DE2203000C3 - Hydraulischer Antrieb für eine Zweizylinderkolbenpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Antrieb für eine Zweizylinderkolbenpumpe, insbesondere für eine Betonpumpe, mit zwei in entgegengesetztem Sinne zusammenwirkenden Kolbenmotoren, die jeweils von einem Zylinderkopf her mit einem Druckmittel beaufschlagbar sind und deren nicht direkt mit Druckmittel beaufschlagbare Druckräume hydraulisch miteinander verbunden sind und wobei in den Kolben der beiden Kolbenmotore Durchgangskanäle angeordnet sind, welche jeweils durch ein von einem der Zylinderköpfe eines jeden Kolbenmotors mechanisch betätigtes 2/2-Endschalterventil aufsteuerbar sind.

Bei einer nach dem Stande der Technik (US-PS 34 25 356) bekannten Zweizylinderkolbenpumpe der eingangs genannten Art sind die beiden nicht direkt mit Druckmittel beaufschlagten Druckräume der beiden Kolbenmotore druckmittelleitend, d. h. also durch ein sogenanntes hydraulisches Gestänge verbunden. Bei Verwendung eines derartigen hydraulischen Gestänges tritt das Problem auf, daß sich dieses infolge unvermeidbarer Druckmittelverluste, die sich durch Undichtigkeiten zwischen den Kolben und den Zylinderwänden ergeben, ständig verkürzt. Es müssen also geeignete Maßnahmen getroffen werden, durch die das hydraulische Gestänge ständig im erforderlichen Maße verlängert wird.

Diese Verlängerung des hydraulischen Gestänges erfolgt bei der nach dem Stande der Technik bekannten Zweizylinderkolbenpumpe mittels einer Drossel, über die ständig in geringem Maße Druckflüssigkeit in die das hydraulische Gestänge bildenden, druckmittelleitend miteinander verbundenen Druckräume eingespeist wird. Er findet also ständig eine gewisse Überladung (Verlängerung) des hydraulischen Gestänges statt. Diese ständige Oberladung (Verlängerung) des hydraulischen Gestänges ist nicht unproblematisch, vor allem was die richtige Einstellung der Drossel angeht. Die durch Undichtigkeiten verursachten Druckmittelverluste aus dem hydraulischen Gestänge sind nämlich keineswegs konstant, sondern schwanken in starkem Maße. Kurzzeitige Schwankungen in den auftretenden Druckmittelverlusten sind vor allem bei unregelmäßigen Förderhohen der Betonpumpe zu beobachten. |e größer die Förderhöhe ist, desto größer sind die von den Kolbenmotoren aufzubringenden Kräfte und somit die an den Kolben anliegenden Druckdifferenzen und Druckmittelverluste bei vorhandenen Undichtigkeiten. Weiterhin nehmen die Undichtigkeiten mit zunehmender Standzeit des Kolbens zu, weil dieser bzw. dessen Dichtungen allmählich verschleißen. Die möglichen Unterschiede in den Verlustmengen müssen bei der Auslegung der Drossel, über die das hydraulische Gestänge mit Druckmittel versorgt wird, berücksichtigt werden. Das heißt, der Drosselquerschnitt muß so groß bemessen werden, das dem hydraulischen Gestänge mindestens soviel Druckmittel zufließt, wie bei den größten denkbaren Verlusten abfließt. Anderenfalls würde man riskieren, das die Pumpe Dei einer bestimmten Förderhöhe bzw. bei einer bestimmten Leckrate stehen bleibt. Die erforderliche große Bemessung des Drosselquerschnittes bewirkt, daß bei normalem Förderbetrieb das hydraulische Gestänge bei jedem Förderhub erheblich verkürzt werden muß, weil die durch die Zuspeisung über die Drossel bewirkte Verlängerung zu groß war. Bei diesen Verkürzungen des hydraulischen Gestänges, die jeweils durch Aufsteuerung eines der in den Kolben befindlichen Endanschlagventils erfolgt, ist jedes Mal mit einer Druckentlastung der im hydraulischen Gestänge befindlichen Druckflüssigkeit verbunden, wodurch der Kraftfluß des hydraulischen Gestänges jedes Mal unterbrochen wird und im Hydrauliksystem starke Stöße auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den hydraulischen Antrieb nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß die Leckverluste in der hydraulischen Verbindung der nicht direkt mit Druckmittel beaufschlagten Druckräumc bei jedem Förderhub von vornherein in richtigem Maße ersetzt werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die 2/2-End.schalterventile von den Zylinderköpfen der beiden hydraulisch miteinander verbundenen Druckräume aufsteuerbar sind.

Beim hydraulischen Antrieb gemäß der Erfindung erfolgt der Ersatz der Leckverluste des hydraulischen Gestänges jeweils durch den gerade mit Druckmittel beaufschlagten Kolben hindurch, wenn dieser am Ende seines Hubes angekommen ist und die Länge des hydraulischen Gestänges nicht ausgereicht hat, auch den Kolben des anderen Kolbenmotors bis an das Ende seines Hubes zu verschieben. Dabei wird dem hydraulischen Gestänge in besonders vorteilhafter Weise nur soviel Druckmittel zugeführt, wie durch Leckverluste während des Förderhubes verlorengegangen ist, wobei es auf die ggf. wechselnde Größe des Leckverlustes nicht ankommt. Eine Druckentlastung des hydraulischen Gestänges findet nicht statt, so daß auch die damit verbundenen Stöße vermieden werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstands der Erfindung ist vorgesehen, daß die 2/2-Endschalterventile jeweils als im Schließsinne federbelastete Kolbenventile ausgebildet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der teilweise Längsschnitte der beiden nebeneinander angeordneten Kolbenmotore im Bereich von deren druckmittelleitend miteinander verbundenen Druckräumen dargestellt sind.

In der Zeichnung sind die Zylinder der beiden

Kolbenmotor mit den Bezugszeichen 1 und 2 bezeichnet. In diesen Zylindern 1 und 2 sind Motorkolben 3 und 4 angeordnet. Unterhalb der Motorkolben 3 und 4 sind in den Zylindern 1 und 2 Druckräume 5 und 6 angeordnet, die durch eine Verbindungsleitung 7 miteinander verbunden sind, die an den dem Druckraum 5 des Zylinders 1 zugeordneten Zylinderkopf 8 und an den dem Druckraum 6 des Zylinders 2 zugeordneten Zylinderkopf 9 angeschlossen ist. ίο

Zwischen den Stirnseiten 10 der beiden Motorkolben

3 und 4 befinden sich Durchgangskanäle 11, 12 und 13. Sie bestehen jeweils aus axial von einer der gegenüberliegenden Stirnseiten 10 her in den Motorkolben 3 bzw.

4 erstrecken und jeweils durch einen radial verlaufenden Kanalabschnitt 12 miteinander verbunden sind. Der radial verlaufende Kanalabschnitt 12 kann jeweils durch ein 2/2 Endschalterventil 14, das in einer axial verlaufenden Bohrung 15 im Motorkolben 3 bzw. 4 angeordnet ist, wahlweise auf- oder zugesteuert werden. Das 2/2 Endschalterventil 14 ist mit einem Anschlagstößel 16 versehen, der aus der dem Zylinderkopf 8 bzw. 9 zugewandten Stirnfläche 10 des Motorkolbens 3 bzw. 4 herausragt und bei Annäherung des Motorkolbens 3 bzw. 4 zugewandter Stirnfläche 17 anschlägt, derart, daß das 2/2 Endschalterventil 14 in die Offenstellung verschoben wird, wobei eine im Ventilkörper des 2/2 Endschalterventils 14 befindliche Ringnut 18 in den Bereich des radial verlaufenden Abschnittes 12 des Durchgangskanals 11, 12, 13 gelangt. Im Schließsinne sind die Ventilkörper der 2/2 Endschalterventiie 14 durch Federn 19 belastet. Der über dem Motorkolben 3 befindliche Druckraum im Zylinder 1 ist mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet.

Es sei angenommen, der Motorkolben 3 führt gerade seinen nach unten gerichteten Arbeitshub (Saughub der zugehörigen Betonförderpumpe) und der Motorkolben 4 seinen nach oben gerichteten Arbeitshub (Druckhub der zugehörigen Betonförderpumpe) aus. Dabei ist der Druckraum 20 über dem Motorkolben 3 aktiv mit Druckmittel beaufschlagt. Das vom Motorkolben 3 c.us dem Druckraum 5 des Zylinders 1 verdrängte Druckmittel gelangt dabei über die Verbindungsleitung 7 in den Druckraum 6 des Zylinders 2 und verschiebt dessen Motorkolben 4 nach oben. Es sei weiterhin angenommen, daß aufgrund von Leckverlusten die in den druckmittelleitend miteinander verbundenen Druckräumen 5 und 6 vorhandene Druckmittelmenge nicht ausreicht, den Motorkolben 4 bis an das Endcseines Hubweges nach oben zu verschieben. In diesem Falle schlägt der Motorkolben 3 bereits am Zylinderkopf 8 an, bevor der Motorkolben 4 seine obere Endstellung erreicht hat. Bei Anschlag des Motorkolbens 3 am Zylinderkopf 8 stößt jedoch der Anschlagstößel 16 des 2/2 Endschalterventils 14 gegen die Stirnfläche 17 des Zylinderkopfes 8, so daß der Ventilkörper des 2/2 Endschalterventils 14 im Motorkolben 3 in die Offenstellung verschoben wird und der aktiv mit Druckmittel beaufschlagte Druckraum 20 über die im Motorkolben 3 befindlichen Durchgangskar.äle 11, 12, 13 mit den druckmittelleitend verbundenen Druckräumen 5, 6 in offener Verbindung steht. Hierdurch gelangt solange Druckmittel aus dem aktiv mit Druckmittel beaufschlagten Druckraum 20 in die Druckräume 5 und 6, bis der Motorkolben 4 seine obere Endstellung erreicht hat. Beim dann beginnenden umgekehrten Hub erfolgt der Ersatz von Leckverlusten in den beiden druckmittelleitend miteinander verbundenen Druckräumen 5 und 6 auf die gleiche Weise über den aufsteuerbaren Durchgangskanal im Motorkolben 4.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Antrieb für eine Zweizylinderkolbenpumpe, insbesondere für eine Betonpumpe, mit zwei in entgegengesetztem Sinne zusammenwirkenden Kolbenmotoren, die jeweils von einem Zylinderkopf her mit einem Druckmittel beaufschlagbar sind und deren nicht direkt mit Druckmittel beaufschlagbare Druckräume hydraulisch miteinander verbunden sind und wobei in den Kolben der beiden Kolbenmotore Durchgangskanäle angeordnet sind, welche jeweils durch ein von einem der Zylinderköpfe eines jeden Kolbenmotors mechanisch betätigtes 2/2-EndschaIterventil aufsteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die 2/2-Endschalterventile (14) von den Zylindefköpfen (8; 9) der beiden hydraulisch miteinander verbundenen Druckräume (5; 6) aufsteuerbar sind.

2. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 2/2-Endschalterventile (14) jeweils als im Schließsinne federbeiastete Kolbenventile ausgebildet sind.