DE1816402A1 - Hydraulic system - Google Patents
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Description
Anlage zur Patent- und Gebrauchsmusterhi ifsanmeldung Hydraulische Anlage Die Erfindung betrifft eine hydraulische Anlage mit einer Druckmittelquellew einem Arbeitszylinder und einem in ihm dicht und gleitend geführten Arbeitskolben, der zwei Zylinderräume begrenzt und eine Kolbenstange hat, die durch einen der Zylinderräume hindurchgeführt ist, welche Zylinderräume mit je einer Druckmittelleitung verbindbar sind, von welchen zwei Druckmittelleitungen jedoch nur in jeweils eine von der Druckmittelquelle gefördertes Druckmittel gelangt.Attachment to patent and utility model registration Hydraulic System The invention relates to a hydraulic system with a pressure medium source a working cylinder and a working piston that is tightly and slidingly guided in it, which delimits two cylinder spaces and has a piston rod that passes through one of the cylinder spaces is passed through, which cylinder spaces can be connected to a pressure medium line each are, of which two pressure medium lines, however, only in one of the pressure medium source conveyed pressure medium arrives.
Es sind bereits zahlzeiche hydraulische Anlagen mit Differentialzylinder-Kolben-Aggregaten bekannt, bei denen die Arbeitskolben verscnieden schnell bewegt werden (beispielsweise Eil-, Druck-> Vorschubgang). Diese Anlagen haben als Druckmittelquelle einerseits Pumpen, die nur in einer Richtung Druckmittel fördern. Zu den die erforderlichen Kolbenbewegungen steuernden Ventilen sind dazu noch Wegeventile erforderlich für das wahlweise Beliefern des einen oder anderen Zylinderraums. Andererseits dienen hIreen Tit veränderbarer Förderrichtung als Druckmittelquelle. ei soici;en Anlagen wird zwar kein Wegeventil für das Steuern des Druckmittelstromes zu einem anderen Zylinderraum benötigt, beize DrucKmittelleitungen benötigen jedoch für sich Sicherheitsventile, beispielsweise Druckbegrenzungsventile.There are already numerous hydraulic systems with differential cylinder-piston units known, in which the working pistons are moved at different speeds (for example Rapid, pressure-> feed rate). These systems have on the one hand as a pressure medium source Pump, which only convey pressure medium in one direction. To the required piston movements controlling valves, directional control valves are also required for optional delivery of one or the other cylinder space. On the other hand, your titans are more changeable Direction of conveyance as pressure medium source. ei soici; en systems do not have a directional control valve required for controlling the pressure medium flow to another cylinder chamber, pickle Pressure medium lines, however, require safety valves for themselves, for example Pressure relief valves.
Der Errindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Anlage mit einer Druckmittelquelle mit gleicher oder mit veränderbarer Förderrichtung und einem Zylinder-Kolbenaggregat auf einfache Weise so zu gestalten, daß bei Anordnung toner fumpe mit veränderbarer Förderrichtung das Zylinder-Kolbenaggregat als Differentialzylinder-Kolben wirken und bei einer Pumpe rnt nur einer Förderrichtung jedes normale doppeltwirkenae Ventil zur Steuerung eines Differentialzylinder-Kolbens verwendet werden Kann. Um auch für die bekannten hydraulischen Anlagen noch weitere Verwendungsmöglichkeiten zu schaffen, sollen die erfindungsgemäSen Mittel nachträglich in einfacher Weise in vorhandene hydraulische Anlagen ein baubar sein.The invention is based on the task of a hydraulic system with a pressure medium source with the same or variable conveying direction and to make a cylinder-piston unit in a simple manner so that when the arrangement toner pump with variable conveying direction, the cylinder-piston unit as a differential cylinder-piston act and with a pump each normal double act only in one direction of delivery Valve can be used to control a differential cylinder piston. Around even more possible uses for the well-known hydraulic systems to create, the means according to the invention should subsequently be carried out in a simple manner can be built into existing hydraulic systems.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen die Druckmittelleitungen ein Wecflselventil geschaltet ist, dessen offener Anschluß mit einem an einen Rücklauf angeschlossenen Druckbegrenzungsventil und einem der Zylinderräume verbunden ist, während der andere Zylinderraum direkt an eine der JrucKnittelleitungen angeschlossen ist.According to the invention the object is achieved in that between the Pressure medium lines a reversing valve is connected, the open connection with a pressure relief valve connected to a return and one of the Cylinder chambers is connected, while the other cylinder chamber is connected directly to one of the JrucKnittelleitungen is connected.
Dabei ist von Vorteil bei einer nydraulischen Anlage mit Eilgang für den Arbeitskolben, dafi der offene Anschluß des Wechselventils an den kolbenstangenseitigen Zylinderraum angeschlossen ist. Wenn beispielsweise bei einer von Hand betätigten Presse Eilgang und Druckgang in gleicher Kolbenrichtung benötigt werden, ist es von Vorteil, daß der offene Anschluß des Wechselven-ls an den aer oluenstange abgewandten Zylinderraum angeEchlossen ist.It is an advantage for a hydraulic system with rapid traverse for the working piston, that is, the open connection of the shuttle valve at the cylinder chamber on the piston rod side is connected. For example, if a manually operated press, rapid traverse and pressure traverse in the same piston direction are required, it is an advantage that the open connection of the change-over valve is connected to the cylinder space facing away from the aer oil rod is connected.
Ausführungsbeispiele naeh der Erfindung sind in der Zeichnung wiedergegeben. Sie zeigt in Fig. 1 eine hydraulische Anlage in schematischer Darstellung, bei der der offene Anschluß des Wechselventils mit dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum verbunden ist, Fig. 2 eine Abwandlung der Anlage nact Fig. 1, bei der der offene Anschluß des WechselventJls rit dem der Kolben--stange abgewandten ZylinderrauFIt verbunden ist.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows in Fig. 1 a hydraulic system in a schematic representation in which the open connection of the shuttle valve with the cylinder space on the piston rod side is connected, Fig. 2 shows a modification of the system nact Fig. 1, in which the open The changeover valve is connected to the cylinder space facing away from the piston rod connected is.
Von einer nicht dargestellten Druckmitteluelle mit je nach Art der als Druckmittelquelle verwendeten Pumpe zugehörigen, ebenfalls nicht dargestellten Ventilen gehen zwei Ejruckmittelleitungen 1 und 2 aus. Zwischen sie ist ein Wechselventil 5 mit seinen beiden verschließbaren Anschlüssen 4 und 5 geschaltet. Als Ventilschließteil ist eine Kugel 6 zwischen aen Anschlüssen 4 und 5 bewegbar untergebracht. Ein ständig offener Anschluß 7 des Wechselventils 3 ist über eine Leitung 8 mit einem Druckbegrenzungsventil 9 verbunden, von dem eine Rücklaufleitung 10 zu einem Behälter 11 führt.From a pressure medium source, not shown, depending on the type of associated pump used as a pressure medium source, also not shown Valves go out of two hydraulic fluid lines 1 and 2. Between them is a shuttle valve 5 with its two closable connections 4 and 5 switched. As a valve closing part a ball 6 is movably housed between aen connections 4 and 5. One constantly open connection 7 of the shuttle valve 3 is via a line 8 with a pressure relief valve 9 connected, from which a return line 10 leads to a container 11.
Außerdem geht von dem ständig offenen Anschluß '7 des Wechselventils n eine erste Arbeitsleitung 12 zu einem Arbeitszylinder 15 aus und mündet in einen Zylinderraum 14, der von einem im Arbeitszylinder 13 dicht und gleitend geführten Arbeitskolben 15 begrenzt ist, und durch den eine Kolbenstange 16 hindurchgeführt ist. Eine zweite Arbeitsleitung 17 ist zwischen die Druckleichtung 2 und einen Zylinderraraum lo geschaltet, welcher von der der Kolbenstangenseite abgewandten Stirnseite des Arbeitskolbens 15 begrenzt ist.In addition, goes from the constantly open connection '7 of the shuttle valve n a first working line 12 to a working cylinder 15 and opens into a Cylinder space 14, which is guided by a tightly and slidingly guided in the working cylinder 13 Working piston 15 is limited, and through which a piston rod 16 is passed is. A second working line 17 is between the pressure relief 2 and a cylinder space lo switched, which of the end face facing away from the piston rod side of the Working piston 15 is limited.
Wird von der nicht dargestellten Druckmittelquelle Druckmittel in die Druckleitung 1 gefördert, so ist - wie in Fig. 1 dargestellt -der Anschluß 4 des Wechselventils 5 offen, während die Kugel 6 von der Druckkraft des in das Wechselventil 3 geführten Druckmitels zur Anschluß 5 gedrückt ist und ihn geschlossen hält. Aus dem Wechselventil 3 gelangt das Druckmittel weiter durch die erste Arbeitsleitung 12 in den kolbenstangenseitigen Zylinderraum 14.If from the pressure medium source, not shown, pressure medium in If the pressure line 1 is conveyed, then - as shown in FIG. 1 - the connection 4 of the shuttle valve 5 open, while the ball 6 from the pressure force of the in the shuttle valve 3 guided pressure means is pressed to connection 5 and keeps it closed. the end the changeover valve 3 passes the pressure medium through the first working line 12 into the cylinder space 14 on the piston rod side.
Die dann im Zylinderraum 14 herrschende Druckkraft wirkt auf die den Zylinderraum 14 begrenzende kreisringförmige Kolbenstirnseite und bewegt den Arbeitskolben -15 aus dem Zylinderraum 14 in den Zylinderraum 18 hinein. D. h. der Arbeitskolben 15 wird im Arbeitsdruckgang -verschoben und rührt dabei beispielsweise eine langsame Vorschubbewegung aus. Das aus dem Zylinderraum 18 verdrangte Druckmittel kann bei Anlagen mit einer Pumpe mit nur einer Föruerrichtung über die als Rücklauf dienende zweite Arbeitsleitung 17 und die Druckmittelleitung 2 zu einem nicht dargestellten Behälter abfließen. Da die den Zylinderraum 18 begrenzende Kolbenstirnseite größer ist als die kolbenstangenseitige, fließt aus dem Zylinderraum 18 mehr Druckmittel ab als in den Zylinderraum 14 gefördert wlrd. Bei Anlagen mit 1-umpen mit veränderbarer Förderrichtung wird das aus den Zylinderräumen abgeleitete Druckmittel der jeweiligen Saugseite der Pumpe wieder zugeführt; dazu sind - wie üblich - nicht dargestellte Ventilvorrichtungen angeordnet, um das von der Pumpe nicht benötigte überschüssige Druckmittel aus den Leitungen 17, 2 abzuleiten. Treten im Zylinderraum 14 Druckstöße auf oder blockiert der Arbeitskolben 15, so öffnet das Druckbegrenzungsventil 9 bei Uberschreiten eines vorbestimmten Hochstdruckes in den Leitungen 1, 8, 12 und im Zylinderraum 14 die Verbindung von der Leitung 8 zur Rücklaufleitung 10, um so lange Druckmittel aus dem Zylinderraum 14 abzuleiten, bis der Höchstdruck wieder unterschritten ist.The then prevailing in the cylinder chamber 14 pressure force acts on the The annular piston face delimiting the cylinder space 14 and moves the working piston -15 from the cylinder space 14 into the cylinder space 18. I. E. the working piston 15 is shifted in the working pressure gear and, for example, stirs a slow one Feed movement off. The pressure medium displaced from the cylinder chamber 18 can at Systems with one pump with only one feed direction over the one serving as a return second working line 17 and the pressure medium line 2 to a not shown Drain the container. Since the piston face delimiting the cylinder space 18 is larger is than the piston rod side, more pressure medium flows from the cylinder chamber 18 from as promoted into the cylinder chamber 14. For systems with 1-umpen with changeable The direction of conveyance is the pressure medium derived from the cylinder chambers of the respective Suction side of the pump fed back; these are - as usual - not shown Valve devices arranged to the excess not required by the pump Derive pressure medium from the lines 17, 2. 14 pressure surges occur in the cylinder chamber If the working piston 15 opens or blocks, the pressure relief valve 9 opens when a predetermined maximum pressure is exceeded in lines 1, 8, 12 and in the cylinder chamber 14, the connection from the line 8 to the return line 10, so as to long to divert pressure medium from the cylinder chamber 14 until the maximum pressure again is below.
Ist der Arbeitsgang beendet und soll der Arbeitskolben 15 wieder zurückbewegt werden, so wird durch die Druckmittelleitung 2 von der Pumpe gefördertes Druckmittel zum Anschluß des Wechselventils 3 geleitet. -Die Kugel 6 ist dann an den Anschluß 4 gedrückt und sperrt ihn ab. Nun sind beide Zylinderraume 14 über das Wechselventil 3 und die Arbeitsleitungen 12, 17 miteinander verbunden und an die Druckmittelleitung ? angeschlossen. Das von der Pumpe geförderte Druckmittel gelangt in den Zylinderraum 18, und zusätzlich wird noch das aus dem Zylinderraum 14 verdrängte Druckmittel durch die Arbeitsleitung 12 und die Anschlüsse 7 und 5 in die Arbeitsleitung 17 und den Zylinderraum 18 geleitet. Der Kolben 15 wird somit aus dem Zylinderraum 18 in den Zylnderraum 14 zurückbewegt, d. h. beim Zurückbewegen des Kolbens 15 brd lediglich die Druckmittelkraft an dem den Zylinderraum 18 begrenzenden Teil der Kolbenfläche wirksam, der dem Kolbenstangenquerschnitt entspricht.If the operation is finished and the working piston 15 is to be moved back again pressure medium is conveyed through the pressure medium line 2 by the pump to the connection of the shuttle valve 3. -The ball 6 is then on the connection 4 and locks it. Both cylinder spaces 14 are now via the shuttle valve 3 and the working lines 12, 17 connected to one another and to the pressure medium line ? connected. The pressure medium delivered by the pump reaches the cylinder chamber 18, and in addition the pressure medium displaced from the cylinder chamber 14 is also used through the working line 12 and the connections 7 and 5 into the working line 17 and the cylinder chamber 18. The piston 15 is thus out of the cylinder space 18 moved back into the cylinder space 14, d. H. when moving the piston 15 brd only the pressure medium force on that part of the cylinder space 18 delimiting Effective piston area that corresponds to the piston rod cross-section.
Wenn das Verhältnis von Kolbenstangenquerschnitt zu der den Zylinderraum 18 begrenzenden Kolbenfläche ein zu zwei ist, dann bewegt sich der Kolben 15 in beiden Richtungen mit derselben Geschwindigkeit. Wird dieses Verhältnis größer als ein zu zwei, dann bewegt sicher Kolben 15 schneller in den Zylinderraum 14, d. h. im Eilgang zurück als beim Arbeitsgang in den Zylinderraum 18.When the ratio of the piston rod cross-section to that of the cylinder space 18 limiting piston area is one to two, then piston 15 moves in both directions at the same speed. If this ratio is greater than one to two, then piston 15 will surely move faster into cylinder space 14, i. H. in rapid traverse back than when working in the cylinder chamber 18.
In diesem Fall kann bei hydraulischen Anlagen mit einer Pumpe veränderbarer Rörderrichtung aus der Druckmittelleitung 1 und somit aus dem Zylinderraum 14 keth Druckmittel von der Pumpe angesaugt werden, weil die Druckmittelleitung 1 durch das Wechselventil 3 abgeschloæ n ist. Es ist daher in bekannter Weise ein nicht dargestelltes Nachsaugventil mit der Druckmittelleitung.1 verbunden, durch das das benötigte Druckmittel von der Pumpe aus dem Behälter angesaugt wird.In this case, hydraulic systems can be modified with a pump Direction of delivery from the pressure medium line 1 and thus from the cylinder chamber 14 keth Pressure medium is sucked in by the pump because the pressure medium line 1 through the shuttle valve 3 is closed. It is therefore, in a known way, a not The suction valve shown is connected to the pressure medium line. 1 through which the required pressure medium is sucked by the pump from the container.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind, soweit die Teile die gleichen sind wie die in Fig. 1 gezeigbn,dieselben Bezugszahlen verwendet. In dieser hydraulischen Anlage ist die Druckmittelleitung 1 mit einer ersten Arbeitsleitung 19 verbunden, die in den Zylinderraum 14 mündet. An den ständig offenen Anschluß 7 des Wechselventils 3 ist eine zweite Arbeitsleitung 20 angeschlossen, die in den Zylinderraum 18 mündet.In the embodiment shown in Fig. 2, as far as the Parts are the same as those shown in Fig. 1, the same Reference numbers used. In this hydraulic system, the pressure medium line 1 is with a connected to the first working line 19 which opens into the cylinder chamber 14. To those all the time open connection 7 of the shuttle valve 3, a second working line 20 is connected, which opens into the cylinder space 18.
Gelangt das von der nicht dargestellten Pumpe geförderte Druckmittel durch die Druckmittelleitung 1 in das illecnselventil 3, so ist von der dort wirksamen Druckkraft die Kugel 6 an den Anschluß 5 gedrückt und hält ihn geschlossen. Aus dem Wechselventil 5 strömt das Druckmittel weiter durch die Arbeitsleitung 20 in den Zylinderraum 18. Durch die Arbeitsleitung 19 ist auch der Zy)lnderraum 14 mit der Druckleitung 1 und somit über das Wechselventil 5 und die Arbeitsleitung 20 mit dem Zylinderraum 18 verbunden. Da die den Zylinderraum 18 begrenzende Stirnf'lacne des Kolbens 15 größer ist als die kreisringförmige St äche, V.,w'! vc' ie Kolbenstange 16 ausgeht, wird der Kolben 15 aus dem ZyLhderraum 18 in den Zylinderraum 14 bewegt. Das aus dem Zylinderraum 14 verdrängte Druckmittel gelangt ebenfalls durch das Wechselventil 7 und die Leitungen 19, 20 in den Zylinderraum 18. Der Kolben 14 wird somit im Eilgang aus dem Zylinderraum 18 bewegt. Wenn beispielsweise angenommen wird, der Arbeitskolben 15 und die Kolbenstange 16 seien so bemessen, daß die den Zylinderraum 18 begrenzende Kolbenfläche doppelt so groß ist wie die den Zylinderraum 14 begrenzende kreisringförmige Kolbenfläche, dann wird für den Eilgang; der Kolben 15 nur mit halber Kolbenkraft aus dem Zylinderraum 18 heraus bewegt.If the pressure medium delivered by the pump, not shown, arrives through the pressure medium line 1 into the illegal valve 3, the effective there is Pressure force pushes the ball 6 against the connection 5 and keeps it closed. the end the pressure medium flows further through the working line 20 into the shuttle valve 5 the cylinder chamber 18. The cylinder chamber 14 is also included through the working line 19 the pressure line 1 and thus via the shuttle valve 5 and the working line 20 connected to the cylinder space 18. Since the end face delimiting the cylinder space 18 of the piston 15 is larger than the annular surface, V., w '! vc'ie piston rod 16, the piston 15 is moved out of the cylinder space 18 into the cylinder space 14. The pressure medium displaced from the cylinder chamber 14 also passes through the shuttle valve 7 and the lines 19, 20 in the cylinder space 18. The piston 14 is thus in rapid traverse moved out of the cylinder space 18. Assume, for example, the working piston 15 and the piston rod 16 are dimensioned so that the cylinder space 18 delimiting Piston area is twice as large as the circular ring-shaped delimiting the cylinder space 14 Piston area, then is used for rapid traverse; the piston 15 only with half the piston force moved out of the cylinder space 18.
F'ördert umgekehrt die nicht dargestellte Pumpe Druckmittel in die Druckmittelleitung 2, so verschließt die Kugel 6 den Anschluß 4 des Wechselventils 5. Aus der Druckmittelleitung 2 gelangt das Druckmittel durch die offenen Anschlüsse 5, 7 wieder in den Zylindvrraum 18. Ist das Verhältnis der Größe der Kolbenflächen an den Zylinderriumen 14, 18-wieder eins zu zwei, dann wird der Arbeitskolben 15 bei der auf ihn wirkenden vollen Druckkraft nur mit halb so großer Geschwindigkeit als bei Eilgang aus dem Zylinderraum 18 bewegt. Beispielsweise ergibt sich bei einer solchen hydraulischen Anlage die Möglichkeit, den Arbeitskolben einer Presse zunächst im Eilgang (Druckmittelzufuhr durch DrucKmitteileitung 1) und dann ungleicher Richtung im Preßgang (Druckmittelzufuhr -durch Druckmittelleitung 2) zu betätigen. Die Rückführung des-Kolbens 15 in den Zylinderraum 18 erfolgt in der üblichen Weise, beispielsweise durch Auflast des Kolbens 15 oder durch die Kraft einer nicht dargestellten Feder.Conversely, the pump, not shown, conveys pressure medium into the Pressure medium line 2, the ball 6 closes the connection 4 of the shuttle valve 5. The pressure medium passes from the pressure medium line 2 through the open connections 5, 7 back into the cylinder space 18. Is the ratio of the size of the piston areas to the Cylinder areas 14, 18-again one to two, then the Working piston 15 with the full compressive force acting on it only with half as great Speed than with rapid traverse out of the cylinder chamber 18. For example, results in With such a hydraulic system the possibility of using the working piston of a Press first in rapid traverse (pressure medium supply through pressure communication line 1) and then unequal direction in the press passage (pressure medium supply - through pressure medium line 2) to operate. The return of the piston 15 into the cylinder chamber 18 takes place in the usual way, for example by loading the piston 15 or by the force a spring, not shown.
Claims (3)
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1968
- 1968-12-21 DE DE19681816402 patent/DE1816402A1/en active Pending
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