DE1298753B

DE1298753B - Hydraulischer Vibrationsantrieb mit einem Schubkolbentrieb

Info

Publication number: DE1298753B
Application number: DE1967M0072438
Authority: DE
Inventors: Van Heijst; Dipl-Ing Willem Jan
Original assignee: Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Priority date: 1967-01-17
Filing date: 1967-01-17
Publication date: 1969-07-03
Also published as: BE709505A; FR1550929A; NL6800673A

Description

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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Vibra- des Arbeitszylinders ein Druckspeicher eingeschaltet

tionsantrieb mit einem Schubkolbentrieb, bei dem die ist.

Stangenseite des Arbeitskolbens mit einem konstanten Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise Druck beaufschlagt ist, mit einem Steuerventil und veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen

einer von der Stellung des Arbeitskolbens abhängigen 5 an Hand der Zeichnung beschrieben.

HilfsSteuervorrichtung. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weist der An-

Es sind bereits hydraulische Schubkolbentriebe be- trieb einen Schubkolbentrieb 2 mit einem Zylinder 4, kannt, bei denen die Steuerung des Hilfsventils elek- der durch Zylinderdeckel 6, 8 abgeschlossen ist, und trisch vorgenommen wird, beispielsweise durch End- einen Arbeitskolben 10 auf, der eine die Last aufschalter. Derartige Antriebe, welche fremdgesteuert io nehmende Kolbenstange 12 trägt. .
sind, arbeiten mit Arbeitsfrequenzen, die im allge- Für die Steuerung des Antriebes ist ein Steuermeinen wesentlich unter 1 Hz Hegen. ' " ventil 14 vorgesehen, das über ein Hilfsventil 16 be-

Es ist auch bereits ein Schlaghammer bekannt, der tätigt wird.

einen von einer hydraulischen Druckquelle aus an- Die Hydraulikflüssigkeit wird über eine Pumpe 18

getriebenen, in einem Zylinder freifliegend angeord- 15 verdrängt, die in eine Leitung 20 fördert und über

neten Stufenschlagkolben aufweist,- dessen Steuerung ein Sicherheitsventil 22 abgesichert ist. An die Lei-

durch eine Ventilspindel erfolgt, die über Federn rung 20 ist ein Druckspeicher 24 angeschlossen. Eine

elastisch mit dem Schlagkolben verbunden ist. Zweigleitung 26 führt über ein Druckminderventil 28

In diesem Fall ist der Arbeitskolben auf seiner und ein Rückschlagventil 30 zu einem weiteren einen Seite ständig mit Druck beaufschlagt, während 20 Druckspeicher 32, der über ein Druckbegrenzungser auf der anderen Seite abwechselnd mit der Druck- ventil 34 abgesichert ist. Der Druckspeicher 32 steht ölzufuhr und der Rückölleitung unter der Steuerung über die Leitung 36 mit dem Zylinderraum 38 auf der Ventilspindel verbunden wird. Dieser bekannte der Stangenseite des .Arbeitskolbens 10 in Verbin-Antrieb arbeitet somit nur bei Frequenzen, die über dung.

der Eigenfrequenz des Massenfedersystems liegen, das 25 Das Steuerventil 14 ist ein übliches hydraulisch aus der Ventilspindel und den Federn besteht. Dieser betätigtes 3-2 Wegeventil mit einem Druckölanschluß, Antrieb nimmt eine neutrale Lage ein, wenn er nicht der mit der Leitung 20 in Verbindung steht, und belastet ist, d.h., in diesem Fall steht der Antrieb einem Rücklauf 40. Der mittlere Anschluß des Steuerstill und kann erst wieder durch Einwirkung von ventils steht über die Leitung 42 mit dem Zylinderaußen in Betrieb gesetzt werden. 30 raum 44 auf der Kolbenseite des Arbeitszylinders 4

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- in Verbindung. Das Steuerventil hat zu beiden Seiten steht darin, einen hydraulischen Schubkolbentrieb der des Steuerschiebers 46 Betätigungsdruckräume 48, 50. genannten Gattung zu schaffen, der mit hohen Der Betätigungsdruckraum 48 steht mit der Lei-Arbeitsfrequenzen größer als ein Hz bis zu einigen tung 36 in Verbindung. Die Druckölzufuhr zu dem -zig Hz arbeiten kann und der in sich gesteuert ist. 35 Betätigungsdruckraum 50 wird durch das Hilfsventil Derartige Antriebe werden beispielsweise als Rüttel- 16 gesteuert.

antriebe, Antriebe für Ermüdungsmaschinen u. dgl. Das Gehäuse 52 des Hilfsventils ist fest mit dem

benötigt. Zylinderboden 8 verbunden, während der Steuerkol-

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, ben 54 starr mit dem Arbeitskolben 10 verbunden daß die HilfsSteuervorrichtung als mit dem Arbeits- 40 ist. Das Drucköl wird dem Hilfsventil über eine kolben verbundener Hilfssteuerschieber ausgebildet an die Leitung 20 angeschlossene Leitung 56 zugeist, der das Steuerventil betätigt. führt. Das als 3-2 Wegeventil ausgebildete Hilfsventil

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden hat weiter eine Rücklaufleitung 58 sowie eine Entwesentlich höhere Frequenzen erreicht als bei den lastungsleitung 60, die mit dem Raum vor der Stirnfremdgesteuerten Antrieben, beispielsweise mit elek- 45 fläche des Steuerkolbens in Verbindung steht und irischen Endschaltern. Gegenüber dem bekannten gleichfalls drucklos ist. Der Mittelanschluß des Hilfs-Schlaghammer bietet die erfindungsgemäße Ausbil- ventils 16 steht über die Leitung 62 mit dem Druckdung insbesondere den Vorteil, daß der Antrieb keiner raum 50 in Verbindung.

steuernden Eingriffe von außen bedarf und daß ein Der beschriebene Antrieb arbeitet wie folgt: konstanter Hub eingehalten wird, während bei dem 50 In der dargestellten Arbeitsstellung wird durch den Schlaghammer der vom Arbeitskolben zurückgelegte Druck des Speichers 32 der Steuerschieber in seiner Weg belastungsabhängig ist, d. h. je höher die Be- rechten Lage gehalten, in der Drucköl dem Zylinderlastung, um so kürzer ist der vom Arbeitskolben raum 44 zugeführt wird. Der Kolben 10 bewegt sich zurückgelegte Weg. Der vorliegende Antrieb arbeitet damit gegen die Last und den Druck in dem Zylinder dagegen mit konstanter Amplitude unabhängig von 55 raum 38, der beispielsweise in der Größenordnung der Frequenz und von der Belastung. von 10 atü liegen kann, nach links bewegt. Dabei

Bei einer Ausführungsform ist der Hilfssteuer- wird gleichzeitig der Steuerschieber 54 des Hilfsvenschieber über ein mechanisches Gestänge mit totem tils 16 mitgenommen. Sobald dessen linke Steuerkante Gang mit dem Arbeitskolben verbunden. Diese Wei- den Anschluß der Leitung 56 freigibt, gelangt Druckterentwicklung bietet den Vorteil, daß die Hilfssteuer- 60 öl unter dem Arbeitsdruck in den Steuerraum 50 und Vorrichtung sehr kompakt und klein ausgebildet sein verschiebt den Steuerschieber 46 gegen den niedrigekann, da der Hilfssteuerschieber nicht den gesamten ren Druck auf der Gegenseite nach links, so daß das Hub des Arbeitskolbens zurückzulegen braucht. Drucköl aus dem Zylinderraum 44 frei abströmen

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die kann. Unter dem Druck in den Zylinderraum 38 wird

Stangenseite des Arbeitszylinders mit einem Druck 65 der Kolben 10 dann nach rechts geschoben. Die linke

beaufschlagt, der gegenüber dem Druck auf der KoI- Steuerkante des Steuerschiebers 54 des Hilfsventiles

benseite einstellbar ist. Außerdem kann vorgesehen schließt die Zufuhr von Druck wieder ab. Das Öl-

sein, daß in die Anschlußleitung zur Stangenseite volumen in dem Betätigungsdruckraum 50 bleibt je-

doch erhalten, bis der Steuerschieber 54 kurz vor Erreichen der rechten Endlage des Kolbens 10 die Verbindung zum Rücklauf 58 freigibt. Der Druck in dem Raum 48 schiebt den Steuerschieber 46 dann in die dargestellte Lage zurück, so daß ein neues Arbeitsspiel beginnen kann.

Die Frequenz des Antriebes hängt im wesentlichen ab von dem Förderstrom der Pumpe. Die Begrenzung der Frequenz hängt ab von den Massenkräften und damit von dem zulässigen Systemdruck.

Der beschriebene Antrieb ist in sich gesteuert und bedarf keines Steuereingriffes von außen.

In einer vereinfachten Ausführungsform kann in dem Zylinderraum 38 der gleiche Druck vorgesehen werden wie in dem Zylinderraum 44. In diesem Fall wäre die Beaufschlagungsfläche des Steuerschiebers 46 in dem Betätigungsdruckraum 48 mit kleinerem Querschnitt auszuführen als die gegenüberliegende Beaufschlagungsfläche in dem Betätigungsdruckraum 50. ao

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Steuerkolben 54 starr mit dem Arbeitskolben 10 verbunden. Bei einer abgewandelten Ausführungsform könnte auch ein mechanisches Gestänge mit totem Gang vorgesehen sein, beispielsweise könnte der Steuerschieber als Hohlkörper mit zwei Stirnwänden ausgebildet sein, zwischen denen ein kolbenartiger Ansatz einer mit dem Arbeitskolben 10 verbundenen Stange hin- und herbeweglich ist. In diesem Fall würde der Steuerschieber jeweils kurz vor Erreichen der Endlagen des Arbeitskolbens 10 verschoben werden. Diese Ausführungsform hätte den Vorteil, daß beispielsweise in der dem Arbeitskolben abgewandten Stirnseite des Steuerschiebers eine verstellbare Schraube vorgesehen sein könnte, durch die der Endanschlag verstellbar wäre, so daß die Arbeitslage des Arbeitskolbens veränderbar wäre.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Steuerventil 14 von dem Antrieb getrennt dargestellt. In der Praxis ist zweckmäßig das Steuerventil einstückig mit dem Hilfsventil und dem Arbeitszylinder auszubilden. Die inneren Verbindungen könnten dann durch Bohrungen hergestellt werden, so daß der Antrieb bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ledig-, lieh drei Verbindungsanschlüsse benötigte, nämlich den Anschluß zu dem Zylinderraum 38, den Druckölanschluß 20, der dann innerhalb des Antriebes mit der Leitung 56 verbunden wäre, und einen Rückölanschluß. Bei der Ausführungsform, bei der auf beiden Kolbenseiten gleiche Drücke herrschen, wären nur zwei Anschlußleitungen notwendig.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Vibrationsantrieb mit einem Schubkolbentrieb, bei dem die Stangenseite des Arbeitskolbens mit einem konstanten Druck beaufschlagt ist, mit einem Steuerventil und einer von der Stellung des Arbeitskolbens abhängigen HilfsSteuervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die HilfsSteuervorrichtung (16) als mit dem Arbeitskolben (10) verbundener HilfsSteuerschieber (54) ausgebildet ist, der das Steuerventil (14) betätigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfssteuerschieber (54) über ein mechanisches Gestänge mit totem Gang mit dem Arbeitskolben (10) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangenseite (38) des Arbeitszylinders (2) mit einem Druck beaufschlagt ist, der gegenüber dem Druck auf der Kolbenseite (44) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Anschlußleitung (36) zur Stangenseite (38) des Arbeitszylinders (2) ein Druckspeicher (32) eingeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen