DE2847413C2

DE2847413C2 - Pulsator for a hydraulic system with adjusting devices

Info

Publication number: DE2847413C2
Application number: DE19782847413
Authority: DE
Inventors: Ivan Vasilievi&ccaron; Kononov; Michail Pavlovi&ccaron; Maku&scaron;in; Ivan Egorovi&ccaron; Maslennikov; Vladimir Nikiforovi&ccaron; Platonov; Igor Ionovi&ccaron; Vorone&scaron; Silantiev
Original assignee: EKSPERIMENTAL'NYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT KUZNECNO-PRESSOVOGO MASINOSTROENIJA VORONEZ SU
Current assignee: EKSPERIMENTAL'NYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT KUZNECNO-PRESSOVOGO MASINOSTROENIJA VORONEZ SU
Priority date: 1978-11-02
Filing date: 1978-11-02
Publication date: 1984-04-12
Also published as: DE2847413A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Pulsator für eine Stelleinrichtungen aufweisende hydraulische Anlage gemäß dem Oberbegriff des Palentanspruchs. Ein solcher Pulsator ist aus der DE-OS 06 745 bekannt. «The present invention relates to a pulsator for a hydraulic actuator having adjusting devices Plant according to the generic term of the Palent claim. Such a pulsator is from DE-OS 06 745 known. «

Die von Pulsatoren der betrachteten Bauart beaufschlagten Stelleinrichtungen sind z. B. hydraulische Pressen mit pulsierender Wirkung zur Kalibrierung von massiven oder hohlen Werkstücken langgestreckter Form aus hochfesten Stählen, Titan- und anderen *><> Legierungen, insbesondere von Profilen und Rohren aus diesen Werkstoffen.The actuating devices acted upon by pulsators of the type under consideration are z. B. hydraulic Presses with pulsating action for the calibration of solid or hollow workpieces elongated Form made from high-strength steels, titanium and other *> <> alloys, especially from profiles and tubes these materials.

Der Betrieb des bekannten Pulsators verläuft so, daß der auf das Belastungsventil wirkende Druck der Hochdruckleitung bei seinem Ansteigen zum Öffnen des hi Belastungsventils führt und dadurch den Weg des Hochdruckmediums zur Ablaufleitung freigibt. Zwar ist dieser Weg nur eine kurze Zeit offen, nämlich bis ein mit dem Belastungsventil verbundener Servokolben diesen Weg wieder versperrt, jedoch geht hierbei Druckenergie ohne Nutzarbeitsleistung verloren. Vor allem aber kann es schon vor dem eigentlichen Öffnungshub zu Leckverlusten kommen, weil beim Ansteigen des Drucks auf das Belastungsventil dessen Anpreßkraft auf seine Sitzfläche allmählich abnimmt. Wenn die spezifische Flächenpressung des Belastungsventiltellers auf seine Sitzfläche auf etwa die Hälfte des Ausgangswertes abgesunken ist, beginnt die Dichtheit des Sitzes verlorenzugehen. Dies wirkt nicht nur im Sinne von weiteren Verlusten, sondern auch verlangsamend auf den weiteren Druckaufbau und deshalb störend bezüglich der Taktfolge des bekannten Pulsators.The operation of the known pulsator is such that the pressure acting on the load valve is the High pressure line as it rises to open the hi Load valve leads and thereby releases the path of the high pressure medium to the drain line. True is this path is only open for a short time, namely until a servo piston connected to the load valve does this The way is blocked again, but pressure energy is lost without any useful work output. But especially leakage can occur even before the actual opening stroke, because when the Pressure on the load valve whose pressing force on its seat gradually decreases. If the specific The surface pressure of the loading valve plate on its seat surface is about half of the initial value has sunk, the tightness of the seat begins to be lost. This doesn't just work in the sense of further losses, but also slowing down the further pressure build-up and therefore disruptive with regard to the clock sequence of the known pulsator.

Außerdem wird bei der bekannten Ausbildung die Hochdruckleitung nochmals mit einem Ablauf in Verbindung gesetzt, nEmlich, wenn die Stelleinrichtung selbst entlüftet wird. Dies führt nochmals zu Verlusten, die den Wirkungsgrad der hydraulischen Anlage weiterhin herabsetzen, und zwingt außerdem zur Vergrößerung der Durchgangsquerschnitte und der Abmessungen des Pulsators.In addition, in the known training, the high pressure line is again with a drain in Connection set, namely when the actuator is self-vented. This again leads to losses that reduce the efficiency of the hydraulic system continue to reduce, and also forces the passage cross-sections and the Dimensions of the pulsator.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Pulsators für die Stelleinrichtungen einer hydraulischen Anlage, die bei höherem Wirkungsgrad einen zuverlässigeren Betrieb zu erzielen gestattet.The object of the invention is to create a pulsator for the actuating devices of a hydraulic system System that allows more reliable operation to be achieved with a higher degree of efficiency.

Ausgehend von der gattungsmäßig vorausgesetzten Ausbildung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs genannten Merkmale gelöst. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung wirkt der sich bei Beginn eines Arbeitszyklus aufbauende Druck zunächst nicht auf das Belastungsventil, so daß dessen Anpreßkraft auf seinen Sitz in voller Höhe erhalten bleibt, und es nicht zu verlustbringenden Leckströmungen kommt. Wenn es zu Ende des Stößelhubs dann zum öffnen des Belastungsventils kommt, so ist der Weg der Hochdruckflüssigkeit bereits an der Arbeitskante zwischen dem oberen Hohlra-im und dem Hilfshohlraum gesperrt, so daß auch hier keine Verlustströmungen auftreten können. Dasselbe gilt, wenn die an den Hilfshohlraum angeschlossene Stelleinrichtung selbst entlüftet wird. Hieraus ergibt sich ein präziser und verlustarmer Betrieb des erfindungsgemäßen Pulsators.Based on the generic presupposed training, this task is carried out according to the invention solved the features mentioned in the characterizing part of the claim. In this invention The pressure that builds up at the beginning of a work cycle does not initially affect the training Load valve, so that its contact pressure is retained in full on his seat, and it does not loss-making leakage flows comes. When the loading valve opens at the end of the plunger stroke, the high pressure fluid takes the path already locked at the working edge between the upper hollow space and the auxiliary hollow space, so that too no leakage currents can occur here. The same applies if the connected to the auxiliary cavity Actuating device itself is vented. This results in a precise and low-loss operation of the invention Pulsator.

Nachstehend wird ein konkretes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der der Pulsator schematisch dargestellt ist.A concrete embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG Description of the drawing in which the pulsator is shown schematically.

Der Pulsator für hydraulische Steuersysteme von Stelleinrichtungen enthält ein Gehäuse 1, in dessen zylindrischen Ausdrehungen ein Druckluftkolben 2 untergebracht ist, der sich in einem Hohlraum 3 verschiebt, welcher mit einem Druckluftsteuersystem in Verbindung steht, das einen Steuerschieber 4 und einen Druckregler 5 einschließt. Der Pulsator enthält ein Belastungsventil 6 mit einer Feder 7 und einen Stößel 8, der sich aus einer Kolbenstange 9 und einem Kolben 10 zusammensetzt. Zwischen der Kolbenstange 9 und dem Kolben 2 ist ein Stab 11 angeordnet.The pulsator for hydraulic control systems of actuators includes a housing 1 in which cylindrical recesses a compressed air piston 2 is housed, which is located in a cavity 3 shifts, which is in communication with a compressed air control system, a control slide 4 and a Pressure regulator 5 includes. The pulsator contains a loading valve 6 with a spring 7 and a plunger 8, which is composed of a piston rod 9 and a piston 10. Between the piston rod 9 and the Piston 2, a rod 11 is arranged.

Über dem Kolben 10 des Stößels 8 befindet sich ein oberer hohlraum 12 sowie ein Hilfshohlraum 13, der von einer Arbeitskante 14 begrenzt ist, die zur Trennung dieser Hohlräume 12 und 13 bei ihrer Berührung mit dem Kolben 10 im Augenblick des Aufwärtsgangs des Stößels 8 zum öffnen des Belastungsventils 6 dient.Above the piston 10 of the plunger 8 there is an upper cavity 12 and an auxiliary cavity 13, the is limited by a working edge 14, which separates these cavities 12 and 13 when they come into contact with the piston 10 is used to open the loading valve 6 at the moment of the upward movement of the plunger 8.

Unter dem kolben 10 des Stößels 8 befinden sich ein unterer Hohlraum 15, ein ringförmiger Hohlraum 16, der vom Hohlraum 15 durch eine Arbeitskante 17Under the piston 10 of the plunger 8 there is a lower cavity 15, an annular cavity 16, that of the cavity 15 through a working edge 17

getrennt ist.is separated.

Vorhanden ist ferner ein ringförmiger Hohlraum 18 des Belastungsvcntils 6 sowie ein Hohlraum 19, der , unter dem Belastungsventil 6 liegt Hierbei steht der Hohlraum 12 mit einer Hochdruckleitung, die eine Pumpe 20 und eine Druckflasche 21 einschließt, der Hohlraum 13 mit einer Stelleinrichtung 22, dem Hohlraum 18 und über ein Rückschlagventil 23 mit dem Hohlraum 15, der mit einer Druckflasche 24 verbunden ist, der Hohlraum 16 mit einem Ventil 25 zur Steuerung des Niedergangs des Stößels 8, der Hohlraum 19 mit einer Ablaufleitung 26 in Verbindung.There is also an annular cavity 18 of the load valve 6 and a cavity 19, which, Under the load valve 6 is here the cavity 12 is with a high pressure line, the one Pump 20 and a pressure bottle 21, the Cavity 13 with an adjusting device 22, the cavity 18 and a check valve 23 with the Cavity 15, which is connected to a pressure bottle 24, the cavity 16 with a valve 25 for control of the decline of the plunger 8, the cavity 19 with a drain line 26 in connection.

Der Pulsator arbeitet folgenderweise.The pulsator works as follows.

In der Ausgangsstellung hält unter der Luftdruckeinwirkung im Hohlraum 3 der Druckluftkolben 2 den Stößel 8 in der unteren Endlage fest, die Feder 7 drückt das Belastungsventil 6 an seinen Sitz an. Bei Einschaltung der Pumpe 20 gelangt die Flüssigkeit durch die Hohlräume 12 und 13 des Gehäuses 1 des Pulsators an die Stelleinrichtung 22, in den Hohlraum 18 des Belastungsventils 6 und durch das Rückschlagventil 23 in den Hohlraum 15. Der Flüssigkeitsdruck im System nimmt zu, die Stelleinrichtung 22 führt ihren Arbeitshub aus. Wenn der Flüssigkeitsdruck im System eine Größe erreicht, die der Einstellung des Luftdrucks im Hohlraum 3 entspricht, fängt der Stößel 8, indem er die vom Druckluftkolben 2 ausgeübte Kraft überwindet, die über den Stab 11 übertragen wird, an, sich unter der Wirkung der vom Hohlraum 15 her wirkenden Kraft aufwärtszubewegen. Nachdem der Stößel einen Weg zurückgelegt hat, der gleich h ist, berührt der Kolben 10 die Arbeitskante 14, und die Hohlräume 12 und 13 werden voneinander getrennt. Die Flüssigkeit wird von der Pumpe 20 der Druckflasche 21 zugeführt, wobei in dieser Energie gespeichert wird. Nachdem die Kolbenstange 9 einen Weg H nach oben zurückgelegt hat, berührt sie das Belastungsventil 6 und öffnet es, indem sie die von der Feder 7 ausgeübte Kraft überwindet. Im Augenblick des Aufwärtsgangs des Stößels 8 werden die Hohlräume 15 und 16 miteinander in Verbindung gesetzt, und ihre Abdichtung wird vom Steuerventil 25 gewährleistet. In geöffnetem Zustand wird das Belastungsventil dank dem Flüssiglceitsdruckgefälle zwischen den Hohlräumen 13 und 15 gehalten, das vom Rauminhalt der Druckflasche 24 bedingt ist.In the starting position, under the action of air pressure in the cavity 3, the compressed air piston 2 holds the plunger 8 in the lower end position, the spring 7 presses the load valve 6 against its seat. When the pump 20 is switched on, the liquid passes through the cavities 12 and 13 of the housing 1 of the pulsator to the actuating device 22, into the cavity 18 of the loading valve 6 and through the check valve 23 into the cavity 15. The liquid pressure in the system increases, the actuating device 22 carries out its working stroke. When the fluid pressure in the system reaches a level corresponding to the setting of the air pressure in the cavity 3, the plunger 8, overcoming the force exerted by the pneumatic piston 2, which is transmitted via the rod 11, begins to move under the action of the To move cavity 15 upward acting force. After the ram has traveled a distance equal to h , the piston 10 contacts the working edge 14 and the cavities 12 and 13 are separated from one another. The liquid is supplied by the pump 20 to the pressure bottle 21, in which energy is stored. After the piston rod 9 has covered a distance H upwards, it touches the loading valve 6 and opens it by overcoming the force exerted by the spring 7. At the moment of the upward movement of the plunger 8, the cavities 15 and 16 are connected to one another and their sealing is ensured by the control valve 25. In the open state, the load valve is held thanks to the liquid pressure gradient between the cavities 13 and 15, which is determined by the volume of the pressure bottle 24.

In diesem Augenblick gelangt die Flüssigkeit von der Stelleinrichtung 22 über das Belastungsventil 6 in die Ablaufleitung 26. Es findet der Leerhub der Stelleinrichtung statt Am Ende dieses Leerhubs löst das Steuerventil 25, das mit der erwähnten Stelleinrichtung verbunden ist (Verbindung in der Zeichnung nicht angedeutet), einen Befehl zum Ablauf der Flüssigkeit aus den Hohlräumen 15 und 16 zum Niedergang des Stößels 8 aus.At this moment, the liquid comes from the actuator 22 via the load valve 6 in the Discharge line 26. The adjusting device's idle stroke takes place. At the end of this idle stroke this solves Control valve 25, which is connected to the aforementioned actuating device (connection not in the drawing indicated), a command to drain the liquid from the cavities 15 and 16 to the decline of the Plunger 8.

Die Kolbenstange 9 gibt bei ihrer Abwärtsbewegung das Belastungsventil 6 frei, du unter der Einwirkung der Feder 7 sich auf den Sitz senkt und die Hohlräume 18 und 19 voneinander trennt Nach Austritt des Kolbens 10 aus der Zone der Arbeitskante 14 werden die Hohlräume 12 und 13 in Verbindung gesetzt Beim Niedergang des Stößels 8 auf den Sitz werden die Hohlräume 15 und 16 durch die Arbeitskante 17 getrennt, wobei die Hermetisierung des Hohlraumes 15 und der Druckflasche 24 gewährleistet wird.The piston rod 9 releases the load valve 6 during its downward movement, you under the action of Spring 7 lowers onto the seat and separates the cavities 18 and 19 from one another after the piston exits 10 from the zone of the working edge 14, the cavities 12 and 13 are set in connection When the plunger 8 descends on the seat, the cavities 15 and 16 are formed by the working edge 17 separated, the hermeticization of the cavity 15 and the pressure bottle 24 is guaranteed.

Von der Pumpe 20 gelangt die Flüssigkeit aufs neue an die Stelleinrichtung 22, und der Zyklus wiederholt sich. Die Steuerung der Kraft am Kolben 2 und demgemäß auch des Flüssigkeitsdruckes im hydraulischen System erfolgt durch Änderung des Luftdrucks im Hohlraum 3 mit Hilfe des Druckreglers 5 und des Steuerschiebers 4.From the pump 20, the liquid passes again to the actuating device 22, and the cycle repeats themselves. The control of the force on the piston 2 and accordingly also the fluid pressure in the hydraulic The system is carried out by changing the air pressure in the cavity 3 with the aid of the pressure regulator 5 and the Control slide 4.

Dadurch, daß spezifische Drücke am Kegel des Belastungsventils 6 von der Änderung des Füssigkeitsdruckes im System unabhängig sind, wird zuverlässige Abdichtung der Hochdruckleitung während des Arbeitshubs gewährleistet. Die Antriebspumpe 20 wird während des Flüssigkeitsablaufs von der Stelleinrichtung 22 von der Ablaufleitung 26 getrennt, wodurch in dieser Zeit Energiespeicherung in dec Druckflasche 21 stattfindet.Because specific pressures at the cone of the loading valve 6 depend on the change in the liquid pressure are independent in the system, there will be reliable sealing of the high pressure line during the working stroke guaranteed. The drive pump 20 is controlled by the actuating device while the liquid is draining off 22 separated from the drain line 26, whereby energy storage in the pressure bottle 21 during this time takes place.

Der Pulsator dieser Konstruktion besitzt eine Schnellwirkung (Ansprechzeit höchstens 0,03 sek), eine Durchlaßkapazität von 1000 bis 5000 l/min, Dichtheit während der gesamten Dauer des Arbeitszyklus, was ihn zur Steuerung von Großverbrauchsverteüern anwenden und beispielsweise Pressen mit pulsierender Belastung bauen läßt, die Kräfte von 1000 Mp und mehr bei einer Beanspruchungsfrequenz von 10 bis 20 Hz erzeugen, sowie einen erhöhten Wirkungsgrad des hydraulischen Systems.The pulsator of this construction has a rapid action (response time 0.03 seconds or less), a Passage capacity from 1000 to 5000 l / min, tightness during the entire duration of the working cycle, what makes him to control large consumption distributors and, for example, presses with pulsating Load can build the forces of 1000 Mp and more at a load frequency of 10 to 20 Hz, as well as an increased efficiency of the hydraulic system.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Pulsator for a hydraulic system having adjusting devices with a plunger in the form a piston with a piston rod, with a load valve between a high pressure line and a drain line, with a pneumatic piston which is slidable in one with a Pneumatic control system connected cavity is arranged, with a rod attached to one end is connected to the air piston, and to a valve for controlling the descent of the Plunger, with the plunger, the load valve and the air piston in cylindrical recesses of a housing are arranged coaxially one above the other and wherein a upper cavity is provided, the .Tiit the High pressure line is in communication, while under the piston of the plunger a lower cavity is present, which is in communication with the actuating device via a check valve, thereby marked,

that the rod (11) is mechanically connected at its other end to the face of the piston rod (9) and protrudes through a hole in the load valve 2 => (6),

that the piston rod (9) of the tappet (8) opens the load valve (6) after covering a distance (H) , that above the piston (10) of the tappet (8) in continuation of that on the piston (10) of the tappet (8) adjacent upper cavity (12) an auxiliary cavity (13) is executed, which is in communication with the actuating device (22) and which is delimited by a working edge (14) which is used to separate these cavities (12, 13) when they come into contact with the The piston (10) at the moment of the upward movement of the tappet (8) is used to open the load valve (6),

and that over the lower cavity (15) of the piston (10) of the plunger (8) coaxially with it Annular space (16) is carried out from the lower cavity (15) of the piston (10) of the plunger (8) a further working edge (17) is separated, which cooperates with the piston (10) of the plunger (8) and communicates with the valve (25) for controlling the descent of the plunger (8).