DE2129322A1

DE2129322A1 - Einrichtung zum Synchronisieren einer Mehrzahl von hydraulischen Kolbenkrafttrieben

Info

Publication number: DE2129322A1
Application number: DE19712129322
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. P F15b 15-12 ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-06-17
Filing date: 1971-06-12
Publication date: 1971-12-30
Also published as: DE2129322B2; GB1347758A; US3769881A; DE2129322C3

Description

NQrnberg, den. 9. 6.1971

Katashi Aoki, 6037, Oaza MinamijOjSakaki-machi,

Hanishina-gun,Nagano-ken, Japan

Einrichtung zum Synchronisieren einer Mehrzahl von hydraulischen Kolbenkrafttrieben

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Synchronisieren einer Mehrzahl von hydraulischen Kolbenkrafttrieben.

Bei bekannten Einrichtungen, bei denen eine Mehrzahl von hydraulischen Kolbenkrafttrieben im Synchronismus betätigt wird, war eine Synchronisiereinrichtung erforderlich, welche die den einzelnen Zylindern zugeführte Menge von Druckflüssigkeit gleichmäßig gestaltet. Wann die Synchronisiereinrichtung fehlt, entstehen Unterschiede der KolbenverSchiebungen in ihren Zylindern. Eine gleichmäßige Verschiebung ist nicht erzielbar.

Es hat sich aber selbst bei hydraulischen Kolbentrieben mit der üblichen Synchronisiereinrichtung gezeigt, daß Schwierigkeiten entstehen und zwar dadurch, daß schon ein geringes Lecken der Druckflüssigkeit in der Synchronisiereinrichtung einen Unterschied der Fördermengen zur Folge hat. Bei längerer Betriebszeit summieren sich die störenden Leckerscheinunin den verschiedenen Zylindern, so daß eine synchrone

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OBfQiNAL INSPECTED

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Betätigung nur möglich ist, wenn zwischenzeitlich die Menge der Druckflüssigkeit nachjustiert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Nachteile zu vermeiden und zwar durch eine einfache Einrichtung, die keine Nachstellung von Hand selbst über lange Betriebszeiten erfordert.

Diese Synchronisiereinrichtung, die einen wesentlichen Teil der Erfindung bildet, enthält eine der Zahl der Kolbenkrafttriebe entsprechende Zahl von hydraulischen Einrichtungen mit Zylindern und Kolben, aber mit einem wesentlich geringeren Volumen. Ihre Kolben sind fest miteinander verbunden, so daß sie beim Arbeiten der Synchronisiereinrichtung alle gleichzeitig bewegt werden·Außerdem sind die Flüssigkeitsleitungen, die an die Zylinderköpfe der Krafttriebe angeschlossen sind, beiderseits der Zellen an den Zylindern der Synchroneinrichtung angeschlossen, die durch deren Kolben abgeteilt sind derart, daß die Druckflüssigkeit über die Zellen der Synchronisiereinrichtung unter Steuerung durch eine entsprechende Zahl von Überführungsventilen in die Kraftzylinder eingeführt oder aus ihnen abgeführt wird. Die Überführungsventile werden wesentlich häufiger betätigt, als die Zahl der Arbeitsspiele des Kraftantriebes beträgt, so daß die den Zellen beiderseits zugeführte Druckflüssigkeit den Krafttrieben schrittweise zugeführt wird.

Jedes Überführungsventil ist zwischen eine Druckflüssigkeits quelle und einen Zylinderkopf der Kraftantriebe eingeschaltet

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und wird elektrisch zu einem Zeitpunkt betätigt, in der die Verschiebung der Synchronisierkolben, die fest miteinander verbunden sind, ihre äußerste Stellung unter der Wirkung der Druckflüssigkeit erreicht, die auf der einen Seite der Zelle eingeführt wird, wobei die mit der Druckflüssigkeit versorgte Seite der anöeoenc alle wechselt und die Synohronisierkolben in der entgegengesetzten Richtung bewegt. Die Umkehrbewegung der Synchronisierkolben drückt die vorher eingeführte Druckflüssigkeit zu den Zylinderköpfen, die den zugeordneten Flüssigkeitskammern entsprechen, bis die Kolbenbewegung ihre äußerste Stellung erreicht. Die gleiche Betätigung wird wiederholt, wenn das Überführungsventil wieder elektrisch betätigt wird.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig.1 und 2 teilweise im Schnitt, schematisch Ansichten einer Einrichtung gemäß der Erfindung in einem Zeitpunkt wähtend der Aufwärtsbewegung,

Fig.3 eine Ansicht zu einem Zeitpunkt der Abwärtsbewegung des Kolbens,

Fig.4 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In den Zeichnungen ist der hydraulische Kraftantrieb durch ihre Zylinder 1,1* und ihre Kolben 10,10» dargestellt. Die Synchronisiereinrichtung ist im ganzen mit 2 bezeichnet. 3 und 3' sind Überführungsven ti Ie, 4 ist ein Richtun,gs-

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Umschaltventil.

Die Synchronisiereinrichtung enthält Flüssigkeitskammern 5,5· in der gleichen Anzahl wie die der Zylinder 1, 1'., aber mit wesentlich kleinerem Volumen als dem der Arbeitszylinder, und Synohronisierkolben 6,6* in den Kammern 5, 5».Die Synchronisierkolben 6,6' sind durch Querhäupter 7,7· an beiderj Enden der Kolben 6,6· fest verbunden. Die Zylinder l,l^r sind durch die Kolben 10,10· in Kammern A,C und A',C unter-™ teilt. In gleicher Weise sind die Kammerm 5,5' in zwei. Zellen B,D und B· ,D¹ unterteilt. Die Kammern A und die Zellen B bzw. die Kammern A» und die Zellen B¹ sind durch Flüssigkeitsleitungen 8,8« verbunden. Alle Kammern C, C und Zellen D,D¹ sind an das Richtungs- Umschaltventil 4 und die Leitungen 9,11 bzw. 11· angeschlossen.

Die Überführungsventile 3,3· zur Zuführung von Flüssigkeit zur Synchronisiereinrichtung 2 sind zwischen den Kraftzylindern 1,1· und der Synchronisiefceinrichtung 2 so ange- * schlossen, daß sie für beide Flüssigkeitsleitungen 8,11 bzw. 8·, 11' witken können. Das bedeutet, daß durch die Überführungswirkung der Ventile 3,3· die Flüssigkeit abwechselnd in die zellen B,B¹ und D,D¹ und auch in die Kammern A, A» der Zylinder 1, 1' eingeleitet wird.

Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen.

In dem in Fig. 1 dargestellten Betriebszustand teilt sich die Druckflüssigkeit P, nachdem sie durch das Umschaltventil 4 hindurchgegangen ist, in zwei Teile, die den Flüssiq-

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keitsleitungen 11,11» folgen und hierauf durch die Überführungsventile 3,3' zu den Zellen D,D» geführt werden, wobei sie die fest verbundenen Synchronisierkolben 6,6· aufwärtsdrücken. Bei Verschiebung der Synchronisierkolben 6,6» aufwärts wird die in den Zellen B,B¹ enthaltene Flüssigkeit in die Kanunern A,A» der hydraulischen Zylinder 1,1» eingeführt, wodurch die Kolben 10,10' aufwärtsgedrückt werden. Wenn die Verschiebung der Synchronisierkolben 6,6» ihre ober-

Stellung
ste^erreicht, werden die beiden Überführungsventile 3,3' in die in Fig.2 dargestellte andere Stellung übergeführt, etwa durch eine automatische Steuerung mit einem Grenzschalter, der durch die Kolbenstange oder Querhäupter der Synchronisiereinrichtung betätigt wird. Hierdurch wird Druckflüssigkeit in die Zellen B,B¹ eingeführt, wodurch die Druckflüssigkeit, die vorher in die Zellen D,D' eingeführt war, zu den Kammern A,A» der Zylinder 1,1' herausgedrückt wird.

Bei wiederholter Durchführung der beschriebenen Arbeitsabläufe wird das zu den Kammern 5,5» der Synchronisiereinrichtung 2 zugeführte Druckmittel nach und nach mit einem konstanten Betrag den hydraulischen Zylindern 1,1» zugeführt und zwar durch die Synchronisierkolben 6,6», die wegen der starren Verbindung gleichzeitig betätigt werden. Hierdurch werden die Kolben 10,10» unter dem'gleichen Druck und mit der gleichen Geschwindigkeit angehoben.

'Wenn die Kolben 10,10' abwärtsgehen sollen, wird das Richtungs-Umkehrventil 4 in die in Fig.3 dargestellte Stellung gebracht.

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Die Druckflüssigkeit P wird jetzt den Kammern C-, C · der hydraulischen Zylindern 1,1· über die Flüssigkeitsleitung 9 zugeführt. Infolgedessen werden die Kolben 10,10· abwärtsgedrückt. Die Druckflüssigkeit in den Kammern A,A¹ wird über die Leitungen 8,8* in die Zellen B₁B¹ der Synchronisiereinrichtung 2 eingeführt, wodurch die fest verbundenen Kolben 6,6· abwärtsgeschoben werden. Infolgedessen wird die in den Zellen D,D¹ enthaltene Flüssigkeit über die Leitungen 11,11· zum Richtungsumkehrventil 4 und hierauf zu einem (nicht dargestellten) Behälter geführt.

Wenn die Verschiebung der Kolben 6,6^f ihren Endpunkt erreicht, werden die ÜberführungsventiIe 3,3· selbstätig in die in Fig.2 dargestellte Stellung gebracht, auch wieder beispielsweise durch einen Grenzschalter. Die Druckflüssigkeit wird jetzt in die Zellen D,D¹ eingeleitet, bewegt die Kolben 6,6· aufwärts und drückt die Flüssigkeit in den Zellen B,B' über die Leitungen 11,11· zurück zum Richtungswechselventil 4 und zum Behälter. Wenn schließlich die Druckflüssigkeit in den Kammern A,A¹ vollständig entleert ist, haben sich die Kolben 10,10· bis zu ihrer untersten Stellung bewegt.

In Fig.4 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der die Kammern 5,5' der Synchronisiereinrichtung in Achsrichtung hintereinander angeordnet sind. Die Kolben 6,6· in|denKammern 5,5· sitzen auf einer einzigen Stange 12 ,

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so daß auch hier die Kolben 6,6' fest miteinander verbunden sind. Die Wirkungsweise ist genau die gleiche wie die nach den Fig. 1 bis 3.

Man sieht, daß die hydraulischen Krafttriebe infolge der hin- und hergehenden Bewegungen der in den Kammern der Synchronisiereinrichtung enthaltenen Kolben im Synchronismus betätigt werden.

Wenn darüber hinaus das Überleitungsventil eine Störung haben sollte, setzt sich die Strömungsrichtung des oder der Überführungsventile der durch das gestörte Überströmventil hervorgerufenen Druckflüssigkeit entgegen, wobei die beiden Synchronisierkolben, die entgegengesetzt gerichteten Flüssigkeitsdrücken ausgesetzt sind, ihre Bewegung anhalten und damit eine Unterbrechung der Flüssigkeitszufuhr hervorrufen. Im Ergebnis wird also die Möglichkeit, daß nur einer der Kraftantriebe durch Ausfall eines Überführungsventiles betätigt wird, ausgeschaltet. Zusätzlich ist auf die weitgehende Vereinfachung der Synchronisiereinrichtung und der Leitungsanordnung hinzuweisen, wodurch die Herstellungskosten der hydraulischen Einrichtung stark gemindert werden.

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Claims

Patentansprüche:

la Einrichtung zum Synchronisieren der Bewegung einer Mehrzahl hydraulischer .Kolbenkrafttriebe-, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine der Zahl der Krafttriebe (1,1·) entsprechende Zahl von hydraulischen Vorrichtungen (2) mit Zylindern (5,5) und Kolben (6,6') enthält, deren Volumen wesentlich geringer als das der Krafttriebe ist, daß die Kolben (6,6* dieser Vorrichtung starr miteinander verbunden sind und daß jeder dieser " Vorrichtungen ein an den Raum oberhalb (B,B¹) und ubterhalb (C,C¹) des Kolbens angeschlossenes steuerbares Überführungsventil (3,3·) angeordnet ist, das je nach seiner Steuerstellung mit der Zuführungs— oder Abführungsleitung in Verbindung steht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Vorrichtungen pumpenartig in mehreren Hüben je Hub der Kraftkolben steuerbar sind.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet.

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daß die Zylinder (5,5') der hydraulischen Vorrichtungen achsgleich übereinander angeordnet und die Kolben auf einer gemeinsamen Kolbenstange (12) befestigt sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführungsventile (3,3») in der Weise steuerbar sind, daß bei zwei in entgegengesetzten Richtungen verlaufenden Bewegungen der Kolben (6,6') der Vorrichtungen die Strömungsrichtung von der Kraftquelle (P) zum Kraftantrieb (1,1·) bzw. vom Kraftantrieb zur Rücklaufleitung gleich bleibt»

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5. Einrichtung nach einem oder mehreren der VoranSprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführungsventile (3,3») durch elektrische Grenzschalter in Abhängigkeit von der Bewegung der Kolben (6,6·) der Vorrichtungen steuerbar sind.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuführungsleitung (P) für das hydraulische Kraftmittel ein, insbesondere elektrisch steuerbares Ventil (4) eingeschaltet ist, das in der einen Stellung die Zuführungsleitung an die Überführungsventile (3,3») und in der anderen Stellung an die Kraftantriebe (1,1') anschließt.

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