EP0211137A2 - Power device - Google Patents
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- EP0211137A2 EP0211137A2 EP86103294A EP86103294A EP0211137A2 EP 0211137 A2 EP0211137 A2 EP 0211137A2 EP 86103294 A EP86103294 A EP 86103294A EP 86103294 A EP86103294 A EP 86103294A EP 0211137 A2 EP0211137 A2 EP 0211137A2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
- F15B11/22—Synchronisation of the movement of two or more servomotors
Definitions
- the invention relates to a drive device according to the preamble of claim 1.
- drive devices For generating a reciprocating movement of a driven machine part, for example the drive axis of a moving grate cooler, drive devices are known which contain synchronous cylinders, in which a piston rod is present in the cylinder on both sides of the piston in order to have equally large displacements and thus exactly the same conditions for to create both lifting movements.
- the subject of DE-A-33 37 143.1 is also a drive device which contains four differential cylinder-piston arrangements and already represents a significant simplification compared to the drive devices with synchronous cylinders.
- the invention is based on the object of designing a drive device of the type mentioned in the preamble of claim 1 in such a way that there is a further simplification in comparison with the prior art.
- only structurally simple cylinders without internal valves are to be used, only a small number of easily replaceable seals being required.
- the drive device according to the invention has the advantage that no internal valves are required. It is also advantageous that, if necessary, a position measuring system can be installed in the cylinders.
- the drive device according to the invention is further characterized by an improved introduction of force into the driven machine part, for example a moving grate cooler, and by an overall construction which is simplified overall.
- the drive device shown is used to generate a reciprocating movement of a driven machine part, in the example shown the drive axis 1 of a moving grate cooler.
- the movement of this drive axis 1 is represented by the double arrow 2.
- the drive device contains a first plunger cylinder A, a second plunger cylinder B, a third plunger cylinder C and a fourth plunger cylinder D.
- the plunger cylinders A to D each contain a cylinder 3a to 3d, a piston 4a to 4d with a flushing bore 5a to 5d, furthermore a cylinder space connection 6a to 6d for the cylinder space 7a to 7d and a flushing line connection 8a to 8d.
- the flush line connection 8a to 8d is located in the wall of the cylinder 3a to 3d at a point which is reached by the transverse part of the flushing bore 5a to 5d when the relevant piston 4a to 4d reaches its end position reached (see Fig. 2).
- the pressure medium is supplied to the drive device by a pump 10 driven by a motor 9 via a 4/3-way valve 11 via two pressure medium connections 12 and 13.
- the pressure medium flows back into a storage container 14.
- the first pressure medium connection 12 is connected via a line 15 directly to the cylinder space connection 6a of the plunger cylinder A. It is also connected to the flushing line connection 8b of the plunger cylinder B via a line 16 and a first check valve 17 arranged therein.
- the second pressure medium connection 13 is connected via a line 18 directly to the cylinder chamber connection 6d of the plunger cylinder D, further via a line 19 and a second check valve 20 arranged therein to the flushing line connection 8c of the plunger cylinder C.
- the cylinder chamber connections 6b and 6c of the plunger cylinders B and C are connected to one another via a connecting line 21 to which the flushing line connection 8a of the plunger cylinder A via a line 22 with a third check valve 23 and the flushing line connection 8d of the plunger cylinder D via a line 24 with a fourth check valve 25 is connected.
- the four check valves 17, 20, 23 and 25 are arranged so that the check valves 20 and 23 are permeable when the first pressure medium connection 12 is under pressure and the flushing bore 5a, 5c in the piston of the plunger cylinders A and C the associated flushing line connection 8a or 8c has reached (see FIG. 2), while the check valves 17 and 25 are permeable when the second pressure medium connection 13 is under pressure and the flushing holes 5b, 5d in the piston 4b, 4d of the plunger cylinders B and D the associated flushing line connection 8b, 8d has reached.
- limit switches 26, 27 and 28, 29 are provided, which are actuated in a contactless manner via switch lugs 30, 31 fastened to the drive axle 1.
- the control valve 11 is a 4/3-way valve with four connections (12, 13 and 32, 33) and three switching positions. In the left switching position, the pressure medium connection 12 is under pressure, in the right switching position the pressure medium connection 13; in the middle switching position, the pressure medium supply to the drive device is interrupted.
- Fig.1 illustrates the pressure medium flow during the working stroke, in which the drive axis 1 through the plunger cylinders A and C in the drawing is moved upwards. If the piston 4a of the cylinder A moves upwards due to the supply of a certain amount of pressure medium into the cylinder space 7a, the piston 4b of the cylinder B displaces the same amount of pressure medium into the cylinder C. The same amount is transferred from the cylinder D into the reservoir 14 pushed back. All four pistons travel the same way, so that the drive axle 1 always experiences a parallel displacement regardless of the size and distribution of the forces acting on it.
- the return stroke takes place according to the same principle, in that the plunger cylinder D is supplied with pressure medium and the plunger cylinder B is subjected to a corresponding action by the Plunger cylinder C experiences displaced pressure medium.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zur Erzeugung einer hin- und hergehenden Bewegung unter Verwendung von vier Plungerzylindern und vier äußeren Rückschlagventilen. Eine derartige Antriebsvorrichtung zeichnet sich durch eine besonders einfache Bauweise aus.The invention relates to a drive device for generating a reciprocating movement using four plunger cylinders and four external check valves. Such a drive device is characterized by a particularly simple construction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a drive device according to the preamble of
Zur Erzeugung einer hin- und hergehenden Bewegung eines angetriebenen Maschinenteiles, beispielsweise der Antriebsachse eines Schubrostkühlers, sind Antriebsvorrichtungen bekannt, die Gleichgang-Zylinder enthalten, bei denen im Zylinder beiderseits des Kolbens eine Kolbenstange vorhanden ist, um gleich große Hubräume und damit exakt gleiche Bedingungen für beide Hubbewegungen zu schaffen.For generating a reciprocating movement of a driven machine part, for example the drive axis of a moving grate cooler, drive devices are known which contain synchronous cylinders, in which a piston rod is present in the cylinder on both sides of the piston in order to have equally large displacements and thus exactly the same conditions for to create both lifting movements.
Gegenstand der DE-A- 33 37 143.1 ist ferner eine Antriebsvorrichtung, die vier Differentialzylinder-Kolben-Anordnungen enthält und bereits eine wesentliche Vereinfachung gegenüber den Antriebsvorrichtungen mit Gleichgang-Zylindern darstellt.The subject of DE-A-33 37 143.1 is also a drive device which contains four differential cylinder-piston arrangements and already represents a significant simplification compared to the drive devices with synchronous cylinders.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so auszubilden, daß sich im Vergleich zum Stand der Technik eine noch weitergehende Vereinfachung ergibt. Insbesondere sollen nur konstruktiv einfache Zylinder ohne innenliegende Ventile Verwendung finden, wobei nur eine kleine Zahl von leicht auszuwechselnden Dichtungen erforderlich ist.The invention is based on the object of designing a drive device of the type mentioned in the preamble of
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Appropriate embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung finden konstruktiv einfache Plungerzylinder Verwendung, die wesentlich preisgünstiger als Gleichgang-Zylinder und Differentialzylinder sind. Pro Zylinder ist dabei nur ein Satz von Dichtungsringen erforderlich, wobei sich deise Dichtungen zudem leicht und schnell auswechseln lassen.In the drive device according to the invention, structurally simple plunger cylinders are used, which are considerably cheaper than double-throw cylinders and differential cylinders. Only one set of sealing rings is required per cylinder, and these seals can also be replaced quickly and easily.
Im Unterschied zu bekannten Gleichgang-Zylindern mit eingebauten, mechanisch betätigten Spülventilen besitzt die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung den Vorteil, daß keine innenliegenden Ventile benötigt werden. Günstig ist ferner, daß erforderlichenfalls in die Zylinder ein Wegmeßsystem eingebaut werden kann.In contrast to known synchronous cylinders with built-in, mechanically operated flushing valves, the drive device according to the invention has the advantage that no internal valves are required. It is also advantageous that, if necessary, a position measuring system can be installed in the cylinders.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zeichnet sich ferner durch eine verbesserte Krafteinleitung in den angetriebenen Maschinenteil, beispielsweise einen Schubrostkühler, sowie durch eine ingesamt vereinfachte Gesamtkonstruktion aus.The drive device according to the invention is further characterized by an improved introduction of force into the driven machine part, for example a moving grate cooler, and by an overall construction which is simplified overall.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen
- Fig.1 ein Schema der Antriebsvorrichtung während eines Arbeitsganges,
- Fig.2 ein Schema der Antriebsvorrichtung während des Spülvorganges nach dem Arbeitshub gemäß Fig.1.
- 1 shows a diagram of the drive device during an operation,
- 2 shows a diagram of the drive device during the flushing process after the working stroke according to FIG.
Die dargestellte Antriebsvorrichtung dient zur Erzeugung einer hin- und hergehenden Bewegung eines angetriebenen Maschinenteiles, im dargestellten Beispielsfalle der Antriebsachse 1 eines Schubrostkühlers. Die Bewegung dieser Antriebsachse 1 ist durch den Doppelpfeil 2 dargestellt.The drive device shown is used to generate a reciprocating movement of a driven machine part, in the example shown the
Die Antriebsvorrichtung enthält einen ersten Plungerzylinder A, einen zweiten Plungerzylinder B, einen dritten Plungerzylinder C und einen vierten Plungerzylinder D.The drive device contains a first plunger cylinder A, a second plunger cylinder B, a third plunger cylinder C and a fourth plunger cylinder D.
Die Plungerzylinder A bis D enthalten jeweils einen Zylinder 3a bis 3d, einen Kolben 4a bis 4d mit einer Spülbohrung 5a bis 5d, ferner einen Zylinderraumanschluß 6a bis 6d für den Zylinderraum 7a bis 7d sowie einen Spülleitungsanschluß 8a bis 8d.The plunger cylinders A to D each contain a
Der Spülleitungsanschluß 8a bis 8d befindet sich in der Wandung des Zylinders 3a bis 3d an einer Stelle, die von dem querverlaufenden Teil der Spülbohrung 5a bis 5d dann erreicht wird, wenn der betreffende Kolben 4a bis 4d seine Endstellung erreicht (vgl. Fig.2).The
Die Druckmittelversorgung der Antriebsvorrichtung erfolgt von einer durch einen Motor 9 angetriebenen Pumpe 10 über ein 4/3-Wegeventil 11 über zwei Druckmittelanschlüsse 12 und 13. Der Rückfluß des Druckmittels erfolgt in einen Vorratsbehälter 14.The pressure medium is supplied to the drive device by a
Der erste Druckmittelanschluß 12 ist über eine Leitung 15 direkt mit dem Zylinderraumanschluß 6a des Plungerzylinders A verbunden. Er steht ferner über eine Leitung 16 und ein darin angeordnetes erstes Rückschlagventil 17 mit dem Spülleitungsanschluß 8b des Plungerzylinders B in Verbindung.The first
Der zweite Druckmittelanschluß 13 ist über eine Leitung 18 direkt mit dem Zylinderraumanschluß 6d des Plungerzylinders D verbunden, ferner über eine Leitung 19 und ein darin angeordnetes zweites Rückschlagventil 20 mit dem Spülleitungsanschluß 8c des Plungerzylinders C.The second
Die Zylinderraumanschlüsse 6b und 6c der Plungerzylinder B und C sind miteinander über eine Verbindungsleitung 21 verbunden, an die der Spülleitungsanschluß 8a des Plungerzylinders A über eine Leitung 22 mit einem dritten Rückschlagventil 23 und der Spülleitungsanschluß 8d des Plungerzylinders D über eine Leitung 24 mit einem vierten Rückschlagventil 25 angeschlossen ist.The
Die vier Rückschlagventile 17, 20, 23 und 25 sind so angeordnet, daß die Rückschlagventile 20 und 23 durchlässig sind, wenn der erste Druckmittelanschluß 12 unter Druck steht und die Spülbohrung 5a, 5c im Kolben der Plungerzylinder A und C den zugehörigen Spülleitungsanschluß 8a bzw. 8c erreicht hat (vgl. Fig.2), während die Rückschlagventile 17 und 25 durchlässig sind, wenn der zweite Druckmittelanschluß 13 unter Druck steht und die Spülbohrungen 5b, 5d im Kolben 4b, 4d der Plungerzylinder B und D den zugehörigen Spülleitungsanschluß 8b, 8d erreicht hat.The four
Zur Begrenzung der hin- und hergehenden Bewegung des angetriebenen Maschinenteiles, d.h. der Antriebsachse 1, sind Endschalter 26, 27 bzw. 28, 29 vorgesehen, die berührungslos über an der Antriebsachse 1 befestigte Schaltfahnen 30, 31 betätigt werden.To limit the reciprocating movement of the driven machine part, i.e. of the
Das Steuerventil 11 ist ein 4/3-Wegeventil mit vier Anschlüssen (12, 13 sowie 32, 33) sowie drei Schaltstellungen. In der linken Schaltstellung steht der Druckmittelanschluß 12 unter Druck, in der rechten Schaltstellung der Druckmittelanschluß 13; in der mittleren Schaltstellung ist die Druckmittelversorgung der Antriebsvorrichtung unterbrochen.The
Fig.1 veranschaulicht den Druckmittelfluß während des Arbeitshubes, in dem die Antriebsachse 1 durch die Plungerzylinder A und C in der Zeichnung nach oben bewegt wird. Bewegt sich hierbei der Kolben 4a des Zylinders A aufgrund der Zuführung einer bestimmten Druckmittelmenge in den Zylinderraum 7a nach oben, so verdrängt der Kolben 4b des Zylinders B die gleiche Druckmittelmenge in den Zylinder C. Aus dem Zylinder D wird die gleiche Menge in den Vorratsbehälter 14 zurückgedrückt. Alle vier Kolben legen damit den gleichen Weg zurück, so daß die Antriebsachse 1 unabhängig von der Größe und der Verteilung der an ihr angreifenden Kräfte immer eine Parallelverschiebung erfährt.Fig.1 illustrates the pressure medium flow during the working stroke, in which the
Beim Erreichen der Endlage (vgl. Fig.2) sind die Spülbohrungen 5a und 5c der Kolben 4a und 4c in Deckung mit den Spülleitungsanschlüssen 8a und 8c in den Zylindern A und C. Der Druckmittelstrom öffnet nun die Rückschlagventile 23 und 20, während die Rückschlagventile 17 und 25 geschlossen bleiben. Bis zum Umschalten des 4/3-Wegeventiles 11 (solange also der Druckmittelanschluß 12 weiterhin mit Druckmittel versorgt wird) werden jetzt die Plungerzylinder A und C und alle verbindenden Leitungen gespült.When the end position (see FIG. 2) is reached, the
Nach Umschaltung des 4/3-Wegeventiles 11 (wobei nunmehr der Druckmittelanschluß13 mit Druckmittel versorgt wird) erfolgt der Rückhub nach dem gleichen Prinzip, indem der Plungerzylinder D mit Druckmittel versorgt wird und der Plungerzylinder B eine entsprechende Beaufschlagung durch das vom Plungerzylinder C verdrängte Druckmittel erfährt.After switching the 4/3-way valve 11 (now the
In der Endstellung des in Fig.1 veranschaulichten Arbeitshubes sind die Spülbohrungen 5b, 5d der Plungerzylinder B und D verschlossen und die Rückschlagventile 17 und 20 durch den anstehenden Druck des Druckmittels gesperrt. Auf diese Weise ist das Anfahren für den Rückhub ohne Schwierigkeiten möglich.In the end position of the working stroke illustrated in FIG. 1, the
Über den gesamten Hub ist ein Überströmen des Druckmittels in die Spülleitungen 16, 19, 22, 24 ausgeschlossen. Durch den Spüleffekt in den Kolbenendlagen werden auch eventuell aufgetretene Leckverluste automatisch ausgeglichen.Over the entire stroke, an overflow of the pressure medium into the flushing
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