NL2018276B1 - Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap. - Google Patents
Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2018276B1 NL2018276B1 NL2018276A NL2018276A NL2018276B1 NL 2018276 B1 NL2018276 B1 NL 2018276B1 NL 2018276 A NL2018276 A NL 2018276A NL 2018276 A NL2018276 A NL 2018276A NL 2018276 B1 NL2018276 B1 NL 2018276B1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- cylinder
- piston
- hydraulic
- valve
- chamber
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 10
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- 238000003971 tillage Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 210000004197 pelvis Anatomy 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/02—Installations or systems with accumulators
- F15B1/024—Installations or systems with accumulators used as a supplementary power source, e.g. to store energy in idle periods to balance pump load
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/96—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements
- E02F3/965—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements of metal-cutting or concrete-crushing implements
-
- 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
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
- F15B11/022—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member in which a rapid approach stroke is followed by a slower, high-force working stroke
-
- 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
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/1423—Component parts; Constructional details
- F15B15/1457—Piston rods
-
- 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
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/149—Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
-
- 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
- F15B2201/00—Accumulators
- F15B2201/20—Accumulator cushioning means
- F15B2201/205—Accumulator cushioning means using gas
-
- 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
- F15B2201/00—Accumulators
- F15B2201/30—Accumulator separating means
- F15B2201/31—Accumulator separating means having rigid separating means, e.g. pistons
-
- 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
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
- F15B2211/212—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being accumulators
-
- 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
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
- F15B2211/30505—Non-return valves, i.e. check valves
-
- 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
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
- F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
- F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
- F15B2211/3058—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve having additional valves for interconnecting the fluid chambers of a double-acting actuator, e.g. for regeneration mode or for floating mode
-
- 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
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
- F15B2211/775—Combined control, e.g. control of speed and force for providing a high speed approach stroke with low force followed by a low speed working stroke with high force, e.g. for a hydraulic press
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
De uitvinding heeft betrekking op een hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap omvattende een reservoir voor medium onder druk; tenminste een zuiger/Cilinder-combinatie samengesteld uit een cilinderlichaam en een in het cilinderlichaam opgenomen zuiger voorzien van een uit het cilinderlichaam reikende zuigerstang, waarbij het cilinderlichaam en het zuigerlichaam een eerste cilinderkamer en het cilinderlichaam, het zuigerlichaam en de zuigerstang een tweede cilinderkamer begrenzen, en waarbij tijdens bedrijf de zuiger onder invloed van vanuit het reservoir via een eerste resp. een tweede Ieiding naar de eerste resp. tweede cilinderkamer gevoerd medium onder druk afwisselende uitgaande resp. ingaande arbeidscycli uitvoert, en een stuurventiel, welke de toevoer van flu'idum onder druk via de eerste resp. tweede Ieiding naar de zuiger/cilinder—combinatie regelt.
Description
BESCHRIJVING
De uitvinding heeft betrekking op een hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap omvattende een reservoir voor medium onder druk; tenminste één zuiger/cilinder-combinatie samengesteld uit een cilinderlichaam en een in het cilinderlichaam opgenomen zuiger voorzien van een uit het cilinderlichaam reikende zuigerstang, waarbij het cilinderlichaam en het zuigerlichaam een eerste cilinderkamer en het cilinderlichaam, het zuigerlichaam en de zuigerstang een tweede cilinderkamer begrenzen, en waarbij tijdens bedrijf de zuiger onder invloed van vanuit het reservoir via een eerste resp. een tweede leiding naar de eerste resp. tweede cilinderkamer gevoerd medium onder druk afwisselende uitgaande resp. ingaande arbeidscycli uitvoert, en een stuurventiel, welke de toevoer van fluïdum onder druk via de eerste resp. tweede leiding naar de zuiger/cilinder-combinatie regelt.
Een hydraulisch gereedschap dat met behulp van een hydraulische cilinder zoals hierboven beschreven wordt bedreven, is bekend uit bijvoorbeeld het Europees octrooi nr. 0641618. In dit octrooischrift wordteen, aan een giek van een grondbewerkingsmachine of iets dergelijk koppelbaar gestel geopenbaard, waaraan een samenstel van twee bekken koppelbaar is. Eén van de bekken is met behulp van een hydraulische verstelcilinder (een dubbelwerkende zuiger/cilinder-combinatie) ten opzichte van de andere bek verzwenkbaar.
Bij de uitgaande slag van de zuigerstang van de verstelcilinder wordt de verzwenkbare bek naar de andere, vaste bek verplaatst, terwijl bij de ingaande slag van de zuigerstang de verzwenkbare bek van de vaste bek af wordt verplaatst. Hiertoe is een dergelijke hydraulische verstelcilinder dubbelwerkend uitgevoerd.
Over het algemeen worden grote en dure hydraulische verstelcilinders met een stuurventiel (ook veelal aangeduid als een differentiaalventiel) toegepast in sloopinrichtingen, zoals betoncrushers en schrootscharen etc. Het stuurventiel zorgt ervoor dat de zuiger (en zuigerstang) onbelast snel wordt uitgestuurd door het regenereren van het gebruikte medium of fluïdum (olie) van de zuigerstangzijde van de zuiger. Hierdoor wordt kortere cyclustijden bereikt. Pas als de zuigerstang belast wordt schakelt het stuurventiel zodanig, dat het fluïdum aan de zuigerstangzijde vrij retour stromen kan naar het hydraulisch systeem van de sloopinrichting (b.v. een hydrauliek reservoir). In deze krachtstand kan de zuiger dan de maximale kracht leveren.
Het nadeel van een hoge retourdebiet van het fluïdum is dat de benodigde druk om de zuiger in te sturen (genaamd de ingaande slag) hoger wordt ten gevolge van hoge retourdrukken en hoge cilinder-ratio’s, waardoor een vermogensgeregelde pomp van een grondbewerkingsmachine daarop het debiet terug gaat regelen met als gevolg dat de openingstijd van de verzwenkbare bek wordt vertraagd.
Een tweede bijkomend nadeel van een cilindertechniek met hoge cilinderratio’s is het hogere brandstofverbruik van de grondbewerkingsmachine, omdat de gemiddelde werkdruk om de cilinder in te sturen relatief hoger ligt dan bij systemen met een lagere cilinder ratio.
De onderhavige uitvinding beoogt deze bezwaren te ondervangen en hiertoe is een uitvoeringsvorm van de hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap voorzien van een opslageenheid voor het tijdens de ingaande arbeidscycli vanuit de eerste cilinderkamer opnemen van medium onderdruk en het tijdens de uitgaande arbeidscycli naarde eerste cilinderkamer of naar het reservoir afgeven van medium onder druk.
Hierdoor wordt de cilinder-ratio verlaagd waardoor minder fluïdum volume retour stroomt naar het hydrauliek reservoir, waardoor er geen vertraging ontstaat qua openingstijd ten aanzien van het openen van de bekken. Tevens blijft de openingsdruk blijft relatief laag, hetgeen een brandstofbesparing oplevert.
Bovendien wordt bij het uitsturen van de cilinder (het sluiten van de bekken) de inhoud van de opslageenheid (gedeeltelijk) weer vrijgegeven in het hydrauliek circuit van de cilinder, waardoor een versneld sluiten van de bek kan worden gerealiseerd. En op het moment dat de cilinder in de krachtstand komt dan wordt de opslageenheid verder geheel ontladen op de fluïdumretourzijde naar bijvoorbeeld de grondbewerkingsmachine, en is de opslageenheid weer gereed voor de volgende cyclus.
In een voorbeeld zijn de eerste en tweede leiding zijn opgenomen in de zuigerstang, waarbij de tweede leiding concentrisch om de eerste leiding is aangebracht. Dit biedt een beperkte inbouwruimte en een effectieve aansturing van de zuiger/cilinder-combinatie
Meer specifiek omvat de opslageenheid een opslagvat, alsmede welk opslagvat door middel van een in het opslagvat beweegbaar opgenomen tussenschot in een eerste en een tweede opslagkamer is opgedeeld, waarbij de eerste opslagkamer dient voor het opnemen en afgeven van medium onder druk.
Bij een verdere functionele uitvoering is de zuigerstang hol uitgevoerd en is de tweede opslagkamer met de holle zuigerstand verbonden en gevuld met een medium anders dan het medium onder druk, in het bijzonder een gas. De holle zuigerstang tezamen met de tweede opslagkamer van de opslageenheid vormen een voldoende grote volume voor het andere medium onder druk, waardoor deze medium (gas) druk constanter is. Tevens is zo het effectieve volume van de opslageenheid hoger, zodat de opslageenheid effectief zoveel mogelijk wordt gevuld met medium onder druk bij het insturen van de zuiger (ingaande slag) en daarnaast ook voldoende druk behoudt om bij het uitsturen van de zuiger, zoveel mogelijk volume te regenereren in het differentiaal hydrauliekcircuit.
Tevens kan zo de opslageenheid vrij compact geconstrueerd worden, rekening houdende met de beperkte inbouwruimte in een hydraulisch gereedschap, zoals een schaar of breekgereedschap.
Bij voorkeur is de druk van het andere medium (gas) in de tweede opslagkamer van de opslageenheid gelijk aan of bij voorkeur net onder de retourdruk van de grondbewerkingsmachine, zodat de opslageenheid effectief zoveel mogelijk wordt gevuld met medium onder druk bij het insturen van de zuiger.
Meer specifiek omvat de opslageenheid een ventieleenheid voor het regelen van het van en naar het opslagvat voeren van het medium onder druk, waarbij het klepventiel een eerste terugslagklep omvat, welke eerste terugslagklep enkel het afgeven van medium onder druk vanuit de eerste opslagkamer naar de tweede leiding mogelijk maakt.
Verder omvat bij een voorbeeld de ventieleenheid een tweede terugslagklep en een derde terugslagklep, welke in serie zijn geplaatst, welke in serie geplaatste tweede en derde terugslagkleppen de eerste leiding met de eerste opslagkamer verbindt, zodanig dat de tweede terugslagklep enkel het afgeven van medium onder druk vanuit de eerste leiding naar de eerste opslagkamer mogelijk maakt op het moment dat de cilinder wordt ingestuurd.
Daarbij is de eerste terugslagklep als een gestuurde terugslagklep uitgevoerd. De ventieleenheid kan op verschillende manieren worden uitgevoerd voor het regelen van de medium(olie)stroom van en naar het opslagvat. Zo kan naast het genoemde voorbeeld, waarbij gebruik wordt gemaakt van één voorgestuurde terugslagklep en twee normale terugslagkleppen ook andere configuraties van terugslagkleppen of andersoortige geregelde c.q. gestuurd ventielkleppen worden geïmplementeerd.
De uitvinding zal nu aan de hand van een tekening nader worden toegelicht, welke tekening achtereenvolgens toont in:
Figuren 1a en 1b aanzichten van een uitvoeringsvorm van een hydraulisch gereedschap overeenkomstig de uitvinding;
Figuur 2 een uitvoeringsvorm van een hydraulisch systeem overeenkomstig de uitvinding;
Figuur 3-4-5 configuraties van een hydraulische cilinder overeenkomstig de uitvinding.
Voor een beter begrip van de uitvinding zullen in de hierna volgende figuurbeschrijving de overeenkomende onderdelen met hetzelfde referentiecijfer worden aangeduid.
De Figuren 1a en 1b tonen twee aanzichten van een hydraulische gereedschap 1, dat door een hydraulische verstelcilinder 10 wordt aangedreven c.q. bekrachtigd. Het weergegeven hydraulisch gereedschap 1 omvat een gestel, dat een eerste gesteldeel 2 omvat, welk eerste gesteldeel 2 gekoppeld is met een tweede gesteldeel 3 door middel van een draaitafel 2'. Met behulp van de draaitafel 2' zijn de twee gesteldelen 2 en 3 ten opzichte van elkaar draaibaar met behulp van (niet weergegeven) middelen, bijvoorbeeld hydraulisch bedienbare instelmiddelen, die op zich bekend zijn.
Opgemerkt wordt het getoonde gereedschap in de figuren 1a en 1b beschouwd moet worden als is een uitvoeringsvoorbeeld. Het hydraulisch cilinderconcept kan ook worden geïnstalleerd in andersoortige gereedschapsuitvoeringen, al dan niet met of zonder een rotatorkop / draaitafel 2’.
Het gesteldeel 2 is uitgerust met op zich bekende koppelingsmiddelen 4, waardoor het hydraulische gereedschap 1 kan worden gekoppeld aan bijvoorbeeld het einde van een graafmachine-arm (of giek) van een graafmachine of een soortgelijk grondwerktuig.
Het gesteldeel 3 van het hydraulisch gereedschap 1 is voorzien van een eerste vaste bek 4. Verder is het hydraulisch gereedschap 1 voorzien van een tweede beweegbare bek 5, dat verzwenkbaar om een scharnierpen 6 met het gesteldeel 3 verbonden.
De tweede beweegbare bek 5 is ten opzichte van de eerste vaste bek 4 verzwenkbaar door middel van een verstelcilinder of zuiger/cilinder-combinatie 10. Bij deze uitvoering van de zuiger/cilinder-combinatie 10 is het einde 11a van een cilinderhuis 11 gekoppeld is met een einde van de zwenkbare bek 5 met behulp van een pen 13. De hydraulische verstelcilinder 10 is met de zuiger 12 draaibaar om punt 9 in het gesteldeel 3 opgenomen, teneinde het uitzetten van het cilinderhuis 11 mogelijk te maken.
Dergelijke hydraulische gereedschappen, bijvoorbeeld uitgevoerd als sloopinrichtingen, zoals betoncrushers en schrootscharen etc. worden bedreven onder invloed van de verdringing van een medium onder druk, veelal olie. De hydraulische verstelcilinder 10 is daarbij voorzien van een stuurventiel voor het van en naar de zuiger/cilinder-combinatie 10 sturen van een medium of fluïdum (olie), dat is opgenomen in een hydrauliek reservoir (oliepan) en met behulp van een hydraulische pompeenheid van de sloopinrichting door het hydraulisch systeem wordt verpompt.
Figuur 1a toont het hydraulische gereedschap in de bedrijfstoestand waarbij het cilinderhuis 11 en de zuigerstang 12 volledig is ingetrokken (ingaande slag = geopende bekken 4 en 5). Tijdens de uitgaande slag van het cilinderhuis 11 wordt de bek 5 tegen de vaste bek 4 verplaatst. Met een dergelijk hydraulische gereedschap is het mogelijk om sloop-, breek- of knipwerkzaamheden uit te voeren, waarbij grote cilinderkrachten op de bekken 4 en 5 kunnen worden overgebracht. Overeenkomstig de uitvinding is de hydraulische cilinder 10 voorzien van een opslageenheid aangeduid met referentiecijfer 20 voor het tijdens de ingaande arbeidsslag vanuit de cilinder opnemen van medium onder druk en het tijdens de uitgaande arbeidsslag terug naar de cilinder of naar het hydrauliekreservoir afgegeven het medium onder druk.
De inzet van een aparte opslageenheid 20 (of accumulator 20) voor medium onder druk zorgt voor een verlaging van het cilinderratio en zodoende minder medium of fluïdum dat retour stroomt naar het hydrauliekreservoir. Aldus ontstaat er geen vertraging qua openingstijd ten aanzien van het openen van de bekken 4 en 5 (het openen van de bek 5 ten opzichte van de bek 4). Bijkomend voordeel is dat de openingsdruk in het hydraulieksysteem laag blijft, waardoor er een brandstofbesparing optreedt omdat de hydraulische pompeenheid een lagere pompinspanning hoeft af te geven op het hydrauliek.
Daarnaast wordt bij het uitsturen van de cilinder, dat wil zeggen het sluiten van de bekken 4 en 5 door het naar de bek 4 toe bewegen van de bek 5 om de scharnierpen 6, de medium-inhoud van de opslageenheid in zijn geheel of al dan niet gedeeltelijk weer vrijgegeven in het hydrauliek circuit van de hydraulisch gereedschap, waardoor een versneld sluiten van de bek 5 in de richting van de bek 4 kan worden gerealiseerd. Op het moment dat de cilinder belast wordt, dat wil zeggen op een moment dat de beide bekken 4 en 5 weerstand ondervinden van een tussen de beide bekken ingeklemd object, verplaatst het stuurventiel in zijn krachtstand en wordt de opslageenheid 20 verder geheel geleegd op de medium/fluïdum retourzijde van het hydraulisch gereedschap.
In figuur 2 en ook in de figuren 3, 4 en 5 wordt een uitvoervorm getoond van het hydraulische systeem met een hydraulische verstelcilinder volgens een uitvoeringsvorm overeenkomstig de uitvinding. Referentiecijfer 10 toont een dubbelwerkende hydraulische zuiger/cilinder-combinatie, bijvoorbeeld een hydraulische perscilinder die toegepast kan worden bij een hydraulisch gereedschap zoals getoond in de figuren 1a en 1b. De dubbelwerkende hydraulische zuiger/cilinder-combinatie 10 is opgebouwd uiteen cilinder 11 die met zijn cilindereinde 11a scharnierbaar verbonden is met de verzwenkbare bek 5. In de cilinder 11 is een zuiger 12a heen en weer beweegbaar opgenomen.
De zuiger 12a is voorzien van een zuigerstang 12 die uit het cilinderhuis 11 reikt. De zuigerstang 12 is met zijn einde 12b beweegbaar verbonden met het gestel 3, zoals toegelicht in de figuren 1a en 1b. De zuiger 12-12a deelt het cilinderhuis 11 op in een tweetal cilinderkamers. De eerste cilinderkamer 13 wordt gevormd door de zuiger 12a en de cilinderkamer 11, terwijl de tweede cilinderkamer 14 wordt gevormd door de zuiger 12a, de zuigerstang 12 en het cilinderhuis 11.
Een medium of fluïdum, bij voorkeur olie, wordt behulp met een stuurventiel 19 en eerste respectievelijk tweede fluïdumleidingen 13a-14a tijdens bedrijf en onderdruk van en naar de beide cilinderkamers 13 respectievelijk 14 geleid. Hiertoe kunnen bij een uitvoeringsvoorbeeld de eerste respectievelijk tweede fluïdumleidingen 13a-14a deels opgenomen zijn in de zuigerstang 12. Duidelijk getoond in het figuur 2 is de eerste fluïdumleiding 13a die het stuurventiel 19 verbindt met de eerste cilinderkamer 13 deels centraal langs de middenas van de zuigerstang 12 aangebracht. De tweede fluïdumleiding 14a is eveneens deels opgenomen in de zuigerstang 12, zodanig dat de tweede fluïdumleiding 14a concentrisch om de eerste fluïdumleiding 13a is aangebracht. In de zuiger 12a splitst de tweede fluïdumleiding 14a zich en mondt uit in de tweede cilinderkamer 14, die concentrisch om de zuigerstang 12 en tussen het cilinderhuis 11 is gevormd.
Het stuurventiel 19 net als de zuiger/cilinder-combinatie 10 maken deel uit van een hydraulisch gereedschap, dat aan de giek van de grondbewerkingsmachine dient te worden gekoppeld met behulp van een mechanische koppeling. De mechanische koppeling wordt getoond in de figuren 1a en 1b en is daarbij aangeduid als het eerste gesteldeel 2. De hydraulische koppeling wordt gevormd door de leidingkoppelingen 16a respectievelijk 16b, waarmee de eerste en tweede fluïdumleidingen 13a-14a met behulp van het stuurventiel 19 worden gekoppeld. De leidingkoppelingen 16a respectievelijk 16b maken samen met het stuurventiel 19 en de eerste en tweede fluïdumleidingen 13a-14a alsook de opslageenheid 20 deel uit van het hydraulisch systeem van het hydraulisch gereedschap zoals getoond in de figuren 1a en 1b.
De opslageenheid 20 omvat een opslagvat 21, welk opslagvat 21 door middel van een in het opslagvat 21 beweegbaar opgenomen tussenschot 22 in een eerste opslagkamer 21a respectievelijk een tweede opslagkamer 21b is opgedeeld. De eerste opslagkamer 21a dient voor het opnemen dan wel afgeven van medium onder druk en is hiertoe door middel van een mediumleiding 24 via het stuurventiel 19 in stroomverbinding met de tweede fluïdumleiding 14a respectievelijk de tweede cilinderkamer 14.
De tweede opslagkamer 21b is door middel van een leiding 23 verbonden met de holle ruimte 15 van de zuigerstang 12. De holle zuigerstang 12 is bij voorkeur gevuld met een gas (bijvoorbeeld lucht) en de holle zuigerkamer 15 vormt derhalve samen met de tweede opslagkamer 21 b een kamer waarin een gasdruk heerst die gelijk is doch bij voorkeur iets kleiner is dan de maximale retourdruk van het medium (olie) die in het hydraulisch systeem kan optreden.
De opslageenheid 20 is tevens voorzien van een ventieleenheid aangeduid met referentiecijfer 25, dat geschikt is voor het regelen van het van en naar het opslagvat 21 voeren van het medium/olie onder druk. De ventieleenheid 25 bezit hiertoe een eerste terugslagklep aangeduid met referentiecijfer 26 die in de leiding 24 is opgenomen welke de eerste opslagkamer 21a verbindt met de tweede fluïdumleiding 14a. De eerste terugslagklep 26 is daarbij zodanig in de mediumleiding 24 opgenomen dat deze eerste terugslagklep 26 enkel het afgeven van medium onder druk vanuit de eerste opslagkamer 21a naar het hydraulisch circuit richting het stuurventiel 19 mogelijk maakt. Door de sper-configuratie van de eerste terugslagklep 26 in de mediumleiding 24 wordt doorvoer van medium of fluïdum vanuit de tweede mediumleiding 14a (bijvoorbeeld afkomstig uit de tweede cilinderkamer 14) in de richting van de opslageenheid 20 verhinderd.
De ventieleenheid 25 omvat tevens een tweede en derde terugslagklep 27 respectievelijk 28, welke terugslagkleppen in serie zijn geplaatst in een deelleiding 13a’-13a” van de eerste mediumleiding 13a. De in serie geplaatste tweede en derde terugslagkleppen verbinden de eerste leiding 13a met de eerste opslagkamer 21a, waarbij de tweede terugslagklep 27 tussen het opslagvat 21 en de derde terugslagklep 28 in de deelleiding 13a’-13a” is geplaatst. De beide tweede en derde terugslagkleppen 27 respectievelijk 28 zijn zodanig in de deelleiding 13a’-13a” van de eerste mediumleiding 13a opgenomen, dat de tweede terugslagklep 27 enkel het afgeven van medium onder druk vanuit de eerste mediumleiding 13a (via deelleiding 13a-13a’) naar de eerste opslagkamer 21a mogelijk maakt.
Opgemerkt wordt dat de ventieleenheid 25 ook op andere manieren kan worden uitgevoerd en kan zijn voorzien van andersoortige klepelementen.
De deelleiding 13a’ van de eerste mediumleiding 13a is door middel van een deelleiding 13a” welke is gelegen tussen de eerste terugslagklep 26 en de eerste opslagkamer 13a met de mediumleiding 24 verbonden. De derde terugslagklep 28 is in de deelleiding 13a’ opgenomen tussen de tweede terugslagklep 27 en het stuurventiel 19. De derde terugslagklep 28 is bij voorkeur een geregelde terugslagklep waarbij de aanstuurleiding 28a van de geregelde terugslagklep 28 is verbonden met de hydrauliekkoppeling 16a.
De tweede terugslagklep is een passieve terugslagklep die enkel het afgeven van medium onder druk vanuit de eerste mediumleiding 13a naar de eerste opslagkamer 21a mogelijk maakt, indien de derde terugslagklep 28 door het via de aanstuurleiding 28a aanbrengen van een hoge druk geopend is.
Figuur 3 toont de bedrijfssituatie waarbij de cilinder 11 wordt ingestuurd door het via de tweede mediumleiding 14a tot in de tweede cilinderkamer 14 toevoeren van medium onder druk. De cilinder 11 beweegt zich daarbij naar rechts gezien in de figuur 3 waardoor het volume van de eerste cilinderkamer 13 (gevormd door de zuiger 12a en het cilinderhuis 11) afneemt. Het insturen van de cilinder 11 resulteert derhalve in een hoge retourstroom van medium onder druk (fluïdum of olie), welk medium via de eerste mediumleiding 13a door de zuigerstang 12 terugstroomt naar het hydraulisch circuit.
Gewoonlijk wordt een dergelijk hoge retourstroom van medium onder druk opgevangen in het hydrauliekreservoir (de oliepan) doch in deze uitvoeringsvorm overeenkomstig de uitvinding zal een deel van deze retourstoom via de deelleiding 13a’ en de deelleiding 13a” via de mediumleiding 24 doorgeleid worden naarde eerste opslagkamer21a. Het insturen van de cilinder 11 zoals getoond in figuur 3 geschiedt door het medium onder hoge druk via de eerste hydrauliekkoppeling 16a en het stuurventiel 19 en via de tweede mediumleiding in 14a tot in de tweede cilinderkamer 14 te voeren. De hoge mediumdruk die aldus in de tweede mediumleiding 14a heerst wordt door het stuurventiel 19 tevens aangebracht in de aanstuurleiding 28a van de geregelde derde terugslagklep 28 die hierdoor geopend wordt en doorstroming mogelijk maakt van medium afkomstig uit de eerste cilinderkamer 13 via de eerste mediumleiding 13a, de deelleiding 13a’-13a” in de richting van de mediumleiding 24 voor tijdelijke opslag in de eerste opslagkamer 21a.
Bij het uitsturen van de cilinder 11 zoals getoond in figuur 4, welke situatie overeenkomt met het onbelast sluiten van de verzwenkbare bek 5 in de richting van de vaste bek 4 (zie figuur 1a) wordt het stuurventiel 19 in zijn differentieelstand gezet voor het versneld sluiten van de verzwenkbare bek 5. Deze situatie wordt getoond in figuur 4 waarbij medium dat is opgenomen in eerste opslagkamer 21a, via mediumleiding 24 en de geopende terugslagklep 26 samengevoegd wordt met het medium afkomstig uit de tweede cilinderkamer 14 en via de tweede mediumleiding 14a geleid wordt door het stuurventiel 19 en de eerste mediumleiding 13a naar de eerste cilinderkamer 13.
Figuur 5 toont de bedrijfstoestand waarbij de bekken 5 en 4 zich sluiten om een object dat tussen de bekken is opgenomen. Aldus wordt de hydraulische cilinder 10 belast en op dat moment schakelt het stuurventiel 19 over in de zogenoemde krachtstand, waarbij de hydraulische cilinder de maximale kracht kan leveren. Deze bedrijfstoestand wordt de eerste opslagkamer 21a geheel ontladen via de mediumleiding 24 in het hydraulisch circuit (de retourzijde van het hydraulisch gereedschap) richting leidingkoppeling 16a en is de opslageenheid 20 gereed voor het weer opnemen van medium onder druk in de eerste opslagkamer 21a op het moment dat de cilinder weer wordt ingestuurd, conform de bedrijfstoestand getoond in de figuur 3.
Met behulp van deze cilindertechniek wordt voorkomen dat hoge retourmediumdebieten optreden in de verscheidene leidingen van het hydraulisch systeem. Hierdoor zijn de vereiste procesdrukken in de leidingen en de cilinder lager alsook het cilinderratio. Met deze configuratie ontstaat er geen vertraging op de openingstijd van het hydraulisch gereedschap en zijn ook de drukke relatief laag hetgeen brandstof besparend is.
De gasdruk die in de tweede opslagkamer 21b, de gasleiding 23 en de gasruimte 15 van de holle zuigerstang 12 heerst is zodanig ingesteld dat deze net onder de retourdruk van het hydraulisch gereedschap is gelegen. Hierdoor kan het opslagvat 21 zoveel mogelijk worden gevuld met medium onder druk vanuit de eerste cilinderkamer 13 op het moment van het insturen van de cilinder 11 (situatie getoond in figuur 3). Daarnaast heerst aan de gaszijde van het tussenschot 22 (derhalve in de tweede opslagkamer 21b) een voldoende hoge druk om bij het uitsturen van de cilinder 11 (de situatie is getoond in de figuren 4 en 5) voldoende hoeveelheid medium vanuit de eerste opslagkamer 21a via de mediumleiding 24 en de eerste terugslagklep 26 terug te voeren in het hydraulisch circuit.
Daarnaast biedt het gecombineerde volume bestaande uit de tweede opslagkamer 21b en de holle zuigerstang 15 voor een voldoende groot gasvolume waardoor de gasdruk in de gasruimte constant blijft en het effectieve volume van de opslageenheid 20 wordt vergroot. Door een deel van het gasvolume in de zuigerstang 12 op te nemen kan het opslagvat 21 compact worden geconstrueerd hetgeen wenselijk is gelet op de beperkte inbouw in het hydraulisch gereedschap.
Claims (3)
1/6 10
1. Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap omvattende een reservoir voor medium onder druk;
tenminste één zuiger/cilinder-combinatie samengesteld uit een cilinderlichaam en een in het cilinderlichaam opgenomen zuiger voorzien van een uit het cilinderlichaam reikende zuigerstang, waarbij het cilinderlichaam en het zuigerlichaam een eerste cilinderkamer en het cilinderlichaam, het zuigerlichaam en de zuigerstang een tweede cilinderkamer begrenzen, en waarbij tijdens bedrijf de zuiger onder invloed van vanuit het reservoir via een eerste resp. een tweede leiding naar de eerste resp. tweede cilinderkamer gevoerd medium onder druk afwisselende uitgaande resp. ingaande arbeidscycli uitvoert, en een stuurventiel, welke de toevoer van fluïdum onder druk via de eerste resp. tweede leiding naardezuiger/cilinder-combinatie regelt, alsmede een opslageenheid voor het tijdens de ingaande arbeidscycli vanuit de eerste cilinderkamer opnemen van medium onder druk en het tijdens de uitgaande arbeidscycli naar de eerste cilinderkamer of naar het reservoir afgeven van medium onder druk, waarbij de opslageenheid een opslagvat omvat, alsmede welk opslagvat door middel van een in het opslagvat beweegbaar opgenomen tussenschot in een eerste en een tweede opslagkamer is opgedeeld.
2/6
Fig. IB
Fig. IA
2. Hydraulische cilinder volgens conclusie 1, waarbij de eerste opslagkamer dient voor het opnemen en afgeven van medium onder druk.
3. Hydraulische cilinder volgens conclusie 1 of 2, waarbij de zuigerstang hol is uitgevoerd en waarbij de tweede opslagkamer met de holle zuigerstand is verbonden.
4. Hydraulische cilinder volgens één of meer van de voorgaande conclusies,, waarbij de eerste en tweede leiding zijn opgenomen in de zuigerstang.
5. Hydraulische cilinder volgens conclusie 4, waarbij de tweede leiding concentrisch om de eerste leiding is aangebracht.
6. Hydraulische cilinder volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de opslageenheid een ventieleenheid omvat voor het regelen van het van en naar het opslagvat voeren van het medium onder druk.
7. Hydraulische cilinder volgens conclusie 6, waarbij het klepventiel een eerste terugslagklep omvat, welke eerste terugslagklep enkel het afgeven van medium onder druk vanuit de eerste opslagkamer naar de tweede leiding mogelijk maakt.
8. Hydraulische cilinder volgens conclusie 6 of 7, waarbij de ventieleenheid een tweede terugslagklep en een derde terugslagklep omvat, welke in serie zijn geplaatst, welke in serie geplaatste tweede en derde terugslagkleppen de eerste leiding met de eerste
5 opslagkamer verbindt, zodanig dat de tweede terugslagklep enkel het afgeven van medium onder druk vanuit de eerste leiding naar de eerste opslagkamer mogelijk maakt.
9. Hydraulische cilinder volgens conclusie 8, waarbij de eerste terugslagklep een gestuurde terugslagklep is.
3/6
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2018276A NL2018276B1 (nl) | 2017-02-01 | 2017-02-01 | Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2018276A NL2018276B1 (nl) | 2017-02-01 | 2017-02-01 | Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2018276B1 true NL2018276B1 (nl) | 2018-08-22 |
Family
ID=59381640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2018276A NL2018276B1 (nl) | 2017-02-01 | 2017-02-01 | Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL2018276B1 (nl) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5522212A (en) * | 1994-12-21 | 1996-06-04 | Kubik; Philip A. | Rod equal displacement cylinder in a rapid transfer and feed system |
| US20050066655A1 (en) * | 2003-09-26 | 2005-03-31 | Aarestad Robert A. | Cylinder with internal pushrod |
| EP1580437A1 (en) * | 2004-03-25 | 2005-09-28 | Demolition and Recycling Equipment B.V. | Hydraulic cylinder for use in a hydraulic tool |
| US20060070378A1 (en) * | 2004-10-01 | 2006-04-06 | David Geiger | Closed-system electrohydraulic actuator |
-
2017
- 2017-02-01 NL NL2018276A patent/NL2018276B1/nl active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5522212A (en) * | 1994-12-21 | 1996-06-04 | Kubik; Philip A. | Rod equal displacement cylinder in a rapid transfer and feed system |
| US20050066655A1 (en) * | 2003-09-26 | 2005-03-31 | Aarestad Robert A. | Cylinder with internal pushrod |
| EP1580437A1 (en) * | 2004-03-25 | 2005-09-28 | Demolition and Recycling Equipment B.V. | Hydraulic cylinder for use in a hydraulic tool |
| US20060070378A1 (en) * | 2004-10-01 | 2006-04-06 | David Geiger | Closed-system electrohydraulic actuator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101341342B (zh) | 具有容积流量补偿的静液压驱动机构 | |
| CN101253335B (zh) | 用于控制双作用液压驱动缸的油路 | |
| NL2010952C2 (nl) | Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap. | |
| CA2881049C (en) | Quick coupler | |
| US9382686B2 (en) | Quick coupler | |
| US20140356059A1 (en) | Quick-coupler | |
| NL9200589A (nl) | Hydraulische inrichting met gelijklopende vijzels. | |
| US10494791B2 (en) | Flow control valve for construction machine | |
| EP1580437B1 (en) | Hydraulic cylinder for use in a hydraulic tool | |
| US7441405B2 (en) | Cylinder with internal pushrod | |
| CN103225632A (zh) | 用于移动式工作机械的阀装置 | |
| US7810424B2 (en) | Device for increasing pressure in cylinders with control unit | |
| WO2004092491A1 (ja) | 油圧駆動装置 | |
| US8607821B2 (en) | Stack valve | |
| NL2018276B1 (nl) | Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap. | |
| US8061764B2 (en) | Working machine and emergency lowering system | |
| JP5756853B2 (ja) | 作業機器の液圧可動式作業要素を作動させる方法及び作業機器 | |
| US5323687A (en) | Hydraulic circuit | |
| CN103717809A (zh) | 作业机 | |
| NL2025765B1 (nl) | Hydraulische cilinder bijvoorbeeld voor toepassing bij een hydraulisch gereedschap. | |
| EP2065519A1 (en) | Hydraulic work arm system with boost possibility | |
| US7320272B2 (en) | Hydraulic system | |
| US10661521B2 (en) | Residual load relief system for hydraulic compactors having rotary pumps | |
| EP4528037A1 (en) | Work implement with gripper components and hydraulic arangement | |
| JPH078633Y2 (ja) | シールド掘進機自動方向制御装置の液圧回路 |