelieferten Druck auszuführen vermag. Wenn der Servokolben 43 die durch die Einstellung des Anschlags 45 bestimmte obere Grenze seines Hubs erreicht hat, so tritt die von dem Druckzylinder 27 verdrängte Flüssigkeit durch den Nippel 50 und strömt in die Kammer 53 der Überdruckeinrichtung und von dort durch die Öffnungen 77 in die Bohrung 56.Since the amount of vertical movement of the stop 45 is variable, and depending on the various predetermined fixed settings for the internal organs of the automatic centering device, it is necessary to ensure the full longitudinal movement of this stop for a given setting and a uniform hydraulic pressure over the entire stroke of the stop to achieve. The device is designed so that the maximum stroke which the Requires stop 45 is less than the maximum stroke that the servo piston 43 takes capable of executing the pressure supplied by the printing cylinder 27. When the servo piston 43 the upper limit of its stroke determined by the setting of the stop 45 has reached, the liquid displaced by the pressure cylinder 27 passes through the nipple 50 and flows into the chamber 53 of the overpressure device and from there through the openings 77 into the bore 56.

Wenn der Druck in der Kammer 53 über das Maß ansteigt, welches durch die Feder 58 infolge Einstellung der Mutter 61 festgesetzt ist, so wird eine Abwärtsbewegung des Überdruckventils 54 aus gelöst. Auf diese Weise strömt überschüssige Flüssigkeit aufwärts und durch die Bohrungen 101 und 102 in den Behälter. Dabei wird verhindert, daß der Flüssigkeitsstrom durch die Bohrung 63 durchtritt, da das kugelförmige Überdruckventil 72 durch den durch die Federwirkung 73 unterstützten Flüssigkeitsdruck gegen ihren Sitz 71 gepreßt wird.If the pressure in the chamber 53 rises above the level which is set by the spring 58 as a result of the adjustment of the nut 61, a downward movement of the pressure relief valve 54 is released. In this way, excess liquid flows upward and through the bores 101 and 102 into the container. This prevents the flow of liquid from passing through the bore 63, since the spherical pressure relief valve 72 is pressed against its seat 71 by the liquid pressure supported by the spring action 73.

Das Überdruckventil 54 arbeitet nach dem Prinzip der ungleichen Druckkräfte. Die Stirnfläche des Verschlußstücks 55 stellt der Flüssigkeit eine größere Fläche entgegen als die Fläche der rückwärtigen ringförmigen Schulter. Dementsprechend ist das Überdruckventil 54, wenn in der Kammer 53 vorbestimmte Druckverhältnisse herrschen, bestrebt, sich entgegen der Wirkung der Feder 58 nach unten zu bewegen.The pressure relief valve 54 works on the principle of unequal pressure forces. The end face of the closure piece 55 provides a larger area for the liquid opposite than the surface of the rear annular shoulder. Accordingly is the pressure relief valve 54 when in the chamber 53 predetermined pressure conditions prevail, endeavors to move against the action of the spring 58 downwards.

Unter dem aufwärts gerichteten Rückhub des Kolbens 28 im Druckzylinder 27, wodurch ein Unterdruck innerhalb der Kammern 53 und 56 entsteht, bewirkt der größere Druck der Flüssigkeit in dem Behälter eine Abwärtsbewegung des Überdruckventils 72 entgegen der Wirkung der Feder 73, so daß die Flüssigkeit abwärts in die Bohrung 56 strömt und durch die Öffnungen 77 in die Kammer 53 und von dieser durch den Nippel 50 zu dem Druckzylinder 27.Under the upward return stroke of the piston 28 in the pressure cylinder 27, which creates a negative pressure within the chambers 53 and 56, the greater pressure of the liquid in the container causes a downward movement of the pressure relief valve 72 against the action of the spring 73, so that the liquid downwards in the bore 56 flows and through the openings 77 into the chamber 53 and from there through the nipple 50 to the pressure cylinder 27.

Claims

CLAIMS: 1. Pressure device for hydraulic systems with the excess pressure medium-receiving pressure vessel using two pre-loaded in the closing direction pressure relief valves with the same operating direction, the second of which is disposed concentrically in the first and has its seat of the same on an opening into the drain hole, characterized characterized in that the seat of the first pressure relief valve (54) is formed by a tubular extension of the line leading to the container (81), over which the closure piece (55) extends radially so far that it forms a surface acted upon by pressure in the opening direction and that the pressure medium flowing back under reverse pressure conditions when the second pressure relief valve (72) is opened flows out through the rear bores (77) of the first pressure relief valve (54) through the line (50) through which the excess pressure medium was passed to the first pressure relief valve (54) .

2. Device according to claim 1, characterized in that the container (81) with a housing (48) lying coaxially to it is connected, one of which is the two pressure relief valves containing chamber (53), in which the tubular extension of the for Container (81) leading line extends.

3. Device according to claim 2, characterized characterized in that in the housing (48) to adjust .. the tension of a spring (58) of the first pressure relief valve a nut (61) on which one end of this Spring (58) is supported, is arranged adjustable.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second pressure relief valve (72) has a spring (73), the tension of which by means of a retaining screw (74) on which one end of this spring (73) is supported , is adjustable. Documents considered: German Patent No. 970609; British Patent Nos. 586 727, 760 010; U.S. Patent Nos. 2,264,375, 2,349,137, 2,420,394, 2,665,704, 2,827,075.