DE1149615B - Hydraulic power transmission system with pressure accumulator - Google Patents
Hydraulic power transmission system with pressure accumulatorInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
B 41940 Ia/60B 41940 Ia / 60
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 30. MAI 1963NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF EDITORIAL: MAY 30, 1963
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kraftübertragungsanlage, in der an die Druckleitung zwischen Pumpe und Verbraucher ein Druckspeicher angeschlossen ist.The invention relates to a hydraulic power transmission system in which to the pressure line between Pump and consumer a pressure accumulator is connected.
Es ist bekannt, einen solchen Druckspeicher zum Dämpfen von Stößen zu verwenden oder als Energiequelle zum Betätigen eines Verbrauchers bei vorübergehendem Ausfall oder Stillstand der Pumpe. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem begrenzten Druckbereich, der unterhalb des vollen Förderdrucks der Pumpe liegt, eine hinreichend weiche, elastische Wirkung des Druckspeichers zu haben, andererseits möglichst mit kleinen, nicht auf den vollen Pumpendruck zugeschnittenen und nicht entsprechend vorgespannten Speichern auszukommen. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Druckspeicher ein an sich bekanntes Druckregelventil unmittelbar vorgeschaltet und dieses so eingestellt ist, daß es den Druckspeicher oberhalb eines bestimmten Drucks, der seinerseits kleiner als der volle Pumpenförderdruck ist, von der Druckleitung trennt.It is known to use such a pressure accumulator for damping shocks or as an energy source to operate a consumer in the event of a temporary failure or standstill of the pump. Of the The invention is based on the object in a limited pressure range below the full Delivery pressure of the pump is a sufficiently soft, elastic effect of the pressure accumulator have, on the other hand, if possible with small, not tailored to the full pump pressure and not get along according to prestressed storage. This object is achieved according to the invention solved that the pressure accumulator is connected directly upstream of a known pressure control valve and this is set so that it is the pressure accumulator above a certain pressure, which in turn is less than is the full pump delivery pressure, disconnects from the pressure line.
Bei Druckspeichern kann die Nachgiebigkeit der Federung durch eine Kennlinie wiedergegeben werden, welche über der zugeführten Flüssigkeitsmenge (die dem Federweg entspricht) die auftretende Druckkraft (entsprechend der Federkraft) anzeigt. Soll ein Speicher bei kleineren Drücken weich federn, so muß die Kennlinie flach verlaufen. Soll der Speicher auch größeren Drücken standhalten, so wird der geforderte Endwert der Kennlinie erst nach einer langen Steigung, d.h. erst bei Zufuhr großer Mengen erreicht. Das bedeutet große Speicher, welche wegen des die Druckmittel im Speicher trennenden Mittels, beispielsweise einer Blase, besonders groß bemessen sein müssen, damit dieses Mittel nicht überbeansprucht wird. Der große Speicher muß, wenn er hohen Drücken standhalten soll, ein unverhältnismäßig dickes Gehäuse haben, also schwer ausgebildet sein. Möchte man dem entgehen und auch bei hohen Drücken mit kleinem Speicher auskommen, so muß die Kennlinie steil gemacht werden. Das bedeutet, daß bei einer bestimmten Druckänderung nur eine kleine Flüssigkeitsmenge zum Federn zur Verfügung steht, daß also die Federung hart arbeitet. Eine zusätzliche Möglichkeit ist noch, eine bestimmte Vorspannung vorzusehen; dadurch wird bis zu einem bestimmten Mindestdruck überhaupt keine Federwirkung auftreten und erst einsetzen, wenn diese Vorspannung überwunden ist.In the case of pressure accumulators, the resilience of the suspension can be represented by a characteristic curve, which over the amount of liquid supplied (which corresponds to the spring deflection) is the pressure force that occurs (according to the spring force). If an accumulator is to spring softly at lower pressures, it must the characteristic curve is flat. If the accumulator is to withstand higher pressures, this is required The end value of the characteristic curve is only reached after a long increase, i.e. only when large quantities are fed in. This means large accumulators, which because of the means separating the pressure medium in the accumulator, for example a bladder, must be particularly large so that this means is not overused will. The large accumulator must, if it is to withstand high pressures, a disproportionate amount have a thick housing, so be heavy. Do you want to avoid it, even at high levels Pressures manage with a small memory, the characteristic curve must be made steep. That means, that with a certain pressure change only a small amount of fluid is available for springing it says that the suspension is working hard. Another possibility is a certain preload to provide; this means that there is no spring action at all up to a certain minimum pressure occur and only start when this preload has been overcome.
Mit den Merkmalen der Erfindung können diese Nachteile vermieden werden. Der Speicher kann Hydraulische Kraftübertragungsanlage mit DruckspeicherWith the features of the invention, these disadvantages can be avoided. The memory can Hydraulic power transmission system with pressure accumulator
Anmelder:Applicant:
Robert Bosch G.m.b.H., Stuttgart W, Breitscheidstr. 4Robert Bosch G.m.b.H., Stuttgart W, Breitscheidstr. 4th
Werner Dieter, Stuttgart, ist als Erfinder genannt wordenWerner Dieter, Stuttgart, has been named as the inventor
klein sein, da sein Arbeitsvolumen nur dem Druckbereich zwischen Null und dem Abschaltdruck zu entsprechen braucht; letzterer kann wesentlich unter dem höchsten Förderdruck liegen. Das Speichergehäuse kann entsprechend leicht gebaut sein. Ein besonders niederer Abschaltdruck wird beispielsweise bei einem Speicher vorgesehen, der dazu dient, während des drucklosen Umlaufs des von der Pumpe geförderten Druckmittels Schwingungen in den Leitungen zu vermeiden, die von Unregelmäßigkeiten der Pumpe angeregt werden, bei hohen Drücken aber nicht auftreten. Der Speicher kann dabei knapp oberhalb des Leerlaufdrucks abgetrennt werden.be small, since its working volume only corresponds to the pressure range between zero and the cut-off pressure needs; the latter can be significantly below the highest delivery pressure. The storage enclosure can be built accordingly light. A particularly low shutdown pressure is, for example provided in a memory which is used during the unpressurized circulation of the pumped Pressure medium to avoid vibrations in the lines caused by irregularities in the Pump are excited, but do not occur at high pressures. The memory can be just above the idle pressure must be disconnected.
Eine Anlage nach der Erfindung hat noch den Vorteil, daß der Verbraucher wahlweise entweder mit dem vollen Pumpendruck oder mit dem begrenzten Speicherdruck betrieben werden kann. Weiterhin ist es möglich, an eine gemeinsame Speisepumpe zwei hydraulische Kreise anzuschließen, die mit verschieden hohen Betriebsdrücken arbeiten. Schließlich können in einen hydraulischen Arbeitskreis mehrere Druckspeicher eingeschaltet sein, wobei die einzelnen Speicher für verschieden hohe Druckbereiche dienen.A system according to the invention has the advantage that the consumer either with can be operated at full pump pressure or with the limited storage pressure. Furthermore is it is possible to connect two hydraulic circuits to a common feed pump, each with different work at high operating pressures. After all, several hydraulic working groups can be used in a hydraulic working group Pressure accumulator be switched on, the individual memory for different high pressure ranges to serve.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigtExemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows
Fig. 1 eine hydraulische Anlage in einer ersten Ausführungsform,1 shows a hydraulic system in a first embodiment,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform, Fig. 3 eine dritte Ausführungsform. Nach Fig. 1 ist die hydraulische Pumpe 1 durch die Saugleitung 2 mit dem Vorratsbehälter 3 verbunden, während die Druckleitung 4, 6 über einen Umschalthahn5 zu einem Hubzylinder? führt. An die Stange 9 des Hubkolbens 8 ist ein Winkelhebel 10FIG. 2 shows a second embodiment, FIG. 3 shows a third embodiment. According to Fig. 1, the hydraulic pump 1 is connected to the reservoir 3 by the suction line 2, while the pressure line 4, 6 via a switchover valve 5 to a lifting cylinder? leads. An angle lever 10 is attached to the rod 9 of the reciprocating piston 8
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angelenkt, der über eine Zugstange 11 auf ein Arbeitsgerät 12, beispielsweise den Pflug eines Schleppers "wirkt. Mit der Druckleitung 6 ist über ein Überdruckventil 13 ein Druckspeicher 14 verbunden. Vom Umschalthahn 5 führt eine Rücklaufleitung 15 zum Vorratsbehälter 3.articulated, the via a pull rod 11 on an implement 12, for example the plow of a tractor "acts. A pressure accumulator 14 is connected to the pressure line 6 via a pressure relief valve 13. Vom Switching valve 5 leads a return line 15 to storage container 3.
Zum Anheben des Pfluges 12 werden mit dem Hahn 5 die Leitungen 4, 6 miteinander verbunden, so daß der volle Pumpendruck auf den Kolben 8 einwirkt. Dabei wird der Pflug 12 rasch angehoben.To raise the plow 12, the lines 4, 6 are connected to one another with the cock 5, see above that the full pump pressure acts on the piston 8. The plow 12 is raised quickly.
Zum Senken des Pfluges wird mittels des Hahnes 5 die Druckleitung 6 mit der Rücklaufleitung 15 verbunden, so daß der Kolben 8 das Drucköl wieder aus dem Hubzylinder? verdrängen kann.To lower the plow, the pressure line 6 is connected to the return line 15 by means of the cock 5, so that the piston 8, the pressure oil again from the lifting cylinder? can displace.
Sollen z. B. die Hinterräder des den Pflug tragenden Schleppers zur Erhöhung der Bodenhaftung stärker belastet werden, so wird der Kolben 8 unter begrenzten Druck gesetzt, der nicht zum vollständigen Anheben des Pfluges 12 ausreicht, aber über längere Zeit eine gleichbleibende Kraft auf den Pflug ausübt. Es wird dabei das Gewicht des Pfluges nicht mehr ausschließlich am Boden abgestützt, sondern zum Teil mit Hilfe des Hubzylinders auf den Schlepper übertragen. Diese beschränkte Kraft wird führt, der aus einem Umschalthahn 33 und einem Hubzylinder 34 besteht. Vom Hubzylinder 34 führt eine Rücklaufleitung 35 in den Behälter 23. An die Leitung 32 ist ein Druckspeicher 36 angeschlossen. Von dem Druckregelventil 25 führt eine Rücklaufleitung 27 ebenfalls in den Behälter 23.Should z. B. the rear wheels of the tractor carrying the plow to increase grip are more heavily loaded, the piston 8 is placed under limited pressure, which is not to the full Raising the plow 12 is sufficient, but a constant force on the for a long time Plow wields. The weight of the plow is no longer supported exclusively on the ground, but partly transferred to the tractor with the help of the lifting cylinder. This limited force will which consists of a switchover valve 33 and a lifting cylinder 34. From the lifting cylinder 34 leads a return line 35 into the container 23. A pressure accumulator 36 is connected to the line 32. A return line 27 also leads from the pressure regulating valve 25 into the container 23.
Die Pumpe 21 fördert in die Leitung 26, betätigt dabei den Hubzylinder 28 und lädt den Druckspeicher 30 bis zu einem Höchstdruck auf, bei demThe pump 21 delivers into the line 26, actuates the lifting cylinder 28 and loads the pressure accumulator 30 to a maximum pressure at which
ίο das Druckregelventil 25 die Leitung 26 abschaltet und die Druckleitung 24 unmittelbar mit dem Rücklauf 37 verbindet. Der Hubzylinder 28 wird dann vom Druckspeicher 30 betätigt. Fällt der Druck im Hauptkreis auf einen Wert, der nicht mehr zum Antrieb des Hubzylinders 28 ausreicht, so schaltet das Druckregelventil 25 wieder um und läßt neues Drucköl von der Druckleitung 24 in die Leitung 26 strömen, wobei der Druckspeicher 30 erneut aufgeladen wird. Der mit dem Druckspeicher 36 versehene Nebenkreis ist für einen niedrigeren Druck als der des Hauptkreises ausgelegt. Das Überdruckventil 31 verbindet den Nebenkreis und den Druckspeicher 36 nur so lange mit der Leitung 26, als deren Druck unterhalb des für den Nebenkreis vorgesehenen Grenz-ίο the pressure control valve 25 switches off the line 26 and the pressure line 24 connects directly to the return 37. The lifting cylinder 28 is then from the pressure accumulator 30 actuated. If the pressure in the main circuit falls to a value that is no longer used to drive the Lifting cylinder 28 is sufficient, the pressure control valve 25 switches over again and lets new pressure oil from of the pressure line 24 flow into the line 26, the pressure accumulator 30 being charged again. The secondary circuit provided with the pressure accumulator 36 is for a lower pressure than that of the Main circle designed. The pressure relief valve 31 connects the secondary circuit and the pressure accumulator 36 only with line 26 as long as its pressure is below the limit provided for the secondary circuit
das begrenzte Anheben erforderlichen Drucks den Speicher 14 von der Leitung 6 ab. Der Speicher 14 wird bei jedem Anheben des Pfluges also nur mitthe limited increase in the required pressure, the accumulator 14 from the line 6 from. The memory 14 is only with each time the plow is raised
laufleitung 15 verbunden wird, so läuft das von der Pumpe 1 kommende Drucköl drucklos um und der Druckspeicher 14 stellt in der Leitung 6 und demRunning line 15 is connected, the pressure oil coming from the pump 1 circulates without pressure and the Pressure accumulator 14 is in line 6 and the
nun von dem Druckspeicher 14 aufgebracht. Das 25 druckes liegt. Wird der Druck höher, so schließt das Überdruckventil 13 schließt bei Erreichen des für Ventil 31 die Leitung 32 ab und der Speicher 36 betätigt allein den Hubzylinder 34.now applied by the pressure accumulator 14. The 25 pressure lies. If the pressure increases, it closes Pressure relief valve 13 closes line 32 when valve 31 is reached and memory 36 is actuated the lifting cylinder 34 alone.
Die Bauteile des Nebenkreises können somit leichter und billiger gebaut sein als die Elemente desThe components of the secondary circuit can thus be built lighter and cheaper than the elements of the
diesem begrenzten Druck aufgeladen. Wenn nun 30 Hauptkreises. Dies ist besonders vorteilhaft für durch den Hahn 5 die Druckleitung 4 mit der Rück- hydraulische Anlagen, bei denen ein Hubzylindercharged this limited pressure. If now 30 main circle. This is especially beneficial for through the cock 5 the pressure line 4 with the return hydraulic systems, in which a lifting cylinder
einen hohen Druck benötigt, ein anderer Hubzylinder aber mit niedrigerem Druck auskommt.requires a high pressure, but another lifting cylinder can do with lower pressure.
Nach Fig. 3 ist die Pumpe 41 über die Saug-According to Fig. 3, the pump 41 is via the suction
Hubzylinder7 den zum begrenzten Anheben nötigen 35 leitung 42 mit dem Behälter 43 verbunden. Sie fördert
Druck her. Führt man über den Hahn 5 dem Hub- über die Druckleitung 44 Drucköl zu einem Druckzylinder?
wieder den vollen Pumpendruck zu, so
schaltet das Druckventil 13 den Druckspeicher 14 ab.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Druckspeicher 14 nur für einen begrenzten Druckbereich 40
bemessen zu werden braucht, der kleiner ist als der
volle Förderdruck der Pumpe.Lifting cylinder 7 is connected to the line 42 with the container 43, which is necessary for the limited lifting. It encourages pressure. Do you feed pressurized oil via the cock 5 of the lift via the pressure line 44 to a pressure cylinder? again to full pump pressure, like that
the pressure valve 13 switches off the pressure accumulator 14.
This arrangement has the advantage that the pressure accumulator 14 is only used for a limited pressure range 40
needs to be measured which is smaller than that
full delivery pressure of the pump.
Beim drucklosen Umlauf des Öls durch die Druckleitung 4 und die Rücklaufleitung 15 können von der
Pumpe 1 herrührende Unregelmäßigkeiten zu Schwin- 45 leitung 54 mit dem Vorratsbehälter verbunden,
gungen des Drucköls führen, die lästige Geräusche An die Druckleitung 46 sind mittels der Über-When the oil circulates without pressure through the pressure line 4 and the return line 15 can of the
Pump 1 originating irregularities to vibrating line 45 connected to the storage tank, feed lines of the pressurized oil, the annoying noises to the pressure line 46 are by means of the over-
und Energieverluste hervorrufen. Dies kann durch druckventile 55, 57 zwei Druckspeicher 56, 58 und einen zweiten Druckspeicher 17 vermieden werden, unmittelbar ein dritter Druckspeicher 59 angeder über ein zweites Überdruckventil 16 mit an die schlossen.and cause energy losses. This can be done by pressure valves 55, 57 and two pressure accumulators 56, 58 a second pressure accumulator 17 can be avoided, a third pressure accumulator 59 directly via a second pressure relief valve 16 with the closed.
Druckleitung angeschlossen ist. Der Druck des Spei- 50 Der Druckspeicher 56 ist für einen Arbeitsbereich
chers 17 entspricht etwa dem Leerlaufdruck. Der von 15 bis 20 at ausgelegt; steigt der Druck in der
Speicher 17 wird mit Hilfe des Überdruckventils 16 Leitung 46 über 50 at an, so wird der Druckvon
der Druckleitung 4 getrennt, sobald der darin
herrschende Druck über den Leerlaufdrack steigt.Pressure line is connected. The pressure of the storage 50 The pressure storage 56 is for a work area chers 17 corresponds approximately to the idle pressure. The designed from 15 to 20 at; If the pressure in the accumulator 17 rises above 50 at with the aid of the pressure relief valve 16 line 46, the pressure is separated from the pressure line 4 as soon as it is in it
The pressure prevailing over the idle rack rises.
Während des Leerlaufs gleicht der Druckspeicher 17 55 bis 120 at ausgelegt; sein Überdruckventil 57 trennt in der Druckleitung 4 entstehende Druckschwan- ihn von der Leitung 46, wenn deren Druck über kungen aus. Bei höheren Drücken ist diese Wirkung 120 at ansteigt. Der Druckspeicher 59 ist für 100 nicht erforderlich.During idling, the pressure accumulator 17 is designed to be 55 to 120 at; his pressure relief valve 57 separates Pressure fluctuations arising in the pressure line 4 from the line 46 when its pressure is above notices. At higher pressures this effect increases by 120 at. The pressure accumulator 59 is for 100 not mandatory.
Nach Fig. 2 ist die Pumpe 21 über die Saugregelventil 45, an das eine Druckleitung 46 angeschlossen ist. Diese führt zu einem Umschalthahn 47, der mit einem doppelt wirkenden Hubzylinder 48 durch Leitungen 49, 50 verbunden ist. Mit der Stange 52 des Kolbens 51 ist wiederum ein Arbeitsgerät verbunden. Von dem Druckregelventil 45 führt eine Rücklaufleitung 53 zum Behälter 43. Der Umschalthahn 47 ist ebenfalls durch eine Rücklaufspeicher 56 durch das Überdruckventil 55 von dieser Leitung getrennt. Der Druckspeicher 58 ist für 40According to FIG. 2, the pump 21 is connected via the suction control valve 45 to which a pressure line 46 is connected is. This leads to a switchover valve 47 which is equipped with a double-acting lifting cylinder 48 is connected by lines 49, 50. With the rod 52 of the piston 51 is in turn a working device tied together. A return line 53 leads from the pressure control valve 45 to the container 43. The switchover valve 47 is also through a return accumulator 56 through the pressure relief valve 55 of this Line disconnected. The pressure accumulator 58 is for 40
120 at ansteigt. Der Druckspeicher 59 ist bis 300 at bemessen. Das Druckregelventil 45 schaltet bei einem über 300 at steigenden Druck die Lei-120 at increases. The pressure accumulator 59 is dimensioned up to 300 atm. The pressure control valve 45 switches if the pressure rises to over 300 at
leitung 22 mit dem Behälter 23 verbunden. Sie fördert 60 tung46 ab und verbindet die Leitung 44 unmittelbarline 22 connected to the container 23. It promotes 60 tung46 and connects the line 44 directly
über die Druckleitung 24 und das Druckregelventil 25 in die anschließende Druckleitung 26. Diese führt zu einem Umschalthahn 27 und einem Hubzylinder 28 eines Hauptkreises, der über eine Rücklaufleitung 29 mit dem Behälter 23 verbunden ist. An die Leitung 26 ist ein Druckspeicher 30 angeschlossen. Außerdem ist die Leitung 26 über ein Überdruckventil 31 mit einer Leitung 32 verbunden» die zu einem Nebenkreis mit dem Rücklauf 53.Via the pressure line 24 and the pressure regulating valve 25 into the subsequent pressure line 26. This leads to a changeover valve 27 and a lifting cylinder 28 of a main circuit, which via a return line 29 is connected to the container 23. A pressure accumulator 30 is connected to the line 26. Also is the line 26 is connected to a line 32 via a pressure relief valve 31 which leads to a secondary circuit with the return 53.
Mit HiMe des Umschalthahnes 47 kann auf bekannte Weise die Leitung 46 oder die Rücklaufleitung 54 mit einer der Leitungen 49 oder 50 verbunden werden, so daß der Kolben 51 entweder nach rechts oder links verschoben wird. Mit der dargestellten Anordnung ist nun für den ganzen Druckbereich von 15 bis 300 at, in dem der Hubzylinder 48With the HiMe of the switching valve 47, the line 46 or the return line can in a known manner 54 are connected to one of the lines 49 or 50, so that the piston 51 either after moved right or left. The arrangement shown is now for the entire printing area from 15 to 300 at, in which the lifting cylinder 48
betrieben wird, für die ausgleichende Wirkung eines Speichers gesorgt. Auf den Kolben 51 von außen kommende Stöße oder sonstige Belastungen können daher nicht zu einer Belastung der Leitungen führen, sondern werden elastisch von dem Speicher aufgenommen, der für den im Augenblick herrschenden Druck bemessen ist.is operated, ensures the balancing effect of a storage tank. On the piston 51 from the outside Impending impacts or other loads can therefore not lead to a load on the lines, but are elastically absorbed by the memory that governs the moment Pressure is measured.
Claims (6)
USA.-Patentschriften Nr. 2 300722, 2138 125.Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,300,722, 2138,125.
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DEB41940A DE1149615B (en) | 1956-09-29 | 1956-09-29 | Hydraulic power transmission system with pressure accumulator |
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