-
| UYDRKULISCHE ITMSTEUEREINRICHTUNG |
| MIT DEM SYSTEM |
- Die Erfindung ist eine hydraulioche Fernstaue»in. richtung -mit geschlossenem
System, womit Arbeitsmaschineu. wie z.B. Gegenschlaghammer, Riemenreibhammer oder
Brettfallhammer usw. nach Verschiebung des Steuerorgans, von der lage. und dem Zustand
des die bearbeitende Hauptbewegung ausführenden Werkzeuges oder Maschinenteils abhängig,
automatisch" programmierbar gesteuert.werden.
-
. Zut Steuerung verschiedener industrieller kulag="&rbeltsmaschinen
werden schon seit langem hydraulische Fe=-steuereinrielitungen verwendet. Kennzeichnend
für diese bekamnält
tea.Eiur:Lehtungen ist, daß sie im
aus
mehreren Arheitsräumen Yeräjid»rbaren Raumiinhalts und aus dä Arbeitsräume
verbindenden Rohrleitungen bestehen. Wird der Rauminhal't des einen Arbeitsraumes
mit Ililfe einer äußeren Kraft verändert, so verändert sich auch der Päüminhalt
dee anderen Arbeitsräume entsprechend. Die Verbindung ist als eine solche Zwangsverbindung
zu betrachten, al.a wenn.die Obertragung der Bewegung zwischen den Arbeitsräumen
mit fester Stange oder mit einem ähnlichen Mechanismus erfolgte. Gleichzeitig
mit der Verschiebung des Antrieborgans vollzieht sich auch die in den Arbeitsräumen
entstehende Verschiebung.
-
Die bekannten hydraulischen Fernsteuereinrichtungen sind nicht für
solche Lrbeitsmaschinen geeiGnetg bei welchen der Antrieb der Bearbeitungs- bzw.
Hauptbestandteile mit einer zur Verrichtung der Aufgaben nötigen Bewegungsfolge
entsprechenden Zeitverlaufs durchzuführen ist.
-
Es sind zwar solche Fernsteuereinrichtungen bekannt, bei welchen der
Bewegungsvorgang durch ein elektrisches Zeitrelais oder elektrische Zeitrelais geregelt
wird, aber in der Praxis haben sich auch diese nicht bewährt, weil diese aus vielen
Bestandteilbn zusammengebaute" aus große Maßgenauigkeit erfordernden Bestandteilen
bestehendEaVorrichtungen, also kostspielig sind# unter den gegebenen - im
allgemeinen die Beständteile nicht sdhonenden - Arbeitäbedintungen schon
bei kurzer Betriebadauer und oe schädhaft werden, nicht betriebssicher sind. Die
Fernsteuereinrichtunglen fait Zeitrelais sind nur für die-Verrichtung eines gleishartigeng
eingestellten Bewegungsvorganges geeignet.
Bei den industi%iellen
NUagen, Arb«Itamazelilzen. wäre es oft vorteilhaft, wenn die Lageg der Bewegungszustaad
der die Hauptarbeitsgänge bzw. -bearbeitungen ausführenden Bestandteile selbst die
Betätigung der Steuereinrichtung bestimmten, also die Festlegung der Reihenfolge,
der Zeitdauer und soristiger--Oharakteristiken von den Bewegungsvorgängen und -zuständen
durch Selbststeuerung erfolgte, Eine solche Steuereinrichtung war bis jetzt nicht
bekannt.
-
Manche der bei den L'Lrbeitsmaschinen, z.B. Gegenschlaghammern bis
jetzt verwendeten, bekannten Steuereinrichtungen ermöglichen zwar die Veränderung
der Größe der zur Durchführung des Arbeitsvorganges nötigen Kraft, zur Durchführung
der Bewegung ist jedoch unabhängig von der Kraftgrößc - -.#ner die gleiche
Ehergiemenge erforderlich. Keine solehe Steuereinrichtung ist bekannt, welche neben
der Kraft" größe auch die zur Kraftentfaltung verbrauchte Energiemenge, Beaufschlagungsmenge
regeln könnte.
-
Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer solchen hydraulischen
Fernsteuereinrichtung.mit deren Hilfe die Steuerung-Von Arbeitsgeräten, Arbeitsmaschinen
vom Zustand, von der Bewegung des den Hauptarbeitsgang verrichtenden Maschinenteils
oder Bauteils abhängig durch Selbststeuerung, programmierbar durchführbar ist, und
bei welchem außer der Größe der zum Antrieb verwendeten Kräfte auch die Größe der
zum Hervorrufen der Kräfte nötigen bzw. verwendeten Energie - z.B. in Form
der-Reg'elung der Beaufschla&img - reGuliert werden kann. -
Die
Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch,
daß - Ju..
dem:- iibeie.# die cUe LG;Ltulig zwiozhell, d4u räumen Übermittelten FlÜssigkeitsstrom
ein die Rauminhaltsverhältnisse der Arbeitsräume regelndes Organ und/oder die Verbindung
zwischen den Arbeitsräumen zustande bringendes bzw. aufhebendes-Abschlußorgan angebracht
sind.' Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist, daß sie zum Antrieb des zwischen
die Arbeitsräume eingesetzten Regelorganz und Abschlußorgans ein den Hauptbewegungen
des durch Fernbetätigung in Bewegung gebrachten Maschinenteils oder Mechanismus
folgendes Selbststeuerorgan hat.
-
Die Erfindung wird in ihren Einzelheiten im Zusammenhang mit dem in
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel erörtert.
-
Fig. 1 ist die Skizze des zu Gegenschlaghammern verwendbaren
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen hydraulischen Fernsteuereinrichtung mit
geschlossenem System..welehe die stehende, Ruhelage der Einrichtung veranschaulicht.
-
Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung bzw. die
Bestandteile'dieser Einrichtung in einem Zustand, wo sich die Maschinenteile, welche
die Bearbeitungswerkzeuge halten, aufeinander zubewegen bzw. in zusammengepreßter
Lage stehen.
-
Fig. 3 veranschaulicht die Bestandteile der Einrichtung in
dem Zustand, in welchem die Maschinenteile, welche die Bearbeitung ausführen, sieh
voneinander entfernen.
-
Die-Ruhelage der Einrichtung ist in Fig. 1 veranschaulicht.
-
Bei Verdrehung des Handhebels 1 aus der Mittellage
nach
links, in Richtung deo vollen Pfeilesq be"st-miob der Kolben 2 der Pumpe infolge
der Druckwirkung des Hande hebels 1 gegen die Wirkung der im Arbeitsraum
3 der Pumpe befindlichen Feder nach vorn (Tig. 2), In dem Kolben 2 ist das
transversale Loch 4, welches Loch 4 übe2 das im Kolben 2 befindliche longitudinale
Loch 5 mit dem Arbeitsraum 3
der Pumpe, sowie in der Ruhelage der Einrichtung
über die Rohrleitung 6 auch mit dem Flüssigkeitsbehälter 7 in Verbindung
J-st. Eine dem Durchmesser des Loches 4 gleich-große oder größere Verschiebung des
Kolbens 2 verursaoht im Arbeitsraum 3 der Pumpe Rauminhaltsverringerung,
was zur Folge hatg daß in der dem Lrbeitsraum 3 der Pumpe angeschlossenen
Rohrleitung 8 Überdruck entsteht,-Der entstandene Überdruck verstellt den
in dem die Fernbetätigung sichernden Arbeitszylinder 9 verschiebbaren Kolben
10, worauf der pneumatische Schieber 11 sich gegen Federwirkung in
Auspufflage einstellt (Fig. 2), was zur Folge hat, daß der in der Ruhelage der Einrichtung
mit Federn in Mittellage gehaltene pneumatische Arb,eitszylinderkolben den Hauptschieber
13 in Richtung des vollen Pfeiles verrückt. Bei Verschiebung des Hauptschiebers'13
strömt das Triebmittel aus der Hauptdruckleitung 14 durch die auf den Mänteln des
Hauptschiebers 13 befindliche Ringnute über den oberen Werkzeugschlitten
15, Der Kolbun 17 des in die Rohrleitung 8 eingesetzten rauminhaltausgleichenden
Zylinders 16 kann sich infolge des auf Einwirkung der im Arbeitsraum
3 der Pumpe erfolgten Rauminhaltsverringerung entstehenden Überdruckes nicht
verschieben, weil seine Lage im Falle eines
Überdruckgr. durch dio
cles..oberen Werkzeugschlittens 15 bestimmt ist. Der obere We:Pkzeugschlitten
15
setzt sich in Richtung des vollen Pfeiles, der untere Werkzeugschlitten
19 aber in entgegengesetzter Richtung in Bewegung. Während der Abwärtsbewegung
des oberen Werkzeugschlittens 15 verdreht sich der Schalthebel
18 auf Einwirkung von Federkraft in Richtung des vollen Pfeiles, Während
des in unveränderter Lage Haltens des Handhebels 1 und der Abwärtsbewegung
des oberen Werkzeugschlittens 15 schiebt die Rücklauffeder des pneumatischen
Schiebers 11 den Kolben 10 kontinuierlich in die in Fig.
1 dargestellte Stellung zurÜck, weil der Kolben 17 der Bewegung deg
Schalthebels 18 folgt und so in der Rohrleitung 8 der Überdruck abnimmt.
Der Kolben 10 bewegt sich solzmge rückwärtsq. bis er an die Rückwand des
Arbeitszylinders aufschlägt..Unterdesser, verbindet der pneumatische Schieber
11 die Hauptdruckleitung 14 mit dem Oberraum des pneumatischen #I:trbeitsmylinders
12, so daß der Hauptsch#eber 13 in seine anfängliche Mittellage zurückkehrt
und die Beaufschlagun- aufhört. Der Kolben 17 verbleibt in der durch den
Ausschlag des Handhebels 1 bestimmten Lage.
-
Im Sinne der obenerörterten hängt die ExpanAionssteuerung des Zylinders
des oberen Werkzeugschlittens 15
vom Weg des oberen Werkzeutschlittens
15 ab. Nach Schließen der Beaufschlagung tritt iia Zylinderraum über dem
Kolben des oberen Werkzeugschlittens 15 Expansion, In unter dera Kolben
befindliehen Teil des Zylinderraumes aber Kompression auf. Die Verbindung zwischen
dem Kolben 17 und dem Schalthebel 18 hört
in der hinteren
TotpW*tlage des- Kolbens 10 aufg d#h. das Maß der Schlagenergie der Masohine
hängt von der Versthiebung des Handhebels 1 ab.
-
Wird der Handhebel 1 in seiner in Fig. 2 dargestellten Lage
gehalten, so verbleiben die Werkzeugschlitten 15
und 19 in zusammengeschlossener
Lage.
-
Zwecks Öffnens der Werkzeugschlitten 15 und 19 wird
der Handhebel 1 über die Mitteillage nach rechts, in Richtung des gestrichelten
Pfeiles verdreht, wobei im Arbeitsraum 3a der rechtsseitigen-Pumpe ein mit dem sich
im Arbeitsraum 3 der linksseitigen Pumpe abspielenden Vorgang übereinstimmender
Vorgang stattfindet (Fig. 3). Im Arbeitsraum 3a und in der Rohrleitung 20
bildet sich Uberdruck aus. Wenn sich der obere Werkzeugschlitten 15 in seiner
unteren Totpunktlage befindet, so ist der sich im Schiebergehäuse 21 bewegende Schieber
22 in seiner linkeseitigen Totpunktlage. Der Schieber 22 folgt dem Schalthebel
18
dauernd in seiner Bewegung. Die räumliche Lage im Verhältnis zum Schalthebel
18 kann mit Hilfe der Stellschraube 24 den Forderungen entsprechend eingestellt
werden. Der Schieber 22 hält während seiner linksseitigen Totpunktlage die Durchflußöffnung
25 geschlossen, so gelangt der im Arbeitsraum 3a der Pumpe entstandene Überdruck
in den Arbeitszylinder 26, dessen Kolben 27 den pneumatischen Schieber
28 in seine Auspufflage rückt..Auf Einwirkung dieses Vorganges verschiebt
der pneumatische Arbeitszylinder 12 den Hauptschieber 13 nach unten. Jetzt
pufft das im Raum oberhalb des Kolbens des oberen Werkzeugschlittens 15 enthalteao
Triabm:LtVel
- duroh daer aentrale LO4hß70teM -iM# HIRUPtschieber 13 aus, in den
Zylinderraum unterhalb des Kolbens strömt jedoch aus der Hauptdruckleitung 14 frisches
Triebmittel. Auf dessen Wirkung setzt sich der obere Werkzeugschlitten
15 nach oben in Bewegung. Von dieser Bewegung beeinflußt verdreht sich auch
der Schalthebel 18 in der mit dem gestrichelten Pfeil bezeichneten Richtung,
und infolgedessen bewegt sich auch der Schieber 22 kontinuierlich auf seine rechtsseitige
äußerste Totpunktlage zu. Der Schieber 22 öffnet während seiner Verschiebung die
Durchflußöffnung 25.
-
Der pneumatische Schieber 28 bzw. dessen Feder schiebt den
Kolben 27 in seine Anfangsstellung zurück, die unterdessen verdrängte Flüssigkeit
strömt aber Über die Rohrleitung 20, die Durchflußöffnung 25, sowie die Rohrleitung
6 in den Flüssigkeitsbehälter 7. Diser Vorgang spielt sich vor der
oberen Totpunktl age des oberen Werkzeugschlittens 15 ab. Die Ukschaltung
auf eine zur Lage des oberen Werkzeugschlittens ins Verhältnis gebrachte Stehe kann
mit Hilfe der Stellsohraube 24 eingestellt werden. Infolge der Umschaltung beaufschlagt
der pneumatische Schieber 28 den uateren Raum des pneumatischen Arbeitszylinders
12, und auf diese Weise wird der Hauptschieber 13 durch die eingebauten Federn
in Mittellage gebracht. Auf Einwirkung dieses Vorganges bricht die Verbindung des
Über den Kolben des oberen Werkzeugschlittens 15 befindliehen Raumias und
des Auspuffschlitzes ab, die kinetische Energie der Werkzeugschlitten
15 und 19 wird durch die
gieb JM Ra= über dem Kolben
des. oberen 15 ausbildende, Kom-ression aufgezehrt. Das Ma2 der Bremsung
ist also mit Hilfe der Stellschraube 24 einstellbar.
-
Die Leckverluste ersetzen sich in der Ruhelage des Systems aus dem
Flüssigkeitsbehälter Im Falle der Bearbeitung von in großer Serie herstellbaren
Arbeitsstücken können vor den Handhebel,1 bewegungsgrenzende, mit Feder abgestützte
Anschläge 28 einstellbarer Lage montiert werden.
-
Die wichtigewen Vorteil der erfindungsgemäßen. Einrichtung sind die
folgenden: Mit Hilfe der aus den durch Fernbetätigung erzeugten Maschinenhäuptbewegungen
ableitbaren Lagen können die Tilaschinenhauptbewegungen beseitigt und in der die
Hauptbewegung erzeugenden Wirkung eine Veränderung hervorgerufen werd'en.
-
Die hydraulische Fernsteuereinrichtung ist zur Betätigung von Dampfhammern
oder Maschinenhammern mit pneumatischem Betrieb, zur Steuerung von Riemenreibhammern
oder Brettfallhammern geeignet usw.
-
Es kann eine große Energieersparnis erreicht-und eine automatische
Regelung der Beaufschlagung verwirklicht werden.
-
Durch die Eingrenzung der äußersten Stellung-des Handhebels mit einem
Anschlag ist das Maß der zur Fertigebearbeitung der einzelnen Arbeitsstüeke nötigen
Schlagenergie im vorhinein bestimmbar. Die Größe der Schläge ist
vor-
Begi=_.doo Aiee:L-b=vcrgaggeG 2rogrammierbsxr aber auoh während der Arbeitsverrichtung
vom Werktätigen veränderbar.
-
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsförm der beispielsweise
erörterten Bestandteile beschränkt. Der Sehutzbereich der Erfindung ändert sich
nicht, wenn diese durch Bestandteile gleicher Funki:Lon und Wirkung, aber anderer
Ausführung ersetzt werden. t