DE2220936B2 - Hydraulische Vorrichtung zum Aufbrechen und Bohren von Erdformationen - Google Patents

Hydraulische Vorrichtung zum Aufbrechen und Bohren von Erdformationen

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/2607—Surface equipment specially adapted for fracturing operations

Description

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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Vorrichtung zum Aufbrechen und Bohren von Erdformationen, mit zumindest zwei alternierend beaufschlagbaren Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheiten, durch die ein Arbeitstniuel mit extrem hohem Druck einem Bohrloch zuführbar ist, mit getrennt angeordneten Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten, die in Reihe mit den Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheiten verbunden sind, mit einer Druckmittelquelle zur Beaufschlagung der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten und mit einer Steuerung, durch welche die Kolben der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten beim Rückwärtshub mit einer größeren Geschwindigkeit bewegbar sind als beim Arbeitshub und durch welche der zurückgezogene Antriebskolben vor Entlastung des anderen Antriebskolbens mit Druckmittel beaufschlagbar ist.
Das hydraulische Beaufschlagen von Bohrlöchern, wie z. B. beim Aufbrechen geologischer Formationen neben tiefen Schachtbohrungen, das Abschürfen durch Bohren und dergleichen bieten wegen der Tiefe der to aufzubrechenden Erdformation, der erforderlichen, zu erzeugenden hohen Drücke, der korrosiven und verschleißenden Eigenschaften der zu pumpenden Fließmittel, der langen Pumpzeiten und verschiedener anderer, den Fachleuten bekannter Faktoren schwierige Probleme.
Bisher war es üblich, diese Tätigkeiten oft durch eine Reihe von mechanisch angetriebenen oder Drehkurbelgetriebepumpen durchzuführen, die relativ kurze Hübe und recht hohe Umläufe pro Minute, beispielsweise Hübe von 20,3 cm und 120 Umläufe pro Minute haben. Solche Pumpen neigen zur Ermüdung und fallen ziemlich schnell aus, wenn sie für Bohrungsantriebe oder das Vorantreiben von Bohrlöchern verwendet werden, und zwar wegen der extremen Drücke und der hohen Umläufe pro Minute Betriebsgeschwindigkeit und weil das Arbeitsfließmittel entweder verschleißend ist (es enthält viel Feststoffe oder eine hohe Sandkonzentration) oder korrosiv (enthält eine hohe Wasserstoffkonzentration) oder beides, wodurch die Ventile und Packungen sich leicht abnutzen und wirkungslos werden.
Eine hydraulische Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der britischen Patentschrift 11 19 983 bekannt Dort erfolgt das Umsteuern des Druckmittels durch ein Ventil derart, daß beim Ankommen des Vorrichtungskolbens an seinem oberen Totpunkt das Ventil in eine mittlere Stellung gebracht wird, in welcher das Druckmittel von einer Pumpe in beide Vorrichtungszylinder strömt, so daß die Bewegung des einen Vorrichtungskolbens, der sich seinem oberen Totpunkt nähert, verlangsamt wird und der andere Vorrichtungskolben sich zu bewegen beginnt Sobald dies der Fall ist, wird das Ventil in seine andere Endstellung gebracht, so daß dann nur noch der zweitgenannte Vorrichtungskolben beaufschlagt wird, während der erstgenannte Kolben seine Rückwärtsbewegung in die Ruhestellung beginnt. Bei der bekannten Vorrichtung bleibt die Kompression des Arbeitsmittels und des Druckmittels unberücksichtigt Bei sehr hohen Drücken kann die bekannte Vorrichtung infolgedessen nicht verwendet werden, ohne daß es zu einer kurzen Verzögerung des Kolbens und damit einer Druckschwankung der Arbeitsmittelzufuhr kommt, bis ein Druckausgleich erfolgt ist.
Es ist auch schon bekannt, sowohl die Geschwindigkeit beim Rückhub der Antriebskolben größer zu machen als beim Vorwärtshub als auch den zurückgezogenen Antriebskolben vor Entlastung des anderen Antriebskolbens unter Druck zu setzen. Es ist aber nicht zweckmäßig, den Vordruck so hoch zu wählen, wie in den bekannten Fällen vorgesehen.
Nach der US-Patentschrift 32 34 882 ist schließlich auch nach eine Anlage bekannt, bei der ein Vordruck vorgesehen ist; sie unterscheidet sich aber erheblich von der gemäß der Erfindung. Bei der hiernach bekannten Anlage erfolgt der Rückhub der Kolben durch Übergang von hydraulischem Fließmaterial zwischen den Zylindereinheiten, und es wird zusätzliches Fließmittel eingeführt, wenn man einen schnellen Rückhub wünscht. Dieser Vordruck wird in nachteiliger Weise durch Trommelsteuerventile eingestellt, die bekanntlich nicht so zuverlässig arbeiten wie die Differentialabsperrventile. Außerdem werden in der bekannten Anlage drei unterschiedliche Druckniveaus verwendet, wodurch sie kompliziert wird. Insbesondere aber wird für das Ein- und Ausströmen zu bzw. von den Hauptzylindern ein weiteres Trommelsteuerventil verwendet, daß zu einer kurzzeitigen starken Druckveränderung führt, welche die gleichmäßige Strömung unterbricht. Da schließlich die bekannte Anlage mit einer festen Fließgeschwindigkeit arbeitet, muß die dort verwendete Pumpe stets mehr hydraulisches Fließmittel (öl) bzw. unter einem höheren Druck fördern, als es für den normalen Betrieb nötig wäre. Dadurch ergibt sich ein Energieverlust Auch ist das bekannte System nicht
ohne weiteres an veränderte Zustände anzupassen, vielmehr muß dort jedesmal der Pließdruck eingestellt werden.
Durch Druckimpulse oder Übergangsschwankungen wird die Ermüdung der Anlageeinheiten beschleunigt Daher kann man mit den bekannten Vorrichtungen Schächte oder Bohrlöcher nicht in der erwünschten wirksamen und gewinnversprechenden Weise vorantreiben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Vorrichtung dahingehend zu verbessern, durch die Kompression des Arbeits- und Druckmittels bewirkte kurzzeitige Unterbrechungen der Bewegung der Arbeitszylinder und der damit verbundenen Druckschwankungen im Arbeitsmittel zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zusätzlich gesteuerte Differntial-Absperrventile aufweist, durch welche der zurückgezogene Antriebskolben vor Entlastung des anderen Antriebskolbens mit einem Vordruck beaufschiagbar ist, der geringer ist als der Arbeitsdruck der Druckmittelquelle. In vorteilhafter Weise wird der zurückgezogene Antriebskolben mit einem Vordruck beaufschlagt, der etwas geringer ist als der Druck der Druckmittelquelle, wobei dieser Vordruck mittels der Steuerung bereits zu einem Zeitpunkt aufgebaut wird, bevor der andere Antriebszylinder entspannt wird. Dadurch wird eine gleichförmige und nicht unterbrochene Arbeitsmittelzufuhr erzielt Bei der hydraulischen Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es möglich, einen langen Hub und eine geringe Anzahl Druckumläufe (die Ermüdung und Abrieb verursachen) zu erreichen, wodurch die Lebensdauer der Vorrichtung vergrößert wird. Die Druckschwankungen in der Ausgangsleitung können in vorteilhafter Weise minimal gehalten werden, so daß auch die Pumpenanlage nicht übermäßig beansprucht wird. Bei Drücken von 0,7 bis 1,4 kg/cm2 oder mehr ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch tiefe Bohrlöcher voranzutreiben. Auch ist der Betrieb und die Wartung preiswert.
Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind für die Rückbewegung der Antriebs-Kolben getrennte Rückholzylinder und eine getrennte Energiequelle vorgesehen, wobei die Rückbewegung der Arbeitskolben nach der Druckentlastung und vor der Beaufschlagung mit dem Vordruck unabhängig von der Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung findet ein Zusammenwirken des Ventilsystems mit einem pneumatischen Steuerschaltkreis statt, mit welchem die Kolben schneller zurückgeführt werden können als sie ausfahren, so daß eine Zeitdauer geschaffen wird, in welcher die Rückholkolbenzylindereinheit mit Druck beaufschlagt wird, während der ausfahrende Kolben für die Umkehr verlangsamt wird. Sobald der ausfahrende Kolben umkehrt, betreiben die Ventilanlage und die pneumatische Steuerschaltung die mit Druck beaufschlagte Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit zur Schaffung der praktisch impulsfreien Ausgangsströmung. Die eo Ventilanlagen und die pneumatischen Steuerschaltungen sind kompakt zusammengebaut und schaffen die Möglichkeit, daß die hydraulische Vorrichtung nahezu kontinuierlich und ziemlich frei von Wartungskosten arbeitet.
Dadurch ist auch eine wirtschaftlichere Herstellung und Tätigkeit, selbst bei weniger ergiebigen Schichten als in der Vergangenheit möglich, so daß man Schächte oder Bohrlöcher vorantreiben kann, die früher nicht abtragungsfähig waren.
Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Zweizylinderdruckverstärkers nach der Erfindung, der auf der Ladefläche eines Lastwagens befestigt ist,
F i g. 2 eine Zusammenstellung der einzelnen Anlagezeichnungen, die in den F i g. 3A bis C gezeigt sind,
Fig.3A eine schematische Anlagenzeichnung unter Darstellung des Aufbaues der Verstärkerkolben, der Luftzuführeinheit, des Akkumulators, des Zuführtanks und der Hauptventilstation für die vorliegende Erfindung,
F i g. 3B eine schematische Anlagenzeichnung unter Darstellung der pneumatischen Steuertafel für die Erfindung und
F i g. 3C eine schematische Anlagenzeichnung unter Darstellung einer Hauptpumpeneinheit für die Verwendung mit der Erfindung.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Zweizylinderdruckverstärker, der das Druckmittel unter hohem Druck in ein gleichmäßig strömendes, mit verstärktem Druck fließendes Arbeitsmittel umwandelt insbesondere zum Aufbrachen von Erdformationen neben Bohrungen oder dergleichen. Die Vorrichtung schafft dies mit zwei Verstärkerkolben-Zylinder-Einheiten mit recht langen Vor- und Rückhüben und großen Durchmessern zur Verkleinerung der Arbeitsfrequenz und sorgt für eine Relativbewegung der Kolben-Zylinder-Einheiten derart daß die Druckschwankungen im Arbeitsmittelausgang minimal bleiben, um einen verbesserten Wirkungsgrad und verbesserte Lebensdauer zu schaffen.
Die Verstärkereinrichtung der F i g. 1 nach der Erfindung ist auf der Ladefläche eines Lastwagens befestigt und weist zwei Arbeitskolbenzylindereinheiten PA und PB auf, welche das Arbeitsmittel über Einlasse 20 aufnehmen und über Auslässe 21 am Ende des Lastwagens abgeben, sowie Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten RA und RB, die mit der Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheit PA bzw. PB verbunden sind. Der Lastwagen trägt einen Versorgungstank Ti für Antriebsmittel, vorzugsweise Hydrauliköl. Eine Turbine Wl treibt zwei Hauptpumpen P\ und P2 an die Antriebs- oder Druckmittel vom Tank Π zu einer Ventilstation Ml, welche danach Fließmittel zu den Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten RA und RB führt und die Vorwärtspumpenhübe der Kolben-Zylinder-Einheiten bewirkt.
Der Verstärker weist auch eine Energiequelle, z. B. einen vorgeladenen Akkumulator AC\ für den Antrieb von Zwillingsrückholkolbenzylindern QA und QB auf (die Kolben-Zylinder QB sind in F i g. 1 nicht gezeigt), um die Rückhübe der Kolben-Zylinder-Einheiten zu bewirken. Eine Dieselmaschine Di treibt zwei nicht dargestellte kleine Pumpen an, welche den Akkumulator AC1 und die Hauptpumpe Pl bzw. P2 sowie auch einen nicht dargestellten Kompressor versorgen. Der Kompressor führt Luft einer pneumatischen Steuertafel AP1 zu, die auf einer Seite des Lastwagens befestigt ist und die Ventilstation AfI in Abhängigkeit von der Bewegung der Kolben-Zylinder-Einheiten steuern kann.
In F' g. 3A ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt, in der die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten RA und RB Durchmesser von 22,86 cm haben und die Kolben in der Lage sind, auf 1,778 m langen Hüben in den Hydraulikzylindern 22 und 23 mit
Einlaßöffnungen 24 und Auslaßöffnungen 25 hin und herzulaufen. Die Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheiten PA und PB haben Durchmesser von 10,16 cm und deren Kolben oszillieren in den hydraulischen Zylindern 27 und 28. Brückenteile 3OA und 30B, welche Stößelnocken 31 und 32 tragen, sind zwischen den Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheiten PA und Pßbzw. den Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten RA und RB vorgesehen. Die Zwillingsrückholkolben QA und QB sind in den Zylindern 34 angeordnet und an gegenüberliegenden Enden mit der jeweiligen Brücke verbunden, vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten jeder Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheit, um die Zylindereinheiten bei ihren Rückhüben zu bewegen.
Im folgenden wird der Akkumulator ACi beschrieben. Dieser ist mit Druck- oder Antriebsmittel auf etwa 70,3 kg pro cm2 vorgeladen und hat zwei Zweigleitungen 35 und 36 mit Absperrventilen V12/4und V125,die mit den Rückholzylindern 34 verbunden sind. Eine kleine Hilfspumpe P3 (etwa 1,356 m3 pro Std.), die von der Dieselmaschine Dl angetrieben ist, kann den Akkumulator durch Zufuhr von Antriebsmittel vom Tank Ti über Filter F2 zu einer Kreuzstelle 38 zu der Akkumulatorladeleitung 40 laden, die mit dem Akkumulator ACl und den Leitungen 35 und 36 in Verbindung steht. Diese Zweigschaltung weist ein Druckentlastungsventil V6 auf, welches Fließmittel zum Tank Ti führen kann, wenn der Druck in den Leitungen 35 und 36 einen Wert von 70,3 kg/cm2 überschreitet. Der Akkumulator ACl führt 70,3 kg/cm2 Fließmittel den Rückholkolbenzylinder QA und QB zu, um die Rückhübe der Verstärkungs-Kolben-Zylinder-Einheiten zu bewirken und nimmt Fließmittel von den Rückholzylindern 34 auf den Vorhüben der Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheiten PA und PB auf. Die Pumpe P 3 trägt bei 70 kg/cm2 aus, und der Austragsdruck wird durch das Entlastungsventil V13 gesteuert.
Die hydraulische Hauptpumpeneinheit ist mit BPi bezeichnet. Gemäß den F i g. 3A und 3C kann die hydraulische Hauptpumpeneinheit BPi jede Zahl von Pumpeneinrichtungen, vorzugsweise mit veränderbarem Ausgang, für die Zufuhr von Fließmittel zu den Verstärker-Kolben-Zylinder-Einheiten aufweisen. Vorzugsweise ist die Einheit BPi mit zwei »Kelsey-Hayes«- Pumpen PX und P2 gezeigt, die hintereinander durch eine veränderliche »Solar«—Turbine TMi mit 1800 UpM Drehzahl angetrieben werden, wobei die Turbine TM1 einen Ausgang von 820 kW oder mehr aufweist. Die Pumpen Pl und PI werden über eine Leitung 42 und Filter FlA und FIß durch eine Vorverdichterpumpe P 4 (näherungsweise 135,6 m3 pro Stunde) beschickt, die von der Dieselmaschine Dl angetrieben wird und deren Ausgang bei 10,5 kg/cm2 von dem Druckentlastungsventil V9 gesteuert wird.
Jede Pumpe Pl und P2 weist drei 6-Kolbenabschnitte auf, welche über entsprechende Auslässe 43 bis 45 und 46 bis 48 austragen. Die Auslässe 44 und 47 sind vorzugsweise mit den Auslassen 45 bzw. 48 verbunden, so daß ein Abschnitt über die Leitung 501 und 51 und zwei Abschnitte über die Leitungen 52 und 53 austragen. Die Ausgänge der Pumpe Pl und P2 können durch die Steuereinheiten PM 1 bzw. PM2 verändert werden, von denen jede ein Entlastungsventil 54 aufweist, welches aus einem Hauptbeipass und dem Druckentlastungsventil 55 und einem normalerweise offenen Pilotsteuerventil 56 besteht.
Beim normalen Betrieb führen die Pumpen Pl und P2 Druckmittel über die Leitungen 50 bis 53 zu einer Hauptdruckmittelausgangsleitung 60, die mit der hydraulischen Hauptventilstation Mi verbunden ist. Die Pumpeneinheit BP1 ist vorzugsweise mit einer Einrichtung zum Verändern des Auslaßdruckes versehen, wenn die Turbinendrehzahl verändert wird, beispielsweise durch eine Änderung in der Höhe, und weist einen nicht dargestellten Fernwähler auf, der in der Lage ist, wahlweise die Solenoidventile A V18A bis D zu erregen, um entsprechend der an der Turbine erhältlichen Kraft
ίο ausgewählte Pumpenabschnitte zu beschicken. Der Wähler wird auch für den Schutz der Pumpen P1 und P 2 vor Überlast verwendet.
Ein Druckabtastventil PV9 führt den Druck in der Leitung 50 ab und betätigt die Ventile AViSA und AV 18C, wenn der Druck einen Wert von 359 kg/cm2 erreicht hat. Diese Ventile bewirken ihrerseits, daß ihre entsprechenden Steuerventile 54 einen Abschnitt jeder Pumpe zum Tank 7Ί entlasten, wodurch das Ventil 55 als Entlastungsventil wirkt, und die Pumpen laufen bei 2h Kapazität. In der vorliegenden Darstellung ist ein Maximallastzustand, bei dem nur zwei Abschnitte jeder Pumpe arbeiten, auf 457 kg/cm2 beim Pumpenauslaß eingestellt, und wird durch Betätigung des Solenoidventils A ViZE ausgewählt, so daß Fließmittel durch das Entlastungsventil PV5 zum Tank Ti zurückkehrt. Normalerweise ist der Maximallastzustand jedoch 366 kg/cm2, und dieses Druckniveau wird von dem Entlastungsventil PV6 aufrechterhalten, das ebenfalls mit der Rückführleistung 62 in Verbindung steht.
Der Strom durch die Leitungen 50 bis 53 wird durch das luftbetätigte Absperrventil PVS gesteuert, welches über die Leitung 65 von der Hilfspumpe P3 (F i g. 3A) hydraulisches Fließmittel aufnimmt. Wenn das Ventil PV8 offen ist, wird Fließmittel über das Absperrventil PVl und von dort über die Leitungen 50 und 52 zugeführt, um die Absperrventile 66 und 67 zu verschließen, und über die Leitung 60 zu den Leitungen 51 und 53 zugeführt, um die Absperrventile 68 und 69 zu verschließen. Bei diesem Absperren wird das durch die Pumpen Pl und P 2 zugeführte Fließmitte] über die Steuereinheiten PMl und PM 2 sowie über die Absperrventile 71 bis 74 zum Tank Π und zurück über Leitung 62 oder über die Druckentlastungsventile 55 und die Rückführleitung 75 abgezogen.
Im folgenden wird die hydraulische Hauptventilstation M1 beschrieben. Diese ist in Fig.3A gezeigt und weist identische Ventilanlagen VA und VB für die Steuerung der Fließmittelzufuhr von Leitung 60 zu der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten RA bzw. RB auf Die Ventilanlagen weisen pneumatisch betätigte Abschaltventile VA und VB mit öffnungen 1 bis 3 auf Wenn die Ventile VlA und V1B offen sind (Verbinder der öffnungen 1 und 2), lassen sie das Fließmittel vor Leitung 60 zu den Eingangsöffnungen 24 der Hydraulik zylinder 22 und 23 zu und bewirken die Vorwärtshüte der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten RA und RB.
Die Station Ml weist auch pneumatisch betätigt« Drehschieber V2A und V2B auf, die öffnungen 1 bis i und Schleifen LA und LB zwischen den Steuerventiler
M) V2A und V2B und den Einlassen 24 der Zylinder 22 unc 23 haben. Die Schleifen LA und LB weisen Entlastungs absperrventil V3A und V3B auf, die parallel mi Differential-Absperrventilen V4A bzw. VAB verbun den sind, wobei die letzteren Ventile V4A und V4fl au
hr) 10,5 kg/cm2 weniger als Antriebsdruck in Leitung 6( eingestellt sind.
Die Drehschieber V2A und V2B sind zwischer Druck- und Ablaßstellungen bewegbar und sine
normalerweise zu der Druckstellung (Verbinden der öffnung 2 bis 5) vorgespannt, so daß Fließmittel von Leitung 60 normalerweise zu den Schleifen LA und LB zugeführt wird, wodurch die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten RA und RB auf 10,5 kg/cm2 weniger als der Arbeitsdruck der Leitung 60 unter Druck gesetzt werden. Wenn sie sich in ihrer Auslaßstellung befinden (Verbinden der Öffnungen 2 bis 4), strömt Fließmittel von Leitung 60 in die Entleerungsventile V5A oder V5B und öffnet diese, welche mit den Auslässen 25 der Zylinder 22 und 23 in Verbindung stehen, wodurch die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten RA und RB entleert werden.
Die Ventilanlagen VÄund VB sind so ausgebildet, daß sie den Vorwärtshub einer Kolbenzylindereinheit bewirken, während sie zur gleichen Zeit den Rückhub der anderen Kolben-Zylinder-Einheit bei größerer Geschwindigkeit bewirken, damit die zurücklaufende Kolben-Zylinder-Einheit vor ihrem Vorwärtshub unter Druck gesetzt werden kann. Dieses Merkmal ermöglicht die Umkehr und Vorbeladung der rücklaufenden Kolbenzylindereinheit auf 355 kg/cm2 (10,5 kg/cm2 weniger als der Arbeitsdruck 366 kg/cm2); wenn sie die erste ausdehnende Kolben-Zylinder-Einheit für die Umkehr verlangsamt. Hierdurch werden Schwankungen im Ausgang bei hohem Druck auf einem Minimum gehalten, und es wird sichergestellt, daß die hydraulische Vorrichtung mit den Verstärkern einen stabilen Druckausgang liefert.
Unter Bezugnahme auf die F i g. 3A bis 3B wird im folgenden die pneumatische Steuertafel beschrieben, die mit APi bezeichnet ist und mit Druckluft von der Luftzufuhreinheit AS 1 gespeist wird, welche ihrerseits einen Lufttank 80 aufweist, der mit Luft von einem Kompressor 81 gespeist wird, der von der Dieselmaschine Di angetrieben wird. Die Tafel Ad nimmt Luft vom Tank 80 über die Leitung 82 auf und weist einen solenoidbetätigten Ein-Aus-Fernschalter A V16 und einen von Hand betätigten Ein-Aus-Fernschalter Λ V12 auf.
Ein Richtungssteuerschalter AVH mit öffnungen 1 bis 4 ist durch eine Feder in die normale Betriebsstellung (Verbindung der öffnungen 1 und 2) vorgespannt und hat eine Rücksetzstellung (Verbinden der öffnungen 1 bis 3). Eine Rücksetzschaltung zum Rückführen der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten RA und RB in ihre Startstellungen steht in Verbindung mit der Öffnung 3 des Schalters >4V14, und ein Handrehschieber AV11 (oder Richtungssteuerventil) steht in Verbindung mit öffnung 2 des Schalters A V14. Das Ventil A VU hat zwei Stellungen, die Stellung 1 für die automatische Bewegung der Kolben-Zylinder-Einheiten und die Stellung 2 für die langsame Bewegung der Kolben-Zylinder-Einheiten.
Wenn das Ventil A VIl in Position 1 gezogen ist, führt es Luft in die Kreuzungsstelle 85 und über das Wechselventil A V9 an die Kreuzungsstelle 86, wo die Luft in drei Richtungen abgeleitet wird. Die Leitung 87 leitet die Luft in die Hauptpumpeneinheit Pi, Leitung
88 leitet Luft zu einem Umkehrventil AVl mit öffnungen 1 und 6 und von dort zum Abschaltventil ViA oder Vlßin der Hauptventilstation !,und Leitung
89 leitet Luft zu dem Relaisventil AV3A ab. Die Zweigleitung 90 leitet Luft von Leitung 87 zum Relaisventil A V3B. Luft wird auch über die Kreuzungsstelle 85 und die Leitung 71 zu den Stößelventilen A Vi A bis B und A V2A bis B (F i g. 3A) zugeführt, die zur Betätigung durch die Nocken 31 an den vorderen und rückwärtigen Verlängerungen der Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sind. Eine Zweigleitung 92 verbindet diese Luft mit öffnungen 6 von Drehschiebern oder Richtungssteuerventilen V2A und V2B und spannt diese in ihre unter Druck stehende Position vor.
Es sei bemerkt, daß das Umkehrventil AVl zwei Stellungen hat; Stellung 1 (öffnung der Tore oder öffnungen 1 und 2) für die Zulassung von Luft zum Ventil ViA über das Absperrventil A VSA und Leitung
ι ο 94, und Stellung 2 (Öffnen der Öffnungen 1 bis 3) für das Zulassen von Luft zum Ventil ViB über das Absperrventil AVSB und Leitung 95. Die Tafel APi weist auch Halteventile AV4A und AVAB mit öffnungen 1 bis 4 auf, die zwischen den normalerweise
offenen Stellungen (Verbinden der öffnungen 1 und 2) und den Sperrstellungen (Verbinden der öffnungen 2 bis 3) bewegbar sind. Diese Ventile werden in ihre Sperrstellungen bewegt, wenn Luft über das Ventil A Vl zum Ventil A V4A in Leitung 97 und zum Ventil A VAD durch Luft in Leitung 98 strömt.
Wenn das Ventil A V11 in die Stellung 2 gebracht wird, führt es Luft zu einem gelenkbetätigten Dreistellungssteuerventil AVlO, das in Stellung 3 durch eine Feder vorbelastet ist, wodurch der Luftstrom und die Bewegung der Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheiten vollständig angehalten werden. In der Stellung 1 schafft das Ventil AVVb Verbindung mit der Ventilstation Mi und bewirkt, daß das Fließmittel in den Zylinder 22 gepumpt wird und Fließmittel aus Zylinder 23 abgelassen wird, wodurch die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten RA sich nach vorn bewegen und die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB zurückgeführt werden können. Das entgegengesetzte Ergebnis erhält man, wenn das Ventil AViO sich in Stellung 2 befindet, wobei durch die Verbindung die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA zurückgeführt und die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB nach vorn bewegt werden können. Während langsamer Bewegungen befinden sich die Stößelventile AViA-B und AV2A-B außer Betrieb, und das Ventil AV10 wird zum Setzen der Stößelventile AViA-Bund AV2A-B verwendet sowie um Spielräume, Abstände usw. aufzuhalten.
Im folgenden wird die Betriebsfolge und zu Beginn insbesondere das Rücksetzen beschrieben. Bevor der Betriebszyklus begonnen wird, wird die Anlage zurückgesetzt. Um dieses zu tun, wird die Dieselmaschine D1 eingeschaltet, und die Hilfspumpe P 3 belädt den Druckspeicher oder Akkumulator ACi auf 70,3 kg/cm2 vollständig. Die Maschine Di startet auch den Kompressor 81, so daß Luft über die Leitung 82 zur Steuertafel APi strömt. Das Ein-Aus-Solenoidventil AVi% wird dann erregt, und das Ein-Aus-Handventil AV12 wird in die Aus-Stellung gebracht Das Anlagerücksetzventil A V14 wird dann niedergedrückt, gehalten, und das Ventil A V12 wird in die Startposition gezogen, um die Luft von Leitung 82 zum Kreuzungspunkt 100 zu verbinden. Die Luft verzweigt sich über Leitung 101 zum Hydraulikventil PVS, öffnet dieses Ventil und läßt Fließmittel in die Pumpeneinheit BPi strömen, wo sie von den Absperrventilen 66-69 abgesperrt wird, und fließt über Leitung 60 zur Ventileinheit M1 bei Speicherdruck 70,3 kg/cm2.
Luft verzweigt sich auch von der Kreuzungsstelle 100 über die Leitung 102 zur Kreuzungsstelle 103 und über die Wechselventile AV YIA und B und die Leitungen 104 und 105 zu öffnungen 7 der Drehschieber oder Richtungssteuerventile V2A und V2B, wodurch diese Ventile dem Druck auf öffnungen 6 entgegenarbeiten
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und öffnungen 2 mit Öffnungen 4 und öffnungen 3 mit Öffnungen 5 verbinden. Luft strömt auch von Leitung 102 über Zweigleitungen 107 und 108 durch Wechselventile AVMA und AVi3B zu öffnungen 4 von Luftventilen AV3A und AV3B und bringt sie in Stellung 1.
Das öffnen des Ventils PVS führt von der Hilfspumpe P3 über die Zuführleitung 60 und über öffnungen 2 bis 4 der Ventile V2A und V2B zu, um die Ablaßventile V5A und V5B zu öffnen und die Hauptverstärker-Kolben-Zylinder-Einheiten RA und RB mit dem Auslaß zu verbinden. Wenn diese Hauptoder Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten mit dem Auslaß verbunden sind, führt der Druckspeicher bzw. Akkumulator ACi öl zu den kleinen Rückhol-Kolben-Zylinder-Einheiten QA und QB, wodurch die Rückhübe beider Verstärkereinheiten erfolgen. Nach Beendigung der Rückhübe werden die Stößelventile AV2A und A V2B niedergedrückt, wobei der Anlagerücksetzzyklus beendet wird. Das Anlagerücksetzventil A V14 wird dann freigegeben.
Die Anlage wird dann in die neutrale oder Ruhestellung gebracht Wenn sich die Anlage wie oben beschrieben in der Zyklusrücksetzstellung befindet, wird die Antriebsmaschine TM1 betätigt, um die Hauptpumpen P\ und P 2 zu starten. Da die Dieselmaschine Di noch läuft, wird Fließmittel von der Förderpumpe P4 bei 10,5 kg/cm2 über Filter FiA und FiB den Hauptpumpen Pi und P2 zugeführt. Diese tragen über Leitungen 50 bis 53 und — da die Entlüftungsventile 54 offen sind — über Beipaßventile 55 und Leitung 75 zum Zuführtank Ti bei Druck Null zurück aus.
Folgendes gilt bei Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA vorwärts — Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB mit Vordruck beaufschlagt: Während die Pumpen zum Tank fördern, ist die Anlage für den Start eines automatischen Zyklus bereit. Wenn beide Haupt- oder Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten RA und RB vollständig zurückgeführt sind und auf den Stößelventilen A V2A und A V2B ruhen und alle Pumpen laufen und das Luftventil A V7 in der gezeigten Position 1 ist, wird das Ventil A VU in Position 1 gezogen, um Luft mit der Kreuzstelle 85 zu verbinden, von wo sie zu den Stößelventilen AViA-Bund AV2A-Düber Leitung 91 und zur Kreuzstelle 86 über das Wechselventil AV9 abgeleitet wird.
Da die Stößelventile AV2A-B anfänglich in Eingriff sind, strömt Luft über diese Ventile und über Leitungen 110 und 111 über die Wechselventile A VSA und A VSB und über die Wechselventile AVi3A und ABi3B zur öffnung 4 der Relaisventile A V3A und A V3B, wobei diese Ventile in Stellung 1 bewegt werden. Konstanter Luftdruck in Leitung 92 wird auf die öffnungen 6 der Ventile V2A und V2B gebracht, um diese Ventile gegen die in den Zeichnungen dargestellten Positionen vorzuspannen.
Die Luftzufuhr zur Kreuzstelle 86 wird in drei Richtungen geleitet:
1. Über Leitung 87 zu den Solenoidventilen
A V18-4 -D zum Beladen oder Beschicken der Hauptpumpen Pl und P2 und über den Zweig 90 zur öffnung 1 des Relaisventils AV3B, wo sie gesperrt wird;
2. über Leitung 88 durch des Umkehrventil AVl zur öffnung 3 des Steurventils ViA, wobei dieses Ventil geöffnet wird und der Vorwärtshub der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA begonnen wird, und über Zweig 97 zur Öffnung 4 der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA und über
Zweig 97 zur öffnung 4 des Ventils AV4A zum
Halten dieses Ventils in Sperrstellung;
3. über Leitung 89 zur öffnung 1 des Relaisventils
A V3A, wo sie angehalten wird.
Die Hauptpumpen P1 und P2 führen bei Belastung Fließmittel über das Ventil KlA in den Hauptverstärkerzylinder 22 zu, wobei der Vorwärtshub der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA begonnen wird und öl von den kleinen Rückhol-Kolben-Zylinder-Einheiten QA in den Akkumulator Ad hineingebracht wird; oder wenn der Akkumulator vollständig geladen > ist, Fließmittel über das Entlastungsventil V6 zum Tank T1 gebracht wird. Zur selben Zeit strömt Antriebsfließmittel über öffnungen 2 bis 5 des Ventiles V2B zum Ventil VAB in der Schleife LB. Das Ventil 4B schließt, wenn der Druck auf der mit der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB in Verbindung stehenden Auslaßöffnung einen Wert von 10,5 kg/cm2 weniger als der Druck in Leitung 60 erreicht, wodurch die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB auf nicht mehr als 10,5 kg/cm2 der sich bewegenden Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA mit Druck beaufschlagt wird.
Folgendes gilt für Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB vorwärts — Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA hält an: Nach Vervollstädigung des Vorwärtshubes der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA wird das Stößelventil AViA herabgedrückt, wodurch Luft über Leitung 115 und Wechselventil AV%A zur öffnung 1 des Halteventils A V4A zugelassen wird. Da das Ventil AV4A jedoch noch durch Luft auf Öffnung 4 in Sperrstellung gehalten wird, bleibt es gesperrt. Luft wird auch über Zweigleitung 116 zur öffnung 5 des Umkehrventils AV7 zugelassen, wobei dieses Ventil betätigt wird (Verbinden der Öffnungen 1 bis 3 und öffnungen 2 bis 4). Ein Übergang von Luft erfolgt, die über Leitung 88 von Leitung 94 zu Leitung 95 zugeführt wird. Dementsprechend strömt Luft über das Absperrventil A VSB und wird über Leitung 95 zur öffnung 3 des Ventils ViB zugelassen und öffnet dieses Ventil, wobei Antriebsmittel zur Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB zugelassen wird, um den Start ihres Vorwärtshubes zu beginnen. Luft wird auch über Leitung 98 zur öffnung 4 des Halteventils AV4B zugeführt, wodurch dieses Ventil in seine Sperrstellung bewegt wird.
Zur gleichen Zeit, aber mit geringerer, durch das Venril A VSA eingestellter Geschwindigkeit bläst Luft aus öffnung 3 des Ventils VlA über Leitung 94 und die Ventile A V8A und A V7 ab und stellt Ventil ViA in die geschlossene Stellung zurück. Hierdurch wird die Vorwärtsbewegung der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA angehalten. In diesem Zustand nimmt die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB den ganzen Hauptpumpenausgang über das Ventil ViBauf.
Wenn die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA zurückkehrt und Druck ausübt und wenn Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB anhält, gilt: Wenn der Druck von öffnung 3 des Ventils ViA austritt, bläst die öffnung 4 des Ventils AV4A ebenfalls mit derselben Geschwindigkeit und zur selben Zeit ab, setzt das Ventil AV4A zurück und öffnet Öffnung 1 zu öffnung 2. Hierdurch ist es möglich, daß Luft vom Stößelventil AVlA über Ventil AV4A zur öffnung 5 des Relaisventils A V3A geführt wird, wobei dieses Ventil A V3A in die Stellung 2 geschoben wird und öffnung 1 in Verbindung mit Öffnung 2 gebracht wird. Die Luft in Leitung 89 wird deshalb durch dieses Ventil gerichtet
sowie durch das Wechselventil AV\7A zur öffnung 7 des Drehschiebers V2A über Leitung 104, wobei die dem Luftdruck gegen öffnung 6 von Leitung 92 entgegenwirkt und öffnungen 2 bis 4 und Öffnungen 3 bis 5 öffnet. Diese Tätigkeit gestattet, daß Treibfließmittel Ventil V5A entleert. Zylinder 22 entlastet mit einer vom Ventil V3A bestimmten Geschwindigkeit, und nach Vervollständigung der Entlastung öffnet das Ablaßventil V5A und entleert die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA über das Ventil V5A bzw. macht sie ι ο luftleer.
Wenn die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA vollständig zum Ausblasen geöffnet wird, betätigt der beladene Akkumulator ACi die kleinen Rückhol-Kolben-Zylinder-Einheiten QA, und die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA beginnt ihren Rückhub, wobei zuerst das Stößelventil AViA freigegeben wird und nach Beendigung des Rückhubes das Stößelventil AV2A betrieben wird. Durch die Freigabe des Stößelventils AViA wird durch öffnung 5 das Relaisventils AV3A entleert, und der Betrieb des Stößelventils A VlA läßt Luft zur öffnung 4 von A V3A wodurch dieses Ventil sich in Stellung 1 bewegt und den Luftstrom durch Leitung 89 absperrt. Die Freigabe des Stößelventils A ViA entleert auch Öffnung 5 des Umkehrventils AVl über Leitung 116. Da dieses Ventil jedoch nicht durch eine Feder vorgespannt ist, bleibt es zeitweise in der Umkehrstellung, bis es wieder betätigt wird.
Unterdessen vollführt die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB noch ihren Vorwärtshub und befördert Fließmittel von den Rückhol-Kolben-Zylinder-Einheiten QB in den Akkumulator AC1. Die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA wird über Ventil V2A mit Druck beaufschlagt und befindet sich am Beginn ihres Vorwärtshubes. Nach Beendigung des Vorwärtshubes der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB wird das Stößelventil A ViB betätigt, und Luft wird über Leitung 118, Wechselventil A V6B und Leitung 120 zur öffnung 6 des Umkehrventils A V7 geführt, wobei dieses Ventil sich in Stellung 1 bewegt und öffnung 1 mit öffnung 2 verbindet. Luft wird auch zur öffnung 1 des gesperrten Ventils AVAB geführt.
Folgendes gilt auch für Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA vorwärts — Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB wieder mit Druck beaufschlagt: Bei der Umkehr führt das Ventil AVl Luft über Leitung 94 zu, um das Ventil ViA zu öffnen, wodurch Fließmittel von der Hauptpumpenzufuhr zum Zylinder 22 gebracht wird. Hierdurch wird die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA nach ihrem Vorwärtshub wieder gestartet. Gleichzeitig schneidet Ventil A Vi Luftdruck zu Leitungen 95 und 98 ab, und als Folge entleeren sich diese Leitungen über die Ventile AV8B und AVT. Das Entleeren der Leitung 95 — wie es für das Entleeren der Leitung 94 der Fall war — bewirkt, daß das Ventil 7Iß die Zufuhr des Antriebsmittels zur Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB schließt und abschneidet. Infolgedessen hält die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB an. Das Entleeren der Leitung 98 entlastet das Ventil A VAB, öffnet die eo öffnung 1 zu öffnung 2 und ermöglicht es, daß Luft in Leitung 118 das Relaisventil AV3B in Stellung 2 betätigt, wobei öffnung 1 mit öffnung 2 verbunden wird.
Diese Tätigkeit ermöglicht die Zufuhr von Luft von der Zweigleitung 90 über das Relaisventil A V3B und das Wechselventil AVHBzuröffnung7des Drehschiebers oder richtungsgesteueiten Ventils V2B, wobei die öffnungen 2 bis 4 geöffnet werden und es ermöglicht wird, daß Antriebsmittel zum Ablaßventil V5B geführt werden. Der Zylinder 23 wird dementsprechend mit einer durch das Ventil V3B in der Schleife LB festgesetzten Geschwindigkeit herabgedrückt. Nach Beendigung dieser Verminderung öffnet sich das Ablaßventil V5A, und unter dem vom Akkumulator ACl auf die Rückhol-Kolben-Zylinder-Einheiten QB ausgeübten Druck entleert die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB über Ventil V2B und beginnt ihr Rückhub.
Die Anlage beginnt also dann einen weiteren Zyklus. Der Vorwärtshub beansprucht eine lagere Zeit als der Rückhub, damit die zurücklaufende Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit mit Druck beaufschlagt wird, während sie ihren nächsten Vorwärtshub erwartet. Ferner schafft die Anlage durch Druckbeaufschlagung der zurückgeführten Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit bis auf nicht mehr als 10,5 kg/cm2 der sich vorwärts bewegenden Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit einen gleichmäßigen, relativ impulslosen Ausgangsstrom, der den mechanischen Abrieb bei Ventilbewegungen minimal hält und die Lebensdauer der Anlage verlängert.
Für die Einstellung der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA oder der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB gilt: Eine manuelle Anlage ist zum Einstellen der Stößelventile, der Absperrabstände usw. vorgesehen. Die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA wird durch Bewegung des Luftventiles ,4VIl in die Stellung 2 eingestellt, wodurch die Luftzufuhr mit Ventil /4V10 verbunden wird und Ventil A VlO in Position 1 bewegt wird. Luft strömt dann zur Kreuzstelle 125 und Kreuzstelle 126. Von der Kreuzstelle 126 verzweigt eich die Luft über die Wechselventile AV5A und AVi3A zur öffnung 1 des Relaisventils A V3A, wobei sie dieses Ventil in die Sperrstellung 1 bringt. Luft verzweigt sich über Leitung 127 und über Wechselventil A V6B und Ventil A V5B zur öffnung 6 des Relaisventils A VAB, wo sie dieses Ventil in Stellung 2 bringt. Luft strömt auch durch Leitung 120 zur öffnung 6 des Umkehrventils A V7 und bringt dieses Ventil in Position 1.
Von der Kreuzstelle 125 strömt Luft durch die Wechselventile A V15 und A V9 zur Kreuzstelle 86, wo sie in drei Richtungen abgeleitet wird. Die Leitung 87 führt Luft den Solenoidventilen A Vi&A-E zu, welche die Zuführpumpen Pl und P2 steuern. Die Leitung 89 verbindet die Luft mit der öffnung 1 des Relaisventiles AV3A, wo sie blockiert wird, und die Leitung 88 verbindet die Luft über Ventil AV7 und AV&A mit öffnung 3 von ViA, wodurch dieses Ventil geöffnet und Antriebsmittel von Leitung 60 zur Antriebs-Kolben-Zy-Iinder-Einheit RA zugelassen wird, die ihren Vorwärtshub beginnt.
Zur selben Zeit führt die Zweigleitung 90 Luft über das Relaisventil AV3Äund das Wechselventil AVi7B zur öffnung 5 des Drehschiebers oder richtungsgesteuerten Ventils V2ß, wodurch Antriebsmittel dem Ventil V5B zugeführt wird und der Rückhub der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit Äßbewirkt wird.
Da jede Bewegung anhält, wenn das Ventil Λ VlO in die Stellung 3 bewegt wird, kann die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA nach vorn eingestellt werden, daß das Ventil AVlO intermittierend in Stellung 1 und in Stellung 3 bewegt wird, um eine langsame Bewegung zu bewirken.
Die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB wird in gleicher Weise dadurch eingestellt, daß das Luftventil A VlO in Stellung 2 gebracht wird. Hierdurch wird Luft
zu den Kreuzstellen 130 und 131 verbunden. Von der Kreuzstelle 131 strömt Luft durch das Wechselventil AV6A und das Halteventil AV4A zur öffnung 5 des Relais A ViA, wobei dieses Ventil in Stellung 2 gebracht wird; und auch über Leiiung 16 zur öffnung 5 des Umkehrventils AVl, wobei auch dieses Ventil in Stellung 2 gebracht wird. Luft wird auch über Leitung 132 und über die Wechselventile A V5B und A V135 zu öffnung 4 des Relaisventils A V3B verbunden, wobei dieses Ventil in Stellung 1 gebracht wird.
Von der Kreuzstelle 130 wird die Luft über die Wechselventile A V15 und AV'9 zur Kreuzstelle 86 geleitet, wo sie wieder in drei Richtungen abgeleitet wird. Die Luft in Leitung 87 wird wiederum den Solenoidventilen A ViSA-Ezugeführt Diesmal wird die Luft jedoch in der Zweigleitung 90 bei öffnung 1 des Relais A V3B gesperrt; das Ventil A V7 verbindet die Luft in Leitung 88 mit öffnung 3 des Ventils V XB, betätigt dieses Ventil und läßt Antriebsmittel zur Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB zu, um ihren Vorwärtshub zu starten,- und Luft in Leitung 89 strömt durch das Relaisventil AV3A und das Wechselventil AV17A zur öffnung 7 des Drehschieberventils V2A, betätigt dieses Ventil und läßt Antriebsmittel zum Auslaßventil V5A zu, wodurch die Rückführung der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA bewirkt wird.
Somit kann durch ein ähnliches pneumatisches Netz die Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RB dadurch eingestellt werden, daß das Ventil A VlO intermittierend in Stellung 2 und in Stellung 3 (Ausstellung) bewegt wird. Nur wenn dieses Ventil in Stellung 1 oder 2 bewegt wird, werden die Hauptpumpen beschickt. Während der Langsambewegungszustände sind die Stößelventile AViA-Buud A V2A-B außer Betrieb.
Not-Stops: Während jeder Verstärkereinheit kann ein Notanhalten durch Niederdrücken des Ventil A V12 oder Entregen des Ventils A VId bewirkt werden. Diese Ventile unterbrechen die Luftzufuhr und entleeren die Anlage. Diese Tätigkeit entlastet unmittelbar die Hauptpumpen und hält jede Bewegung der Verstärker-Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit RA und RBan.
Man erkennt deshalb, daß ein gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauter Druckverstärker erwünschte Merkmale und Vorteile schafft Beispielsweise hat ein die Turbine und Hauptpumpen, wie oben beschrieben, verwendender Verstärker die folgenden theoretischen Ausgänge:
Volles Pumpen
983 kg/cm2 χ 29,42 m3/h = 790 kW
= 1800 U pm bei 302 kg/cm2
1190 kg/cm2 χ 24,45 m3/h = 790 kW
= 1500 Upm bei 366 kg/cm2
2/3 Pumpen
1480 kg/cm2 χ 16,3m3/h = 730 kW
= 1500 Upm bei 457 kg/cm2
Die hydraulische Vorrichtung ist somit in der Lage, einen Hochdruckaur gang zu liefern, was zum Aufbrechen von Formationen und dergleichen nützlich ist
Ferner ist der hydraulische Verstärker in der Lage, einen Hochdruckausgang mit minimaler Druckschwankung, auch bei einer Vielzahl von Drücken, zu liefern, so daß der Ausgang aus einem gleichmäßigen, relativ nicht pulsierenden Strom besteht, der die Kraftstöße auf den Verstärker minimal hält. Der Verstärker ist bestens für eine Anlage mit Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten mit langem Hub und großem Durchmesser geeignet, der die Frequenz des Betriebes reduziert, so daß geringere Ermüdungs- und Abriebszyklen bei den Ventilen gegeben sind, wodurch eine verbesserte Lebensdauer und eine Minderung der gesamten Wartungskosten erreicht werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Hydraulische Vorrichtung zum Aufbrechen und Bohren von Erdformationen, mit zumindest zwei alternierend beaufschlagbaren Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheiten, durch die ein Arbeitsmittel mit extrem hohem Druck einem Bohrloch zuführbar ist, mit getrennt angeordneten Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten, die in Reihe mit den Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheiten verbunden sind, mit einer Druckmittelquelle zur Beaufschlagung der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten und mit einer Steuerung, durch welche die Kolben der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheiten beim Rückwärtshub mit einer größeren Geschwindigkeit bewegbar sind als beim Arbeitshub und durch welche der zurückgezogene Antriebskolben vor Entlastung des anderen Antriebskolbens mit Druckmittel beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zusätzlich gesteuerte Differential-Absperrventile (VA A, VAB) aufweist, durch welche der zurückgezogene Antriebskolben (RA, RB) vor Entlastung des anderen Antriebskolbens (RB, RA) mit einem Vordruck beaufschlagbar ist, der geringer ist als der Arbeitsdruck der Druckmittelquelle.
2. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Rückbewegung der Antriebs-Kolben (RA, Abgetrennte Rückholzylinder (34) und eine getrennte Energiequelle (Ac 1) vorgesehen sind, wobei die Rückbewegung der Arbeits-Kolben (PA, PB) nach der Druckentlastung und vor der Beaufschlagung mit dem Vordruck unabhängig von der Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung ist.
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