DE1293032B

DE1293032B - Hydraulische Anlage mit Vielfach-Dosierpumpe zum synchronen Betaetigen einer Vielzahl von Arbeitszylindern

Info

Publication number: DE1293032B
Application number: DEB71893A
Authority: DE
Inventors: Bieri; Dipl-Techniker Hans
Original assignee: BIERI MASCHINENFABRIK AG H
Current assignee: BIERI MASCHINENFABRIK AG H
Priority date: 1962-05-14
Filing date: 1963-05-14
Publication date: 1969-04-17
Also published as: GB1022577A; AT240665B; US3192718A; CH408350A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum und daß ein weiteres Ventil über eine Leitung mit

synchronen Betätigen einer Vielzahl von Arbeitszylin- dem Auslaßventil in Verbindung steht, über welches

dem einer hydraulischen Anlage mittels einer Viel- das aus den Arbeitszylindern entnommene Volumen

fach-Dosierpumpe sowie auf die zur Durchführung durch den Pumpenzylinder gegen Überdruck ausge-

dieses Verfahrens verwendete Anlage. 5 stoßen wird.

Die an eine hydraulische Anlage zum Heben, Ab- Die Erfindung besteht ferner in der Anwendung

senken und Verschieben großer Lasten, wie z. B. gan- des Verfahrens unter Benutzung der hydraulischen

zer Bauwerke, naturgewachsener Objekte u. dgl., zu Anlage mit Vielfach-Dosierpumpe zum Heben, Sen-

stellenden Anforderungen sind: ken und Verschieben von Lastobjekten.

ίο Der Erfindungsgegenstand ist anschließend an

Genügend genaue, zwangläufige und möglichst Hand eines auf der Zeichnung dargestellten Ausfüh-

lastunabhängige Synchronisation praktisch aller rungsbeispiels näher erläutert,

verwendeten Arbeitszylinder. Fig. 1 zeigt ein Prinzipschema der hydraulischen

..,.. ,. . „ . , , ... . ,, Anlage mit einer Vielfach-Dosierpumpe, und

Möglichst große jedoch variierbare Anzahl von _p. ₂ ^. _{dnen Axialschni}£ _{durch einen Pum}.

anschheßbaren Arbeitszylindern. penzylinderblock.

Möglichst unbeschränkte Größe der Arbeits- . ^Die veranschaulichte, hydraulische Anlage weist zylinder, sowohl bezüglich Kolbendurchmesser ^eme ™^{ttels emes} Elektromotors 1 durch einen Exals auch bezüglich Kolbenhub. zenter2 angetriebene Radialkolbenpumpe auf, von

2o deren Zylindern im Schema nach Fig. 1 nur zwei

Halten der Last ohne ungewolltes Absinken in Zylinder 3 mit je einem Pumpenkolben 4 gezeigt sind, jeder beliebigen Zwischenstellung. Gemäß F i g. 2 wird der im Zylinder 3 genau einge

paßte Pumpenkolben 4 bei jeder Umdrehung des

Absenken der vollen Nutzlast mit derselben ge- Exzenters 2 einmal durch einen Stößel 5 nach links nauen Synchronisation. 25 verschoben. Hierbei wird das den Pumpenzylinder 6

ausfüllende hydraulische Medium, z. B. öl, über ein

Einfache, ven technischen Laien verlegbare In- Auslaßventil 7 durch eine mit einem Absperrhahn 8 stallation. versehene Leitung 9 in eine Leitung 10 zu den

Druckräumen 11 von zwei mit dem Pumpenzylinder 3

Keines der heute bekannten Verfahren zur Bewir- 30 zu einer Arbeitseinheit zusammengeschlossenen Arkung des Gleichlaufes zweier oder mehrerer Arbeits- beitszylindern 12 gepreßt, die mit je einem verschiebzylinder erfüllt alle die vorstehenden Bedingungen in baren Kolben 13 versehen sind. Ist der Absperrbefriedigendem Maße. hahn 8 geschlossen, so gelangt das aus dem Pumpen-Die einen (Mengenteiler, mechanisch-hydraulisch zylinder 6 ausgestoßene Öl über ein weiteres Ventil gesteuerte Gleichlaufsysteme) erlauben nur die Syn- 35 14 in eine Sammelleitung 15 und weiter über ein chronisation weniger Zylinder. Andere (Mehrkam- Vorspannventil 16 durch eine Leitung 17 in ein ölmer-Gleichlaufgeräte) sind beschränkt in Anzahl und reservoir 18.

Größe der Zylinder. Weitere (elektrisch gesteuerte) Sobald der Exzenter 2 gegenüber dem Stößel 5

Systeme erfordern zu umfangreiche Installationen die maximale Exzentrizität erreicht hat, schließen die oder sind zu stark lastabhängig und zu ungenau so- 40 Ventile 7 und 14 unter Federdruck. Die Weiterwie nur zum Synchronisieren des Kolbenvorlaufs der drehung des Exzenters hat im Pumpenzylinder 6 Arbeitszylinder verwendbar (Synchronisationspum- einen Druckabfall zur Folge, weshalb nun eine Niepen bisheriger Bauart). derdruckpumpe 19 öl durch eine Speiseleitung 20 Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Ver- über ein Ansaugventil 21 in den Pumpenzylinder 6 fahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des 45 speist und den Pumpenkolben 4 mit dem Stößel 5 Verfahrens zum synchronen Betätigen einer Vielzahl entsprechend der absteigenden Exzenterkurve wieder von Arbeitszylindern mittels einer Vielfach-Dosier- nach rechts verdrängt.

pumpe anzugeben, das alle oben gestellten Förde- Dieser Füllungshub kann jedoch gegenüber dem

rungen erfüllt und auch das Absenken der Last mit Exzenterhub nach Bedarf mittels einer Überwurfgleicher Genauigkeit der Synchronisation ermöglicht. 50 mutter 22 verkürzt werden, welche auf dem Fein-Zur Lösung dieser Aufgabe wird für den Kolben- gewinde 23 einer am Zylinder 3 befestigten Führücklauf in den Arbeitszylindern unter Last Druck- rungshülse 24 für den Stößel 5 axial einstellbar aufmedium aus denselben mittels der Vielfach-Dosier- geschraubt ist, und an welcher der Stößel mit einem pumpe genau dosiert entnommen und gegen Über- Bund 25 in Anschlag gelangt. Am Außenumfang ist druck ausgestoßen. 55 diese Reguliermutter mit achsparallelen Rasten 26

Die hydraulische Anlage mit Vielfach-Dosierpumpe versehen, von denen jeweils eine mit einer am Pumzur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich ge- pengehäuse27 vorstehend gehaltenen, abgefederten maß der Erfindung dadurch aus, daß in an sich be- Rastkugel 28 in Eingriff steht. Somit kann die Förkannter Weise jeweils unter sich gleichen Hubvolu- dermenge in jeder Arbeitseinheit individuell eingemen der Pumpenzylinder der Vielfach-Dosierpumpe 60 stellt bzw. nachreguliert werden, unter sich gleiche Kolbenflächen der Arbeitszylinder Zwischen dem Absperrhahn 8 und der Kupplung

zugeordnet sind, daß das Hubvolumen jedes einzel- 29 der Leitung 9 mit der Leitung 10 ist an der Leinen Pumpenzylinders zur Korrektur von Herstel- tung 9 ein Sicherheitsventil 30 und ein Manometer lungstoleranzen unabhängig einstellbar ist und daß 31 sowie eine Zweigleitung 32 angeschlossen, welche jeder Pumpenzylinder nebst dem üblichen Einlaß- 65 einen Absperrhahn 33 aufweist und über ein zusatzventil und Auslaßventil ein zusätzliches Einlaßventil liches Einlaßventil 34 zum Pumpenzylinder 6 führt, aufweist, das über Leitungen mit den Arbeitszylin- Ist der Absperrhahn 8 geschlossen und der Absperrdern zur Entnahme von Druckmedium verbunden ist, hahn 33 geöffnet, und stehen die Kolben 13 der Ar-

beitszylinder 12 unter Last, so drücken sie aus den Druckräumen 11 durch die Leitungen 10 und 32 über das zusätzliche Einlaßventil 34 Öl in den Pumpenzylinder 6, welches beim anschließenden Ausstoßhub des Pumpenkolbens 4 über die Ventile 7 und 14 und das Vorspannventil 16 in das Reservoir 18 gefördert wird. Das Vorspannventil 16 ist dabei auf einen Druck eingestellt, der etwas höher als der höchste Druck in den Druckräumen 11 ist. Für jede Arbeitseinheit ist der im Druckraum 11 des zugehörigen Arbeitszylinders 12 herrschende Öldruck und somit die erzeugte Stoßkraft des Kolbens 13 am Manometer 31 ablesbar. Ist ein Arbeitszylinder überlastet oder an seinem Hubende angelangt, so öffnet der infolgedessen erhöhte Druck das zugehörige Sicherheitsventil 30, über welches dann Öl in eine Sammelleitung 35 und weiter über eine Drosselblende 36 in das Reservoir entweicht. Der sich vor der Drosselblende 36 aufbauende Druck bringt einen Pressostat 37 zum Ansprechen, der die Ausschaltung des Elektromotors 1 bewirkt.

Bei Nichtgebrauch einzelner Pumpenzylinder dient eine an die Kupplung 29 anschließbare Verbindungsleitung 38 zur nahezu drucklosen Umlaufförderung von Öl aus dem Pumpenzylinder 6 durch die Leitun- as gen 9 und 38 in eine Leitung 39, welche über ein Bremsventil 40 mit der Speiseleitung 20 auf der Druckseite der Niederdruckpumpe 19 verbunden ist. Die Niederdruckpumpe 19, deren Förderdruck durch ein Ventil 41 konstant gehalten wird, dient nicht nur zur Speisung der Radialkolbenpumpe, sondern auch dazu, die Arbeitszylinder bzw. deren Kolben 13 über ein Umsteuerventil 42 durch eine Leitung 43 mit Anschlußkupplung 44 schnell ein- und auszufahren, wobei zuvor die Leitung 10 jeder Arbeitseinheit von der Kupplung 29 an die Anschlußkupplung 44 angeschlossen wird. Statt dessen könnte zwischen den Leitungen 9 und 43 eine mit einem Absperrhahn 45 versehene Verbindungsleitung 46 eingebaut sein.

Der konstante Öldruck der Niederdruckpumpe 19 wirkt ferner durch die Leitungen 39 und 47 auf die Kolbenrückseite in den Arbeitszylindern 12, wodurch einerseits der Kolbenrückzug bewirkt und anderseits z. B. bei aufgehängten Arbeitszylindern das ungewollte Absinken der Kolben 13 unter dem Eigengewicht verhindert wird.

Aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels ergibt sich, daß bei der Vielzylinder-Kolbenpumpe eine beliebige Anzahl ihrer Pumpenzylinder bei so Nichtbedarf auf Leerlauf umgeschaltet werden kann. Jeder Pumpenzylinder kann mit nur einem Arbeitszylinder oder aber mit einer Gruppe von zwei oder mehr Arbeitszylindern zu einer Arbeitseinheit zusammengeschlossen sein. Es können aber auch zur Erzielung von größeren Arbeitsgeschwindigkeiten mehrere Pumpenzylinder mit nur einem Arbeitszylinder zu einer Arbeitseinheit zusammengefaßt sein.

Die Feinregulierung des Füllungshubes der Pumpenzylinder ermöglicht trotz etwaigen Fabrikationstoleranzen, alle Pumpenzylinder auf eine genau gleiche Fördermenge abzugleichen. Eine weitere Erhöhung der Dosierungsgenauigkeit wird dadurch erreicht, daß die Vielzylinder-Kolbenpumpe das Öl nicht selbst aus dem Reservoir ansaugt, sondern dieses ihr durch eine Niederdruckpumpe unter konstantem Druck zugeführt wird.
Durch Anordnung je eines zweiten Einlaß- und Auslaßventils an jedem Pumpenzylinder ist es bei sehr einfacher Umsteuerung mittels Absperrhahnen möglich, nicht nur Öl in die Arbeitszylinder zu pressen, sondern wahlweise auch eine genau dosierte Menge denselben zu entnehmen und über ein Vorspannventil mit konstantem Gegendruck in das Reservoir zu fördern. Dadurch läßt sich das synchrone Absenken sämtlicher Arbeitszylinder unter Vollbelastung durchführen.

Die Zylinder der Vielfach-Kolbenpumpe können anstatt radial in Reihe nebeneinander angeordnet und deren Kolben z. B. durch eine gemeinsame Nockenwelle oder Kurbelwelle angetrieben sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum synchronen Betätigen einer Vielzahl von Arbeitszylindern einer hydraulischen Anlage mittels einer Vielfach-Dosierpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß für den Kolbenrücklauf in den Arbeitszylindern (12) unter Last Druckmedium aus denselben mittels der Vielfach-Dosierpumpe (1 bis 6) genau dosiert entnommen und gegen Überdruck ausgestoßen wird.

2. Hydraulische Anlage mit Vielfach-Dosierpumpe zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise jeweils unter sich gleichen Hubvolumen der Pumpenzylinder (6) der Vielfach-Dosierpumpe unter sich gleiche Kolbenflächen (13) der Arbeitszylinder (12) zugeordnet sind, daß das Hubvolumen jedes einzelnen Pumpenzylinders zur Korrektur von Herstellungstoleranzen unabhängig einstellbar ist und daß jeder Pumpenzylinder (6) nebst dem üblichen Ansaugventil (21) und Auslaßventil (7) ein zusätzliches Einlaßventil (34) aufweist, das über Leitungen (32, 10) mit den Arbeitszylindern (12) zur Entnahme von Druckmedium verbunden ist, und daß ein weiteres Ventil (14) über eine Leitung mit dem Auslaßventil (7) in Verbindung steht, über welches das aus den Arbeitszylindern (12) entnommene Volumen durch den Pumpenzylinder gegen Überdruck ausgestoßen wird.

3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regulierung des Pumpenkolbenhubes ein axial einstellbarer Anschlag in Form einer Überwurfmutter (22) mit außen angeordneten Rasten (26) vorgesehen ist.

4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenzylinder (6) über das übliche Ansaugventil (21) mit unter Überdruck stehendem Druckmedium versorgt werden.

5. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenzylinder (6) in an sich bekannter Weise in Reihe nebeneinander angeordnet sind.

6. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenzylinder (6) in Ringform radial um einen Exzenterantrieb (2) angeordnet sind.

7. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Auslaßventil (7) ein Sicherheitsventil (30) mit Übertritt in eine Sammelleitung (35) zugeordnet ist, in welcher das Druckmedium beim Ansprechen des Sicherheitsventils (30) einen Pressostat (37) betätigt.

8. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, unter Benutzung der hydraulischen Anlage mit Vielfach-Dosierpumpe nach Anspruch 2 zum Heben, Senken und Verschieben von Lastobjekten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen