DE1232825B - Hydraulische Antriebseinrichtung - Google Patents
Hydraulische AntriebseinrichtungInfo
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Description
DEUTSCHES PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Nummer: 1232 825
Aktenzeichen: J195641 a/60
1 232 825 Anmeldetag: 10.Märzl961
Auslegetag: 19. Januar 1967
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebseinrichtung für in verschiedene, durch Aufteilung in
einzelne Zellen definierte Lagen verschiebbare Behälter zwecks Ablage bzw. Aufnahme von Einzelteilen
in die bzw. aus den Behältern, mit je einem doppeltwirkenden Behälterantriebszylinder mit zugehörigem
Behältersteuerventil, je einem die jeweilige Behältereinstellung sichernden Sperrzahn und je
einem Behälterwählventil.
Bei hydraulischen Antrieben ist es bekannt, zum Verschieben von Behältern doppeltwirkende Be- ·
hälterantriebszylinder zu verwenden und ein gemeinsames hydraulisches Steuersystem vorzusehen, durch
welches festgelegt wird, welche Arbeitszylinder angesprochen werden sollen.
Diese bekannten Eimichtungen arbeiten jedoch verhältnismäßig langsam und hart, ganz abgesehen
davon, daß trotz des hohen technischen Aufwandes das Anhalten des verschiebbaren Behälters in der
richtigen Stellung und Lage bei diesen bekannten Ausführungen ein besonderes Problem darstellt.
Dem Gegenstand der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Antriebseinrichtung
zu schaffen, welche in einem vollautomatisch arbeitenden Zuführ sy stem ζ. Β. für eine automatische
Wählkartei oder aber für die Zuführung bzw. Ablage elektrischer bzw. mechanischer Bauteile gleicher Abmessung
Verwendung finden kann. Eine solche Einrichtung muß innerhalb eines rationellen Betriebsablaufes schnell und sicher arbeiten; dabei ist es von
besonderer Bedeutung, daß die wesentlichen Ventile nicht nur schnell, sondern auch weich betätigt werden,
wobei die Wirkung jeweils unmittelbar von der tatsächlichen Behälterstellung abhängig zu machen
ist, so daß das Anhalten des bewegten Behälters erst in der geforderten Lage wirksam wird.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein allen Behältern gemeinsam zugeordnetes
Hauptsteuerventil mittels eines geschlossenen Niederdrucksystems hydraulisch betätigbar ist, bestehend
aus durch die Behälterbewegung nockenbetätigten Pumpen und einem zu- und abschaltbaren Druckspeicher.
Mit dieser Anordnung wird der Vorteil erreicht, daß, wenn der Impuls zur Schließung des Haupt-Steuerventils
in einer Stellung des betreffenden Behälters zwischen der gewünschten und der davorliegenden
benachbarten Stellung kommt, eine gewisse Verzögerung wirksam wird, derart, daß das Anhalten
des bewegten Behälters erst in der geforderten Lage wirksam wird. Außerdem wird bei dieser vorteilhaften Anordnung gemäß der Erfindung für das
Hydraulische Antriebseinrichtung
Anmelder:
International Business Machines Corporation,
Armonk, N.Y. (V. St. A.)
Armonk, N.Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,
Böblingen, Sindelfinger Str. 49
Böblingen, Sindelfinger Str. 49
Als Erfinder benannt:
Gordon Herbert May, San Jose, Calif. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. März 1960 (14 229) - -
Hauptsteuerventil nur ein einziger Druckspeicher und ein Start-Stop-Steuerventil benötigt und sämtliche
durch die Behälterbewegung betätigten Pumpen, die von einer am Behälter angeordneten Schiene mit
wellenförmiger Wirkungsfläche von einer Nockenfolgerolle angetrieben werden, auf das gleiche Drucksystem
arbeiten, wobei die Pumpen vorzugsweise Kolbenpumpen sind.
Gemäß einer Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung ist der als Membranspeicher ausgebildete
Druckspeicher mittels eines als Start-Stop-Steuerventil wirksamen Magnetventils zu- und abschaltbar,
wodurch nur eine äußerst geringe Verstellkraft benötigt wird, was sich vorteilhaft auf die schnelle
Arbeitsweise des Systems auswirkt.
Das Anhalten des Behälters genau an der Bestimmungsstation erlaubt, die Vorrichtung gemäß der Erfindung
vorzugsweise in einer automatischen Wählkartei einzusetzen, die beispielsweise aus Streifen mit
magnetischen Aufzeichnungen bestehen kann und die mit Hilfe besonderer Greifvorrichtungen aus
einem wählbaren Behälter zur Auswertung entnommen werden. Da jedoch das hydraulische System mit
hohen Drücken arbeiten kann, können auch Behälter mit verhältnismäßig großer Masse für beispielsweise
elektrische oder mechanische Bauteile Verwendung finden.
609 758/162
Der Gegenstand der Erfindung wird nunmehr an Hand eines besonderen Ausführungsbeispieles näher
erläutert. Die zum besseren Verständnis des Ausführungsbeispieles dienenden Zeichnungen zeigen in
F i g. 1 eine teilweise schematische Darstellung der hydraulischen Antriebs- und Steuereinrichtung gemäß
der Erfindung, durch die wahlweise einer von mehreren nebeneinander angeordneten Behältern bewegt
werden kann,
Fig. 2 schematisch die hydraulische Schaltung für einen Behälter, und zwar Behälter in Ruhestellung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 2 und zeigt die bewegten Teile der Einrichtung
in der Stellung, in der der Behälter im Normalgang in eine ausgewählte Lage bewegt wird;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung entsprechend F i g. 2 und 3 und veranschaulicht die bewegten
Teile in einer Stellung, in der der Behälter im Schnellgang zu einer bestimmten Station transportiert
wird;
F i g. 5 ist ein Weg-Zeit-Diagramm zur Darstellung der Behältergeschwindigkeit in Abhängigkeit von der
Länge des Transportweges;
Fig. 6 stellt teilweise und schaubildlich einen hydraulisch betätigten Behälterwagen dar.
Gemäß F i g. 1 und 6 ist jeder der in einer Reihe liegenden Behälter 10 mit einem hydraulisch betätigten
Antriebszylinder 12 fest verbunden; jeder dieser Zylinder ist ein Teil eines jedem Behälter zugeordneten
Wagens 14, bestehend aus Blocks 15 a und 15 6, durch die die entgegengesetzten Enden des Antriebszylinders
12 hindurchragen. Die Blocks gleiten auf einer Führungsschiene 16. In der Mitte jedes Zylinders
12 (Fig. 2) befindet sich ein stationärer Kolbenkopf 18, dessen entgegengesetzte Stirnflächen mit
zwei ebenfalls stationären Kolbenstangen 20 α und 20 6 fest verbunden sind. Die Kolbenstangen sind
durch die beiderseitigen Stirnwände 22 a und 22 6 des Antriebszylinders 12 hindurchgeführt und in
stationären Teilen 24 α und 24 & des Maschinenrahmens fest gelagert. An den Unterseiten der Blocks
15 a und 15 & sind längs angeordnete, zahnstangenartig ausgebildete parallele Schienen 28 und 30 angebracht.
Eine dieser parallel zur Achse des Antriebszylinders verlaufenden Schienen trägt an ihrer
Unterseite 31 Zähne 32 in Dreieckform und in regelmäßigem Abstand, in deren Zwischenräume ein
keilförmiger Sperrzahn 34 wahlweise einrastet, der am oberen Ende einer durch einen stationären
Steuerzylinder 38 (F i g. 1 bis 4 und 6) betätigten Schubstange 36 (F i g. 6) gebildet ist. Die Unterseite
39 der anderen Schiene 30 ist von gleichmäßiger Wellenform und weist dementsprechend eine Reihe
von abwechselnd nach unten gerichteten Nocken 40 und nach oben eingeschnittenen Aussparungen 42
auf, in die eine Nockenfolgerolle 44 eingreift. Sperrklinke 34 und Folgerolle 44 (F i g. 6) fluchten in
Querrichtung, sind aber in F i g. 1 bis 4 zur Verdeutlichung seitlich verschoben gezeigt. Die Rolle ist
drehbar am oberen Ende eines Kolbens 46 (F i g. 2 bis 4 und 6) gelagert, der längsbeweglich in einem
stationären hydraulischen Zylinder 48 geführt ist, wahlweise zum Zusammenwirken von Nockenfolgerolle
44 und Schienenunterseite 39 nach oben gedrückt wird und mittels Druckfeder 50 nachgiebig
gelagert ist.
Zur Bewegung eines Behälters 10 wird hydraulische Druckflüssigkeit in dessen Antriebszylinder 12
auf der einen oder der anderen Seite des Kolbenkopfes 18 durch eine der Kolbenstangen 20 a, 206 eingeführt,
die zu diesem Zweck hohl sind, nahe dem Kolbenkopf 18 radiale Bohrungen 52 a bzw. 526
haben und über Leitungen 54 a bzw. 546 in gleicher Weise wie alle anderen Kolbenstangen der verschiedenen
Behälter - Antriebseinrichtungen mit zwei Hauptleitungen55α und 556 (Fig. 1 bis 4) verbunden
sind. Jede dieser Hauptleitungen wird wahlweise ίο mit einem in den Fig. 2 bis 4 durch Pfeile56 angedeuteten
geeigneten hydraulischen Druckerzeuger verbunden, während die entsprechende andere
Hauptleitung an eine zum Vorratsbehälter führende Rücklaufleitung 58 angeschlossen wird. Die Umschaltung
erfolgt jeweils durch ein Richtungssteuerventil 60, der Betriebsdruck wird zweckmäßig mit
etwa 35 atü gewählt. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Umsteuerventil
in der bekannten Bauweise durch einen Zylinder 62 mit einem Tauchspulenkern 66, Spule 68
und drei durch eine Kolbenstange 64 untereinander und mit dem Kern 66 verbundene Kolben 64 a, 646,
64 c dargestellt. Die Kolbenstange befindet sich bei stromloser Wicklung in der in F i g. 2 gezeigten Lage,
in der die Leitung 55 6 mit der Druckquelle und die Leitung 55 a mit der Rücklaufleitung 58 verbunden
sind. Bei dieser Ventilstellung ist die Rücklaufleitung 58 mit der linken Seite sämtlicher Behälterbetätigungszylinder
verbunden, während Druckflüssigkeit zur rechten Seite aller Zylinder geleitet wird und
deren Bewegung nach rechts bezüglich ihrer stationären Kolben 18 bewirkt, unter der Voraussetzung,
daß die nachstehend beschriebenen zusätzlichen Steuerventile einen unbehinderten Fluß des Druckmediums
durch die Leitungen 55 6, 546 und 55 a, 54 a gestatten. Wird jedoch die Spule 68 erregt, so
wird das Ventil 60 in die in F i g. 3 gezeigte Lage verstellt, in der die Leitung 55 6 mit der Rücklaufleitung
58 und die Leitung 55 a mit der Druckquelle verbunden sind; durch diese Schaltung werden die
Betätigungszylinder nach links bewegt
In dem Abschnitt zwischen dem Richtungssteuerventil 60 und den Zuführungen zu den Antriebszylindern 12 gabeln sich die Hauptleitungen 55 a und
556 in je zwei Parallelzweige 55 a', 55 a" bzw. 556', 556". Der Weg der Flüssigkeit durch die Hauptleitungszweige
55 a' und 556' wird durch ein Hauptsteuerventil 70 gesteuert, das gleichzeitig als Drossel
wirkt. Es kann aus einer Lage, in der es hydraulisch betätigt die Hauptleitungszweige 55 a' und 556'
unterbricht (F i g. 2), unter Federkraft geöffnet werden (F i g. 3 und 4). Ebenso werden die Hauptleitungszweige
55 a" und 556" durch ein Schnellgangventil 71 gesteuert, das jedoch im wesentlichen
drosselfreie Durchgänge hat und hydraulisch in bezüglich der Leitungen 55 a", 556" geschlossener
Stellung gehalten ist (F i g. 2 und 3).
Zur Bestimmung des jeweils entsprechend dem ausgewählten Behälter zu beaufschlagenden Antriebszylinders
12 bei öffnung der Leitungen 55 α7, 556' durch das Hauptsteuerventil 70 (Fig. 3 und 4)
ist jedem Zylinder ein eigenes Behältersteuerventil 72 zugeordnet, das zunächst gemäß der Darstellung
nach Fig. 2 die Zuführungsleitungen 54a, 546 zu den einzelnen Behältern 10 geschlossen hält. Die Behältersteuerventile 72 können zur öffnung dieser
Leitungen einzeln betätigt werden, ohne Rücksicht darauf, weiche jeweils als Druckleitung und welche
als Rücklaufleitung dienen soll, und dienen außerdem zur Betätigung der obengenannten mit den Antriebszylindern
verbundenen Sperrzähne 34. Jedes Ventil 72 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse
38, in dem eine Steuerkolbenstange 74 mit drei Kolben 74a, 74 b und 74 c axial verschiebbar geführt
ist, welche die Umsteuerung der Einlaß- und Auslaßöffnungen des Zylinders 38 bewirken. Der oberste
Kolben 74 c trägt die Schubstange 36, die an ihrem oberen Ende den Sperrzahn 34 trägt. Wenn die Kolbenstange
74 in der in F i g. 2 gezeigten oberen Lage ist, in der der Sperrzahn 34 in eine Nut zwischen
zwei Zähnen 32 in der Schiene 28 des entsprechenden Antriebszylinders eingreift, der Zylinder also in
Ruhestellung gehalten ist, wird durch Öffnen beider Leitungen 54 zwischen beiden Zylinderseiten ein
Druckausgleich hergestellt. Dabei wird diese Kolbenlage durch Druckbeaufschlagung des untersten Kolbens
74 a herbeigeführt, indem über ein Behälterwählventil 78 und eine Leitung 76 Druckflüssigkeit
zugeführt wird. In der in F i g. 2 gezeigten Lage des Ventils 78 befindet sich ein in dem Ventilgehäuse 82
gleitender Doppelkolben 80 a, 80 b mit Kolbenstange 80 in einer Lage, in der die Leitung 76 mit der
Druckquelle 56 verbunden ist, während die zum Vorratsbehälter führende Leitung 58 gesperrt ist. Trotz
des auf die Oberseite des obersten Kolbens 74 c über eine Druckleitung 84 ausgeübten Druckes bleibt infolge
der größeren Kolbenflache von 74 a die Kolbenstange in ihrer oberen Lage.
Soll nun ein bestimmter Behälter bewegt werden, so wird das Behälterwählventil 78 durch Erregung
der Spule 86 umgeschaltet (F i g. 3 und 4), so daß die Druckleitung 56 geschlossen, die Rücklaufleitung
58 geöffnet wird. Die im unteren Teil des Steuerventils 72 enthaltene Flüssigkeit kann nun in den
Vorratsbehälter entweichen, und die Kolben 74 fallen in die in F i g. 3 und 4 dargestellte Lage ab. Dadurch
wird die Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Antriebszylinders mittels des
mittleren Kolbens 74 δ unterbrochen, die Leitung
54 a zur linken Seite des Zylinders mit der Hauptleitung 55 a über den Raum zwischen dem mittleren
Kolben 74 b und dem unteren Kolben 74 a verbunden sowie die zur rechten Seite des Antriebszylinders
führende Leitung 54 b mit der Hauptleitung 55 b durch den Raum zwischen dem mittleren Kolben
74 b und dem oberen Kolben 74 c verbunden. Die Druckflüssigkeit dringt somit in die eine Seite des
Antriebszylinders ein, während aus dessen gegenüberliegender Seite (je nachdem, welche der Hauptleitungen
55a und 55 b durch das Umsteuerventil 60 mit der Druckquelle und welche mit dem Vorratsbehälter
verbunden ist) die Flüssigkeit in den Vorratsbehälter abfließen kann, sobald das Hauptventil
70 betätigt worden ist, um die Leitungszweige 55 a' und 55 V der Hauptleitungen zu öffnen. Außerdem
wird gleichzeitig der Sperrzahn 34 aus der Nut 32 in der Schiene 28 gezogen, so daß dieser Zylinder seine
Bewegung in der einen oder anderen Richtung beginnen kann, je nach der Einstellung des Umsteuerventils
60.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Hauptsteuerventil 70 schematisch
als Zylinder 88 dargestellt, dessen Leitungsanschlüsse einen kleineren Querschnitt haben als die Leitungen
55 a und 55 δ. Im Zylinder ist eine Kolbenstange 89 mit drei Kolben 89 a, 89 b, 89 c gegen den Druck
einer Feder 95 axial beweglich. Die Kolben 89 a und 89b schließen in der in Fig. 2 gezeigten Stellung
die Hauptleitungszweige 55 a' bzw. 55 b', so daß Druck- und Rückleitung zu den Zylindern 12 geschlossen
sind. Um den Kolben in diese obere Lage zu bringen und zu halten, führt in den Raum unterhalb
des Kolbens 89 b eine Leitung 90, die durch den Kolben 91a eines Doppelkolbens 91 in dem Zylinder
92 eines elektromagnetischen Steuerventils 94 zunächst geschlossen ist. Die Leitung 90 und dieser
Raum des Zylinders 88 enthalten Flüssigkeit unter Niederdruck (etwa 1 bis 2 atü), die den Zylinder 88
bis zu der gezeigten Höhe füllt; dieser Flüssigkeitsdruck entspricht der aus dem Gewicht der Kolben 89
und der Kraft der Feder 95 entstehenden, gemäß der Darstellung abwärts gerichteten Kraft und wird
durch ein Überdruckventil 93 etwa auf dieser Höhe gehalten.
Zur Öffnung des Hauptsteuerventils 70 zwecks
so Vorbereitung der Bewegung eines beliebigen Zylinders 12 und Behälters 10 wird mittels Erregung der
Spule 96 des Steuerventils 94 dessen Doppelkolben 91 gemäß F i g. 3 und 4 nach links gezogen und dadurch
die Leitung 90 geöffnet, so daß die Flüssigkeit im Zylinder 88 unter der Kraft der Feder 95 durch
die Leitung 90 und eine Leitung 98 in einen geschlossenen, jedoch ausdehnbaren DruckspeicherlOO fließen
kann; die Kolben 89 a und 896 geben die Hauptleitungszweige 55a' und 55 b' frei, und Hochdruckflüssigkeit
wird allen Behältersteuerventilen 72 durch einen der Hauptleitungszweige 55 a, 55 b, bzw. 55 a,
55 b" zugeführt, während jeweils der andere Hauptleitungszweig, die aus dem betreffenden Antriebszylinder verdrängte Flüssigkeit in den Vorratsbehäl-
ter leitet, sobald das Behälterwählventil 78 eines der Zylinder betätigt wird.
Es sei nun angenommen, daß einer der Behälter in der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung nach links
bewegt werden soll, z. B. der in Fig. 2, 3 und 4 ge-
+° zeigte Behälter. Durch Impulse aus der elektronischen Steuerschaltung eines Informationsspeichers
(nicht gezeigt) wird die Spule 68 des zentralen Richtungssteuerventils 60 (für alle Behälter) erregt.
Außerdem wird durch die Steuerschaltung auch die
*5 Spule 86 des Behälterwählventils 78 erregt, das vorbereitend das Steuerventil 72 des dem ausgewählten
Behälter zugeordneten Zylinders betätigt. Außerdem wird die Spule 96 des Start-Stop-Steuerventils
94 erregt, das die Stellung des Hauptsteuerventils 70 bestimmt. Durch die Erregung der Spule 68 wird das
Richtungssteuerventil 60 in die in F i g. 3 gezeigte Lage verstellt, mittels der Druckflüssigkeit in die
Leitung 55 a geleitet und die Leitung 55 b an den Vorratsbehälter angeschlossen wird. Durch die Erregung
der die Behälterauswahl bestimmenden Spule 86 öffnet das Ventil 78 die Verbindung zwischen
dem Zylinder 38 über Leitungen 76, 58 und dem Vorratsbehälter (F i g. 3), der Sperrzahn 34 wird aus
dem Eingriff mit der Schiene 28 des Antriebszylin-
So ders gezogen, und die Kolben 74 öffnen die Verbindung der Leitung 54 α des ausgewählten Zylinders
mit der unter Druck stehenden Hauptleitung 55 a und der Leitung 54 & des ausgewählten Zylinders mit der
mit dem Vorratsbehälter verbundenen Hauptleitung 55 b. Gleichzeitig verstellt die erregte Spule 96 das
Start-Stop-Steuerventil 94 in die in F i g. 3 gezeigte Lage, in der die Leitung 90 an der Unterseite des
Hauptsteuerventils 70 geöffnet ist, so daß die Flüssig-
keit aus dem betreffenden unteren Teil des Zylinders 88 in den ausdehnbaren Behälter 100 fließen kann,
so daß die Feder 95 im Ventil 70 die Kolben 89 α und 89b in die in Fi g. 3 gezeigte Lage senkt, in der
beide Hauptleitungszweige 55 a' und SSb' geöffnet sind. Daher kann nunmehr Druckflüssigkeit in die
linke Seite (nur) des ausgewählten Antriebszylinders einströmen und die in der rechten Seite dieses Zylinders
befindliche Flüssigkeit in den Vorratsbehälter entweichen. Da nun der Sperrzahn 34 des ausgewählten
Zylinders (jedoch keiner der anderen Zylinder) zurückgezogen ist, bewegt sich, während Flüssigkeit
in seine linke Seite gedrückt wird, ausschließlich der Zylinder des ausgewählten Behälters in bezug
auf seinen stationären Kolbenkopf 18 nach links.
Es ist eine Einrichtung vorgesehen, welche die Bewegung des Behälters an einer seiner Stationen
innerhalb seines Bewegungsbereiches sehr genau beendet, indem die Spule 96 abfällt, wenn der Behälter
gerade die unmittelbar vorausgehende Station passiert hat und sich der ausgewählten Station nähert.
Es sei angenommen, daß durch ein Signal aus der elektronischen Steuerschaltung des Informationsspeichers
die Spule 96 abgeschaltet und dadurch das Start-Stop-Steuerventil 94 in die in F i g. 2 gezeigte
Lage zurückgestellt wird, in der es die Leitung 90 an der Unterseite des Hauptsteuerventils 70 schließt.
Dieser Vorgang reicht aber zur Änderung der Einstellung des Hauptsteuerventils 70 nicht aus, denn
das von den Abflußleitungen 90 und 98 und dem DruckspeicherlOO gebildete ND-System kann die
Kolbenstange 89 des Hauptsteuerventils in die die Leitungen schließende Lage nur anheben, wenn mittels
des Erreichens eines vorherbestimmten Punktes des sich bewegenden Behälters ein Druckstoß ausgelöst
wird. Dieser Punkt wird von der Nockenfolgerolle 44 auf dem Kolben 46 der dem bewegten Zylinder
zugeordneten Pumpe 48 abgefühlt, wenn die SchieneSO dieses Zylinders ihre Nockenkante über
diese Nockenfolgerolle gleiten läßt. Zu diesem Zweck sind alle in dem System enthaltenen Pumpenzylinder
48 mit der Abflußleitung 90 zwischen dem Zylinder
88 und dem Start-Stop-Steuerventil 94 über parallele Leitungen 102 verbunden (F i g. 1 bis 4). Wenn nun
die Nockenfolgerolle 44 auf dem einem in Bewegung befindlichen Zylinder zugeordneten Kolben 46 über
die Erhöhungen und Vertiefungen der sich mit dem ZyHnder bewegenden Schiene auf und ab gleitet,
wird der Kolben 46 zwischen zwei seiner axialen Bewegung entsprechenden Endpunkten (F i g. 3 und 4)
hin- und herbewegt und drückt Flüssigkeit durch die Leitung 102 in die Abflußleitung 90. Solange diese
geöffnet und mit dem ausdehnbaren Druckspeicher 100 verbunden ist, bleibt die beschriebene Wirkungsweise
der Pumpe 46 bis 48 infolge der Kompensation durch den Behälter ohne Einfluß auf die Einstellung
des Hauptsteuerventils 70, und die Kolben 89 a und
89 b bleiben unter dem Druck der Feder 95 in der die Leitung öffnenden Lage; wenn aber das Ende der
Abflußleitung 90 durch Abschaltung der Spule 96 geschlossen wird, drückt das durch die Nocken 40
bewirkte Eindringen des Kolbens 46 in den Zylinder 48 die Flüssigkeit aus dem Pumpenzylinder zwangläufig
durch die Leitung 90 in den Hauptzylinder 88 und hebt dessen Kolben in die die Leitungen 55 a',
55b' schließende Lage (Fig. 2) an. Infolgedessen kann nun die Druckflüssigkeit die eine oder die
andere Seite des Zylinders nicht mehr erreichen bzw.
nicht aus der gegenüberliegenden Seite entweichen, so daß der bewegte Zylinder und Behälter sofort zum
Stillstand kommen, sobald nach dem Abfall der Spule 96 die Nockenfolgerolle 44 den höchsten
Punkt des nächsten Nockens 40 erreicht.
Die Wirksamkeit der beschriebenen Einrichtung zum Anhalten des Behälters ist auch dann gewährleistet,
wenn die Abschaltung der Spule 96 zur Unterbrechung der Behälterbewegung zu einem Zeitpunkt
erfolgt, in dem die Nockenfolgerolle 44 zuerst eine Aussparung 42 in der Nockenschiene durchläuft,
bevor sie durch einen den Stopvorgang auslösenden Nocken 40 betätigt wird: Ein Rückschlagventil
104 in einer das Steuerventil 94 umgehenden Umgehungsleitung 105 läßt Flüssigkeit aus dem
DruckspeicherlOO in den Pumpenzylinder 48 fließen, wenn der Kolben aus dem Zylinder heraus nach
oben geht, solange der Kolben 91a des Start-Stop-Steuerventils 94 den Durchgang abschließt, verhindert
aber den Rückfluß von Flüssigkeit in den Behälter, wenn der Kolben 46 wieder nach unten bewegt
wird.
Die Schaltung der Steuerventile ist so ausgelegt, daß unmittelbar nach der Abschaltung der Spule 96
im Ventil 94 auch die Spule 86 des Behälterwählventils 78 abgeschaltet wird und dieses Ventil seine
in F i g. 2 gezeigte Stellung einnimmt, in der die Leitung 76 am Boden des Behältersteuerzylinders 38
mit der Druckquelle 56 verbunden ist. Dadurch werden die Kolben 74 a und 74 b angehoben und öffnen
die Verbindung zwischen beiden Seiten des Antriebszylinders 12. Gleichzeitig wird der Sperrzahn 34
zum Eingriff in die entsprechende Nut gebracht, die mit dem Scheitelpunkt des Nockens 40 fluchtet;
durch diese ist das Hauptsteuerventil 70 in der geschilderten Weise geschlossen worden. Kommt der
Sperrzahn 34 zum Eingriff, solange beide Seiten des Antriebszylinders miteinander verbunden sind, so
werden Zylinder und Behälter sehr genau in eine Lage eingestellt, in der die ausgewählte Zelle des
Behälters vertikal mit der Streifenziehvorrichtung ausgerichtet ist.
Soll ein ausgewählter Behälter nach rechts bewegt werden (F i g. 4), bewirkt die elektronische
Steuerschaltung die Erregung der Spule 86 des dem Antriebszylinder des gewählten Behälters zugeordneten
Behälterwählventils 78. Dadurch wird der Sperrzahn 34 zurückgezogen und der Zylinder des
gewählten Behälters zur Bewegung freigegeben. Außerdem werden dadurch, wie bereits beschrieben,
die Leitungen 54 α und 54 b des gewählten Zylinders mit den Hauptleitungen 55 a bzw. 55 & verbunden.
Weiterhin erregt die Steuerschaltung die Spule 96 des Start- und Stop-Steuerventils 94, so daß dieses
den Durchgang von der Leitung 90 des Hauptsteuerventils 70 mit dem Druckspeicher 100 öffnet; infolgedessen
öffnen die Kolben 89 a und 89 b dieses Ventils die Hauptleitungszweige55d und 556' (Fig. 4).
Die Spule 68 des Richtungssteuerventils 66 bleibt jedoch abgeschaltet, und dieses verbleibt daher in der
Lage, in der sowohl Druckquelle und Hauptleitung SSb als auch Hauptleitung 55 α und Behälter
(Fig.4) verbunden sind. Infolge der angegebenen Einstellungen des Richtungssteuerventils 60, des
Hauptsteuerventils 70 und des Behältersteuerventils 72 wird jetzt Druckflüssigkeit in die rechte Seite des
ausgewählten Antriebszylinders gesteuert, während die in der linken Seite dieses Zylinders enthaltene
Flüssigkeit durch die Leitungen 54 a und 54 a' in den Sammelbehälter ablaufen kann; ausgewählter Zylinder
und Behälter bewegen sich daher nach rechts.
Das Anhalten von Behälter und Zylinder erfolgt in der gleichen Weise, wie bei der Bewegung des Behälters
nach links bereits beschrieben worden ist, indem die Spulen 96 und 86 der Ventile 94 und 78 abgeschaltet
werden. Flüssigkeitsdruck und Leitungsquerschnitte sind für eine solche Geschwindigkeit der
Behälter bei ihrer Bewegung gewählt, daß das Anhalten des Behälters genau und in kürzester Zeit erfolgt.
Soll der Behältertransport jedoch über eine größere Strecke erfolgen, so würde bei dieser Geschwindigkeit
das Erreichen der neuen Position eine relativ große Zeitspanne erfordern. Es ist deshalb
eine zusätzliche hydraulische Einrichtung vorgesehen, durch die ein Schnellgang des Behälters
selbsttätig immer dann eingeschaltet wird, wenn der Transportweg mehr als eine bestimmte Anzahl von
Stationen beträgt. In angemessener Entfernung vor der neuen Station wird sodann die erhöhte Behältergeschwindigkeit
auf die Normalgeschwindigkeit reduziert, so daß die Abbremsung an der Zielstation
mit der erforderlichen Genauigkeit abläuft.
Zu diesem Zweck sind Hauptleitungen 55 a und 55 b in parallele Zweigleitungen 55 a', 55 a" und 55 b',
55 b" aufgeteilt, die, wie bereits beschrieben, von getrennten Ventilen 70 bzw. 71 gesteuert werden. Soll
ein Behälter nur eine relative kurze Strecke bewegt werden, so erhalten in der beschriebenen Weise mit- ;
tels des Hauptsteuerventils 70 nur die Zweigleitungen 55 a', 556' Durchgang; ist der erforderliche Transportweg
aber größer, werden durch Betätigung des Schnellgangventils 71 zusätzlich zu den Leitungen
55 a7 und 55 b' die Zweigleitungen 55 a", 55 b" ge- :
öffnet, wodurch der gedrosselte Durchgangsquerschnitt des Hauptventils 70 und somit das Zufluß-
und Abflußvolumen bezüglich des Antriebszylinders wirksam erhöht werden.
Das Schnellgangventil 71 besteht aus einem Zylin- ' der 106 mit Anschlußöffnungen, deren Querschnitt
dem der Leitungen 55 a" und 55 b" etwa entspricht. Der obere Teil 107 des Zylinders ist von kleinerem
Durchmesser und enthält eine Kolbenstange 108, die im unteren, erweiterten Teil des Zylinders drei durch 4
eine KolbenstangellO verbundene, axial voneinander getrennte Kolben 110 a, 110 & und 110 c trägt.
Die beiden unteren Kolben 110 a und 110 & schließen in ihrer oberen Stellung die Zweigleitungen 55 a"
und 55 b" und halten dadurch diese Leitungen außer 5 Wirkung. Die Steuerung des Kolbens 108 bis 110 erfolgt
durch ein an den unteren Raum des Zylinders über eine Leitung 112 angeschlossenes Schnellgangsteuerventil
114, das in abgeschaltetem Zustand seiner Spule 116 den Durchgang von der Drucklei- 5
tung 56 offenhält (F i g. 2, 3) und bei erregter Spule den unteren Teil des Schnellgangventilzylinders
mit dem Vorratsbehälter über die Leitung 58 verbindet (F i g. 4).
Soll ein bestimmter Behälter zu einer Station be- 61 wegt werden, die um mehr als eine festgelegte Anzahl
von Stationen von der Ausgangsposition entfernt ist, wird außer den anderen, schon beschriebenen
Ventilen durch Erregung der Spule 116 auch das Schnellgangsteuerventil 114 betätigt und in die in 6;
F i g. 4 gezeigte Lage geschaltet, durch die die Druckflüssigkeitszufuhr gesperrt und die Leitung 112 mit
dem Sammelbehälter verbunden wird. Da nun die im
unteren Teil des Zylinders 106 befindliche Flüssigkeit ablaufen kann, bewegt der Druck, durch den die
Kolbenstange 108 über eine Druckleitung 118 ständig beaufschlagt ist, die Kolbenstange in die in
F i g. 4 gezeigte untere Lage, in der die Zweigleitungen 55a" und 55 b" geöffnet sind. Bei geöffnetem
Hauptventil 70 und der den Durchgang zum Antrieb szylinder 12 öffnenden Stellung des Behältersteuerventils
72 wird nun dem Zylinder in gleicher Zeiteinheit ein wesentlich größeres Volumen zugeführt,
und ebenso ist auch die Durchflußmenge der Rücklaufleitung erhöht, so daß Antriebszylinder und
Behälter mit höherer Geschwindigkeit bewegt werden (Schnellgang), und zwar unabhängig von der durch
die Einstellung des Richtungssteuerventils 60 festgelegten Richtung der Behälterbewegung.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Schnellgangventil 71 geöffnet, wenn der
Behälter mehr als drei aufeinanderfolgende Stationen zurückzulegen hat. Hierfür werden die Spule 96
des Hauptventils 70 und die Spule 116 des Schnellgangventils 71 gleichzeitig erregt und somit die
Durchgänge der Leitungen 55 a' und 55 b' sowie 55 a" und 55 b" geöffnet. Vor dem Stoppen des Behälters
an der Zielstation wird das Schnellgangventil 71 genügend weit vor der neuen Behälterposition geschlossen
und der Behälter auf seine Normalgeschwindigkeit abgebremst. Daraufhin schließt das
Hauptventil in der üblichen Weise durch Abschalten der Spule des Start-Stopp-Ventils 94 genügend weit
vor der beabsichtigten neuen Position des Behälters und bewirkt das Anhalten in der beschriebenen
Weise.
In dem in F i g. 5 gezeigten Zeitdiagramm gibt die AbszisseX die Bewegungsschritte eines Behälters
von einer Station I, wo seine erste Zelle der Streifenzieheinrichtung gegenübersteht, bis zu einer
Station XII wieder, wo seine letzte Zelle dieser Einrichtung gegenübersteht. Die Ordinate Y gibt die
to durch den Antriebszylinder übertragene Transportgeschwindigkeit des Behälters an. Es sei angenommen,
daß ein Behälter mit seiner am weitesten rechts befindlichen Zelle der Streifenzieheinrichtung gegenübersteht.
Soll dieser Behälter nun zu einer der drei
l·5 nächsten Stationen bewegt werden, an denen seine zweite, dritte bzw. vierte Zelle der Streifenzieheinrichtung
gegenübersteht, wird nur das Hauptventil 70 geöffnet, während das Schnellgangventil 71 geschlossen
bleibt. In diesen drei Fällen erreicht der
ο Behälter die durch die in F i g. 5 mit S bezeichnete
Geschwindigkeit; wenn er zur Station II bewegt werden soll, werden das Start-Stop-Steuerventil 94 und
das Behälterwählventil 78 abgeschaltet, sobald der Behälter den Punkt P2 erreicht, also kaum seine Bewegung
begonnen hat, um das Anhalten einzuleiten. Die Geschwindigkeit des Behälters nimmt jedoch
weiter zu, da der Nockenfolgerolle 44 eine Aussparung 42 gegenübersteht und somit keine Flüssigkeit
in die geschlossene zum Hauptventil 70 führende Abflußleitung 90 gelangt. Nachdem die Rolle den durch
T2 in F i g. 5 dargestellten tiefsten Punkt der Aussparung
passiert hat, wird jedoch die Bewegungsrichtung des Kolbens 46 umgekehrt und Flüssigkeit
in die Abflußleitung 90 gedrückt. Daher beginnt das Hauptsteuerventil 70, die Hauptzweigleitungen 55 a'
und 55 b' zu schließen, die Bewegung von Zylinder und Behälter beginnt sich zu verlangsamen, wie
durch die Linie O2 dargestellt ist, und kommt an der
609 758/162
Claims (7)
1. Hydraulische Antriebseinrichtung für in verschiedene, durch Aufteilung in einzelne Zellen
definierte Lagen verschiebbare Behälter zwecks Ablage bzw. Aufnahme von Einzelteilen in die
bzw. aus den Behältern, mit je einem doppeltwirkenden Behälterantriebszylinder mit zugehörigem
Behältersteuerventil, je einem die jeweilige Behältereinstellung sichernden Sperrzahn
und je einem Behälterwählventil, dadurch gekennzeichnet, daß ein allen Behältern (10)
gemeinsam zugeordnetes Hauptsteuerventil (70) mittels eines geschlossenen Niederdrucksystems
hydraulisch betätigbar ist, bestehend aus durch die Behälterbewegung nockenbetätigten Pumpen
(46,48,50) und einem zu- und abschaltbaren Druckspeicher (100).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Pumpen
(46, 48, 50) jeder Behälter (10) eine mit einer Nockenfolgerolle (44) zusammenwirkende
Schiene (30) mit wellenförmiger Wirkungsfläche trägt.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (46,
48, 50) als an sich bekannte Kolbenpumpen ausgebildet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher (100) als an
sich bekannter Membranspeicher ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher
(100) mittels eines als Start-Stop-Steuerventil (94) wirksamen Magnetventils (90 a, 91, 92, 96)
zu- und abschaltbar ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, gekennzeichnet durch die Parallelschaltung eines
Rückschlagventils (104) zum Stari-Stop-Steuerventil (94).
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überdruckventil
(93) in der Verbindungsleitung (90) zwischen Start-Stop-Ventil und Hauptsteuerventil
angeordnet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 925 869;
USA.-Patentschriften Nr. 2 821172, 2 855 752,
922399.
Deutsche Patentschrift Nr. 925 869;
USA.-Patentschriften Nr. 2 821172, 2 855 752,
922399.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
609 758/162 1.67 ©BundesdruckereiBerIin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14229A US3000359A (en) | 1960-03-11 | 1960-03-11 | Hydraulic drive mechanism for moving an article to predetermined points |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1232825B true DE1232825B (de) | 1967-01-19 |
Family
ID=21764240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEJ19564A Pending DE1232825B (de) | 1960-03-11 | 1961-03-10 | Hydraulische Antriebseinrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3000359A (de) |
DE (1) | DE1232825B (de) |
GB (1) | GB915859A (de) |
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- 1961-03-13 GB GB9151/61A patent/GB915859A/en not_active Expired
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Also Published As
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GB915859A (en) | 1963-01-16 |
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