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Steuerung für druckluftbetriebene Antriebsmotoren Die Erfindung betrifft
Steuerungen für Druckluftmotoren mit hin- und hergehendem Arbeitsglied, bei denen
das Arbeitsglied mechanisch auf eine Hilfssteuerung wirkt, die ihrerseits eine die
wechselseitige Druckluftzufuhr zum Arbeitsglied bewirkende Hauptsteuerung pneumatisch
betätigt.
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Bei einer bekannten Ausführung werden über Schwenkhebel, gegen die
das Arbeitsglied beim Hubwechsel anläuft, federbelastete Ventile der Hilfssteuerung
kurzzeitig geöffnet, welche dadurch eine begrenzte Druckluftmenge einem Verstellkolben
zuleiten, der einen Flachschieber der Hauptsteuerung verstellt. Bei dieser Ausführung
kann namentlich bei Druckabfällen in der Druckluftzufuhrleitung der Fall eintreten,
daß die dem Verstellkolben der Hauptsteuerung für die Verstellung des Flachschiebers
zugeführte Druckluft nicht genügt, um den Verstellkolben samt Flachschieber in die
ordnungsgemäß die Druckluftzufuhr zum Arbeitsglied bewirkende Steuerstellung zu
verschieben oder darin zu halten. Dieser Nachteil ist bei einer ebenfalls bekannten
Steuerung dadurch vermieden, daß ein vom Arbeitsglied beim Hubwechsel durch eine
Schiebestange mechanisch verstellter Flachschieber der Hilfssteuerung einen Druckluftzufuhrweg
zum Verstellkolben des Flachschiebers der Hauptsteuerung während der Zeit geöffnet
hält, in der das Arbeitsglied seinen Hub ausführt. Die Flachschieber der Haupt-
und Hilfssteuerung sind hierbei in einem gemeinsamen Druckraum angeordnet und gleiten
auf Steuerspiegeln, welche den gemeinsamen Druckraum begrenzen. Es ist ferner eine
Steuerung für Druckluftmotoren bekannt, bei der das Arbeitsglied über Schwenkhebel
eine Schiebestange verschiebt, welche einen einzigen Flachschieber verstellt, der
die Druckluftzufuhr zur einen Seite des Arbeitsgliedes sowie die Druckluftabfuhr
von der anderen Arbeitsgliedseite unmittelbar bewirkt. Die Schiebestange durchsetzt
hierbei einander gegenüberliegende Wände des den Flachschieber enthaltenden Druckraumes
und ragt mit ihren Enden in Kammern, die mit je einer Beaufschlagungsseite des Arbeitsgliedes
in stets offener Verbindung stehen. Wenn es sich hierbei ergibt, daß durch Einwirken
äußerer Kräfte oder durch sonstige Anlässe auf der momentanen Abluftseite des Arbeitsgliedes
nach dem Hubwechsel vorübergehend ein Druckanstieg entsteht, während der Druck an
der Druckluftzufuhrseite des Arbeitsgliedes nachläßt, so erfährt die dem vorübergehenden
Druckanstieg mit einem Ende ausgesetzte Schiebestange eine Verstellung aus der ordnungsgemäßen
Steuerstellung, so daß eine Störung in der Arbeitsweise des Druckluftmotors eintritt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Druckluftmotoren mit
hin- und hergehendem Arbeitsglied eine Steuerung, bestehend aus zwei Flachschiebern,
die auf einen gemeinsamen Druckraum begrenzenden Steuerspiegeln gleiten und von
denen der Flachschieber der Hilfssteuerung durch eine vom Arbeitsglied bei der Annäherung
an die Totpunktlage bewegte Schiebestange verstellt wird und die Druckluft einem
den anderen Flachschieber der Hauptsteuerung bewegenden Verstellkolben zuführt,
der während des Arbeitshubes auf einer Seite mit der Druckluftzufuhr- und auf der
anderen Seite mit der Abluftseite des Druckluftmotors in Verbindung steht, zu schaffen,
bei der die geschilderten Störungen in der Arbeitsweise des Druckluftmotors vermieden
sind. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Enden der den Flachschieber
der Hilfssteuerung verstellenden Schiebestange in an sich bekannter Weise einander
gegenüberliegende Wände des Druckraumes durchsetzen und in mit je einer Beaufschlagungsseite
des Arbeitsgliedes in offener Verbindung stehende Kammern ragen, in denen vom Arbeitsglied
betätigte, die Schiebestange bewegende Schwenkhebel angeordnet sind, wobei ferner
die Schwenkhebel federnd und so ausgebildet sind, daß sie in der Arbeitsglied-Totpunktlage
mit Spannung gegen die Schiebestange und das Arbeitsglied anliegen. Hierdurch ist
erreicht, daß im Sinne einer Rückverstellung aus der ordnungsgemäßen
Steuerstellung
wirkenden Druckbeaufschlagung infolge eines vorübergehend auftretenden Druckanstieges
an der Abluftseite des Arbeitsgliedes die Federbelastung der Schiebestange durch
den vom Arbeitsglied im Hubwechselbereich federnd ausgelenkten Schwenkhebel entgegenwirkt.
Daher wird die Schiebestange samt Flachschieber der Hilfssteuerung in der ordnungsgemäßen
Stellung gehalten. Es ist zwar eine Steuerung für Druckluftmotoren mit hin- und
hergehendem Arbeitsglied bekannt, bei der eine unter Zwischenschaltung von Federn
vom Arbeitsglied verstellte Schiebestange ein Tellerventil für die Druckluftzufuhr
zum Arbeitsglied öffnet und schließt. Die Schiebestange ist hierbei jedoch nicht
dem Druckwechselspiel zu beiden Seiten des Arbeitsgliedes mit ihren Enden ausgesetzt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Schnitt
dargestellt.
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Ein als Kolben ausgebildetes Arbeitsglied 1 wird zum Zwecke einer
Hin- und Herbewegung in einem nicht dargestellten Zylinder wechselseitig von Druckluft
beaufschlagt. Diesem Zwecke dient ein im Druckraum 2 angeordnetes Hauptsteuerglied,
welches aus dem Flachschieber 3 und seinem Antriebsglied 4 besteht. das an seinen
Enden mit Kolben 5, 5' versehen ist, die in den Zylinderräumen 6, 6' gleiten. Der
Flachschieber 3 liegt gegen einen den Druckraum 2 begrenzenden Steuerspiegel 7 an
und verbindet in seinen beiden Steuerstellungen jeweils eine der Seiten des Arbeitsgliedes
1 über Kanäle 8, 8' mit dem Druckraum 2, während die andere, nicht beaufschlagte
Arbeitsgliedseite über einen der Kanäle 8, 8' an den Abluftkanal 9 angeschlossen
ist.
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Zur Verschiebung des Flachschiebers 3 wird einem der Zylinderräume
6, 6' Druckluft zugeführt und der andere Zvlinderraum 6', 6 in den Abluftkanal 9
entlüftet. Dies erfolgt durch ein Hilfssteuerglied, welches aus einem Flachschieber
10 und dessen Schiebestange 11 besteht. Der Flachschieber 10 gleitet
auf dem den Druckraum 2 begrenzenden Steuerspiegel 12, in den ein an den Abluftkanal9
angeschlossener Entlüftungskanal 13 sowie zwei Kanäle 14, 14' münden, welche zu
den Zylinderräumen 6, 6' führen. In den beiden Steuerstellungen des Flachschiebers
10 steht jeweils einer der Kanäle 14,14' mit dem Druckraum 2 in Verbindung,
während der andere Kanal 14', 14 an den Entlüftungskanal 13 angeschlossen
ist. Infolgedessen ist jeweils einer der Kolben 5, 5' des Antriebsgliedes 4 von
der Druckluft beaufschlagt, während der andere Kolben 5', 5 druckentlastet ist.
Daher wird der Flachschieber 3 des Hauptsteuergliedes durch die Druckluft in seine
Steuerstellungen verschoben und darin gehalten, solange der Flachschieber 10 des
Hilfssteuergliedes sich in der einen oder anderen Steuerstellung befindet.
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Zur Verschiebung des Hilfssteuergliedes, bestehend aus dem Flachschieber
10 und der Schiebestange 11, sind federnde Schwenkhebel 15,15' vorhanden, welche
um die Achsen 18, 18' schwenken und einerseits mit der Schiebestange 11 und andererseits
mit je einer Seite des Arbeitsgliedes 1 zusammenwirken, wenn letzteres sich seinen
Totpunktstellungen nähert. Die Schwenkhebel 15,15' sind derart gestaltet, daß sie
infolge Durchbiegung unter Federspannung stehen, wenn das Arbeitsglied 1 und die
Schiebestange 11 ihre Endlagen erreicht haben, wie in der Zeichnung am rechten Schwenkhebel
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in strichpunktierten Linien kenntlich ist. In den Endstellungen liegt die
Schiebestange 11 mit einer der aus elastischem Werkstoff bestehenden Schultern
16, 16' gegen Ringvorsprünge 17,17' der den Druckraum 2 seitlich begrenzenden
Wandung an.
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Zusätzlich zu der Verstellkraft, welche die Schwenkhebel 15, 15' auf
die Schiebestange 11 ausüben, erfolgt in der Regel eine mit den Schwenkliebeln
gleichsinnig wirkende einseitige Druckluftbeaufschlagung der Schiebestange
11. Zu diesem Zwecke ragen die Enden 19, 19' der Schiebestange in Kammern
20, 20', welche mit je einer Beaufschlagungsseite des Arbeitsgliedes 1 in ständig
offener Verbindung stehen. Daher erhält jeweils die Stirnseite desjenigen Endes
19 oder 19' der Schiebestange 11 eine Druckbeaufschlagung,
welches in die mit der momentanen Druckbeaufschlagungsseite des Arbeitsgliedes 1
in offener Verbindung stehende Kammer 20 oder 20' ragt.
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Es ergibt sich daher die Wirkung, daß nach Einleitung einer Schiebestangenbewegung
durch die Schwenkhebel 15, 15' und der dadurch verursachten Verschiebung des Flachschiebers
10 für die Druckzufuhr zu den Zylinderräumen 6, 6' und der hierdurch über den Flachschieber
3 erfolgenden Druckluftzufuhr zu einer Seite des Arbeitsgliedes 1 nicht nur
der Flachschieber 3, sondern auch die Schiebestange 11 mit Flachschieber
10 vom Druck beaufschlagt bleibt, während das Arbeitsglied 1 seinen
Hub ausführt. Damit ist gewährleistet, daß die Flachschieber 3 und 10 ihre beiden
Steuerstellungen stets voll erreichen und darin verharren, während das Arbeitsglied
1 den Arbeitshub ausführt. Die jeweils nicht vom Druckmittel beaufschlagten Zylinderräume
6, 6' und Kammern 20, 20' sind in den Abluftkanal9 entlüftet, so daß
die unbeaufschlagten Seiten des Haupt- und Hilfssteuergliedes druckentlastet sind.
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Die Flachschieber 3 und 10 werden durch den im Druckraum
2 herrschenden Druck gegen ihre Steuerspiegel 7 und 12 gedrückt. Der Anlagedruck
bewirkt beim Hilfssteuerglied eine Reibung zwischen seinem Flachschieber
10 und dem Steuerspiegel 12, ferner besteht eine Reibung zwischen
der Schiebestange 11 und ihren Führungen 11' sowie den Dichtungen
11".
Diese Reibung läßt zusätzlich zur einseitigen Druckbeaufschlagung der
Schiebestange 11 den Flachschieber 10 in seinen Steuerstellungen verharren,
während das Arbeitsglied 1 die Hubbewegung ausführt.
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Falls es sich beim Hubwechsel des Arbeitsgliedes 1 durch die Einwirkung
äußerer Kräfte oder durch sonstige Anlässe ergibt,@daß an der nicht beaufschlagten
Seite des Arbeitsgliedes 1 vorübergehend ein Druckanstieg erfolgt, während
an der druckbeaufschlagten Seite ein Druckabfall eintritt, so wird hierdurch die
Schiebestange 11 und mithin auch der Flachschieber 10 im Sinne einer
Rückverschiebung aus der ordnungsgemäßen Steuerstellung beansprucht. Da aber die
Schiebestange 11 unter der Federbelastung steht, die von dem durch das Arbeitsglied
1 federnd ausgelenkten Schwenkhebel 15 oder 15' ausgeht. ist eine Rückverschiebung
der Schiebestange 11 als Folge des vorübergehenden Druckanstieges auf der Abluftseite
verhindert.
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Das Haupt- und Hilfssteuerglied 3, 4 bzw. 10, 11,
ferner
die Schwenkhebel 15,15' mit ihren Lagerungen 18, 18', die Kammern
20, 20', der Druckraum 2
und die Kanäle 8, 8', 9,
13, 14 und 14' sind in einem gemeinsamen Gehäuse 21 angeordnet, welches als Anbauteil
an dem nicht dargestellten Gehäuse des Arbeitsgliedes 1 angebracht wird. Im letzteren
Gehäuse des Arbeitsgliedes 1 befinden sich Durchtrittsöffnungen für die Druckluft
und die arbeitsgliedseitigen Enden der Schwenkhebel 15, 15'.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ergibt die Möglichkeit, den mit
der Steuerung versehenen Antriebsmotor in senkrechter Lage zu betreiben, wobei die
Mittelachsen des Haupt- und Hilfssteuergliedes senkrecht verlaufen. Die hierdurch
entstehende einseitig wirkende Gewichtsbelastung bleibt ohne nachteiligen Einfluß
auf die ausgeführten Steuerbewegungen, weil die Druckbeaufschlagung des Haupt- und
Hilfssteuergliedes während des Arbeitsgliedhubes voll erhalten bleibt.