DE4344748A1 - Druckerzeuger - Google Patents
DruckerzeugerInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F9/00—Arrangements or fixed installations methods or devices for cleaning or clearing sewer pipes, e.g. by flushing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
- F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
- F04B9/10—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
- F04B9/109—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
- F04B9/111—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members
- F04B9/113—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members reciprocating movement of the pumping members being obtained by a double-acting liquid motor
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Description
Die Erfindung betrifft einen Druckerzeuger vorzugsweise für
ein Kanalreinigungsfahrzeug.
Druckerzeuger der gattungsgemäßen Art setzt man insbesondere
zur Erzeugung von Druckwasser bei Kanalreinigungsfahrzeugen
ein. Das Druckwasser wird in eine mit einem an seinem Ende
befindlichen Düsenkopf ausgestatteten Schlauch geleitet, wo
bei das mit hoher Austrittsgeschwindigkeit aus dem Düsenkopf
ausströmende Druckwasser einerseits zum Vortrieb der Kanal
reinigungsdüse in den zu reinigenden Kanal dient und anderer
seits zur Loslösung von Verunreinigungen und zum Transport
dieser Ablagerungen im Kanal. Das dabei entstehende Schlamm
wasser mit den Ablagerungen wird von dem Kanalreinigungsfahr
zeug von einem Saugschlauch des Kanalreinigungsfahrzeugs wie
der aufgesaugt, gefiltert und als Brauchwasser mittels einer
Hochdruckpumpe dem Düsenkopf wieder zugeführt.
Das Druckwasser wird üblicherweise durch eine Hochdruckpumpe,
beispielsweise eine Dreikolbenpumpe, erzeugt. Aus der nicht
vorveröffentlichten Patentschrift 42 06 409.0 ist eine Art
der Druckwassererzeugung bekannt, bei der ein ölhydraulisch
angetriebener Druckumsetzer verwendet wird, der aus zwei mit
jeweils einem Differentialkolben ausgerüsteten Zylinderein
heiten besteht, wobei jeder Differentialkolben einen Öl
hydraulik- und einen Druckwasserkolben aufweist. Die
praktische Anwendung der Druckwassererzeugung mit Hilfe des
in der Patentschrift beschriebenen Druckerzeugers erfordert
einen relativ hohen Herstellungs- und Montageaufwand, was mit
sehr hohen Kosten verbunden ist.
Problematisch bei diesen Pumpen ist aber auch, daß sie einen
aufwendigen Filter benötigen, der intensiv das Schlammwasser
aufbereitet. Die bekannten Pumpen arbeiten nämlich mit hohen
Kolbengeschwindigkeiten und sind deshalb äußerst anfällig
gegen ein Übermaß an im Wasser befindlichen Partikeln. Dies
führt in der Regel zu vorzeitigem Verschleiß der Ventile und
Kolbenteile. In letzter Zeit war man deshalb bemüht, die
Filterleistung und somit die Aufbereitung des Wassers immer
weiter zu verbessern. Dies ist jedoch ebenfalls sehr kosten
intensiv.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Druck
erzeuger so zu gestalten, daß insbesondere für die Verwendung
bei Kanalreinigungsfahrzeugen der Herstellungs- und Montage
aufwand für eine gattungsgemäße Druckerzeugung erheblich
herabgesetzt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Druckerzeuger als einteilige Druckumsetzerbaueinheit ausge
führt ist, die mindestens einen beidseitig eines Ölhydraulik
kolbens beaufschlagbaren Ölhydraulikzylinder und mindestens
zwei Druckwasserzylinder mit jeweils einem mit dem Ölhydrau
likkolben durch zumindest eine Kolbenstange verbundenen,
gleichzeitig durch den Ölhydraulikkolben betätigten Druckwas
serkolben aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist
ein Druckerzeuger geschaffen, der weniger verschleißanfällig
ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Druckerzeugers sieht
vor, daß jeweils mindestens ein Druckwasserzylinder an den
gegenüberliegenden beiden Stirnseiten des Ölhydraulikzylin
ders angeordnet ist. Es ergibt sich eine äußerst kompakte,
aus wenigen einfach herzustellenden Bauteilen bestehende Bau
einheit, die sich durch niedrige Herstellungs- und
Montagekosten auszeichnet.
Spezielle Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung er
geben sich aus den Merkmalen der anderen Unteransprüche.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß die im gemeinsamen
Gehäuse befindlichen Öl- und Druckwasserzylinder den gleichen
Durchmesser aufweisen. Das Druckumsetzergehäuse wird durch
parallel zur Längsachse angeordnete Stangen zusammengehalten.
Werden die Zugstangen entfernt, so zerfällt das Gehäuse des
Druckumsetzers in mehrere Teile, so daß für Wartungs- und Re
paraturzwecke die inneren Bauteile, wie z. B. Ölkolben mit
Kolbenstangen leicht entnommen werden können. Dies ist insbe
sondere für den Austausch von Kolben- und Kolbenstangendich
tungen von großem Vorteil.
Der erfindungsgemäße Druckerzeuger ist auf der
ölhydraulischen Antriebsseite mit einem Überstromsicherheits
ventil ausgestattet. Durch diese Maßnahme wird einerseits der
Ölkreislauf abgesichert, andererseits sind die mit dem Öl
hydraulikzylinder verbundenen Druckwasserzylinder automatisch
gegen unzulässigen Überdruck abgesichert, was den Einbau
eines zusätzlichen Sicherheitsventils im Wasserkreislauf ent
behrlich macht.
Die angetriebenen Druckwasserkolben werden bei normaler Ar
beitsweise des Druckumsetzers nur auf ihrer Vorderseite mit
Wasser beaufschlagt. Während einer Hubbewegung befindet sich
zumindest je ein Druckwasserkolben in der Ansaugphase, wäh
rend der andere Druckwasserkolben Druckwasser in die ange
schlossene Schlauchleitung pumpt. Der Aufbau des
Druckumsetzers macht es jedoch auch möglich, die Rückseite
der Druckwasserkolben ebenfalls mit Wasser zu beaufschlagen;
man erhält somit während einer Hubphase die Möglichkeit, mit
beiden Druckwasserkolben jeweils Wasser anzusaugen und
gleichzeitig Druckwasser in die angeschlossene Schlauchlei
tung zu fördern. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn
zur Reinigung von Rohrleitungen größeren Durchmessers eine
größere Menge Druckwasser zur Verfügung stehen muß. Durch
eine entsprechende Ansteuerung der Zu- und Ableitungen der
Druckwasserzylinder sowie eine Erhöhung der Hydraulikpumpen
leistung läßt sich die gewünschte größere Druckwassermenge
auf einfache Weise bereitstellen.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines Druckerzeu
gers der erfindungsgemäßen Art anhand der beigefügten Zeich
nung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckumsetzer in
linksseitiger Endstellung der Druckwasser- und Öl
hydraulikzylinderkolben,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Druckumsetzer in
rechtsseitiger Endstellung der Druckwasser- und
Hydraulikzylinderkolben, und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Kolben und Ven
tile von Fig. 1 und 2.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Ausführungsform der Erfindung
dargestellt.
Der in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnete Druckumsetzer ist
mit einem in der Mitte angeordneten Ölhydraulikzylinder 3 so
wie zwei an den Stirnseiten des Ölhydraulikzylinders 3 ange
ordneten Druckwasserzylindern 4 und 5 ausgerüstet. Der zen
trale Ölhydraulikzylinder 3 besitzt einen Ölhydraulikkolben
7, der durch die Bohrungen 8 und 9 wechselseitig an seinen
Stirnflächen 10 und 11 mit Drucköl beaufschlagbar ist. Im
Druckwasserzylinder 4 ist ein Druckwasserkolben 13 und im
Druckwasserzylinder 5 ist ein Druckwasserkolben 14 zur
Längsachse des Druckerzeugers 1 verschieblich angeordnet.
Beide Druckwasserkolben 13 und 14 sind mittels zweier Kolben
stangen 15 und 16 mit dem zentralen Ölhydraulikkolben 7 ver
bunden, so daß eine Bewegung des Ölhydraulikkolbens 7 eine
gleichgerichtete Bewegung der Druckwasserkolben 13, 14 be
wirkt. Alternativ zu den Kolbenstangen 15, 16 ist natürlich
auch eine durchgehende Kolbenstange als Verbindung der Druck
wasserkolben 13 und 14 mit entsprechend mittig angeordnetem
Ölkolben 7 denkbar.
Der Druckwasserzylinder 4 besitzt eine vordere Kammer 20 und
eine von der Kolbenstange 15 durchlaufende hintere Kammer 21,
wobei die Kammern 20 und 21 mit einem in der Zuflußleitung 22
angeordneten Saugventil 23 sowie einem durch Ventilsteuerung
verschließbaren Druckwasseranschluß 24 ausgerüstet sind. Die
Kammer 21 wird dabei von der Kolbenstange 16 durchquert.
Analog zum Aufbau des Druckwasserzylinders 4 besitzt der
Druckwasserzylinder 5 eine vordere Kammer 30 und eine rück
wärtige Kammer 31, wobei die Kammern 30 und 31 eine Zufluß
leitung 32 mit darin angeordnetem Saugventil 33 und einen
Druckwasseranschluß 34 aufweisen. Die Kammer 31 wird dabei
von der Kolbenstange 16 durchquert.
Die Funktion des Druckumsetzers 1 ergibt sich aus der hin-
und hergehenden Bewegung des Ölhydraulikkolbens 7, die aus
der wechselseitigen Druckbeaufschlagung seiner Stirnseiten 10
und 11 resultiert. Befindet sich der Ölhydraulikkolben 7 in
der in Fig. 1 mit A bezeichneten Endstellung und wird seine
Stirnfläche 10 mit Drucköl beaufschlagt, so ergibt sich eine
Bewegung des Ölhydraulikkolbens 7 mit den angeschlossenen
Kolbenstangen 15 und 16 sowie den Druckwasserkolben 13 und 14
in Richtung des Pfeiles 50. Während dieser Kolbenbewegung
drückt der Druckwasserkolben 13 Druckwasser aus der vorderen
Kammer 20 durch die Öffnung 24 in eine angeschlossene Druck
leitung, gleichzeitig drückt der Kolben 14 aus seiner rück
wärtigen Kammer 31 Druckwasser durch den Abfluß 32. In die
Kammer 21 des Druckwasserkolbens 13 sowie in die Kammer 30
des Druckwasserkolbens 14 wird durch die Bewegung der Kolben
in Richtung des Pfeiles 50 zur gleichen Zeit Wasser durch die
Zuflußleitung 32 bzw. den Zufluß 22 angesaugt.
Beide Druckwasserkolben 13 und 14 führen also bei der Bewe
gung des Ölhydraulikkolbens von Stellung A in Stellung B
gleichzeitig jeweils einen Saug- und einen Druckhub aus. Be
wegt sich der Ölhydraulikkolben 7 aus seiner Endstellung B
durch Beaufschlagung der Stirnseite 11 in Richtung des Pfei
les 51, so wird aus den Kammern 21 und 30 Druckwasser in die
daran angeschlossenen Druckleitungen gepumpt, gleichzeitig
erfolgt das Ansaugen von Wasser in den Kammern 31 und 20 der
Druckwasserkolben 5 und 4.
Das Druckwasser der Druckwasserkolben 4 und 5 während des je
weiligen gemeinsamen Druckhubes läßt sich je nach Erfordernis
in eine gemeinsame Druckleitung einspeisen, um beispielsweise
bei der Reinigung eines Großprofils eine entsprechend größere
Druckwassermenge zur Verfügung zu stellen. Es ist allerdings
auch denkbar, das Druckwasser des Druckwasserkolbens 5, bei
spielsweise für die Profilreinigung, und das Druckwasser des
Kolbens 4 gleichzeitig zur Rückspülung von Filtern zu verwen
den. Bei der gemeinsamen Beaufschlagung einer Druckwasserlei
tung durch die Druckwasserkolben 4 und 5 ist durch die ange
schlossene Hydraulikpumpe für den Ölhydraulikkolben 7 ein
entsprechend höherer Leistungsbedarf bereitzustellen, der
sich aus den höheren Kolbenkräften innerhalb des
Druckumsetzers ergibt. Die Kolbengeschwindigkeit von Wasser
und Ölhydraulikkolben 7 erhöht sich bei Zusammenschaltung der
Druckwasserkolben 4 und 5 auf eine gemeinsame Druckleitung
nicht.
Folgenden Arbeitsdrücken sind beispielsweise folgende
Volumenströme zugeordnet.
Das gemeinsame Gehäuse von Ölhydraulikzylinder 3 und den
Druckwasserzylindern 4 und 5 wird durch mehrere, in Längs
richtung des Druckumsetzers verlaufende Zugstangen 55 zusam
mengehalten. Diese verlaufen durch radial am Umfang des Ge
häuses angeordnete Durchgangsbohrungen und sind am Ende mit
Muttern verschraubt. Durch diesen Aufbau lassen sich Druck
wasser- und Ölhydraulikkolben 7, 13, 14 nach Entfernen der
Zugstangen 55 leicht dem Gehäuse entnehmen, da dieses dann in
Längsrichtung trennbar ist. Ein infolge von regelmäßigen War
tungsarbeiten notwendiger Austausch von Kolben- und Kolben
stangendichtungen ist hierdurch auf einfachste Weise möglich.
Zur Verschleißminderung besitzt der Ölhydraulikzylinder 3 in
beiden Endstellungen A und B des Ölhydraulikkolbens 7 eine
verstellbare Dämpfungseinrichtung, die entweder in das Ge
häuse der Druckumsetzerbaueinheit 1 integriert ist oder durch
elektromagnetische Proportionalventile realisiert werden
kann, durch die üblicherweise die Ansteuerung des Ölhydrau
likzylinders 3 erfolgt. In die Steuerung des Ölhydraulikzy
linders 3 ist darüber hinaus ein übliches und deswegen hier
nicht näher dargestelltes Überstromventil integriert, welches
die Hydraulikanlage absichert; durch diese Tatsache wird der
Einbau zusätzlicher Sicherungseinrichtungen in die Wasser
kreisläufe der Druckwasserzylinder 4 und 5 überflüssig.
An der Außenseite des Gehäuses der Druckumsetzerbaueinheit 1
befinden sich in dieser Ausgestaltung vier Schwingungsdämpfer
56. Wird die Druckumsetzerbaueinheit 1 in Verbindung mit ei
nem Kanalreinigungsfahrzeug eingesetzt, so sind die Schwin
gungsdämpfer 56 einem Befestigungsschlitten für den Druckum
setzer und dem Gehäuse der Druckumsetzerbaueinheit 1
zwischengeschaltet, um schädliche Übertragung von Schwingun
gen zu vermeiden. Zur leichteren Demontage des Druckumsetzers
im Reparatur- und Wartungsfall ist die Einheit aus Befesti
gungsschlitten, Schwingungsdämpfern 56 und Druckumsetzer in
einer Führung am Kanalfahrzeug gehalten, die es ermöglicht,
im Reparatur- oder Wartungsfall die unter einem üblicherweise
vorhandenen Wassertank angeordnete Druckumsetzerbaueinheit 1
nach hinten in Richtung Fahrzeugheck hervorzuziehen.
Bezugszeichenliste
1 Druckumsetzerbaueinheit
3 Ölhydraulikzylinder
4 Druckwasserzylinder
5 Druckwasserzylinder
7 Ölhydraulikkolben
8 Bohrungen
10 Stirnflächen
11 Stirnflächen
13 Druckwasserkolben
14 Druckwasserkolben
15 Kolbenstange
16 Kolbenstange
20 vordere Kammer
21 hintere Kammer
22 Zuflußleitung
23 Saugventil
24 Druckwasseranschluß
30 vordere Kammer
31 rückwärtige Kammer
32 Zuflußleitung
33 Saugventil
34 Druckwasseranschluß
50 Pfeil
51 Pfeil
55 Zugstangen
56 Schwingungsdämpfer
3 Ölhydraulikzylinder
4 Druckwasserzylinder
5 Druckwasserzylinder
7 Ölhydraulikkolben
8 Bohrungen
10 Stirnflächen
11 Stirnflächen
13 Druckwasserkolben
14 Druckwasserkolben
15 Kolbenstange
16 Kolbenstange
20 vordere Kammer
21 hintere Kammer
22 Zuflußleitung
23 Saugventil
24 Druckwasseranschluß
30 vordere Kammer
31 rückwärtige Kammer
32 Zuflußleitung
33 Saugventil
34 Druckwasseranschluß
50 Pfeil
51 Pfeil
55 Zugstangen
56 Schwingungsdämpfer
Claims (11)
1. Druckerzeuger vorzugsweise für ein Kanalreinigungs
fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger als
einteilige Druckumsetzerbaueinheit (1) ausgeführt ist, die
mindestens einen beidseitig eines Ölhydraulikkolbens (7) be
aufschlagbaren Ölhydraulikzylinder (3) und mindestens zwei
Druckwasserzylinder (4, 5) mit jeweils einem dem Ölhydraulik
kolben (7) durch zumindest eine Kolbenstange (15, 16) verbun
denen, gleichzeitig durch den Ölhydraulikkolben (7) betätig
ten Druckwasserkolben (13, 14) aufweist.
2. Druckerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß jeweils mindestens ein Druckwasserzylinder (4, 5) an
den gegenüberliegenden beiden Stirnseiten des Ölhydraulikzy
linders (3) angeordnet ist.
3. Druckerzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Ölhydraulikzylinder (3) und die Druck
wasserzylinder (4, 5) den gleichen Durchmesser aufweisen.
4. Druckerzeuger nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckumsetzerbau
einheit (1) von Druckwasserzylindern (4, 5) und Ölhydraulik
zylinder (3) ein durch parallel zur Längsachse angeordnete
Zugstangen (55) zusammengehaltenes gemeinsames Gehäuse um
faßt.
5. Druckerzeuger nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölhydraulikzylin
der (3) in Endlangen des Ölhydraulikkolbens (7) eine ein
stellbare Dämpfung aufweist.
6. Druckerzeuger nach einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölhydraulikzylinder (3)
ein Überstromsicherheitsventil aufweist.
7. Druckerzeuger nach Anspruch 4 und insbesondere An
spruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse min
destens zwei Schwingungsdämpfer (56) aufweist.
8. Druckerzeuger nach einem der vorangegangenen An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckumsetzerbauein
heit (1) auf einem in der Führung am Kanalfahrzeug verschieb
lich gehaltenen Schlitten festlegbar ist.
9. Druckerzeuger nach einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das erzeugte Druckwasser in
Bezug auf die Höhe des Drucks und des Fördervolumens an die
Reinigungsverhältnisse anpaßbar ist.
10. Druckerzeuger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß einem Druckbereich von 100 bis 200 bar ein Fördervo
lumenbereich von 300 bis 650 l/min des Druckwassers zugeord
net ist.
11. Druckerzeuger nach einem der vorangehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine kontinuierliche Druck
wassererzeugung.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934344748 DE4344748A1 (de) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Druckerzeuger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934344748 DE4344748A1 (de) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Druckerzeuger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4344748A1 true DE4344748A1 (de) | 1995-06-29 |
Family
ID=6506412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934344748 Withdrawn DE4344748A1 (de) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Druckerzeuger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4344748A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE6907635U (de) * | 1969-02-26 | 1969-07-03 | Karl Hamacher G M B H Fa | Hochdruckwasserpumpe |
US3740169A (en) * | 1970-10-07 | 1973-06-19 | Nat Forge Co | High pressure generating device |
US4606709A (en) * | 1984-07-20 | 1986-08-19 | Special Projects Mfg. Co. | Liquid pump with sequential operating fluid pistons |
DE4206409A1 (de) * | 1992-02-29 | 1993-09-02 | Mueller Umwelttechnik | Kanalreinigungsfahrzeug |
-
1993
- 1993-12-28 DE DE19934344748 patent/DE4344748A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |