DE1601732B2 - HYDRAULIC DEVICE - Google Patents

HYDRAULIC DEVICE

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DE1601732B2 DE1968H0065522 DEH0065522A DE1601732B2 DE 1601732 B2 DE1601732 B2 DE 1601732B2 DE 1968H0065522 DE1968H0065522 DE 1968H0065522 DE H0065522 A DEH0065522 A DE H0065522A DE 1601732 B2 DE1601732 B2 DE 1601732B2
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Description

.'0.'0

II)II)

41)41)

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Vorrichtungen, die nicht nur im positiven, sondern auch im negativen Sinne der Bewegungsrichtung des Kolbens in beherrschter Weise Energie erzeugen können, werden häufig für Hebe- und Vorschubzwecke, beispielsweise bei der hydraulischen Betätigung von Hebevorrichtungen wie bei Kranen und Brücken, und ferner bei Werkzeugmaschinen angewandt. The invention relates to a hydraulic device according to the preamble of claim 1. Such Devices that not only in the positive but also in the negative sense of the direction of movement of the piston can generate energy in a controlled manner, are often used for lifting and advancing purposes, for example in the hydraulic actuation of lifting devices such as cranes and Bridges, and also applied to machine tools.

Bei einer bekannten Einrichtung (DT-AS 066424) hat hierbei die zweite Pumpe die Aufgabe, die bei der Füllung des größeren Zylinderraumes im geschlossenen Druckmittelkreislauf auftretende Fehlmenge zu liefern, während bei Füllung des kleineren Zylinderraumes die Überschußmenge an Druckmittel über ein Drosselventil direkt in den Druckmittelbehälter zum Abfließen gebracht wird. Durch die Drosselung soll eine Bremswirkung hervorgerufen werden, die sich jedoch ungünstig dahin auswirkt, daß sie eine Erwärmung des Druckmittels und einen FncrKicverlust mit sich bringt. Es hat sich aber auch pc/eiat daß Drosselventile in der vorgeschlagener, Art nur schwer so herzustellen sind, daß sie bei standig wechselnden Steuervorgängen das System stoßfrei ar-In a known device (DT-AS 066424), the second pump has the task of which occurs when the larger cylinder space is filled in the closed pressure medium circuit To deliver shortfall, while when filling the smaller cylinder space, the excess amount of pressure medium is brought to drain directly into the pressure medium tank via a throttle valve. Through the Throttling is intended to produce a braking effect, which, however, has an unfavorable effect that it brings about a heating of the pressure medium and a loss of pressure. But it has also pc / eiat that throttle valves in the proposed, Kind are difficult to manufacture in such a way that they are constant changing control processes, the system works smoothly

belDe"r Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Battungsgemäße hydraulische Vorrichtung zu schaffen die beim Lastrichtungswechsel nahezu energieveriustlrei und stoßfrei arbeitet. The invention is based on the object of creating a hydraulic device in accordance with the requirements of the battery, which works almost without energy loss and without jolts when the load direction changes.

Dies wird erfindungsgemaß dadurch erreicht, daß die zweite Pumpe ebenfalls eine in ihrer Arbeitsrichtune umkehrbare, eventuell regelbare Pumpe ist, die derart mit der ersten Pumpe verbunden ist, daß sie fortwährend in gleicher Richtung wie die erste Pumpe wirksam ist, um in dem Arbeitsraum mit der größeren Kolbenfläche die gesamte Fehlmenge bzw. Überschußmenge an Druckmittel zu ersetzen bzw. abzu-This is achieved according to the invention in that the second pump also one in its work direction reversible, possibly controllable pump, which is connected to the first pump in such a way that it continuously in the same direction as the first pump is effective in order to remove the entire shortfall or excess amount in the working space with the larger piston area to replace or remove pressure medium

fU Mit'dieser Anordnung wird erreicht, daß das bei der Steuerung der Bewegung des Kolbens innerhalb der Zvlinderräume auftretende Zuwenig oder Zuviel an Druckmittel ausschließlich über die zweite Pumpe /u oder abgeführt wird, ohne daß ein System von Drosselventilen notwendig wäre. Die dadurch erzielte Vereinfachung ist erheblich. With this arrangement it is achieved that the too little or too much pressure medium occurring when controlling the movement of the piston within the cylinder spaces is discharged exclusively via the second pump / u or without a system of throttle valves being necessary. The resulting simplification is considerable.

Die zweite Pumpe, die ebenso wie die erste Pumpe von einer Kraftquelle angetrieben wird, muß stets eine der Leistung der ersten Pumpe proportionale Leistung aufweisen, weil sie lediglich die sich aus dem Unterschied zwischen den beiden Kolbenflachen ergebende Menge von Druckmittel zu- oder abfuhren soll. Es ist somit zweckmäßig, wenn die erste und die zweite Pumpe von einer gleichen Kraftquelle, beispielsweise einem Elektromotor, angetrieben werden, wahrend die beiden Pumpen und gegebenenfalls auch der Motor in diesem Fall oft zu einem Aggregat mit einer sogenannten Doppelpumpe kombiniert werden kon-The second pump, which, like the first pump, is driven by a power source, must always have an output proportional to the output of the first pump, because it is only supposed to supply or discharge the amount of pressure medium resulting from the difference between the two piston areas. It is therefore expedient if the first and second pump from a same power source, beis pi elsweise are driven an electric motor, while the two pumps and possibly also the motor in this case often combined into a unit with a so-called double pump con-

Die Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtThe invention is described in more detail below with reference to the drawing. It shows

Fie i ein vereinfachtes Schema eines Ausfuhrungsbeispiels einer hydraulischen Vorrichtung undFie i a simplified scheme of an exemplary embodiment a hydraulic device and

Fi g. 2 ein erweitertes Schema der Vorrichtung nachFi g. 2 shows an expanded scheme of the device according to

FlI8.i den Schemata ist ein fest abgestützter hydraulischer Zylinder 1 dargestellt, innerhalb dessen ein Kolben 2 angeordnet ist, der mit einer Kolbenstange verbunden oder einstückig ausgebildet ist, die sich lediglich an einer Seite des Kolbens 2 erstreckt und abdichtend durch die Stirnseite la des Zylinders 1 geht. In der Nähe seiner beiden Enden ist der Zylinder mit Anschlüssen 4 und 5 für Zufuhr bzw. Abfuhr von Druckmittel versehen. Die Anschlüsse 4 und 5 sind in einem im Prinzip geschlossenen, mit Druckmittel gefüllten Kreislauf mit einer Pumpe 6, in diesem Fall einer Axialkolbenpumpe, angeordnet, wobei die Pumpe 6 über eine Kupplung 7 von einem Elektromotor 8 angetrieben wird und nach zwei Richtungen arbeiten kann. Fl I 8 .i the schemes a firmly supported hydraulic cylinder 1 is shown, within which a piston 2 is arranged, which is connected to a piston rod or formed in one piece, which extends only on one side of the piston 2 and sealingly through the end face la of cylinder 1 goes. In the vicinity of its two ends, the cylinder is provided with connections 4 and 5 for the supply and discharge of pressure medium. The connections 4 and 5 are arranged in a basically closed circuit filled with pressure medium with a pump 6, in this case an axial piston pump, the pump 6 being driven by an electric motor 8 via a coupling 7 and being able to work in two directions.

Bei einer Verstellung des Kolbens 2 innerhalb des Zylinders I mittels der Pumpe 6, ist das Druckmittel an der Seite der Kolbenstange nur auf eine Kolbenflache la wirksam, die um einen dem Durchmesser der Kolbenstange 3 entsprechenden Teil kleiner ist als die von der Kolbenstange abgewandte wirksame Kolbenfläche 2b. Die Pumpe 6 ist für eine Leistung bemessen, die zum Ausüben eines hydraulischen Druckes auf die kleinere wirksame Kolbenfläche 2« nötig ist.When the piston 2 is moved within the cylinder I by means of the pump 6, the pressure medium on the side of the piston rod is only effective on a piston surface la that is smaller by a portion corresponding to the diameter of the piston rod 3 than the effective piston surface facing away from the piston rod 2 B. The pump 6 is dimensioned for an output which is necessary to exert hydraulic pressure on the smaller effective piston area 2 ″.

1H) 1 H)

M)M)

16 Ol 73216 Ol 732

Dabei wird an tier von der Kolbenstange 3 abgewandten S<;ite des Kolbens je nach Bewegungsrichtung ein Zuwenig oder ein Zuviel an Druckmittel entstehen. It is turned away from the piston rod 3 on animal S <; ite of the piston, depending on the direction of movement, there is too little or too much pressure medium.

Erfindungsgemäß wird da;, genannte Zuwenig oder Zuviel an Druckmittel mittels einer zweiten über die Kupplung 9 mit dem Elektromotor 8 gekuppelten Pumpe 10 ergänzt bzw. abgeführt, die übe. ihren einen Anschluß mit einem Druckmittelbehälter 11 verbunden ist und die im geschlossenen Kreislauf überflüssige Menge Druckmittel zu dem Behälter 11 fördert oder ein Zuwenig an Druckmittel im geschlossenen Kreislauf aus dem Behälter 11 ansaugt und dem geschlossenen Kreislauf zusetzt.According to the invention, there is said too little or too much pressure medium by means of a second via the Coupling 9 with the electric motor 8 coupled pump 10 supplemented or removed, the practice. their one Connection is connected to a pressure medium container 11 and the superfluous in the closed circuit Amount of pressure medium promotes to the container 11 or a lack of pressure medium in the closed circuit sucked in from the container 11 and added to the closed circuit.

Die Fördermenge der Pumpe 10, die ebenso wie die Pumpe 6 eine regelbare Pumpe, beispielsweise ebenfalls eine Axialkolbenpumpe ist, verhält sich zu der Fördermenge der Pumpe 6 wie der Querschnitt der Kolbenstange 3 zu der Größe der wirksamen Kolbenfläche la an der linken Seite des Kolbens 2. Zusammen bilden diese Fördermengen einen der rechten Kolbenfläche 2b entsprechenden Wert. Da das Verhältnis der Fördermenge stets gleich dem genannten Verhältnis der Flächen bleiben muli, können die Pumpe 6 und 10 stets von dem gleichen Elektromotor oder einem anderen gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben werden.The delivery rate of the pump 10, which like the pump 6 is a controllable pump, for example also an axial piston pump, is related to the delivery rate of the pump 6 as the cross section of the piston rod 3 is related to the size of the effective piston area la on the left side of the piston 2 Together, these delivery rates form a value corresponding to the piston area 2b on the right. Since the ratio of the delivery rate always remains the same as the mentioned ratio of the areas muli, the pumps 6 and 10 can always be driven by the same electric motor or another common drive motor.

In Fig. 2 ist die schematische Darstellung nach Fig. 1 mit einer an sich bekannten Einrichtung zum Ersetzen einer bestimmten Menge erhitzten Druckmittels durch eine gleiche Menge frischen Druckmittels erweitert.In Fig. 2 is the schematic representation of FIG. 1 with a known device for Replacing a certain amount of heated pressure medium with an equal amount of fresh pressure medium expanded.

Diese Einrichtung weist eine an ihrer Saugseite mit einem frisches Druckmittel enthaltenden Behälter 12 verbundene Pumpe 13 auf. die an ihrer Druckseite über ein Rückschlagventil 14 mit der einen und über ein weiteres Rückschlagventil 15 mit der anderen Seite der Pumpe 6 verbunden ist. Zudem ist die Pumpe 13 mit einem Steuerventil 16 verbunden, dasThis device has a container 12 containing a fresh pressure medium on its suction side connected pump 13. on its pressure side via a check valve 14 with one and over another check valve 15 is connected to the other side of the pump 6. In addition, the Pump 13 connected to a control valve 16, the

~> durch die Druckdifferenz in den Arbeitsräumen des Zylinders 1 in gleicher Richtung geschaltet wird wieder Kolben 2 bewegt wird und das in jeder Schaltstellung eine gleiche Menge von Druckmittel wie die von der Pumpe 13 zugeführte Menge frischen Druckmit-~> the pressure difference in the working spaces of cylinder 1 switches in the same direction again Piston 2 is moved and in each switching position the same amount of pressure medium as that of the amount of fresh pressure medium supplied to the pump 13

iii tels über ein Überdruckventil 17 zu einem Auffangbehälter 18 zurückführen kann. Infolgedessen wird der Druck des Irischen Druckmittels stets von der Vorspannung des Überdruckventils 17 bestimmt werden. Der Antrieb der Pumpe 13 ist derart mit dem Antriebiii means via a pressure relief valve 17 to a collecting container 18 can lead back. As a result, the pressure of the Irish pressure medium is always from the bias of the pressure relief valve 17 can be determined. The drive of the pump 13 is in such a way with the drive

Γ) der Pumpen 6 und 10 gekuppelt, daß die Pumpe 13 immer zugleich mit den beiden anderen Pumpen laufen wird.Γ) of pumps 6 and 10 coupled that pump 13 will always run at the same time as the other two pumps.

Die auf einen Druckunterschied ansprechenden Rückschlagventile 14 und 15 stehen bei einer Hin-The check valves 14 and 15, which respond to a pressure difference, are

_'(i und Herbewegung des Kolbens 2 an der Seite des geschlossenen Druckmittelkreislaufs wechselweise unter einem niedrigeren bzw. einem viel höheren Druckmittelbereich als an der Seite der Pumpe 13. Demzufolge wird die Pumpe 13 über das einem niedrigen_ '(i and reciprocation of piston 2 on the side of the closed Pressure medium circuit alternately under a lower or a much higher pressure medium range than on the side of the pump 13. As a result, the pump 13 is above the one low

j) Gegendruck ausgesetzte Ventil 14 oder 15 der Niederdruckseite des geschlossenen Druckmittelkreislaufseine Menge frischen Druckmittels zuführen. Das Steuerventil 16 wird in der der Kolbenbewegung entsprechenden Schaltstellung eine gleiche Menge durchj) Valve 14 or 15 exposed to back pressure on the low pressure side of the closed pressure medium circuit supply an amount of fresh pressure medium. That Control valve 16 is in the switching position corresponding to the piston movement through an equal amount

«ι Gebrauch erhitzten Druckmittels über das Überdruckventil 17 zu dem Auffangbehälter 18 absteucrn. Auf diese Weise wird das Druckmittel der Niederdruckseite des geschlossenen Kreislaufs gewechselt, das heißt durch eine Menge kühlen Druckmittels er-«Ι Use of heated pressure medium via the pressure relief valve 17 to the collecting container 18 absteucrn. In this way, the pressure medium becomes the low-pressure side changed in the closed circuit, i.e. by a lot of cool pressure medium

r> setzt.r> sets.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Hydraulische Vorrichtung mit einem Zylinder, einem durch Druckmittel innerhalb d ylinders hin-und herbeweglichen Kolben, ein lest mit dem Kolben verbundenen, an mindestens einer Zylinderstirnseite herausragenden Kolbenstange, wobei die vom Druckmittel beaufschlagte Kolbenfläche an der einen Seite des Kolbens kleiner als die an der anderen Seite ist, mit einer in einem geschlossenen Druckmittelkreislauf mit den beiden Arbeitsräumen des Zylinders verbundenen, in ihrer Arbeitsrichtung umkehrbaren, evtl. regelbaren ersten Pumpe und mit einer in einem offenen Kreislauf mit ihrem einen Anschluß mit dem Arbeitsraum mit der größeren Kolbenfläche und mit ihrem anderen Anschluß mit einem Druckmittelbehälter verbundenen zweiten Pumpe, die bei einer Verschiebung des Kolbens im Zylinder in Richtung zum Arbeitsraum mit der kleineren Kolbenfläche die im Arbeitsraum mit der größeren Kolbenfläche auftretende Fehlmenge an Druckmittel aus dem Behälter ersetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Pumpe (10) ebenfalls eine in ihrer Arbeitsrichtung umkehrbare, evtl. regelbare Pumpe ist, die derart mit der ersten Pumpe (6) verbunden ist, daß sie fortwährend in gleicher Richtung wie die erste Pumpe (6) wirksam ist, um in dem Arbeitsraum mit der größeren Kolbenfläche (2h) die gesamte Fehlmenge bzw. Überschußmenge an Druckmittel zu ersetzen bzw. abzuführen.1. Hydraulic device with one cylinder, one by pressure medium within the cylinder reciprocating pistons, one read connected to the piston, on at least one Piston rod protruding from the cylinder face, the pressure medium being applied Piston area on one side of the piston is smaller than that on the other side, with an in a closed pressure medium circuit connected to the two working spaces of the cylinder, reversible in its working direction, possibly controllable first pump and with one in one open circuit with one connection with the working space with the larger piston area and with its other connection connected to a pressure medium container second Pump, which with a displacement of the piston in the cylinder in the direction of the working space with the smaller piston area the shortfall occurring in the working space with the larger piston area of pressure medium from the container, characterized in that the second pump (10) also has one in its working direction is reversible, possibly controllable pump, which is connected to the first pump (6) in such a way that it continuously in the same direction as the first pump (6) is effective to in the work space with the larger piston area (2h) the total shortfall or excess amount of pressure medium to replace or to pay off. 2. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (6) und die zweite Pumpe (10) von einer gleichen Kraftquelle, beispielsweise einem Elektromotor (8), angetrieben werden.2. Hydraulic device according to claim 1, characterized in that the first (6) and the second pump (10) driven by the same power source, for example an electric motor (8) will. 3. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (6) und die zweite (10) Pumpe zu einem Aggregat, einer sogenannten Doppelpumpe kombiniert sind.3. Hydraulic device according to claim 2, characterized in that the first (6) and the second (10) pump are combined into one unit, a so-called double pump. 1")1")
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