DE3050277T1 - - Google Patents

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DE3050277T1 DE19803050277 DE3050277T DE3050277T1 DE 3050277 T1 DE3050277 T1 DE 3050277T1 DE 19803050277 DE19803050277 DE 19803050277 DE 3050277 T DE3050277 T DE 3050277T DE 3050277 T1 DE3050277 T1 DE 3050277T1
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Description

BESCHREIBUNG
Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Maschinenbaus, insbesondere auf pneumohydraulische Pumpenanlagen. :
Zugrundeliegender Stand der Technik
Bekannt ist eine pneumohydraulische Pumpenanlage Y (siehe z.B. die US-PS Nr. 4OO442Q, Kl. IPC 2 P 15 B ;...; I5/I8, bekanntgemacht am 25. Januar 1977). Die Anlage enthält zwei pneumohydraulische doppeltwirkende Druck- ";* Übersetzer, die Hydraulik- und Pneumatikräume veränder- -■'." liehen Volumens aufweisen. Die Anlage enthält auch zwei pneumatische Kraft-Zweistellungsventile, bei jedem von denen der Eingang an eine Druckgasquelle und der Ausgang an den entsprechenden Pneumatikraum jedes_ pneumohydraulischen Druckübersetzers angeschlossen ist. Die Hydraülikräume jedes Druckübersetzers stehen über hydraulische Verteilerelemente mit einer hydraulischen Druck- und einer hydraulischen Ablauf leitung in Verbindung, an die Stellorgane angeschlossen sind. Die Anlage enthält ausserdem zwei Zweistellungs-Vorsteuerventile, von denen jedes zur Umschaltung des entsprechenden Kraft-Zweistellungeventils bestimmt ist, das wiederum zur Steuerung der Verschiebung des beweglichen Gliedes des einen Druckübersetzers in Übereinstimmung mit der Verschiebung des beweglichen Gliedes des anderen Druckübersetzers dient.
Die bekannte pneumohydraulische Pumpenanlage schliesst die Möglichkeit des Auftretens von falschen Signalen im Pneumatiksystem der Steuerung der pneumohydraulischen Druckübersetzer nicht aus, die Kraft- und Vorsteuer-Zweistellungventile sowie Elemente enthalten, welche den Druckgasdruck in den pneumatischen Leitungen regeln. Falsche Signale in der Pumpenanlage stellen Signale des Druckgasdrucks dar, die in die Steuerraume der Kraft-Zweistellungsventile infolge der nicht rechtzeiti-
gen Umschaltung der Zweistellungs-Vorsteuerventile gelangen.
Die nicht rechtzeitige Umschaltung der genannten Ventile kann deshalb erfolgen, weil die Druckentlastung in ihren Steuerräumen über ein Kraft-Zweistellungsventil zustande kommt, das hierbei an den zu entleerenden Pneumatikraum des Druckübersetzers angeschlossen ist.
Infolge des möglichen Auftretens von falschen Signalen -während des Betriebs der Pumpenanlage kann es zu wesentlichen Druckschwankungen der Arbeitsflüssigkeit in der hydraulischen Druckleitung dieser Anlage kommen, wobei ebenfalls nicht immer vollständige Förderhübe der beweglichen Organe der Druckübersetzer realisiert werden.
Infolgedessen sind recht häufige Umschaltungen sämtlicher Einrichtungen des Steuersystems möglich, was den Wirkungsgrad der Anlage und ihre Betriebsdauer herabsetzt.
Offenbarung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine solche pneumohydraulische Pumpenanlage zu schaffen, die so ausgeführt wäre, dass sie die Möglichkeit des Auftretens von in die Steuerräume der Kraft-Zweistellungsventile gelangenden falschen Signalen ausschliesst.
Diese Aufgabe wird durch eine pneumohydraulische Pumpenanlage gelöst, mit mindestens zwei pneumohydraulischen doppeltwirkenden Druckübersetzern, bei denen die Pneumatikräume veränderlichen Volumens eines jeden von ihnen an die Ausgänge von Kraft-Zweistellungsventilen angeschlossen sind, bei jedem von denen der Eingang an eine Druckgasquelle angeschaltet ist, während die Hydraulikräume der pneumohydraulischen doppeltwirkenden Druckübersetzer über hydraulische Verteilerele-' mente mit einer hydraulischen Druck- und einer hydraulischen Ablaufleitung in Verbindung stehen, an welche Stellorgane angeschlossen sind, sowie mit zwei Zwei-
-Jf -
stellungs-Vorsteuerventilen, von denen jedes zur Umschaltung eines entsprechenden Kraft-Zweistellungsventils bestimmt ist, das seinerseits zur Steuerung der Verschiebung des beweglichen Gliedes des einen Druckübersetzers in vorgegebener Übereinstimmung mit der Verschiebung des beweglichen Gliedes des anderen Druckübersetzers dient, welche Pumpenanlage erfindungsgemäss andere Zweistellungs-Vorsteuerventile besitzt, die zur Umschaltung der Kraft-Zweistellungsventile in einem genau vorgegebenen Augenblick des Zyklus bestimmt und je eins für jeden pneumohydraulischen Druckübersetzer vorgesehen sind, wobei als Zweistellungs-Vorsteuerventile und als andere Zweistellungs-Vorsteuer- : ventile 3/2—Vorsteuerventile mit zweiseitiger pneumatischer Differentialsteuerung verwendet werden, von denen jedes -zwei Steuerräume zur Umschaltung seines Ein- und seines Ausgangs aufweist, ein Steuerraum jedes 3/2-Vörsteuerventils über den Pneumatikraum des entsprechenden pneumohydraulischen Druckübersetzers mit der Druckgasquelle oder mit der Atmosphäre periodisch in Verbindung steht, der Eingang mit der Druckgasquelle in Verbindung steht, während der Ausgang der 3/2-Vorsteuerventile, die zur Umschaltung des Kraft-Zweistellungsventils des einen pneumohydraulischen Druckübersetzers bestimmt sind, so an den Steuerraum des Kraft-Zweistellungsventils des anderen pneumohydraulischen Druckübersetzers angeschlossen ist j dass er den Steuerraum des Kraft-Zweistellungsventils des anderen pneumohydraulischen Druckübersetzers mit der Druckgasquelle und mit der Atmosphäre abwechselnd in Verbindung setzt, und sie ausserdem je eins für jedes 3/2-Vorsteuerventil die einen und die anderen pneumatischen Trennventile besitzt, bei jedem von denen der Ausgang an den anderen Steuerraum jedes 3/2-Vorsteuerventils zur Umschaltung seines Ein- und Ausgangs je nach dem Vorhandensein von Druck in den Pneumatikrgumen des entsprechenden pneumohydraulischen Druckübersetzers angeschlossen ist, ein Eingang
des einen pneumatischen Trennventils des einen 3/2-Vorsteuerventila jedes pneumohydraulischen Druckübersetzers über ein Verteilerelement an den Pneumatikraum desselben pneumohydraulischen Druckübersetzers und an den Ausgang seines Kraft-Zweistellungsventils angeschaltet ist, während der andere Eingang über einen Druckregler an die Druckgasquelle angeschlossen 1st, wobei der andere Steuerraum des einen 3/2-Vorsteuerventils über den einen Eingang .des einen pneumatischen Trennventils mit dem Ausgang des Kraft-Zweistellungsventils und mit der Druckgasquelle in Verbindung steht, und der eine Eingang des anderen pneumatischen Trennventils des anderen 3/2-Vorsteuerventils desselben pneumohydraulischen Druckübersetzers über das Verteilerelement und den Druckregler an die Druckgasquelle angeschlossen ist, während sein anderer Eingang an den Pneumatikraum desselben Druckübersetzers und an den Ausgang seines Kraft-Zweistellungsventils angeschaltet ist, wobei der andere Steuerraum des anderen 3/2-Vorsteuerventils desselben pneumohydraulischen Druckübersetzers über den anderen Eingang des anderen pneumatischen Trennventils mit dem Ausgang seines Kraft-Zweistellungsventils und mit der Druckgasquelle oder mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Dank der dargelegten schaltungstechnischen Lösung des Pneumatiksystems zur Steuerung der Pumpenanlage wird die Möglichkeit des Auftretensvon falschen Drucksignalen ausgeschaltet, die durch Zweistellungs-Vorsteuerventile erzeugt werden und in die Steuerräume der pneumatischen Kraft-Yiegeventile gelangen.
Dank der angegebenen Ausführung der Zweistellungs-Vorsteuerventile und ihrem Anschluss an das Pneumatiksystem zur Steuerung der hydropneumatischen Druckübersetzer wird deren rechtzeitiges aufeinanderfolgendes An- sprechen sichergestellt. Dies wiederum gewährleistet ein rechtzeitiges aufeinanderfolgendes Ansprechen der Kraft-Zweistellungsventile, wodurch das Ausbleiben von falschen Signalen im Pneumatik-Steuersystem erreicht
wird, die von den pneumatischen Zweistellungs-Vorsteuerventilen in die Steuerräume der Kraft-Zweistellungsventile gelangen.
Das Ausbleiben von falschen Signalen wird auch dadurch gewahrleistet, dass beim Abgeben eines , entsprechenden Signals eine hinreichend genaue Umschaltung der pneumatischen Zweistellungs-Vorsteuerventile selbst bei in den Pneumatikräumen des Druckübersetzers vorhandenem Restdruck möglich ist.
Die erfindungsgemässe pneumohydraulische Pumpenanlage gewährleistet einen stabileren Druck, der.durch diese Anlage dem hydraulischen Stellorgan zugeführt wird, wobei auch der Wirkungsgrad der Anlage steigt, da wegen des Uichtvorhandenseins von falschen Signalen vollständige Hubwege der beweglichen Organe der Druckübersetzer beim Einpressen der Arbeitsflüssigkeit realisiert werden.
Die angeführte Ausgestaltung der pneumohydraulischen Pumpenanlage gewährleistet deren zuverlässigere Arbeit gegenüber einer bekannten Anlage, insofern als infolge der Realisierung der vollständigen Hubwege der beweglichen Organe der Druckübersetzer die Anzahl der Umschaltungen der Einrichtungen des Pneumatik-Steuersystems und die Anzahl der Umsteuerungen der Druckübersetzer bedeutend abnehmen. Dies trägt zur Erhöhung der Betriebsdauer der pneumohydraulischen Pumpenanlage bei.
Aus dem Obendargelegten folgt, dass die gemäss der vorliegenden Erfindung ausgeführte pneumohydraulisehe Pumpenanlage recht hohe betriebswirtschaftliche Charakteristiken gegenüber der bekannten Anlage besitzt und ein sicheres Arbeiten von an diese Pumpenanlage angeschalteten Stellorganen der technologischen Ausrüstung gewährleistet.
Nachstehend wird ein konkretes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigeschlossene Zeichnung beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Figur stellt eine Schaltung einer pneumohydraulischen Pumpenanlage dar.
Beate AusfuhrungsVariante der Erfindung
Die gemäss der vorliegenden Erfindung ausgeführte pneumohydraulische Pumpenanlage enthält zwei pneumohydraulische doppeltwirkende Druckübersetzer 1, die eine beliebige, für diesen Zweck geeignete Konstruktion haben.
Jeder Druckübersetzer 1 besitzt Pneumatikräume 2 veränderlichen Volumens mit Steueröffnungen 2a und 2b, Hydraulikräume 3 und ein bewegliches Organ 4, das einen Kolben 4 darstellt und im Gehäuse des Druckübersetzers hin- und herverschiebbar untergebracht ist. Die Hydraulikräume 3 der Druckübersetzer 1 sind mit einer Druckleitung 5 und einer Ablaufleitung 6 über hydraulische Verteilerelemente in Verbindung gesetzt, die Brücken 7 von Rückschlagventilen 8a, 8b, 8c, 8d einer bekannten Bauart darstellen.
An die Leitungen 5 und 6 ist ein Stellorgan A angeschlossen, das einen Hydraulikmotor darstellen kann. Die Hydraulikräume 3 der Druckübersetzer 1 sind auch mit gesteuerten hydraulischen Rückschlagventilen 9, 10, 11, 12 verbunden, die zur Verbindung der Hydraulikräume 3 mit der AMaufleitung 6 und mit einem pneumohydraulischen Kompensator 13 bestimmt sind, welcher eine beliebige, für diesen Zweck geeignete Konstruktion haben kann.
Die gesteuerten hydraulischen Rückschlagventile 9, 10, 11, 12 und der Kompensator 13 sind zum Ausgleich der Volumendifferenz der in die Druckleitung 5 eingepressten und durch die Ablaufleitung 6 abfliessenden Flüssigkeit vorgesehen.
Die hydraulischen Rückschlagventile 9, 10, 11, weisen jeweilige Eingänge 9a» 10a, 11a, 12a auf, die an den Ausgang des Kompensators 13 angeschlossen sind.
Der Eingang 13a des !Compensators 13 ist an einen pneumatischen Druckminderer 14 einer bekannten Bauart angeschlossen, der über seinen Eingang mit einer Druckgasquelle B verbunden ist.
Die Ausgänge 9b, 10b, 11b, 12b der Ventile 9, 10, 11, 12 stehen mit den entsprechenden Hydraulikräumen 3 der Druckübersetzer 1 in Verbindung.
Die Ventile 9, 10, 11, 12 weisen auch Steuerräume 9c, 10c, lic, 12c auf, v.on denen jeder mit demjenigen von den Hydraulikräumen 3 in Verbindung steht, an welchen der Ausgang dieses Ventils 9 oder 10 oder oder 12 nicht angeschlossen ist.
Die pneumohydraulische Pumpenanlage enthält ferner zwei Kraft-Zweistellungsventile 15 mit zweiseitiger pneumatischer Steuerung, die eine beliebige, für diese Zwecke geeignete Konstruktion haben.
Die Wegeventile 15 dienen für die Zufuhr von Druckgas von der Quelle B zu den Pneumatikräumen 2 der Druckübersetzer 1, d.h., sie sind zur Steuerung der Verschiebung des beweglichen Gliedes 4 des einen Druckübersetzers 1 in vorgegebener Übereinstimmung mit der Verschiebung des beweglichen Gliedes 4 des anderen. Druckübersetzers 1 bestimmt.
Jedes Kraft-Wegeventil 15 weist zwei Steuerräume 15a und 15b, einen Eingang 15c und Ausgänge 15d und 15e auf.
Die Steuerräume 15a und 15b sind zur Umschaltung der Kanäle der Wegeventile 15 und zur abwechselnden Druckgaszufuhr zu den Pneumatikräumen 2 der Druckübersetzer 1 bestimmt.
Die pneumohydraulische Pumpenanlage besitzt Zweistellungs-Vorsteuerventile, nämlich Hauptvorsteuerventile 16 und andere Vorsteuerventile 17, in einer Anzahl je ein Haupt- und je ein anderes Vorsteuerventil 16 und'17 für-jeden Druckübersetzer 1, die zur Umschaltung der Kraft-Wegeventile 15 dienen. Genauer sind die V.orsteuerventile 16 und 17 für die Zuführung eines
Signals in Form von Druck zu den Steuerräumen 15a, 15b der Kraft-Wegeventile 15 zum Umschalten ihrer Ausgänge 15d und 15e bestimmt.
Gemäss der vorliegenden Erfindung stellen die Vorsteuerventile 16 und 17 3/2-Vorsteuerventile mit zweiseitiger pneumatischer Differentialsteuerung dar, die eine bekannte Konstruktion haben.
Die gemeinsame Verwendung der Vorsteuerventile
16 und 17 gewährleistet die Umschaltung, der Kraft-
Wegeventile 15 in einem genau vorgegebenen Augenblick des Zyklus.
Jedes Vorsteuerventil 16 und 17 besitzt zwei Steuerräume 16a, 16b bzw. 17a, 17b, die zur Umschaltung : der Kanäle der Ventile 16, 17 bestimmt sind, und weist auch einen Eingang 16c bzw. 17c und einen Ausgang 16d bzw. 17d auf.
Ein Steuerraum 16a, 17a jedes Vorsteuerventils 16,
17 steht Über den entsprechenden Pneumatikraum 2 des Druckübersetzers 1 mit der Druckgasquelle B oder mit der Atmosphäre periodisch in Verbindung.
Die Eingänge 16c, 17c jedes der pneumatischen Zweistellüngs-Vorsteuerventile 16 und 17 sind an die .Druckgasquelle B angeschlossen. Die Ausgänge 16d, 17d der pneumatischen Zweistellüngs-Vorsteuerventile 16, des einen Druckübersetzers 1 stehen mit den Steuerräumen 15a, 15b des pneumatischen Kräft-Zweistellungs-. ventile 15 des anderen Druckübersetzers 15 so in Verbindung, dass die Ausgänge I6d, 17d den Steuerraum 15a oder 15b des Kraft-Wegeventils 15 des anderen Druokübersetzers 1 mit der Druckgasquelle B oder mit der Atmosphäre verbinden.
Die Pumpenanlage gemäss der vorliegenden Erfindung besitzt auch pneumatische Trennventile 18, 19, 20, 21 je eins für jedes Vorsteuerventil 16, 17, die zur Umschaltung seiner Eingänge 16c, 17c und der Ausgänge 16d und 17d in Abhängigkeit von dem vorhandenen Druck in den Pneumatikräumen 2 des entsprechenden Druckübersetzers 1 bestimmt sind.
Jedes pneumatische Trennventil 18, 19, 20, 21 hat eine bekannte Konstruktion und enthält jeweils einen Eingang 18a, 19a, 20a und 21a und einen anderen Eingang 18b, 19b, 20b und 21b sowie einen Ausgang 18c, 19c, 20c und 21c.
An den einen Eingängen 18a und 20ä der einen pneumatischen Trennventile 18, 20. ist ein Verteilerelement 22 angeordnet, das ein pneumatisches Rückschlagventil darstellt, welches mit. demselben Bezugszeichen : 22 gekennzeichnet ist und eine beliebige, für diesen Zweck geeignete Konstruktion hat.
Die einen Eingänge 18a und 20a des einen pneumatischen Trennventils 18 und 20 des 3/2-Vorsteuerventils '-16 jedes Druckübersetzers 1 sind Über die Rückschlagventile 22 an den Pneumatikraum 2 des Druckübersetzers
1 und an die Ausgänge 15d seines Kraft-Wegeventils 15 . angeschlossen.
Die anderen Eingänge 18b und 20b der einen pneumatischen Trennventile 18 und 20 des 3/2-Vorsteuerventile 16 jedes Druckübersetzers 1 sind über die pneumatischen Rückschlagventile 22 an den Pneumatikraum 2 des Druckübersetzers 1 und an die Ausgänge 15d seines Kraft-Wegeventils 15 angeschlossen.
Die anderen Eingänge 18b und 20b der einen pneumatischen Trennventile 18 und 20 sind an die Druckgasquelle "Bn über einen Druckregler 23 angeschlossen. Der Druckregler 23 stellt einen pneumatischen Druckminderer dar, der mit demselben Bezugszeichen 23 gekennzeichnet ist und eine beliebige, für diesen Zweck geeignete Konstruktion hat.
Der andere Steuerraum 16b des einen 3/2-Vorsteuerventils 16 steht über den einen Eingang 18a, 20a des einen pneumatischen Trennventils 18, 20 mit dem Ausgang 15d des Kraft-Zweistellungsventils 15 in Verbindung. Die einen Eingänge 19a, 21a der anderen pneumatischen Trennventile 19, 21 des anderen Zweistellungs-Vorsteuerventils 17 jedes Druckübersetzers 1 sind über
das Verteilerelement 22 und den Druckregler 23 an die Druckgasquelle "B" angeschlossen.
Die anderen Eingange 19b, 21b sind an den Pneumatikraum 2 desselben Druckübersetzers 1 und an die Ausgänge 15e der Kraft-Wegeventile 15 angeschlossen.
Hierbei ist der andere Steuerraum 17b des anderen Dreiwege-Vorsteuerventils 17 über die anderen Eingänge 19b, 21b der pneumatischen Trennventile 19, 21 mit dem Ausgang 15e seiner Kraft-Zweistellungsventile 15 mit der Druckgasquelle MB" oder mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt.
Die Ausgänge 18c, 19c, 20c, 21c jedes pneumatischen Trennventils 18, 19, 20, 21 sind an den anderen ; Steuerraum 16b, 17b der Vorsteuerventile 16, 17 zur Umschaltung ihrer Eingänge 16c und 17c und der Ausgänge I6d, 17d je nach dem Vorhandensein von Druckgasdruck in den Pneumatikräumen 2 des Druckübersetzers 1 angeschlossen.
Der Betrieb der gemäss der vorliegenden Erfindung ausgeführten pneumohydraulisehen Pumpenanlage geht auf die folgende Weise vor sich.
Beim Einschalten der Anlage gelangt Druckgas von der Quelle "B" zu den Eingängen 15c der pneumatischen Kraft-Zweistellungsventile 15 und weiter über ihre Kanäle in die gemäss der Zeichnung rechten Pneumatikräume 2 der Druckübersetzer 1.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Lage befindet sich der Kooen 4 des linken Druckübersetzers 1 in der rechten Endstellung, während sich der Kolben 4 des rechten Druckübersetzers 1 in der linken Endstellung befindet. Vom Ausgang 15e des gemäss der Zeichnung linken Kraft-Zweistellungsventils 15 gelangt ein pneumatisches Signal über das Trennventil 19 in den Steuerraum 17b des anderen pneumatischen Vorsteuerventils 17 und schaltet dieses in eine Stellung um, bei der der Steuerraum 15b des (in der Zeichnung rechten) Kraft-Zweistellungsventils 15 mit der Atmosphäre in Verbindung
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gesetzt ist.
Hierbei gelangt vom Ausgang des pneumatischen Druckminderers 23 ein pneumatisches Signal über den Eingang 18b des pneumatischen Trennventils 18 in den Steuerraum 16b des pneumatischen Zweistellungs-Vorsteuerventils 16 und schaltet dieses in die linke Stellung um, da sein linker Steuerraum 16a mit der Atmosphäre über den linken Pneuraatikraum 2 des Druckübersetzers 1 und das Kraft-Zweistellungsventil 15 in Verbindung steht.
Hierbei wird der in der Zeichnung rechte Steuerraum 15b des Kraft-Zweistellungsventils 15 (rechts in der Zeichnung) mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt. Vom Ausgang 15e des in der Zeichnung rechten Kraft-Zweistellungsventils 15 gelangt das pneumatische Signal über den Eingang 21b des pneumatischen Trennventils 21 in den Raum 17b des anderen pneumatischen Vorsteuerventils 17 und schaltet dieses in die linke Stellung um, weil ein in den Raum 17a des pneumatischen Vorsteuerventils 17 aus dem Pneumatikraum 2 des (in der Zeichnung rechten) Druckübersetzers 1 gelangendes pneumatisches Signal auf die kleinere Wirkfläche des (nicht gezeigten) Verteilerelementes des Steuerraumes 17a einwirkt. Hierbei steht der Steuerraum 15a des (in der Zeichnung linken) Kraft-Zweistellungsventils 15 mit der Atmosphäre in Verbindung. Vom Ausgang des pneumatischen Druckminderers 23 gelangt das pneumatische Signal über das pneumatische Trennventil 20 und den Eingang 20b in den Steuerraum 16b des (in der Zeichnung rechten) Vor-Steuerventils 16.
Gleichzeitig gelangt in den Steuerraum 16a desselben Vorsteuerventils vom Pneumatikraum 2 des (gemäss der Zeichnung rechten) Druckübersetzers 1 das unter Druck stehende Druckgas, wodurch das (in der Zeichnung rechte) pneumatische Vorsteuerventil 16 in eine Stellung umgeschaltet wird, bei der an seinem Ausgang 16d ein pneumatisches Signal erscheint^ welches in den Steuer-
raum I5b des (in der Zeichnung linken) Kraft-Zweistellungsventils 15 gelangt; hierbei bleibt sein Verteilerelement in der früheren Stellung.
Auf diese Weise wird der Kolben 4 des (in der Zeichnung rechten) Druckübersetzers 1 in der linken Enstellung gehalten, während der Kolben 4 des (in der Zeichnung linken) Druckübersetzers 1 beginnt, sich nach links zu verschieben, indem er hierbei die Arbeitsflüssigkeit aus dem linken Hydraulikraum 3 des (in der Zeichnung linken) Druckübersetzers 1 Über das hydraulische Rückschlagventil 8a der (in der Zeichnung linken) hydraulischen Brücke 7 in die hydraulische Druckleitung 5 und weiter zum hydraulischen Stellorgan "A" presst. ~ Der Abfluss vom hydraulischen Stellorgan "A" erfolgt über die hydraulische Ablaufleitung 6 und weiter über das hydraulische Rückschlagventil 8c der (in der Zeichnung linken) hydraulischen Brücke 7 in den rechten Hydraulikraum 3 des (in der Zeichnung linken) Druckübersetzers 1. Passiert der Kolben 4 des Druckübersetzers 1 die rechte Steueröffnung 2b erscheint in der letzteren ein pneumatisches Signal, das in den Steuerraum 17a des (in der Zeichnung linken) anderen Vorsteuerventils (17) gelangt, das hierbei in der rechten Stellung verbleibt, weil in seinem Steuerraum 17b mit dem (nicht dargestellten) Verteilerelement grösserer Fläche ein pneumatisches Signal vom Ausgang 15e des (in der Zeichnung linken) Kraft-Zweistellungsventils 15 anwesend ist.
Passiert der Kolben 4 des Druckübersetzers 1 die linke Steueröffnung 2a des Druckübersetzers 1, erscheint in dieser ein pneumatisches Signal, das weiter in den Steuerraum 16a des (in der Zeichnung linken) Haupt-Vorsteuerventils 16 gelangt, welches die Druckkraft des Druckgases im Steuerraum 16b überwindet, das vom pneumatischen Druckminderer 23 über den Kanal 18b des pneumatisehen Trennventils 18 zuströmt.
Auf diese Weise wird das Vorsteuerventil 16 in die gemäss der Zeichnung linke Stellung umgeschaltet, und an
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seinem Ausgang I6d erscheint ein pneumatisches Signal, das in den Steuerraum 15a des (in der Zeichnung rechten) Kraft-Z we ist elluiigsvent ils 15 gelangt, welches dabei in die linke Stellung umgeschaltet wird.
Der Kolben 4 des (in der Zeichnung rechten) Druck-. .Übersetzers 1 beginnt, sich nach rechts zu verschieben,"-während der Kolben 4 des (in der Zeichnung linken) :. Druckübersetzers 1 sich nach links weiter verschiebt.
Bei der Umschaltung des.(in der Zeichnung rechten)" Kraft-Zweistellungsventils 15 nach links gelangt von : seinem Ausgang 15d über das pneumatische Trennventil 20 ein pneumatisches Signal in den Pneumatikraum 16b des pneumatischen Haupt-Vorsteuerventils 16 und schaltet -dieses in eine Stellung um, bei der der Steuerraum 15b des (in der Zeichnung linken) Kraft-Zweistellungsventils 15 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, was die Vorbereitung des letzteren zur Umsteuerung gewährleistet.
Während der gemeinsamen Bewegung erreicht der Kolben 4 des (in der Zeichnung linken) Druckübersetzers 1 einen linken Anschlag (nicht dargestellt), während der Kolben 4 des anderen Druckübersetzers 1 die linke Steueröffnung 2a des Druckübersetzers 1 passiert.
Hierbei verbleibt das pneumatische Haupt-Vorsteuerventil 16 (rechts in der Zeichnung) in der rechten Stellung» Des weiteren passiert der Kolben 4 des (in der Zeichnung rechten) Druckübersetzers 1 die rechte Steueröffnung 2b.
Ein am Ausgang der genannten Öffnung erscheinendes pneumatisches Signal schaltet das pneumatische Vor-Steuerventil 17 (rechts in der Zeichnung) in eine Stellung um, bei der an seinem Ausgang 17d das pneumatische Signal dem Steuerraum 15a des (in der Zeichnung) linken Kraft-Zweistellungsventils 15 zugeführt wird, während das Druckgas von seinem Ausgang 15d von der Quelle '1B" in den Pneumatikraum 2 des (in der Zeichnung linken) Druckübersetzers 1 geleitet wird.
Der Kolben 4 des genannten Druckübersetzers 1 be-
ginnt dabei-sich nach rechts zu verschieben, wobei der Kolben 4 des anderen Druckübersetzers 1 sich ebenfalls nach rechts bewegt.
Pur den Ausgleich der Volumendifferenz der Arbeitsflüssigkeit, die in die Druckleitung 5 eingepresst wird und in die Ablaufleitung 6 abfliesst, sorgt ein System, das die Brücken 7 der hydraulischen Rückschlagventile und den Kompensator 13 mit dem pneumatischen Druckminderer 14 einschliesst. :
Da bei jeder Umsteuerung der Druckübersetzer 1 der Restdruck in den Pneumatikräumen 2 durch einen Druck blockiert wird, der Über den pneumatischen Druckminderer 23 den Steuerräumen 16b, 17b der pneumatischen Vorsteuerventile 16, 17 stets zugeführt wird, ist die Entstehung von falschen pneumatischen Signalen . und dementsprechend von falschen Umschaltungen der Kraft-Zweistellungsventile 15 ausgeschlossen.
Ein hergestelltes Versuchsmuster der pneumohydraulischen Pumpenanlage durchlief allseitige. Prüfungen, die eine hohe Effektivität und eine hohe Betriebssicherheit der erfindungsgemässen Anlage bestätigten.
Gewerbliche Anwendbarkeit,
Die vorliegende Erfindung kann am effektivsten als pneumohydraulische Pumpenanlagen veränderlichen Förderstroms angewendet werden, die in vielen Industriezweigen weitgehend zur Einsatz kommen und als Druckqüellen in hydrofizierten Kraft-Stelleinrichtungen der technologischen Ausrüstung dienen, wo ein weiter Anderungsbereich von Arbeitsgeschwindigkeiten und Kräften an Stellmechanismen erforderlich ist, beispielsweise in der Schweiss- und der Metallzerspanungsausrüstung sowie in Walzwerken.
Diese Erfindung kann auch in technologischen Ausrüstungen, die unter den Bedingungen der strahlungs-,, explosionsgefährdeten Produktion des Warmbetriebs und der chemischen Produktion betrieben werden, angewendet
werden, wo die Verwendung von elektrischen Steuerkreisen ausgeschlossen ist, sowie bei der Realisierung von Arbeitszyklen mit langer Stillstandszeit der Hydraulik-Stellmotoren unter Belastung, da in diesem Betriebszustand die pneumohydraulisehen Pumpenanlagen
keine Energie verbrauchen und die fördernden Elemente des Pumpenaggregats unbeweglich sind, d.h. der Leerlaufbetrieb der Pumpenanlage fehlt.

Claims (1)

  1. PNEUMOHYDRAULISCHE PUMPENANLAGE PATENTANSPRUCH
    Pneumohydraulische Pumpenanlage, mit mindestens zwei pneumohydraulischen doppeltwirkenden Druckübersetzern, bei denen die Pneumatikräume veränderlichen Volumens eines jeden von ihnen an die Ausgänge von Kraft-Zweistellungsventilen angeschlossen sind, bei jedem von denen der Eingang an eine Druckgasquelle angeschaltet ist, während die Hydraulikräume der pneumohydraulischen doppeltwirkenden Druckübersetzer über hydraulische Verteilerelemente mit einer hydraulischen Druckleitung und einer hydraulischen Ablaufleitung in Verbindung stehen, an welche Stellorgane angeschlossen sind, sowie mit zwei Zweistellungs-Vorsteuerventilen, von denen jedes zur Umschaltung eines entsprechenden Kraft-Zweistellungsventils bestimmt ist, das seinerseits zur Steuerung der Verschiebung des beweglichen Gliedes des einen Druckübersetzers in vorgegebener Übereinstimmung mit der Verschiebung des beweglichen Gliedes des anderen Druckübersetzers dient, dadurch gekennzeichnet, dass sie andere Zweistellungs-Vorsteuerventile (17) besitzt, die zur Um-
    schaltung der Kraft-Zweistellungsventile (15) in einem genau vorgegebenen Augenblick des Zyklus bestimmt und je eins für jeden pneumohydraulischen Druckübersetzer
    (1) vorgesehen sind, wobei als Zweistellungs-Vorsteuerventile (16) und als andere Zweistellungs-Vorsteuerventile (17) 3/2-Vorsteuerventile mit zweiseitiger pneumatischer Differentialsteuerung verwendet werden, -_ von denen jedes zwei Steuerräume (16a, 16b, 17a, 17b) zur Umschaltung seines Eingangs (16c, 17c) und seines Ausgangs (16d, 17d) aufweist, ein Steuerraum (16a, 17a) : jedes 3/2-Vorsteuerventils (16, 17) über den Pneumatikraum
    (2) des entsprechenden pneumohydraulischen Druckübersetzers (1) mit der Druckgasquelle (B) oder mit der ;. Atmosphäre periodisch in Verbindung steht, der Eingang (16c, 17c) mit der Druckgasquelle (B) in Verbindung steht, während der Ausgang (16d, 17d) der 3/2-Vorsteuerventile (16, 17), die zur Umschaltung des Kraft-ZweistellungSventils (15) des einen pneumohydraulischen Druckübersetzers (1) bestimmt sind, so an den Steuerraum (15a, 15b) des Kraft-Zweistellungsventils (15) des anderen pneumohydraulischen Druckübersetzers (1) angeschlossen ist, dass er den Steuerraum (15a, 15b) des Kraft-Zweistellungsventils (15) des anderen pneumohydraulischen Druckübersetzers (1) mit der Druckgasquelle
    (B) und mit der Atmosphäre abwechselnd in Verbindung setzt, sowie dadurch, dass sie je eins für jedes 3/2-Vorsteuerventil (16, 17) die einen (18, 20) und die anderen (19, 21) pneumatischen Trennventile besitzt, bei jedem von denen der Ausgang (18c, 19c, 20c, 21c) an den anderen Steuerraum (16b, 17b)jedes 3/2-Vorsteuerventils (16, 17) zur Umschaltung seines Eingangs (16c, 17c) und seines Ausgangs (16 , 17) je nach dem Vorhandensein von Druck in den Pneumatikräumen (2) des entsprechenden pneumohydraulischen Druckübersetzers (1) angeschlossen ist, ein Eingang (18a, 20a) des einen pneumatischen Trennventils (18, 20) des einen 3/2-Vorsteuerventils (16) jedes pneumohydraulischen Druckübersetzers (1) über ein Verteilerelement (22) an den Pneumatikraum (2)
    desselben pneumohydraulischen Druckübersetzers (1) und an den Ausgang (15) seines Kraft-Zweistellungsventils (15) angeschaltet ist, wahrend der andere Eingang (18b und 2Ob) über einen Druckregler (23) an die Druckgasquelle (B) angeschlossen ist, wobei der andere Steuerraum (16b) des einen 3/2-Vorsteuerventils (16) über den einen Eingang (18a, 20a) des einen pneumatischen Trennventils (18, 20) mit dem Ausgang (15) des Kraft-Zweistellungsventils (15) und mit der Druckgasquelle (B) in Verbindung steht, und der eine Eingang (19a, 21a) des anderen pneumatischen Trennventils (19, 21) des anderen 3/2-Vorsteuerventils (17) desselben pneumohydraulischen Druckübersetzers (1) über das Verteilerelement (22) und den Druckregler (23) an die Druckgasquelle (B) angeschlossen ist, während sein anderer Eingang (19b, 21b) an den Pneumatikraum (2) desselben Druckübersetzers (1) und an den Ausgang (15e) seines Kraft-Zweistellungsventils (15) angeschaltet ist, wobei der andere Steuerraum (17b) des anderen 3/2-Vorsteuerventils (17) desselben pneumohydraulischen Druckübersetzers (1) Über den anderen Eingang (19b, 21b) des anderen pneumatischen Trennventils (19, 21) mit dem Ausgang (15e) seines Kraft-Zweistellungsventils (15) und mit der Druckgasquelle (B) oder mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
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SE430096B (sv) 1983-10-17
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DE3050277C2 (de) 1985-04-18
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