-
Die Erfindung betrifft eine Zylindereinheit mit einer Kolbenstange,
die für einen Eilhub und anschließend für einen Arbeitshub antreibbar und mit für
den Eilhub und den Arbeitshub in verschiedenen Zylindern geführten Kolben verbunden
ist, von denen der in einem Arbeitszylinder für den Arbeitshub geführte, beiderseitig
beaufschlagbare Arbeitskolben größere beaufschlagbare Flächen aufweist als der für
den Eilhub vorgesehene Kolben, mit einer Durchflußleitung, die beide vom Arbeitskolben
voneinander getrennte Arbeitszylinderräume für einen Umfluß des Druckmittels während
des Eilhubes miteinander verbindet, mit einem zylindrischen Steuerschieber, der
zum Durchführen des Arbeitshubes die Durchflußleitung sperrt, und mit steuerbaren
Ventilen, über die die Arbeitszylinderräume mit Zu-und Ableitungen für das Druckmittel
verbindbar sind.
-
Bei einer bekannten Zylindereinheit der obengenannten Art ist vorgesehen,
daß der den Arbeitskolben führende Arbeitszylinder auf seiner äußeren Mantelfläche
angeordnete Längsnuten aufweist, die nach außen von einem den Arbeitszylinder umschließenden
Zylindermantel begrenzt werden. Die zwischen dem Arbeitszylinder und dem Zylindermantel
gebildeten Längskanäle dienen zusammen mit radialen Durchbrüchen des Arbeitszylinders
als Durchflußleitung für den Umfluß des Druckmittels vom einen zum anderen Arbeitszylinderraum
während des Eilhubes. Während des Arbeitshubes wird dieser Druckmittelumfluß durch
das als Steuerschieber dienende röhrenförmige Ende eines Rohrplungers gesperrt.
Diese Ausbildung der bekannten Zylindereinheit hat den Vorteil, daß die Längskanäle
für den Umfluß des Druckmittels während des Eilvorlaufes eine Durchflußleitung mit
großem Fließquerschnitt und damit geringem Strömungswiderstand bilden. Diese Zylindereinheit
hat jedoch den Nachteil, daß die Steuerung des Druckmittelumflusses durch die Verwendung
eines besonderen Steuer- , Schiebers umständlich und aufwendig ist, daß dieser Steuerschieber
zusätzlichen Platz innerhalb der Zylindereinheit erfordert und daß dadurch eine
kompakte Bauweise ausgeschlossen ist.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zylindereinheit zu
schaffen, die einfach aufgebaut und ohne großen Aufwand leicht steuerbar ist.
-
Diese Aufgabe ist für eine Zylindereinheit der eingangs genannten
Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Arbeitszylinder axial verschiebbar
gelagert ist und selbst den Steuerschieber bildet. Dadurch wird erreicht, daß die
Zylindereinheit besonders einfach aufgebaut sein kann, da ein ohnehin notwendiges
Element der Zylindereinheit, nämlich der Arbeitszylinder, als Steuerschieber ausgebildet
ist. Dabei werden der von einem besonderen Steuerschieber benötigte Raum innerhalb
der Zylindereinheit und Druckmittelleitungen eingespart.
-
Bei einem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist weiter vorgesehen,
daß der Steuerschieber in einem Zylindermantel angeordnet ist und daß er mit seinen
beiden Enden in Abschlüssen dieses Zylindermantels axial verschiebbar gelagert ist.
Dadurch wird erreicht, daß der Ort der Lagerung des Steuerschiebers außerhalb des
Bereiches der Durchflußleitung für den Umfluß des Druckmittels vorgesehen sein kann,
so daß keinerlei Stützelemente den Fließquerschnitt dieser Durchflußleitung verringern.
Es ist auch eine Zylindereinheit bekannt, die zwar einen axial verschiebbar gelagerten
Steuerschieber aufweist, der jedoch in keiner Stellung einen Umfluß des Druckmittels
vom einen in den anderen Arbeitszylinderraum zuläßt. Dies hat vor allem den Nachteil,
daß diese Zylindereinheit nur für eine gleichförmig hin- und hergehende Bewegung
des Arbeitskolbens ausbildbar ist.
-
Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung ist ferner vorgesehen,
daß der Steuerschieber als Steuerorgan des Druckmittelzuflusses und -abflusses für
den Arbeitszylinder ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, daß der als Steuerschieber
ausgebildete Arbeitszylinder noch eine weitere Steuerfunktion übernimmt, so daß
sich eine zusätzliche, vereinfachende Ausbildung der Zylindereinheit ergibt.
-
Außerdem ist bei einer Ausführungsform nach der Erfindung vorgesehen,
daß der Steuerschieber in seiner Verlängerung gleichzeitig den Zylinder für einen
Druckübersetzerkolben bildet. Dadurch wird erreicht, daß der Druckübersetzerkolben
innerhalb des Steuerschiebers eingeordnet werden kann, so daß diese Zylindereinheit
nach der Erfindung kompakt ausbildbar ist.
-
Ferner zeigt ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, daß der Steuerschieber
mindestens während des Vorlaufes vom Druckmittel beaufschlagt ist. Dadurch wird
erreicht, daß der Steuerschieber in einfacher Weise mit dem ohnehin vorhandenen
Druckmittel steuerbar ist, so daß keine zusätzlichen Steuermittel notwendig werden.
-
Darüber hinaus ist bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen,
daß der Steuerschieber während des Rückhubes durch eine beim Vorlauf gespannte Feder
angetrieben ist. Dadurch wird erreicht, daß der Steuerschieber beim Umschalten des
Druckmittelumflusses durch die Rückstellkraft der gespannten Feder in seine Ausgangsstellung
bewegbar ist.
-
Schließlich zeigt auch eine Ausführungsform, daß der Steuerschieber
symmetrisch zu einer zu seiner Längsachse senkrechten Ebene ausgebildet ist. Dadurch
wird ein besonders einfacher Aufbau der Zylindereinheit nach der Erfindung erzielt,
der fertigungstechnische Vorteile bewirkt und bei dem die Zylindereinheit vor allem
zweiseitig wirkend mit durchgehender Kolbenstange ausbildbar ist. Die Betätigung
des Steuerschiebers erfolgt auf beiden Seiten durch Druckmittelantrieb und durch
Federrückstellung.
-
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an Hand von in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen
F i g. 1 und 2 Ausführungsformen, bei denen der Steuerschieber den Mantel des Arbeitszylinders
bildet und mindestens zur Steuerung des beim Vorlauf des Arbeitskolbens verdrängten
Druckmittels dient, und zwar in F i g. 1 im Falle des Ablaufs des während des Arbeitshubes
verdrängten Druckmittels aus der Zylindereinheit heraus, in F i g. 2 im Falle der
Speicherung des während des Arbeitshubes verdrängten Druckmittels; F i g. 1 a zeigt
einen Schnitt nach der Linie I a-I a
der F i g. 1; F i g. 3 und 4 zeigen
Ausführungsformen, bei denen der Steuerschieber den Mantel des Arbeitszylinders
bildet und mindestens als Organ zur
Steuerung des Zuflusses des
Druckmittels zum Arbeitszylinder ausgebildet ist, und zwar zeigt F i g. 3 eine Ausführungsform
gemäß F i g. 1, bei der der Steuerschieber zusätzlich das Organ zur Steuerung des
Ablaufs und des Zulaufs des Druckmittels auf der beim Vorlauf nicht beaufschlagten
Seite des Druckübersetzerkolbens bildet, F i g. 4 eine symmetrisch ausgebildete
Ausführungsform der Zylindereinheit.
-
Nach F i g. 1 sind in den Zylindermantel 1 einer Zylindereinheit zwei
Deckel 2 und 3 eingeschraubt, von denen der Deckel 2 wiederum aus zwei ineinandergeschraubten
Deckelteilen 2 a und 2 b besteht und der Deckel 3 mit einer nach außen
sich erstreckenden Nabe 3 a versehen ist, die durch einen büchsenartigen Deckelteil
3 b abgeschlossen ist. In Bohrungen 4, 5 der Deckelteile 2 b bzw. 3 b ist eine durchgehende
Kolbenstange 6 geführt, die einen Arbeitskolben 7 trägt. Der Mantel des durch den
Arbeitskolben 7 in die Zylinderräume 8 a und 8 b unterteilten Arbeitszylinders 8
wird durch den rohrförmigen Steuerschieber 9 gebildet, der mit den Außenflächen
seiner Enden an dem Zylindermantel 1
anliegt, während er mit den Innenflächen
seiner Enden am Deckel 3 bzw. einem Zylinderkörper 10
anliegt, der an der
inneren Stirnseite des Deckels 2 sitzt. Der Zylinderkörper 10 und der Deckel
3 begrenzen den Arbeitskolben 7 an dessen Stirnseite.
-
Die Enden des Steuerschiebers 9 laufen in Zylinderräumen 11 und 12,
die durch den Zylindermantel 1 und den Deckel 3 bzw. durch den Zylindermantel 1,
den Deckelteil 2 a und den Zylinderkörper 10 gebildet sind. Im Zylinderraum 12 des
Steuerschiebers 9 ist eine Druckfeder 15 vorgesehen, die beim Vorlauf des Steuerschiebers
9 gespannt wird ; und dessen Rücklauf bewirkt. Im Bereich des Arbeitszylinders 8
ist im Zylindermantel 1 um den Steuerschieber 9 herum ein Ringraum 13 vorgesehen,
der zur Steuerung des Umlaufes des Druckmittels vom Arbeitszylinderraum 8 b zum
Arbeitszylinder- , raum 8 a und umgekehrt mittels in dem Steuerschieber 9 angeordneter
Serien radialer Durchbrüche 14 a und 14 b dient.
-
Auf der Kolbenstange 6 sitzt im Bereich der Nabe 3 a ein Eilgangkolben
16, dessen durch den Eilgangkolben 16 in die Zylinderräume 17 a und 17 b unterteilter
Eilgangzylinder 17 durch eine Hülse 18 gebildet ist, die mit ihrem einen Ende in
einer erweiterten Bohrung 19 des Zylinderdeckels 3 sitzt und mit ihrem anderen Ende
sich gegen den Deckelteil 3 b abstützt. Im Deckel 3 einschließlich dessen Nabe 3
a ist um die Hülse 18 herum ein Ringraum 20 für die Zu- und Abführung des Druckmittels
zum und vom Eilgangzylinder 17 vorgesehen.
-
Der Zylindermantel 1 weist eine Druckmittelanschlußöffnung
21 auf, die in eine auf dem Umfang des Zylinderdeckels 3 vorgesehene Ringnut 22
mündet, von der aus radiale Kanäle 23 zu dem Ringraum 20 führen, der den
durch die Hülse 18 gebildeten Mantel des Eilgangzylinders 17 umgibt. Von
dem Ringraum 20 führen Radialbohrungen 24 in den Zylinderraum 17a des Eilgangzylinders.
-
Von einem der Radialkanäle 23 führt eine in dem Zylinderdeckel 3 vorgesehene
achsparallele Bohrung 25 zum Zylinderraum 8 a des Arbeitszylinders 8, in der ein
Rückschlagventil26 vorgesehen ist, das den Eintritt von Druckmittel in den Zylinderraum
8 a des Arbeitszylinders 8 gestattet, jedoch nicht den Austritt. Eine weitere im
Zylinderdeckel 3 vorgesehene achsparallele Bohrung 34 mit einer Drossel führt von
dem Radialkanal 23 in den Zylinderraum 11 des Steuerschiebers 9. Von einem anderen
der Radiali kanäle 23 führt eine im Zylinderdeckel 3 vorgesehene achsparallele Bohrung
27 zum Zylinderraum 11 des Steuerschiebers 9, die mit einem Rückschlagventi128 versehen
ist, das den Austritt von Druckmittel aus dem Zylinderraum 11 in den zugeordneten
Radialkanal 23 gestattet, nicht aber den Eintritt von Druckmittel in den Zylinderraum
11. Der Zylindermantel l weist eine weitere Druckmittelanschlußöffnung 96 auf, die
in eine Ringnut 97 des Deckels 3 mündet. Von dieser führen die achspaiallele Bohrung
27 nicht schneidende Radialbohrungen 98 durch Durchbrüche 99 der Hülse 18 hindurch
in den Eilgangzylinderraum 17 b.
-
Der Zylinderkörper 10 weist zwei gleichachsige achsparallele
Bohrungen 29, 30 auf, die an den einander zugekehrten Enden je durch radiale Bohrungen
31 bzw. 32 miteinander verbindbar sind. Der Steuerschieber 9 weist eine Ringnut
35 auf, die im Verlauf der Bewegungen des Steuerschiebers 9 die radialen Bohrungen
31 und 32 miteinander verbinden kann, die sonst durch den Steuerschieber 9 abgeschlossen
sind. Die achsparallele Bohrung 29 mündet mit ihrem anderen Ende in den Zylinderraum
8 b des Arbeitszylinders B. Die achsparallele Bohrung 30 mündet an
ihrem anderen Ende in eine im Deckelteil 2 a vorgesehene Radialbohrung, die eine
zweite Druckmittelanschlußöffnung 33 bildet.
-
F i g. 1 a zeigt einen Schnitt nach der Linie I a-1 a durch die Zylindereinheit
gemäß F i g. 1. Es ist ersichtlich, daß die radialen Durchbrüche 14 b, ebenso
wie die radialen Durchbrüche 14 a, in Umfangsrichtung sehr groß sind, so daß vom
Steuerschieber 9
an dieser Stelle nur Stege übrigbleiben.
-
Jede der Druckmittelanschlußöffnungen 21, 96 und 33 ist in an sich
bekannter, nicht dargestellter Weise je an eine Druckmittelleitung angeschlossen,
die bei den Anschlüssen 21 und 96 durch ein beispielsweise elektrisch steuerbares
Umschaltventil die Leitung abwechselnd mit zwei Teilleitungen verbindet, von denen
die eine von einer Druckmittelquelle kommt, die andere zu einem Druckmittelsammelbehälter
führt, von dem die Druckmittelquelle gespeist wird.
-
Die Wirkungsweise der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ist folgende:
Beim Vorlauf tritt das Druckmittel durch die Druckmittelanschlußöffnung
21 ein und gelangt durch die Ringnut 22 und die Radialkanäle 23 einerseits
in den Ringraum 20 und von da durch die Radialbohrungen 24 in den Zylinderraum
17 a des Eilgangzylinders 17 und andererseits durch die achsparallele Bohrung 25
unter überwindung des Rückschlagventils 26 in den Zylinderraum 8 a des Arbeitszylinders
8, wodurch der Eilgangkolben 16 und der Arbeitskolben 7 vorwärts, in der Zeichnung
nach links, bewegt werden. Das dabei aus dem Zylinderraum 8 b des Arbeitszylinders
verdrängte Druckmittel wird durch die radialen Durchbrüche 14 b des Steuerschiebers
9, den Ringraum 13 und die radialen Durchbrüche 14 a in den Zylinderraum 8 a umgeführt.
-
Verzögert durch die Drosselwirkung der achsparallelen Bohrung 34 wird
der Steuerschieber 9 beaufschlagt, so daß er sich ebenfalls vorwärts bewegt. Dadurch
wird der Druckmittelumlauf vom Arbeitszylinderrauen
8 b zum Arbeitszylinderraum
8 a abgeschlossen, weil die radialen Durchbrüche 14 b aus dem Bereich des Arbeitszylinderraumes
8 b austreten und in den Bereich des Zylinderkörpers 10
eintreten.
Kurz danach werden die radialen Bohrungen 31, 32 durch die Ringnut 35 des Steuerschiebers
9 miteinander verbunden, so daß das Druckmittel aus dem Arbeitszylinderraum 8 b
durch die gleichachsigen achsparallelen Bohrungen 29, 30 und den zweiten Druckmittelanschluß
33 austreten kann. Das vom Eilgangkolben 16 verdrängte Druckmittel kann durch die
Druckmittelanschlußöffnung 96 entweichen.
-
Der Vorlauf wird durch Betätigung der nicht dargestellten Umschaltventile
beendigt, wodurch die Druckmittelanschlußöffnung 21 zum Auslaß und die Druckmittelanschlußöffnung
96 zum Einlaß für das Druckmittel wird. Zuerst wird der Steuerschieber 9, da er
nicht mehr vom Zylinderraum 11 aus beaufschlagt ist, durch die beim Vorlauf gespannte
Druckfeder 15 rückwärts bewegt, wobei das im Zylinderraum 11 befindliche
Druckmittel durch die achsparallele Bohrung 27 unter Überwindung des Rückschlagventils
28 durch die Druckmittelanschlußöffnung 21 und den zugeordneten Radialkanal austreten
kann. Durch die Rückwärtsbewegung des Steuerschiebers 9 wird zunächst die Verbindung
der Radialbohrungen 31, 32 durch die Ringnut 35 gelöst, und anschließend treten
die radialen Durchbrüche 14 b wieder in den Bereich des Arbeitszylinderraumes 8
b, so daß das im Arbeitszylinderraum 8 a verdrängte Druckmittel in den Arbeitszylinderrauen
8 b umlaufen kann, sobald der Arbeitskolben 7 sich bewegt. Dieser wird durch den
Eilgangkolben 16 bewegt, der über den Zylinderraum 17 b vom Druckmittelanschluß
96 aus beaufschlagt wird. Das aus dem Zylinderraum 17 a des Eilgangzylinders 17
verdrängte Druckmittel tritt auf demselben Weg wieder aus, auf dem es eingeführt
worden ist.
-
Die Ausführungsform gemäß F i g. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform
gemäß F i g. 1 lediglich dadurch, daß das beim Vorlauf aus dem einen Zylinderraum
des Arbeitszylinders verdrängte Druckmittel, soweit es nicht in den anderen Zylinderraum
umgeführt wird, nicht über eine Druckmittelanschlußöffnung zu einem Druckmittelsammelraum
geführt wird, sondern zu einem Speicherraum, von dem aus es beim Rücklauf der Kolben
wieder in den Zylinderraum eingeführt wird, aus dem es verdrängt ; worden ist.
-
Im Gegensatz zu F i g. 1 ist bei der Ausführungsform gemäß F i g.
2 folgendes vorgesehen: Der Zylinderkörper 110 ist becherartig derart ausgebildet,
daß sein Boden den Arbeitszylinderraum 108 b abschließt und seine Öffnung durch
den Deckelteil 102 b abgeschlossen ist. Die Kolbenstange 106 durchdringt
den becherartigen Zylinderkörper 110 und bildet so einen Ringraum 136, in dem ein
becherförmiger Kolben 137 axial verschiebbar ist, i der den Ringraum 136 in die
Teilringräume 136 a und 136 b unterteilt. Im Teilringraum 136 a ist
eine die Kolbenstange umgebende Druckfeder 138 angeordnet, die den Kolben 137 entgegen
der Vorwärtsbewegung des Arbeitskolbens 107 zu drücken sucht. Der Teilringraum 136
b ist durch im Zylinderkörper 110 vorgesehene, durch den Steuerschieber
109 überdeckbare Radialbohrungen 139 mit dem Zylinderrauen 108 b des Arbeitszylinders
verbindbar. Der Steuerschieber 109 weist eine Ringnut 140 auf, die in der Ausgangsstellung
des Steuerschiebers 109 vom Zylinderraum 108 b bis in den Bereich des Zylinderkörpers
110 reicht und in der Lage ist, während des Vorlaufes des Steuerschiebers 109 den
Zylinderraum 108 b mit den Radialbohrungen 139 zu verbinden, so daß das beim Vorlauf
aus dem Zylinderraum 108 b verdrängte Druckmittel, soweit es nicht in den Zylinderraum
108 a umläuft, in den Teilringraum 136 b gelangen und den Kolben 137 entgegen
der Wirkung der Druckfeder 138 verdrängen kann, wobei es in dem zum DruckmitteIspeicher
werdenden Teilringraum 136 b gespeichert wird, aus dem es beim Rücklauf wieder in
den Zylinderraum 108 b zurücktritt.
-
Die Wirkungsweise der Ausführungsform gemäß F i g. 2 ist dieselbe
wie die der Ausführungsform gemäß F i g. 1, mit der Ausnahme, daß das beim Vorlauf
aus dem Zylinderraum 108 b verdrängte Druckmittel nicht in einen Druckmittelsammelbehälter
abgelassen, sondern gespeichert wird.
-
Die Ausführungsformen gemäß F i g. 3 und 4 sind solche, bei denen
der Steuerschieber zwar auch den Mantel des Arbeitszylinders bildet, aber nicht
nur zur Steuerung des Umflusses des Druckmittels von einem Zylinderraum des Arbeitszylinders
zum anderen dient, sondern zur Steuerung des Zuflusses des Druckmittels zum Arbeitszylinder.
-
Außer den Ausführungsformen, bei denen sich der Arbeitskolben und
der Steuerschieber gleichsinnig bewegen, sind auch Ausführungsformen möglich, bei
denen sie sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen. Ferner kann der Steuerschieber
sowohl beim Vorlauf als auch beim Rücklauf des Arbeitskolbens je während eines Teilhubes
die Beaufschlagung einer anderen Fläche des Arbeitskolbens herbeiführen als während
des anderen Teilhubes, wobei sich Arbeitskolben und Steuerkolben in entgegengesetzten
Richtungen bewegen.
-
F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Steuerschieber sowohl
den Mantel des ArbeitszyIinders 408 als auch den Mantel des Druckübersetzerzylinders
bildet. Im Zylindermantel 401 ist der rohrförmige Steuerschieber 409 geführt,
der an seinen Enden innen von einem becherförmigen Deckelteil 402 bzw. von
einem mittels Gewinde 458
in den Zylindermantel 401 eingeschraubten Deckel
403 geführt ist. Auf dem becherförmigen Deckelteil 402 sitzt, durch eine
Mutter 487 gehalten, ein Innenflansch eines weiteren becherförmigen Deckelteils
402 a, der mittels Gewindes 488 in den Zylindermantel 401 eingeschraubt ist.
Zwischen den Deckelteilen 402 und 402 a ist ein Ringraum 412 gebildet, in dem eine
Druckfeder 415 sitzt, die beim Vorlauf des Steuerschiebers 409 zusammengedrückt
wird und den Rücklauf des Steuerschiebers 409 bewirkt. Innerhalb des durchbohrten
Deckelteils 403 sitzt ein Rohr 403 b, das an seinem inneren Ende eine Bodenwand
403 a aufweist, die mit ihrem Umfang am inneren Umfang des Steuerschiebers 409 anliegt,
diesen führt und außerdem den Arbeitszylinderraum 408 a abschließt. Das Rohr
403 b liegt mit einer Schulter 403 c an dem Deckelteil 403 innen an. Auf
das äußere Ende des Rohres 403 b ist eine Hülse 403 d
aufgeschraubt,
die am Deckelteil 403 außen anliegt.
-
In dem durch den Steuerschieber 409 gebildeten Arbeitszylinder
408 mit den Zylinderräumen 408 a
und 408 b ist der
Arbeitskolben 407 angeordnet, der auf einer Kolbenstange 406 sitzt, die einerseits
durch eine Bohrung des becherförmigen Deckelteils 402
und durch einen diesen
becherförmigen Deckelteil 402 nach außen abschließenden Schraubstopfen
402 b hindurchgeführt ist und andererseits durch die Bodenwand
403 a des Rohres 403 b, sowie eine in das Ende des Rohres
403 b eingesetzte Büchse 403 e und einen in die Hülse 403 d eingeschraubten
Schraubstopfen 403 f hindurchgeht.
-
Das Rohr 403 b bildet einen Eilgangzylinder, der durch einen
auf der Kolbenstange 406 sitzenden Eilgangkolben 416 in die Eilgangzylinderräume
417 a und 417 b unterteilt ist. Zwischen dem Rohr 403 b und dem Steuerschieber
409 ist ein Druckübersetzerzylinder gebildet, der durch den Kopf
461' eines rohrplungerförmig ausgebildeten Druckübersetzerkolbens in die
Druckübersetzerzylinderräume 459
und 460 unterteilt ist, wobei der
Zylinderraum 460
durch das Rohr 461" des Druckübersetzerkolbens nach
außen abgeschlossen ist, das in einen durch eine Ringnut des Rohres 403 b
gebildeten Ringraum 489 eintaucht.
-
Der Zylindermantel 401 weist eine Druckmittelanschlußöffnung
421 auf, die zu einer äußeren Ringnut 478 des Steuerschiebers
409 führt, von wo aus das Druckmittel durch Durchbrüche 490 des Steuerschiebers
409 in eine äußere Ringnut 491 des Deckelteils 403 und von da durch Radialbohrungen
491'
und 491" des Deckelteils 403 und des Rohres 403 b in den Eilgangzylinderraum
417 a gelangen kann.
-
Von der äußeren Ringnut 478 des Steuerschiebers 409
führt eine mit einer Drossel versehene achsparallele Bohrung 494 in den durch
eine an dem einen Ende des Steuerschiebers 409 versehene Ringnut gebildeten
Zylinderraum 495 des Steuerschiebers 409. Letzterer weist ferner Durchbrüche
492 auf, die einerseits mit der Ringnut 478 in Verbindung stehen, andererseits
bei entsprechendem Vorschub des Steuerschiebers 409 mit dem Zylinderraum
459 des Druckübersetzerkolbens 461 in Verbindung treten können. Der Steuerschieber
409 weist weitere Durchbrüche 444 auf, die einerseits nach dem Ringraum
489 und andererseits nach einer weiteren äußeren Ringnut 441 des Steuerschiebers
hin offen sind und während der Bewegung des Steuerschiebers auch offen bleiben.
Die Ringnut 441 steht mit einem zweiten im Zylindermantel 401 vorgesehenen Druckmittelanschluß
443 in Verbindung.
-
Der Ringraum 489, in den das Rohr 461" des Druckübersetzerkolbens
461 hineinwirkt, steht durch Radialbohrungen 442 des Deckelteils 403 b mit dem Eilgangzylinderraum
417 b in Verbindung.
-
Der Druckübersetzerzylinderraum 460 ist mittels achsparalleler, die
Radialbohrungen 442 nicht schneidender Bohrungen 403 g mit dem Arbeitszylinderraum
408 a verbunden, der seinerseits durch Durchbrüche 414 a mit einer inneren
Ringnut 413 des Zylindermantels 401 in Verbindung steht, die ihrerseits durch Durchbrüche
414 b des Steuerschiebers 409 mit dem Arbeitszylinderraum
408 b verbindbar ist. Die Durchbrüche 414 b sind so angeordnet, daß sie beim
Vorschub des Steuerschiebers 409 den Bereich der Ringnut 413 verlassen,
also deren Verbindung mit dem Arbeitszylinderraum 408 b abschließen.
-
Bis in den Bereich der Durchbrüche 414 b erstreckt sich eine
innere Ringnut 435 des Steuer-Schiebers 409, die so angeordnet ist, daß sie, nach
Abschluß der Verbindung zwischen dem Arbeitszylinderraum 408 b und der Ringnut 413
des Zylindermantels 401 durch die Durchbrüche 414 b, den Arbeitszylinderraum
408 b mit radialen Bohrungen 431 des Deckelteils 402 verbinden,
die in eine Außenringnut 432 eines becherförmigen Kolbens 437 münden, der in dem
becherförmigen Deckelteil 402 verschiebbar ist. Zwischen der becherförmigen Ausnehmung
des Kolbens 437 und dem Deckelteil 402 b
ist eine Druckfeder 438 gespannt,
die in dem durch die Deckelteile 402, 402 b und den Kolben 437 umschlossenen
Raum 438' sitzt, der durch eine oder mehrere Radialbohrungen 433 des Deckelteils
402 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Von der Ringnut 432 des Kolbens 437
führt eine mit einer Drossel versehene achsparallele Bohrung 434 in den innerhalb
des Deckelteils 402 befindlichen Zylinderraum 430, der in der Ausgangsstellung
des Kolbens 437 lediglich durch eine Ringnut desselben gebildet wird und
der Beaufschlagung des Kolbens 437 dient. Der Ringraum 412, in dem die Druckfeder
415 des Steuerschiebers 409 sitzt, ist durch eine oder mehrere Radialbohrungen
412' des Deckelteils 402 mit dem mit der Atmosphäre verbundenen Raum
438' verbunden.
-
Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß F i g. 3 ist folgende: Beim
Vorlauf tritt das Druckmittel durch den Druckmittelanschluß 421 ein und gelangt
über die Ringnut 478, die Durchbrüche 490, die Ringnut 491
und
die Radialbohrungen 491', 491" in den Zylinderraum 417 a des Eilgangzylinders,
wodurch der Eilgangkolben 416 und mit ihm der Arbeitskolben 407
vorwärts
bewegt werden. Das vom Eilgangkolben 416 aus dem Zylinderraum 417 b verdrängte
Druckmittel fließt über die Radialbohrung 442, die Ringnut 489, die Durchbrüche
444, die Ringnut 441 und den Druckmittelanschluß 443 ab. Das vom Arbeitskolben
407 aus dem Zylinderraum 408 b verdrängte Druckmittel fließt über
die Durchbrüche 414 b, die Ringnut 413 und die Durchbrüche
414 a in den Zylinderraum 408 a.
-
Mit der Beaufschlagung des Eilgangkolbens 416
beginnt und erfolgt
auch die Beaufschlagung des Steuerschiebers 409 im Zylinderraum
495, jedoch nur langsam, weil der Zylinderraum 495 durch eine eine
Drosselung enthaltende Bohrung 494 mit der Ringnut 478 verbunden ist. Der Steuerschieber
409 bewegt sich in der Zeichnung nach links entgegen der Wirkung der Druckfeder
415. Nach einer gewissen Zeit, nämlich dann, wenn das von der Kolbenstange 406 getragene
Werkzeug an das Werkstück angestellt ist, nimmt der Steuerschieber 409 folgende
Stellung ein, in der er während des weiteren Vorlaufes des Arbeitskolbens 407 bleibt:
Durch Durchbrüche 492 hat Druckmittel den Zylinderraum 459 des Druckübersetzerzylinders
erreicht, so daß der Druckübersetzerkolben 461 beaufschlagt wird. Gleichzeitig sind
die Durchbrüche 414 b aus dem Bereich der Ringnut 413 herausgekommen, so daß der
Umlauf von Druckmittel vom Arbeitszylinderraum 408 b zum Arbeitsraum 408
a
unterbrochen ist.
-
Das vom Druckübersetzerkolben 461 mit seinem Kopf 461' aus
dem Zylinderraum 460 verdrängte Druckmittel wirkt in übersetzter Wirkung
durch die achsparallelen Bohrungen 403g in den Arbeitszylinderraum
408
a. Das vom Rohr 461" des Druckübersetzerkolbens 461 aus dem Ringraum
489 verdrängte Druckmittel fließt über die Durchbrüche 444, die Ringnut
441 und den Druckmittelanschluß 443 ab. Der Arbeitskolben 407 wird also jetzt
mit erhöhtem Druck beaufschlagt. Das von dem Arbeitskolben 407 aus dem Zylinderraum
408 b verdrängte Druckmittel fließt durch die Ringnut 435, die unterdessen Verbindung
mit den Radialbohrungen 431 erhalten hat, in die Ringnut 432 des Kolbens
437 und von da durch die Axialbohrung 434 in den Zylinderraum 430,
so daß der Kalben 437 entgegen der Druckfeder 438 bewegt und das aus
dem Zylinderraum 408 b verdrängte Druckmittel im Zylinderraum 430
gespeichert wird.
-
Nach Umstellung des Druckmittels so, daß die Druckmittelanschlußöffnung
443 Zulauf und die Druckmittelanschlußöffnung 421 Ablauf wird, erfolgt der
Rücklauf. Es werden beaufschlagt: Der Eilgangkolben 416, der den Arbeitskolben
407 mitnimmt, von Zylinderraum 417 b her und die Stirnfläche
des Rohres 461" des Druckübersetzerkolbens vom Zylinderraum 489 her. Der
Steuerschieber 409 bewegt sich langsam, da er durch die gedrosselte achsparallele
Bohrung 494 gebremst wird, unter der Wirkung der Druckfeder 415 zurück. Beim
Rücklauf verdrängtes Druckmittel läuft aus dem Zylinderraum 459 des Druckübersetzerzylinders
und dem Zylinderraum 417a des Eilgangzylinders auf demselben Weg ab, auf
dem es beim Vorlauf gekommen ist. Der Zylinderraum 408 b des Arbeitszylinders wird
zunächst durch Druckmittel aufgefüllt, das in dem Zylinderraum 430 gespeichert
war, aus dem es durch den unter der Wirkung der Druckfeder 438
stehenden Kolben
437 verdrängt wird. Schon bevor die Verbindung zwischen der Ringnut 435 und
den Radialbohrungen 431 durch den Rückgang des Steuerschiebers 409 unterbrochen
wird, treten die Durchbrüche 414 b mit dem Zylinderraum
408 b in Verbindung, so daß Druckmittel aus dem Zylinderraum
408 a in den Zylinderraum 408 b umfließen kann.
-
F i g. 4 zeigt eine zweiseitig wirkende Druckvorrichtung mit senkrecht
zu ihrer Achse stehender Symmetrieachse und durchgehender Arbeitskolben- , Stange,
bei der der Steuerschieber ebenfalls symmetrisch ausgebildet ist. Der Zylindermantel
501 ist an den Enden durch Deckel 502 und 503 abgeschlossen,
die mittels Gewinden 588 und 558 in den Zylindermantel eingeschraubt
sind. Innerhalb des Zylindermantels 501 ist zwischen den Deckeln 502 und 503 der
symmetrisch ausgebildete Steuerschieber 509 geführt, dessen Enden an den
Innenseiten von abgesetzten Teilen der Deckel 502 und 503 geführt
werden. Zwischen diesen abgesetzten Teilen der Deckel 502 und 503 und dem Zylindermantel
501 sind ringförmige Zylinderräume 511 und 512 gebildet, in denen
sich der Steuerschieber 509 mit seinen Enden bewegen kann. Dieser steht beidseitig
unter der Wirkung von gleich starken Druckfedern 515 und 515', die
in den Räumen 511 bzw. 512 angeordnet sind. Der Steuerschieber
509 bildet gleichzeitig den Mantel für den Arbeitszylinder, der durch die
Deckel 502 und 503 abgeschlossen wird. In den Deckeln ist die Kolbenstange
506 geführt, die den Arbeitskolben 507 trägt, der den Arbeitszylinder
in die Zylinderräume 508 a und 508 b unterteilt.
Der Zylindermantel 501 weist im Bereich des Arbeitszylinders 508 eine innere Ringnut
513 auf, deren Enden in der Mittelstellung des Steuerschiebers 509 durch im Steuerschieber
509 vorgesehene Durchbrüche 514 a
und 514 b mit den Arbeitszylinderräumen
508 a bzw. 508 b in Verbindung stehen.
-
Der Deckel 503 weist eine Druckmittelanschlußöffnung 521 auf,
an die sich eine nicht durchgehende Querbohrung 523 anschließt, die zu einer mittels
eines Stopfens 592 verschlossenen, nicht durchgehenden Längsbohrung 593 des Deckels
503 führt. Diese ist mit dem Zylinderraum 511 durch eine achsparallele Bohrung 527
verbunden und enthält ein Rückschlagventil 526, das die achsparallele Bohrung 527
nur in Richtung auf. die Bohrung 593 hin freigibt. Von der Querbohrung 523 führt
zum Arbeitszylinderraum 508 a eine achsparallele Bohrung
525,
die ein Rückschlagventil524 aufweist, das Druckmittel zwar in
den Zylinderraum 508a hinein-, aber nicht herausläßt. Von dieser achsparallelen
Bohrung 525 führt in den Zylinderraum 511 des Steuerschiebers 509 eine achsparallele
Bohrung 534 über eine Drosselschraube 594. Ferner sind im Deckel 503 gleichachsige
achsparallele Bohrungen 529, 530 vorgesehen, von denen die eine mit ihrem einen
Ende mit der Querbohrung 523, die andere mit ihrem einen Ende mit dem Arbeitszylinderraum
508 a in Verbindung steht. Die anderen Enden der achsparallelen
Bohrungen 529, 530 stehen in der Mittelstellung des Steuerschiebers 509 mit inneren
Ringnuten 544, 545 des Steuerschiebers 509 in Verbindung, die so angeordnet sind,
daß bei Bewegung des Steuerschiebers 509 in der einen oder anderen Richtung die
eine oder die andere der Ringnuten 544, 545 die Radialbohrungen 531, 532 miteinander
verbindet.
-
Der Deckel 502 ist in gleicher Weise ausgebildet. Die entsprechenden
Bohrungen und Teile des Deckels 502 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen
wie diejenigen des Deckels 503, jedoch mit dem Index' versehen. Der Steuerschieber
509 weist auf der Seite des Deckels 502 innere entsprechende Ringnuten
544', 545' auf. Die Kolbenstange 506 ist symmetrisch zum Arbeitskolben
507 durch Schultern 595, 595' abgesetzt, die beim Vorlauf beaufschlagte Flächen
der Eilgangkolben 506, 506' bilden. Der Eilgangzylinder 517
a und der entsprechende Eilgangzylinder, der wegen der gezeichneten Stellung
des Eilgangkolbens 506' in der Zeichnung nicht sichtbar ist, sind durch die
einen verringerten Durchmesser aufweisenden Kolbenstangenteile 506
a, 506 b und die zentralen Bohrungen der Deckel 503 bzw.
502
als Ringräume gebildet und stehen mit den Querbohrungen 523 bzw.
523' in Verbindung.
-
Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß F i g. 4 ist, ausgehend von
der in der Zeichnung dargestellten Stellung, folgende: Das von einer Druckmittelquelle
kommende Druckmittel tritt durch die Druckmittelanschlußöffnung 521' in die Querbohrung
523' ein, wirkt auf die Schulter 595' der Kolbenstange 506, also auf den Eilgangkolben
506', und bewegt so auch den Arbeitskolben 507 vorwärts, d. h. in
der Zeichnung nach rechts. Gleichzeitig wird über die achsparallele Bohrung 525'
die Drosselschraube 594' und die achsparallele Bohrung 534' der Steuerschieber
509 im Zylinderraum 512 verzögert beaufschlagt und bewegt sich vorwärts,
d. h. in der Zeichnung nach rechts, entgegen der Wirkung der Druckfeder
515.
Das dabei aus dem Zylinderraum 511 verdrängte Druckmittel kann durch die achsparallele
Bohrung 527 entgegen der Wirkung des Rückschlagventils 526 in die Querbohrung 523
entweichen, von wo es durch die Druckmittelanschlußöffnung 521 in einen Behälter
ablaufen kann.
-
Das durch die vom Eilgangkolben 506' bewirkte Vorwärtsbewegung des
Arbeitskolbens 507 aus dem Arbeitszylinderraum 508 a verdrängte Druckmittel
kann durch die Durchbrüche 514 a des Steuerschiebers 509, die innere Ringnut
513 des Zylindermantels 501 und die Durchbrüche 514 b des Steuerschiebers
509 in den Zylinderraum 508 b umlaufen. Außerdem kann der Arbeitskolben 507 jederzeit
Druckmittel durch die achsparallele Bohrung 525' unter Überwindung des Rückschlagventils
524' nachsaugen.
-
Sobald die innere Ringnut 544' des Steuerschiebers 509 die Radialbohrungen
531', 532' verbindet, kann Druckmittel von der Querbohrung 523' über die gleichachsigen
achsparallelen Bohrungen 529', 530' in den Zylinderraum 508 b eintreten,
womit der eigentliche Arbeitshub beginnt. Unterdessen sind auch die Durchbrüche
514 a im Bereich des Deckels 503 angelangt und daher abgeschlossen worden.
Das aus dem Zylinderraum 508 a verdrängte Druckmittel wird nach Schließen
der Durchbrüche 514 a durch die achsprallelen Kanäle 530, 529 zur Querbohrung
523 abgeleitet, da die Ringnut 545 des Steuerschiebers unterdessen die Radialbohrungen
531, 532 miteinander verbunden hat. Nach Umstellung des Druckmittels in der Weise,
daß dann das Druckmittel durch die Druckmittelanschlußöffnung 521 eintritt und durch
die Druckmittelanschlußöffnung 521' austritt, erfolgt derselbe Vorgang in entgegengesetzter
Richtung, wobei nicht mehr die inneren Ringnuten 545 und 545' des Steuerschiebers
509, sondern dessen Ringnuten 544 und 544' wirksam werden.