DE2209171A1 - Einrichtung zur lastunabhaengigen geschwindigkeitsregelung des hubes eines pumpenbetriebenen fluessigkeitsmotors - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H. Sauerland ■ Dr .-Ing. R. König · Dipl.-Ing. K. Bergen

Patentanwälte ■ 4odq Düsseldorf ■ Cecilienallee 76 . Telefon 43273a

Unsere Akte: 27 245 25. Februar 1972

Hackforth & Co., Maschinenfabrik, 4680 Wanne-Eickel,

Heerstraße 58a

"Einrichtung zur lastunabhängigen Geschwindigkeitsregelung des Hubes eines pumpenbetriebenen Flüssigkeitsmotors"

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur lastunabhängigen Geschwindigkeitsregelung des Hubes eines mit Hilfe eines Wegeventils umsteuerbaren, pumpenbetriebenen Flüssigkeitsmotors mit einem Rückschlagventil, das zeitweise das freie Ausströmen von Druckflüssigkeit aus dem Motor unter der Wirkung einer äußeren Last verhindert und zeitweise unter der Einwirkung eines Steuerkolbens, der von dem Motor zum Senken der Last zuströmender Flüssigkeit über eine Drosselstelle belastet ist, das Ausströmen von Flüssigkeit aus dem Motor zuläßt, und bei dem zwischen dem Rückschlagventil und dem Steuerkolben ein Zwischenkolben angeordnet ist,'der vom Druck beim Senken der Last aus dem Motor ausströmenden Flüssigkeit belastet ist und der Belastung des Steuerkolbens durch dabei dem Motor zuströmende Flüssigkeit entgegenwirkt.

Bei einer zum Beispiel aus der deutschen Patentschrift 1 217 212 bekannten Einrichtung dieser Art ergeben sich den Betrieb von durch den Motor angetriebenen Vorrichtungen störende Verzögerungen beim Übergang zwischen Senkvorgängen und Hebevorgängen, die darauf zurückzuführen

309835/0297

sind, daß dem Steuerkolben nicht nur die Aufgabe zufällt, zum Senken der Last für die dabei aus dem Motor zu verdrängende Flüssigkeit das Rückschlagventil zu öffnen, sondern außerdem die Verbindung zwischen dem Rückschlagventil und dem Wegeventil einmal über eine zwischen seinen Stirnflächen befindliche Ausnehmung, und das andere Mal' über einen von einer seiner Stirnflächen begrenzten Durchlaß herzustellen. Daraus ergibt sich für den Steuerkolben ein relativ langer Hubweg, den er in der einen Richtung unter der Einwirkung einer der Einrichtung über die Drosselstelle zugeführten Flüssigkeitsmenge und in der anderen Richtung unter Verdrängung dieser Flüssigkeitsmenge über die gleiche Drosselstelle zurückzulegen hat.

Solche Verzögerungen sind bei in üblicher Weise mit öl als Druckflüssigkeit betriebenen Hebezeugen unter Umständen deshalb besonders lang und störend, weil die Drosselstelle auf einen Durchlaß von öl im Zustand seiner geringsten Viskosität abgestimmt sein muß, die Viskosität von Ölen aber mit deren Temperatur in beträchtlichem Ausmaße wechselt, die ihrerseits von der Außentemperatur am Betriebsort und zur Betriebszeit, aber auch von der jeweiligen Betriebsdauer des Flüssigkeitsmotors und der Häufigkeit seiner Kolbenbewegungen während der Betriebszeit abhängt .

Aufgabe der Erfindung ist die Abwandlung der bekannten Regeleinrichtung in dem Sinne, daß ein Wechsel zwischen Hebe- und Senkvorgängen praktisch ohne zeitliche Verzögerungen möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Steuerkolben ein gegen das dem Flüssigkeitsmotor vorgelagerte Rückschlagventil öffnendes zweites Rückschlagventil par-

309835/0297

allelgeschaltet ist.

Dadurch wird erreicht, daß nach Beendigung eines Senkvorgangs dem Motor zum Anheben der Last Druckflüssigkeit augenblicklich über das zweite Rückschlagventil zugeführt werden kann, ohne daß es dazu einer bestimmten Stellung oder einer Bewegung des Steuerkolbens bedarf. Dem Steuerkolben fällt jetzt nur noch die Aufgabe zu, zum Ablassen von Druckflüssigkeit aus dem Motor zum Senken der Last das dem Motor vorgelagerte Rückschlagventil zu öffnen und zugleich der durch das geöffnete Rückschlagventil abströmenden Druckflüssigkeit den Weg zum Wegeventil freizugeben. Diese Vorgänge beginnen sofort, wenn dem Motor zum Senken einer Last Druckflüssigkeit zugeführt wird und das Maß sowie die Dauer der dazu jeweils nötigen weiteren Verstellung des Steuerkolbens (und damit des Rückschlagventils) entsprechen dann dem Verhältnis, in dem weiterhin dem Motor Druckflüssigkeit zugeführt wird.

Um auch für diesen Fall sich aus verschiedenen Viskositätszuständen von Drucköl ergebende Zeitunterschiede auszugleichen, sieht die Erfindung weiter vor, die Drosselstelle so zu gestalten, daß sich ihr Querschnitt von außen an den jeweiligen Viskositätszustand des Drucköls anpassen läßt, wobei naturgemäß ein gewisser Mindestdurchlaß immer gewährleistet sein muß.

Die Drosselstelle kann in bekannter Weise aus einer den Mindestdurchlaß bestimmenden festen Drossel und einem ihr parallelgeschalteten Regelventil bestehen.

Das zweite Rückschlagventil kann an beliebiger Stelle des Vorrichtungsgehäuses angeordnet sein. Zur Raumersparnis sowie zur Vermeidung zusätzlicher Leitungskanäle und -anschlüsse ist es vorteilhaft innerhalb des Steuerkolbens

309835/0297

derart angeordnet, daß sein Schließkörper auf einem den hohlen Kern des Steuerkolbens axial durchsetzenden, auf den Zwischenkolben wirkenden Stößel geführt ist.

Ein Ausfuhrungsbeispiel für die den Gegenstand der Erfindung bildende Regeleinrichtung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Darin zeigt

Fig. 1 die Einrichtung in einem Längsschnitt in Verbindung mit einem schematisch angedeuteten Flüssigkeitsmotor, einer Flüssigkeitspumpe, einem Mehrwegeventil und den zugehörigen Leitungen;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie I-I der Figur 1.

Von den beiden durch den Hubkolben 1c des Flüssigkeitsmotors 1 getrennten Räumen ist der Raum 1a, dessen Füllung die durch Pfeil angedeutete Last aufzunehmen hat, über die Leitung 6, die Regeleinrichtung 2, die Leitung 7 und das Mehrwegeventil 3 wahlweise an die Druckseite der Pumpe 4 oder an den Flüssigkeitsbehälter 5 anschließbar. Der Motorraum 1b ist im Wechsel dazu über die Leitung 8 je nach Stellung des Mehrwegeventils 3 unmittelbar entweder an den Flüssigkeitsbehälter 5 oder an die Druckseite der Pumpe 4 angeschlossen. Ein Abzweig 8a der Leitung 8 führt einen Teil der durch die Leitung 8 dem Motorraum 1b zugeführten Druckflüssigkeit als Regelflüssigkeit der Einrichtung 2 zu.

Im Gehäuseteil 2a der Regeleinrichtung 2 befindet sich das übliche, dem Raum 1a des Motors 1 vorgelagerte Rückschlagventil 9, dessen Schließkörper hier mit einem im Gehäuseteil 2a geführten Zwischenkolben 10 verbunden ist. Über den Zwischenkolben 10 wirkt auf den Schließkörper des

309835/0297

Rückschlagventils 9 der Steuerkorben 11, und zwar in diesem Falle nicht - wie "bekannt - über eine·seiner Stirnflächen, sondern über einen Stößel 11a, der an einer Bodenplatte 11b des Steuerkolbens 11 befestigt ist und dessen hohlen Kern axial durchsetzt.

Auf die durch die Bodenplatte 11b dicht verschlossene Stirnseite des Steuerkolbens 11 wirkt dem Motorraum 1b über die Leitung 8 zugeführte Druckflüssigkeit über den Abzweig 8a und eine feste Drossel 12 sowie ein dieser parallelgeschaltetes Steuerventil 13 im Deckel 2b der Regeleinrichtung 2.

In der gezeichneten Stellung würde der unbelastete Steuerkolben 11 zum Heben einer Last dem Motorraum 1a über die Leitung 7 und das Rückschlagventil 9 zuzuführender Druckflüssigkeit den Weg versperren. Er müßte, um diesen Weg freizugeben, von der durch die Pumpe 4 über die Leitung 7 geförderten Flüssigkeit soweit vom Zwischenkolben 10 weg verschoben werden können, daß er der Flüssigkeit den Weg zum Rückschlagventil 9 und damit zum Motorraum 1a freigibt. Das ist im Gegensatz zu der bekannten Regeleinrichtung hier weder möglich noch erforderlich. Im Innern des Steuerkolbens 11 ist nämlich ein zweites Rückschlagventil 14 angeordnet, das wirkungsmäßig mit dem Rückschlagventil 10 in Reihe liegt und dem Steuerkolben 11 parallelgeschaltet ist. Der Schließkörper dieses Ventils 14 ist auf dem Stößel 11a geführt und öffnet unter dem Druck von durch die Leitung 7 zugeführter Flüssigkeit gegen eine Feder in Richtung auf das Rückschlagventil 9. Anderseits wird durch über die Abzweigleitung 8a und die Drosselstellen 12, 13 der Regeleinrichtung zugeführte Flüssigkeit der Steuerkolben 11 gegen den Zwischenkolben 10 hin verschoben, öffnet dabei über den Stößel 11a und den Zwischenkolben 10 das Rückschlagventil 9 und gibt zugleich einen Ringspalt zwi-

309835/0297

sehen seinem unteren Ende und dem Gehäuseteil 2a frei, durch den jetzt aus dem Motorraum 1a abfließende Druckflüssigkeit über die Leitung 7 und das Wegeventil 3 in den Flüssigkeitsbehälter 5 abfließen kann. Wird jetzt zur vorzeitigen Unterbrechung eines Senkvorgangs das Wegeventil 3 so umgestellt, daß es die Leitungen 7 und 8 sowohl von der Pumpe 4 wie vom Flüssigkeitsbehälter 5 trennt, schiebt die unter der Einwirkung der Last im Motorraum 1a stehende Flüssigkeit zusammen mit der Feder des Rückschlagventils 9 den Steuerkolben 11 in seine Ausgangslage zurück, wozu dieser nur eine geringe Menge von Druckflüssigkeit über die Drosselstellen 12, 13 in die Leitung 8 zu verdrängen und einen entsprechend kurzen Weg zurückzulegen braucht. Dabei kann ohne Rücksicht darauf, ob der Steuerkolben 11 bereits in seiner Ausgangslage angekommen ist oder nicht, ohne jede Verzögerung ein neuer Hebevorgang eingeleitet werden, weil dazu über die Leitung 7 geförderte Druckflüssigkeit über das zweite Rückschlagventil 14 und das Rückschlagventil 9 in den Motorraum 1a gedrückt werden kann. Dabei bewirkt jetzt diese Flüssigkeit zugleich die Zurückstellung des Steuerkolbens 11 über die Bodenplatte 11b.

309835/0297

Claims (4)

1. 7 //ja 44 I /

   — Z. <£. U ν? g ί

   Hackforth & Co., Maschinenfabrik, 4680 ¥anne-Eickel,

   Heerstraße 58a

   Patentansprüche:

   I1.)Einrichtung zur lastunabhängigen Geschwindigkeitsregelung des Hubes eines mit Hilfe eines Wegeventils umsteuerbaren, pumpenbetriefcenen Flüssigkeitsmotors mit einem Rückschlagventil, das zeitweise das freie Ausströmen von Flüssigkeit aus dem Motor unter der Wirkung einer äußeren Last verhindert und zeitweise unter der Einwirkung eines Steuerkolbens, der von dem Motor zum Senken der Last zuströmender Flüssigkeit über eine Drosselstelle belastet ist, das Ausströmen von Flüssigkeit aus dem Motor zuläßt, und bei dem zwischen dem Rückschlagventil und dem Steuerkolben ein Zwischenkolben angeordnet ist, der vom Druck der beim Senken der Last aus dem Motor ausströmender Flüssigkeit belastet ist und der Belastung des Steuerkolbens durch dabei dem Motor zuströmende Flüssigkeit entgegenwirkt , dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerkolben (11) ein gegen das dem Motor (1) vorgelagerte Rückschlagventil (9) öffnendes Rückschlagventil (14) parallelgeschaltet ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Rückschlagventil (14) innerhalb des Steuerkolbens (11) angeordnet und sein Schließkörper auf einem den hohlen Kern des Steuerkolbens (11) axial durchsetzenden, auf den Zwischenkolben (10) wirkenden Stößel (11a) geführt ist.

   309835/0297
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitt der im Weg von dem Motor (1) zum Senken der Last zuströmendem Drucköl zur Regeleinrichtung (2) angeordneten Drosselstelle bis auf einen unveränderlichen Mindestdurchlaß von außen veränderlich ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß einer den Mindestdurchlaß bestimmenden festen Drossel (12) ein Regelventil (13) parallelgeschaltet ist.

   309835/0297