NL1006253C2 - Van een beveiliging voorziene besturingsinrichting voor een hydraulisch werktuig. - Google Patents

Description

VAN EEN BEVEILIGING VOORZIENE BESTURINGSINRICHTING VOOR 5 EEN HYDRAULISCH WERKTUIG

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het besturen van een door hydrauliek aan te drijven werktuig, omvattende: 10 - een eerste aansluiting voor verbinding met een bron van hydraulische druk; - een tweede aansluiting voor verbinding met een retourleiding/ - een derde aansluiting voor verbinding met een 15 eerste zijde van een hydraulische cilinder van het werktuig; - een vierde aansluiting voor verbinding met een tweede zijde van de hydraulische cilinder van het werktuig; 20 - een stuurklep voor het verbinden van de eerste aansluiting met de derde aansluiting en het simultaan verbinden van de tweede aansluiting met de vierde aansluiting of het verbinden van de eerste aansluiting met de vierde aansluiting en het simultaan verbinden van 25 de tweede aansluiting met de derde aansluiting, waarbij het werkzame oppervlak van de in de cilinder aanwezige zuiger aan de zijde van de derde aansluiting groter is dan het werkzame oppervlak aan de zijde van de vierde aansluiting.

30 Dergelijke inrichtingen zijn algemeen bekend.

Zij worden gebruikt voor het besturen van hydraulisch gereedschap, bijvoorbeeld hefgereedschap of bijvoorbeeld hydraulisch gereedschap voor het uitvoeren van reddingswerkzaamheden.

35 Dergelijk hydraulisch gereedschap wordt veelal aangedreven door een bron van hydraulische druk, zoals een hydraulische pomp die door middel van flexibele slangen met het werktuig is verbonden. Deze flexibele 1006253 2 slangen omvatten veelal één slang voor toevoer van de hydraulische druk en één als de retourleiding fungerende slang. De besturingsinrichting is dan ook veelal verbonden met het hydraulische werktuig.

5 In het bijzonder bij het toepassen van flexibe le slangen bestaat het gevaar dat wel de druktoevoerslang op de juiste wijze wordt aangebracht en verbonden wordt met de pomp en de besturingsinrichting, doch dat de retourleiding niet op de juiste wijze wordt aangesloten. 10 In het algemeen zal dit niet bewust gebeuren, maar er moet rekening mee worden gehouden dat in het bijzonder reddingsgereedschap vaak gebruikt wordt in omstandigheden, waarin de gebruikers van dit gereedschap onder grote emotionele druk staan. Wanneer in een derge-15 lijke situatie wel de drukleiding wordt aangesloten, maar de retourleiding niet wordt aangesloten, kan een gevaarlijke situatie ontstaan.

Voor het ontstaan van deze situatie wordt gerefereerd aan figuur 1. In een dergelijke situatie is 20 de eerste aansluiting voor de drukleiding direkt verbonden met de derde aansluiting van het werktuig. De door de hydraulische pomp opgewekte druk wordt dan ook direkt doorgegeven naar het werktuig dat als gevolg daarvan zal gaan bewegen. De andere zijde van de cilinder van het 25 werktuig is weliswaar verbonden met de besturingsinrichting, doch deze is als gevolg van in de besturing aangebrachte terugslagkleppen niet verbonden met de retourleiding,· de retourleiding is immers niet goed aangesloten.

Wanneer de aan de andere zijde van de zuiger 30 werkzame oppervlak een aantal malen groter is dan het werkzame oppervlak van de zuiger aan de eerste zijde, kan aan de tweede zijde van de zuiger in de cilinder een druk ontstaan die de oppervlaktefactor groter is dan de werkdruk, casu quo de door de pomp opgewekte druk. Men moet 35 hierbij rekening houden met drukken in de grootteorde van enkele honderden bars. Het zal duidelijk zijn dat dit tot drukken kan leiden die een factor twee a drie groter 1006253 3 zijn. Het behoeft geen betoog dat dit kan leiden tot gevaarlijke situaties en vernieling van apparatuur.

Uit DE-A-40 32 420 is een dergelijke inrichting bekend, waarbij de inrichting een de vierde aansluiting 5 met de stuurklep verbindende primaire terugslagklep omvat die normaliter geopend is en die zich sluit wanneer de druk aan de vierde aansluiting groter is dan de druk in de derde aansluiting.

Wanneer als gevolg van het niet aansluiten van 10 de retourleiding een overdruk ontstaat aan de tweede zijde van de cilinder, zal als gevolg daarvan de primaire terugslagklep zich openen, waardoor de overdruk wordt afgeleid en het werktuig wordt kortgesloten. Er kunnen echter gevaarlijke situaties ontstaan, wanneer de stuur-15 klep zich in de andere positie bevindt en het werktuig terug wordt bewogen. De primaire terugslagklep zou dan deze terugkerende beweging verstoren; de druk aan de vierde aansluiting van de besturingsinrichting is dan immers groter dan die aan de derde aansluiting.

20 Volgens de uitvinding een bijzondere omvat de inrichting een secundaire terugslagklep die parallel is geschakeld aan de primaire terugslagklep en die is ingericht om normaliter gesloten te zijn en om zich slechts te openen, wanneer de druk aan de derde aansluiting 25 groter is dan de druk aan de stuurklep.

De desbetreffende klep voorkomt dit probleem.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is de primaire terugslagklep een door een veer voorbelaste terugslagklep.

30 Andere aantrekkelijke voorkeursuitvoeringsvor men blijken uit de overige onderconclusies.

Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen, waarin voorstellen: 35 figuur 1: een schema ter verklaring van de uitvinding; en figuur 2: een doorsnede-aanzicht van een besturingsinrichting volgens de uitvinding.

1006253 4

In figuur 1 is een cilinder 1 afgebeeld waarin een zuiger 2 beweegbaar is. Door middel van een zuiger-stang 3 is de zuiger 2 verbonden met de aan te drijven delen van een niet in de tekening weergegeven stuk ge-5 reedschap. Voor het besturen van de beweging van de zuiger en daarmee van de beweegbare delen van het gereedschap wordt gebruik gemaakt van een besturingsinrichting 4 .

De besturingsinrichting 4 omvat een eerste 10 aansluiting 5 die geschikt is om te worden verbonden met een bron van hydraulische druk, bijvoorbeeld een pomp. Verder omvat de besturingsinrichting 4 een tweede aansluiting 6 die geschikt is om te worden verbonden met een retourleiding.

15 De besturingsinrichting omvat verder een derde aansluiting 7 die geschikt is om te worden verbonden met de eerste zijde van de cilinder l. Ten slotte omvat de besturingsinrichting 4 een vierde aansluiting 8 die bedoeld is om te worden verbonden met de tweede zijde van 20 de cilinder 1.

In een groot aantal gevallen zijn de derde aansluiting 7 en de vierde aansluiting 8 niet van buitenaf zichtbaar, omdat de gehele besturingsinrichting 4 geïntegreerd is met de cilinder 1.

25 Voor het besturen van het gereedschap wordt gebruik gemaakt van een besturingsklep 9 die geïntegreerd is in de besturingsinrichting 4. Deze besturingsklep 9 kan drie standen innemen, namelijk een neutrale stand, een aandrijvende stand waarin de zuiger de eerste zijde 30 op wordt bewogen en een terugkerende stand waarin de zuiger naar de andere zijde wordt bewogen.

Wanneer de besturingsklep in de neutrale positie is geplaatst, zoals in figuur 1 is weergegeven, zijn de eerste en de tweede aansluiting 5 en 6 met elkaar 35 verbonden. Het werktuig wordt dan niet aangedreven, en de hydraulische drukleiding is direkt met de retourleiding verbonden.

1006253 5

Wanneer de besturingsklep 9 in de tweede positie wordt geplaatst, dat wil zeggen dat deze in figuur 1 naar rechts wordt bewogen en het linker vak van de drie vakken van de besturingsklep 9 actief worden, is de 5 eerste aansluiting 5 verbonden met de derde aansluiting 7. Verder is de vierde aansluiting 8 verbonden met de tweede aansluiting 6. Bij normale werking zal de hydraulische vloeistof de besturingsklep 9 passeren en aldaar het werk tegen de eerste zijde van de zuiger 2 aanduwen, 10 waardoor de zuiger in de tekening naar rechts beweegt.

Wanneer de besturingsklep 9 naar links wordt bewogen en het rechter vak van deze klep actief wordt, wordt de eerste aansluiting 5 verbonden met de vierde aansluiting 8 en wordt tegelijkertijd de tweede aanslui-15 ting 6 verbonden met de derde aansluiting 7. De zuiger 2 zal dan in de tegengestelde richting gaan bewegen. De tot dusver besproken inrichting komt overeen met een tot de stand van de techniek behorende inrichting.

Om te voorzien in een situatie, waarin de 20 retourleiding niet goed aangesloten is, is volgens de uitvinding een primaire terugslagklep 10 aangebracht.

Deze klep is aangebracht in de derde aansluiting 7 tussen deze aansluiting en de cilinder 1. Deze klep wordt bestuurd door een verbinding met de vierde aansluiting.

25 Wanneer aldus door het onderbreken van de retourleiding de druk aan de rechterzijde van de zuiger 2 in de cilinder 1 als gevolg van de oppervlakteverhouding van de zuiger te hoog op zou lopen, zal deze druk een gevaarlijke waarde kunnen bereiken, welke door de primaire terug-30 slagklep 10 wordt vermeden. Wanneer immers de druk aan de vierde aansluiting 8 groter is dan de druk aan de derde aansluiting 7, zal de primaire terugslagklep 10 zich sluiten, waardoor toevoer aan de linkerzijde van de zuiger 2 wordt afgesloten en geen drukvermenigvuldiging 35 meer op kan treden.

Verder zijn overdrukkleppen 11,12 aangebracht die de derde aansluiting 7, respectievelijk de vierde aansluiting 8 verbinden met de tweede aansluiting 6. Ook 1006253 6 deze kleppen zullen actief worden bij een te hoge druk binnen een van de zijden van de zuiger 2 binnen de cilinder 1 met als gevolg dat hydraulische vloeistof wordt teruggevoerd naar de retourleiding. Het zal duidelijk 5 zijn dat bij onderbreking van de retourleiding dit niet relevant is.

Verder is nog een noodoverdrukklep 13 aanwezig die de desbetreffende ruimte verbindt met de omgeving. Alleen in uiterste noodgevallen wordt deze klep gebruikt 10 om gevaar voor de omgeving en verontreiniging van de omgeving te voorkomen.

Ten slotte voorziet de uitvinding in het aanbrengen van een secundaire terugslagklep 14 die bedoeld is voor de situatie, waarin de zuiger 2 terug wordt 15 bewogen. Aangezien de druk aan de vierde aansluiting 8 dan hoger is dan die aan de derde aansluiting 7, zal de primaire terugslagklep 10 zich sluiten, waarvoor de desbetreffende secundaire terugslagklep in werking treedt.

20 Als laatste omvat de besturingsinrichting een terugslagklepstelsel 15 dat als functie heeft terugvloeien van hydraulische vloeistof te voorkomen, wanneer de eerste aansluiting 5 en de tweede aansluiting 6 niet met de desbetreffende leidingen zijn verbonden.

25 In figuur 2 is de constructieve uitvoering van deze besturingsinrichting weergegeven. Het overgrote deel van deze constructie behoort tot de stand van de techniek .

Aldus wordt alleen ingegaan op de constructie 30 van de eigenlijke primaire terugslagklep 10. Deze wordt in essentie gevormd door een cilinder 16 die aangebracht is in een daartoe in het kleplichaam 17 aangebrachte boring. In de cilinder 16 is een centrale boring 18 aangebracht, waarbinnen zich een stuurzuiger 19 kan 35 bewegen. De stuurzuiger 19 is aan één zijde verbonden met de vierde aansluiting 8. De andere zijde van de stuurzuiger 19 is verbonden met de derde aansluiting 7. De positie van de stuurzuiger 19 is aldus afhankelijk van de 1006258 7 drukverhouding tussen de desbetreffende ruimten. Wanneer de druk aan de zijde van de vierde aansluiting hoger is dan die aan de derde aansluiting, zal een met de stuur-zuiger 19 verbonden pen 20 een kogel 21 op een kogelzit-5 ting 22 drukken, waardoor de verbinding tussen de derde aansluiting 7 en de linkerzijde van de zuiger 1 wordt verbroken.

Het zal duidelijk zijn dat hiervoor andere constructies kunnen worden toegepast.

1006253

Claims (7)

1. Inrichting voor het besturen van een door 5 hydrauliek aan te drijven werktuig, omvattende: - een eerste aansluiting voor verbinding met een bron van hydraulische druk; - een tweede aansluiting voor verbinding met een retourleiding; 10. een derde aansluiting voor verbinding met een eerste zijde van een hydraulische cilinder van het werktuig; - een vierde aansluiting voor verbinding met een tweede zijde van de hydraulische cilinder van het 15 werktuig; - een stuurklep voor het verbinden van de eerste aansluiting met de derde aansluiting en het simultaan verbinden van de tweede aansluiting met de vierde aansluiting of het verbinden van de eerste aansluiting 20 met de vierde aansluiting en het simultaan verbinden van de tweede aansluiting met de derde aansluiting, waarbij het werkzame oppervlak van de in de cilinder aanwezige zuiger aan de zijde van de derde aansluiting groter is dan het werkzame oppervlak aan de 25 zijde van de vierde aansluiting, en een de vierde aansluiting met de stuurklep verbindende primaire terugslagklep, die normaliter geopend is en die zich sluit wanneer de druk aan de vierde aansluiting groter is dan de druk in de derde aansluiting, met het kenmerk, dat de inrich- 30 ting een secundaire terugslagklep omvat die parallel is geschakeld met de primaire terugslagklep en die is ingericht om normaliter gesloten te zijn en om slechts te openen wanneer de druk aan de derde aansluiting groter is dan de druk aan de stuurklep.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de primaire terugslagklep een door een veer voorbelaste terugslagklep is. 1006253

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de primaire terugslagklep is ingericht om te openen, als de druk op de vierde aansluiting circa 200 bar hoger is dan de druk op de derde aansluiting.

4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de inrichting vast is verbonden met het hydraulische handgereedschap.

5. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting voorzien 10 is van een de vierde aansluiting met de tweede aansluiting verbindende terugslagklep die normaliter gesloten is en die opent wanneer de druk aan de vierde aansluiting ten minste enige honderden bars hoger is dan de druk aan de tweede aansluiting.

6. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting voorzien is van een de derde aansluiting met de tweede aansluiting verbindende terugslagklep die normaliter gesloten is en die opent wanneer de druk aan de derde aansluiting ten 20 minste enige honderden bars hoger is dan de druk aan de tweede aansluiting.

7. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de primaire stuurklep voorzien is van een stuurzuiger, waarvan de werkzame 25 zijde in verbinding staat met de vierde aansluiting, welke stuurzuiger door middel van een pen verbonden is met een kogel die bij de actieve stand van de stuurzuiger op zijn zitting wordt gedrongen. 30 1006253