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Patent Searching and Data


Title:
APPARATUS FOR INCREASING THE OUTPUT OF HYDRAULICALLY OPERATED TOOLS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/051974
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to apparatuses for increasing the output of hydraulically operated tools, comprising a hydraulic device having at least one pump. Said apparatuses are characterized in particular by a simple implementation. For this purpose, a throttling check valve is arranged downstream of the pump in the direction of the tool, wherein the throttling check valve allows the medium to flow without throttling in the direction of the tool and with throttling in the direction of the pump. The at least one pump of the hydraulic device conveys the medium, in particular in the form of an oil, in the direction of the throttling check valve and the tool. The throttling check valve is installed for through-flow in the pumping direction and as a throttle in the backflow direction. The line in the form of a hose is a pressure accumulator.

Inventors:
GAENSLEIN HANS-GUENTHER (DE)
Application Number:
PCT/DE2011/001662
Publication Date:
April 26, 2012
Filing Date:
August 31, 2011
Export Citation:
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Assignee:
KKT GMBH (DE)
GAENSLEIN HANS-GUENTHER (DE)
International Classes:
B01L9/02
Foreign References:
DE29514768U11995-11-09
DE29802441U11998-05-07
DE102007047757A12009-04-02
Attorney, Agent or Firm:
WEIHRAUCH, Frank et al. (DE)
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Claims:
Einrichtung zur Erhöhung der Arbeitsleistung hydraulisch betriebener Werkzeuge mit einer wenigstens eine Pumpe aufweisenden Hydraulikvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Pumpe (1) in Richtung eines Werkzeugs (10) ein Drosselrückschlagventil (3) angeordnet ist, wobei das Drosselrückschlagventil (3) das Medium ungedrosselt in Richtung des Werkzeugs (10) und gedrosselt in Richtung der Pumpe (1) durchfließen lässt.

Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Pumpe (1) und dem Drosselrückschlagventil (3) ein Magnetventil (2) angeordnet ist und dass das Magnetventil (2) mit einer Steuereinrichtung (5) zusammenge¬ schaltet ist, so dass das Magnetventil (2) geschlossen und geöffnet wird.

Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Druckerfassungssensor an dem Werkzeug (10) aufweist, welcher mit der Steuereinrichtung zusammengeschaltet ist und dass von Steuereinrichtung (5) bei Erreichen eines Solldrucks des Mediums an dem Werkzeug (10) das Magnetventil (2) geschlossen und zeitgesteuert oder nach Unterschreitung des Solldrucks wieder geöffnet wird.

Einrichtung nach Patentanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

dass dem Drosselrückschlagventil (3) eine Kupplung (4) für das Werkzeug (10) nachgeordnet ist.

Einrichtung nach Patentanspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet ,

dass das Werkzeug (10) ein Schneidwerkzeug ist.

6. Einrichtung nach Patentanspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet ,

dass wenigstens das Magnetventil (2), das Drosselrückschlagventil (3), die Kupplung (4) und die Hydraulikvorrichtung (7) mit einem Behälter (6) für das Medium und der Steuereinrichtung (5) zu einem Hydraulikaggregat (9) baulich zusammengefasst sind.

7. Einrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikaggregat (9) ein mobiles Hydraulikaggregat (9) ist.

8. Einrichtung nach Patentanspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet ,

dass die Pumpe (1) einen elektrischen Antrieb aufweist und dass der elektrische Antrieb der Pumpe (1) und soweit vorhanden auch das Magnetventil (2) und die Steuereinrichtung (5) mit wenigstens einem Akkumulator (8) verbunden sind.

9. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drosselventil des Drosselrückschlagventils (3) einen elektrischen Stellantrieb aufweist und dass der elektrische Stellantrieb mit der Steuereinrichtung (5) zusammengeschaltet ist, so dass das Drosselventil ein steuerbares Drosselventil ist.

Description:
Einrichtung zur Erhöhung der Arbeitsleistung hydraulisch betrie ¬ bener Werkzeuge

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Erhöhung der Arbeitsleistung hydraulisch betriebener Werkzeuge mit einer wenigstens eine Pumpe aufweisenden Hydraulikvorrichtung.

Eine tragbare Hydraulikpumpe ist unter anderem durch die Druckschrift DE 295 14 768 Ul bekannt. Der Elektromotor ist außerhalb eines eine Pumpeneinheit umschließenden Gehäuses untergebracht. Der Elektromotor ist als Scheibenläufermotor ausgebildet. Die Druckseite der Pumpeneinheit ist über eine Druckleitung mit einem Auslass verbunden.

Durch die Druckschrift DE 298 02 441 Ul ist ein hydraulisches Motorpumpenaggregat bekannt. Der Antrieb eines Pumpenelementes erfolgt mittels eines Kollektor-Motors. Die Druckseiten von mehreren Pumpenelementen sind über Druckleitungen mit dem Auslass der Hydraulikpumpe verbunden.

Durch die Druckschrift DE 10 2007 047 757 AI ist eine mobile Hydraulikpumpe für hydraulisch zu betreibende Werkzeuge mit einem Scheibenläufermotor an einem Gehäuse und einem Auslass für das hydraulische Medium sowie wenigstens einer im Gehäuse angeordneten Pumpeneinheit bekannt. Letztere ist über einen Exzenter im Gehäuse mit dem Scheibenläufermotor gekoppelt. Die Baugröße wird im Wesentlichen durch das Gehäuse selbst, die eingesetzte Pumpeneinheit und die Abmessungen des Scheibenläufermotors bestimmt, so dass eine kleine Hydraulikpumpe realisiert ist.

Das sind Hydraulikpumpen, deren Leistung allein durch die jeweilig eingesetzte Pumpeneinheit bestimmt ist.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Arbeitsleistung hydraulisch betriebener Werkzeuge einfach zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Die Einrichtungen zur Erhöhung der Arbeitsleistung hydraulisch betriebener Werkzeuge mit einer wenigstens eine Pumpe aufweisen ¬ den Hydraulikvorrichtung zeichnen sich insbesondere durch eine einfache Realisierung aus.

Dazu ist nach der Pumpe in Richtung Werkzeug ein Drosselrückschlagventil angeordnet, wobei das Drosselrückschlagventil das Medium ungedrosselt in Richtung des Werkzeugs und gedrosselt in Richtung der Pumpe durchfließen lässt.

Die wenigstens eine Pumpe der Hydraulikvorrichtung fördert das Medium insbesondere in Form eines Öls in Richtung Drosselrückschlagventil und Werkzeug. Das Drosselrückschlagventil ist in der Pumprichtung auf Durchfluss und in der Rückflussrichtung als Drossel eingebaut. Das Drosselrückschlagventil kann dabei als eine bauliche Einheit vorliegen oder als eine Baugruppe aus einem in Sperrrichtung vollständig verschließendem Rückschlagventil und einem gedrosselten Bypass aufgebaut sein.

Die Leitung zum Werkzeug in Form eines Schlauchs ist dabei ein Druckspeicher. Beim Abschalten der Pumpe und ohne Drosselrückschlagventil würde sich dieser schlagartig entleeren, üm den Ar- beitsprozess fortsetzen, müsste danach der Druck im Schlauch wieder aufgebaut werden, was eine unerwünschte Zeitverzögerung nach sich zieht. Mit dem Drosselrückschlagventil wird damit verhindert, dass sich der Schlauch schlagartig entleert. Es fließt nur eine durch das Drosselventil des Drosselrückschlagventils bestimmte Menge an Medium zurück. Die Einrichtung ist damit wie- derholt schnell einsetzbar. Ein weiterer Vorteil besteht dabei darin, dass mit einem gesteuert gepulsten Schalten der Pumpe ein äquivalent gepulster Druck in Richtung Werkzeug erzeugbar ist. Damit liegt ein dynamischer Prozess vor, der zur Erhöhung der Arbeitsleistung des Werkzeugs insbesondere in dessen Grenzbereich führt. Als hydraulisches Werkzeug ist jeder Druckstromverbraucher zu betrachten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 9 angegeben.

Zwischen der Pumpe und dem Drosselrückschlagventil ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 ein Magnetventil angeordnet. Das Magnetventil ist dabei mit einer Steuereinrichtung zusammengeschaltet, so dass durch ein Öffnen und Schließen des Magnetventils ein gepulster Mediumstrom einhergehend mit gepulstem Druck erreicht wird. Ein besonderer Vorteil dieser Weiterbildung besteht darin, dass ein Ein- und Ausschalten der Pumpe entbehrlich wird. Vorteilhafterweise wird dadurch zum einen der Verschleiß der Pumpe reduziert, zum zweiten wird der Zeitverlust bis zum Aufbau des Drucks in der Pumpe durch deren Hochfahren vermieden und zum dritten der Wirkungsgrad erheblich verbessert, weil vor dem Magnetventil mindestens der volle Druck wie im normalen Betriebszustand anliegt und bei dem Öffnen des Magnetventils der Mediumstrom schlagartig freigegeben wird, wodurch ein besonders schneller Druckanstieg in dem dynamischen Prozess erzielt wird.

Nach dem Patentanspruch 3 wird der Druck des Mediums an dem Werkzeug erfasst und bei Erreichen eines Maximaldrucks bzw.

Solldrucks des Mediums am Werkzeug über mindestens einen Ansteuerpuls das Magnetventil geschlossen. Die erneute Öffnung kann alternativ zeitgesteuert zu der Schließung oder druckgesteuert über die Erfassung des Druckabfalls am Werkzeug erfolgen. Bei einer Ansteuerimpulsfolge stellt sich über die Leitung am Werkzeug eine Dynamik ein. Dabei ist ein gepulster Druck des Me ¬ diums in Richtung Werkzeug vorhanden. Diese Pulse werden an das Werkzeug weitergegeben, so dass damit am Werkzeug eine erhöhte Leistung erreicht wird. Das ist insbesondere bei Schneidwerkzeu ¬ gen vorteilhaft, wobei dadurch die Schneiden dynamisch gepulst zueinander bewegt werden. Die Schnittwirkung verbessert sich im Grenzbereich wesentlich.

Damit eignet sich die Einrichtung insbesondere sowohl für stationär betreibbare als auch für mobile hydraulische Schneidwerk ¬ zeuge, deren Abmessungen und Gewicht bei gleicher 'Schneidleistung gegenüber herkömmlich betriebenen verringerbar sind. Bei Baugleichheit sind dagegen größere Schneidleistungen erzielbar.

Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 ist dem Drosselrückschlagventil eine Kupplung für das Werkzeug nachgeordnet. Die Handhabung vereinfacht sich. Mittels der Kupplung können leicht unterschiedliche Werkzeuge an die Hydraulikvorrichtung angeschlossen werden.

Das Werkzeug ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 vorteilhafterweise ein Schneidwerkzeug. Damit ist eine gepulste Schnittwirkung realisierbar.

Ein Hydraulikaggregat weist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 wenigstens das Magnetventil, das Drosselrückschlagventil, die Kupplung und die Hydraulikvorrichtung mit dem Behälter und der Steuereinrichtung auf. Damit ist eine mobile oder stationäre Hydraulikvorrichtung realisierbar.

Das Hydraulikaggregat ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 vorteilhafterweise ein mobiles Hydraulikaggregat. In Verbindung mit einem Schneidwerkzeug ist das eine mobile Schneideinrichtung- Ein derartiges Werkzeug und damit eine derartig ausgebildete Einrichtung ist vorteilhafterweise beispielsweise zur Bergung von Personen in demolierten Fahrzeugen einsetzbar .

Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 weist die Pumpe einen elektrischen Antrieb auf. Weiterhin sind der elektrische Antrieb der Pumpe, sowie nach den Patentansprüchen 2 bis 7 vorhandenes Magnetventil und Steuereinrichtung mit wenigstens einem Akkumulator verbunden. Damit ist eine von stationären Energiequellen unabhängige mobile und autark betreibbare Einrichtung vorhanden. Diese ist damit an den unterschiedlichsten Orten ein^ setzbar .

Das Drosselventil als ein Teil des Drosselruckschlagventils weist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 einen elektrischen Stellantrieb auf. Weiterhin ist der elektrische Stellantrieb mit der Steuereinrichtung zusammengeschaltet, so dass das Drosselventil ein steuerbares Drosselventil ist. Damit ist der Rückflussstrom des Mediums beeinflussbar. Insbesondere bei Werkzeugwechsel ist die Leitung zwischen Hydraulikvorrichtung und Werkzeug schnell entleerbar. Als weiterer Vorteil ist eine Anpassung an die Charakteristik des Werkzeugs oder an die Betriebsbedingungen des Werkzeugs, wie beispielsweise die für einen Schneidvorgang aufzubringende Maximalkraft möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben .

Es zeigen: Fig. 1 Einrichtung zur Erhöhung der Arbeitsleistung hydraulisch betriebener Werkzeuge,

Fig. 2 eine mobile und autark betreibbare Schneideinrichtung.

Eine Einrichtung zur Erhöhung der Arbeitsleistung hydraulisch betriebener Werkzeuge 10 besteht im Wesentlichen aus einer wenigstens eine Pumpe 1 aufweisenden Hydraulikvorrichtung 7, einem Magnetventil 2, einem Drosselrückschlagventil 3 und einer

Kupplung 4 für das Werkzeug 10.

Die Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zur Erhöhung der Arbeitsleistung hydraulisch betriebener Werkzeuge 10 "in einer prinzipiellen Darstellung.

Die Einrichtung ist insbesondere eine Schneideinrichtung mit einem Schneidwerkzeug 10 als Werkzeug 10.

Die Fig. 2 zeigt eine mobile und autark betreibbare Schneideinrichtung in einer prinzipiellen Darstellung.

Die Hydraulikvorrichtung 7 weist die Pumpe 1 und ein mit der Pumpe 1 verbundenem Behälter 6 für das Medium in Form von Öl und eine Steuereinrichtung 5 auf. Pumpen 1 zur Förderung von Öl als Medium sind bekannt. Dazu wird insbesondere wenigstens eine Kolbenpumpe eingesetzt. Die Pumpe 1 wird mittels eines elektrischen Antriebs betrieben. Dieser ist dazu mit der Steuereinrichtung 5 verbunden, die ein für sich bekannter Mikrocontrol ler als ein Datenverarbeitungssystem ist.

Nach der Pumpe 1 und in Richtung der Kupplung 4 sind das Magnetventil 2 und das Drosselrückschlagventil 3 angeordnet. Das Drosselrückschlagventil 3 ist dazu so angeordnet, dass das Öl bei geöffnetem Magnetventil 2 ungedrosselt in Richtung des Werkzeugs 10 und gedrosselt in Richtung der Pumpe 1 fließt. Das Betätigungsorgan des Magnetventils 2 und der Antrieb der Pumpe 1 sind mit der Steuereinrichtung 5 zusammengeschaltet.

Bei abgeschalteter Pumpe 1 und damit geschlossenem Rückschlag ¬ ventil fließt eine bestimmte Menge des Öls über das Drosselventil und das Magnetventil 2 in Richtung Pumpe 1. Damit wird der Druck im Öl in der Leitung zwischen Drosselrückschlagventil 3 und Schneidwerkzeug 10 nach dem Abschalten der Pumpe 1 nicht schlagartig abgebaut. Der Druckabfall wird durch die Öffnung des Drosselventils bestimmt.

Das Magnetventil 2 ist mit der Steuereinrichtung 5 so zusammengeschaltet, dass bei eingeschalteter Pumpe 1 und bei Erreichen des Maximaldrucks des Mediums am Werkzeug 10 über mindestens einen Ansteuerpuls das Magnetventil 2 geschlossen und geöffnet wird. Damit ist auch ein gepulster Druck am Werkzeug 10 realiiert .

Die Hydraulikvorrichtung 7, das Magnetventil 2, das Drosselrückschlagventil 3, die Kupplung 4 und die Steuereinrichtung 5 sind in einem Gehäuse untergebracht. Dieses ist auch tragbar ausführ ¬ bar, so dass ein mobiles Hydraulikaggregat 9 realisiert ist. An die Kupplung 4 ist über einen Schlauch als Leitung das Schneidwerkzeug 10 lösbar angeschlossen.

Der Antrieb für die Pumpe 1, das Magnetventil 2 und die Steuereinrichtung 5 sind mit einem Akkumulator 8 zusammengeschaltet . Dieser kann sowohl im Gehäuse als auch separat angeordnet sein. In der letzteren Variante ist dieser dann separat am Körper des Nutzers der Einrichtung tragbar. Damit ist eine mobile und autark betreibbare Einrichtung zur Erhöhung der Arbeitsleistung hydraulisch betriebener Werkzeuge 10 realisiert .

Bezugszeichen

1 Pumpe

2 Magnetventil

3 Drosselrückschlagventil

4 Kupplung

5 Steuereinrichtung

6 Behälter

7 Hydraulikvorrichtung

8 Akkumulator

9 Hydraulikaggregat

10 Werkzeug