DE1816235A1 - Hydraulisches Betaetigungs- und Steuersystem fuer Maschinen - Google Patents

Description

Patentanwälte MÖNCHEN 5 4_n nc; inco

DR.-ING. H. FINCKE MÜLLERSTR.31 *»- ^UtL' ^mo DIPL-ING. H. BOHR
PIPL-ING. S. STAEGER 1816235

.B esch reibung M 7832

i'.um Patentgesuch

der Firma ΐ u r n er Machinery limited, Leeds, Yorkshire / EMGLAND

betreffend

HYDRAULISCHES BETÄTIGUNGS- UND STEUERUNGSSYSTEM FÜR

MASCHINEN

#*#
PRIORITÄT^ 20. Dezember 1967 - GROSS BRITAMIEitf

■K- tf X

Die Erfindung betrifft Maschinen mit hydraulischen Systemen zur Betätigung oder Steuerung von Teilen derselben oder diesen augeordneten Teilen, insbesondere Systeme einschliesslich hydraulisch angetriebener Einrichtungen, beispielaweise Hydraulikmotoren und Kolben/ Zylinder-Einheiten, welchen Hydraulikfluid auswahlmässig unter der Steuerung von Ventilen zugeführt werden kamu

Ein einfache» hydraulisches System zum Antrieb einer einzigen Komponente, beispielsweise eines Motors, kann einen Vorratsbehälter für Hydraulikfluid' umfassen, nachfolgend als "Tank" bezeichnet, wobei eine Pumpe mit dem Tank ver~> * 'bunden iat und zur Abgabe von Fluid unter Druck zu einem zwei Stellungen umfassenden Steuerventil ausgebildet ist„ • In einer Stellung leitet .das Ventil das Fluid zu der Korn·» ponente, um diese zu betätigen; in seiner anderen Stellung",

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d.h., wenn die Komponente nicht erforderlich ist, führt das Ventil das Fluid zu den« Tank über dessen Ablaufauslai'S und eine Tankrüekführleitung zurück, ohne dass das Fluid durch die Kompoientß verläuft. In einigen Fällen ist eine .'/eibero Tan! ,!/iAclu Ukrleitung, welciie unmittelbar ■oh rio'-' ;. [v-'iO'-ier!" c '-»u der i'an'lc. ^üT.i't, \^r<- rgei;a^en₉ beispielsweise dort, wo die Komponente ein Motor ist, wobei . Hydraulikfluid, welches zur Betätigung der Komponente verwendet wurde, unmittelbar zu dem Tank zurückgeführt werden mk kann, ,ohne durch das Ventil au verlaufen.

Bei einer grossen Maschine kann daa Hydrauliksystem eine Mehrzahl von Ventilen umfassen, welche durch ein kompliziertes System von Hydraulikrohren an eine grosse Anzahl von hydraulisch angetriebenen Einrichtungen angeschlossen sind, wobei jedes Ventil mit zumindest einer Rückführleitung versehen ist, die mit dem Tank verbunden ist. Dies führt KU Schwierigkeiten bei der Anbringung von verschier denen Komponenten des Systems in oder an der Maschine sowie bei dem Anschluss der hydraulischen Verrohrung, insbesondere dort, wo beschränkte Platzverhältnisse vorliegen.

W Es ist bekannt, alle Tankrückführleitungen in einem System mit einer gemeinsamen."Ablauf"-Leitung au verbinden, welche selbst an den Tank angeschlossen ist und sich an einer zweckmässigen öteile über die Länge der Maschine erstreckt, um die Kompliziertheit der Verrohrung zu vermindern» Jedoch muss bei dieser Anordnung die Verrohrung noch von den Ventilen zu der gemeinsamen Ablaufleitung verlaufen.

■' Zweck der vorliegenden Erfindung ist die weitere Verminderung der hydraulischen Verrohrungsanordnungen durch Schaffung von Mitteln, welche die Notwendigkeit für Tankrücklaufleitungen von den Ventilen vermeiden.

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Erfin.dungsgemäss 1st eine Maschine mit einem hydraulischen System einsqhliesslich eines oder mehrerer Ventile vorgesehen, welche den Zulauf von Hydraulikfluid zu hydraulisch angetriebenen Einrichtungen an oder in der Maschine .stauern" oder dieser augeordnet sind, wobei das oder jedes Ventil an einer gemeinsamen Fluidrücklaufleitung angebracht i'.:t, v;elche mit dem hydraulischen Tank oder dem Vorratsbehälter des Systems verbunden ist, wobei dessen Ablaufauslasa oder -auslasse vermöge ihrer Anordnung mit dem Leitung«inneren in Verbindung stehen und von dem Ventil oder Ventilen abgelotetes Fluid unmittelbar zu dem Vorratsbehälter oder Tank längs der Leitung zurückgeführt wird, ..-■'■:■■

Wenn somit iiydraulikfluid von irgendeinem Ventil in dem System abzuleiten und au dem Tank zurückzuführen ist, wird es einfach durch den entsprechenden-Ablaufauslass des Ventils in die gemeinsame Rücklaufleitung eingeleitet, von v/o es unmittelbar zu dem Tank verläuft,, Diese Anordnung reduziert in starkem Umfang die Kompliziertheit der Verrohrung und ergibt gewisse Vorteile, wie sie der nachfol· geiaden genaueren Erläuterung der Erfindung zu entnehmen sind,. Zusätzlich wird die Wahrscheinlichkeit "eines Leekens von Hydraulikfluid aus dem System vermindert.

Semäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das oder jedes Ventil in dem System vorzugsweise an der gemeinsamen Pluidrücklaufleitung mittels eines Montageblocks angebracht, durch welchen eine oder mehrere Bohrungen in die •Leitung verlaufen und so angeordnet sind, dass Fluid von dem. Ablauf auslass." ocler den Ablaufauelässen in dem Ventil aufgenommen wird, wobei das fluid unmittelbar in die Leitung geführt wird»

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Zusätzlich Ku den vorangehend erwähnten Bohrungen können eine, cd.er mehrere Bohrungen in dem oder jedem Montageblock vorgesehen sein, welche an ihren äusseren Enden mit einer daran anr-ssenlossenen äusseren hydraulischen Verrohrung -versehen und an ihrsa inneren linden mit den Einlass- und oder Avslassdvrolrtritten in ihren sugeordneten Ventilen ausgerichtet sind, wobei Fluid_} welches in das Ventil eintritt utui/odc-r diesem verlässt _f längs dieser Bohrungen verläuft*

Unter Verwendung dieser Anordnung können somit die Blöcke

an der Leitung befestigt v/erden, wobei die gesamte äussere

Verrohrung hiermit verbunden ist, bevor das Ventil eingepasst wird«

Vorzugsweise ist die Aussenfläche der gemeinsamen Rücklaufleitung, d,.l:u diejenige Fläche, an welcher die Montageblökke anzubringen sind, eben, wie dies für die Fläche des Montageblocks zutrifft, welcher gegen die Leitung passt. Dies ermöglicht, dass jeder Block mit seiner ebenen Fläche schnell und fluiddicht an der ebenen Leitungsfläche an ,-jeder Stelle zu befestigen ist, welche für die hydraulisch betriebene Einrichtung zweckmässig ist, um durch das an dem Block gehaltene Ventil bedient zu werden« Somit kann die Rücklaufleitung die Form eines länglichen Stückes aus kalt oder warm gezogenem rechteckigen Rohr haben, wobei Platten quer su dessen offenen Enden geschweisst sind, um das Rohr abzudichten,und seitliche Flansche vorgesehen eind, durch welche die Leitung mit der Maschine verschraubt werden kann. Das Rohr weist vorzugsweise einen grossen Innenquerschnittsbereich auf, um einen ungehinderten gleichmäseigen Fluss des Hydraulikfluids längs der Leitung zn gewährleisten und einen Druckaufbau zu vermeiden, welcher zur Bildung von Staudruck in dem System Anlaes geben könnte. Die

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genieinsame Rücklauf leitung ist in oder ander Maschine an einer solchen Stelle angeordnet, dass die Verrohrung von den Ventilen au den Komponenten, welche sie versorgen, auf ein Minimum reduziert wird. Beispielsweise ist die gemeinsame Rücklaufleitung nahe dem Bett der Maschine angebracht, wen» alle oder die meisten Komponenten an dem Bett angebracht sind. Somit kann die Verrohrung kurz und kräftig _v sein, was unter anderem Vibrationen reduziert und die Standzeit der Rohrverbindungen steigert.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert» Es aeigen: . ■

Mg* 1 ein Ausführungsbeispiel einer gemeinsamen Rücklaufleitung in Verbindung mit, Ventilen eines hydraulischen Systems einer erfindungsgemässen Maschine in perspektivischer Vorderansicht,

Fig. 2 eines der Ventile nach Pig. 1 nebst einem zugeordneten Montageblock und der Rücklaufleitung in Vorderansicht sowie in Teildareteilung und teilweise aufgebrochen,

Fig* 3 die feile nach Fig. 2 in Draufsicht«

Semäss Fig. 1 weist ein rechteckiger Abschnitt eines kalt oder warm gezogenen Stahlrohres 1 über jedem Ende zum Zweck® einer Abdichtung eine aufgeschweisste Platte 2 auf. jede Platten 2 ist mit einem Flansch 3 versehen, welcher in der gleichen Ebene wie die Hückfläche des Rohres 1 angeordnet ist« Das Rohr 1 ist durch die Flansche an der Seite der hörigen Maschine befestigt, beispielsweise durch Schweisauag« Der Deutlichkeit halber ist die in Rede stehende Maschine nicht in Einzelheiten dargestellt, da ihre tatsächliche !Ausführung für die Erfindung unerheblich ist».Es kann sich

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um irgendeine Maschine mit einem hydraulischen System zur Betätigung einer Mehrzahl hydraulisch angetriebener Einrichtungen handeln_f beispielsweise eine Einspritzformmaschine-

Ein hydraulisches Rohr 4 ist in eine der Endplatten 2 des Rohres 1 gepasst und an einen (nicht gezeigten) Tank oder Vorratsbehälter der Maschine angeschlossen. An die ebene Vorderfläche des Rohres 1 sind mehrere rechteckige Weich-. stahlblöcke 5 geschweisst, welche die vorangehend erwähnten Montageblöcke darstellen und auf deren jedem ein solenoidbetätigtes Ventil 6 verschraubt i3t. Diese Ventile steuern die Zufuhr von Hydraulikfluid zu verschiedenen (nicht gezeigten) hydraulisch betätigten Einrichtungen an der Maschine, beispielsweise Kolben/Zylinder-Einheiten, Hydraulikmotoren und dergleichen, wobei das Fluid längs einer insgesamt mit 7 bezeichneten hydraulischen Verrohrung verläuft«

In Pig. 2» 3 ist das Ventil 6 am linken Ende der Leitung von Fig. 1 veranschaulichtα Dies stellt ein drei Stellungen aufweisendes solenoidbetätigtes Ventil dar und kann beispielsweise verwendet werden, um eine Kolben/Zylinder-Einheit an der Maschine zn betätigen.

Bas Ventil 6 ist an seinem Montageblock 5 verechraubt, welcher mit der Vorderfl&che der Leitung 1 verschwaisst ist. Der Block ist von üblicher Form und umfasst einen Ventilkörper 8 mit einer darin vorgesehenen Kammer 9, in welcher ein doppelendiger Kolben 10 gleitend geführt ist». Der Kolben ist auf einer Stange 11 angebracht, welche einen Teil eines (nicht gezeigten) Solenoids in einem Gehäuse 12 an der Seite des Ventilkörpers bildet. Eine Betätigung des Solenoides bewegt den Kolben 6 zwischen seinen drei Stellungen«

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Das Ventil v/ei at einen Einlassdurchtritt" 13 auf, durch welchen es Fluid von einer Pumpe aufnimmt, ferner einen Auslassdurchtritt 14 und awei Überleitungsdurchtritte 15,-16; weiche.mit den entgegengesetzten Seiten des betätigenden Hydraulikzylinders in Verbindung stehen«, Diese vier Durchtrit'te verlaufen auswärts in die ebene untere Fläche des Ventilkörpers. Der Einlasedurchtritt befindet sich in'"Verbindung mit der Kammer 9 durch eine Leitung 17, und eine weitere Leitung 18 verbindet die entgegengesetzten Enden des Zylinders mit dem Auslassdur.chtritt« Wenn sich somit der Kolben 10 in der gezeigten Stellung befindet, wird in seinen Einlassdurchtritt 13 eintretendes Fluid durch die Leitung 17 in die Kammer 9 und durch den Uberleitungsdurchtritt 15 herausgeführt, von wo das Fluid zu dem Zylinder verläuft, um den darin befindlichen Kolben in einer Richtung zu- bewegen« Das von dem anderen Ende des Zylinders durch die darin erfolgende Bewegung des Kolbens austretende Fluid wird au dem Ventil durch den zweiten Überleitungsdurchtritt 16 zurückgeführt und durch die Kammer 9 sowie die Leitung 18 au der Auslassleitung geführt. In der zweiten Stellung des Kolbens 10 an dem gegenüberliegenden Ende der Kammer 9 wird in das Ventil eintretendes Fluid von.der Überleitung 16 zu der entsprechenden Kolben/ Zylinder-Einheit geführt und bewegt den Kolben in der entgegengesetzten Richtung. Von dem anderen Ende des Zylinders ausgetriebenes Fluid wird zu dem Ventil durch den Überleitungsdurchtritt 15 zurückgeführt und abgeleitet. Wenn sich der Kolben 10 in seiner dritten Stellung zwischen seinen Endstellungen befindet, werden die Überleitungsdurehtritte 15» 16 durch die Endflansche an dem Kolben 10 blockiert, und jedes in das Ventil eintretende Fluid wird unmittelbar zum Ablass geleitet, ohne durch die Kolben/Zylinder-Einheit zu verlaufen.

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Der Montageblook besteht aus Weiclistahl und ist, wie veranschaulicht, in J)i'aui.ßichi un« Im Querschnitt rechteckig» Vier B(il-:"-unt..erj 19j"2O, 21, 22 wintl in der Vorderseite des Blockes· ^cj an Stellen entsprechend den Stellen der Ventildurc-htoitte 13, 14? 1:5» 16 vorgesehen-," .um tatsächlich Ansätze der letzterer, au bilden,, Die Bohrung 20, welche dem Abl©ösöurc'htrit't entspricht, verläuft nach rechte durch der Block, während die anderen Bohrungen lediglich durch etwa die halbe Tiefe-- ies Blockes verlaufen und sich an ihren "Enden in die Enden weiterer Bohrungen·23» 24« 25 öffnen, die durch den Block rechtwinklig zu Bohrungen 19, 21, 22 verlaufen, welche uich in die Kanten des Blockes öffnen» Die weiteren Bohrungen 23» 24, 25 verlaufen parallel zueinander, wobei die beiden Bohrungen 24, 25, welche mit den ÜberlauJ leitungen 1[5_$ 16 in Verbindung stehen, sich an einer Kante öffne« und die dritte Bohrung 23 (d„ho diejenige, welche mit dem Einlaöedurchtritt in Verbindung steht) sich in die gegenüberliegende Kante des Blockes öffnet. Die ausseren Enden dieser.Bohrung 23, 24» 25 3ind mit Innengewinde versehen, um Kupplungselemente aufzunehmen, an*welchen die hydraulische Verrohrung 7 befestigt werden kann. Im Gebrauch vÄrd der Block an die gemeinsame Rücklaufleitung 1 geschweißt, so dass der Rand des Blockes, in welchen die Bohrungen 24, 25 auslaufen, an der obersten Stelle angeordnet ist, um die Verbindung von hydraulischen Verrohrung^- leitungen zu der Kolben/Zylinder-Einheit zu erleichtern.

Der Aufbau der anderen in Figo 1 veranschaulichten Blöcke ist im wesentlichen gleich wie derjenige des beschriebenen Blockes» Somit wird jegliches von irgendeinem Ventil 6 abgeleitetes Fluid unmittelbar in die Leitung 1 «ausgeschüttet" und au dem Vorratsbehälter zurückgeführt, um die Notwendigkeit für eine besondere Rückführleitung von jedem Ventil zu dem Vorratsbehälter zu vermeiden«

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Bei Verwendung einnes Montageblookes gemäss der vorliegenden Erfindung wird ohne Rücksicht auf die Art des daran , zu befestigenden Ventils,eine einzige Bohrung in Linie -mit den Auslassdurchtritt des Ventils stete gerade durch den Blocic und die Leitung verlaufend vorgesehen. Somit kann der Böhr^organg für diese Bohrung ausgeführt werden, - wenn siel der-Block' xn seiner La^e- an der Leitung befindet»

In der Verrohrung enthaltenes Hyclraulikfluid, welches zu dem Tank ohne Dürchleitung durch ein Ventil zurückzuführen ist/ beispielsweise von den Motoren, kann unmittelbar mit der gerneinsamen Rücklaufleitung verbunden werden, wobei die Kompliziertheit der zurückführenden Verrohrung weiter vermindert wird,, "wie an der Stelle 26 von Iig„ i angegeben ist.

Die durch die Erfindung gegebene verbesserte Anordnung ermöglicht die Anbringung des Hydrauliksystems einer Maschine als eine Einheit vor der Anbringung an der Maschine, und zwar derart, dass es an der Maschine zu einem zweckmässigen Zeitpunkt während des Aufbaus der Haschine angebracht wer^· den kann. Die Verrohrung kann mit hydraulisch angetriebenen Einrichtungen verbunden werden* wenn sich diese schon in, ihrer richtigen Lage·an der Maschine befindet*

Wenn die Auslegung von Bestandteilen an der Maschine dies erfordert, kann mehr ala eine gemeinsame Eticklaufleitung vorgesehen sein, beispielsweise an. entgegengesetzten Seiten.der Maschine."

Auf VTunseh kann auch die Leitung» anstatt in Form eines vollständigen Rohres ausgebildet zu /sein, aus einem kanal*

\' bzw, rinrienförmigea Teilglied bestehen, welches an die Seite der Maschine" geschweisöt ist, wobei die offene Seite de». aiiedefö gegen die Maschine anliegt und eine geschlossene

.' Leitung längs der Seite dgr Maschine bildet. *

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Zur Anbringung an Maschinen bestimmtes hydraulisches BetätiguTigs- und Steuerungssystem mit einem oder mehreren Ventilen, welche die Abgabe von Hydraulikfluid an hydraulisch angetriebene Einrichtungen an oder in der Haschine oder dieser zugeordneten Einrichtungen steuert, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Ventil (6) an einer gemeinsamen FluidrÜcklaufleitung (1) angebracht ist, welche an den Hydrauliktank oder -vorratsbehälter des Systems angeschlossen ist, und dass sein Ausläse (14) oder seine Auslässe mit dem Inneren der Leitung (1) in Verbindung stehen, wobei von dem Ventil (6) oder Ventilen abgelassenes Fluid unmittelbar zu dem Vorratsbehälter oder Tank längs dieser Leitungen (1) aurtickgeführt wird,

   2, System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Ventil (6) in den System von der gemeinsamen Fluidriicklaufleitung (1) mittels eines Montageblokkee (5) angebracht ist, wobei eine oder mehrere Bohrungen (19) durch den Block (5) sowie in die Leitung verlaufend vorgesehen sind und zur Aufnahme von fluid von dem Auslass (H) oder den Auslässen in dem Ventil (6) ausgebildet sind, um due fluid unmittelbar zu der Leitung (1) zu fördern.

   3· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere weiter· Bohrungen (19, 21, 22, 23, 24· 25) In dam oder jedem Hontageblock (5) vorgesehen sind und an ihren äuaseren Enden eine hiermit verbundene ftussere hydraulische Verrohrung (7) aufweisen, während sie eich an ihren inneren Enden mit Einlass- und /Auslassdurohtritten (13» 15» 16) in ihrem zugeordneten Ventil (6) in Ausrichtung befinden, wobei Fluid, welches in das Ventil (6) eintritt und/oder dieses verlässt, längs dieser Bohrungen (19, 21-25) verläuft.

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   4. System nach einem der Ansprüche 2 oder 3_f dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Rücklaufleitung (1) eine ebene Aussenflache aufweist und die'Fläche des oder jedes Montageblocks·(5), welche gegen die leitung anliegt, ebenfalls eben ist.

   5. System «ach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Rücklaufleitung (1) in oder an der Maschine an einer solchen Stelle angeordnet ist, dass die Verrohrung (7) von den Ventilen (6) zu den Komponenten, welche sie bedienen, auf ein Minimum reduziert ist.

   6ο System nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrohrung (7), welche das Hydraulik~ fluid enthält oder zur Aufnahme desselben bestimmt iet, wobei das Hydraulikfluid unmittelbar eu dem Vorratsbehälter odex· Tank, zurückzuführen i3t, unmittelbar an die gemeinsame Rücklaufleitung (1) angeschlossen ist.

   74 System in Form einer Baueinheit zur Anbringung an einer Maschine, welche hydraulisch angetriebene Einheiten aufweist oder aur Anbringung solcher Einheiten bestimmt iet, nach einem der Ansprüche "N5, gekennzeichnet durch eine leitung (1) zur Verbindung mit eine« Tank oder Vorratsbehälter für Hydraulikfluid, eine Mehrzahl von Ventilmontageblöcken (5) an der leitung (1) deren ieder eine oder mehrere durchlaufende Bohrungen (20) aufweist» welche in. die Leitung-C¹) verlaufen, um ssu ermöglichen, dass der oder Jeder Ablaseauslase (14) elnee Ventile (6), das an. ■·*^: einem der Montageblöcke (5) angebracht tat, mit dea Inneren der leitung (1) in Verbindung steht*

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