DE1550285A1 - Steuervorrichtung - Google Patents

Description

• Steuervorrichtung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung von sich periodisch wiederholenden Ar- beitsvorgängen an Maschinen, bei dellen der einzelne Arbeitsvorgang von mittels pneumatischer oder hydraulieher Arbeitsmittel beaufschlagter Kolben eingeleitet wird.
• Vorrichtungen zur Steuerung von sich periodisch wiederholenden Arbeitsvorgängen an Maschinen sind bekannt. Es handelt sich hierbei insbesondere um Magnetventile, die jedoch in ihrem Aufbau kompliziert und infolgedessen teuer sind. Ihr Einsatz lohnt sich nur dort, wo im Verhältnis zu. einer Gesamtanlage die Kosten eines Magnetventils nur eine geringe Rolle spielen. Für weite Einsatzgebiete kommt also das tIagnetventil aus Kostengründen nicht in Frage, und man versucht dort entweder ohne derartige Steuereinrichtungen auszukommen, oder steuert von Hand.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Steuerung von sich periodisch wiederholenden Arbeitsvorgängen an Maschinen zu entwiokelng die enfach im Aufbau und funktionstechnisch sicher Ist. Gskann.. zeichnet ist die Erfindung dadurch, daß ein ruhendes Ileil und ein sich diesem gegenüber drehendes Teil Torgesehen ist, das mit d'em ruhenden Teil eine gemeinsame Achse aufweist und .daß im ruhenden Teil Ausnehmungen, s.B. Bohrungen' vorgesehen sind, die durchgehend parallel zu der gemeinsamen Achse verlaufen und mit Bohrungen des sich drehenden Teils zusammen wirken., wobei diese Bohrungen mit anderen Bohrungen verbunden sind, die einerseits senkrecht zur gemeinsamen Achse und andererseits konzentrisch. um die Achse geführt

  sind und daß bei einer oder mehreren .-äinkellagen des drelien-

  'ies ruhenden Teils und clie Achse der Bohruufen

  den Teils, z.B. die Achse der Bohrungen/des sich drehenden

  Teils zusammen fallen, wobei die in die erweiterten Ausläufe der Bohrungen des drehenden Teils eingesetzten Dichtungselemente gegenüber der Stirnfläche desselben vorstehen. Das drehbare Teil ist gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsf orm der Erfindung bis dicht an das ruhende Teil herangeführt und über ein Wellenstück in diesem gelagert. Die andere Lagerstelle des drehbaren Teils ist erfindungsge mäß auf dessen Rückseite angeordnet und über ein VerbindungsstUck mit dem ruhenden Teil verbunden.
• Da die erfindungsgemäße Steuervorrichtung sowohl mit einem pneumatischen als auch hydraulischen Arbeitsmittel funktionstüchtig ist und insbesondere bei Verwendung eines hydraul:Ahen Arbeitsmittels eine Zurückgewinnung desselben aweokaäseig ist, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, das drehbare Teil umfangsseitig von einem am ruhenden Teil vorgesehenen Ansatzstück zu umgeben. Dieses Ansatzstück ist so bemessen, djgß zwischen der Umfangsfläche des sich drehenden 'teils und der Innenfläche des Ansatzes ein freier Raum bleibt, in den das flüssige Arbeitsmittel aurUokströmen und über eine vorzugsweise an der Unterseite vorgesehene Bohrung aus diesem Ringraum abgezogen werden kann. Zur Abdichtung des zwischen@dem drehenden Teil und dem ruhenden Teil der Vorrichtung sich ergebenden freien Raum ist erfindungsgemäß im ruhenden Teil eine umlaufende Ringnut vorgesehen, in der ein Dichtungselement eingesetzt ist.
• Hei Verwendung von Luft als Arbeitsmittel ist der ringförmige Ansatz am ruhenden Teil der Vorrichtung nicht erforderlich. Das drehbare Teil schließt dann erfindungsgemäß mit dem ruhenden Teil umfangsseitig auf gleicher Höhe ab. Sowohl bei der Konstruktion der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für hydraulische Arbeitsmittel als auch bei der konstruktiven Ausgestaltung für ein gasförmiges Arbeitsmittel ist es erforderlich, daß zwischen den Stirnseiten der miteinander zusammenwirkenden Zeile, des ruhenden Teils einerseits und des sich drehenden Teils andererseits, ein freier Raum bleibt, durch den das zurückgeführte Arbeitsmedium entweichen kann. Die Steuerung von sich periodisch wiederholenden Arbeitsvorgö,ngen wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Arbeitsmittel über Bohrungen, die abwechselnd geöffnet und geschlossen werden, der-Arbeitsstelle zugeführt wird. Diese Bohrungen sind erfindungsgemäß an dem ruhenden Teil auf um die ochse dieses Teils konzentrischen Kreisen angeordnet. Däbei ist der Abstand der einzelnen Bohrungen, die sogen. Winkelteilung, vorzugsweise bei Anordnung der Bohrungen auf Kreisen verschiedenen Durchmessers vor$ugsweise gleich und / oder ungleich.
• In gleicher Weise wie das ruhende Teil mit Bohrungen versehen ist, weist auch das drehbare Teil Bohrungen auf.

  Dabei liegen die parallel zur Drehachse angeordneten Bohrun-

  gen auf gleichen =reisen wie die Bohrungen des ,ruhenden

  Teils. Dies ist sweokaUia, damit immer die tollen Bohrungs-

  querschnitte während des Steuervorganges freigegeben werden

  können. Was die Winkelteilung der parallel zur Drehachse

  liegenden Bobrungen des drehenden Teils angeht, so kann

  diese erfindungsgemäß gleich oder ungleich der korrespon-

  dierenden Bohrungen des ruhenden Teils sein.

  Die parallel zur Drehaohee angeordneten Böhrungen des drehen- den Teils münden erfindungsgemäß in Bohrungen, die auf die Drehachse bezogen, radial Muh außen zerlaufen und mit einer um. die Drehachse zentralen Bohrung zusammengeführt sind.
• Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß mehrere sogenannte 8adialbohrungen vorgesehen sind. Ihre Anzahl hängt in gleicher Weise Wie die Anzahl der parallel zur Drehachse verlaufenden Bohrungen von der'Anzahl der Arbeitsgänge ab, . die über diese Bohrungen gesteuext werden sollen*' Uin das drehende Teil auf seiner Rückseite abzudichten, wird erfindungsgemäß in diesem Teil eine Ausnehmung vorgesehen, in der*ein Dichtungselement eingesetzt ist. Da das ruhende Teil gegenüber dem sich drehenden Teil mit einem gewissen Abstand angeordnet und über diesen freien Baum das Arbeitsmittel zürüokführbar ist, kann gemäß einem Weiteren Vorschlag der Erfindung dieser Abstand regelbar .gestaltet werden,.wobei das E'!e llenstück des drehenden Teils einen mit Gewinde versehenen Ansatz aufweist, über den unter Aufschrauben von L.iuttern der Abstand des drehenden Teils gegenüber dem ruhenden feil eingestellt werden kann.
• Neben der Einstellung des Abstandes kann mit dieser er -findungsgemäßen Schraubverbindung das Abdichten der Bohrungen des ruhenden und des sich drehenden Teils bei gleicher Achslage dieser Bohrungen sichergestellt werden, da erfindungsgemäß die an ihrem Auslauf erweiterten Bohrungen des sich drehenden Teils Dichtungselemente aufweisen, die gegenüber der Stirnfläche vorstehen und über die Sobrauben gegen die Stirnfläche des ruhenden Teils angepreßt werden können. Das Andrücken der vorstehenden Dichtungsteile gegen die innere Stirnwand des ruhenden Teils gewährleistet bei gleicher Achslage der Bohrungen des ruhenden Teils und der Bohrungen des sich drehenden Teils ein Abdichten der Bohrungsteile gegenüber dem sich zwischen diesen Teilen ergebenden Spalt. Die radial zur gemeinsamen Achse angeordneten Bohrungen können erfindungsgemäß nicht nur über eine vbn der Rückseite des drehenden Teils in dessen Drehaohse gelegenen Bohrung verbunden sein, sondern diese Bohrung kann auch auf der Vorderseite des sich drehenden Teils; zentral zu der Drehaohse angeordnet sein, wobei dann in dem ruhenden Teil die Wellenabdiohtung vorgesehen ist. Eine derartige Konstruktion gilt sowohl für die Verwendung eines pneumatischen als auch eines hydraulischen Arbeitsmittels. Das Andrüoken des drehbaren Teils gegen das ruhende feil erfolgt bei dieser Abänderung der erfindungsgemäßen V-orriohtung über eine vorgespannte Feder.
• Die Erfindung ist an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren an möglichen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Figur 1 stellt eine erste mögliche Ausführungsform der Erfindung dar.
• Figur 2 ist ein Schnitt längs der Linie 1I - III. Figur 3 zeigt eine andere mögliche eusführungsform der Erfindung.
• Figur 4 ist ein Schnitt längs der Linie IV - IV der Fig.3. Figur 5 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsfor m der ßrf indung .
• Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist für ein hydraulisches Arbeitsmittel gedacht. Die einzelnen Arbeitsvorgänge an einer Maschine

  werden derart gesteuert, daß das Teil 2 sich gegenüber dem

  Teil 1 dreht und dabei im Rythmus der Arbeitsvorgänge die

  Bohrungen 3, 4 geöffnet und geschlossen werden. In der

  Pig. 1 ist guo Beispiel ein Zeitpunkt dargestellt, in dem

  zwei übereinander liegende Bohrungen des ruhenden und des

  sich drehenden Teils freigegeben sind. Das in Pfeilrichtung

  F Über die Bohrung 6 und die Bohrung 5 zugefUhrte Arbeite-

  mittel wird über die Bohrungen 4 und die Bohrungen 3

  unter Zwischenschaltung von $.B. Schlauchverbindungen

  einen nicht veranschaulichten Arbeitskolben zugeführt, der

  sich in Richtung der Kraftwirkung bewegt. Bei dieser

  Bewegung, es handelt sich in torliegenden Falle beispiels-

  weise um einen doppelt wirkenden Hydraulik-Zylinder, wird

  das Drucköl von der anderen Seite dos Kolbens verdrängt

  und gelangt über nicht veranschaulichte Leitungen über

  die BohruM 3' in den freien Raus 20 und wird von dort

  tläer die Bobsung 19 einen Druoköl«nmelbehälter wieder zu-

  geleitet. Bei der in 1Pig. 1 gezeigten Lege der Bohrungen

  3, 4 fallen deren lohnen A' und A'# zusammen.

  Der freie Bauur 20, der durch das Ansatzstück 10 des ruhen-

  den Teils 1 unfangeaeitig begrenzt iird, ist über eine

  Dichtung 12 nach außen abgedichtet, wobei das Diohtungs-

  elenent 12 in eine Ringnut 11 eingesetst ist. Zur Abdich-

  tung den drehenden Teils 2 nach außen ist weiterhin ein

  Dichtungselement 14 vorgesehen, das in einer Ringnut 13

  eingesetzt ist.

  Das drehende Teil 2 ist-einerseits über den -hellenstumpf 7.,.im ruhenden Teil 1,andererseits in 8 -auf der Rückseite des sich dre-hetiden Teils-2 gelagert.
• Die Lagerstelle 8 kann dabei über ein Zwischenstück 9 mit dem ruhenden Teil 1 verbunden werden. Auf dem Wellenstück 7 ist -ein Ansatz 15 vorgesehen, -der -ein Gewinde trägt, auf dem Schrauben 16 aufgeschraubt werden können. Die Schraubverbindung gestattet ein Anziehen des sich -drehenden Teils 2 gegen das feststehende Teil 1 und -stellt gleichzeitig sicher, daß die in den Ausnehmungen-17 eingesetzten Dichtungen 18, die etwas gegenüber der Stirnfläche des sich drehenden Teils 2 vorstehen, gegen die innere Stirnfläche des ruhenden Teils-1 gepreßt werden und somit bei der in der Fig. 1 gezeigten Lage der Bohrungen diese- gegenüber dem freien Raum 2o abdichten. -Das drehende Teil 2 und das ruhende Teil 1 sind so einander zugeordnet,-daß sie eine gemeinsame Achse A haben. -Da die einzelnen Arbeitsvorgänge an-der Maschine über -die Bohrungen 3 und-4 gesteuert werden-und bestimmte Steuerzeiten eingehalten werden aüssen,-sind die Bohrungen 3 und die mit-ihnen korrespondierendeh-Bohrungen 4 beispielsweise auf-Kreisen angeordnet, deren Radien rl- und 22 - -.-unterschiedlich sein können. Voraussetzung ist jedoch, daß jeweils miteinander korrespondierende- Bohrungen 3,4 auf greisen =gleicher Radien liegen. -Die 1'Jinkelteilung, d.h. der Abstand der einzelnen Bohrungen auf den Kreisen, :-st von der Lü.nge der Steuerzeit abhängig. Insofern können gleiche oder ungleiche Winkelteilungen auf einem oder auch auf mehreren aneinander zugeordneten Kreisen vorgesehen sein.
• In den Fig. 3 und 4 ist eine mögliche Ausführungsform einer Steuereinrichtung gezeigt, bei der als Arbeitsmittel Druckluft verwendet wird. Bei Verwendung von Druckluft ist ein Auffangen des Arbeitsmittels nicht er@forderlioh, so daß auch entsprechende Vorkehrungen in konstruktiver Hinsicht, wie sie insbesondere die Fig. 1 zeigt, nicht erforderlich sind. Die bei Beaufschlagung des Arbeitskolbens mit Druckluft auf Grund dessen Bewegung verdrängte Luft auf der Eüokseite des Kolbens kann z.B. über eine Schlauchverbindung über die Bohrung 3" zuxü-ckgeführt werden und über den vorhandenen freien Raum zwischen dem sieh drehenden Teil 2 und dem ruhenden Teil 1 nach außen entweichen. Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die hinsichtlich ihres konstruktiven Aufbaus einfach und bei Verwendung von pneumatischen oder hydraulischen Arbeitsmitteln stets eine sichere Steuerung von Arbeitsvorgängen, die sich periodisch wiederholen, gestattet. Die Verwendung von wenigen Konstruktionsteilen gewährleistet einen niedrigen Herstellungspreis, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dort eingesetzt werden kann, wo man bisher von einer Verwendung der bekannten Vorrichtungen dieser Art aus Kostengründen Abstand genommen hat.

Claims (1)

1. Patentanapsüaha Vorrichtung zur Steuerung von sich periodisch wieder- holenden Arbeitsvorgngen an Maschinen, bei -denen der einzelne Arbeitsvorgang/rairrels pneumatischer oder hydraulischer Arbeitsmittel beaufsohlagter Kolben eingeleitet wird, d a d u r c h g e k e n n s e i c h n e t , daß ein ruhendes Teil (1) und ein sich gegenüber diesem drehendes Teil (2) vorgesehen ist, das mit dem Teil (1) eine gemeinsame Achse (A) aufweist, daß in Teil (1) Ausnehmungen, z.B. Bohrungen (3), vorgesehen sind, die durchgehend parallel zur Achse (A) verlaufen und mit Bohrungen (4) riss sich drehenden Teils (2) zusammen wirken, die ihrerseits mit Bohrungen (5,ß) verbunden sind, Wobei die Bohrung (en) (5) senkrecht zur Achse (A) und die Bohrung (b) konzentrisch um die Achse (A) geführt sind, und daß bei einer oder mehreren Winkellagen des Teils (2), z.B. die Achse (A') der Bohrungen (3) und die Ochse ( A ") der Bohrungen (4) zusammen fallen, wobei die in die erweiterten Ausläufe (17) der Bohrungen (4) eingesetzten Dichtungselemente (18) gegenüber der Stirnfläche das sich drehenden Teils verstehen. 2. Yorrichtg nach Anegm#uoh 1 9 d a d u r o h g e k e n n- a-e i o h n e t, daß das drehbare Teil (2) bis dicht an das ruhende Teil (1.) herangeführt und über ein Wellen- stück (7) in diesem gelagert ist, während die andere Lagerstelle (8) des drehbaren Teils (2) auf dessen Rück- seite angeordnet und über ein Verbindungsst.Uok (9) mit dem ruhenden Teil (1) verbunden ist. 3. Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1 und 2, d d u r o h g e k e n n a e i c h n e t, daß das drehbare Teil (2) umfangsseitig von -einem Ansatzstuck (1o) des ruhenden Teils (1) umgeben ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n-. a e i o h -n e t, daß das Ansatsstüok (10) unterseitig eine Öffnung (19) aufweist. 5. Torrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, d a d u r c h g, e k e ti n $@ e i o h n e t, daß in dem Ansat$etüok'(10) des ruhenden Teils (Deine rngnutartige Ausnehmung (11) vorgesehen ist, in der ein Dichtungselement (12) einge- setzt ist. .. .. 6. Torriahtüiig nach. den Ansprüchen 1" und 2, d a d u r .o h g e. k e n n z e i, c h n e t, daß das drehbäre -Teil (2)« mit dem ruhenden seil (1) umfängsssitig äuf "greitiher Höhe abschließt. @ 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a d u r o h g e k e n n z e i ohne t, daß die Bohrungen (3) auf um die Achse (A) konzentridchen Kreisen, z.B. mit den Radien (r1, r2), angeordnet sind. B. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n nz e i c h'n e t, daß die Bohrungen (3) bezogen auf den ihnen zugeordneten Kreisen mit gleicher oder ungleicher Winkelteilung angeordnet sind. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, d a d u r o h g e k e n n z e i o h n e' t, daß bei Anordnung der Bohrungen (3) auf verschiedenen Kreisen die Winkelteilung gleich und; oder ungleich ist. 1o. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r o h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bohrungen (4) des drehenden Teils (2) mit- den Bohrungen (3) des ruhenden Teils (1) auf einem Kreis gleigheh Radius liegen. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r o h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Winkelteilung der Bohrungen (4) des drehbaren Teils (2) gleich oder ungleich der 'Jinkeltei lung der Bohrungen (3) des ruhenden Teils (1) ist. 12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bohrungen (4) des drehbaren Teils (2) in Bohrungen (5) münden, die bezogen auf die Achse (A) radial nach außen verlaufen und -mit einer zentralen Bohrung (6) zusa;.:i.ien;efUlixt si.#:d. 13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, d a d u r o h g e k e n n z e i c h n e t, daß das, drehbare Teil (2) eine ringnutartige Ausriehmung (13.) aufweist, in der ein Dichtungselewent (14) eingesetzt ist. 14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das ;ellenstück (7) des drehenden Teils (2) einen reit Gewinde versehenen Ansatz (15) aufweist, über den unter Aufschrauben von iJuttern (16) das drehende Teil (2) gegen das ruhende Teil (1) anziehbar ist. 15. . Torrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, d a d u r o h g e k e n n z e i c h n e tdaß die Bohrungen (4) an ihrem Auslauf (17) erweitert und in diese hrvreiterungen Dichtungselerijente (18) eingesetzt sind, die gegenüber der Stirnflüche des sich drehenden Teils (2) vorstehen. -16. Vorrichtung nach den Ansprüohan 1 bis 15, d a d u r c: h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bohrungen (3) . des ruhenden teils (1) in Bohrungen (5) münden, die bezogen auf die Achse (A) radial nach außen verlaufen und mit einer zentralen Bohrung (6') zusammengeführt Sind. -17. Vorrichtung nach Ansprucri -16, d a d u r o h g e k ƒn uz e i c 1i ri e- t, daß das drehbare Teil (2) mittels einer vorgespannten Yeder (21) gegen das ruhende feil (1) anrrelbar ist.