-
Steuerung für einen hydraulischen Motor Die Erfindung betrifft eine
Steuerung für einen hydraulischen Motor mit mechanisch betätigtem Vorsteuerschieber
und hydraulisch betätigtem Hauptsteuerschieber, -beispielsweise für Werkzeugmaschdnen,
wie Reduzierwalzwerke.
-
Es sind hydraulische Akkumulatoren mit veränderlichem Fassungsvermögen
bekannt. Bei einem derartigen bekannten System ist beispielsweise eine von Hand
oder Hilfskraft angetriebene Pumpe an einen Vorratsbehälter angeschlossen und liefert
über Rückschlagventil und ein Zweiwegewählventil Druckflüssigkeit zu einem Betätigungszylinder.
Die Einstellung des Ventils erfolgt dabei von Hand. Der Akkumulator besitzt einen
mit einem Federbalg verbundenen Kolben, durch den der Raum unter dem Kolben luft-
und flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist, während der Raum über dem Kolben, mit Druckluft
in Verbindung steht. Die Akkumulator-Wirkung wird durch den Unterschied zwischen
dem hydraulischen und dem Luftdruck bewirkt. Ferner ist eine Regeleinrichtung für
Kraftmaschinen unter Verwendung einer Kreiselpumpe bekannt, bei der eine zusätzliche,
mit gleichbleibender Drehzahl umlaufende Kreiselpumpe vorgesehen ist, um Drehzahlschwankungen
durch Viskositätsänderungen der Steuerflüssigkeit auszugleichen.
-
Ferner sind Oldruckregler bekannt, bei denen eine Zahnradpumpe und
eine zur Anpassung an Drehzahländerungen einstellbare Drosselstelle vorgesehen sind,
an welcher eine geförderte Flüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von dem Druckunterschied
zwischen dem Pumpendruck und dem Druck der Flüssigkeit hinter der Drosselstelle
in zwei Teile geteilt wird, von denen nur einer auf die Regelungsorgane einwirkt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Motor
in bestimmten, zeitlich genau begrenzten Intervallen zu betreiben, wobei die Länge
der zeitlichen Intervalle einer bestimmten Flüssigkeitsmenge entsprechen soll. Diese
Intervalle sollen genau bestimmt werden können und übereinstimmen, wobei gegebenenfalls
eine rasche Intervallfolge mit verhältnismäßig langen Ruhezeiten zwischen einzelnen
Intervallen erreichbar sein muß.
-
Eine derartige Aufgabe tritt beispielsweise beim Betrieb eines Reduzierwalzwerks
für Rohre auf, bei welchem die Reduzierwalzen schnell über das Rohr vorwärts und
zurück bewegt werden und Spalte aufweisen, die den Druck auf das Rohr am Ende jedes
Hubs der Walzen zeitweise aufheben, um einen Vorschub des Rohres zu ermöglichen.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigung
des Hauptsteuerschiebers durch eine von einem hydraulischen Akkumulator kommende
Druckflüssigkeit erfolgt, wobei die Zu- und Ableitung der Flüssigkeit zum bzw. vom
Akkumulator durch den mechanisch betätigten Vorsteuerschieber gesteuert wird und
an eine das Druckmittel zur Betätigung des Hauptsteuerschiebers zuführende Leitung
zwischen Vor- und Hauptsteuerschieber die Saugleitung einer von dem hydraulischen
Motor angetriebenen Meßpumpe angeschlossen ist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Fassungsvermögen
.des hydraulischen Akkumulators in an sich bekannter Weise veränderbar. Ferner sieht
eine vorteilhafte Ausgestaltung die Ausführung der Meßpumpe in an sich bekannter
Weise mit einstellbarer Leistung vor.
-
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung vereinfacht dar. Es zeigt Fig. 1 die Vorrichtung mit ihren verschiedenen
Teilen in den Stellungen, welche sie in Bereitschaft für die Zeit einnehmen, wenn
der hydraulische Motor eine Stufe vornehmen soll, Fig. 2 die Vorrichtung mit den
verschiedenen Teilen in den Stellungen, welche sie während der Vornahme einer solchen
Stufe einnehmen.
-
Der hydraulische Motor 1 soll in unterbrochener Weise betätigt werden;
er kann mit einem Strömungsmittel als Betriebsmittel durch einen Einlaßkanal2 von
einer Zuführquelle gespeist werden, welche eine Pumpe 3 besitzt. Diese kann Betätigungsfluidum
unter
Druck zu einem Einlaßkanal4 liefern, welcher mit einem Akkumulator
5 in Verbindung steht und ein Druckentlastungsventil6, durch das überflüssiges Strömungsmittel
zu einem Entlastungskanal ? entweichen kann, und ein Rückschlagventil8 enthält.
-
Der Zutritt des Betriebsmittels aus dem Kanal 4 zu dem Kanal 2 zwecks
Betätigung des hydraulischen Motors, wird durch ein Kolbenventil 9 gesteuert, welches
in einem Gehäuse 10 angeordnet ist und an einem Ende durch eine Feder 11 und an
seinem anderen 1 Ende durch den Druck in einem Kanal 12 beeinflußt wird. Der Entlastungskanal
? steht auch mit dem Gehäuse 10 in Verbindung. Das Ventil ist so ausgeführt, daß
es entweder, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Ruhestellung, in welcher der Kanal 2 mit
dem Entlastungskanal ? in Verbindung steht, oder wie in Fig.2 gezeigt, eine Betätigungsstellung
einnehmen kann, in welcher der Einlaßkanal4 mit dem Kanal 2 in Verbindung steht.
-
Der hydraulische Motor kann eine Meßpumpe 13 über eine Kette 14 antreiben.
Die Meßpumpe 13 kann Betriebsmittel aus dem Kanal 12 aufnehmen und zu einem Entleerungskanal
15 liefern.
-
Dem Einlaßkanal2, dem Auslaßkana116 des hydraulischen Motors 1 und
dem Entleerungskanal 15 ist eine Ventilanordnung 17 bekannter Art zugeordnet, welche
sich öffnen wird, damit das Betriebsmittel aus dem Kanal 2 oder dem Kanal 16 in
den Entleerungskanal 15 strömen kann, wenn zu irgendeiner Zeit ein übermäßiger Druck
in dem Kanal 2 oder 16 auftreten ', sollte.
-
Der Kanal 12 steht mit einer Öffnung 18 in dem Gehäuse 19 eines kolbenartigen
Umsteuerventils in Verbindung, das weitere Öffnungen 20, 21, 22 und 23 hat, von
welchen die Öffnungen 20 und 23 mit einem Kanal 24, die Öffnung 21 mit einem Entlastungskanal
25 und die Öffnung 22 mit einem Kanal 26 in Verbindung steht, welch letzterer mit
einer Quelle hydraulischen Drucks verbunden ist.
-
Die Kanäle 24 und 26 stehen mit gegenüberliegenden Enden eines Zylinders
in, Verbindung, welcher zu einer Akkumulatoreinrichtung gehört und einen Kolben
28 mit einer Kolbenstange 29 enthält, welche in einer strömungsmitteldichten Weise
durch ein Ende des Zylinders geht und deren Bewegung nach rechts durch einen einstellbaren
Anschlag 30 begrenzt ist. Der bewegliche Kolben 31 des Ventils 19 hat vier ringartige
Teile 32, 33, 34, 35, und wird an einem Ende durch eine Druckfeder 36 und an seinem
anderen Ende durch eine Welle 37 beeinflußt, welche mindestens eine zylindrische
Oberfläche 38 von konstantem Radius und mindestens einen Nocken 39 besitzt.
-
Wenn sich das Ventil 31 an dem zylindrischen Teil 38 des Nockens 37
(Fig. 1) abstützt, ist ersichtlich, daß der Kanal 26, welcher jederzeit mit
dem rechten Ende des Zylinders 27 in Verbindung steht, über die Öffnungen 22 und
23 und den Kanal 24 auch mit dem linken Ende des Zylinders in Verbindung gebracht
wird, so daß der auf die zwei verschiedenen Flächen des Kolbens 28 einwirkende Druck
aus dem Kanal 26 diesen nach rechts bewegt, bis die Kolbenstange 29 mit dem einstellbaren
Anschlag 30, wie gezeigt, in Berührung kommt. Zu dieser Zeit stehen offenbar die
Öffnungen 20 und 18 mit geschlossenen Kammern innerhalb des Ventils 19 in Verbindung,
während der Kanal 25 durch den Ring 34 geschlossen ist. Zu dieser Zeit wird auch
aus noch zu erklärenden Gründen das Ventil 9 die gezeigte Stellung einnehmen, in
welcher der Kanal 2 mit dem Kanal? in Verbindung steht. Der Motor 1 steht daher
still. Wenn die Drehung der Welle 37 den Nocken 39 in die Stellung bringt, in der
das Ventil 31 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung bewegt wird, ist ersichtlich,
daß der Kanal 24 jetzt durch die Öffnungen 20 und 18 und den Kanal 12 mit dem unteren
Ende des Gehäuses 10 des Ventils 9 verbunden ist. Die Öffnung 23 ist mit der geschlossenen
Kammer verbunden, die Öffnung 22 ist durch den Ring 34 geschlossen und die Öffnung
21 steht mit der geschlossenen Kammer in Verbindung. Der durch den Kanal
26 einwirkende Druck bewegt daher jetzt den Kolben 28 nach links, so daß
der so in den Kanälen 24 und 12 erzeugte Druck das Ventil 9 in die in Fig. 2 gezeigte
Stellung bewegt, in welcher der Kanal 4 mit .dem Kanal 2 in Verbindung gebracht
ist. Der hydraulische Motor 1 dreht sich daher und bewirkt gleichzeitig die Drehung
der Meßpumpe 13, welche daher beginnt, Betriebsmittel aus dem Kanal 12 aufzunehmen
und in den Kanal 15 auszugeben. Der Kolben 28 bewegt sich daher unter dem auf seine
rechte Fläche einwirkenden Druck nach links, so daß der Druck in den Kanälen 24
und 12 im wesentlichen unverändert aufrechterhalten wird, bis der Kolben 28 das
linke Ende des Zylinders 27 erreicht und somit seine weitere Bewegung verhindert
wird. Wenn diese eintritt, kann sich das Ventil 9, 10 infolge der stetigen Drehung
des hydraulischen Motors 1 und der Meßpumpe 13 unter Aufnahme weiteren Betriebsmittels
aus dem Kanal 12, unter der Einwirkung einer Feder in die in Fig.l gezeigte Stellung
nach unten bewegen und so die weitere Drehung des hydraulischen Motors anhalten.
-
Wenn. die Welle 37 ihre Drehung fortsetzt, um ihren Teil
38 wieder in Eingriff mit dem Ende des Ventilteils 31 zu bringen, so daß
das Ventil wieder die in Fig. 1 gezeigte Stellung einnimmt, wird der Kolben 28 wieder
nach rechts gedrückt (Fig.1) und der Betätigungszyklus wiederholt.
-
Der Rotationsgrad jeder Stufe des hydraulischen Motors 1 wird durch
das Strömungsmittel- bzw. Betriebsmittel-Volumen im linken Ende des Zylinders 27
bestimmt, wenn diese Drehung beginnt, und daher durch das Einstellen des einstellbaren
Anschlags 30. Die Meßpumpe 13 kann für bestimmte oder variable Leistung ausgeführt
sein; der Rotationsgrad des hydraulischen Motors 1 kann während jedes Betriebsschrittes
eingestellt werden, indem die Leistung der Meßpumpe und/oder der Anschlag 30 eingestellt
werden.
-
Obwohl in dem gezeigten Beispiel das Ventil 31
durch einen rotierenden
Nocken 39 betätigt werden kann, wird die Bewegung dieses Ventils aus einer seiner
Stellungen in die andere durch beliebige zweckmäßige Mittel im Ansprechen auf ein
beliebiges zweckmäßiges Signal bewirkt werden können.