DE909033C - Hydraulische Anlage mit einem Druckspeicher und einem Umschaltventil, insbesondere fuer Druckgiessmaschinen - Google Patents

Description

• Hydraulische Anlage mit einem Druckspeicher und einem Umschaltventil, insbesondere für Druckgießmaschinen Bei hydraulischen Anlagen ist es bekannt, zwischen der zur Druckerzeugung dienenden Pumpe und den Arbeitsgeräten einen Druckspeicher vorzusehen. Um hierbei mit ständig laufender Pumpe arbeiten zu können, muß ferner ein Umschaltventil vorgesehen sein, das über eine hydraulische Hebevorrichtung mit dem Druckspeicher in Verbindung steht und das beim Erreichen eines Druckmaximums die Speiseleitung an eine Abflußleitung und bei Erreichen eines bestimmten Druckminimums die Speiseleitung an den Vorratsbehälter selbsttätig wieder anschließt. Hierbei muß der bewegliche Teil des Umschaltventils unter einem bestimmten Druck stehen, der etwa dem mittleren Druck des Druckspeichers entspricht. Zur Erzielung dieses Belastungsdruckes des Umschaltventils wurden Federn und auch Belastungsgewichte benutzt. Die Benutzung von Gewichten oder Federn ergibt aber eine verhältnismäßig umständliche Konstruktion des Umschaltventils. Da es sich meist um sehr hohe Drücke handelt, müssen verhältnismäßig schwere Gewichte bzw. kräftige Federn verwendet werden. Bei Belastungsfedern besteht zudem die Gefahr eines Federbruches. Weiterhin ist es schwierig, die Differenz zwischen den beiden das Ventil zum Ansprechen bringenden Drücken klein zu halten.
• Zur Vermeidung der geschilderten Nachteile wird demgegenüber erfindungsgemäß eine mit einem Druckspeicher und einem Umschaltventil versehene hydraulische Anlage insbesondere für Druck-, z. B. Spritzgießmaschinen vorgeschlagen, bei welcher das Umschaltventil mit einer der genannten hydraulischen Hebevorrichtung entgegenwirkenden zweiten hydraulischen Hebevorrichtung versehen ist, die mit einem vorzugsweise unter konstantem Druck stehenden zweiten Druckbehälter in Verbindung steht. Durch die nach der Erfindung vorgesehene zweite hydraulische Hebevorrichtung kommen Federglieder und Belastungsgewichte in Fortfall.
• Der Druck in dem zweiten Druckbehälter kann, wenn erforderlich, veränderbar gemacht werden. Die Größe des Druckes in dem zweiten Druckbehälter kann an sich beliebig und beispielsweise gleich dem mittleren Druck des Hauptspeichers gewählt werden. Nach der Erfindung wird jedoch vorzugsweise der Druck des zweiten Behälters kleiner als der Druck im Hauptspeicher gewählt und die Kolbenfläche der zweiten hydraulischen Hebevorrichtung dementsprechend vergrößert. Es können auch weitere, in der Anlage vorgesehene Ventile statt mit einer Belastungsfeder oder einem Belastungsgewicht ebenfalls mit einer hydraulischen Hebevorrichtung versehen sein, die durch eine Leitung mit dem zweiten Druckbehälter verbunden sind.
• Die für die Belastung des Umschaltventils vorgesehene hydraulische Hebevorrichtung kann zusammen mit dem Ventil und zusammen mit der ersten, zum Öffnen des Ventils dienenden Hebevorrichtung in dem gleichen Ventilgehäuse untergebracht sein. Hierbei kann nach der Erfindung zur Verringerung der Druckdifferenz zwischen dem Öffnen und dem Schließen des Ventils, d. h. also zur Verringerung des Reibungseinflusses der Dichtungsmanschetten der bewegliche Teil des Umschaltventils eine Entlastungsfläche in dem Druckraum des Umschaltventils aufweisen. Dient der Kolben der zweiten hydraulischen Hebevorrichtung gleichzeitig als beweglicher Ventilteil, ragt somit in den Druckraum des Umschaltventils ein, so kann eine Entlastungsfläche dadurch erzielt werden, daß dieser Kolben abgesetzt wird, also ein Entlastungsring entsteht. Ist das Ventil geöffnet und der Druckraum vom Druck entlastet. !so ist diese Wirkung aufgehoben, wodurch bereits bei geringem Nachlassen des Druckes das Ventil wieder schließt.
• Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in den Fig. t und 2 dargestellt.
• Fig. i zeigt eine schematische Übersicht einer hydraulischen Anlage mit einem Druckspeicher und einem Umschaltventil nach der Erfindung, und Fig.2 zeigt in einem Querschnitt die Ausbildung eines nach der Erfindung vorgeschlagenen Umschaltventils. In Fig, i stellt i eine von einer Pumpe kommende Leitung dar, die über ein Rückschlagventil 2 mit dem Hochdruckspeicher 3 in Verbindung steht. Vor dem Rückschlagventil zweigt eine Leitung q. von der Leitung i ab, die zu dem Druckraum 5 eines nur schematisch dargestellten, innerhalb der gestrichelten Linie 6 liegenden Umschaltventils führt. Eine weitere Leitung 7 verbindet den Hochdruckspeicher 3 mit einem Ventil 8 bzw. einer zu den Verbrauchern führenden Leitung g. Außerdem steht die Leitung ; mit einer hydraulischen Hebevorrichtung io in Verbindung, die zur Steuerung des Umschaltventils in Abhängigkeit von dem Druck des Druckspeichers 3 dient. An das Umschaltventil schließt ferner noch eine Leitung i i an, die als Abflußleitung für überschüssige Druckflüssigkeit benutzt wird. Das obere Ende des Umschaltventils ist mit einer zweiten hydraulischen Hebevorrichtung 12 versehen, die mit einem zweiten Druckbehälter 13 in Verbindung steht. Mit dem Druckspeicher 13 ist auch die Hebevorrichtung 14 des Ventils 8 verbunden.
• Die Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab eine beispielsweise Ausbildung des Umschaltventils nach der Erfindung. In Fig.2 ist 15 der Ventilkörper, der innerhalb einer zylindrischen Bohrung 16 die Einzelteile des Umschaltventils aufweist. Im einzelnen besteht das Ventil aus einem Ventilsitz 17, dem Zwischenstück 18, einer unteren Verschraubung i9, einem Ventilkorb 2o, einem Zwischenstück 21 und einer oberen Verschraubung 22. Die einzelnen Teile i7 bis 22 werden durch Fiberringe 23 gegeneinander abgedichtet. Innerhalb des Ventilkorbes 2o ist ein Kolben 24 und ebenso innerhalb des Zwischenstückes IS ein weiterer Kolben 25 axial verschiebbar. Zur Abdichtung des Kolbens 24 in dem Ventilkorb 20 dienen Manschetten 25 und 26. Zur Abdichtung des Kolbens 25 in dem Zwischenstück i8 dient die Manschette 27. Innerhalb des Ventils werden somit insgesamt vier voneinander getrennte Hohlräume gebildet, von denen der Hohlraum 28 über die Leitung 7 mit dem Hochdruckspeicher 3 und der Hohlraum 29 mit dem zweiten Druckbehälter 1,3 in Verbindung steht. Der Hohlraum 30 steht über die Leitungen q. bzw. i mit dem kückschlagventil bzw. mit der Flüssigkeitspumpe in Verbindung. Der Hohlraum 31 steht mit der Abflußleitung i 1 in Verbindung.
• Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist nun die folgende: Überwiegt der Druck in dem Vorratsbehälter 13 und damit in dem Hohlraum 29 gegenüber dem Druck in dem Druckspeicher 3 bzw. den' Hohlraum 28, so wird der in seinem unteren Teile als Ventil 32 ausgebildete Kolben 24 gegen den Sitz des Ventilteiles 17 gedrückt. Die Verbindung zwischen den Räumen 30 und 31 ist damit unterbrochen, und die Pumpe arbeitet über das Rückschlagventil 2 in den Druckspeicher 3. Steigt nun der Druck in dem Druckspeicher 3, so wächst im gleichen Maße der Druck in dem Raum 28 des Ventils bis dieser so groß wird, daß der Gegendruck in dem Raum 29 und die Reibungskraft zwischen den beiden Kolben 2,4 und 25 und den Manschetten überwunden wird. Dieser Druck wird noch unterstützt von dem auf die Ringfläche 33 des Kolbens 24 einwirkenden Druck in der Speiseleitung bzw. in dem Raum 3o. Das Ventil öffnet sich, bis der Kolben 2.4 an der Verschraubung 22 zum Anschlag kommt. Damit schließt aber das Rückschlagventil 2, so daß der Raum 30 prakti.scll vom Druck entlastet wird. In diesem Zustand des Ventils fördert die Pumpe Tiber die Räume 3o und 31 in die Abflußleitung ii. Sinkt nun der Druck in dem Druckspeicher 3 unter einen bestimmten Wert, so wird das Ventil durch den in dem Raum 29 herrschenden konstanten Druck wieder geschlossen, so daß die Pumpe wieder in den Hochdruckbehälter fördert. Durch die auf den Ring 33 einwirkende Kraft kann die zwischen Öffnen und Schließen des Ventils erforderliche Druckdifferenz klein gehalten werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hydraulische Anlage mit einem Druckspeicher und einem Umschaltventil, insbesondere für Druckgießmaschinen, bei der über eine mit dem" Druckspeicher in Verbindung stehende hydraulische Hebevorrichtung selbsttätig die Speiseleitung bei Erreichen eines bestimmten Druckminimums an den Vorratsspeicher und bei Erreichen eines bestimmten Druckmaximums an eine Abflußleitung angeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil mit einer der genannten hydraulischen Hebevorrichtung entgegenwirkenden zweiten hydraulischen Hebevorrichtung versehen ist, die mit einem vorzugsweise unter konstantem Druck stehenden zweiten Druckbehälter in Verbindung steht.
2. 2. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um den Druck des zweiten Behälters einstellbar zu verändern.
3. 3. Anlage nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in dem zweiten Behälter gleich dem mittleren Druck des Hauptspeichers gewählt ist. q..
4. Anlage nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des zweiten Behälters kleiner als der Druck des Hauptspeichers gewählt ist, wobei die wirksame Kolbenfläche der der ersten hydraulischen Hebevorrichtung entsprechend größer gewählt ist.
5. 5. Anlage nach Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die zweite hydraulische Hebevorrichtung zusammen mit dem Umschaltventil und der ersten hydraulischen Hebevorrichtung im gleichen Ventilgehäuse vorgesehen ist.
6. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben der zweiten hydraulischen Hebevorrichtung in den Druckraum des Ventils hineinragt und an seinem Ende als Kegelventil ausgebildet ist.
7. 7. Anlage nach Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Ventilteil, insbesondere der in den Druckraum des Umschaltventils ragende Kolben der zweiten hydraulischen Hebevorrichtung eine Druckentlastungsfläche aufweist. B. Anlage nach Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Ventile der Anlage mit hydraulischen Hebevorrichtungen versehen sind, die mit. dem zweiten Druckbehälter in Verbindung stehen.