DE1243518B - Mengenzuteileinrichtung fuer den Gleichlauf hydraulischer Mehrkolbenantriebe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

B30b

Deutsche Kl.: 58 a - 3

1 243 518
H30364Ib/58a
13.Juni 1957
29. Juni 1967
21. Dezember 1967

Auslegetag:

Ausgabetag:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung betrifft eine Mengenzuteileinrichtung für den Gleichlauf hydraulischer Mehrkolbenantriebe, wie z. B. hydraulische Pressen, Hebeeinrichtungen od. dgl. Diese Einrichtungen haben die Aufgabe, den einzelnen Arbeitszylindern je eine gleich große Druckmittelmenge zuzuleiten.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art werden Zahnradpaare verwendet, welche auf einer gemeinsamen Achse sitzen und durch die von einer Flüssigkeitspumpe unter Druck einströmende Flüssigkeit in Drehrichtung versetzt werden. Da infolge der gemeinsamen Achse alle Räder dieselbe Drehzahl haben, lassen sie auch jeweils nur dieselbe Flüssigkeitsmenge durchströmen. Jedes Zahnradpaar ist von einem besonderen Gehäuse umgeben, an welches die Flüssigkeitszu- und -ableitung anschließt.

Auf diese Weise soll jedes Zahnradpaar auf eine mit ihm in Verbindung stehende hydraulische Presse wirken und sämtliche Pressen infolge des in gleicher Menge zugeführten Druckmittels denselben Ausschub erreichen.

Da jedoch bekanntermaßen bei Flüssigkeitsverteileinrichtungen, welche mit Zahnrädern arbeiten, ebenso wie bei Zahnradpumpen, Ungenauigkeiten trotz genauester Zahnbearbeitung unvermeidlich sind, entstehen Flüssigkeitsschlupf- und Spaltverluste, die eine exakte Betätigung der hydraulischen Hebeeinrichtung in Frage stellen.

Hierbei ist außerdem neben der Mengenzuteileinrichtung noch eine weitere besondere Ventilsteuereinrichtung erforderlich, welche die Führung der Druckflüssigkeit des Systems regelt.

Bei derartigen Systemen ist es jedoch nur möglich, die Pressen mit Flüssigkeit zu beschicken, deren Druck in geringen Maßen entsprechend der verwendeten Pumpe veränderlich ist, so daß auch die Leistungsfähigkeit der Anlage in engen Grenzen liegt. Infolgedessen ist auch der Verwendungsbereich derartiger Anlagen beschränkt.

Weiter sind Mengenzuteileinrichtungen für den Gleichlauf hydraulischer Mehrkolbenantriebe bekannt, bei welchen die Arbeitszylinder mit den Zylindern von Fördereinrichtungen verbunden sind, durch die ein Ausgleich bei verschiedener Belastung der Arbeitskolben bewirkt werden soll. Die Kolben der Zylinder der Fördereinrichtungen sind durch gemeinsame Stangen verbunden, so daß die Förderkolben gleiche Mengen von Druckflüssigkeit zu den Arbeitszylindern bringen.

Bei derartigen Einrichtungen besteht jedoch keine Möglichkeit des Absperrens der zu den einzelnen Förderzylindern führenden Druckflüssigkeitsleitun-Mengenzuteileinrichtung für den Gleichlauf
hydraulischer Mehrkolbenantriebe

Patentiert für:

Adolf Höschle, Stuttgart, Ulmer Str. 196

Als Erfinder benannt:

Adolf Höschle, Stuttgart;

Dipl.-Ing. Fritz Dietrich, Stuttgart-Sillenbuch - -

gen, so daß stets nur alle Förderzylinder gemeinsam voll wirken können. Das Flüssigkeitsvolumen zur Betätigung der Fördereinrichtung läßt sich nicht verändern, und eine Möglichkeit der Regelung des Drucks der den hydraulischen Pressen zugeführten Druckflüssigkeit ist daher nicht vorhanden. Es wird, unabhängig von der Belastung, also den hydraulischen Pressen stets die gleiche Flüssigkeitsmenge unter gleichem Druck zugeleitet, so daß diese Anlagen vorwiegend mit verhältnismäßig geringem Wirkungsgrad arbeiten.

Bei Fördereinrichtungen mit einem auf mehrere Förderkolben wirkenden Hauptkolben, wobei die Förderkolben je auf einen Pressenkolben wirken, besteht ebenfalls keine Regelmöglichkeit für den Druck oder das Volumen der Flüssigkeit.

Bei diesen bekannten Einrichtungen sind außerdem die Zylinder, welche die Druckflüssigkeit erzeugen und fördern, jeweils getrennt voneinander angeordnet, so daß neben räumlich großen Abmessungen und damit erschwerter Einbaumöglichkeit z.B. an Fahrzeugen längere Verbindungsleitungen erforderlich sind, und erhöhtes Gewicht auftritt, wodurch auch vermehrte Herstellungskosten entstehen.

Die Erfindung geht aus von einer Mengenzuteileinrichtung für den Gleichlauf hydraulischer Mehrkolbenantriebe, die aus durch . eine gemeinsame Stange verbundenen, der Anzahl der Arbeitskolben entsprechenden Zuteilkolben besteht, die, je von Druckflüssigkeit beaufschlagt, in Zylindern verschiebbar sind. Es ist das Ziel der Erfindung, eine solche Einrichtung so auszubilden, daß bei etwa konstantem Pumpendruck an den Arbeitskolben der Einrichtung verschiedene Druckstufen einstellbar sind. Diese Aufgebe wird dadurch gelöst, daß die in den Zylinderraum vor dem vordersten Zuteilkolben der Zuteileinrichtung führende Druckmittelleitung nicht absperrbar ist, während die in die Zylinderräume vor den

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folgenden druckbetriebenen Zuteilkolben führenden sind je mit einem Mehrwegeventil 40, 41 und 42 Druckmittelleitungen jeweils mit einem Mehrweg- versehen.

ventil versehen sind. Wenn in diesen Leitungen die Mehrwegeventile

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel 40, 41 und 42 geschlossen sind, gelangt die gesamte des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt 5 von der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge in den

F i g. 1 die gesamte Einrichtung in schematischer Zylinderabschnitt des Kolbens 32, so daß jeder der Darstellung, vier Kolben 32, 33, 34 und 35 den vierten Teil des

F i g. 2 ein Einzelteil der Einrichtung im Längs- dem Kolbenquerschnitt entsprechenden Gesamtschnitt, drucks erhält. Dementsprechend ergibt sich der

Die vier hydraulischen Arbeitszylinder 1, 2, 3 und io Druck der aus den Zylinderabschnitten 28, 29, 30 4 sind durch Flüssigkeitsleitungen 5, 6, 7 und 8 mit und 31 den hydraulischen Arbeitszylindern zueiner Zuteileinrichtung 9 für die jedem einzelnen . geführten Flüssigkeit. Hierbei müssen die Mehrwege-Zylinder zuzuführende Flüssigkeitsmenge verbunden. ventile 40, 41 und 42 so gestellt sein, daß sie Luft Die Leitungen 5, 6, 7 und 8 münden am Arbeitszylin- hinter die Kolben 33, 34 und 35 gelangen lassen,
der jeweils hinter dem an seinem Hubbeginn befind- 15 Durch Zuführung der von der Pumpe kommenden liehen Kolben. ■ Druckflüssigkeit auch zu den Kolben 33, 34 oder 35

An den hydraulischen Arbeitszylindern 1, 2, 3 durch die Leitungen 37, 38 und 39 unter Öffnen der und 4 sind weiter Flüssigkeitsleitungen 10,11,12 und entsprechenden Mehrwegeventile 40, 41 und 42 läßt 13 angebracht, welche hinter dem an ihrem Hubende sich die Verschiebung der Kolben 32, 33, 34 und 35 befindlichen Pressenkolben einmünden. 20 unter abgestufter Drucksteigerung vornehmen, wo-

Die Leitungen 10, 11, 12 und 13 vereinigen sich in durch auch eine entsprechende Steigerung des einer Leitung 14, welche über ein Umschaltventil 15 Drucks der den hydraulischen Arbeitszylindern 1, 2, je nach Schaltstellung über die Leitung 16 mit einem 3 und 4 zugeführten Flüssigkeit und dementspre-Pumpensystem, bestehend aus einer Motorpumpe 17 chend einstufbare Leistungsregelung gemäß den je- und einer Handpumpe 18, und über die Leitung 19 25 weils vorliegenden Verhältnissen erzielt werden mit einem Flüssigkeitsbehälter 20 verbunden ist. kann.

Von der Mengenzuteileinrichtung 9 führt eine Lei- Die Rückführung der Kolben der hydraulischen

tung 21 über ein Umschaltventil 15 ebenfalls zum Arbeitszylinder 1, 2, 3 und 4 erfolgt durch Um-Pumpensystem 17, 18 und zum Flüssigkeitsbehäl- ' stellung des Umschaltventils 15 auf die gestrichelt ter20. 30 gezeigte Stellung. Die von der Pumpe durch die

Das Pumpensystem wird über die Leitung 22 vom Leitung 16 zugeführte Druckflüssigkeit gelangt durch Flüssigkeitsbehälter 20 mit Flüssigkeit gespeist. Von das Umschaltventil 15 und durch die an dieses ander Handpumpe 18 führt eine Leitung 23 über eine schließende Leitung 14 über die Verbindungsleitun-Rückstromsperre 24 zu der von der Motorpumpe 17 gen 10, 11,12 und 13 hinter die am Ende ihres Hubs über die Rückstromsperre 25 kommenden Leitung 16. 35 befindlichen Arbeitskolben und bewirkt deren Rück-

Die Rückstromsperren 24 und 25 lassen mir einen führung in die Ausgangsstellung, wobei durch die Durchfluß in den Pfeilrichtungen 26 und 27 zu und Arbeitskolben das Flüssigkeitsvolumen des Arbeitsermöglichen somit eine beliebige Betätigung der hubs durch die Leitungen 5, 6, 7 und 8 in die Zylin-Hand- und Motorpumpe ohne zusätzliche Umschält- derabschnitte 28, 29, 30 und 31 der Zuteileinrichtung einrichtung. 40 zurückgedrückt wird und dort die Kolben 32, 33, 34

Die Mengenzuteileinrichtung 9 besteht, wie F i g. 2 und 35 ebenfalls in ihre Ausgangsstellung zurückerkennen läßt, aus einem in Einzelabschnitte 28, 29, führt.

30 und 31 durch Trennwände unterteilten Zylinder. Die dabei durch die Kolben 32, 33, 34 und 35 ver-

In jedem Zylinderabschnitt befindet sich ein Kolben drängte Flüssigkeit strömt durch die Leitung 21 zum 32, 33, 34 und 35. Die Kolben sitzen auf einer ge- 45 Umschaltventil 15, das, wie gestrichelt gezeichnet, meinsamen Kolbenstange 36. Die Zylinder 28, 29 eingestellt ist, und hierauf über die Leitung 19 zum und 30 sowie die Kolben 32, 33 und 34 haben gleiche Behälter 20.

Durchmesser. Der Zylinder 31 und der Kolben 35 Die das Rückführen bewirkende Flüssigkeitshaben einen uin den Querschnitt der Kolbenstange menge wird beim Arbeitshub der Arbeitskolben durch geringeren Durchmesser, so daß bei der Verschie- 5° die Leitungen 10, 11, 12 und 13" in die Leitung 14 bung der Kolben 32, 33, 34 und 35 daher gleiche und über das in der mit ausgezogenen Linien ge-Flüssigkeitsmengen verdrängt werden. zeigten Stellung befindliche Umschaltventil 15 durch

Die vom Pumpensystem 17, 18 geförderte Druck- die Leitung 19 zum Behälter 20 geleitet,
flüssigkeit strömt über die Leitung 16 zum Um- Bei Ausfall der Motorpumpe 17 durch Betriebsschaltventil 15, der sich in der mit ausgezogenen 55 störung od. dgl. kann die Förderung der Druck-Linien gezeigten Stellung befindet, und gelangt weiter flüssigkeit .ohne Umstellung mit Hilfe der Handdurch die Leitung 21 hinter den Kolben 32. Dieser pumpe 18 erfolgen, wobei durch die Rückstrom-Kolben wirkt nun als Arbeitskolben, welcher die sperren 24 und 25 der Zufluß der Druckflüssigkeit Kolben 33, 34 und 35 ebenfalls bewegt. Die von den zum Umschaltventil 15 selbsttätig in der richtigen Kolben 32, 33, 34 und 35 hierbei verdrängten Flüs- 60 Weise vor sich geht.

sigkeitsmengen gelangen durch die Leitungen 5, 6, 7 Bei der oben beschriebenen Einrichtung lassen

und 8 in die hydraulischen Arbeitszylinder 1, 2, 3 sich also entsprechend dem vorhandenen Druck- und 4 und bewirken dort das absolut gleichmäßige bedarf der hydraulischen Arbeitszylinder durch Ausfahren der Kolben, so daß die gewünschte Regelung der beaufschlagten Zahl der Kolben der Arbeitsleistung vollzogen wird. Von der Leitung 21 65 Flüssigkeitszuteileinrichtung die Drücke der den führen weitere Leitungen 37, 38 und 39 in die Zylin- hydraulischen Arbeitszylindern zugeführten Flüssigderabschnitte hinter den am Hubbeginn stehenden keitsmengen abstufen. Die Flüssigkeitszuteileinrich-Kolben 33, 34 und 35. Die Leitungen 37, 38 und 39 tung ist daher zugleich Flüssigkeitsbehälter für die

Arbeitszylinder. Hierbei pendelt die Flüssigkeit lediglich zwischen der Zuteileinrichtung und den Arbeitszylindern hin und her, so daß einmal eine sehr einfache Bauweise erzielt und durch völligen Abschluß des Systems eine Verunreinigung vermieden und damit größte Betriebssicherheit ohne Fehlerquellen, hervorgerufen durch Luftpolster bzw. Verunreinigungen, ermöglicht wird.

Die Flüssigkeitszuteileinrichtung erfüllt auf diese Weise eine doppelte Aufgabe, da sie außer der genauen Dosierung der jedem hydraulischen Arbeitszylinder zuzumessenden Flüssigkeitsmenge zugleich auch als deren stufenweise regelbarer Druckerzeuger wirkt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Mengenzuteileinrichtung für den Gleichlauf hydraulischer Mehrkolbenantriebe, die aus durch

   eine gemeinsame Stange verbundenen, der Anzahl der Arbeitskölbeii entsprechenden Zuteilkolben besteht, je von Druckflüssigkeit beaufschlagt in Zylindern verschiebbar sind, d a du ich gekennzeichnet, daß die in den ZyÜnderraum vor dem vordersteh Zuteükolben (32) der Zuteileinrichtung (9) führende DruckmitteÜeitüng (21) nicht absperrbar ist, während die in die Zylihderräume vor den folgenden druckbetriebenen Zuteiikolben (33, 34, 35) führenden Druekmitteizuleitungen (37, 38, 39) jeweils mit einem Mehrwegventil (40, 41, 42) versehen sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 803 020;
   britische Patentschrift Nr. 632 107;
   französische Patentschrift Nr. 1 090 376.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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