DE1916790B2

DE1916790B2 - Hydropneumatische vorrichtung zur druckwandlung

Info

Publication number: DE1916790B2
Application number: DE19691916790
Authority: DE
Inventors: Jean Claude Tarnos; Cadoret Jean Louis Anglet; Cossou (Frankreich)
Original assignee: Societe Latimier, Herblay (Frankreich)
Priority date: 1968-04-12
Filing date: 1969-04-01
Publication date: 1971-12-16
Also published as: FR1573184A; DE1916790A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine hydropneumatische Vorrichtung zur Druckwandlung, bei der durch Zuführung niedrig verdichteter Luft öl höheren Druckes erzeugt und abgegeben wird, wobei ein Zylinder vorgesehen ist, der durch einen in ihm ver- ä schiebbaren Hauptkolben in zwei Kammern geteilt ist, nämlich in eine Luftkammer und in eine Kammer für Öl niedrigen Druckes, mit der ein Ölvorratsbehälter in Verbindung steht wobei mit dem Hauptkolben ein Hilfskolben, der im Durchmesser kleiner ist als der Hauptkolben, starr verbunden ist und der Hilfskolben in einem mit der Ölkammer des Zylinders verbundenen Hochdruckölzylinder befindliches Öl auf den höheren Druck verdichtet.

Es ist bereits, ein hydropneumatischer Druckübersetzer mit selbsttätiger Flüssigkeitsergänzung bekannt (deutsche Auslegeschrift 1259 711), bei dem ein durch Druckluft beaufschlagter Kolben und ein mit diesem hoer eine Kolbenstange verbundener hydraulischer Kolben kleineren Durchmessers vorgesehen ist, wobei die beiden Kolben in Zylindern, welche auf der gemeinsamen Kolbenstange abgewendeten Seiten der Kolben eine Druckluftkammer bzw. eine hydraulische Druckkammer bilden, bewegbar sind und wobei die Zylinder durch ein gemeinsames Gehäuse gebildet sind, das zugleich als Flüssigkeitsvorratsbehälter dient. Bei diesem bekannten Druckübersetzer ist zwischen der hydraulischen Druckkammer und dem Flüssigkeitsvorratsbehälter eine auf Druckdifferenzen ansprechende Vorrichtung angeordnet, die aus einem in einer abgestuftem Bohrung gleitenden, abgestuften Kolben besteht, der in eitiT Bohrung ein Ansaugventil und ein Druckventil aufweist, zwischen welchen eine zu einem durch die Abstufungen gebildeten Saug- und Druckraum führende Bohrung liegt. Ferner bewirkt diese bekannte Vorrichtung unmittelbar durch die in der hydraulischen Druckkammer befindliche Flüssigkeit entsprechend dem wechselnden Druck in der hydraulischen Druckkammer gesteuert jeweils im Verlauf eines vollen Arbeitstaktes (Phase steigenden Drucks · Phase fallenden Drucks) eine selbsttätige Ergänzung der in der hydraulischen Druckkammer befindlichen Flüssigkeitsmenge, und zwar unmittelbar aus dem Fliissigkeitsvorratsbehälter. Mit Hilfe dieser bekannten Vorrichtung gelingt es zwar, eine hydropneumatischc Druckübersetzung vorzunehmen, jedoch wird mit Ausübung eines konstanten Drucks auf den durch Druckluft beaufschlagten Kolben stets der gleiche Ausgabedruck erzeugt. Es ist mit diesem bekannten Druckübersetzer nicht möglich. eine in Abhängigkeit von Kolbcnhubphasen gestaffelte Druckerhöhung in bezug auf das abgegebene Drucköl herbeizuführen.

Es liegt die Aufgabe vor, eine hydropneumatische Vorrichtung der eingangs genannten Art so aiis/tibilden. daß eine gestaffelte Erhöhung ties Öldrucks in Abhängigkeit von Kolbenluibphascn erzielt werden kann. Dies soll auf relativ einfache Weise und mit geringem konstruktiven Aufwand erreicht werden.

Gelöst wird die vorstellend aufgezeigte Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgeinäß dadurch, daß der Hilfskolben bji einer einem vorbestimmten Öldruck im Zylinder entsprechenden Hublänge des Hauptkolbens in den Hochdruckzylinder eintritt und im Verlauf der weiteren Hubbewegung des Hauptkolbens und damit verbundener Hubbewegung des Hilfskolben«; das im HoclifJruckölzvlindcr befindliche Öl weiter verdichtet.

Die Erfindung bringt gegenüber dem bekannte! hydropneumati&chen Druckübersetzer den Vorteil mi sich daß bei Anwendung des Dracköls zum Hebei oder Feststellen von Gegenständen zu Beginn de eigentlichen Arbeitshubes kein Stoß ausgeübt wird da die Hebeböcke zunächst unter niedrigem Drucl ausgefahren werden können, bis sie mit dei anzuhebenden Gegenständen in Perührung korn

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sim in den Unteransprüchen aufgezeigt.

Ein Ausführnngsbeispiel der Erfindung wird nach stehend an Hand von Zeichnungen näher erläutert

Es zeiet

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine ii ihrer Ausgangsstellung befindliche hydropneuma tische Vorrichtung,

F i g. 2 die Vorrichtung gemäß F i g. 1 in der End arbeitsstellung,

F i g. 3 einen Schnitt durch die zugehörige Druck regelungseinrichtung längs der in F i g. 4 eingetrage nen Linie III-III,

F i g. 4 einen Schnitt durch die zur Vorrichtung ge hörige Druckregelungseinrichtung längs der in Fig.] eingetragenen Linie IV-IV und

Fig. 5 die Druckregelungseinrichtung gemäl Fig. 4 in ihrer Stellung mit geöffnetem Überdruck ventil.

Die in Fig. 1 dargestellte hydropneumatische Vor richtung enthält einen Zylinder 1 mit einem Boden 1 c und einem Deckel Ib.

Der in dem Zylinder 1 entlang der senkrechter Symmetrieachse bewegliche Hauptkolben 2 teilt der Zylinder in zwei Kammern auf. nämlich in eine unten Luftkammer 3 und in eine obere Kammer 4 für Ö niedrigen Druckes. Die Luftkammer 3 ist durch dii Seitenwand des Zylinders 1, durch dessen Boden 11 und durch die untere Oberfläche la des Kolbens > begrenzt. Eine Öffnung S. die mit der Luftkammer': in Verbindung steht, eignet sich für die Aufnahme einer Rohrleitungszuführung für eine Preßluft speisung. Die Kammer 4 für das öl niedrigen Drucke: ist durch die Seitenwand des Zylinders 1, durch dk obere Oberfläche 2 b des Kolbens 2 und durch der Deckel 1 h des Zylinders begrenzt.

Γη den Nuten des Hauptkolbens 2 zwischen dieserr und der Zylinderwand 1 vorgesehene Dichtungsring« stellen die Dichtheit zwischen diesen beiden Teiler sicher. Hin Ölvorratsbehälter 6, der durch eine Seitenwand (>/>. einen Deckeln« und den Deckel 1 ft de: Zylinders 1 begrenzt ist. ist über dem Zylinder 1 vor gesehen. Eine Öffnung 6c. die in dem Deckel 6« vor gesehen ist. stellt eine Verbindung zwischen den Ölvorratsbehälter 6 und der Außenluft her. Eine ir dem Deckel 1 h befindliche Öffnung 7 verbindet der öKorratsbehältcr (> mit der Kammer'! für Öl niedri gen Druckes. Die Öffnung 7 ist durch zwei senkrecht« koaxiale Zylinder Ta und Ib gleichen Durchmessen gebildet, die durch einen koaxialen Zylinder 7c vor etwas kleinerem Durchmesser getrennt sind. Eine irr innern des unteren Zylinders Ib durch eine Nadel Ii gehaltene Kugel 7 c erlaubt dabei den ungehinderter Durchfluß von Öl: sie besitzt einen etwas größerer Durchmesser als der kleine Zylinder 7c.

Der Ölvorratsbehälter 6 und die Kammer 4 für ö niedrigen Druckes stehen ferner über eine Druck regelvorrichtung 8, die an der Seitenwand des Dck kels 1 b des Zylinders 1 befestigt ist, miteinander ir

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Verbindung. Die Druckregelvorrichtung 8 steht mit ringe vorgesehen sind, die die Dichtigkeit zwischen

der Kammer 4 für Öl niedrigen Druckes über eine den betreffenden Teilen gewährleisten.

öffnung 9 und mit dem Ölvorratsbehälter 6 über eine Um die Wirkungsweise der beschriebenen liydro-

Öffnung 10 in Verbindung. Diese beiden Öffnungen pneumatischen Vorrichtung zu veranschaulichen, sei

sind dabei durch den Deckel 1 /> gebohrt; sie treten 5 nachstehend ein Zahlenbeispiel näher betrachtet.

an der Seitenwand des Deckels aus. Durch Speisung der hydropneumatisch^ Vorrich-

Die Druckregelvorrichtung 8 enthält zwei öffniin- tung mit Hilfe von Druckluft von 7 kg/cm² gelingt es

gen Sn und 8b, die den entsprechenden öffnungen 9 bei Begrenzung des Druckes in der Ölkammer auf

und 10 gegenüberliegen und in einem zylindrischen 5 kg/cm², einen Druck von 248 kg/cm² auf sechs

Hohlraum 8c münden (Fig. 4). In diesem Hohlraum to Hebeböcke auszuüben.

Sc- ist ein Überdruckventil 8 rf angeordnet. Dieses Die Wirkungsweise ist wie folgt: Die Kammern 4 Überdruckventil kann dabei zwischen zwei Stellungen und 11, das Verbindungsstück 12 und die Zuleitunhin- und herbewegt werden. In der ersten Stellung gen, welche die Hebeböcke mit öl versorgen, sind ι rennt das Überdruckventil 8 rf den Hohlraum 8 c von mit Öl gefüllt. Die Vorrichtung befindet sich dabei der Öffnung 8 b ab und verhindert damit den Öl- 15 zunächst in dem in Fig.! gezeigten Zustand. Sodurchfluß aus der Kammer 4 in den Ölvorratsbehäl- dann wird Druckluft (von 7 kg/cm-) durch die Öffter6. In der zweiten Stellung ist das Überdruckventil nung 5 in die Kammer 3 eingelassen. Der auf die 8i/ zurückgezogen, wobei es den Durchfluß des Öls Oberfläche 2« des Hpuptkolbens 2 ausgeübte Druck aus der Kammer 4 durcn die Öffnungen 9 und 8«, bewirkt dabei die Ve.vohiebung dieses Kolbens nach den Hohlraum 8 c, die Öffnungen 8Z> und 10 in den 20 oben, und zwar entgegen üer Wirkung der Schraubenölvorratsbehälter 6 hinein ermöglicht. Das Über- feder 14. Das zuvor unter geringem Druck stehende druckventil 8 rf ist durch die Wirkung einer Schrau- Öl steigt durch den vom Hauptkoiben 2 übertragenen benfeder8c stets in Richtung auf seine erste Stellung Druck nach oben. Die Kugel 7c verschließt die ihr vorgespannt. Diese Feder liegt dabei an einem An- zugeordnete öffnung im Deckel Ib, indem sie sich schlag 8/ an. Das Überdruckventil 8rf nimmt seine 25 gegen den unteren Rand des Zylinders 7c dieser öffzweite Stellung ein, wenn es durch den Öldruck in der nung anlegt. Da der Öldruck zunächst niedriger ist Kammer 4 entgegen der Wirkung der Feder 8 c zu- als der für die Druckregelvorrichtung festgelegte rückgedrückt wird. Die Spannung der Feder, die Grenzwert (von 5 kg/cm²), schließt das Uberdruckdurch den Öldruck auf das Überdruckventil, unter ventil 8rf der Druckregclvorrichtung 8 die Verbindern dieses seine zweite Stellung einnimmt, hervor- 3° dung zwischen der Kammer 4 und dem ölvorratsgerufen wird, ist mit Hilfe einer Schraube Sg einstell- behälter 6. Das Öl strömt dann zu den Hebeböcken bar. Diese Schraube Sg erlaubt, den Anschlag 8/ zu über die Kammer 11 und das Verbindungsstück 12. verschieben. Die Hebeböcke werden auf ciiese Weise mit niedri

Die in Fig. 1 dargestellte hydropncumatische Vor- gern Druck, nämlich mit einem Druck unter 5 kg/cm²

richtung enthält ferner in einem Hochdruckzylinder 35 ausgefahren, bis sie mit den z. B. anzuhebenden

21 eine Kammer 11 für Öl hohen Druckes, die durch Gegenständen in Berührung koixmcn. Der Öldruck

e!/i zylindrisches Rohr 11« gebildet ist, dessen Achse steigt sodann an, bis er schließlich den für die Öff-

mit der Symmetrieachse des Zylinders 1 zusammen- nung der Druckregelvorrichtunc 8 maßgebenden Wert

fällt. Eines der Enden des Rohres Hn ragt dabei erreicht (5 kg/cm²). Bei diesem Druckwert wird das

durch eine im Deckel 1 b des Zylinders 1 vorgesehene 40 Überdruckventil Sd der Druckrcgelvorrichtung 8.

Öffnung hindurch in die Kammer 4 für Öl niedrigen bzw. dessen Schließkörper angehoben. Dadurch wird

Druckes hinein. Das andere Ende dieses Rohres ist die aus Fig. 5 ersichtliche Verbindung zwischen der

an einem Verbindungsstück 12 befestigt, welches die Kammer 4 und dem Ölvorratsbehälter 6 hergestellt.

Kammer 11 mit den nicht in den Zeichnungen dar- Infolge dieser Verbindung gelangt das Öl aus der

gestellten Speiseleitungen für Hcbcböckc verbindet. 45 Kammer 4 durch die Druckregelvorrichtung 8 in den

Dieses Verbindungsstück 12 ragt durch den Deckel Ölvorratsbehälter 6. Der Hilfskolben 13 dringt so-

6 a des Öl vorratsbehälter¹; 6 hindurch und ist an die- dann in die Kammer 11 ein, wie dies aus Fig. 2 er-

sem befestigt. sichtlich ist. Die wirksame Oberfläche des Haupt-

Ein zum Rohr Hn koaxial verlaufender Hilfs- und Hilfskolbens ist dabei so ausgelegt, daß man bci-

kolben 13. dessen Durchmesser gleich 'in Inivn- 50 spielsweisc einen Druck von 248 kg cm² in den Hebe-

durchmesser des Rohres 11 η ist. ist auf dem Haupt- bocken erreichen kann. Auf diese Weise kontier

kolben 2 befestigt. Der Hilfskolben 13 und das Rohr Hebekräfte bis zu 6 t entwickelt werden.

Ho sind dabei derart angeordnet, daß der Hilfs- Wenn die Druckluftzufuhr unterbrochen und die

kolben 13 nach Ausführung eines bestimmten Hubes Öffnung 5 mit der Außenatmosphäre verbunden wird

in die Kammer 11 eindringt und das darin befindliche 55 sinken der Hauptkoiben 2 und der Hilfskolben 13 ab

Öl komprimiert. Dabei wird die Dichtigkeit welcher Vorgang durch die Schraubenfeder 14 unter

!wischen dem Hilfskolben 13 und dem Rohr 11« stützt wird, bis sie schließlich wieder ihre aus Fig. 1

durch eine Dichtung sichergestellt, die in einer Nut ersichtliche Stellung einnehme!}. Das in dem Ölvor

des Rohres 11 α vorgesehen ist. ratsbchälter 6 befindliche Öl läuft dann durch clic

Durch cine in dc· Kammer 4 zwischen dem Deckel 60 öffnung 7«, Ib in die Kammer 4 auf Grund de

I/i und dem Hauptkoiben 2 vorgesehene Schrauben- Schwerkraft ab. Die Kugel 7 c gibt die öffnung de

feder 14 wird auf den Kolben 2 stets ein nach unten kleinen Zylinders 7c wieder frei. Wenn der Druck it

gerichteter Druck ausgeübt. Im Zusammenhang mit der Kammer 4 unter den Öffnungsdruck der Druck

der in den Zeichnungen dargestellten hydropneuma- regelvorrichtung absinkt (5 kg/cm²), wird das Über

tischen Vorrichtung sei noch bemerkt, daß zwischen 65 druckventil 8 rf der Druckrcgelvorrichtung 8 durcl

«lon verschiedenen festen und beweglichen Teilen die Feder 8 c geschlossen, so daß verhindert wird

dieser Vorrichtung noch geeignete, in den Zcichnun- daß weiteres Öl aus der Kammer 4 über die Druck

i'cn nicht im einzelnen näher bezeichnete Dichtungs- regelvorrichtung 8 in den Ölvorratsbehälter 6 fließl

Claims

Patentansprüche:

1. Hydropneumatische Vorrichtung zur Druckwandlung, bei der durch Zuführung niedrig verdichteter Luft Öl höheren Druckes erzeugt und S abgegeben wird, wobei ein Zylinder vorgesehen ist, der durch einen in ihm verschiebbaren Hauptkolben in zwei Kammern geteilt ist, nämlich in eine Luftkammer und in eine Kammer für Öl niedrigen Druckes, mit der ein ölvorratsbehälter in Verbindung steht, wobei mit dem Hauptkolben ein Hilfskolben, der im Durchmesser kleiner ist als der Hauptkolben, starr verbunden ist und der Hilfskolben in einem mit der Ölkammer des Zylinders verbundenen Hochdruckzylinder befindliches Öl auf den höheren Druck verdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (13) bei einer einem vorbestimmten Öldruck im Zylinder (4) entsprechenden Hublänge des Hauptkolbens (2) in den Hochdruckölzylinder «0 (21) eintritt und im Verlauf der weiteren Hubbewegung des Hauptkolbens (2) und damit verbundener Hubbewegung des Hilfskolben (13) das im Hochdruckölzylinder (21) befindliche öl weiter verdichtet. »5

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kammer (4) für öl niedrigen Druckes und dem ölvorratsbehälter (6) eine Druckregelvorrichtung (8) vorgesehen ist, die einen Hohlzylinder (8 c) aufweist, in dem ein Überdruckventil (8d) verschiebbar ist, mit dem über Öffnungen (8a, Hb) die Kammer (4) für öl niedrigen Druckes mit dem Ölvorratsbehälter (6) verbindbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (8r/) durch eine an einem Anschlag (8/) anliegende, mittels einer Stellschraube (8g) einstellbare Schraubenfeder (8e) in Schließstellung vorgespannt ist, wobei der Anschlag (8/) verstellbar ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kammer (4) für öl niedrigen Druckes und dem ölvorratsbehälter (6) ein in Richtung der Kammer (4) öffnendes Rückschlagventil (7a bis Te) vorgesehen ist, das zwei senkrecht angeordnete, koaxial mit Abstand aufeinanderfolgende Zylinder (7 a, Ib) gleichen Durchmessers enthält, die durch einen weiteren koaxialen Zylinder (7c) geringeren Durchmessers getrennt sind, und daß als Verschlußteil dieses Ventils eine durch eine Nadel gehaltene Kugel (7 e) mit einem Durchmesser, der etwas größer ist als der des Zylinders (7 c), vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungsstück (12) an einem Deckel (6 a) des ölvorratsbehäiters (6) befestigt ist, über das die Verbindung zwischen der Kammer (11) für öl hohen Druckes und der zu betätigenden Vorrichtung hergestellt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen