DE959434C

DE959434C - Pneumatic-hydraulic pressure device

Info

Publication number: DE959434C
Application number: DEA19638A
Authority: DE
Inventors: Eric Georg Hjaerpe
Original assignee: Svenska Kullagerfabriken AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 1954-02-06
Filing date: 1954-02-06
Publication date: 1957-03-07

Description

Pneumatisch-hydraulische Druckvorrichtung Wegen der großen Vorteile des hydraulischen Antriebes wird diese Kraftübertragungsart mehr und mehr in Verbindung mit den verschiedensten Maschinenkonstruktionen angewendet.Pneumatic-hydraulic pressure device Because of the great advantages of the hydraulic drive, this type of power transmission is becoming more and more connected used with a wide variety of machine designs.

Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatischhydraulische Druckvorrichtung, bestehend aus zwei beweglichen, in eine Flüssigkeit eintauchenden Kammern mit einem Ventilschieber, durch den die Kammern abwechselnd mit einer Druckluftleitung verbunden werden und bei der die Kammern mit Ein- und Auslaßventilen für die Flüssigkeit versehen und so angeordnet sind, daß sie unter Luftdruck abwechselnd Flüssigkeit in den Auslaß liefern. Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die einen kontinuierlichen und gleichmäßigen Flüssigkeitsabfluß aus dem Auslaß bei konstantem Druck liefert. Die Vorrichtung soll zum Beispiel bei hydraulisch angetriebenen Maschinenwerkzeugen Verwendung finden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber mechanisch derart ausgebildet ist, daß beim Wechsel des Anschlusses der Druckluftleitung von einer Kammer zur anderen für einen Augenblick beide Kammern in Verbindung mit der Druckluftleitung stehen und die Flüssigkeitsauslaßventile beider Kammern gleichzeitig offen sind.The invention relates to a pneumatic-hydraulic printing device, consisting of two movable, immersed in a liquid chambers with one Valve slide through which the chambers are alternately connected to a compressed air line and in which the chambers are provided with inlet and outlet valves for the liquid and arranged to alternately deliver liquid to the outlet under atmospheric pressure deliver. The purpose of the invention is to provide a device that has a continuous and provides uniform discharge of liquid from the outlet at constant pressure. The device is intended, for example, for hydraulically driven machine tools Find use. It is characterized in that the valve slide is mechanical is designed such that when changing the connection of the compressed air line from one chamber to the other for a moment both chambers in connection with the Compressed air line and the liquid outlet valves of both chambers at the same time are open.

Es sind Pumpvorrichtungen mit zwei Kammern bekannt, bei denen einen Augenblick während des Arbeitsganges die beiden Kammern miteinander verbunden werden. Dabei sind aber die Kammern in diesem Augenblick gleichzeitig von der Luftzufuhr der Druckluft abgeschnitten. Infolge des dadurch eintretenden Druckausgleiches in den Kammern sinkt der Druck darin ebenso wie der Druck der gelieferten Flüssigkeit momentan ab, so daß bei Wiedereinsetzen der Druckluftzufuhr in eine der Kammern ein Flüssigkeitsstoß entsteht. Diese Vorrichtung liefert also nicht den mit der Erfindung erreichten gleichmäßigen Flüssigkeitsstrom auch beim Wechsel der Druckluftzufuhr zu den Kammern.There are pumping devices with two chambers are known in which one Moment during the Operation, the two chambers with each other get connected. But the chambers are at the same time at this moment cut off from the air supply of the compressed air. As a result of this occurring Pressure equalization in the chambers, the pressure in them drops as well as the pressure of the delivered Liquid momentarily from, so that when you restart the compressed air supply in a a surge of liquid occurs in the chambers. So this device does not deliver the uniform flow of liquid achieved with the invention even when changing the supply of compressed air to the chambers.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is hereinafter based on the Drawing explained in more detail.

In der Zeichnung zeigt Fig. i einen schematischen Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Endlage, Fig. 2 einen Querschnitt . nach Linie 11-II der Fig. i, Fig. 3 und 4 verschiedene Stellungen des Schieberventils zur Verteilung des Luftdruckes auf die Kammern.In the drawing, FIG. I shows a schematic cross section through a device according to the invention in an end position, Fig. 2 is a cross section . along line 11-II of FIGS. i, 3 and 4 different positions of the slide valve to distribute the air pressure to the chambers.

In einem Behälter i mit einer Flüssigkeit 2 sitzt ein Traggehäuse 3. Von diesem wird ein Ventilgehäuse 4 getragen, welches mit zwei Kammern 5 und 6 verbunden ist. Die Kammern besitzen je ein Klappenventil 7 und 8, durch die Flüssigkeit aus dem Behälter i in die Kammern eintreten kann. Die Flüssigkeitsauslässe der Kammern werden durch Rückschlagventile gesteuert, die zum Beispiel wie dargestellt in Form von Kugelventilen 9 und io ausgebildet sein können. Über diese kann die Flüssigkeit die Kammern über ein Kanalsystem verlassen, wie es nachfolgend beschrieben wird, und in die Flüssigkeitsabflußleitung i i gelangen, von der aus die Druckflüssigkeit in die angetriebene Maschine abgeleitet wird.A support housing is seated in a container i with a liquid 2 3. From this a valve housing 4 is carried, which with two chambers 5 and 6 is connected. The chambers each have a flap valve 7 and 8 through which the liquid flows can enter the chambers from the container i. The liquid outlets of the chambers are controlled by check valves, for example as shown in the form can be formed by ball valves 9 and io. The liquid can pass through this leave the chambers via a canal system as described below, and get into the liquid discharge line i i, from which the pressure liquid is diverted into the driven machine.

Die Druckluft gelangt über eine Druckluftleitung 12 in das Traggehäuse 3, von hier aus durch eine weitere Leitung 13 in das Ventilgehäuse 4 zu einem Ventilschieber 14. Von diesem wird die Druckluft auf die Kammern 5 und 6 verteilt. Diejenige der Kammern 5 oder 6, die zur Zeit nicht in Verbindung mit der Druckluftleitung 13 über den Ventilschieber 14 steht, befindet sich über eineLuftauslaßleitung 15 oder 16 in Verbindung mit der Atmosphäre und ist ferner an ein Kanalsystem, wie später beschrieben, angeschlossen.The compressed air reaches the support housing via a compressed air line 12 3, from here through a further line 13 into the valve housing 4 to a valve slide 14. From this the compressed air is distributed to chambers 5 and 6. The one who Chambers 5 or 6, which are currently not in connection with the compressed air line 13 the valve slide 14 is located is via an air outlet line 15 or 16 in connection with the atmosphere and is also connected to a sewer system, as described later, connected.

Das Traggehäuse 3 besitzt einen Ansatz, der einen Nocken 30 trägt. Dieser ist durch eine Feder 38 belastet und wirkt zusammen mit einer Rolle 42 an dem Ventilgehäuse 4. Sie hält das Ventilgehäuse in der dargestellten Stellung, bei - der- ein Anschlag 17 des Ventilgehäuses an einem Anschlag 18 des Traggehäuses anliegt. Auf diese Weise wird eine gewisse Schwenkbewegung notwendig, um die Vorrichtung von der in der Fig. i dargestellten Endlage in die andere Endlage zu verschwenken, bei der ein Anschlag i9 des Ventilgehäuses an einen Anschlag 2o des Traggehäuses anstößt. Es sei angenommen, es ströme Luft eines bestimmten Druckes zu der Vorrichtung in der Stellung gemäß Fig. i über die Druckluftleitungen 12 und 13. Die Druckluft gelangt über den Ventilraum 21 sowie die Leitung 22 in die Kammer 5. Hier übt sie auf die freie Oberfläche der Flüssigkeit in der Kammer einen Druck aus. Die Flüssigkeit 24 in der Kammer 5 wird durch den Flüssigkeitsauslaßkanal a5 über das Kugelventil 9 und weiterhin durch die Kanäle 26, 27, 28 und 29 in die Flüssigkeitsabflußleitungen i i gedrückt. .The support housing 3 has an attachment which carries a cam 30. This is loaded by a spring 38 and works together with a roller 42 on the valve housing 4. It holds the valve housing in the position shown, in which a stop 17 of the valve housing rests against a stop 18 of the support housing. In this way, a certain pivoting movement is necessary in order to pivot the device from the end position shown in FIG. I into the other end position in which a stop i9 of the valve housing abuts a stop 20 of the support housing. It is assumed that air at a certain pressure flows to the device in the position according to FIG. 1 via the compressed air lines 12 and 13. The compressed air reaches the chamber 5 via the valve chamber 21 and the line 22 the liquid in the chamber exerts a pressure. The liquid 24 in the chamber 5 is forced through the liquid outlet channel a5 via the ball valve 9 and further through the channels 26, 27, 28 and 29 into the liquid discharge lines ii. .

Bei zunehmendem Auspressen der Flüssigkeit aus der Kammer 5 durch die Druckluft wird diese Kammer in zunehmendem Maße schwimmfähig. Sie sucht sich in der Flüssigkeit :2 zu heben und übt hierbei ein Drehmoment auf das Ventilgehäuse 4 aus. In der dargestellten Stellung neigt das Ventilgehäuse zu einem Drehmoment in entgegengesetztem Uhrzeigersinn. Es erreicht schließlich eine solche Gewalt, daB es das Moment in entgegengesetzter Richtung, das durch den Nocken 3o ausgeübt wird, überwindet.As the liquid is increasingly squeezed out of the chamber 5 through the compressed air makes this chamber buoyant to an increasing extent. She is looking for herself in the liquid: 2 to lift, thereby exerting a torque on the valve body 4 off. In the position shown, the valve housing tends to produce a torque counterclockwise. It finally reaches such violence that there is the moment in the opposite direction that exerted by the cam 3o is overcome.

Während der Entleerungsperiode der Kammer 5 ist die Kammer 6 über die Leitung 32, den Ventilraum 33 und die Luftauslaßleitung 16 in Verbindung mit der Atmosphäre. Dabei fließt die Flüssigkeit des Behälters i durch das Klappenventil 8 in die Kammer 6 und füllt diese Kammer vollständig aus. Infolge der Schwimmfähigkeit der Kammer 5 schwenkt die gesamte Vorrichtung um das Lager 39 in die andere Endlage. Hierbei stößt der Anschlag i9 an denAnschlag 2o an. DerVentilschieber 14 liegt so, daß er durch die Anschläge 18 und 2o betätigt und in eine andere Lage relativ zu den Luftauslaßleitungen 15, 16, den Leitungen 22, 23 und der Druckluftleitung 13 (s. Fig. 3) gebracht wird.During the emptying period of chamber 5, chamber 6 is over the line 32, the valve chamber 33 and the air outlet line 16 in communication with the atmosphere. The liquid in the container i flows through the flap valve 8 in the chamber 6 and fills this chamber completely. As a result of swimming ability the chamber 5 pivots the entire device around the bearing 39 into the other end position. The stop i9 strikes the stop 2o. The valve slide 14 is so that it is actuated by the stops 18 and 2o and in a different position relative to the air outlet lines 15, 16, the lines 22, 23 and the compressed air line 13 (see Fig. 3) is brought.

Bei der neuen Stellung des Ventilschiebers befindet sich die Kammer 6 in Verbindung mit den Druckluftleitungen 13 und 12- der Leitung 32 und dem Ventilraum 33. Weiterhin ist die Kammer 5 mit der Atmosphäre über die Leitung 22, den Ventilraum 21 und die Luftauslaßleitung 15 in Verbindung. Der Luftdruck wirkt nunmehr auf die freie Oberfläche in der Kammer 6 und drückt die in dieser Kammer enthaltene Flüssigkeit 34 durch den Flüssigkeitsauslaßkanal 35 über das Kugelventil io und durch die Kanäle 26, 27, 28 und 29 in die Flüssigkeitsabflußleitung ii.The chamber is in the new position of the valve slide 6 in connection with the compressed air lines 13 and 12- of the line 32 and the valve chamber 33. Furthermore, the chamber 5 is connected to the atmosphere via the line 22, the valve chamber 21 and the air outlet line 15 in connection. The air pressure now acts on the free surface in the chamber 6 and presses the liquid contained in this chamber 34 through the liquid outlet channel 35 via the ball valve io and through the channels 26, 27, 28 and 29 into the liquid drain line ii.

Während dieser Zeit wird die Kammer 5 über das Klappenventil 7 mit Flüssigkeit gefüllt. Sobald die Kammer 6 sich genügend entleert hat und eine größere Schwimmfähigkeit besitzt, um das durch den Nocken 30 in entgegengesetzter Richtung ausgeübte Drehmoment zu überwinden, schwenkt die Vorrichtung im Uhrzeigersinn in ihre erste Stellung zurück. Der Ventilschieber 14 wird hierbei in umgekehrter Richtung verstellt, und der Anschlag-17 legt sich wiederum gegen den Anschlag 18, so daB sich die Bewegung wiederholt.During this time, the chamber 5 is filled with liquid via the flap valve 7. As soon as the chamber 6 has emptied itself sufficiently and has a greater buoyancy in order to overcome the torque exerted by the cam 30 in the opposite direction, the device pivots clockwise back into its first position. The valve slide 14 is adjusted in the opposite direction, and the stop 17 again rests against the stop 18, so that the movement is repeated.

Die Bewegungsperioden hängen davon ab, mit welcher Geschwindigkeit die Kammern 5 und 6 entleert werden, mit anderen Worten von dem Vo- Lumen an Flüssigkeit, welches durch die Flüssigkeitsabflußleitung ii in der Zeiteinheit entnommen wird.The periods of movement depend on the speed at which chambers 5 and 6 are emptied, in other words from the Lumens of liquid which flows through the liquid discharge line ii in the unit of time is removed.

Die Leitungen 22, 32 und die Druckluftleitung 13 sind zueinander derart angeordnet und das Schieberventil derart ausgeführt, daß die Kammern 5 und 6 niemals zugleich vollständig von der Druckluftleitung 13 abgeschnitten sind. Wie aus den Fig. 3 und 4 erkennbar, ist die Mündung der Druckluftleitung 13 etwas aufgeweitet, so daß sie etwas größer ist als die Breite des mittleren Teiles des Ventilschiebers 14. Die Druckluftleitung 13 ist auf diese Weise niemals vollständig geschlossen. Wenn also während der Schwenkbewegung der Vorrichtung die mittlere Stellung erreicht ist, sind auf diese Weise beide Ventilräume 21 und M des Schieberventils sowie beide Kammern 5 und 6 in Verbindung mit der Druckluftleitung 13 (s. Fig. 4). Hierdurch werden momentane Druckabfälle in der Flüssigkeitsabflußleitung i i während der Schwenkbewegung vermieden.The lines 22, 32 and the compressed air line 13 are mutually similar arranged and the slide valve designed such that the chambers 5 and 6 never are completely cut off from the compressed air line 13 at the same time. As from the 3 and 4, the mouth of the compressed air line 13 is slightly widened, so that it is slightly larger than the width of the central part of the valve slide 14. The compressed air line 13 is never completely closed in this way. So when reached the middle position during the pivoting movement of the device is, both valve chambers 21 and M of the slide valve and both are in this way Chambers 5 and 6 in connection with the compressed air line 13 (see Fig. 4). Through this are instantaneous pressure drops in the liquid discharge line i i during the pivoting movement avoided.

In der letzten Hälfte der Schwenkbewegung erzeugt der Luftabfluß durch die Luftauslaßleitungen 15 und 16 aus den Kammern 5 und 6 infolge der Luftgeschwindigkeit eine Rückstoßkraft, durch die ein Drehmoment erzeugt wird, welches sich zusätzlich zu dem durch die Schwimmfähigkeit der Kammern ausgeübten Drehmoment auswirkt. Der Druck des Nockens 3o an der Rolle 42 wirkt ebenfalls im letzten Teil im Sinne der Schwenkbewegung.In the last half of the pivoting movement, the air outflow is generated the air outlet ducts 15 and 16 from the chambers 5 and 6 due to the air velocity a recoil force that generates a torque that is additionally generated affects the torque exerted by the buoyancy of the chambers. Of the Pressure of the cam 3o on the roller 42 also acts in the last part in the sense of Swivel movement.

Mit einer Vorrichtung, wie sie beschrieben wurde, ist es möglich, irgendeine gewünschte Flüssigkeitsmenge in der Zeiteinheit unter konstantem Druck durch die Flüssigkeitsabflußleitung i i abzuführen. Das Volumen an Druckluft ist stets gleich dem Volumen der von der Vorrichtung geförderten Flüssigkeitsmenge; sofern die Vorrichtung mit einem Zählwerk od. dgl. verbunden wird, kann sie auch als Flüssigkeitsmeßvorrichtung verwendet werden.With a device as described, it is possible to any desired amount of liquid in the unit of time under constant pressure to be discharged through the liquid discharge line i i. The volume of compressed air is always equal to the volume of the amount of liquid conveyed by the device; if the device is connected to a counter or the like, it can also can be used as a liquid measuring device.

Durch eine Stellschraube 37 kann die Spannung der Feder 38 eingestellt werden, um den Zeitpunkt des Schwenkens des Ventilgehäuses ,4 zu verändern. Je größer die Spannung der Feder 38, desto größer muß die Schwimmfähigkeit der Kammern sein, ehe sie den Widerstand des Nockens 30 überwinden.The tension of the spring 38 can be adjusted by means of an adjusting screw 37 in order to change the timing of the pivoting of the valve housing, 4. The bigger the tension of the spring 38, the greater the buoyancy of the chambers must be, before they overcome the resistance of the cam 30.

Die Druckluftleitung kann mit einem Reduzierventil versehen sein, so daß der eintretende Luftdruck geregelt werden kann. Auf diese Weise kann der Flüssigkeitsdruck selbsttätig geändert werden.The compressed air line can be provided with a reducing valve, so that the incoming air pressure can be regulated. In this way, the Fluid pressure can be changed automatically.

Claims

PATENT CLAIM: Pneumatic-hydraulic pressure device, consisting of two movable chambers immersed in a liquid with a valve slide, through which the chambers are alternately connected to a compressed air line and in which the chambers are provided with inlet and outlet valves for the liquid and are so arranged, that they alternately deliver liquid into the outlet under air pressure, characterized in that the valve slide is mechanically designed in such a way that when changing the connection of the compressed air line (12, 13) from one chamber (5) to the other chamber (6) both Chambers are in connection with the compressed air line (12, 13) and the liquid outlet valves (4, io) of both chambers are open at the same time. Considered publications: German Patent Specifications No. 168 703, 243 o14.