DE1916790C - Hydropneumatische Vorrichtung zur Druckwandlung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine hydropneumatische Vorrichtung zur Druckwandlung, bei der durch Zuführung niedrig verdichteter Luft öl höheren Druckes erzeugt und abgegeben wird, wobei ein Zylinder vorgesehen ist, der durch einen in ihm verschiebbaren Hauptkolben in zwei Kammern geteilt ist, nämlich in eine Luftkammer und in eine Kammer für öl niedrigen Druckes, mit der ein ölvorratsbehälter in Verbindung steht wobei mit dem Hauptkolben ein Hilfskolben, der im Durchmesser kleiner ist als der Hauptkolben, starr verbunden ist und der Hilfskolben in einem mit der ölkammer des Zylinders verbundenen Hochdruckölzylinder befindliches öl auf den höheren Druck verdichtet.

Es ist bereits ein hydropneumatischer Druckübersetzer mit selbsttätiger Flüssigkeitsergänzung bekannt (deutsche Ausiegeschrift 1259 711), bei dem ein durch Druckluft beaufschlagter Kolben und ein mit diesem über eine Kolbenstange verbundener hydraulischer Kolben kleineren Durchmessers vorgesehen ist, wobei die beiden Kolben in Zylindern, welche auf der gemeinsamen Kolbenstange abgewendeten Seiten der Kolben eine Druckluftkammer bzw. eine hydraulische Druckkammer bilden, bewegbar sind und wobei die Zylinder durch e^;n gemeinsames Gehäuse gebildet sind, das zugleich als Flüssigkeitsvorratsbehälter dient. Bei dicem bekannten Druckübersetzer ist zwischen der hydraulischen Druckkammer und dem Flüssigkeitsvorratsbehälter eine auf Druckdifferenzen ansprechende Vorrichtung angeordnet, die aus einem in einer abgestuften Bohrung gleitenden, abgestuften Kolben besteht, der in einer Bohrung ein Ansaugventil und ein Druckventil aufweist, zwischen welchen eine zu einem durch die Abstufungen gebildeten Saug- und Druckraum führende Bohrung liegt. Ferner bewirkt diese bekannte Vorrichtung unmittelbar durch die in der hydraulischen Druckkammer befindliche Flüssigkeit entsprechend dem wechselnden Druck in der hydraulischen Druckkammer gesteuert jeweils im Verlauf eines vollen Arbeitstaktes (Phase steigenden Drucks f Phase fallenden Drucks) eine selbsttätige Ergänzung der in der hydraulischen Druckkammer befindlichen Flüssigkeitsmenge, und zwar unmittelbar aus dem Flüssigkeitsvorratsbehälter. Mit Hilfe dieser bekannten Vorrichtung gelingt es zwar, eine hydropneumatische Druckübersetzung vorzunehmen, jedoch wird mit Ausübung eines konstanten Drucks auf den durch Druckluft beaufschlagten Kolben stets der gleiche Ausgabedruck erzeugt. Es ist mit diesem bekannten Druckübersetzer nicht möglich, eine in Abhängigkeit von Kolbenhubphascn gestaffelte Druckerhöhung in bezug auf das abgegebene Drucköl herbeizuführen.

F.s liegt die Aufgabe vor, eine hydropneumatische Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine gestaffelte Erhöhung des Öldrucks in Abhängigkeit von Kolbenhubphascn erzielt werden kann- Dies soll auf relativ einfache Weise und mit geringem konstruktiven Aufwand erreicht werden.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß der Hilfskolben bei einer einem vorbestimmten Öldruck im Zylinder entsprechenden Unblutige des Hauptkolbcns in den Hochdruckzylmdcr eintritt und im Verlauf der weiteren HuhhcwcKung des Hauptkolbcns und damit verbundener Hubbewegung des Hilfskolben·» das im Hochdnucköl/.ylinder befindliche öl weiter verdichtet.

Die Eifindung bringt gegenüber dem bekannten hydropneumatischen Druckübersetzer den Vorteil mit sich, daß bei Anwendung des Drucköls zum Heben oder Feststellen von Gegenständen zu Beginn des eigentlichen Arbeitshubes kein Stoß ausgeübt wird, da die Hebeböcke zunächst unter niedrigem Druck ausgefahren werden können, bis sie mit den anzuhebenden Gegenständen in Berührung kommen.

ίο Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine in ihrer Ausgangsstellung befindliche hydropneumatische Vorrichtung,

F i g. 2 die Vorrichtung gemäß F i g. 1 in der Endarbeitsstellung,

F i g. 3 einen Schnitt durch die zugehörige Druckregelungseinrichtung längs der in F i g. 4 eingetragenen Linie III-III,

F i g. 4 einen Schnitt durch die zur Vorrichtung gehörige Druckregelungseinrichtung längs der in F i g. 1 eingetragenen Linie IV-IV und

Fig. 5 die Druckregelungseinrichtung gemäß F i g. 4 in ihrer Stellung mit geöffnetem Überdruckventil.
- Die in F i g. 1 dargestellte hydropneumatische Vor-

richtung enthält einen Zylinder 1 mit einem Boden 1 α und einem Deckel 1 b.

Der in dem Zylinder 1 entlang der senkrechten Symmetrieachse bewegliche Hauptkolben 2 teilt den Zylinder in zwei Kammern auf, nämlich in eine untere

Luftkammer 3 und in eine obf.c Kammer 4 für öl niedrigen Druckes. Die Luftkammer 3 ist durch die Seitenwand des Zylinders 1, durch dessen Boden la und durch die untere Oberfläche 2a des Kolbens 2 begrenzt. Eine Öffnung 5, die mit der Luftkammer 3

in Verbindung steht, eignet sich für die Aufnahme einer Rohrleitungszuführung für eine Preßluftspeisung. Die Kammer 4 für das öl niedrigen Druckes ist durch die Seitenwand des Zylinders 1, durch die obere Oberfläche 2 b des Kolbens 2 und durch den

« Deckel 1 b des Zylinders begrenzt.

In den Nuten des Hauptkolbens 2 zwischen diesem und der Zylinderwand 1 vorgesehene Dichtungsringc stellen die Dichtheit zwischen diesen beiden Teilen sicher. Ein ölvorratsbehälter 6, der durch eine Seitenwand 6 b, einen Deckel 6 a und den Deckelife des Zylinders 1 begrenzt ist, ist über dem Zylinder 1 vorgesehen. Eine Öffnung 6c, die in dem Deckel 6a vorgesehen ist. stellt eine Verbindung zwischen dem ölvorratsbehälter 6 und der Außenluft her. Eine in dem Deckel 1 b befindliche Öffnung 7 verbindet den ölvorratsbehälter 6 mit der Kammer 4 für öl niedrigen Druckes. Die Öffnung 7 ist durch z'< ei senkrechte koaxiale Zylinder 7α und Ib gleichen Durchmessers gebildet, die durch einen koaxialen Zylinder 7c von

etwas kleinstem Durchmesser getrennt sind. Eine im Innern des unteren Zylinders 7 ft durch eine Nadel 7 rf gehalten« Kugel 7 e erlaubt dabei den ungehinderten Durchfluß von Öl; sie besitzt einen etwas größeren Durchmesser als der kleine Zylinder 7c.

Der ölvorratsbehälter 6 und die Kommer 4 für öl niedrigen Druckes stehen ferner über eine Druck* regelvorrichtung 8, die an der Seitenwand des Dek* kels 1 b des Zylinders 1 befestigt ist, miteinander in

Verbindung. Die Druckregelvorrichtung 8 steh, mit der Kammer 4 für öl niedrigen Druckes über eine ötTnung 9 und mit dem ölvorratsbehälter 6 über eine Öffnung 10 in Verbindung. Diese beiden Öffnungen sind dabei durch den Deckel U gebohrt; sie treten an der Seitenwand des Deckels au,.

Die Druckregelvorrichtung 8 enthält zwei Öffnungen 8« und 8 b, die den entsprechenden öffnungen 9 und 10 gegenüberliegen und in einem zylindrischen Hohlraum 8c münden (Fig. 4). In diesem Hohlraum » Sr ist ein Überdruckventil 8 rf angeordnet. Dieses überdruckventil kann dabei zwischen zwei Stellungen hin- und herbewegt werden. In der ersten Stellung !rennt das überdruckventil Sd den Hohlraum 8c von de, Öffnung 86 ab und verhindert damit den öldurchfluß aus der Kammer 4 in den ölvorratsbehäl-,er 6. In der zweiten Stellung ist das überdruckventil 8 J zurückgezogen, wobei es den Durchfluß des Öls aus der Kammer 4 durch die öffnungen Ί und 8a, den Hohlraum 8c, die öflnungenSi, und 10 in den »° öhorralsbehälterö hinein ermöglicht. Das Überdruckventil 8rf ist durch die Wirkung einer Schraubcnfeder 8, stets in Richtung auf seine erste Stellung vergespannt. Diese Feder liegt dabei an einem AnschfagS/ an. Das überdruckventil 8d nimmt seine *5 zweite Stellung ein, wenn es durch den öldi uck in der Ki.mmc^ entgegen der Wirkung der Feder8e zuriickgcdriickt wird. Die Spannung der Feder, d» durch den Öldruck auf das überdruckventil, unter dcm dieses seine zweite Stellung einnimmt, hervorgerufen wird, ist mit Hilfe einer Schraube 8g einstell-Lr. Diese Schraube 8_g erlaubt, den Anschlag 8/ zu TI

ringe vorgesehen sind, die die Dichtigkeit zwischen den betreffenden Teilen gewährleisten.

Um die Wirkungsweise der beschriebenen hydropneumatischen Vorrichtung zu veranschaulichen, sei nachstehend ein Zahlenbeispiel näher betrachtet. Durch Speisung der hydropneumatischen Vorrichtung mit Hilfe von Druckluft von 7 kg/cm² gelingt es bei Begrenzung des Druckes in der ölkammer auf 5 kg/cm-, einen Druck von 24S kg/cm² auf sechs Hebeböcke auszuüben.

Die Wirkungsweise ist wie folgt: Die Kammern 4 und 11, das Verbindungsstück 12 und die Zuleitungen, welche die Hebeböcke mit Öl versorgen, sind mit öl gefüllt.' Die Vorrichtung befindet sich dabei zunächst in dem in F i g. 1 gezeigten Zustand. Sodann wird Druckluft (von 7 kg/cm²) durch die Öffnung 5 In die Kammer 3 eingelassen. Der auf die Oberfläche 2 a des Hauptkolber 2 ausgeübte Druck bewirkt dabei die Verschiebung die-es Kolbens nach oben, und zwar entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 14. Das zuvor unter geringem Druck stehende Öl steigt durch den vom Hauptkolben 2 übertragenen Druck nach oben. Die Kugel Te verschließt die ihr zugeordnete Öffnung im Deckel 1 b, indem sie sich gegen den unteren Rand des Zylinders 7 c dieser Öffnung anlegt. Da der Öldruck zunächst niedriger ist als der für die

Ä . dargestelHe hydropneumatisch Vorrichtung enthält ferner in einem Hochdruckzylinder 21 eine Kammer 11 für öl hohen Druckes, die durch ein zylindrisches Rohr 11 α gebildet ist, dessen Achse mit der Symmetrieachse des Zylinders I zusammenfällt. Eines der Enden des Rohres Πα ragt dabei au ch eine im Deckel Xb des Zylinders 1 vorgesehene Öffnung hindurch in die Kammer 4 für öl niedrigen Druckes hinein. Das andere Ende dieses Rohres ist _a„ einem Verbindungsstück 12 befestigt welches die Kammer 11 mit den nicht in den Zeichnungen dargestellten Speiseleitungen für Hebebocke verbindet Dicses Verbindungsstück 12 ragt durch den Deckel 6« des ölvorratsbehahers 6 hindurch und .st an diesem befestigt.

Ein zum Rohr 11a koaxial verlaufender H.lfskolben 13. dessen Durchmesser gleich dem Innen durchmesser des Rohres Πα ist, ist auf dem hauptkolben 2 befestigt. Der Hilfskolben 13 und das Rohr Πα sinÜ dabei derart angeordnet, daß der Hilfskolben 13 nach Ausführung eines bestimmterj Hub«a in die Kammer 11 eindringt und das dann befin liehe öl komprimiert. Dabei wird die Dichtgkcit zwischen dem Hilfskolben 13 und dem Roh Hj durch eine Dichtung sichergestellt, die m einer Nut des Rohres Π α vorgesehen ist.

Durch eine in der Kammer4 zwischen dem Deckel 1 b und dem Hauptkolbcn 2 vorgesehene Schraubeniübe

^^^^ÖCoSSg 8 die Verbinventil 8d ^d.^eI_n ^D™*^„°r 4 _Und dem ölvorratsdung zwischen g' gj^an ™^ Hebeböcken behalter 6 D*s C1 stronU aan _fc ^

über, dj^a™' »^ ^.^ _Weise ^g _mit niedrigern Druck nämlich meinem Druck u^kg/cm-

«^"JT^^ ße'ürTrung kommen. Der Öldruck ^F"«" '" uf_s er schließlich den für die öftsteigt ^™ an, ^ J ^{cr 5}^ _{g maßgebe}nden Wert nung der D™«regelvorn g _k ^B _{wert wird das}

erreicht (5J^" )· ^BJ ^aie^^m _k j_vorrichtung 8, Überdruckventil ^8d der Uru«^g ^ _wird

bzw dessen'MJeWg^ Verbindung zwischen der die aus Fi g-5 eracn ¹^J _{behälter 6} hergestellt.

Kammer 4 und dem_ OW _{das öl ans der}

^mmer 4 durch Jie u^ _Hi,f_{skolben 13} dringt so-Ölvorratsbehälter^ uer _dics ^ _p. _{2 er}.

dann η d e Kammerllj^ ^^^ ^ Tu HiUoibens ist dabei so ausgelegt, daß man be,- ^i!w_Ci«e&e„ giuck von 248 kg/cm* in den Hcbc-

spielswuJJ^JJn kann. Auf dies, Weise können bocken erre^nen „ _werdcn

Hehekr-f J ta « _{ufuhr unterbrochen} und die

_{it der A}uBcnatmosphäre verbunden w.rd, m ^ , _{und dcr} Hilfskolben 13 ab.

™ „^P _{durcn dic} Schraubenfeder 14 untcr- §? _s ^B _{ie gch}|i_cßlich wieder ihre aus F JgI stellung einnehmen. Das in dem ölvor- ^g, f^nidllche öl läuft dann durch die /srfmim. la Ib in die Kammer 4 auf Grund der üffming 7a, Ib m _dic öffnung de»

ao. ^ _{ffd Wcnn d D k n}

schiedenen festen und beweglichen Teilen iiicsVi Vorrichtung noch geeignete, in de gen nicht im einzelnen näher bezeichnete Dic In den

die

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hydropneumatische Vorrichtung zur Druck-Wandlung, bei der durch Zuführung niedrig verdichteter Luft öl höheren Druckes erzeugt und abgegeben wird, wobei ein Zylinder vorgesehen ist, der durch einen in ihm verschiebbaren Hauptkniben in zwei Kammern geteilt ist, nämlich in eine Luftkammer und in «in« Kammer für öl niedrigen Druckes, mit der ein ölvorratsbehälter to in Verbindung steht, wobei mit dem Hauptkotben ein Hilfskolben, der im Durchmesser kleiner ist als der Hauptkolben, starr verbunden ist und der Hilfskolben in einem mit der ölkunmer des Zylinders verbundenen Hoehdruckzylinder befind* liehes öl auf den höheren Druck verdichtet, d a · durch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (13) bei einer einem vorbestimmten Öldruck im Zylinder (4) entsprechenden Hublänge des Hauptkolbens (2) in den Hochdruckölzylinder «0 (21) eintritt und im Verlauf der weiteren Hubbewegung des Hauptkolbens (2) und damit verbundener Hubbewegung des Hilfskolben (13) das im Hochdruckölzylinder (21) befindliche öl weiter verdichtet. *j

2. Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kammer (4) für öl niedrigen Druckes und dem ölvorratsbehälter (6) eine Dnickregelvorrichttiflg (8) vorgesehen ist, die einen Hubzylinder (8e) aufweist, in dem ein überdruckventil (8 d) verschiebbar ist, mit dem über öffnungen (8 a, 9 b) die Kammer (4) für öl niedrigen Druckes mit dem ölvorratsbehälter (6) verbindbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (8 rf) durch eine an einem Anschlag (8/) anliegende, mittels einer Stellsehraube (ig) einstellbare Schraubenfeder (ie) in Schließstellung vorgespannt ist, wobei der Ansehtag (8/) verstellbar ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kammer (4) für öl niedrigen Druckes und dem ölvorratsbehälter (6) ein in Richtung der Kammer (4) öffnende» Rückschlagventil (7ο bis te) vorgesehen ist, das xwei senkrecht angeordnete, koaxial mit Abstand aufeinanderfolgende Zylinder (7 a_t tb) gleichen Durehmessers enthalt, die durch einen weiteren koaxialen Zylinder (7 c) geringeren Durehmessers getrennt sind, und daß als Verschlußteil dieses Ventils eine durch ehre Nadel gehaltene Kugel (7*) mit einem Durchmesser, der etwas größer ist als der des Zylinders (7f), vorgesehen ist

5. Verrichtung nach etatm der Ansprüche f bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungsstück (12) an einem Deckel (6 a) des öl* vorratsbehälters {€) befestigt ist, über das die Verbindung zwischen der Kammer (11) für Öl hohen Druckes und der zu betätigenden Vorrichtung hergestellt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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