DE3003589A1 - HYDRAULIC SUPPLY - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Versorgungseinrichtung mit einer Mehrzahl an Kolben-Zylinder-Einheiten zur Einspeisung in die zu hydraulischen Verbrauchern führenden Druckleitungen, insbesondere zur Beaufschlagung hydraulischer Verbraucher mit einer Öl-Wasser-Emulsion in Bergbau-Untertagebetrieben, in Betrieben zur Errichtung unterirdischer Bauwerke u.dgl.The invention relates to a hydraulic supply device with a plurality of piston-cylinder units for feeding into the pressure lines leading to hydraulic consumers, in particular for loading hydraulic consumer with an oil-water emulsion in underground mining operations, in operations for the construction of underground structures and the like.
Hydraulische Versorgungseinrichtungen, bei denen eine Vielzahl hydraulischer Verbraucher, insbesondere hydraulischer Arbeitszylinder, mit hydraulischem Druckmedium versorgt werden müssen, werden z«B. in untertägigen Gewinnungsbetrieben oder auch beim Vortrieb unterirdischer Bauwerke, wie Tunnel, Stollen, Strecken u.dgl., mittels Vortriebs- oder Messerschilde benötigt. In untertägigen Gewinnungsbetrieben wird als Hochdruckmedium anstelle desHydraulic supply systems in which a large number of hydraulic consumers, in particular hydraulic Working cylinders that have to be supplied with hydraulic pressure medium are e.g. in underground mining operations or when driving underground structures such as tunnels, galleries, routes and the like., by means of Propulsion or knife shields required. In underground mining operations, the high pressure medium is used instead of the
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sonst üblichen Drucköls eine Ül-Wasser-Emulsion verwendet, die von einer groß bauenden Kolbenpumpe auf den erforderlichen Betriebsdruck von etwa 300 bis 500 bar gebracht wird. Sofern mit Drucköl gearbeitet wird, kann anstelle einer langsamlaufenden Kolbenpumpe auch eine schneilaufende Radialkolbenpumpe od.dgl. verwendet werden. Bei Verwendung von Drucköl besteht allerdings im Falle von Leitungsbrüchen oder sonstigen Leckagen die Gefahr einer Umweltverschmutzung und ~gefährdung.otherwise common pressure oil an oil-water emulsion is used, which is brought to the required operating pressure of around 300 to 500 bar by a large piston pump will. If you are working with pressure oil, a high-speed radial piston pump or the like. be used. When using pressurized oil, however, there is the in the event of line breaks or other leaks Risk of environmental pollution and danger.
In vielen Fällen stellt sich das Problem, die in einem Betrieb vorhandenen hydraulischen Arbeitszylinder, welche gleiche oder auch unterschiedliche Funktionen haben, einzeln oder gruppenweise mit dem hydraulischen Druckmedium zu beaufschlagen und dabei den Hub der Arbeitszylinder zu steuern, was durch dosierte Mengenbeaufschlagung der Arbeitszylinder mittels der KoIben-Zylinder-Einheiten erfolgen kann. In anderen Fällen besteht die Forderung, den Hub eines Arbeitszylinders oder einer Arbeitezylindergruppe nach Maßgabe des Hubes eines anderen Arbeitszylinders oder einer anderen Arbeitszylindergruppe zu steuern, der bzw. die gegebenenfalls selbst nicht in ihrem Hub gesteuert zu werden braucht. Beispielsweise ist es in Untertagebetrieben häufig erwünscht, den Vorschub der am Schreitausbau angeordneten Schiebekappen gegen den Abbaustoß in Abhängigkeit von dem Rückmaß der den Strebförderer oder eine Gewinnungsmaschinenführung rückenden Rückzylinder zu steuern, derart, daß die Schiebekappen stets bis dicht an den Abbaustoß herangeführt werden. Eine differenzierte Mengenbeaufschlagung ist gegebenenfalls auch bei den einen Strebförderer oder eine Gewinnungsmaschine rückenden Rückzylindern oder auch bei den Vorschubpressen eines Vortriebs- oder Messerschildes erwünscht, im letztgenannten Fall z.B. zur Durchführung von Steuerbewegungen.In many cases the problem arises as to which hydraulic working cylinders are present in a company have the same or different functions, individually or in groups with the hydraulic pressure medium to apply and thereby to control the stroke of the working cylinder, which is done by metered volume application the working cylinder by means of the piston-cylinder units can be done. In other cases, there is a requirement, the stroke of a working cylinder or a Working cylinder group according to the stroke of another To control the working cylinder or another group of working cylinders, which may or may not themselves does not need to be controlled in its hub. For example, in underground operations it is often desirable to use the Advance of the sliding caps arranged on the walking support against the working joint depending on the back dimension of the to control the face conveyor or a mining machine guide moving back cylinder, such that the sliding caps always be brought up to the working face. A differentiated quantity loading is possibly also with the return cylinders moving a face conveyor or an extraction machine or also with the feed pressing of a jacking or knife shield is desirable, in the latter case e.g. for implementation of tax movements.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Versorgungseinrichtung der eingangs genannten Art bei möglichst geringem Bauaufwand so auszugestalten, daß eine Mehrzahl oder Vielzahl hydraulischer Verbraucher, insbesondere hydraulischer Arbeitszylinder, entsprechend den jeweiligen betrieblichen Erfordernissen differenziert mit dem hydraulischen Druckmedium beaufschlagt werden kann, wobei als Druckmedium vorzugsweise eine Öl-Wasser-Emulsion Verwendung findet.The object of the invention is to provide a hydraulic supply device of the type mentioned to design with the least possible construction effort so that a majority or a large number of hydraulic consumers, in particular hydraulic working cylinders, according to the respective operational requirements differentiated with the hydraulic pressure medium can be applied, wherein preferably an oil-water emulsion as the printing medium Is used.
Die erfindungsgemäße Versorgungseinrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß die Kolben-Zylinder-Einheiten Dosierzylinder für die differenzierte dosierte Mengenbeaufschlagung der einzelnen Verbraucher bilden und über eine gemeinsame Steuervorrichtung in der Zahl ihrer Dosierhübe steuerbar sind, und daß das Zylindervolumen der ein-. zelnen Kolben-Zylinder-Einheiten nur einen Bruchteil des geringsten Dosiervolumens beträgt, derart, daß für jede geforderte Dosiereenge jeweils eine Mehrzahl von Dosierhüben der Kolben-Zylinder-Einheiten erforderlich ist.The supply device according to the invention is characterized in that the piston-cylinder units form metering cylinders for the differentiated metered application of quantities to the individual consumers and the number of metering strokes can be controlled via a common control device, and that the cylinder volume of the one. individual piston-cylinder units is only a fraction of the smallest dosing volume, such that a plurality of dosing strokes of the piston-cylinder units is required for each required dosing quantity.
Bei der erfindungsgemäßen Versorgungseinrichtung bilden die Kolben-Zylinder-Einheiten demgemäß Dosierzylinder, mit welchen eine Mehr- oder Vielzahl hydraulischer Verbraucher, insbesondere Arbeitszylinder, entsprechend den unterschiedlichen betrieblichen Erfordernissen differenziert beaufschlagbar ist, wobei die Doslermenge mittels der gemeinsamen Steuervorrichtung bestimmbar ist. Dabei ist es von Bedeutung, daß die Kolben-Zylinder-Einheiten nur ein vergleichsweise geringes Dosier- bzw. Hubvolumenaufweisen, welches um ein Mehr- oder Vielfaches kleiner ist als die für den kleinsten erforderlichen Arbeitszylinderhub benötigte Flüssigkeitsmenge. Beispielsweise kann die Anordnung so getroffen werden, daß bei einem einzigen Dosierhub einer Kolben-Zylinder-Einheit der zugeordnete Arbeitszylinder einen äußerst geringen Hub vonForm in the supply device according to the invention the piston-cylinder units according to the metering cylinder, with which a multiple or large number of hydraulic consumers, in particular working cylinders, according to the different operational requirements can be acted upon in a differentiated manner, the doser amount by means of the common control device can be determined. It is important that the piston-cylinder units only have a comparatively low dosing or stroke volume, which is several or many times smaller than that for the smallest required working cylinder stroke amount of liquid required. For example, the arrangement can be made so that in a single metering stroke of a piston-cylinder unit, the associated working cylinder has an extremely small stroke of
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nur 2 mm oder auch nur 1 mm ausführt. Damit ist es möglich, für die Beaufschlagung einer Vielzahl an Verbrauchern äußerst klein bauende Kolben-Zylinder-Einheiten zu verwenden, die sich für alle zu versorgenden Verbraucher in einer Baueinheit zusammenfassen lassen, vorzugsweise derart, daß die Kolben-Zylinder-Einheiten gemeinsam eine Vielkolbenpumpe, insbesondere eine Vielkolben-Radialkolbenpumpe, bilden, welche als Vielstrompumpe mit einer Vielzahl an Druckauslässen ausgebildet ist, an welche die einzelnen Verbraucher anschließbar sind.executes only 2 mm or only 1 mm. This makes it possible for a large number of consumers to be charged To use extremely small piston-cylinder units, which are suitable for all consumers to be supplied Can be summarized in a structural unit, preferably such that the piston-cylinder units together one Multi-piston pump, in particular a multi-piston radial piston pump, form, which as a multi-flow pump with a A plurality of pressure outlets is formed, to which the individual consumers can be connected.
Die Anordnung läßt sich so treffen, daß die zu den einzelnen Verbrauchern führenden Druckleitungen der Kolben-Zylinder-Einheiten einzeln oder gruppenweise ein- und abschaltbar sind, um die angeschlossenen hydraulischen Verbraucher selektiv anzusteuern und/oder differenziert mit gleichen oder unterschiedlichen Mengen zu beaufschlagen. Die Steuervorrichtung läßt sich hierbei in zweckmäßiger Weise so ausbilden, daß sie hubzahlabhängige Steuerimpulse zur Umschaltung von in den Druckleitungen der Verbraucher angeordneten Schaltventilen liefert. Es empfiehlt sich, zumindest einem Teil der die Teilströme zu den Verbrauchern führenden Druckleitungen ein Schaltventil zuzuordnen, durch dessen Umschaltung der betreffende Teilstrom in den Rücklauf zurückführbar ist. Damit ist in einfacher Weise die Möglichkeit gegeben, die Verbraucher wahlweise einzeln oder in beliebigen Gruppen, gleichzeitig oder auch zeitlich nacheinander, mit dem hydraulischen Druckmedium dosiert zu beaufschlagen und dabei durch Umschaltung der Schaltventile auf Rücklauf die Verbraucher gleichzeitig oder auch nacheinander einzeln oder in Gruppen von den zugeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten abzusperren. Die Schaltventile werden zweckmäßig über Steuerleitungen, z.B. elektrische Steuerleitungen, von der gemeinsamen Steuervorrichtung angesteuert, obwohl selbstverständlich auch eine hydraulische oderThe arrangement can be made so that the pressure lines of the piston-cylinder units leading to the individual consumers can be switched on and off individually or in groups to the connected hydraulic consumers to be controlled selectively and / or differentiated to apply the same or different amounts. The control device can be designed in an expedient manner in such a way that it provides control pulses which are dependent on the number of strokes for switching over switching valves arranged in the pressure lines of the consumer. It recommends at least some of the pressure lines leading the partial flows to the consumers have a switching valve to be assigned, through the switchover of which the relevant partial flow can be returned to the return. In order to the possibility is given in a simple way to select the consumers individually or in any groups, at the same time or sequentially, to apply the hydraulic pressure medium in a metered manner and by switching the switching valves to return, the consumers simultaneously or individually one after the other or shut off in groups from the assigned piston-cylinder units. The switching valves become useful controlled by the common control device via control lines, e.g. electrical control lines, although of course also a hydraulic or
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pneumatische Ansteuerung möglich ist. In besonders vorteil hafter Weise läßt sich die Anordnung so treffen, daß an der Steuervorrichtung die Hubzahl der die Verbraucher dosiert beaufschlagenden Kolben-Zylinder-Einheiten einstellbar ist. Um eine weitgehende Automatisierung zu erreichen, empfiehlt es sich, die Steuervorrichtung mit einer Vorwahlvorrichtung zu versehen, mit der die den einzelnen Verbrauchern zugeführte Druckflüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von der Hubzahl der Kolben-Zylinder-Einheiten differenziert einstellbar ist. Mit Hilfe der Vorwahlvorrichtung läßt sich daher für jeden Verbraucher bzw. für jede Verbrauchergruppe die Dosiermenge über die Hubzahl der die einzelnen Verbraucher speisenden KoIben-Zylinder-Einheiten vorwählen, so daß bei dem z.B. durch einen Auslöseimpuls ausgelösten Dosiervorgang die Verbraucher bzw. die hydraulischen Arbeitszylinder differenziert mit der jeweils gewünschten Druckflüssigkeitsmenge beaufschlagt werden. Dabei können den Verbrauchern oder den sie beaufschlagenden Kolben-Zylinder-Einheiten Tastorgane zugeordnet werden, welche in Abhängigkeit von der den Ver- " " brauchern zugeführten Dosiermenge Impulse an die Steuervorrichtung bzw. ihr Zählwerk übertragen, vorzugsweise derart, daß bei Erreichen der vorbestimmten Anzahl an Dosierhüben die Verbraucher von den zugeordneten Kolben-Zylinder- Einheiten durch Umschalten der Schaltventile abgesperrt werden. Zur Erzielung einer zumindest weitgehenden Automatisierung der gesteuerten Arbeitsfunktionen kann ein verhältnismäßig einfacher Prozeßrechner bzw. ein programmierbarer elektronischer Rechner verwendet werden, dem sich das Arbeitsprogramm für die Mengenbeaufschlagung und gegebenenfalls die zeitliche Aufeinanderfolge der Mengenbeaufschlagung eingeben läßt und der dann die Steuerung der Druckbeaufschlagung der Verbraucher bzw. Verbrauchergruppen entsprechend dem ein-pneumatic control is possible. In particular advantage The arrangement can be made in such a way that the number of strokes of the consumer is metered on the control device acting piston-cylinder units is adjustable. To achieve extensive automation, it is advisable to provide the control device with a preselection device with which the individual The amount of hydraulic fluid supplied to consumers as a function of the number of strokes of the piston-cylinder units differentiated adjustable. With the help of the preselector Therefore, for each consumer or for each consumer group, the dosing quantity can be determined via the number of strokes the piston-cylinder units feeding the individual consumers preselect, so that when the dosing process is triggered e.g. by a trigger pulse, the consumers or the hydraulic working cylinder is acted upon in a differentiated manner with the respectively desired amount of hydraulic fluid will. In doing so, the consumer or the person charging them Piston-cylinder units are assigned to tactile organs, which depending on the "" need the dosing quantity supplied to transmit pulses to the control device or its counter, preferably in such a way that when the predetermined number of metering strokes is reached, the consumers of the assigned piston-cylinder Units can be shut off by switching the switching valves. To achieve at least extensive automation of the controlled work functions a relatively simple process computer or a programmable electronic computer can be used to which the work program for the quantity loading and, if necessary, the time sequence can enter the quantity application and then the control of the pressurization of the Consumers or consumer groups according to the
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gegebenen Programm selbsttätig durchführt.executes the given program automatically.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Versorgungseinrichtung ist es ZeB. möglich, in untertägigen Gewinnungsbetrieben die den Schiebekappen eines Schreitausbaue zugeordneten Vorschubzylinder so dosiert zu beaufschlagen, daß die Schiebekappen stets um etwa das gleiche Maß gegen den Abbaustoß vorgeschoben werden wie der Förderer oder eine Gewinnungsmaschinenführung durch die Rückzylinder. Dabei läßt sich an der aus dem Rechner bestehenden zentralen Steuervorrichtung das Verhältnis der Dosierhübe festlegen, wobei ggfls» auch ein unterschiedliches Druckniveau und auch etwaige unterschiedliche Abmessungen der Schiebekappen-Vorschubzylinder und der Rückzylinder berücksichtigt werden können» In gleicher Weise lassen sich die den einzelnen Vortriebsmessern eines MesserSchildes zugeordneten hydraulischen Pressen einzeln oder gruppenweise, gleichzeitig oder auch in zeitlicher Aufeinanderfolge wahlweise dosiert oder auch undoslert beaufschlagen. In allen Fällen kann die Steuervorrichtung so ausgebildet sein, daß sie die von Tastorganen gelieferten Impulse registriert und nach einer vorbestimmten Impulszahl die einzelnen Verbraucher oder Verbrauchergruppen selbsttätig von den zugeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten abschaltet» Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit, die Steuervorrichtung mit Schrittschaltwerken od.dgl« auszurüsten, die sich auf eine bestimmte Dosierhubzahl einstellen lassen und die bei Erreichen der gewünschten Dosierhubzahl den jeweiligen Verbraucher bzw« die jeweilige Verbraucher gruppe abschalten,, Die Schrittschältwerke können ggfls* auch so ausgebildet sein, daß sie ihrerseits Impulse liefern, wobei jedem Impuls ein einzelner Dosierhub oder eine vorgegebene Anzahl an Dosierhüben entspricht.With the help of the supply device according to the invention is it ZeB. possible in underground mining operations the feed cylinder assigned to the sliding caps of a walking frame to apply so dosed that the sliding caps are always about the same amount against the working joint are advanced like the conveyor or a mining machine guide through the return cylinder. It can be determine the ratio of the metering strokes on the central control device consisting of the computer, whereby if necessary » also a different pressure level and also any different dimensions of the sliding cap feed cylinder and the return cylinder can be taken into account »In the same way, the individual advance knives hydraulic associated with a knife shield Presses individually or in groups, at the same time or in chronological succession, optionally dosed or also apply undosed. In all cases, the control device be designed so that it registers the pulses delivered by tactile organs and after a predetermined Number of pulses the individual consumers or groups of consumers automatically from the assigned piston-cylinder units switches off »On the other hand, there is also the option of using the control device with stepping mechanisms or the like «that can be set to a certain number of metering strokes and when they are reached the desired number of dosing strokes, the respective consumer or "switch off the respective consumer group" If necessary, the step switching units can also be designed in this way be that they in turn deliver pulses, with each pulse a single metering stroke or a predetermined number corresponds to metering strokes.
Im Bedarfsfall kann die Steuervorrichtung bzw0 der Rechner auch mit einer Einrichtung versehen sein, mit der dieIf necessary, the control device may or 0, the computer also be provided with a device with which the
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dosierte Mengenbeaufschlagung mindestens eines Verbrauchers nach Maßgabe des Hubes eines in seiner Mengenbeaufschlagung ungesteuerten Verbrauchers steuerbar ist« Diese Anordnung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn ein Arbeitszylinder oder eine Arbeitszylindergruppe einen Hub ausführen soll, der dem Hub eines anderen Arbeitszylinders oder einer anderen Arbeitszylindergruppe entspricht oder aber in einem vorbestimmten Verhältnis zu dem Hub dieses Arbeitszylinders bzw« dieser Arbeitszylindergruppe stehto Dies ist z.B. bei der Steuerung der Vorschubzylinder der vorgenannten Schiebekappen eines Schreitausbaus der Fall, da hier der Hub der Vorschubzylinder möglichst gleich dem Hub der Rückzylinder sein sollte.metered quantity loading of at least one consumer “This Arrangement is particularly useful when a working cylinder or a working cylinder group is to perform a stroke that is similar to the stroke of another working cylinder or another working cylinder group or in a predetermined ratio to the stroke of this Working cylinder or this working cylinder group standso This is e.g. the control of the feed cylinder the aforementioned sliding caps of a walking extension is the case, since here the stroke of the feed cylinder is as possible should be equal to the stroke of the rear cylinder.
Wie erwähnt, kann die bei der erfindungsgemäßen Versorgungseinrichtung verwendete Steuervorrichtung auch so ausgebildet sein, daß sie z„B. durch elektrische Impulsgabe einen Dosierhub für den zugeordneten Verbraucher bzw. die zugeordnete Verbraucher gruppe auslöst» Sind die als Dosierzylirxder verwendeten KoIben-Zylinder-Einheiten zu einer Vielkolbenpumpe, insbesondere einer Radialkolbenpumpe zusammengefaßt, so kann der Förderstrom der einzelnen Kolben-Zylinder-Einheiten oder von Gruppen der Kolben-Zylinder-Einheiten über Impulszähler nach Erreichen des jeweils erforderliehen Dosiervolumens abgeschaltet werden, wobei die Vielstrompumpe weiterlaufen kann und lediglich der betreffende Verbraucher von dem Förderstrom der Vielstrompumpe abgeschaltet wird. Da die Mengenbeaufschlagung ausschließlich von der Impulszahl abhängig ist, spielt die Umdrehungsgeschwindigkeit der Pumpe keine Rolle. Sind die Kolben-Zylinder-Einheiten zu der Vielstrompumpe, zoBe der Radialkolbenpumpe, vereinigt, so können sie auch unterschiedliche Kolbendurchmesser und/oder Kolbenhübe aufweisen. Auch können die Kolben-Zylinder-Einheiten der Pumpe unterschiedliche Drücke liefern. In den die Kolben-Zylinder-Einheiten mit den Verbrauchern verbindenden Druckleitungen können auch Ventilvorrichtungen vor-As mentioned, the control device used in the supply device according to the invention can also be designed in such a way that it can be used, for example. triggers a metering stroke for the assigned consumer or the assigned consumer group through electrical impulses the piston-cylinder units are switched off via pulse counters after reaching the required dosing volume, the multi-flow pump can continue to run and only the consumer in question is switched off from the delivery flow of the multi-flow pump. Since the quantity applied depends exclusively on the number of pulses, the speed of rotation of the pump is irrelevant. Are the piston-cylinder units of the multi-phase pump, z o B e of the radial piston pump, united, so they can also have different piston diameters and / or piston strokes. The piston-cylinder units of the pump can also deliver different pressures. Valve devices can also be provided in the pressure lines connecting the piston-cylinder units to the consumers.
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gesehen sein, mit denen die Teilströme mehrerer Kolben-Zylinder-Einheiten zur selektiven Druckbeaufschlagung einzelner Verbraucher zusammenführbar sind, so daß einzelne Verbraucher oder Verbrauchergruppen im Bedarfsfall auch von mehreren KoIben-Zylinder-Einheiten mit Druckflüssigkeit gespeist werden· Während im allgemeinen jedem Verbraucher eine gesonderte Kolben-Zylinder-Einheit zugeordnet ist, ergibt sich bei dieser Ausgestaltung der Versorgungseinrichtung die Möglichkeit, einzelne Verbraucher an eine unterschiedliche Anzahl an Kolben-Zylinder-Einheiten anzuschlief3en, um diese mit entsprechend größeren Druckmittelmengen je Zeiteinheit zu beaufschlagen» Die Ventilvorrichtung weist hierbei eine Umschaltung auf, mit der sich eine bestimmte Anzahl an Teilströmen der Kolben-Zylinder-Einheiten zu einem Druckmittelstrom zusammenführen und dem betreffenden Verbraucher zuführen lassen«be seen with which the partial flows of several piston-cylinder units can be brought together for selective pressurization of individual consumers, so that individual Consumers or consumer groups too, if necessary of several piston-cylinder units with hydraulic fluid be fed · While in general any consumer a separate piston-cylinder unit is assigned, results in this embodiment of the supply device the possibility of connecting individual consumers to a different number of piston-cylinder units, to pressurize them with correspondingly larger amounts of pressure medium per unit of time »The valve device has a switchover with which a certain number of partial flows of the piston-cylinder units merge into a pressure medium flow and have it fed to the relevant consumer "
Mit besonderem Vorteil kann bei der erfindungsgemäßen Versorgungseinrichtung eine Vielkolben-Radialkolbenpumpe einer im Grundaufbau an sich bekannten Art Verwendung finden, die bei Förderung einer Öl-Wasser-Emulsion gegenüber einer reinen Ölpumpe vorzugsweise wie folgt ausgelegt wird:With the supply device according to the invention, it is particularly advantageous find a multi-piston radial piston pump of a type known per se in its basic structure, which when pumping an oil-water emulsion versus a pure one The oil pump is preferably designed as follows:
a) Der Durchmesser der Kolben beträgt höchstens 12 mm, vorzugsweise 6 bis 10 mm;a) The diameter of the pistons is at most 12 mm, preferably 6 to 10 mm;
b) Die im Zylinder geführte Länge der Kolben entspricht mindestens etwa dem 2 i/2fachen, vorzugsweise dem 3fachen Kolbendurchmesser;b) The length of the pistons guided in the cylinder is at least approximately 2 1/2 times, preferably 3 times the piston diameter;
c) Die Saugventile weisen einen größeren Durchflußquerschnitt auf als der Kolbenquerschnitt;c) The suction valves have a larger flow area on than the piston cross section;
d) Der Ölanteil der Öl-Wasser-Emulsion liegt unter 12%, vorzugsweise bei 8 bis 10%»d) The oil content of the oil-water emulsion is below 12%, preferably 8 to 10% »
B'alls die Pumpenwelle mit den Wellenlagern im Inneren des Pumpen-Ansaugraumes liegt, empfiehlt es sich, die als Kugellager ausgebildeten Wellenlager gegenüber ölgeschmier-B'alls the pump shaft with the shaft bearings inside the Pump suction chamber, it is recommended that it be used as a ball bearing designed shaft bearings compared to oil-lubricated
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ten Kugellagern auf etwa das Doppelte zu dimensionieren«, Die Pumpenwelle erhält hierbei wenigstens den 1,4fachen Durchmesser der Welle einer ölpumpe gleicher Bauart und Leistung.ten ball bearings to be about twice as large «, The pump shaft is at least 1.4 times the diameter of the shaft of an oil pump of the same type and design Power.
Es hat sich gezeigt, daß unter den vorgenannten Voraussetzungen die Radialkolbenpumpen durchaus mit Erfolg für die Förderung einer Öl-Wasser-Emulsion einsetsbar sind, obwohl der Kompressibilitätsfaktor von Wasser nur etwa halb so groß ist wie derjenige des Öls und daher bei Betrieb der Radialkolbenpumpe mit der Emulsion ein anderes Lauf» und Betriebsverhalten vorliegt»It has been shown that under the aforementioned conditions, the radial piston pumps can be used successfully for the promotion of an oil-water emulsion, although the compressibility factor of water is only about half as large as that of the oil and therefore when the radial piston pump is operated with the Emulsion has a different running »and operating behavior»
Die Erfindung -wird nachfolgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläuterte In der Zeichnung zeigt:The invention is described below in connection with the in Exemplary embodiments illustrated in the drawing are explained in more detail. The drawing shows:
Fig. 1 eine erflndungsgemäße Versorgungseinrichtung schematisch in starker Vereinfachung in einem.Schaltbild; 1 shows a supply device according to the invention schematically greatly simplified in one.
Fig. 2 ebenfalls in einem vereinfachten Schaltbild ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Versorgungseinrichtung;Fig. 2, also in a simplified circuit diagram, a second embodiment of an inventive Utility facility;
Fig. 3 schematisch im Teil-Querschnitt eine Radialkolbenpumpe, die bei der erfindungsgemäßen Versorgungseinrichtung bevorzugt zur Anwendung kommt; 3 schematically, in partial cross section, a radial piston pump which is preferably used in the supply device according to the invention;
Fig. 4 die Radialkolbenpumpe nach Fig. 3 schematisch in einem Sprengbild.4 shows the radial piston pump according to FIG. 3 schematically in an exploded view.
Die Versorgungseinrichtung nach Fig. 1 weist als hydraulische Verbraucher fünf Arbeitszylinder A bis E auf, die selektiv und mit unterschiedlichen oder auch gleichen •Druckflüssigkeitsmengen beaufschlagbar sind. Die Zylinderräume 10 der Arbeitszylinder A bis E sind jeweils über eine eigene Druckleitung 11 an einen der Ausgänge 12 einer VlelstromThe supply device according to FIG. 1 has five working cylinders A to E as hydraulic consumers, which are selective and with different or the same • hydraulic fluid quantities can be acted upon. The cylinder spaces 10 of the working cylinders A to E each have their own Pressure line 11 to one of the outputs 12 of a Vlelstrom
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Kolbenpumpe 13 angeschlossen, die von einem Motor 14 angetrieben wird und z„B. aus einer Radialkolbenpumpe besteht. Die fünf Druckausgänge 12 der Pumpe 13 sind jeweils mit mindestens einer Kolben-Zylinder-Einheit der Pumpe verbunden, so daß beim Antrieb der Pumpe in jede Druckleitung 11 eine oder auch mehrere Kolben-Zylinder-Einheiten fördern» Die Anzahl der KoIben-Zylinder-Einheiten der Pumpe 13 kann gleich der Anzahl der Arbeitszylinder A bis E sein» In diesem Fall wird jeder Arbeitszylinder von nur einer einzigen Kolben-Zylinder-Einheit der Pumpe 13 mit Druckflüssigkeit gespeist. Andererseits kann die Anzahl der Kolben-Zylinder-Einheiten der Pumpe 13 aber auch um ein Mehrfaches größer sein als die Anzahl der Arbeitszylinder, so daß jeder Arbeitszylinder von zwei oder mehr Kolben-Zylinder-Einheiten der Pumpe 13 beaufschlagbar ist.Connected piston pump 13, which is driven by a motor 14 and z “B. consists of a radial piston pump. The five pressure outputs 12 of the pump 13 are each with connected to at least one piston-cylinder unit of the pump, so that when the pump is driven into each pressure line 11 promote one or more piston-cylinder units »The number of piston-cylinder units of the pump 13 can be equal to the number of working cylinders A to E »In this case, each working cylinder is made up of only one The piston-cylinder unit of the pump 13 is fed with hydraulic fluid. On the other hand, the number of piston-cylinder units the pump 13 but also be several times greater than the number of working cylinders, so that each working cylinder can be acted upon by two or more piston-cylinder units of the pump 13.
In jeder Druckleitung 11 ist ein Schaltventil 15 eingeschaltet, welches ausgangsseitig einen Anschluß an den gemeinsamen Rücklauf 16 aufweist, der zu einem Vorratsbehälter oder einem Ansaugraum 17 der Pumpe führt, aus dem die Pumpe 13 die Druckflüssigkeit ansaugte Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schaltventile 15 Magnetventile, die jeweils über eine gesonderte Steuerleitung 18 mit einer gemeinsamen Steuervorrichtung 19 verbunden sind, mit der die Schaltventile einzeln oder gruppenweise ansteuerbar sind.A switching valve 15 is switched on in each pressure line 11, which on the output side has a connection to the common return line 16, which leads to a storage container or a suction chamber 17 of the pump, from which the pump 13 sucked in the pressure fluid The exemplary embodiment are the switching valves 15 solenoid valves, which each have a separate control line 18 are connected to a common control device 19 with which the switching valves can be controlled individually or in groups are.
Jedem Arbeitszylinder A bis E ist ein Tastorgan 20 zugeordnet, welches bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer den betreffenden Arbeitszylinder und dessen Kolben 21 axial durchgreifenden Stange od„dgle besteht,, Die Tastorgane 20 sind jeweils über eine Signalleitung 22 mit der Steuervorrichtung 19 verbundeneEach working cylinder A to E is assigned a feeler member 20 which in the illustrated embodiment consists of a the relevant working cylinder and its piston 21 axially through cross bar od "like e is ,, The sensing members 20 are each connected via a signal line 22 to the controller 19
Die Tastorgane 20 können von unterschiedlicher AusbildungThe tactile organs 20 can be of different training
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sein. Sie sind beispielsweise derart ausgebildet, daß sie bei jedem Teilhub X des zugeordneten Arbeitszylinders, der einem Dosierhub oder einer bestimmten Anzahl an Dosierhüben der Pumpe 13 entspricht, ein Signal liefern, welches über die Signalleitung 22 der Steuervorrichtung 19 zugeführt wird. Die Signalgabe kann auf elektrischem v/ege unter Verwendung von Perraanentmagneten und zugeordneten Spulen erfolgen, wobei z.B. die Permanentmagnete an der Stange 20 und die Spulen an den Kolben 21 oder umgekehrt angeordnet sind. Ss versteht sich, daß, falls erforderlich, die elektrischen Signale mittels einer Verstärkervorrichtung verstärkt werden können.be. They are designed, for example, so that they with each partial stroke X of the assigned working cylinder, the one metering stroke or a certain number of metering strokes corresponding to the pump 13, deliver a signal which is fed to the control device 19 via the signal line 22 will. The signaling can be on electric v / ege under Use of permanent magnets and associated coils, e.g. the permanent magnets on the rod 20 and the coils are arranged on the piston 21 or vice versa. It goes without saying that, if necessary, the electrical signals can be amplified by means of an amplifier device.
In der dargestellten Schaltstellung sind sämtliche Schaltventile 15 so geschaltet, daß die Zylinderräume 10 der Arbeltszylinder A bis E von der Pumpe 13 abgesperrt sind und die Verbindung mit dem Rücklauf 16 hergestellt ist, so daß die Pumpe über die Schaltventile 15 in den Rücklauf 16 fördern kann. Die Steuervorrichtung 19 besteht vorzugsweise aus einem elektronischen Rechner, der die Schaltventile 15 einzeln oder gruppenweise, gleichzeitig oder auch in zeitlicher Folge entsprechend einem eingegebenen Arbeitsprogramm steuert. Werden die Schaltventile 15 über die elek~ trischen Steuerleitungen 18 gleichzeitig angesteuert und umgeschaltet, so werden sämtliche Arbeitszylinder A bis E über ihre Druckleitung 11 mit dem betreffenden Pumpenausgang 12 der Pumpe 13 verbunden, so daß die Pumpe In die Druckräume 10 der Arbeitszylinder fördert. Falls der Förderstrom der Pumpe in fünf gleiche Teilströme aufgeteilt ist, werden sämtliche Arbeitszylinder A bis E je Zeiteinheit mit gleicher Fördermenge beaufschlagt. Sobald die Arbeitszylinder A bis E den vorbestimmten Hub ausgeführt haben, wird durch ihr Tastorgan 20 ein elektrisches Steuersignal über die betreffende Steuerleitung 22 der Steuervorrichtung 19 zugeführt, die dadurch das zugeordnete Schalt-All switching valves are in the switching position shown 15 switched so that the cylinder chambers 10 of the Arbeltsylinder A to E are shut off from the pump 13 and the connection with the return 16 is established so that the pump can convey into the return 16 via the switching valves 15. The control device 19 is preferably made from an electronic computer that controls the switching valves 15 individually or in groups, simultaneously or in time Controls sequence according to an entered work program. If the switching valves 15 via the elec ~ tric control lines 18 controlled and switched over at the same time, so all working cylinders A to E Connected via its pressure line 11 to the relevant pump outlet 12 of the pump 13, so that the pump In the Pressure chambers 10 of the working cylinder promotes. If the delivery flow of the pump is divided into five equal partial flows is, all working cylinders A to E per unit of time charged with the same delivery rate. As soon as the working cylinders A to E have performed the predetermined stroke, is an electrical control signal via the relevant control line 22 of the control device through their sensing element 20 19 supplied, which thereby the assigned switching
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ventil 15 über die Steuerleitung 18 umschaltet und dadurch den Arbeitszylinder gegenüber der Pumpe absperrtevalve 15 switches over via the control line 18 and thereby shut off the working cylinder opposite the pump
Es ist erkennbar, daß auf diese Weise sämtliche Arbeitszylinder A bis E differenziert dosiert beaufschlagt und in ihrem Hub genau gesteuert werden können, wobei über die verschiedenen Steuerleitungen 22 der Tastorgane 20 entweder erst am Ende des vorgesehenen Hubes des Arbeitszylinders ein Meldesignal der Steuervorrichtung 19 zugeführt wird oder aber die Anordnung so getroffen ist, daß jeweils nach einem kleinen Teilhub ein Meldesignal über die Leitung 22 gegeben wird, welches von der Steuervorrichtung 19 registriert wird. Im letztgenannten Fall erfolgt die Absperrung der einzelnen Arbeitszylinder gegenüber der Pumpe erst dann, wenn für jeden Arbeitszylinder eine vorbestimmte Anzahl an Meldesignalen über die Signalleitungen 22 gegeben worden ist, die dem zuvor im Programm eingegebenen Wert entspricht.It can be seen that in this way all working cylinders A to E are acted upon and dosed in a differentiated manner can be precisely controlled in their stroke, with the various control lines 22 of the sensing elements 20 either only at the end of the intended stroke of the working cylinder is a message signal supplied to the control device 19 is or the arrangement is made so that a message signal after each small partial stroke is given via the line 22, which from the control device 19 is registered. In the latter case, the individual working cylinders are shut off compared to the pump only when a predetermined number of message signals are received for each working cylinder the signal lines 22 has been given, which corresponds to the value previously entered in the program.
Die Steuervorrichtung 19 kann demgemäß mit einer Vorwählvorrichtung versehen sein, an der sich für Jeden Arbeitszylinder der erforderliche Hub einstellen läßt«, Bei einem elektronischen Rechner kann das gesamte Arbeitsprogramm, wie erwähnt, dem Rechner eingegeben werden, so daß eine vollautomatische Steuerung erreichbar ist. Die Steuerung der Arbeitszylinder kann wahlweise als Gleichlaufsteuerung oder als Nachlaufsteuerung ausgeführt werden.The control device 19 can accordingly be provided with a preselection device be provided, on which the required stroke for each working cylinder can be set «, with one electronic computer, the entire work program, as mentioned, can be entered into the computer, so that a fully automatic control is achievable. The control of the working cylinder can optionally be used as a synchronization control or as a follow-up control.
Die vorstehend beschriebene Versorgungseinrichtung läßt sich in verschiedener Hinsicht änderne Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 19 mit einem Schrittschaltwerk ausgestattet sein, an welchem sich die Anzahl der den einzelnen Arbeitszylindern zugeführten DosierhübeThe supply device described above can be in a number of ways to change e For example, 19 may be equipped with a stepping mechanism, the control device, to which the number of the individual working cylinders supplied dosing strokes
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einstellen läßt. Das Schrittschaltwerk kann die einzelnen Schaltventile 15 z.B. über Steuerimpulse steuern, wobei bei jeder Schaltbetätigung der Ventile 15 dem zugeordneten Arbeitszylinder eine vorgegebene Dosiermenge zugeführt wird, die z„B. dem Dosiervclumen einer einzelnen Kolben-Zylinder-Einheit der Pumpe entspricht. Ferner läßt sich die Steuervorrichtung 19 bzw« der sie bildende Rechner so ausbilden, daß ein einzelner Arbeitszylinder oder eine Arbeitszylindergruppe nach Maßgabe des Hubes eines in seiner Mengenbeaufschlagung ungesteuerten Arbeitszylinders gesteuert wird, derart, daß der gesteuerte Arbeitszylinder bzw. die gesteuerte Arbeitszylindergruppe einen Hub ausführt, der gleich dem Hub des ungesteuerten Arbeitszylinders ist oder in einem bestimmten Verhältnis zu dem Hub des ungesteuerten Arbeitszylinders steht. In diesem Fall erfaßt der Rechner den ,jeweiligen Hub des ungesteuerten Arbeitszylinders und ermittelt hieraus die Dosiermenge, die dem bzw. den gesteuerten Arbeitszylindern zugeführt werden muß.can be adjusted. The stepping mechanism can control the individual switching valves 15 e.g. via control pulses, with each switching actuation of the valves 15 to the assigned Working cylinder is supplied with a predetermined dosing quantity, which, for example, the dosing volume of a single The piston-cylinder unit corresponds to the pump. Furthermore, the control device 19 or the computer that forms it train so that a single working cylinder or a group of working cylinders according to the stroke of a is controlled in its volume of uncontrolled working cylinder, such that the controlled Working cylinder or the controlled working cylinder group executes a stroke which is equal to the stroke of the uncontrolled working cylinder or in a certain ratio is related to the stroke of the uncontrolled working cylinder. In this case, the computer detects the respective stroke of the uncontrolled working cylinder and from this determines the Dosing amount that has to be fed to the controlled working cylinder (s).
In allen Fällen ist das Dosier- bzw. Zylindervolumen der einzelnen Kolben-Zylinder-Einheiten so klein, daß es nur einen Bruchteil des geringsten Dosiervolumens der Arbeitszylinder beträgt, derart, daß für jede geforderte .üosiermenge jeweils eine Mehrzahl von Dosierhüben der Kolben-Zylinder-Einheit en erforderlich ist.In all cases the dosing or cylinder volume is the individual piston-cylinder units so small that it is only a fraction of the smallest dosing volume of the working cylinder, so that for each required .üosierquote a plurality of metering strokes of the piston-cylinder unit in each case en is required.
Die erfindungsgemäße Versorgungseinrichtung läßt sich auch so ausbilden, daß an der Steuervorrichtung 19 die Anzahl der den einzelnen Arbeitszylindern A bis E zugeführten Dosierhübe angezeigt wird. Dabei läßt sich die Anordnung so treffen, daß die Steuervorrichtung 19 für jeden Arbeitszylinder ein handbetätigtes Schaltorgan, Z0B. einen Druckknopf, aufweist, bei dessen BetätigungThe supply device according to the invention can also be designed in such a way that the number of metering strokes supplied to the individual working cylinders A to E is displayed on the control device 19. Here, the arrangement can be made such that the control device 19 for each working cylinder, a manually operated shift actuator, Z, having 0 as a push button, on the actuation
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der Dosiervorgang an dem betreffenden Arbeitszylinder z.B. durch Umschalten des zugeordneten Schaltventils ausgelöst und/oder unterbrochen wird. Bei Anzeige der Dosierhübe an der Steuervorrichtung 19 läßt sich somit durch Handbetätigung der verschiedenen Betätigungsorgane die den einzelnen Arbeitszylindern zugeführte Druckflüssigkeitsmenge genau bestimmen. Die Anzeige der Dosierhübe kann Z0B. dadurch erfolgen, daß jedes Arbeitsspiel der Kolben-Zylinder-Einheiten in einem Zählwerk öd,dgl. der Steuervorrichtung registriert wird· Bei Verwendung einer rotierenden Vielkolbenpumpe läßt sich dies in einfacher Weise dadurch bewerkstelligen, daß die Anzahl der Pumpenumdrehungen an der Steuervorrichtung 19 gezählt und optisch angezeigt wird«the dosing process is triggered and / or interrupted on the relevant working cylinder, for example by switching over the associated switching valve. When the metering strokes are displayed on the control device 19, the amount of hydraulic fluid supplied to the individual working cylinders can thus be precisely determined by manual actuation of the various actuating elements. The display of dosing can be effected 0 B. Z characterized in that each working cycle of the piston-cylinder units öd in a counter, or the like. the control device is registered · When using a rotating multi-piston pump, this can be done in a simple manner that the number of pump revolutions is counted on the control device 19 and visually displayed «
Die In Fig. 2 dargestellte hydraulische Versorgungseinrichtung entspricht in ihrem Aufbau und in ihrer Arbeitsweise weitestgehend derjenigen nach Figo 1. Übereinstimmende Teile sind mit denselben Bezugszeichen belegt. Gemäß Fig., 2 ist in die zu den Arbeitszylindern A bis E führenden Druckleitungen 11 eine Ventilvorrichtung 23 eingeschaltet, die zwischen den Pumpenausgängen 12 der Pumpe 13 und den Schaltventilen 15 eingeschaltet ist, welche über die Steuerleitungen 18 angesteuert werden,, Die Ventilvorrichtung 23 umfaßt ein oder mehrere Ventile, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Ventile 23A, 23B und 23C, die hintereinandergeschaltet sind und ebenfalls von der Steuervorrichtung 19 über Steuerleitungen 24 ansteuerbar sind«, Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Ventile 23A, 23B und 23C aus Magnetventilen, die elektrisch angesteuert werden,, Selbstverständlich können statt dessen aber auch hydraulisch betätigte Ventile verwendet werden» Die Vielkolbenpumpe ist mit ihren druckführenden Ausgängen 12 an das Ventil 23AThe hydraulic supply device shown in FIG largely corresponds in its structure and mode of operation to that according to FIG. 1. Corresponding Parts are given the same reference numerals. According to Fig. 2 is in the to the working cylinders A to E. leading pressure lines 11 switched on a valve device 23, which between the pump outlets 12 of the Pump 13 and the switching valves 15 is switched on, which are controlled via the control lines 18, The valve device 23 comprises one or more valves, in the illustrated embodiment three valves 23A, 23B and 23C, which are connected in series and also from the control device 19 via control lines 24 are controllable «, In the illustrated embodiment, the valves 23A, 23B and 23C consist of Solenoid valves that are electrically controlled, of course however, hydraulically operated valves can also be used instead »The multi-piston pump is with its pressurized outlets 12 to the valve 23A
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angeschlossen. In der gezeigten Schaltstellung sind sämtliche Anschlußleitungen 11 im Ventil untereinander und mit dem Rücklauf 16 verbunden, so daß die Kolben-Zylinder-Einheiten der Pumpe 13 das Druckmedium drucklos in den Rücklauf fördern und die Zylinderräume 10 der Arbeitszylinder A bis E gegenüber der Pumpe 13 abgesperrt sind. Wird das Ventil 23A durch die Steuervorrichtung 19 umgeschaltet, so ist für jede Druckleitung 11 der Durchgang durch dieses Ventil geöffnet. Sofern sich die Ventile 23B und 23C in der gezeigten Schaltposition befinden und die Schaltventile 15 über die Steuerleitungen 18 umgeschaltet sind, können die einzelnen Teilströme jeweils dem zugeordneten Arbeitszylinder zugeführt werden.connected. In the switching position shown, all connection lines 11 in the valve are with each other and connected to the return line 16, so that the piston-cylinder units of the pump 13, the pressure medium in the unpressurized Promote return and the cylinder spaces 10 of the working cylinder A to E are shut off from the pump 13. If the valve 23A is switched over by the control device 19, so for each pressure line 11 is the passage opened by this valve. If the valves 23B and 23C are in the switching position shown and the Switching valves 15 are switched over via the control lines 18, the individual partial flows can each be assigned to the Working cylinder are supplied.
Wird zusätzlich zu dem Ventil 23Δ auch das Ventil 23B über seine Steuerleitung 24 umgeschaltet, so werden von den fünf Teilströmen der Druckleitungen 11 Jeweils zwei Teilströme vereinigt, so daß sich insgesamt drei Teilströme ergeben. Dabei wird den Arbeitszylindern A und E jeweils ein Teilstrom zugeführt, der aus zwei vereinigten Einzelströmen besteht, während ein Einzelstrom dem Arbeitszylinder C zugeführt wird und die verbleibenden Arbeitszylinder B und D gegenüber der Pumpe abgesperrt sind. Durch Zuschaltung des dritten Ventils 23C lassen sich die beiden vereinigten Teilströme im Bedarfsfall auch den Arbeitszylindern B und D zuführen, wobei die Arbeitszylinder A und E abgesperrt sind.If, in addition to the valve 23Δ, the valve 23B When switched over via its control line 24, then of the five partial flows of the pressure lines 11, two each Partial flows combined, so that a total of three partial flows result. The working cylinders A and E. in each case a partial stream is supplied, which consists of two combined individual streams, while a single stream is the Working cylinder C is supplied and the remaining working cylinders B and D are shut off from the pump are. By switching on the third valve 23C, the two combined partial flows can be released if necessary also supply the working cylinders B and D, the working cylinders A and E being blocked.
Mit Hilfe der Ventilvorrichtung 23 ist es demnach möglich, die einzelnen Teilströme der Vielkolbenpumpe in der jeweils gewünschten Weise paarweise oder gruppenweise zusammenzufassen und die Arbeitszylinder je nach Bedarf einzeln oder gruppenweise mit einer größeren oder kleineren Flüssigkeitsmenge je Zeiteinheit zu beauf-With the aid of the valve device 23 it is therefore possible to divide the individual partial flows of the multi-piston pump into combine in pairs or in groups in the desired manner and the working cylinders as required to be applied individually or in groups with a larger or smaller amount of liquid per unit of time.
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schlagen, wobei zugleich die Möglichkeit der Zu- und Abschaltung der Arbeitszylinder mit Hilfe der Schaltventile 15 erhalten bleibt. Die differenzierte Mengenbeaufschlagung der Arbeitszylinder je Zeiteinheit bzw. je Pumpenumdrehung ermöglicht nicht nur den rascheren Ausschub einzelner Arbeitszylinder, sondern erlaubt auch eine entsprechende differenzierte Steuerung der Hubwege der Arbeitszylinder in der Weise, daß die Arbeitszylinder vorgegebene unterschiedliche Kolbenwege, die in einer bestimmten Relation zueinander stehen, ausführen könnene Bei unterschiedlichen Durchmessern der Arbeitszylinder und deren Kolben kann auf diese Weise auch eine Anpassung der Mengenbeaufschlagung an die unterschiedlichen Zylindervolumina der Arbeitszylinder erreicht werden»beat, at the same time the possibility of connecting and disconnecting the working cylinder with the help of the switching valves 15 is retained. The differentiated volume loading of the working cylinder per unit of time or per pump revolution not only enables the faster extension of individual working cylinders, but also allows a corresponding differentiated control of the stroke paths of the working cylinders in such a way that the working cylinders have predetermined different piston paths that are in a certain relation to one another, e With different diameters of the working cylinders and their pistons, an adaptation of the quantity admission to the different cylinder volumes of the working cylinders can be achieved in this way »
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Steuervorrichtung 19 über ihre Signalleitung 22 an die Pumpe angeschlossen, derart, daß bei jeder Umdrehung der Pumpe ein z„Be elektrisches Signal der Steuervorrichtung 19 zugeführt wird. Die Steuervorrichtung 19 besteht auch hier zweckmäßig aus einem elektronischen Rechner, welcher die gesamten Arbeitsabläufe nach dem vorgegebenen Programm steuert, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 weiter oben beschrieben ist„In the embodiment according to FIG. 2, the control device 19 is connected via its signal line 22 to the pump such that for each revolution of pump z "B e electrical signal to the control device 19 is supplied. Here, too, the control device 19 expediently consists of an electronic computer which controls the entire workflow according to the specified program, as described above in connection with FIG.
Wie erwähnt, sind die als Dosierzylinder arbeitenden Kolben-Zylinder-Einheiten vorzugsweise zu einer Vielkolbenpumpe, insbesondere einer Radialkolbenpumpe, zusammengefaßt. In den Fig. 3 und 4 ist schematisch eine Radialkolbenpumpe dargestellt, die auch dann Verwendung finden kann, wenn als hydraulisches Druckmedium eine ül-Wasser-Emulsion verwendet wird, wie dies in untertägigen oder unterirdischen Betriebsräumen zweokmäßig ist»As mentioned, the piston-cylinder units that work as metering cylinders are preferably combined with a multi-piston pump, in particular a radial piston pump, summarized. 3 and 4 is a schematic Radial piston pump shown, which can also be used when the hydraulic pressure medium is an oil-water emulsion is used as it is two-way in underground or underground operating rooms »
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In den Fig. 3 und 4 sind mit 30 die mittels Schrauben verbindbaren Teile des Pumpengehäuses, mit 31 die das Pumpengehäuse axial durchgreifende Pumpenwelle, mit 32 die aus Kugellagern bestehenden Wellenlager, mit 33 die an der Welle befestigten Exzenter, "1It 34 die sternförmig um die Welle 31 gruppierten Zylinderblöcke und mit die von der Welle über die Exzenter angetriebenen Kolben bezeichnet, denen Kolbenfedern 3β zugeordnet sind» Bei dem Ausführungsbeispiel weist jeder Kolbenstern sieben um die Welle 31 herumgruppierte Kolben-Zylinder-iiinheiten 34, 35 auf, deren Kolben 35 von einem gemeinsamen Exzenter 33 der Pumpenwelle 31 angetrieben werden,. Der Innenraum 37 des Pumpengehäuses 30 bildet den Ansaugraum, aus dem die Kolben 35 das Druckmedium in die Zylinderbohrungen ansaugen. Die Pumpenwelle 31 mit den lixzentern 33 und den Wellenlagern 32 sowie die Kolbenfedern 36 befinden sich daher in dem Ansaugraum und werden von dem Druckmedium umspült, wodurch eine gewisse Kühlwirkung erreicht wird· Das Gehäuse 30 weist eine Ansaugöffnung auf, über die das Druckmedium dem Ansaugraum 37 zugeführt wird»In Figs. 3 and 4, 30 are the parts of the pump housing that can be connected by means of screws, 31 the pump shaft axially penetrating the pump housing, 32 the shaft bearings consisting of ball bearings, 33 the eccentrics attached to the shaft, " 1 It 34 the star-shaped cylinder blocks grouped around shaft 31 and denoted by the pistons driven by the shaft via the eccentrics, to which piston springs 3β are assigned. In the exemplary embodiment, each piston star has seven piston-cylinder units 34, 35 grouped around shaft 31, whose pistons 35 are driven by a common eccentric 33 of the pump shaft 31. The interior 37 of the pump housing 30 forms the suction space from which the pistons 35 suck the pressure medium into the cylinder bores are therefore in the suction space and are washed around by the pressure medium, which causes a certain cooling effect icht wird · The housing 30 has a suction opening through which the pressure medium is fed to the suction chamber 37 »
An jedem Zylinderblock 34 ist in axialer Verlängerung zu der Zylinderbohrung 40 ein Ansaugventil 41 angeordnet, welches aus einem federbelasteten Kugel-Rückschlagventil besteht und über das bei dem durch die Kolbenfedern 36 bewirkten Saughub des zugeordneten Kolbens 35 die Druckflüssigkeit aus dem Ansaugraum 37 angesaugt wird. Außerdem weist jeder Zylinderblock 34 eine mit der Zylinderbohrung 40 in Verbindung stehende Querbohrung 42 auf, die ein (nicht dargestelltes) Druckventil aufnimmt, über welches beim Druckhub des Kolbens 35 die Druckflüssigkeit ausgestoßen wird. Die Druckventile bestehen zweckmäßig ebenfalls aus federbelasteten Kugel-Rückschlagventilen.An intake valve 41 is arranged on each cylinder block 34 in an axial extension of the cylinder bore 40, which consists of a spring-loaded ball check valve and via which the piston springs 36 caused suction stroke of the associated piston 35, the pressure fluid is sucked from the suction chamber 37. aside from that each cylinder block 34 has a transverse bore 42 communicating with the cylinder bore 40, which a (not shown) pressure valve receives, via which the pressure fluid during the pressure stroke of the piston 35 is expelled. The pressure valves expediently also consist of spring-loaded ball check valves.
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Fig. 4 zeigt, daß die Radialkolbenpumpe mit mehreren Zylinderblöcken 43 und 44 versehen werden kann, die auf der Pumpenwelle 31 axial dicht nebeneinander angeordnet werden und jeweils aus einer Gruppe sternförmig um die Welle herumgruppierter, von einem gemeinsamen Wellenexzenter 33 angetriebener Kolben-Zylinder-Einheiten bestehen. Die innenliegenden Zylinderblöcke 44 umfassen Jeweils zwei nebeneinander angeordnete sternförmige Zylindergruppen, während die äußeren Zylinderblocke 43 jeweils nur aus einer einzigen Gruppe von sieben sternförmig angeordneten Zylinderblöcken 34 bestehen« Zwischen den Zylinderblöcken 43» 44 sind Kanalplatten 45 angeordnet, welche von der Welle 31 durchgriffen werden und an denen die Welle jeweils in einem Wellenlager 32 gelagert ist. Die Kanalplatten 45 weisen Druckkanäle auf, die mit den Querbohrungen 42 der Zylinderblöcke 34 in Verbindung stehen und über die das Hochdruckmedium abgefördert wird. Die Druckkanäle münden am Umfang der Kanalplatten bei 46; sie sind mittels einer oder mehrerer Sammelleisten 47 zusammengeschaltet, die mit den Kanalplatten durch Verschrauben verbunden werden. Die Sammelleisten 47 weisen Druckanschlüsse P auf, welche zu den Druckanschlüssen 12 (Fig. 1) der Vielstrompumpe führen. Im allgemeinen ist die Anordnung so getroffen, daß an jeden Druckausgang 12 der Pumpe nur eine einzige Kolben-Zylinder-Einheit 34, oder höchstens zwei Kolben-Zylinder-Einheiten angeschlossen sind. Insbesondere bei größeren Dosiervolumina können aber auch mehr als zwei Kolben-Zylinder-Einheiten 34, 35 mit jedem Druckausgang verbunden werden. Es ist erkennbar, daß sich mit Hilfe der beschriebenen Radialkolbenpumpe eine Vielzahl hydraulischer Verbraucher dosiert mit Druckflüssigkeit beaufschlagen läßt.Fig. 4 shows that the radial piston pump with several Cylinder blocks 43 and 44 can be provided, which are arranged axially close together on the pump shaft 31 and each from a group grouped in a star shape around the shaft, from a common shaft eccentric 33 driven piston-cylinder units exist. The inner cylinder blocks 44 each comprise two star-shaped ones arranged next to one another Cylinder groups, while the outer cylinder blocks 43 each consist only of a single group of seven cylinder blocks 34 arranged in a star shape the cylinder blocks 43 »44 are arranged channel plates 45, which are penetrated by the shaft 31 and on each of which the shaft is mounted in a shaft bearing 32. The channel plates 45 have pressure channels with the transverse bores 42 of the cylinder blocks 34 are connected and through which the high-pressure medium is conveyed away. The pressure channels open on the circumference of the channel plates at 46; they are interconnected by means of one or more bus bars 47, which are connected to the duct plates by screwing. The header bars 47 show Pressure connections P, which lead to the pressure connections 12 (Fig. 1) lead the multi-flow pump. In general is the arrangement is made so that at each pressure outlet 12 of the pump only a single piston-cylinder unit 34, or at most two piston-cylinder units are connected. Especially with larger dosing volumes but also more than two piston-cylinder units 34, 35 can be connected to each pressure outlet. It can be seen that with the help of the radial piston pump described, a large number of hydraulic consumers are metered can be pressurized with hydraulic fluid.
Um die vorstehend beschriebene Radialkolbenpumpe unter Hochdruckbedingungen, d.h. bei Förderdrücken von 300 bisTo the radial piston pump described above under High pressure conditions, i.e. at delivery pressures from 300 to
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Gw 8007GW 8007
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500 bar, mit einer v/asser-ül-Emulsion, deren ülanteil unter 12J;» und vorzugsweise bei etwr 8 bis 10>j liegt, betreiben zu können, sind folgende Maßnahmen zu treffen:500 bar, with a water-oil emulsion, the oil part of which under 12 years; » and is preferably about 8 to 10> j the following measures must be taken:
Der Burciamesser der Kolben 35 betrügt höchstens 1?· mm, vorzugsweise 6 bis 10 mm. Die in den Zylinderbohrun,_,en 4ü geführte Länge der Kolben 35 entspricht etwa mindesten;:, dem 2 i/2fachen, vorzugsweise mindestens dem jfacher: Durchmesser der Kolben 35= Die Saugventile 41, über welche die iimilsion aus dem Ansaugraum 37 angesaugt wird, weisen zweckmäßig einen größeren Durchflußquerschnitt auf als die Durchflußquerschnitte der in den Druckbohrungen 42 liegenden Druckventile, wobei der Lrurchzlui3-querschnitt der Saugventile größer ist als der Querschnitt des Kolbens 35«The burcia knife of the pistons 35 is at most 1 mm, preferably 6 to 10 mm. The length of the pistons 35 guided in the cylinder bores corresponds approximately to at least 2 1/2 times, preferably at least 1 times: Diameter of the pistons 35 = the suction valves 41, via which the iimilion is sucked in from the suction chamber 37 , expediently have a larger flow cross-section than the flow cross-section of the pressure valves located in the pressure bores 42, the flow cross-section of the suction valves being larger than the cross-section of the piston 35 "
Außerdem sind die aus den Kugellagern bestehenden V;ellenlager 32 gegenüber ölgeschraierten Kugellagern auf etwa das Doppelte dimensioniert, während die Pumpeiawelle 31 wenigstens etwa den 1,4fachen Durciamesser der "welle einer ulpumpe gleicher Bauart und Leistung aufweist. Es hat sich gezeigt, daß mit einer Vielkolben—Radialkolbenpumpe dieser Ausführung auch Ul-Wasser-Emulsionen unter ilochdruckbedingungen störungsfrei gefördert werden köaiaien, so daß sich solche Pumpen für die Verwendung bei der erfindungsgemäßen Versorgungseinrichtung besonders eignen. Es besteht .die Möglichkeit, bei der Radialkolbenpumpe Kolben 35 mit unterschiedlichen Kolbendurchmessern zu verwenden, so daß die einzelnen Kolben-Zylinder-Mnheiten unterschiedliche Dosiervolumina aufweisen» Auch können den einzelnen Kolben-Zylinder-Einheiten unterschiedliche Druckstufen zugeordnet sein, so daß sich unterschiedliche Beaufschlagungsdrücke ergeben.In addition, the ball bearings 32 consisting of the ball bearings are about twice as large as those with oil-chipped ball bearings, while the pump shaft 31 has at least about 1.4 times the diameter of the shaft of a pump of the same type and performance multi-piston radial piston pump of this embodiment also Ul-water emulsions are conveyed undisturbed under ilochdruckbedingungen köaiaien so that such pumps are particularly suitable for use in the inventive supply device. There is .The possibility to be used in radial piston pump piston 35 with different piston diameters, so that the individual piston-cylinder units have different metering volumes. The individual piston-cylinder units can also be assigned different pressure levels so that different application pressures result.
130032/0276 BAD ORtGINAL130032/0276 BATHROOM LOCAL GINAL
isis
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Claims (1)
Gw 8007Westfalia Ironworks Union
GW 8007
unter 12%, vorzugsweise etwa bei 8 bis 10%.d) The oil content of the oil-water emulsion is
below 12%, preferably about 8 to 10%.
ausgebildeten Wellenlager gegenüber ölgeschmierten Kugellagern auf etwa das Doppelte dimensioniert sind und die
Pumpenwelle wenigstens etwa den 1,4fachen Durchmesser
der Welle einer Ölpumpe gleicher Bauart und Leistung aufweist, 17 «Device according to claim 16, characterized in that the pump shaft (31) of the radial piston pump with the shaft bearings (32) is arranged in the interior of the pump suction chamber, with the ball bearings
trained shaft bearings are about twice as large as oil-lubricated ball bearings and the
Pump shaft at least about 1.4 times the diameter
the shaft of an oil pump has the same design and performance,
insbesondere eines Messerschildes«19 «Use of a device according to one or more of Claims 1 to 17 for the metered quantity loading of the hydraulic working cylinders of a propulsion shield,
especially a knife shield "
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| PL229460A1 (en) | 1981-10-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GEWERKSCHAFT EISENHUETTE WESTFALIA GMBH, 4670 LUEN |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8130 | Withdrawal |