DE1653414C3 - Hydraulische Spannvorrichtung für das dicht schließende Anpessen von Spritz kopfteilen eines Kautschukextruders - Google Patents
Hydraulische Spannvorrichtung für das dicht schließende Anpessen von Spritz kopfteilen eines KautschukextrudersInfo
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- DE1653414C3 DE1653414C3 DE19671653414 DE1653414A DE1653414C3 DE 1653414 C3 DE1653414 C3 DE 1653414C3 DE 19671653414 DE19671653414 DE 19671653414 DE 1653414 A DE1653414 A DE 1653414A DE 1653414 C3 DE1653414 C3 DE 1653414C3
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Spannvorrichtung für das dicht schließende Anpressen
von Spritzkopfteilen eines Kautschukextruders mit einem Druckübersetzer mit einem mit einem gasförmigen
Antriebsdruckmittel beaufschlagbaren ersten Pumpenteil zum Antrieb einer mit dem ersten
Pumpenteil gekuppelten zweiten Druckflüssigkeitsschubkolbenpumpe mit gegenüber der wirksamen
Druckfläche des ersten Pumpenteils nennenswert kleinerer Druckfläche zur zeitweiligen Förderung eines
flüssigen Druckmediums zu einer Abnahmestelle an der Spannbacke des Spritzkopfes bei einer Druckhöhe,
die etwa im umgekehrten Kolbendruckflächenverhältnis größer ist als der Druck des gasförmigen
Antriebsdruckmittels, sowie mit dem ersten Pumpenteil vorgeschalteten Druckeinstelleinrichtungen und
einer Umschalteinrichtung zur wahlweisen Beaufschlagung des ersten Pumpenteils mit mindestens zwei
verschiedenen Gasdrücken.
Vorrichtungen der genannten Art kommen besonders dort zum Einsatz, wo das abgegebene flüssige
Druckmedium verhältnismäßig sehr hohe Drücke hat, die über längere Zeit unverändert aufrechterhalten
werden sollen, währenddessen die Fördermenge sehr gering ist. Dieses ist der Fall bei Spannbacken, auf
die große Kräfte wirken, wie z.B. am Spritzkopf von Kautschukextrudern, bei denen der aufklappbare Teil
des Spritzkopfes dem hohen Innendruck des zähflüssigen Kautschuks widerstehen und gleichzeitig eine
gute Abdichtung gewährleisten muß. Während die hohen Drücke insbesondere zum Verriegeln der
Spannbacken dienen, kann das Lösen dieser Spannbacken zweckmäßig mit geringeren Drücken erfolgen.
Es wird angestrebt, daß diese geringeren Drücke von derselben Vorrichtung geliefert werden. Hierzu
könnte man Reduzierventile verwenden, jedoch ist
Störanfälligkeit unter den hohen Ausgangsdrücken zu groß.
Zur Erzeugung der hohen Spanndrücke kommen jjbficbe Kolben- oder Rotationspumpen ohne ZwischenschaUsmg eines Speichers nicht in Frage, da beim
dauernden Arbeiten einer solchen Pumpe gegen den hoben Druck ohne Abgabe einer äußeren Arbeitsleistung eine starke Erwärmung des Öls und Verschteißeiscbeinungen an den Ventilen die Folge wären. Die
Z;wischensch?!tung eines Speichers mit Luft- oder Gaspolster ist ebenfalls schwierig, weil wegen der hohen Drücke besonders strenge Sicherheitevorschriften
notwendig sind. Auch die Störanfälligkeit der zugehörigen Steuerventile ist bei solch hohen Drücken sehr
i. Durch Versuche wurde festgestellt, daß für die gef schilderten Betriebsverhältnisse an sich bekannte
Pumpen geeignet sind mit einem diwkgasbeaufi· sdiiagten ersten Pumpenteil mit einem ersten Zylinder und Kolben sowie Kolbenstange, zum Antrieb eines über die Kolbenstange mit diesem gekuppelten
zweiten Pumpenteils mit zweitem Zylinder und Kolben von gegenüber der Druckfläche des ersten Kolbens nennenswert kleinerer Druckfläche, der zur Abgebe eines flüssigen Druckmediums mit mindestens
einer Druckhöhe dient, wobei die Druckhöhe etwa im umgekehrten Kolbendruckflächenverhältnis größer ist als die Höhe des Drucks des Druckgases.
Eine aus der schweizerischen Patentschrift 224 724
bekannte Einrichtung dieser Art bezieht sich auf eine Pumpanlage zur Förderung von Flüssigkeiten auf hohen Druck mit mindestens zwei Hochdruckförderkolben, die von je einem Antriebskolben betätigt werden,
die von einer unter vergleichsweise niedrigerem Druck stehenden, mittels einer Rotationspumpe zugefuhrten Flüssigkeit angetrieben werden, wobei der
Förderdruck der Hochdruckkolben durch Veränderung eines Solldrucks der Antriebsflüssigkeit mittels
; eines einzigen Druckregelventils geregelt wird.
Es handelt sich hier um ein Doppelpumpenaggre-
s gat, welches die Förderung eines pulsationsfreien
Druckstroms zur Aufgabe hat, wonach die Förderung der Hochdruckkolben stoßfrei ist und die Umkehr der
Förderkolben sich im Drucknetz nicht fühlbar macht. Auch hat diese bekannte Anlage eine Umsteuerk vorrichtung, die eine negative Überdeckung aufweist,
so daß die Zufuhr von Antriebsflüssigkeit zum einen Antriebskolben beginnt, bevor die Zufuhr zum anderen Antriebskolben aufhört.
Weiterhin beschreibt das deutsche Patent 1259 709
ein Ventil zur Steuerung eines Druckmediums zum Antrieb einer Pumpe mit mindestens zwei verschieden
hohen Pumpenförderdrücken. Der Zustrom des Antriebsdruckmittels zum Antriebsteil der Pumpe wird
bei höheren oder niedrigeren Pumpenförderdrücken unterbrochen, je nachdem, ob ein gegen eine höhere
. oder niedere Feder- oder Gewichtsbelastung öffnendes Ventilteil den Zustrom des Antriebsdruckmittels
.zu dem Druckraum bestimmt, über den von einer IkI durch eine Kegelfeder unterstützten Membrane eine
öffnung im Eintrittskanal für das Antriebsdruckmittel
gesperrt wird.
Das Antriebsdruckmittel wirkt normalerweise auf den von der höheren Federkraft gesteuerten Teil des
Ventils. Falls die Pumpe mit einem geringeren För-.:-..v.-'<>dferdruck arbeiten soll, wird der Weg des Antriebsäiuckmittels über ein Absperrmittel auf den von der
niedrigeren Federkraft gesteuerten Teil des Ventils
freigegeben.
Diese bekannte Einrichtung ist für den hier vorliegenden Anwendungsfall nicht brauchbar. Es wird
nämlich beim Erreichen eines bestimmten Pumpenförderdrucks der Zustrom des Antriebsmittels unter
brochen, d.h. die Pumpe wird für einen bestimmten Zeitraum abgeschaltet und erst dann wieder zugeschaltet, wenn der Pumpenförderätrom einen bestimmten Druckwert unterschritten hat. Dies setzt
aber erfahrungsgemäß das Vorhandensein eines Druckspeichers voraus, auf den, wie bereits dargelegt
wurde, bei sehr hohen Pumpendrücken ausdrücklich verzichtet werden muß. Eine mit dem bekannten
Ventil gesteuerte Anlage ist folglich für sehr hohe 1S PuiBpendrücke nicht verwendbar. Auch hat das zeitweise Abschalten der Pumpenförderung den Nachteil,
daß das Verriegeln des Spritzkopfes eines Kautschukextruders nicht mit der dafür erforderlichen Sicherheit
durchgeführt werden kann, da das zeitweilige Nacha° lassen des Spanndrucks zum unerwünschten öffnen
des aufklappbaren Teils des Spritzkopfes führen kann,
wobei Werkstoff ^uS den Fugen des Spritzkopfes austreten würde und die Maßgenauigkeit des Extrudates
nicht mehr gewahrt wäre.
a5 Es besteht noch ein weiterer, steuerungstechnischer
Nachteil. Bei der bekannten Einrichtung sind die beiden in einem Gehäuse zusammengefaßten Druckminderventile parallel geschaltet, wobei das den höheren
Druckbereich steuernde Ventil funktionsmäßig ausgeschaltet wird, sobald über eine Absperrvorrichtung
eine Verbindungsleitung zu dem den niedrigeren Druckbereich steuernden Ventil geöffnet wird.
Die gezeigte Umschaltung ist verhältnismäßig umständlich, da die Absperrvorrichtung mittels eines
Schraubenschlüssels betätigt werden muß, was in automatisierten Produktionsbetrieben nicht erwünscht
ist. Die Umschaltung dieser Steuerung ist auch nicht durch eine Folge von unterschiedlichen Arbeitsabläufen steuerungsmäßig festgelegt. Vielmehr sind an einem Ventil der bekannten Art auch willkürliche Ein
griffe in den Steuerungsablauf denkbar und möglich, so daß der Einsatz eines solchen Ventils in der hydraulischen Spannvorrichtung für einen Spritzkopf wegen
mangelnder Betriebssicherheit nicht in Frage kommt. Den beiden vorgenannten Schriften zum Stande der
Technik ist gemeinsam die technische Lehre, wie unterschiedliche Druckhöhen eines Antriebsmittels zur
Erzeugung von hohen Arbeitsdrücken in einem Verbraucherkreislauf erzeugt werden können. Beide
Lehren lassen jedoch vermissen, wie die unterschiedliche Einstellung der Antriebsdruckmittel in sinnfälliger, sicherer und zwangläufiger Weise von den Erfordernissen im Arbeitskreislauf her vorgenommen
werden kann. Ein Hinweis auf die zwischen dem Arbeits- und dem Antriebskreislauf bestehenden wir
kungsmäßigen Zusammenhänge wird nicht gegeben. Darüber hinaus ist aus der FR-PS 1402104 ein hydropneumatischer Druckübersetzer mit Pumpe zur
automatischen Konstantförderung eines Druckmittelstroms bekannt. Die Pumpe besteht aus einer hy
draulischen Zylindereinheit, einer damit festverbundenen pneumatischen Zylindereinheit mit gegenüber
der ersten Einheit vergrößerter wirksamer Kolbenfläche und einer die pneumatische Einheit nach oben
abschließenden Vorsteuereinheit mit einer Mehrzahl von insbesondere nebeneinander angeordneten Vorsteuerschiebern und Organen. Die Vorsteuereinheit
steuert den aus einem pneumatischen Druckregler zu-
fließenden Strom der Arbeitsluft auf die Bodenfläche tung auf bestimmte verschiedene Druckhöhen des
des pneumatischen Arbeitskolbens, der seinerseits flüssigen Druckmediums an bestimmten, verschiededen
hydraulischen Pumpenkolben zur Erzeugung des nen Abnahmestellen.
Druckmittelstroms betätigt. Zum Ansaugen der hy- Bei dieser Ausführungsart ist es möglich, mit einer
draulischen Flüssigkeit wird der pneumatische Ar- 5 einzigen Umschaltung jeweils eine bestimmte Abnahbeitskolben
durch den ständig auf eine verkleinerte mestelle mit einem flüssigen Druckmedium von ganz
Ringfläche gegenüber der Bodenfläche einwirkenden bestimmter Druckhöhe zu versorgen, wenn man die
Druckluftstrom gehoben, während der Zylinderraum diesbezüglichen Gasdrücke zur Beaufschlagung des
an der Bodenfläche durch die Vorsteuereinheit ersten Pumpenteils zuvor eingestellt hat. Diese vordrucklos
gemacht wird. Nach Erreichen eines der 10 herige Einstellung kann für bestimmte Betriebsver-Druckhöhe
des pneumatischen Arbeitsdrucks ent- hältnisse ständig oder für eine gewisse Zeit dieselbe
sprechenden Flüssigkeitsdrucks im hydraulischen bleiben, so daß das Umschalten sehr einfach durch-Teil,
kommt die Pumpenförderung zum Stillstand und führbar ist. Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben,
setzt danach selbsttätig wieder ein, wenn der hydrauli- daß nur eine einzige Pump«: nötig ist, um diese versehe
Flüssigkeitsdruck unter den ihm entsprechenden 1S schiedenartigen Beaufschlagungen auf einfache Weise
pneumatischen Druck abgesunken ist. Eine Änderung und zuverlässig durchführen zu können,
des hydraulischen Drucks kann nur durch Änderung Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung
des hydraulischen Drucks kann nur durch Änderung Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung
des pneumatischen Arbeitsdrucks von außen her er- besteht die Umschalteinrichtung aus einem Dreireicht
werden. wegeventil und einem Zweiwegeventil und das Um-
Mit der durch das extreme Flächenverhältnis am *° schaltventil uus einem Vierwegeventil, von dem zwei
pneumatischen Arbeitskolben erzielbaren Einfach- Verbindunf sleitungen zu den Abnahmestellen abgewirkung
soll eine beträchtliche Einsparung am pneu- hen, von denen abhängig von der jeweiligen Schaltmatischen
Fördermittel erzielt werden. Von dieser stellung des Umschaltventils jeweils nur die eine oder
Lehre geht die vorliegende Erfindung aus und zeigt die andere mit der Förderseite des zweiten Pumpenin
einer vorteilhaften Weiterbildung, wie das Um- a5 teils verbunden ist.
schalten auf niedrigere Arbeitsdrücke erfolgt. Bei dieser Ausführungsart erfolgt das Spannen der
schalten auf niedrigere Arbeitsdrücke erfolgt. Bei dieser Ausführungsart erfolgt das Spannen der
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- beispielsweise genannten Spannklammern mittels
steht darin: Spannzylindern stets mit hohem Druck des flüssigen
Ausgehend von zwei möglichen Niederdruckberei- Druckmediums, der gegebenenfalls sehr hoch sein
chen im Antriebsteil eines bekannten Drucküberset- 3° kann. Die Spannzylinder können dann ohne weiteres
zers sollen zwei unterschiedliche Drücke eines flüssi- mit diesem hohen Druck in gespanntem Zustande gegen
Hochdruckmediums erzeugt werden, wobei in halten werden, so daß man sie zum ständig dicht
Abhängigkeit vom hochdruckseitigen Einschalten schließenden Anpressen des aufklappbaren Teils des
dieser Drücke eine Umschaltung des Antriebsmittels Spritzkopfes verwenden kann, auch wenn dieser Teil
im Niederdruckteil erfolgt. 35 beim Spritzen zähflüssiger Materialien unter sehr ho-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß die hem Innendruck steht. Das Lösen der Spannzylinder
Umschalteinrichtung durch eine Kupplung mit einem kann mit sehr viel kleinerem Druck des flüssigen
dem zweiten Pumpenteil nachgeschalteten Umschalt- Druckmediums erfolgen, der beispielsweise 10 bis
ventil zur wahlweisen Beaufschlagung von mindestens SOmal so klein ist. Die Spannzylinder haben zwei Zuzwei
verschiedenen Abnahmestellen verbunden. 40 leitungen, von denen die eine zur Kolbenbodenseite
Durch diese Maßnahme wird auf besonders ein- und die andere zur Kolbenstangenseite führt. Die
fache und sichere Weise erreicht, daß mit dem Um- Kolbenbodenseite ist stets leichter abzudichten, da sie
schalten des im Hochdruckkreislauf zu den Spannzy- nur eine Dichtungsstelle hat. Die Kolbenstangenseite
lindern befindlichen Schiebers gleichzeitig das Um- hat demgegenüber zwei Dichtungsstelien. Somit ist es
steuern der niederdruckseitigen Druckreduzierventile 45 zu empfehlen, den hohen Druck, demgegenüber eine
einhergeht, die das gasförmige Antriebsmittel den Er- Abdichtung ohnehin schwieriger ist, der Kolbenbofordernissen
der jeweiligen Arbeitsaufgabe genau an- denseite zuzuleiten, während der geringere Druck der
passen. Kolbenstangenseite zugeleitet werden kann, ohne daß
Gegenüber dem einschlägigen Stande der Technik man mit ernsten Abdichtungsstn zu
weist diese Ausbildung den Vorteil auf, daß sie einmal 50 kämpfen hat. Auch bei dieser Ausführungsart ist es
auf besonders energiesparende Weise die Erzeugung von besonderem Vorteil, daß die Pumpe in doppelter
eines beachtlich hohen Druckstroms von annähernd Weise ausgenotzt werden kann, indem mit der erfin-
500 atü, wie er auch m d^ neuzeitlichen Hochdruck- dungsgemäSen Vorrichtung das flüssige Dreckmehydraulik noch nicht aDtägfich ist, ermögficht, bei- ditmi einmal oat hohem Druck der Kolbenbodenseite
spielsweise zum Zwecke der Erzeugung großer S5 und das andere Mal mit geringem Druck der Kolben-
Spannkräfte, wie sie zum Verriegeln der Spa- Stangenseite zugeleitet wird, wobei nor ein emzqser
mern eines Spritzkopfes, der unter sehr hohem Innen- Hebel betätigt zn werden braucht, der infolge der
druck steht, benötigt werden, and daß andererseits obennten Kupplung zugleich das erste Ummit dergleichen Einrichtung and auf ebenso energie- schaltventil and das zweite Umschaltventil betätigt,
spaieude Weise die zom Lösen und Offenhalten der *>
Die Druckfläche des Kolbens des erste· Pompen-Spannklammern vergleichsweise geringeren Aibeüs- teäs steht vorteQhafterweee zur DmckfiäelK des KoI-
drücke durch einfache Umschaltung errekhbar sind. bem des zweiten PompenteOsm einem Verfaältais von
gemäßen Vorrichtung iit ehre mecham»che Kupplung Etwa in diesem Verhältnis steht dann immer die
zwadien dem eisten Umsdi^tventil und dem zweiten «5 Druckhöhe e^ flüssigen Druckmediums zur Höhe des
ctntil, so daS die Umschaltung auf be- Drucks des Druckgases.
stimmte vdsduedeue Druckbeieiche des gasförmigen Zwischen dem ersten Pumpenteil und der ersten
Autriebsdnickinittels emhergeht mit der Umschal- Umschalteinrichtung ist zweckmä
em Um-
steuerventil zwischengeschaltet, mit dem abhängig von der Bewegung des Kolbens des ersten Pumpenteils dessen Beaufschlagung abwechselnd von der einen und der anderen Seite bewirkt wird.
Hierdurch wird erreicht, daß der Kolben des ersten S Pumpenteilseine hin und her gehende Bewegung ausführt. Infolge der obengenannten Kupplung führt
auch der Kolben des zweiten Pumpenteils eine hin und her gehende Bewegung aus, durch die das flüssige
Druckmedium in die Austrittsleitung des zweiten Pumpenteils gepumpt wird. Ist nach einiger Zeit das
Volumen der mit dieser Leitung in Verbindung stehenden Zylinderräume der als Beispiel angenommenen Spannzylinder mit dem flüssigen Druckmedium
gefüllt, so geht die Fördermenge zwangläufig auf Null. Die Pumpbewegung hört dann von selbst auf, und es
stellt sich der stationäre Druck in der Austrittsleitung und in den Zylinderräumen ein, dessen Höhe etwa
im umgekehrten Kolbendruckflächenverhältnis größer ist als die Höhe des Druckgases, mit dem der KoI- »°
ben des ersten Pumpenteils beaufschlagt ist. Hat man die Höhe des Drucks des Druckgases auf einen entsprechenden Wert eingestellt, so ist der stationäre
Druck des flüssigen Druckmediums von der gewünschten Höhe. »5
Zweckmäßig ist eine Ausbildung des ersten Dreiwegeventils als Wechselventil, dem einerseits das Gas
geringen Drucks und andererseits unter Vorschaltung des Zweiwegeventils mit Durchfluß-Nullstellung und
Umlauf-Sperrstellung das Gas höheren Drucks zuleitbar ist, wobei in der Umlauf-Sperrstellung des Zwei-Wegeventils durch den geringen Druck die Rückschlagklappe im Wechselventil zu einer Niederdruckleitung und zu einer Verbindungsleitung zum ersten
Pumpenteil hin geöffnet wird, während in der Durchfluß-Nullstellung des Zweiwegeventils durch den hohen Druck die Rückschlagklappe zur Niederdruckleitung hin geschlossen und zur Hochdruckleitung und
zur Verbindungsleitung zum ersten Pumpenteil hin geöffnet wird.
Diese Steuerung arbeitet mit verhältnismäßig kleinen Drücken und steuert auf diese Weise die verhältnismäßig sehr hohen Drücke des flüssigen Druckmediums, welch letztere beispielsweise lOOmal so groß
sein können. Da die Steuerorgane und zwar insbesondere das Wechselventil nur die verhältnismäßig niedriges Gasdrücke zu bewältigen haben, ist ein zuverlässiges Arbeiten bei geringem konstruktiven Aufwand
gewänrleistet.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Vorrichtung wird m der Umlauf -SperrsteBung des Zweiwegeventils die Verbindimgsleitfeng zum Wechsel
ventil drucklos.
Hierdurch ist das einwandfreie Arbeiten des Wechselventils gegeben, wenn durch Schließen des Zwei- SS
Wegeventils die Umschaltung vom höheren Gasdruck auf den geringeren Gasdruck vorgenommen wird. Ein
entsprechendes Umschalten vom nen Gasdruck auf den höheren Gasdruck ist nicht nötig, da
der höhere Gasdruck stets gegen den geringeren Gasdnsck die Rückschlagklappe des Wechselventils betätigt.
Der Hochdruckleitung ist ein den Netzdruck des Druckhrftnetzes etwas auf den höheren Gasdruck
herabsetzendes Dracknrindervent9 and der Nieder- «5
druckleitung ist ein dem Druckminderventil nachgeordnetes zweites Druckminderventil vorgeordnet, das
Gasdruck nochmals herabsetzt auf den geringeren Gasdruck.
Bei dieser Ausführungsart benötigt man nur eine einzige Gasdruckquelle und kann sich daraus die gewünschten Gasdrücke und daraus folgend die wesentlich höheren (z. B. lOOmal so großen) Drücke des flüssigen Druckmediums leicht herstellen. Gemäß den
einleitenden Ausführungen wurden Druckminderventile, wenn sie unmittelbar in den Hochdruckleitungen eingebaut sind, konstruktiv aufwendig sein und
dennoch nicht zuverlässig arbeiten. Die Verwendung von Druckminderventilen bei den verhältnismäßig
geringen Gasdrücken ermöglicht demgegenüber einfache Konstruktionen, die zugleich sehr zuverlässig
arbeiten.
Die jeweils mit der Ausgangsseite des zweiten Pumpenteils nicht verbundene Verbindungsleitung ist
vorteilhafterweise mit einer Abflußleitung verbunden, um so das drucklose Abfließen des Mediums aus dieser Leitung unc" aus den mit dieser Leitung in Verbindung stehendf η Zylinderräumen zu ermöglichen.
Dieses Vierwegeventil ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das einzige Umschaltorgan, das sich
im Hochdruckteil befindet. Ein solches Vierwegeventil ist aber verhältnismäßig einfach in robuster Ausführungsform herzustellen und erfordert keine empfindlichen Einregulierungen oder Ventilsitze. Will
man das flüssige Druckmedium immer wieder verwenden, so kann man die genannte Abflußleitung in
einen Behälter münden lassen, aus dem der zweite Pumpenteil das Druckmedium jeweils wieder ansaugt.
In der Zeichnung ist schematisch ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Pumpe besteht aus einem ersten Pumpenteil 1 mit einem ersten Zylinder 2 und einem ersten Kolben 3 sowie mit einer Kolbenstange 4; ferner aus einem zweiten Pumpenteil S mit einem zweiten Zylinder 6 und einem zweiten Kolben 7. Der erste
Pumpenteil 1 wird über Verbindungsleitungen 8 bzw. 9 und 10 mit Druckgas beaufschlagt. Ein Umsteuerventil 11 sorgt dafür, daß diese Beaufschlagung je
nach der Stellung des Kolbens 3 abwechselnd über die Verbindungsleitungen 9 und 10 erfolgt. Das Umsteuerventil 11 ist so eingerichtet, daß die jeweils nicht
beaufschlagte Verbindungsleitung 9 oder 10 mit der Außenluft in Verbindung steht, so daß der Überdruck
in dieser betreffenden Verbindungsleitung 9 oder 10 und im betreffenden Zylinderraum des Zylinders Z
nach außen entweichen kann. Der Kolben 3 bewegt sich somit infolge der Beaufschlagung mit dem Druckgas über die Verbindungsleitung8 abwechselnd auf
and ab. Dieselbe Bewegung fährt der Kolben 7 ans, da er mit dem Kolben 3 über die Kolbenstange 4 fest
verbanden ist. Der zweite Pumpenteil 5 pumpt dabei Drucköl aas einem Behälter 12 ober eine Leitung 13
in eine Leitung 14, durch die das Drucköl der betreffenden Abnahmestelle zugeleitet wird. Dabei verhindern Pumpenventile 15 and 16 das Zurückfließen des
Drucköls.
Die Druckfläche des Kolbens 3 kann beispielsweise etwa lOOmal so groß sein wie die Druckfläche des
Kolbens 7. Das bedeotet, daß bei einem Gasdruck in
der Verbiungsleitung 8 von etwa S a\ü m der Leitung 14 ein Öldruck von etwa SOO atü erzeugt werden
kann. Ist der Gasdruck in der Verbindungsleittmg 8 dagegen nor etwa 0,5 bis 0,1 atü, so ist der in der
Leitung 14 erzeugte Öldruck auch etsecend geringer und beträgt nur etwa 50 bis 10 atü.
Als Abnahmestellen 17 und 18 sind beispielsweise zwei parallel geschaltete Spannorgane mit Zylindern
19 und 20 und Kolben 21 und 22 vorgesehen. Eine Verbindungsleitung 23 ist jeweils mit der Kolbenbodenseite und eine Verbindungsleitung 24 mit der Kolbenstangenseite verbunden. Ein Vierwegeventil ist als
Umschaltventil 25 so geartet, daß es in der einen Stellung die Leitung 14 mit der Verbindungsleitung 23
verbindet, während zugleich die Verbindungsleitung 24 mit einer Abflußleitung 26 verbunden ist. die das
ausgeschobene Drucköl in den Behälter 12 zurücklaufen läßt; und daß es in der anderen Stellung die
Leitung 14 mit der Verbindungsleitung 24 verbindet, während zugleich die Verbindungsleitung 23 mit der
Abflußleitung 26 Verbindung hat. Zum Spannen der Spannorgane der Abnahmestellen 17 und 18 ist die
Leitung 14 mit der Verbindungsleitung 23 verbunden, und es werden die Kolbenbodenseiten beider Abnahmestellen 17 und 18 mit HochdrucVöl von beispielsweise 500 atü beaufschlagt. Von den Kolbenstangenseiten fließt zugleich das ausgeschobene öl über die
Verbindungsleitung 24 und die Abflußleitung 26 in den Behälter 12. Bei der Beaufschlagung der Kolbenbodenseiten mit Hochdrucköl arbeiten zunächst die
Pumpenteile 1 und 5 mit hin und her gehender Bewegung, bis schließlich die den Kolbenbodenseiten zugeordneten Zylinderräume der Zylinder 19 und 20, die
Verbindungsleitungen 23 und die Leitung 14 insgesamt kein Drucköl mehr aufnehmen können. Die Fördermenge wird dabei zunächst kleiner und kleiner und
schließlich Null. Damit hört dann auch die hin und her gehende Bewegung der Pumpen 1 und 5 auf, und
es baut sich in der Leitung 14 und der Verbindungsleitung 23 sowie in den den Kolbenbodenseiten zugeordneten Zylinderräumen der Zylinder 19 und 20 der
endgültige stationäre Druck auf, der im Falle des hier betrachteten Beispiels 500 atü betragen möge. Die
Pumpenventile 15 und 16 werden dabei nicht mehr beansprucht, da keine Druckölströmung mehr gegeben ist bzw. diese ganz gering ist im Maße etwa vorhandener kleiner Leckverluste. Somit sind die Pu«npenventile 15 und 16, obwohl sie mit Hochdrucköl
beaufschlagt werden, bei den hier vorgesehenen Betriebsverhältnissen nur wenig beansprucht. Eine Störanfälligkeit ist daher nicht zu befürchten.
Wenn die Spannorgane der Abnahmestellen 17 und 18 wieder gelöst werden sollen, wird das Umschaltventil 25 umgestellt, so daß nunmehr die Leitung 14
VMd^24^didi
uagsteittifig8 herabgesetzt, Sb daß aUBmehr in der
Leitung 14 und damit auch in der Verbindungsleitung 24 und in den den Kolbenstangenseiten zugeordneten
Zylinderräumen der Zylinder 19 und 20 ein entsprechend kleinerer Öldruck herrscht, der ausreicht, das
Lösen der Spannorgane der Abnahmestellen 17 und 18 zu bewirken. Das öl aus den den Kolbenbodenseiten zugeordneten Zylinderräumen der Zylinder 19
und 20 fließt dann über die Verbindungsieitungen 23 der Abflußleitung 26 in den Behälter 12. Der herab
gesetzte Gasdruck in der Verbindungsleitung 8 kann
gemäß dem vorliegenden Beispiel 0,5 bis 0,1 atü betragen, wobei dann der Öldruck in der Leitung 14
demgegenüber 50 bis 10 atü wäre.
netz 27 entnommen und zunächst über zwei Druckminderventile 28 und 29 geleitet. Der Netzdruck im
Druckluftnetz 27 möge beispielsweise 6 bis 7 atü sein. Der Druck in einer dem ersten Druckminderventil 28
nachgeschalteten Hochdruckleitung 30 möge etwa
*o 4 bis 5 atü betrager. Der Druck in einer dem zweiten
Druckminderventil 29 nachgeschalteten Niederdruckleitung 31 möge 0,5 bis 0,1 atü sein. Ein Dreiwegeventil 32 wird somit über die Niederdruckleitung
31 von der einen Seite her ständig mit dem geringeren
»5 Druck von 0,5 bis 0,1 atü beaufschlagt. Von der anderen Seite her kann es über die Hochdruckleitung 30
und eine Leitung 33 mit dem höheren Druck von etwa 4 bis 5 atü beaufschlagt werden, wenn ein Zweiwegeventil 34 geöffnet ist. Ist das Zweiwegeventil 34 geöff-
3» net, so überwiegt der höhere Druck, die Rückschlagklappe 35 des Dreiwegeventils 32 wird zur Niederdruckseite hin geschlossen und zur Hochdruckseite
hin geöffnet, und in die Verbindungsleitung 8 gelangt der hohe Gasdruck von etwa 4 bis 5 atü. Ist dagegen
das Zweiwegeventil 34 geschlossen, so ist zugleich die Leitung 33 mit der Außenluft verbunden, und der
Überdruck kann von der Hochdruckseite des Dreiwegeventils 32 nach außen entweichen. Dabei überwiegt dann der geringere Gasdruck von etwa 0,5 bis
0,1 atü in der Niederdruckleitung 31 und öffnet die Rückschlagklappe 35 zur Niederdruckseite hin. Der
geringere Gasdruck von etwa 0,5 bis 0,1 atü gelangt dann in die Verbindungsleitung 8.
dem Umschaltventil 25 erfolgt die Umschaltung der
Verbindungsleitung 8 auf verschiedene Drücke stets zusammen mit der Umschaltung der Leitung 14 auf
die entsprechenden Abnahmestellen 17 oder 18, denen das Drucköl durch die Verbindungsieitungen 23
5* bzw. 24 zugeführt wird. IMe genannte Kopplung isi
xnder Zeichnung angedeutet durch Umschalthebel 3i
und 37 and eine Kupplung 38.
Claims (9)
1. Hydraulische Spannvorrichtung für das dicht schließende Anpressen von Sprüzkopfteflen ones
Kautschukextruders mit einem Druckübersetzer mit einem mit einem gasförmigen Antriebsdruckmittel
beaufcchlagbaren ersten Pnmpentea zum Antrieb einer mit dem ersten Pumpenteil gekuppelten zweiten Druckflüssigkeitsschubkolbenpumpe
mit gegenüber der wirksamen Druckfläche des ersten Pumpenteils nennenswert kleinerer
Druckfläche zur zeitweiligen Förderung eines flüssigen Druckmediums zu einer Abnahdiestelle
an der Spannbacke des Spritzkopfes bei ewer 1S
Druckhcbe, die etwa im umgekehrten Kolbendruckflächenverhältnis
größer ist als der Druck des gasförmigen Antriebsdruckmittels, sowie mit
dem ersten Pumpenteil vorgeschalteten DruckeinsteUeinrichtungen und einer Umschalteinrichtung
zur wahlweisen Beaufschlagung des ersten Pumpenteils mit mindestens zwei verschiedenen
Gasdrücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung durch eine Kupplung
(38) mit einem dem zweiten Pumpenteil (5) nach- *5 geschalteten Umschaltventil (25) zur wahlweisen
Beaufschlagung von mindestens zwei verschiedenen Abnahmestellen (17, 18) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (38) aus einer
mechanischen Kupplung besteht.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung
aus einem Dreiwegeventil (32) und einem Zweiwegeventil (34) besteht und das Umschaltventil
(25) aus einem Vierwegeventil besteht, von dem zwei Verbindungsleitungen (23, 24) zu den
Abnahmestellen (17,18) abgehen, von denen abhängig von der jeweiligen Schaltstellung des Umschaltventils
(25) jeweils nur die eine oder die an- 4<> dere mit der Förderseite des zweiten Pumpenteils
(5) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche des Kolbens (3) des ersten Pumpenteils (1) zur
Druckfläche des Kolbens (7) des zweiten Pumpenteils (5) in einem Verhältnis von etwa 100:1
steht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Il bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem er- so
sten Pumpenventil (1) und der Umschalteinrichtung ein Umsteuerventil (11) zwischengeschaltet
ist, mit dem abhängig von der Bewegung des Kolbens (3) des ersten Pumpenteils (1) dessen Beaufschlagung
abwechselnd von der einen und der anderen Seite bewirkt wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreiwegeventil (32) als Wechselventil ausgebildet ist, dem
einerseits das Gas geringen Drucks und andererseits unter Vorschaltung des Zweiwegeventils (34)
mit Durchfluß-Nullstellung und Umlauf-Sperrstellung das Gas höheren Drucks zuleitbar ist, wobei
in der Umlauf-Sperrstellung des Zweiwegeventils (34) durch den geringen Druck die *5
Rückschlagklappe (35) im Wechselventil zu einer Niederdruckleitung (31) und zu einer Verbindungsleitung
(8) zum ersten Pumpenteil (1) hin geöffnet wird, während in der Durchfluß-Nullstellung
des Zweiwegeventils (34) durch den hohen Druck die Rückschlagklappe (35) zur Niederdruckleitung
(31) hin geschlossen und zur Hochdruckleitung (30) und zur Verbindungsleitung (3)
zum ersten Pumpenteil (1) hin geöffnet wird.
7 Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umlauf-Sperrstellung
des Zweiwegeventils(34) dessen Leitung (33) zum Wechselventil drucklos wird.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruckleitung
(30) ein den Netzdruck des Druckluftnetzes (27) etwas auf den höheren Gasdruck herabsetzendes
Druckminderventil (28) vorgeordnet ist und der Niederdruckleitung (31) ein dem Druckminderventil
(28) nachgeordnetes zweites Druckminderventil (29) vorgeordnet ist, das diesen Gasdruck
nochmals herabsetzt auf den geringeren Gasdruck.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und gegebenenfalls nach einem oder mehreren der Ansprüche
4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils mit der Ausgangsseite des zweiten Pumpenteils
(5) nicht verbundene Verbindungsleitung (23, 24) mit einer Abflußleitung (26) verbunden
ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED0053292 | 1967-06-08 | ||
DED0053292 | 1967-06-08 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1653414A1 DE1653414A1 (de) | 1971-09-16 |
DE1653414B2 DE1653414B2 (de) | 1976-03-18 |
DE1653414C3 true DE1653414C3 (de) | 1976-11-04 |
Family
ID=
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