DE4113202C2 - Hydraulisches Antriebssystem - Google Patents
Hydraulisches AntriebssystemInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
- F15B20/005—Leakage; Spillage; Hose burst
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Description
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Antriebssystem für
mobile und stationäre Arbeitsmaschinen, z. B. im untertägigen
Berg- und Tunnelbau sowie allgemein in allen anderen
Industriezweigen, mit mindestens einem Tank und einer Pumpe,
den Steuerorganen und den zu den Verbrauchsaggregaten führenden
festen und/oder flexiblen Leitungen für den Hin- und Rücklauf
der Hydraulikflüssigkeit.
Besonders bei mobilen Arbeitsmaschinen im untertägigen Berg-
und Tunnelbau, z. B. bei Teilschnitt-, Schlagkopf-, Bohr- und
Lademaschinen, die unter schwierigen äußeren Bedingungen zum
Einsatz kommen, werden die Hydraulikleitungen möglichst
geschützt und damit oft sichtbar nicht zugänglich angebracht.
Dadurch können Undichtigkeiten bis zu Leitungsbrüchen meistens
erst zu spät erkannt werden.
Nicht vermeidbare freiliegende Leitungen sind durch Steinfall,
Haufwerk, Bewegungsabläufe auf beengtem Raum und damit
Abrißgefahr usw., stark gefährdet. Undichtigkeiten und
Leitungsbrüche treten oft auf.
Damit besteht die Möglichkeit, daß große Mengen
Hydraulikflüssigkeit unbemerkt austreten können, die Umwelt
belasten und kostenmäßig nicht unerheblich sind. Die
eingesetzten Niveauwächter, die auf den minimal erforderlichen
Ölstand im Tank eingestellt sind, reagieren zu spät.
Unterbrechungen des Arbeitsablaufes mit größeren Stillständen
und damit eine kostensteigernde Arbeitsweise sind die Folge.
Hinsichtlich dem Stand der Technik ist die
Offenlegungsschrift DE 40 16 004 A1 bekannt, die eine
Leckageüberwachung für hydraulische Antriebssysteme von
Arbeitsmaschinen betrifft.
Hierbei ist vorgesehen, daß schon geringe Leckagen im
Leitungssystem erkennbar sind, indem in allen Anschlußleitungen
die Druckdifferenz zwischen Ist- und Solldruck teilweise
mehrfach ermittelt wird. Entstehen Abweichungen, können diese
durch ein optisches oder akustisches Signal gemeldet und ihre
Lage durch die Meßwerterfassung der Rechner-Einrichtung
lokalisiert werden.
Eine automatische Umleitung der Druckflüssigkeit oder eine
Abschaltung der Pumpe findet nicht statt.
Bekannt ist auch die Offenlegungsschrift DE 36 38 037 A1. Hierbei
kann, wenn eine sichtbare Undichtigkeit auftritt, durch die
manuelle Betätigung eines Hilfsschalters über Magnetventile auf
drucklosen Umlauf geschaltet werden. Dieser Vorgang ist jedoch
nicht zwingend vorgegeben. Der Arbeitsablauf könnte auch trotz
sichtbarem Verlust von Hydraulikflüssigkeit fortgeführt werden.
Unsichtbare Verluste bleiben unberücksichtigt. Dieses System
ist gleichwertig mit dem Stillsetzen des Antriebsaggregates.
Eine automatische, unmanipulierbare Stillsetzung bei
Flüssigkeitsverlust sowie die Verhinderung des Wiederanlaufens
der Arbeitsmaschine vor Beseitigung der Undichtigkeit erfolgt
nicht.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, für ein hydraulisches Antriebs
system eine Einrichtung zu schaffen, die bei Undichtigkeiten
den Druckflüssigkeitsstrom zu den Verbrauchsaggregaten unmani
pulierbar sofort unterbricht.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß eine in Pumpennähe angeordnete Sicherheitsschaltung
mit rein hydraulischer Steuerung durch Aktivierung
hydraulischer bzw. hydraulisch-elektrischer Komponenten
einen Staudruck in der Rücklaufleitung aufbaut und bei
normalem Staudruck den Betriebszustand gewährleistet sowie bei
Undichtigkeiten mit abfallendem Staudruck durch die Komponenten
den Druckflüssigkeitsstrom zu den Verbrauchsaggregaten
automatisch unterbricht.
Bei der erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung werden durch
die Abschaltung der Pumpe bei der hydraulisch-elektrischen
Ausführung oder durch die automatische Umleitung des
Druckflüssigkeitsstroms auf kurzem Weg in drucklosem Zustand in
den Tank bei der rein hydraulischen Ausführung bei
Undichtigkeiten große Verluste an Hydraulikflüssigkeit
vermieden. Die in Pumpennähe angebrachte Schaltung
setzt die gesamte Arbeitsmaschine außer Betrieb. Ein
Weiterarbeiten ist nicht möglich, da der in der Rücklaufleitung
anstehende Staudruck seine Mindesthöhe nicht erreicht. Die
Schadstelle muß ermittelt werden. Beide Schaltungsarten sind
erforderlich, da nicht immer elektrische Energie verfügbar und
nicht immer ein Abschalten der Pumpe erwünscht ist.
Nach Beseitigung der Undichtigkeit und Wiedereinschalten der
Pumpe bleibt bei der hydraulischen Ausführung vorläufig der
drucklose Kurzumlauf des Druckflüssigkeitsstroms bestehen. Erst
nach impulsartiger, kurzzeitiger Schließung der
Freigabeeinrichtung, die elektrisch, hydraulisch,
pneumatisch oder auch manuell erfolgen kann, wird der
erforderliche Arbeitsdruck über die Steuerventile bis zu
den Verbrauchsaggregaten und damit auch der Staudruck in
der Rücklaufleitung aufgebaut. Bei der hydraulisch-elektrischen
Ausführung der Sicherheitsschaltung wird die
Betriebsbereitschaft des Druckschalters zeitverzögernd
hergestellt, damit sich der erforderliche Staudruck einstellen
kann.
Die Sicherheitsschaltung kann im offenen als auch im
geschlossenen Druckflüssigkeitssystem mit Konstant- oder
Regelpumpen eingesetzt werden, wobei dem System und der Pumpe
entsprechend unter Beibehaltung des erfinderischen
Grundgedankens die konstruktive Ausführung der Schaltung
unterschiedlich sein kann.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße
Sicherheitsschaltung auszugestalten und weiterzubilden,
wozu zunächst auf den Anspruch 1 und die nachgeordneten
Ansprüche verwiesen wird. Nachfolgend werden in Verbindung mit
der Beschreibung Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen
erläutert.
Die Zeichnungen zeigen in schematischer Form die Sicherheits-
Schaltung bei einer Konstantpumpe im offenen System in
Fig. 1 bei hydraulischer Ausführung und in
Fig. 2 bei hydraulisch-elektrischer Ausführung.
In Fig. 1 läuft nach Einschalten der Pumpe (2) die
Hydraulikflüssigkeit drucklos über das Wegeventil (3) und die
Freigabeeinrichtung (4) in den Tank (5). Wenn die
Freigabeeinrichtung (4) kurzzeitig = impulsartig geschlossen
wird, fließt die Hydraulikflüssigkeit über die Leitung (6) und
der Drossel (12) zum Tank (5). Dabei entsteht vor der Drossel
(12) ein Staudruck, der den Kolben (7) des Wegeventils (3)
gegen eine Feder (8) bewegt. Die Druckflüssigkeit kann jetzt
zum Steuerventil (9) sowie zum Verbrauchsaggregat (10) fließen.
Der Durchfluß oder Rückfluß hält das Wegeventil (3) offen,
herbeigeführt durch die Drossel (12). Ein Rückschlagventil (11)
in der Leitung (6) verhindert den Abfluß über die
Freigabeeinrichtung (4).
Wenn irgendwo in der Arbeitsleitung (Vor- und Rücklauf) eine
Undichtigkeit entsteht, sinkt der Staudruck und der Kolben (7)
wird durch die Feder (8) zurückgedrückt. Die
Hydraulikflüssigkeit läuft wieder wie zu Beginn nach dem
Einschalten der Pumpe (2) über das Wegeventil (3) und die
Freigabeeinrichtung (4) drucklos in den Tank (5).
In Fig. 2 wird nach dem Einschalten der Pumpe (2) die
Druckflüssigkeit sofort dem Steuerventil (9) sowie dem
Verbrauchsaggregat (10) zugeführt. Die durch- oder
rückfließende Hydraulikflüssigkeit fließt über die Drossel (12)
zum Tank (5). Dabei entsteht vor der Drossel (12) ein
Staudruck, der den Druckschalter (13) betätigt und die
Betriebsbereitschaft herstellt.
Aufgrund einer Undichtigkeit im System fällt der Staudruck in
der Rücklaufleitung. Dadurch schaltet der Druckschalter (13)
die Pumpe (2) aus.
Bezugszeichenliste
1 Sicherheitsschaltung
2 Hydraulik-Pumpe
3 Wegeventil
4 Freigabeeinrichtung
5 Tank
6 Leitung
7 Kolben
8 Feder
9 Steuerventil
10 Verbrauchsaggregat
11 Rückschlagventil
12 Drossel
13 Druckschalter
2 Hydraulik-Pumpe
3 Wegeventil
4 Freigabeeinrichtung
5 Tank
6 Leitung
7 Kolben
8 Feder
9 Steuerventil
10 Verbrauchsaggregat
11 Rückschlagventil
12 Drossel
13 Druckschalter
Claims (7)
1. Hydraulisches Antriebssystem für mobile und stationäre
Arbeitsmaschinen, insbesondere im untertägigen Berg- und Tunnelbau, mit
mindestens einem Tank und einer Pumpe, den Steuerorganen und
den zu den Verbrauchsaggregaten führenden festen und/oder
flexiblen Leitungen für den Hin- und Rücklauf der
Hydraulikflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß eine in
Pumpennähe angeordnete Sicherheitsschaltung (1) mit rein
hydraulischer Steuerung durch Aktivierung hydraulischer (3)
bzw. hydraulisch-elektrischer Komponenten (13) einen Staudruck
in der Rücklaufleitung aufbaut und bei normalem Staudruck den
Betriebszustand gewährleistet sowie bei Undichtigkeiten mit
abfallenden Staudruck durch die Komponenten (3) bzw. (13) den
Druckflüssigkeitsstrom zu den Verbrauchsaggregaten (10)
automatisch unterbricht.
2. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß nach dem Einschalten der Pumpe (2) bei
einer hydraulisch arbeitenden Sicherheitsschaltung (1) durch
ein impulsartiges Schalten der Freigabeeinrichtung (4) über ein
Wegeventil (3) vom drucklosen Umlauf auf Arbeitsdruck in den
Hydraulikleitungen über die Steuerventile (9) zu den
Verbrauchsaggregaten (10) umgeschaltet wird.
3. Hydraulisches Antriebssystem nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer hydraulischen Ausführung
der Sicherheitsschaltung (1) bei Abfall unter den
Mindeststaudruck der Druckflüssigkeitsstrom auf kurzem Weg über
ein Wegeventil (3) und die Freigabeeinrichtung (4) drucklos in
den Tank umgeleitet wird.
4. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß nach dem Einschalten der Pumpe (2) bei
einer hydraulisch-elektrisch arbeitenden Sicherheitsschaltung
(1) sofort der Arbeitsdruck in den Hydraulikleitungen über die
Steuerventile (9) zu den Verbrauchsaggregaten (10) sich
aufbaut, wobei sich die Betriebsbereitschaft des Druckschalters
(13) zeitverzögert einstellt.
5. Hydraulisches Antriebssystem nach den Ansprüchen 1 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer hydraulisch-elektrischen
Ausführung der Sicherheitsschaltung (1) bei Abfall unter den
Mindeststaudruck in der Rücklaufleitung über den Druckschalter
(13) sich die Pumpe abschaltet.
6. Hydraulisches Antriebssystem nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsschaltung (1) im
offenen als auch im geschlossenen Druckflüssigkeitssystem
eingesetzt werden kann.
7. Hydraulisches Antriebssystem nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsschaltung (1) für
Konstant- und Regelpumpen geeignet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914113202 DE4113202C2 (de) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Hydraulisches Antriebssystem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914113202 DE4113202C2 (de) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Hydraulisches Antriebssystem |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4113202A1 DE4113202A1 (de) | 1992-11-05 |
DE4113202C2 true DE4113202C2 (de) | 1994-03-03 |
Family
ID=6430164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914113202 Expired - Lifetime DE4113202C2 (de) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | Hydraulisches Antriebssystem |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4113202C2 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10016026C2 (de) * | 2000-03-31 | 2002-07-11 | Sauer Danfoss Holding As Nordb | Hydraulische Leitungskupplungsanordnung |
SE0103083D0 (sv) * | 2001-09-18 | 2001-09-18 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Förfarande för begränsning av hydrauloljeläckage vid en bergborrigg |
DE10217037B4 (de) * | 2002-04-12 | 2004-05-06 | Krautzberger Gmbh | Sicherheitssteuervorrichtung |
Family Cites Families (2)
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SE8505290L (sv) * | 1985-11-08 | 1987-05-09 | Smedby Mek Verkstad Ab | Sekerhetsanordning vid av ett tryckmedium paverkade maskiner och/eller redskap |
EP0426803B1 (de) * | 1989-05-19 | 1993-12-29 | KUNZE, Silvia | Leckageüberwachung für hydraulische Antriebssysteme |
-
1991
- 1991-04-23 DE DE19914113202 patent/DE4113202C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4113202A1 (de) | 1992-11-05 |
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