DE1895358U - Druckregelvorrichtung zum einstellen eines bestimmten verhaeltnisses der druecke in zwei oder mehr druckmittelkreisen. - Google Patents

Description

Druckregeleinrichtung zum Einstellen eines bestimmten Verhältnisses der Drücke in zwei oder mehr Druckmittelkreisen, das beim Indern des Druckes des zugeführten Druckmittels

erhalten bleibt.

Die Neuerung bezieht sich auf eine Druckregeleinrichtung zum Einstellen eines bestimmten Verhältnisses der Drücke in zwei oder mehr Druckmittelkreisen, das beim Ändern des Druckes des zugeführten Druckmittels erhalten bleibt, mit den Druckmittelzufluß zu den Kreisen in Abhängigkeit vom Druck des Druckmittels steuernden Ventilen, auf die ein an einem Hebel mit veränderbarer Länge angelenkter Kolben einwirkt, der vom gleichen Druckmittel beaufschlagt ist. Sie betrifft die besondere Anordnung an sich bekannter Ventile mit dem Ziel, daß nicht nur ein bestimmtes Verhältnis der Drücke in zwei oder mehr Druckmittelkreisen leicht eingestellt und beibehalten werden kann, wenn sich der Druck des Druckmittels ändert, sondern ausserdem erreicht wird, daß in allen- Kreisen sowohl der Druckaufbau als auch der Druckabbau gleichzeitig abläuft.

Ss ist in Verbindung mit einer Rohrprüfpresse bereits eine Regeleinrichtung begannt geworden, die im wesentlichen aus zwei parallel geschalteten Ventilen besteht, deren Ventilkegel als Kolbenstangen ausgebildet sind. Die Kolbenstangen sind mit'Kolben verbunden, in deren Zylinder jeweils eine leitung zum "Zuführen des Druckmittels mündet, das für

Th, Kieserling & Albrecht 26· März 1964

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die Erzeugung des Einspann- bzw· Prüfdruckes bei der Rohrprüfpresse benötigt wird. Beide Kolben sind an den Enden eines zweiarmigen Hebels angelenkt, derjbich über eine !feder an einem Festpunkt abstützt. Durch entsprechende Yerschiebung dieser Feder kann die Länge der beiden Hebelarme verändert und somit ein bestimmtes Druckverhältnis der Druckmittel für die Erzeugung des Einspann- und Prüfdruckes eingestellt werden. Dieses Verhältnis bleibt auch dann erhalten, wenn sich beispielsweise der Prüfdruck ändert'·

Nachteilig bei dieser Segeleinrichtung ist, daß weder eine feine Abstufung der Einspann- und Prüfdrücke möglich, noch ein zeitgleicher gemeinsamer Aufbau bzw* Abbau der beiden Drücke gegeben ist. Dadurch würde ein dünnwandiges Rohr unweigerlich zu stark auf Knickung beansprucht werden,

Eine äusserst genaue Einstellung der Einspann— und Prüfdrücke ist deshalb erforderlich, weil die Rohrhersteller bei der Erzeugung von Präzisionsrohren aus Stahl sowie aus Nichteisenmetallen von den Beziehern gezwungen werden, die Rohre im Hinblick auf Durchmesser und/oder Wandstärke fein abzustufen, d.h·, daß sowohl Durchmesser als auch Wandstärke beispielsweise nur um.1 mm differieren können; Müssen aber diese Präzisionsrohre, insbesondere wenn sie beispielsweise aus Nichteisenmetallen wie Kupfer oder Messing hergestellt sind und nur eine sehr geringe Wandstärke haben, mittels Stirndichtung geprüft werden, so ist es verständlich, daß

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die linspannkräfte wegen der Ausknickgefahr für die Rohre •und der Gefahr der Dichtungsbeschädigungen unter keinen Umständen höher sein dürfen als zur Abdichtung notwendig ist'· Das setzt aber voraus, daß sowohl beim Druekaufbau als auch beim Druekabbau die beiden Drücke in dem erforderlichen Verhältnis gemeinsam ansteigen bzw. fallen müssen. Ausserdem ist es erforderlieh, daß es möglich ist, ein beliebiges Verhältnis zwischen den Einspann- und Prüfdrücken leicht einstellen zu können.

Ähnliche Bedingungen können aber nicht nur bei Rohrprüfpressen, sondern auch bei anderen Arbeitsmaschinen bestehen, bei denen mehrere Druckmittelkreise für bestimmte Arbeitsvorgänge vorhanden sein müssen und die erforderlichen Drücke des Druckmittels in den einzelnen Kreisen stark voneinander abweichen können.

Um die eingangs beschriebenen Bedingungen einwandfrei erfüllen zu können, wird nach der !feuerung vorgeschlagen, ein an sich bekanntes Druckminderventil und ein an sich bekanntes Vorsteuerventil in folgender Kombination anzuordnen :

a) Der Zufluß des Druckmittels zu einem der beiden Kreise erfolgt über das

b) von diesem Druckminderventil aus erfolgt der Zufluß zu dem Vorsteuerventil.

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c) Auf den vom Druckmittel des Druckminderventils ■beaufschlagten Ventilsitz des Vorsteuerventils wirkt in "bekannter Weise über einen Hebel mit veränderbarer Länge ein vom Druckmittel des anderen Kreises beaufschlagter Kolben ein, wobei dieses

Druckmittel unmittelbar einem der Kreise zugeführt wird, d.h. einem der Verbraucher fliesst das von einer Druckmittelpumpe geförderte Druckmittel unmittelbar zu.

Zwischen je zwei Verbrauchern ist die Ventilgruppe in der vorgeschlagenen Kombination angeordnet, so daß man in der Lage ist, mit zwei Ventilgruppen entweder zwei, drei oder vier Druckmittelkreias entspreehend zu versorgend Bei nur einer Ventilgruppe können zwei Druckmittelkreise in der unter a - b - c beschriebenen Weise geschaltet werden.

In der Zeichnung sind in den Fig« 1 bis 3 zwei Ausführungsbeispiele für eine ruckregeleinrichtung nach der feuerung schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert»

Fig. 1 zeigt die Anwendung der Regeleinrichtung bei einer Bohrprüfpresse. In

Fig·. 2 ist dargestellt, wie mehrere parallel angeordnete Kolbentriebe, die verschieden grosse Kräfte ausüben müssen, geschaltet werden, damit die erforderlichen Drücke eingestellt und gehalten werden können; Die

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Hg. 3 veranschaulicht den Aufbau und die Anordnung der beiden an sich bekannten Ventile'.

lach Pig. 1 ist in dem Zylinder 1 ein doppeltwirkender c Kolben 2 geführt, der einen Diehtkopf 3 trägt, in dem eine Dichtung 4 zum Abdichten des Eohres 5 angeordnet ist; Der nicht dargestellte zweite Diehtkopf kann jedoch ortsfest angeordnet oder aber ebenfalls an einem Kolben befestigt sein, wie es die I¹Ig. 1 zeigt. Im letzteren Falle wird der nicht dargestellte zweite Kolben durch eine weitere Regeleinrichtung so gesteuert, wie es nach lig. 1 für die Kolben 2 und 8 dargestellt ist und nachstehend näher erläutert wird. Um das Rohr abdichten zu können, ohne daß die Dichtung 4 beschädigt öder das Rohr 5 geknickt wird, muß der

s\sj Druck des in dem Druckmittelraum 7a auf die Wirkfläche 7 ■ des Kolbens 2 einwirkenden Druckmittels in einem ganz bestimmten Verhältnis zum Druck des Druckmittels stehen, das in dem Druckmittelraum 6a auf die Wirkfläche 6 des Kolbens 6b des Druckübersetzers 6c einwirkte Der Druckübersetzer 6c dient dazu, den Druck des durch die Leitung 10 und die Bohrungen 11, 12 und 13 in das Rohr eingeführten Wassers auf den erforderlichen Prüfdruck zu erhöhen. Wie vorstehend bereits beschrieben," müssen aber der Prüfdruck, und der ^inspanndruck in einem ganz bestimmten Verhältnis zueinander stehen, das auch bei einer Änderung des Prüfdruckes erhalten bleibt* Ausserdem ist Bedingung, daß diese beiden Drücke gemeinsam auf- bzw, abgebaut werden, weil sonst eine

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Knickung des Rohres nicht zu vermeiden ist« Aus Gründen der Übersicht wurden alle anderen notwendigen Ventile oder Schieber, die entweder elektrisch oder hydraulisch betätigt werden, nicht in den Hydraulikplan aufgenommen¹·

Die Regeleinrichtung wirkt wie folgt :

Es sei angenommen, daß das Rohr 5 mi* Wasser gefüllt und der Kolben 2 so beaufschlagt ist, daß das Rohr 5 abgedichtet ist. Der Zufluß des Prüfwassers wird durch Sehliessen des Ventils 10a eingestellt. Der Druck des durch die Pumpe 1²I- geförderten Druckmittels kann an dem Druckminderventil 15 eingestellt werden. Sobald sich der Kolben 6b des Druckübersetzers nach links bewegt, baut sich im Rohr 5 bzw. in dem Druekmittelraum 13 des Kolbens 2 ein D-ruck auf. Da aber das von der Pumpe 14 geförderte Druckmittel/gleichzeitig auch über die leitung 16, das Druckminderventil 17, die Leitung 16a und die Bohrung 1a in den Druekmittelraum 7a geflossen ist, baut sich darin ebenfalls ein Druck auf, der verhindert, daß die Dichtung vom Rohr abgehoben wird; Durch die Leitung 14b und die Bohrung 1b gelangt das Druckmittel in den Druekmittelraum 2a und wirkt auf die Ringflache 2b des Kolbens 2 so ein, daß dieser gewissermassen beidseitig eingespannt ist. An die Leitung 14a ist eine Leitung 14c angeschlossen, durch die das Druckmittel zum Kolben 18 gelangt, der über die Rolle 19, vergi. I¹Ig. 3? auf den Arm 20a eines zweiarmigen Hebels 20 einwirkt, dessen anderer Arm"20b über eine Rolle 21 sowie" über die Stange 22 und die Feder 23 auf den Ventilsitz 24

Th. Kieserling & Arbrecht, 26". März 1964

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des Ventilkegels 25 im Sinne "Schliessen" einwirkt; Die Teile 22 bis 25 sind Bestandteile des Vorsteuerventils 26. Durch entsprechendes Verschieben des Halters 27 für den Hebel 20 im Sinne des Pfeiles 28 kann die Länge der Hebelarme 20a und 20b, die das Verhältnis der Einspann*- und -Prüfdrücke bestimmt, verändert werdeni'* Sobald in der Leitung 14a sowie in den daran angeschlossenen Druckmittelräumen der Druck ansteigt, entsteht auch ein entsprechender Druck in der Leitung 29· Steigt dieser Druck soweit an, daß der Ventilsitz 24 angehoben wird, kann das Drucköl über die Leitung 26a abfliessen. Da sich aber der Druck des in den Leitungen 16, 16a fliessenden Drucköls ebenfalls weiter aufbaut, steigt der Druck auch unter dem Steuerkolben 17a des Ventils 17 weiter an und bewegt ihn nach oben, wodurch der Zufluss zur Leitung 16a gesperrt und ein weiterer Druckaufbau in den Druckmittelräumen verhindert wird, sobald der Druck erreicht ist, der durch das Druckminderventil 15 eingestellt worden ist. Dadurch ist ersichtlich, daß die Drücke in den leitungen 14a, 14c, 16 und 16a sowie in den daran angeschlossenen Druckmittelräumen leicht einstellbar sind und auch das vorgewählte Verhältnis der Drücke erhalten bleibt. Dieses Druckverhältnis bleibt aber auch während des gesamten Druckaufbaues erhalten, weil bei einem Druckanstieg in den Leitungen 14a, 14e und 16 der Ventilsitz 24 auf den Ventilkegel 25 hinzu bewegt und der Dureh-

Th; Kieserling & Arbrecht, 26; März 1964

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fliiß des Druckmittels in die Leitung 26a verringert wird'. Dadurch kann wiederum der Druck in den Leitungen 14a, 16a sowie in den daran angeschlossenen Druckmittelräumen ansteigen* Die Wirkflächen des Korbens 2 sowie des Kolbens 6b für den Druckübersetzer sowie der Druck des auf diese Wirkflächen wirkenden Druckmittels ist selbstverständlich so gewählt, daß auf die Dichtung, durch die das Rohr abgedichtet wird, immer nur ein solcher Druck ausgeübt werden kann, der notwendig ist, um eine gute Abdichtung zu erzielen;

Aber auch ein gemeinsamer Druckabbau in den einzelnen Druckmittelräumen ist durch diese Anordnung der Ventile sichergestellt; Wird nämlich die Pumpe 14 abgeschaltet, dann kann das in der Leitung 14a und' den daran angeschlossenen Druekmittelräumen befindliche Druckmittel entspannen, weil es über das Rückschlagventil 3Ö abfHessen kann; Dadurch wird aber auch der Druck des im fiohr befindlichen Prüfwassers abgebaut, weil der Kolben 6b nach rechts ausweichen kann. Entsprechend dem Abbau des Druckes in den an der Leitung 14a angeschlossenen Druekmittelräumen muß auch der Druck des in dem Druckmittelraum 7a des Kolbens 2 befindlichen Druckmittels gleichzeitig abgebaut werden» Das ist dadurch sichergestellt, daß das Druckmittel über die Leitung 16a und daß den Hauptstrom absperrenden Druckminderventil 17 (Bohrungen 17b, 17c, 17<i» vergl·; lig. 3) sowie über die Leitungen 29 und 26a abfliessen kann¹; Der Dureh-

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fluss des Druckmittels durch das Vorsteuerventil 26 ist deshalb möglich, weil der Ventilsitz 24 durch das durch die Leitung 29 zugeführte druckmittel entgegen der Kraft der leder 23 angehoben wird» Baraus ergibt sich, daß auch während des gesamten Druckabbaues das eingestellte Verhältnis des Einspann- und Prüfdruckes erhalten bleibt*

Bei dem in Mg» 2 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um drei Kolbentriebe, die verschieden grosse Kräfte ausüben müssen*« In diesem Fall ist für die Kolbentriebe und 32 -je eine Segeleinrichtung vorgesehen, die, wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig« 1, im wesentlichen aus ge einem Druckminderventil. 17 und ge einem Vor steuerventil besteht, deren Aufbau und Funktionsweise vorstehend erläutert ist'» Dem Kölbentrieb 33 wird das durch die Pumpe 34 geförderte Druckmittel, dessen Druck durch das Druckbegrenzungsventil 35 einstellbar ist, unmittelbar zugeführt. In diesem Fall kann in drei Druckmittelkreisen ein bestimmter Druck eingestellt und gehalten werden, deren Verhältnis zueinander auch beim Indern des Druckes des durch die Pumpe 34 geförderten Druckmittels erhalten bleibt*

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Claims (1)

1. - 10 Schutz an sprueh:

   Druekregeleinrichtung zum linsteilen eines "bestimmten Verhältnisses der Drücke in zwei oder mehr Druck— mittelkreisen, das "beim Indern des Druckes des zugeführten Druckmittels erhalten "bleibt, mit den Druckmittelzufluss zu den Kreisen in Abhängigkeit vom Druck des Druckmittels steuernden Ventilen» auf die ein an einem Hebel mit veränderbarer Länge angelenkter Kolben einwirkt, der vom gleichen Druckmittel beaufschlagt ist, gekennzeichnet durch die Anwendung eines an sich bekannten Druckminderventils und eines an sich bekannten Vorsteuerventils in folgender Kombination :

   a) Der Zufluß des Druckmittels zu einem der beiden Kreise (Leitungen 14a, 16, 16a und Druckmittelraum 7a5 erfolgt über das Druckminderventil (17),

   b) der Zufluß zu dem Vorsteuerventil (26) erfolgt über das Druckminderventil (17) (Leitung/29),

   c) auf dem vom Druckmittel des Druckminderventiles (17) beaufschlagten Ventilsitz (24) des Vorsteuerventils (26) wirkt in bekannter Weise über einen Hebel (20) mit veränderbarer Länge ein vom Druckmittel'des anderen Kreises (Leitungen 14a, 14c und Druckmittelraum" 6a) beaufschlagter Kolben (18) ein·