DE1299922B

DE1299922B - Hydraulischer Vibrationsantrieb mit einem Schubkolbentrieb

Info

Publication number: DE1299922B
Application number: DE1967M0072440
Authority: DE
Inventors: Heijst; Dipl-Ing Willem Jan Von
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: 1969-07-24
Also published as: FR1550930A; NL156485B; NL6800672A; BE709504A

Description

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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Vibra- schieber in der jeweils gewünschten Endstellung des tionsantrieb mit einem Schubkolbentrieb mit je einem Antriebs umschaltet und somit unabhängig von Ver-Zylinderendraum, der durch den Arbeitskolben am schmutzungen u. dgl. ein kontinuierliches Arbeiten Ende seines Hubes vom Arbeitsanschluß des Zylin- gewährleistet ist. Falls der Antrieb unter Überlast ders getrennt ist, und mit einem hydraulisch betätig- 5 oder auf Grund eines Hindernisses stehenbleiben ten Steuerventil mit je einem Betätigungsdruckraum sollte, arbeitet er jedoch ohne jede steuernde Einwiran beiden Enden des Steuerschiebers, der jeweils kung von außen sofort weiter, wenn das Hindernis über eine Verbindungsleitung mit einem Zylinderend- beseitigt oder die Last vermindert wird,
raum verbunden ist. Eine Ausführungsform ist so ausgebildet, daß der

Hydraulische Antriebe der genannten Art sind in ία Arbeitskolben zu beiden Seiten Kolbenansätze mit zahlreichen Ausführungen bekannt. Die Umschaltung kleinerem Durchmesser trägt, daß in den Deckeln des des Steuerventils erfolgt hierbei über ein Hilfsventil, Arbeitszylinders Zylinderräume mit einem den KoI-das im allgemeinen elektromagnetisch betätigt wird, benansätzen entsprechenden Durchmesser vorgesehen beispielsweise durch Endschalter. Antriebe der ge- sind und daß diese Zylinderräume mit den Betätinannten Art werden vielfach in der Hydraulik ein- 15 gungsdruckräumen an beiden Enden des Steuergesetzt, und zwar mit Arbeitsfrequenzen, die im all- Schiebers verbunden sind.

gemeinen wesentlich unter 1 Hz liegen. Bei einer weiteren Ausführungsform trägt der

Es ist auch bereits ein hydraulischer Antrieb für Steuerschieber an beiden Enden in die Betätigungshin- und hergehende Messer an Mähmaschinen be- druckräume eingreifende Kolbenansätze mit kleinekannt, bei dem gegen Ende eines Hubes des Arbeite- 20 rem Durchmesser als die Steuerkante des Steuerkolbens nach Überfahren einer Ringnut die in dem Schiebers. Die Stangenseite des Arbeitszylinders kann Zylinderende verbliebene Flüssigkeit komprimiert über ein Druckminderventil mit der Druckölanlage und damit ein Druckimpuls erzeugt wird, mit dem verbunden sein. Zweckmäßig ist in die Anschlußein angeschlossener Steuerschieber in seine entgegen- leitung zur Stangenseite des Arbeitszylinders ein gesetzte Stellung bewegt werden soll. Die aus dem 25 Druckspeicher eingeschaltet.

Zylinderende durch den Arbeitskolben verdrängte Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise

Flüssigkeit wird dabei gleichzeitig einem Druck- veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen speicher zugeführt, der eine Druckspitze aufneh- an Hand der Zeichnung beschrieben,
men soll. An dem anderen Ende des Arbeits- Die Hydraulikflüssigkeit wird über eine Pumpe 18

Zylinders ist ein weiterer gleichartiger Druckspeicher 30 verdrängt, die in eine Leitung 20 fördert und über angeschlossen, der bei dem vorhergehenden Hub des ein Überdruckventil 22 abgesichert ist. An die Lei-Arbeitskolbens voll aufgeladen wurde und auf die tung 20 ist ein Druckspeicher 24 angeschlossen. Eine gegenüberliegende Stirnseite des Steuerschiebers Zweigleitung 26 führt über ein Druckminderventil 28 wirkt. Dieses bekannte System arbeitet offensichtlich und ein Rückschlagventil 30 zu einem weiteren nur, wenn die durch den Antrieb beschleunigte Masse 35 Druckspeicher 32, der über ein Druckbegrenzungsgroß ist, da nur durch einen steilen Druckanstieg in ventil 34 abgesichert ist. Der Druckspeicher 32 steht der zur Steuerkammer des Umsteuerventils führen- über die Leitung 36 mit dem Zylinderraum 38 auf den Leitung sichergestellt werden kann, daß der der Stangenseite des Arbeitskolbens 10 in VerSteuerschieber auch tatsächlich über die schneidende bindung.

Stellung hinaus in seine gegenüberliegende Endlage 40 Wie weiter aus der Figur ersichtlich, weist der bewegt wird. Eine Verschmutzung innerhalb des Antrieb einen Schubkolbentrieb 2 mit einem Zylin-Steuerschiebergehäuses oder ein plötzliches Stehen- der 4, der durch Zylinderdeckel 6, 8 abgeschlossen bleiben der Mähmaschinenmesser durch ein Hinder- ist und einem Arbeitskolben 10 auf, der eine die Last nis kann dazu führen, daß der Steuerschieber nicht aufnehmende Kolbenstange 12 trägt,
mehr umschaltet und der Antrieb somit stehenbleibt. 45 Für die Steuerung des Antriebs ist ein Steuerventil Dieser bekannte Antrieb kann nach einem derartigen 14 vorgesehen.

Stehenbleiben nicht ohne Eingriff von außen wieder Der Arbeitskolben 10 trägt an seinen beiden Stirnin Gang gesetzt werden, insbesondere wenn der seiten Kolbenansätze 44, 46. Die Zylinderdeckel 6 Steuerschieber sich in der schneidenden Stellung und 8 sind mit Zylinderräumen 48, 50 versehen, befindet. 50 deren Durchmesser so bemessen ist, daß die Kolben-

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen ansätze 44, 46 schließend in diese Zylinderräume einAntrieb zu schaffen, der mit hohen Arbeitsfrequen- greifen. Die Zylinderräume 48, 50 sind mit gesonderzen größer als 1 Hz bis zu einigen -zig Hz arbeiten ten Anschlüssen 52, 54 versehen,
kann und der in sich gesteuert ist. Derartige Antriebe Der Zylinderraum 50 in dem rechten Zylinderwerden beispielsweise als Rüttelantriebe, Antriebe 55 deckel 8 ist als Stopfen 56 ausgebildet, der über ein für Ermüdungsmaschinen u. dgl. benötigt. Gewinde 58 verstellbar und über O-Ringe 60 abge-

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dichtet ist. Diese Verstellbarkeit dient zur Änderung daß die Steuerkanten der Ansätze des Steuerschie- des Hubes.

bers jeweils vor der Endlage des Steuerschiebers mit Das Steuerventil 14 ist ein 3/2-Wegeventil, dessen

je einem Flüssigkeitsanschluß zusammenwirken, wo- 60 Steuerschieber 16 an beiden Seiten mit einem kolbenbei der der Kolbenseite des Arbeitskolbens zugeord- artigen Ansatz 62, 64 versehen ist. Diese Kolbennete Flüssigkeitsanschluß mit dem Arbeitsdruck und ansätze 62, 64 greifen in Betätigungsdruckräume 66, der der Stangenseite zugeordnete Flüssigkeitsanschluß 68 ein. Der Betätigungsdruckraum 66 ist über eine mit einem gegenüber dem Arbeitsdruck geringeren Leitung 70 mit dem Anschluß 52 und der Betäti-Druck beaufschlagt ist. 65 gungsdruckraum 68 über eine Leitung 72 mit dem

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist in vor- Anschluß 54 verbunden.

teilhafter Weise sichergestellt, daß unabhängig von Die Zylinderbohrungen 66, 68 sind weiter mit

der Geschwindigkeit des Arbeitskolbens der Steuer- Anschlüssen 74, 76 versehen, die im Abstand vor der

Endlage der Kolbenansätze 62, 64 angeordnet sind. Der Anschluß 74 ist mit der Leitung 36 und der Anschluß 76 mit der Leitung 78 verbunden. Am Anschluß 74 steht damit der reduzierte Druck an, der auf der Stangenseite 38 des Schubkolbenantriebs 2 herrscht, während an dem Anschluß 76 der Speicherbzw. Pumpendruck ansteht.
Der beschriebene Antrieb arbeitet wie folgt:
In der in der Zeichnung dargestellten Stellung steht an der Stangenseite 38 des Arbeitskolbens der durch das Reduzierventil 28 vorgegebene Druck an. Dieser Druck steht gleichzeitig an dem Anschluß 74 an und drückt über die Stirnseite des Kolbenansatzes 62 den Steuerschieber 16 nach rechts. Der Zylinderraum vor der Kolbenseite 40 des Arbeitskolbens ist über die Leitungen 42 entlastet, gleichzeitig ist auch die Leitung 72 drucklos.

Nähert sich der Arbeitskolben 10 seiner Endlage, taucht der Kolbenansatz 46 in die Zylinderbohrung 50 ein. Der Zylinderraum 50 ist damit vom Rücklauf abgeschlossen und es baut sich in der Leitung 72 ein Druck auf, der auf die Stirnseite des Kolbenansatzes 64 wirkt und den Steuerschieber 16 nach links bewegt, sobald dieser Druck den Druck auf der linken Seite des Steuerschiebers übersteigt. Wenn der Steuerschieber eine Lage erreicht hat, in der der Anschluß 76 durch die Stirnseite des Kolbenansatzes 64 freigegeben ist, so wirkt auf diese der durch den Speicher 24 vorgegebene Druck in der Leitung 78, durch den der Steuerschieber dann in die linke Endlage bewegt wird. In dieser Stellung ist die Leitung 42 mit der Druckleitung 20 verbunden, und der Arbeitskolben 10 wird nach links bewegt, bis der Kolbenansatz 44 in die Zylinderbohrung 48 eintaucht und in der Leitung 70 einen Druck aufbaut. Sobald dieser Druck den Druck in der Leitung 78, und damit vor der rechten Stirnfläche des Steuerschiebers, übersteigt, wird der Steuerschieber nach rechts bewegt. Bei dieser Bewegung wird der Anschluß 76 abgeschlossen und gleichzeitig die Druckölzufuhr zu der Leitung 42 unterbrochen. Bevor die Stirnseite des linken Kolbenansatzes 62 des Steuerschiebers 16 den Anschluß 74 freigibt, beginnt der Rücklauf 42 sich zu öffnen, so daß die Leitung 72 drucklos wird. Nach Freigabe des Anschlusses 74 wirkt auf die Stirnseite des Kolbenansatzes 62 dann der durch den Speicher 32 vorgegebene Druck in der Leitung 36, durch den der Steuerschieber dann in seine rechte Endlage zurückbewegt wird. Durch den gleichen Druck wird der Arbeitskolben 10 dann in seine rechte Endlage zurückbewegt, worauf sich das beschriebene Arbeitsspiel wiederholt.

Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich, wirkt der Kolbenansatz 64 des Steuerschiebers 16 zu Beginn der Umsteuerung bis zur Freigabe des Anschlusses 76 als Hilfsventil, das über das hydraulische Gestänge, bestehend aus Kolbenansatz 46, Zylinderraum 50, Leitung 72 und der Bohrung 68, in Verbindung mit dem Kolbenansatz 64 steht.

Der Anschluß 74 auf der linken Seite des Steuerventils 14 bewirkt auch das Vermeiden des Entstehens eines Unterdrucks in der Bohrung 66 bei Beginn der Rückführung des Arbeitskolbens 10, der dadurch entstehen könnte, daß zu Beginn der Rückführung der Kolbenansatz 44 sich noch in dem Zylinderraum 48 befindet.

Durch die Anbringung der Kolbenansätze 44, 46 in Verbindung mit den Zylinderräumen 48, 50 wird eine Abbremsung der Bewegung des Arbeitskolbens erreicht, da die Zylinderräume 48, 50 schon vor Vollendung der Umschaltung mit dem Druck der Speicher 24 bzw. 32 beaufschlagt werden.

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

Die in die Betätigungsdruckräume 66, 68 eingreifenden Ansätze könnten auch in üblicher Weise mit dem gleichen Durchmesser ausgeführt sein wie die Steuerkanten der Steuerschieber. Durch den kleineren Durchmesser wird jedoch eine erhöhte Ansprechgeschwindigkeit erzielt.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Vibrationsantrieb mit einem Schubkolbentrieb mit je einem Zylinderendraum, der durch den Arbeitskolben am Ende seines Hubes vom Arbeitsanschluß des Zylinders getrennt ist, und mit einem hydraulisch betätigten Steuerventil mit je einem Betätigungsdruckraum an beiden Enden des Steuerschiebers, der jeweils über eine Verbindungsleitung mit einem Zylinderraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanten der Ansätze (62,64) des Steuerschiebers (16) jeweils vor der Endlage des Steuerschiebers (16) mit je einem Flüssigkeitsanschluß (36, 78) zusammenwirken, wobei der der Kolbenseite (40) des Arbeitskolbens (10) zugeordnete Flüssigkeitsanschluß (78) mit dem Arbeitsdruck und der der Stangenseite (38) zugeordnete Flüssigkeitsanschluß (36) mit einem gegenüber dem Arbeitsdruck geringeren Druck beaufschlagt ist.

2. Hydraulischer Vibrationsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (10) zu beiden Seiten Kolbenansätze (44, 46) mit kleinerem Durchmesser trägt, daß in den Deckeln (6, 8) des Arbeitszylinders (4) Zylinderräume (48, 50) mit einem den Kolbenansätzen entsprechenden Durchmesser vorgesehen sind und daß diese Zylinderräume mit den Betätigungsdruckräumen (66, 68) an beiden Enden des Steuerschiebers (16) verbunden sind.

3. Hydraulischer Vibrationsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (16) an beiden Enden in die Betätigungsdruckräume eingreifende Kolbenansätze (62, 64) mit kleinerem Durchmesser als die Steuerkanten des Steuerschiebers (16) trägt.

4. Hydraulischer Vibrationsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangenseite des Arbeitszylinders (4) über ein Druckminderventil (28) mit der Druckölanlage (18, 24) verbunden ist.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen