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Hydraulische Steuerung, insbesondere für eine
Doppeltauchkolbenpumpe
Es ist schon eine Doppeltauchkolbenpumpe mit einander gegenüberliegenden Pumpenräumen vorge- schlagen worden. Bei dieser Pumpe war derDoppeltauchkolben als auf einem Kolben hin-und hergleiten- der Zylinder ausgebildet. Zur Umsteuerung der Bewegung des Doppeltauchkolbens war im feststehenden
Kolben ein Drehschieber vorgesehen, dem zwei axial bewegbare Vorsteuerschieber zugeordnet waren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung der Hin-und'Herbewegung des Doppeltauch- kolbens zu vereinfachen.
Erfindungsgemäss wird dies durch einen als Stufenkolben ausgebildeten Hauptsteuerschieber erreicht, dessen eine Begrenzungsfläche ständig druckbeaufschlagt ist, welcher Hauptsteuerschieber eine Steuerkammer begrenzt, deren hydraulisch wirksame Ringfläche grösser ist als die genannte Begrenzungsfläche. Die Steuerkammer wird in den Umkehrpunkten über einen Vorsteuerschieber auf Zu- oder Abfluss geschaltet.
Bei einer erfindungsgemässen Steuerung für eine Doppeltauchkolbenpumpe ist die dem Zuflusskanal zugewendete Kreisfläche des Hauptsteuerschiebers ständig druckbeaufschlagt. Die Steuerkammer, die von dem Hauptsteuerschieber begrenzt wird, weist eine hydraulisch wirksame Ringfläche auf, die etwa die doppelte Grösse der genannten Kreisfläche hat. Der Hauptsteuerschieber begrenzt ferner eine Kammer, die über mindestens eine Bohrung mit dem Abflusskanal verbunden ist.
Die erfindungsgemässe hydraulische Steuerung kann überall dort in der Technik Verwendung finden, wo eine automatische Hin- und Herbewegung geschaffen werden soll. Als Beispiele werden hier nur genannt : Tankwaschgeräte, bei denen der Düsenkopf eine Hin- und Herbewegung ausführt, Werkzeugmaschinen und Hochdruckspritzrohre.
Bei der Verwendung der erfindungsgemässen Steuerung für ein Hochdruckspritzrohr ist die eine Seite des Hauptsteuerschiebers mit einem Teildruck auf ganzer Fläche ständig beaufschlagt. Die auf der andern Seite angeordnete Steuerkammer ist über den Vorsteuerschieber entweder dem vollenDruckausgesetzt oder auf Abfluss geschaltet.
Weitere Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung vorteilhafter, beispielsweiser Ausführungsformen. Es zeigen Fig. l einen Schnitt durch den Zylinder und den Kolben einerDoppeltauchkolbenpumpe, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. l, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. l und Fig. 4 einen Schnitt durch den Steuerzylinder eines Hochdruckspritzrohres.
Der Doppeltauchkolben 1 ist als auf dem Kolben 2 gleitender Zylinder ausgebildet. Der Kolben 2 steht fest. In dem Kolben 2 ist ein Hauptsteuerschieber 4 angeordnet, der als Stufenkolben gestaltet ist.
DasAntriebsmedium wird über denKanal 3 zugeführt, durchströmt teilweise da Innere des Haupt- steuerschiebers 4, u. zw. die Kammer 5, und gelangt bei der in Fig. l aufgezeigten Stellung über den Kanal 6, die Bohrung 7 und den Kanal 8 in den Zylinderraum 9. In diesem Zylinderraum
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wird ein Druck aufgebaut, durch den der Doppeltauchkolben in Richtung des Pfeiles 10 bewegt wird.
Der Zylinderraum 11 ist über den Kolbenkanal 12, die Bohrung 13 und den Kanal 14 des Haupt- steuerschiebers auf Abfluss geschaltet. Der Abfluss erfolgt über den Kanal 15.
Am Ende der Hubbewegung des Doppeltauchkolbens in Richtung des Pfeiles 10 arbeitet die innere Begrenzungsfläche 16 desTauchkolbenkopfes 17 mit dem Anschlag 18 des Vorsteuerschiebers 19 zusammen. Der Vorsteuerschieber wird umgeschaltet. Durch diese Bewegung des Vorsteuerschiebers wird dieSteuerkammer 20 des Hauptsteuerschiebers 4 auf Zufluss geschaltet. Der Zufluss erfolgt über die
Leitung 21, denRingraum 22 und die Leitung 23. Die Kammer 24 steht ständig über die Bohrungen 25 und 26 mit dem Abflusskanal 15 in Verbindung.
Da die hydraulisch wirksame Ringfläche der Steuerkammer 20 etwa doppelt so gross ist wie die Kreisfläche des Hauptsteuerschiebers, die dem
Zuflusskanal 3 zugewendet ist und ständig druckbeaufschlagt ist, wird bei einer Druckbeaufschlagung der Ringfläche der Steuerkammer 20 der Hauptsteuerschieber in die andere Endstellung bewegt. Hiedurch wird der Kanal 14 mit der Bohrung 27 verbunden und der Zylinderraum 9 auf Abfluss geschaltet. Das Antriebsmedium fliesst nun über den Kanal 6, die Bohrung 28 und den Kanal 29 in den Zylinderraum 11. Der Doppeltauchkolben bewegt sich in Richtung des Pfeiles 30. Am Ende dieser Hubbewegung arbeitet die innere Begrenzungsfläche 31 des Tauchkolbenkopfes 32 mit dem Anschlag 33 des Vorsteuerschieber 19 zusammen.
Der Vorsteuerschieber wird wieder in die in Fig. 2 gezeigte Stellung bewegt. In dieser Stellung ist die Steuerkammer 20 über die Bohrung 23, den Ringraum 22 und den Kanal 34 mit dem Abfluss 15 verbunden. Infolge des Druckes in dem Zuflusskanal und der Druckbeaufschlagung der Kreisfläche dec Hauptsteuerschiebers, die dem Zuflusskanal zugewendet ist, wird der Hauptsteuerschieber in die in den Fig. 1 und 2 aufgezeigte Stellung bewegt.
Durch dieMadenschraube 35, deren zylindrischerBolzen 36 in eine Nut 37 des Hauptsteuerschiebers 4 ragt, wird der Hauptsteuerschieber gegen Verdrehung gesichert.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Hochdruckspritzrohr erfolgt der Zufluss des Presswassers über den Stutzen 40. Dieser Stutzen ist in das Bodenstück 41 eingeschraubt, das mit einem zylindrischen Mantel 42 lösbar verbunden ist. In dem zylindrischen Mantel ist der Zylinder 43 befestigt, in dem der Kolben 44, der mit dem Spritzrohr 45 verbunden ist, hin-und hergleitet. Diese hin-und hergehende Bewegung des Kolbens 44 wird ebenfalls über einen Hauptsteuerschieber 46 erreicht, dem ein Vorsteuerschieber 47 zugeordnet ist. Der Hauptsteuerschieber umgreift mit Abstand ein Rohr 48, das über die Kolbenringfläche 49, die mit dem Anschlagbund 50 zusammenwirkt, in axialer Richtung bewegt werden kann.
Das Rohr 48 ist mit einem Ringflansch 51 verbunden, der mit dem Anschlagkopf 52 des Vorsteuerschiebers 47 zusammenwirkt.
Bei der in Fig. 4gezeigtenStellungstr8mt das Presswasser von dem Stutzen 40 durch das Rohr 48, die Ringkammer 53, die Bohrung 54 in den Zylinderraum 55. m diesem Zylinderraum wird ein bestimmter Flüssigkeitsdruck aufgebaut.
Gleichzeitig strömt das Presswasser über die Kanäle 56,57 des Bodenstückes, den Ringraum 58. das Sieb 59, den Kanal 60, den Ringraum 61 in den Zylinderraum 62. Auf den Kolben 44 wirkt der Differenzdruck zwischen denZylinderräumen 62 und 55. Unter der Wirkung dieses Differenzdruckes bewegt sich der Kolben mit dem Spritzrohr in Richtung des Pfeiles 63. Der Hub des Kolbens wird dadurch begrenzt, dass die Ringfläche 49 mit demAnschlagbund 50 zusammenarbeitet und über den Flansch 51 der Vorsteuerschieber 47 umgeschaltet wird. Durch diese Schaltbewegung wird die Steuerkammer 64 des Hauptsteuerschiebers über die Bohrung 65, den Ringraum 66 und die Bohrung 67 mit dem Abfluss 68 verbunden.
Infolge des im Raume 62 herrschenden Teildruckes wird der Hauptsteuerschieber 46 umgeschaltet. Durch diese Schaltbewegung wird der Zuflusskanal 60 abgesperrt und der Kanal 69 freigegeben. Über diesen Kanal wird der Zylinderraum 62, u. zw. über den Ringraum'10, mit dem Abfluss 68 verbunden. Da nun der Druck im Zylinderraum 55 grösser ist als der im Zylinderraum 62, bewegt sich der Kolben 44 in Fig. 4 nach links. Die vordere Begrenzungsfläche 72 des Kolbens arbeitet am Ende der Hubbewegung mit dem Anschlagkopf 73 des Vorsteuerschiebers 47 zusammen und bewegt diesen in die in Fig. 4 gezeigte Stellung.
In dieser Stel- lung wird derHauptsteuerschieber umgeschaltet, da dieSteuerkammer 64 über die Bohrung 65 sowie über die Bohrung 74 dem vollen Flüssigkeitsdruck ausgesetzt wird. In dem Zylinderraum 62 wird wieder ein Teildruck aufgebaut, durch den der Kolben 44 in Richtung des Pfeiles 63 bewegt wird, so dass das Sprit'7, rohr eine Hin- und Herbewegung ausführt. Hin- und hergehende Spritzrohre haben sich für viele Reinigungszwecke bewährt.
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Hydraulic control, especially for one
Double submersible piston pump
A double submersible piston pump with opposite pump chambers has already been proposed. In this pump, the double plunger piston was designed as a cylinder sliding back and forth on a piston. To reverse the movement of the double plunger was in the stationary
Piston a rotary valve is provided to which two axially movable pilot valves were assigned.
The invention is based on the object of simplifying the control of the reciprocating movement of the double plunger.
According to the invention, this is achieved by a main control slide designed as a stepped piston, one limiting surface of which is constantly pressurized, which main control slide defines a control chamber whose hydraulically effective annular surface is larger than the named limiting surface. The control chamber is switched to inflow or outflow at the reversal points via a pilot valve.
In a control according to the invention for a double submersible piston pump, the circular area of the main control slide facing the inflow channel is constantly pressurized. The control chamber, which is delimited by the main control slide, has a hydraulically effective annular surface which is approximately twice the size of the circular area mentioned. The main control slide further delimits a chamber which is connected to the drainage channel via at least one bore.
The hydraulic control according to the invention can be used anywhere in technology where an automatic back and forth movement is to be created. The following are only mentioned as examples: tank washers in which the nozzle head moves back and forth, machine tools and high-pressure spray pipes.
When the control according to the invention is used for a high-pressure spray tube, one side of the main control slide is constantly subjected to a partial pressure over the entire area. The control chamber arranged on the other side is either exposed to full pressure or switched to drain via the pilot valve.
Further characteristics and features of the invention emerge from the following description of advantageous, exemplary embodiments. FIG. 1 shows a section through the cylinder and the piston of a double submersible piston pump, FIG. 2 shows a section along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a section along line III-III in FIGS. 1 and 4 a section through the control cylinder of a high pressure spray tube.
The double plunger piston 1 is designed as a cylinder sliding on the piston 2. The piston 2 is stationary. In the piston 2, a main control slide 4 is arranged, which is designed as a stepped piston.
The drive medium is supplied via the channel 3, partially flows through the interior of the main control slide 4, and the like. between the chamber 5, and in the position shown in FIG. 1, it passes through the channel 6, the bore 7 and the channel 8 into the cylinder space 9. In this cylinder space
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a pressure is built up through which the double plunger is moved in the direction of arrow 10.
The cylinder chamber 11 is switched to drain via the piston channel 12, the bore 13 and the channel 14 of the main control slide. The drain is via channel 15.
At the end of the stroke movement of the double plunger in the direction of arrow 10, the inner boundary surface 16 of the plunger head 17 cooperates with the stop 18 of the pilot valve 19. The pilot spool is switched over. By this movement of the pilot valve, the control chamber 20 of the main control valve 4 is switched to inflow. The inflow takes place via the
Line 21, the annular space 22 and the line 23. The chamber 24 is constantly in communication with the drainage channel 15 via the bores 25 and 26.
Since the hydraulically effective annular area of the control chamber 20 is about twice as large as the circular area of the main control slide, which the
The inlet channel 3 faces and is constantly pressurized, when the annular surface of the control chamber 20 is pressurized, the main control slide is moved into the other end position. As a result, the channel 14 is connected to the bore 27 and the cylinder chamber 9 is switched to drain. The drive medium now flows through channel 6, bore 28 and channel 29 into cylinder space 11. The double plunger moves in the direction of arrow 30. At the end of this stroke movement, inner boundary surface 31 of plunger head 32 works with stop 33 of pilot valve 19 together.
The pilot valve is moved back into the position shown in FIG. In this position, the control chamber 20 is connected to the drain 15 via the bore 23, the annular space 22 and the channel 34. As a result of the pressure in the inflow channel and the application of pressure to the circular area of the main control slide, which faces the inflow channel, the main control slide is moved into the position shown in FIGS. 1 and 2.
The main control slide is secured against rotation by the grub screw 35, the cylindrical bolt 36 of which protrudes into a groove 37 of the main control slide 4.
In the high-pressure spray tube shown in FIG. 4, the press water flows in via the connector 40. This connector is screwed into the base piece 41, which is detachably connected to a cylindrical jacket 42. The cylinder 43, in which the piston 44, which is connected to the spray tube 45, slides back and forth, is fastened in the cylindrical jacket. This reciprocating movement of the piston 44 is also achieved via a main control slide 46, to which a pilot control slide 47 is assigned. The main control slide at a distance encompasses a tube 48 which can be moved in the axial direction via the piston ring surface 49 which cooperates with the stop collar 50.
The tube 48 is connected to an annular flange 51 which cooperates with the stop head 52 of the pilot valve 47.
In the position shown in FIG. 4, the press water flows from the connection 40 through the pipe 48, the annular chamber 53, the bore 54 into the cylinder space 55. A certain fluid pressure is built up in this cylinder space.
At the same time, the press water flows through the channels 56, 57 of the base piece, the annular space 58, the sieve 59, the channel 60, the annular space 61 into the cylinder space 62. The differential pressure between the cylinder spaces 62 and 55 acts on the piston 44. Under the effect of this Differential pressure moves the piston with the spray tube in the direction of arrow 63. The stroke of the piston is limited by the fact that the annular surface 49 cooperates with the stop collar 50 and the pilot valve 47 is switched over via the flange 51. This switching movement connects the control chamber 64 of the main control slide via the bore 65, the annular space 66 and the bore 67 to the drain 68.
As a result of the partial pressure prevailing in space 62, the main control slide 46 is switched over. This switching movement closes off the inflow channel 60 and opens the channel 69. The cylinder chamber 62, u. zw. Connected to the drain 68 via the annulus 10. Since the pressure in the cylinder chamber 55 is now greater than that in the cylinder chamber 62, the piston 44 moves to the left in FIG. At the end of the stroke movement, the front boundary surface 72 of the piston works together with the stop head 73 of the pilot slide 47 and moves it into the position shown in FIG.
In this position, the main control slide is switched over, since the control chamber 64 is exposed to the full fluid pressure via the bore 65 and via the bore 74. A partial pressure is built up again in the cylinder space 62, by means of which the piston 44 is moved in the direction of the arrow 63, so that the fuel pipe executes a back and forth movement. Reciprocating spray tubes have proven useful for many cleaning purposes.