DE1184055B

DE1184055B - Hydraulisch angetriebenes Hubwerk

Info

Publication number: DE1184055B
Application number: DEK37841A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Ruppelt
Original assignee: KAEMPER MOTOREN GmbH
Current assignee: KAEMPER MOTOREN GmbH
Priority date: 1959-05-27
Filing date: 1959-05-27
Publication date: 1964-12-23

Description

Hydraulisch angetriebenes Hubwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch angetriebenes Hubwerk mit einfach wirkenden hy- draulischen Hubzylindern, denen wenigstens eine in nur einem Drehsinn elektromotorisch angetriebene Pumpe Druckmittel liefert.
Die Anlage weist ferner ein Steuerventil zur Richtungsänderung des Druckmittelstromes für Heben und Senken und ein zwischen Pumpe und Ölbehälter angeordnetes Rückschlagventil auf. Beim Senken wird die hydraulische Energie nicht wie sonst üblich durch Drosselventile od. dgl. vernichtet, sondern regenerativ dem Antriebsmotor zugeführt. Einerseits wird dadurch die Senkgeschwindigkeit durch die Fördermenge der Pumpe bestimmt, und andererseits wird die oftmals lästige Erwärmung der Druckflüssigkeit beim Senken vermieden.
Zur Erzeugung der Druckflüssigkeit ist eine starre oder eine in ihrer Fördergröße aber nicht in ihrer Förderrichtung veränderliche Pumpe vorgesehen, die beim Senkvorgang als Hydromotor wirkt. Als Antrieb dient ein in seiner Drehrichtung unveränderlicher Antriebsmotor, so daß wegen des gleichgerichteten Förderstromes zum Umschalten von Hub- auf den Senkvorgang ein in an sich bekanntes Steuerventil vorgesehen ist. Beim Hubvorgang fließt das von der Pumpe geförderte Öl über ein in der Saugleitung angeordnetes Rückschlagventil in bekannter Weise durch das Steuerventil zum einfach wirkenden Hubzylinder. Beim Senken des Zylinderkolbens wird erfindungsgemäß das zurückfließende Drucköl über das in einer anderen Schaltstellung stehende Steuerventil in die Eingangsleitung der Pumpe zwischen dieser und dem Rückschlagventil zugeführt. Dadurch wird die Pumpe beim Senken zum Hydromotor und die Senkenergie wird dem Antriebsmotor zugeleitet. Man erhält dadurch eine drosselfreie Hubwerksschaltung für einen einfach wirkenden Hubzylinder.
Es sind bereits hydraulisch angetriebene Hubwerke bekannt, bei denen die Senkenergie dem Antriebsmotor regenerativ zugeführt wird. Diese bestehen jedoch ausschließlich aus einer Pumpe und einem Hydromotor bzw. einem doppeltwirkenden Zylinder, die im geschlossenen Kreislauf geschaltet sind. Da hierbei die Drehrichtung des Hydromotors durch Ölstromänderung der Pumpe erfolgt, ist es unnötig, ein Steuerventil zwischenzuschalten. Der geschlossene Kreislauf, bei dem die Ein- und Ausgänge von Pumpe und Hydromotor bzw. doppeltwirkenden Zylindern miteinander verbunden sind, läßt sich jedoch bei einem einfach wirkenden Zylinder nicht verwirklichen.
Es sind zwar Hubwerke mit einfach wirkenden Zylindern bekannt, bei denen zum Senken der Last die Förderrichtung der Pumpe umgekehrt wird und nur ein Absperrventil zwischengeschaltet ist. Regelbare Pumpen lassen es im allgemeinen zu, daß ohne Drehrichtungswechsel nicht nur ihre Fördermenge verändert werden kann, sondern daß auch ihre Förderrichtung umkehrbar ist. Bei Verwendung einer starren Pumpe.besteht jedoch der Nachteil, daß die Drehrichtung der E-Motors umgekehrt werden muß und dieser dabei höher .beansprucht wird. Weiterhin tritt durch den Wechsel der Drehrichtung eine Verzögerung ein, so .daß ein schneller übergang von Heben auf Senken. oder umgekehrt nicht möglich ist.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Ausbildung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Anordnung eines einzelnen Hubzylinders mit Steuerventil und Pumpe, F i g. 2 die Altordnung zweier Hubzylinder mit je einem Steuerventil für wahlweises Schalten, F i g. 3 die Anordnung von zwei oder mehr Hubzylindern, die durch eine Pumpe wahlweise einzeln oder gemeinsam zu betätigen sind, F i g. 4 die Anordnung einer. Gleichgangsschaltung von zwei Hubzylindern, zwei Pumpen und einem gemeinsamen Antriebsmotor, F i g. 5 die Anordnung entsprechend F i g. 1 mit zwei hintereinanderliegenden Hubzylindern und einer Pumpe. F i g. 6 die Anordnung eines einzelnen Hubzylinders mit mehr als einem Steuerventil für wahlweises Zu- und Abschalten mehrerer, insbesondere starrer Pumpen unterschiedlicher Geschwindigkeiten für den Hub- und den Senkvorgang.
Zu der Hydraulikanlage gehören eine nur in einem Drehsinne angetriebene Pumpe 1, Rückschlagventil 2, Ölbehälter 3, 3a, Steuerventil 4 und einfach wirkender Hubzylinder 5 mit Kolben 6.
Von der Pumpenausgangsöffnung führt eine Leitung 8 zum Steuerventil 4, und eine weitere Leitung 7 führt vom Steuerventil 4 in die öleingangsleitung; und zwar mündet sie in diese Leitung zwischen der Pumpe 1 und dem Rückschlagventil z. Bei mehr als einem Steuerventil werden die Leitungen 7 zu einer gemeinsamen Leitung zusammengefußt.
Bei der Anordnung nach F i g. 1 saugt beim Heben des Hubwerkes die Pumpe 1 über das Ventil 2 Öl aus dem Behälter 3 und drückt es durch das nach links verschobene Steuerventil 4 in den Hubzylinder 5; der Kolben 6 hebt sich.
Beim Stillstand des Kolbens steht das Steuerventil 4 in der gezeichneten Mittellage. Die Hubleitung ist abgesperrt, und die Pumpe 1 fördert drucklos Öl in den Ölbehälter 3a.
Zum Senken wird das Steuerventil 4 nach rechts verschoben, und das vom Hubzylinder 5 unter Druck abfließende Öl gelangt über die Leitung 7 in die Öleingangsleitung der Pumpe 1; und zwar zwischen dieser und dem Rückschlagventil2. Während das Drucköl vom Hubzylinder 5 der Pumpe 1 zuströmt, ist deren Ausgangsöffnung mit der Abölleitung verbunden, so daß über die Leitung 8 und das Steuerventil 4 Drucköl in den Ölbehälter 3 a gelangt. Das Ventil 2 wird durch den Öldruck geschlossen.
Ist die Pumpe 1 fördermengenregelbar, dann kann die Hub- wie auch die Senkgeschwindigkeit beliebig geändert werden. Ist die Pumpe 1 mit einem selbsttätig wirkenden Leistungsregler bekannter Bauart ausgerüstet, dann werden kleine Lasten schnell gehoben und gesenkt und große Lasten langsam gehoben und gesenkt.
Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 mit zwei Hubzylindern 5 und einer Pumpe 1 entsprechen die Schaltvorgänge denen der F i g. 1. Je einem Hubzylinder 5 ist ein Steuerventil 4 zugeordnet. Die Leitungen 7 werden zusammengeführt, so daß eine gemeinsame Leitung in die Öleingangsleitung mündet. Die Leitung 8 führt über beide Steuerventile 4 zum Ölbehälter 3 a. Durch die Hintereinanderschaltung der beiden Steuerventile 4 in bezug auf den von der Pumpe 1 bei 8 austretenden Ölstrom zum Ölbehälter 3a, kann nur jeweils der eine oder der andere Zylinder 5 betätigt werden.
Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist die Ölleitung von der Pumpe 1 zum Ölbehälter 3 a in bezug auf die Steuerventile 4 parallel geschaltet, und der drucklose Umlauf der Pumpe in den Mittellagen der Steuerventile 4 wird durch ein Zwei-Wege-Ventil 9 erzielt.
Die Schaltvorgänge für Heben und Senken entsprechen im Prinzip denen der Anordnung gemäß F i g. 1. Durch die Parallelschaltung der Pumpenleitung von 8 ausgehend können die Zylinder 6 wahlweise einzeln oder gemeinsam betätigt werden.
Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 werden die beiden Pumpen 1 gleichen Förderstromes gemeinsam von einem Elektromotor 10 angetrieben. Die beiden Schaltungen für jeden Zylinder 5 entsprechen der gemäß F i g. 1.
Da beide Pumpen die gleiche Drehzahl aufweisen, ist auch ihre Fördermenge in der Zeiteinheit und bei gleichen Zylindern also auch die Hub- und Senkgeschwindigkeit gleich. #,' Verwendet man fördermengenregelbare Pumpen, dann müssen beide durch ein gemeinsames Gestänge so geregelt werden, daß ihre Fördermenge immer gleich ist.
Falls durch geringe Ungenauigkeiten in der Fördermenge oder in den Abmessungen der Zylinder oder durch andere Umstände, wie z. B. Leckverluste, geringe Abweichungen vom Gleichlauf eintreten, dann werden diese in den oberen oder unteren Endlagen wieder ausgeglichen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 bedarf keiner weiteren Erläuterung. Hier wird lediglich der Gleichlauf zweier Hubzylinder 5 in bekannter Weise durch Hintereinanderschaltung erreicht. Bezüglich des Hub- und Senkvorganges dieser beiden Zylinder gilt das gleiche wie bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen.
Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 sind für einen einzelnen Hubzylinder 5 mehr als ein Steuerventil 4 und eine Pumpe 1 vorhanden; z. B. die Steuerventile 4 a und 4 b und die Pumpen 1 a und 1 b.
Wird das Steuerventil 4a- allein betätigt, dann bestimmt die Pumpe 1 a die Hub- und Senkgeschwindigkeit des Hubwerkes. Für alleinige Betätigung des Steuerventils 4 b gilt entsprechend das gleiche. Wird das Steuerventil 4 b allein - betätigt, dann wird die Hub- und Senkgeschwindigkeit vergrößert, wenn die Pumpe 1 b mehr als die Pumpe 1 a fördert. Werden die Steuerventile 4 a und 4 b gemeinsam geschaltet; dann bestimmt die Fördermenge beider Pumpen die Hub- und Senkgeschwindigkeit.

Claims

Patentansprüche: 1. Hydraulisch angetriebenes Hubwerk mit einfach wirkenden Hubzylindern und wenigstens einer in nur einem Drehsinn angetriebenen Pumpe, einem Steuerventil zur Richtungsänderung des Ölstromes für Heben und Senken und einem zwischen der Pumpe und dem Ölbehälter angeordneten Rückschlagventil, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß eine Leitung (7) vom Steuerventil (4) in die öleingangsleitung der Pumpe (1) zwischen dieser und dem Rückschlsgventil (2) mündet, durch die während des Senkvorganges das vom Hubzylinder (5) zurückfließende Öl der Pumpe zuströmt, während die Pumpenausgangsöffnung mit der Abölleitung verbunden ist.
2. Hydraulisch angetriebenes Hubwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölausflußleitungen mehrerer Hubzylinder (5) hinter den Steuerventilen (4) in eine gemeinsame Förderleitung übergehen, die ebenfalls in die Öleingangsleitung der Pumpe (1) zwischen dieser und dem Rückschlagventil (2) mündet.
3. Hydraulisch angetriebenes Hubwerk nach Anspruch 1 mit mehr als einer Pumpe und jeder Pumpe zugeordnetem Steuerventil, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Leitung von einem Steuerventil (4a, 4b) in die Öleingangs- Leitung der ihr zugeordneten Pumpe (1 a, l b) zwischen dieser und dem ihr zugeordneten Rückschlagventil (2) mündet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 126134; USA.-Patentschrift Nr. 2 749 708; Zeitschrift »Fördern und Heben«, 1957, Heft 4, Aufsatz von Dr. Ing. Kurt B r e u e r, »Hafenkrane mit hydrostatischem Antrieb«, S.159 bis 162; Zeitschrift »Ölhydraulik und Pneumatik«, 1958, Heft 7, Aufsatz von Ing. Werner Dieter, »Der Gleichlauf von zwei oder mehreren hydraulischen Arbeitszylindern oder Motoren«, S. 241 bis 248.