DE2745276A1 - Hydraulische einrichtung zur zufuehrung einer fluessigkeit unter zwei verschiedenen druecken - Google Patents

Hydraulische einrichtung zur zufuehrung einer fluessigkeit unter zwei verschiedenen druecken

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Welko Industriale SpA
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Description

Hydraulische Einrichtung zur Zuführung einer Flüssigkeit unter zwei verschiedenen Drücken
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Einrichtung, die in der Lage ist, eine Flüssigkeit unter zwei alternierenden verschiedenen Drücken einem hydraulischen Verbraucher zuzuführen .
üblicherweise besteht die Notwendigkeit und Forderung, eine Flüssigkeit unter Druck einer hydraulischen Vorrichtung oder einem hydraulischen Verbraucher, wie beispielsweise einem hydraulischen Zylinder, zuzuführen, der in der Lage ist, eine mechanische Vorspannung alternierend unter zwei verschiedenen Drücken und insbesondere unter einem verhältnismäßig niederen Druck und einem verhältnismäßig hohen Druck zu bewirken.
Es ist auch bekannt, daß in vielen Fällen die Aufbringung des Drucks zur Erzielung besonderer Wirkungen so plötzlich v/ie möglich erfolgen muß. Beispielsweise bei einer Presse
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zur Herstellung von keramischen oder feuerfesten Kacheln bzw. Fliesen derjenigen Art, bei der das die pressende Vorspannung bewirkende Teil ein hydraulischer Zylinder ist und wobei das Pressen der Kacheln in einem Zyklus mit mindestens einem ersten Preßschritt unter einem niederen Druck und mit mindestens einem zweiten Preßschritt unter einem hohen Druck stattfindet, wird mindestens für den zweiten Preßschritt eine sehr plötzliche Ausführung desselben -zur Erzielung einer besseren Kompaktheit des gepreßten Gutes bevorzugt.
Bisher sind die zur Lieferung der beiden unterschiedlichen Arbeitsdrücke verwendeten hydraulischen Einrichtungen mit zwei separaten Pumpen ausgestattet worden, nämlich einer ersten Pumpe für den Niederdruck und einer zweiten Pumpe für den Hochdruck. Diese Verfahrensweisenbei der aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsform der hydraulischen Einrichtungen besitzen den Nachteil, daß die Installation von mehr als einer Pumpe mit allen zugehörigen Anschlüssen sehr kostspielig ist und eine größere Belastung der Einrichtung und eine Begrenzung der plötzlichen übertragung des Hochdrucks zur Folge hat und daß in der Hauptsache die Hochdruckpumpe entsprechend einem nicht linearen Druck-Diagramra arbeitet und daß somit ein beträchtlicher Leistungsverlust auftritt.
Der hydraulischen Einrichtung der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angegebenen Nachteile zu überwinden.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Niedruck-Hydraulikkreis zur direkten Versorgung der hydraulischen Vorrichtung bzw. des hydraulischen Verbrauchers und mit einem Hochdruck-Hydraulikkreis ausgestattet ist, wobei die den Hochdruck erzeugende Vorrichtung ein durch den Niederdruck-Hydraulikkreis versorgter Druckvervielfacher ist,· der derart in Kombination mit einem Hochdruck-Speicher arbeitet, daß der Hochdruck in dem Kreis
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konstant aufrecht erhaltbar ist für die augenblickliche Versorgung des zu versorgenden Hochdruck-Kreises, sobald die Verbindung zu der hydraulischen Vorrichtung geöffnet ist.
Ein nicht einschränkend zu verstehendes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, deren einzige Figur das Diagramm einer hydraulischen Einrichtung zur Versorgung des hydraulischen Arbeitszylinders einer Hydraulikpresse für die Herstellung von keramischen oder feuerfesten Kacheln betrifft. Entsprechend der Darstellung in der einzigen Figur ist in einen ölspeicher 1 die Saugleitung einer von einem Motor M angetriebenen Pumpe P eingetaucht. Der Ausgang der Pumpe P versorgt über ein Ein-Weg-Ventil 3 und über ein Überdruck-Sicherheitsventil 4 fortlaufend einen Druckspeicher 5, und zwar über ein Absperrventil 6, wobei der Druck des Speichers 5 mittels eines Sicherheitsventils 7 und eines Absperrventils 8 gesteuert ist, das in Richtung auf den Auslaß geöffnet werden kann.
Derselbe Ausgang der Pumpe P versorgt gesteuert über einen Minimaldruck/Maximaldruck-Schalter 9 eine hydraulische Vorrichtung 10, d.h. einen Hydraulikzylinder, über ein gesteuertes Rückschlagventil 11 und ein einstellbares Drosselventil 12 und «iin gemeinsames Rückschlagventil 13.
Der Druckschalter 9 arbeitet auf ein Solenoidventil 9', nachdem der Druckspeicher 5 aufgeladen ist und der Hydraulikkreis bis zur Einstellung des Überdrucks aufgeladen ist. Das Solenoidventil 9' gestattet eine Umlenkung des gesamten Stroms der Pumpe P in Richtung auf den Auslaß, wodurch das Hindurchströmen des Öls durch das Sicherheitsventil 4 und die laminare Strömung und die Aufheizung des Öls verhindert werden.
Wenn der Druck auf einen zugelassenen Minimalwert absinkt, wird das Solenoidventil 9' über den genannten Druckschalter 9 enterregt, wodurch die Verbindung zu dem Auslaß unterbrochen wird und die Wiedereinstellung ders Drucks im Kreis
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ermöglicht wird.
Das gesteuerte Rückschlagventil 11 wird zusammen mit einem gesteuerten Rückschlagventil 14, das weiter unten noch näher beschrieben wird, mittels eines Drei-Nege-Solenoidventils 15 gesteuert, das bei Einnahme der gemäß Darstellung in der Zeichnung mittleren Stellung keinen Einfluß auf die gesteuerten Rückschlagventile 11 und 14 ausübt.
Wenn das Drei-Wege-Solenoidventil 15 gemäß Darstellung in der Zeichnung nach rechts verschoben wird, kann der Druck in Richtung auf das gesteuerte Rückschlagventil 11 weitergeleitet werden, wobei das gesteuerte Rückschlagventil 14 mit dem Auslaß in Verbindung kommt, um so den Weg des Ausgangs der Pumpe P in Richtung auf die hydraulische Vorrichtung zu öffnen. Wenn das Solenoidventil 15 gemäß Darstellung in der Zeichnung nach links verschoben wird, kann der Druck dem gesteuerten Rückschlagventil 14 zugeführt werden, wobei dieses geöffnet wird, während das gesteuerte Rückschlagventil 11 mit dem Auslaß in Verbindung steht.
Auf diese Weise versorgt der Ausgang der Pumpe P die hydraulische Vorrichtung 10 mit Niederdruck oder verhältnismäßig niederem Druck jedesmal dann, wenn dies in einem Arbeitszyklus erforderlich ist.
Von dem Ausgang der Pumpe P ist eine Leitung 16 abgezweigt, die über ein Solenoidventil 17 die Kammer mit der größeren Arbeitsfläche eines Druckvervielfachers 18 anschließt. Die Kammer mit der kleineren Arbeitsfläche arbeitet gegen die Vorspannung, und zwar infolge des Umstandes, daß die Kammer von dem Kolben her die Vorspannung aufnimmt, die von dem in der Kammer mit der größeren Arbeitsfläche herrschenden Druck ausgeübt wird, wodurch ein Hochdruck erzeugt wird, der dem Hochdruck-Hydraulikkreis zugeführt wird.
Der Hochdruck-Hydraulikkreis besitzt eine Leitung 19, an die eine Leitung 20 angeschlossen ist, die von der Kammer mit der kleineren Arbeitsfläche des Druckvervielfachers
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ausgeht. Unter dem Anschlußpunkt der Leitung 20 ist die Leitung 19 an den Ausgang der Pumpe P über ein Ein-Wege-Ventil 2O* angeschlossen, das den ölrücklauf aus der Kammer mit der kleineren Arbeitsfläche in Richtung auf den Niederdruck-Hydraulikkreis verhindert.
Über dem Anschlußpunkt der Leitung 20 ist die Leitung an die hydraulische Vorrichtung 10 über ein Ein-Wege-Ventil 21 und das gesteuerte Rückschlagventil 14 angeschlossen.
Stromaufwärts des gesteuerten Rückschlagventils 14 ist an der Leitung 19 eine Verbindung zur Versorgung eines Druckspeichers 22 gesteuert über Absperrventile 23 und 24 und ein Sicherheitsventil 25 angeschlossen.
Das Ein-Wege-Ventil 21 verhindert den Rücklauf von öl aus dem Druckspeicher 22 in Richtung auf die Kammer mit der kleineren Arbeitsfläche des Druckvervielfachers 18.
Der Ausgang der Pumpe P und die Leitung 19 sind an die hydraulische Vorrichtung 10 über eine gemeinsame Leitung 27 angeschlossen.
Ein gesteuertes Rückschlagventil 26, nämlich gesteuert über ein Solenoidventil 28, ist in der Lage, die hydraulische Vorrichtung 10 an den Auslaß anzuschließen.
Wenn zu Beginn der Arbeit die Pumpe P gestartet wird, führt diese öl unter Niederdruck in die beiden Kreise ein, d.h. das öl füllt den Ausgang der Pumpe P und die Leitung über die Ein-Weg-Ventile 20* und 21.
Während dieses einleitenden Schritts tritt öl aus der Leitung 19 in die Kammer mit der kleineren Arbeitsfläche des Druckvervielfachers 18 über die Leitung 20 ein, wobei die Kammer mit der kleineren Arbeitsfläche vollständig gefüllt wird und der Kolben verschoben wird, so daß das Volumen der Kammer mit der größeren Arbeitsfläche auf ein Minimum reduziert wird.
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Darüber hinaus werden alle Leitungen des Hochdruck-Hydraulikkreises bis zu dem gesteuerten Rückschlagventil 14 gefüllt, mit Ausnahme des Hochdruck-Speichers 22, der mittels des Niederdrucks nicht aufgeladen werden kann.
Dieser Punkt kann der Fortsetzung des anfänglichen Schritts des Betriebs oder dem Intervall zwischen einem beendeten Preßzyklus und dem darauffolgenden Preßzyklus entsprechen, welcher. Intervall beispielsweise für das Herausziehen der gepreßten Kacheln und für die Wiederbeladung der Formen mit weiterem Gut benutzt wird bei einer Presse zur Herstellung von keramischen oder feuerfesten Kacheln. Zu diesem Zeitpunkt wird das Solenoidventil erregt, so daß die Versorgung der Kammer mit der größeren Arbeitsfläche des Druckvervielfachers 18 möglich ist, wodurch der Kolben unter Vorspannung gesetzt wird und sich in Richtung auf die Kammer mit der kleineren Arbeitsfläche verschiebt. Hierdurch wird Hochdruck in der letztgenannten Kammer erzeugt und über die Leitung 19 weitergeführt, so daß der Hochdruck-Speicher 22 geladen werden kann.
Dieser Arbeitsschritt ist bedeutungsvoll, da die Pumpe P während der Intervalle arbeitet, während der sie ansonsten nur in Hinblick darauf arbeiten würde, eine beachtliche ölmenge dem Auslaß über das Sicherheitsventil 4 zuzuführen, was mit dem Nachteil einer Aufheizung des Öls und folglich auch einem Verlust thermischer Leistung und schließlich mit dem daraus resultierenden größeren Verbrauch an Kühlwasser oder -flüssigkeit verbunden wäre.
Auf diese Weise ist der Hochdruck-Hydraulikkreis für eine plötzliche Einschaltung bereit bei einer merklichen Reduzierung der Stillstandszeiten unter gleichzeitiger Gewährleistung eines besseren linearen Betriebs der Pumpe P ohne Unterbrechungen.
In dieser Phase, zu der das Solenoidventil 17 bereits erregt ist, wird auch das Solenoidventil 15 erregt derart, daß es gemäß Darstellung in der Zeichnung nach rechts verschoben wird.
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Anschließend wird das gesteuerte Rückschlagventil 11 geöffnet, wodurch die Versorgung der hydraulischen Einrichtung und die Durchführung der Arbeit dieser Vorrichtung bei Niederdruck, d.h. dem Druck des Ausgangs der Pumpe P ermöglicht werden.
Am Ende dieses Arbeitsschritts wird das gesteuerte Rückschlagventil 11 geschlossen, wodurch das Drei-Wege-Solenoidventil 15 enterregt wird und in die Ruhestellung zurückbewegt wird und nach einem mehr oder weniger kurzen Intervall entsprechend dem besonderen Arbeitszyklus wieder erregt wird, wobei sich das Solenoidventil 15 gemäß Darstellung in der Zeichnung nach links bewegt, so daß das gesteuerte Rückschlagventil 14 geöffnet wird, während das gesteuerte Rückschlagventil 11 mit dem Auslaß in Verbindung steht.
Das geöffnete gesteuerte Rückschlagventil 14 läßt die plötzliche Zuführung von Öl unter Hochdruck zu der hydraulischen Vorrichtung 10 infolge des aufgeladenen Hochdruck-Speichers 22 zu.
Am Ende des Arbeitsschrittes des Hochdrucks wird das gesteuerte Rückschlagventil 14 wieder geschlossen, und zwar durch Enterregung des Drei-Wege-Solenoidventils 15. Zum gleichen Zeitpunkt wird das Solenoidventil 17 enterregt, während die Leitung 27 und die hydraulische Vorrichtung mit dem Auslaß in Verbindung stehen, indem das Solenoidventil 28 erregt wird, das das öffnen des gesteuerten Rückschlagventils 26 steuert.
In dieser Phase ist der Arbeitszyklus beendet und gestattet gleichzeitig die Enterregung des Solenoidventils 17 die abermalige Füllung der Kammer mit der kleineren Arbeitsfläche des Druckvervielfachers 18, wodurch die Hydraulikeinrichtung wieder für den Beginn eines nachfolgenden Arbeitszyklus besLtgestellt wird.
Es ist zu beachten, daß die Leitung 27 eine gemeinsame Leitung ist, die die hydraulische Vorrichtung 10 sowohl mit
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dem Niederdruck- als auch dem Hochdruck-Hydraulikkreis verbindet, jedoch jeglichen gegenseitigen Einfluß der Kreise mittels des Ein-Weg-Ventils 13 und des gesteuerten Rückschlagventils 14 verhindert, da letzteres durch den stromaufwärts herrschenden größeren Druck geschlossen gehalten wird.
Die Weiterführung des Hochdrucks über die Leitung 27 hat keinen Einfluß auf den Ausgang der Pumpe P, d.h. es findet kein Flüssigkeitsrücklauf in Richtung zur Pumpe P statt, und zwar wegen des Ein-Weg-Ventils 13.
Die vorliegende Erfindung kann selbstverständlich in verschiedener Art und Weise in Hinblick auf die vorstehend erläuterte Ausführungsform ausgeführt werden, wobei Verbesserungen und Veränderungen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Claims (5)

Patentansprüche
1. Hydraulikeinrichtung zur Versorgung einer hydraulischen Vorrichtung oder eines hydraulischen Verbrauchers wechselweise bei Drücken unterschiedlicher Werte, gekennzeichnet durch einen ersten Hydraulikkreis, der mittels einer Pumpe (P) bei einem verhältnismäßig niedrigen Druck versorgt ist und seinerseits die hydraulische Vorrichtung bzw. den hydraulischen Verbraucher (10) über ein erstes gesteuertes Ventil (11) versorgt, durch einen zweiten Hydraulikkreis mit verhältnismäßig hohem Druck, wobei der Hochdruck von einem Druckvervielfacher (18) stammt, dessen Kammer mit der größeren Arbeitsfläche mittels des ersten Niederdruck-Hydraulikkreises versorgt wird und dessen Kammer mit der kleineren Arbeitsfläche an den zweiten Hochdruck-Hydraulikkreis angeschlossen ist, wobei der Hochdruck in dem zweiten Hydraulikkreis mittels eines geeigneten DruckSpeichers (22) aufrechterhalten wird und der zweite Hochdruck-Kreis in der Lage ist, die hydraulische Vorrichtung bzw. den hydraulischen Verbrau-
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ORIGINAL INSPECTED
eher (10) über ein zvreites gesteuertes Rückschlagventil (14) zu versorgen.
2. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hochdruck-Hydraulikkreis an den ersten Niederdruck-Hydraulikkreis über eine Leitung (19) angeschlossen ist/ die über ein Ein-Weg-Ventil (20') verfügt, das die Füllung aller Leitungen des Hochdruck-Hydraulikkreises und der Kammer mit der kleineren Arbeitsfläche des DruckvervieIfachers (18) mit der von der Pumpe unter Druck gelieferten Flüssigkeit gestattet.
3. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruck-Hydraulikkreis und der Hochdruck-Hydraulikkreis die hydraulische Vorrichtung bzw. den hydraulischen Verbraucher (10) über eine gemeinsame Leitung
(27) zu versorgen in der Lage sind, wobei Ein-Wege-Ventile vorgesehen sind, um eine direkte ölverbindung von dem einen zu dem anderen Hydraulikkreis über die gemeinsame Leitung (27) zu verhindern.
4. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die hydraulische Vorrichtung bzw. den hydraulischen Verbraucher (10)/gemeinsame Leitung (27) an den Auslaß über ein drittes gesteuertes Rückschlagventil (28) abschließbar ist, um den Hochdruck in der gemeinsamen Leitung (27) nach der Zuführung des Hochdrucks zu der hydraulischen Vorrichtung (10) abfallen zu lassen.
5. Hydraulikeinrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikeinrichtung in Hinblick auf die Füllung der Kammer mit der größeren Arbeitsfläche des Druckvervielfachers (18) steuerbar ist und daß die anschließende Versorgung des zweiten Hydraulikkreises zur Einstellung des Hochdrucks in diesem in dem Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen ausführbar ist, um ein besser lineares Arbeitsdiagramm der Pumpe (P) zu erhalten und die Erzeugung von Hochdruck während des Preßzyklus zu verhindern. +) versorgende
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