DE1703726C3 - Druckflüssigkeitsbetriebene Vorrichtung zur Erzeugung einer hin- und hergehenden Bewegung - Google Patents

Description

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die Abstützung mindestens einer der Federn an der schenwand 4 erstreckt, starr miteinander verbunden, dem betreffenden Kolben zugewandten Stirnfläche Die Kolben 5 und 6 sowie die Kolbenstange 7 sind der zugehörigen Ausnehmung wird eine definierte durch Dichtungen 8 dichtend im Gehäuse geführt. Ruhestellung der Ventilajiordnung erreicht, so daß An der Verlängerung 9 der Kolbenstange 7 ist ein mit dem Zuführen der Druckflüssigkeit das Inbe- 5 nicht dargestelltes Werkzeug, z.B. die Stampfplatte triebsetzen der Vorrichtung gewährleistet ist. eines Bodenverdichtgerätes, befestigt.

Es ist bei anderen druckflüssigkeitsbetriebenen Die Stirnflächen 10 und 11 der Zwischenwand 4

'Vonkhtungen zur Erzeugung einer hin- und herge- bilden Ventilsitze für Plattenventile 12 und 13, die henden Bewegung (schweizerische Patent- durch Distanzstücke 15 in einem festen, die Dicke schrift 130 748) bekannt, zwei koaxiale Zylinder- io der Zwischenwand 4 übersteigenden Abstand voneinräume gleichen Durchmessers durch eine Zwischen- ander gehalten werden, so daß nur das eine oder das wand voneinander zu trennen, in der eine Ventilan- andere Plattenventil 12 bzw. 13 auf der entsprechenordnung untergebracht ist, die aus zwei Doppelventi- den Stirnfläche 10 bzw. 11 aufliegen kann. Die Zwilen besteht, welche von den Kolben über federnde schenwand 4 enthält durchgehende Kanäle 16, deren Anschläge betätigt werden, und die beiden Zylinder- 15 in der Stirnfläche 11 liegende Mündungen von dem räume alternativ mit einer Drucl'mittelzuflußleitung , Plattenventil 13 abgedeckt werden können, während und einer Druckmitteiabflußleitung in Verbindung das Plaftenventil 12 öffnungen 17 aufweist, die mit bringen. Abgesehen davon, daß die Anordnung von den Kanälen 16 fluchten. Von der dem Kolben 5 mit zwei doppelsinnig wirkenden Doppelventilen aufwen- dem größeren Durchmesser zugewandten Stirnfläche dig ist und zusätzliche Bauteile zur Erzielung einer 20 10 geht ein Abflußkanal 18 aus, der von dem Platbistabilen Wirkungsweise erforderlich sind, ist bei tenventil 12 gesteuert wird. Der Zylinderraum 3, der dieser bekannten Vorrichtung eine direkte Verbin- dem Kolben 6 mit dem kleineren Durchmesser zudung der beiden Kolben durch eine die Zwischen- geordnet ist, steht mit einem ständig offenen Druckwand durchdringende Kolbenstange nicht möglich, mittel-Zuflußkanal 19 in Verbindung, der im Geda sich dort die beiden Doppelventile befinden, so as häuse 1 angeordnet ist.

daß eine verhältnismäßig große Fördermenge der Die Zylinderräume 2 und 3 weisen an ihren der

Druckflüssigkeit erforderlich ist. Die S'euerquer- Zwischenwand 4 zugekehrten Enden je eine Ausnehschnitte der beiden Doppelventile sind aus Raum- mung 20 bzw. 21 von gegenüber den Kolbendurchgründen verhältnismäßig klein, so daß eine hohe Frc- messern größerem Durchmesser zur Aufnahme der quenz der Kolbenbewegung nicht erreichbar ist. Eine 30 Plattenventile 12, 13 auf, um die Durchmesser der definierte Ruhelage ist bei dieser Ventilanordnung Kolben 5,6 klein halten zu können. Die Plattenvenebenfalls nicht gegeben. tile 12, 13 stehen unter der Wirkung von Tellerfe-

Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die dem 22 bzw. 23, die sich über Federteller 24 bzw. 25 Kolben die Z.ylinderräume nach außen hin abdich- am Gehäuse 1 abstützen. Die Federtellcr 24, 25 sind ten, können diese nach außen zu offen sein, wodurch 35 auf der Kolbenstange 7 geführt und wirken in der sich die Anbringung von Zylinderdeckeln erübrigt. nachstehend beschriebenen Weise mit den Kolben

Wenn sich die Federn der beiden Plattenventile 5,6 zusammen, um die Plattenventile 12, 13 zu betäam Gehäuse abstützen, ist es zweckmäßig, diese mit ligen.

unterschiedlicher Vorspannung einzubauen, um zu Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist fol-

erreichen, daß ein Plattinventil bei Inbetriebnahme 40 gende:

der Vorrichtung auf seinem Ventilsitz aufliegt, so In der dargestellten Stellung der Plattenvcntile 12,

daß die Vorrichtung in jeder Stellung der Kolben an- 13 bewegen sich die Kolben 5, 6 unter der Wirkung laufen kann. des durch den Zuflußkanal 19 zugeführten Druck-

Um die Druckbelastung der Plaltenventile zu ver- mittels in der Zeichnung nach unten, da die Kanäle ringern, können die mit den Mündungen der in der 45 16 von dem Plattenventil 13 abgedeckt sind und der Zwischenwand angeordneten Kanäle zusammenwir- Abflußkanal 18 offen ist. Der Druck wirkt also auf kenden Dichtflächen der Plattenventile erhaben aus- den Kolben 6, während das Druckmittel aus dem Zygebildet sein, so daß außerhalb der Dichtflächen ein Iinderraum2 durch den Kanal 18 entweichen kann. Ausgleich des Druckes auf beiden Seiten der Platten- Bei weiterer Bewegung der Kolben 5, 6 nach unten ventile eintritt. 50 kommt der Kolben 5 zur Anlage an dem Federteller

Der Zuflußkanal kann in einer nach außen verlän- 24 und nimmt ihn mit, wobei die Feder 22 gespannt gerten Kolbenstange oder auch direkt im Gehäuse wird. Wenn die Spannung der Feder 22 so groß geangeordnet sein. worden ist, daß sie die auf das Plattenventil 13 ausZwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden geübte Kraft, die durch den Druck in der Ausspaim folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläu- 55 rung 21 und durch die Feder 23 erzeugt wird, übertert. Es zeigt windet, wird das Plattenventil 12 schlagartig auf die

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Aus- Stirnfläche 10 gedrückt, wodurch der Abflußkanal führungsbeispiel und !8 abgesperrt und das Plattenventil 13 durch die Di-

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Aus- stanzstücke 15 von der Stirnfläche 11 abgehoben führungsbeispiel. 60 wird. Das durch den Zuflußkanal 19 zugeführte

Es sei zunächst auf Fig.] Bezug genommen, in der Druckmittel kann nun durch die Kanäle 16 in den ein Gehäuse 1 dargestellt ist, das zwei koaxial zuein- Zylinderraum 2 gelangen, und da der darin befindander angeordnete Zylindei räume 2 und 3 aufweist, liehe Kolben 5 einen größeren Durchmesser hat als die durch eine Zwischenwand 4 voneinander getrennt der Kolben 6, bewegen sich die Kolben 5, 6 in der sind. In den Zylinderräumen 2 und 3 ist je ein KoI- 65 Zeichnung nach oben. In der oberen Endsteilung der ben5 bzw. 6 verschiebbar angeordnet. Die Kolben 5 Kolben 5,6 wird wieder das Plattenventil 13 auf sei- und 6, die unterschiedliche Durchmesser haben, sind nen Sitz gedrückt, und der beschriebene Vorgang durch eine Kolbenstange 7, die sich durch die Zwi- wiederholt sich.

Um iti der Ruhestellung eine definierte Anlage malerweise durch eine Feder 32 in der Orfenstellung

eines der Plattenventile 12, 13 zu erreichen, sind die gehalten wird, in der der Abflußkanal 18 mit der Ab-

Tellerfedern 22, 23 mit unterschiedlicher Vorspan- flußleitung 26 verbunden ist. Die Vorrichtung arbei-

nung eingebaut. Dadurch wird gewährleistet, daß die tet dann als hin- und hergehender Druckmittelmotor,

Vorrichtung mit der Zuführung des Druckmittels zu 5 solange Druckmittel durch den Kanal 19' zugeführt

arbeiten beginnt, da sich die Plattenventile 12,13 wird. Wird nun der Kolben 31 durch Schwenken des

nicht in einer Zwischenstellung befinden können, in Drehschiebers 33 in die gezeigte Lage von dem in

der das zugeführte Druckmittel durch die Kanäle 16 Zylinderraum 2 herrschenden Druck beaufschlagt, so

direkt in den Abflußkanal IS strömen könnte. wird er entgegen der Wirkung der Feder 32 verscho-

Um eine Ruhelage der Vorrichtung in einer End- ίο ben und sperrt die Abflußleitung 18 ab.. Das zugestellung der Kolben 5,6 zu ermöglichen, ist in der führte Druckmedium kann nun die Kolben 5,6 in Abflußleitung 26 ein Absperrventil 27 angeordnet. der Zeichnung nach oben bis in die Endlage bewe-Wird das Absperrventil 27 geschlossen, während sich gen. In dieser Endlage werden die Plattenventile 12', die Kolben 5,6 in der Zeichnung nach oben bewe- 13' in der vorstehend in Zusammenhang mit F i g. 1 gen, während also das Plattenventil 12 den Abfluß- 15 beschriebenen Weise umgesteuert, d. h., das Plattenkanal 18 abgedeckt hat, so können sich die Kolben ventil 13' kommt zur Anlage an der Stirnfläche 11 nach Erreichen der oberen Endlage nicht mehr nach und sperrt die Kanäle 16 ab, während das Plattenun'en bewegen, da das Druckmittel nicht aus dem ventil 12 abgehoben wird und den Abflußkanil 18 Zyiinderraum 2 entweichen kann. freigibt, der jedoch durch den Kolben 31 abgesperrt

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 unter- ao bleibt. Da das Druckmedium somit nicht aus dem

scheidet sich von demjenigen nach F i g. 1 zunächst Zylinderraum 2 entweichen kann, bleiben die Kolben

dadurch, daß der Zuflußkanal 19' in der Verlange- 5, 6 in dieser Endlage. Das gleiche tritt ein, wenn der

rung 9' der Kolbenstange angeordnet ist und kurz Kolben 31 durch Betätigung des Drehschiebers 33

oberhalb des Kolbens 6 mit dem kleineren Durch- dann von Druck beaufschlagt wird, wenn die Kolben

messer in den Zylinderraum 3 einmündet. Abwei- as 5,6 sich nach unten bewegen, also die Plattenventile

chend is» außerdem die Ausbildung der Plattenven- 12', 13' die in Fig. 1 gezeigte Lage einnehmen. Hier-

tile 12' und 13', deren mit den Mündungen der Ka- bei führen die Kolben erst ihren Abwärtshub und

näle 16 und 18 zusammenwirkende Dichtflächen 28 darauf ihren Aufwärtshub aus, um am Ende des Auf-

und 29 erhaben ausgebildet sind, um einen teilweisen wärtshubes stehenzubleiben, da das Absperrventil

Ausgleich des Druckes auf beiden Seiten der Platten- 30 27' im Gegensatz zum Absperrventil 27 in F i g. 1

ventile 12' und 13' zwecks Verringerung der hydrau- erst dann betätigt werden kann, wenn im Zylinder-

lischen Anpreßkraft zu erreichen. Die übrigen Teile raum 2 Druck herrscht. Diese Ausführung hat den

der Vorrichtung sind identisch mit der Ausführung Vorteil, daß die Kolben 5,6 unabhängig von ihrer

nach F i g. i und mit den gleichen Bezugszeichen ver- momentanen Bewegungsrichtung im Zeitpunki der

sehen. 35 Betätigung des Drehschiebers 33 in eine bestimmte

Zusätzlich ist bei der Ausführung nach Fig.2 ein Endlage laufen, während bei dem einfachen Absperr-

Druckentlastungsventil 30 vorgesehen, durch das der ventil 27 in Fig. 1 die Kolben 5,6 in der gezeigten

Zylinderraum 3 mit einer Ri'ckflußleitung verbunden Lage stehenbleiben würden, wenn das Absperrventil

werden kann. Bei geöffnetem Ventil 30 wird das 27 betätigt würde, und nur dann in eine Endlage lau-

durch den Kanal 19' zugeiührte Druckmittel sofort 40 fen, wenn das Absperrventil 27 beim Aufwärtsgang

wieder abgeführt, ohne Arbeit zu leisten, und die der Kolben 5,6 betätigt wird.

Kolben 5,6 gelangen durch Schwerkraft in eine End- Bei Normalbetrieb ist der Drehschieber 3:1 um

lage, wenn die Vorrichtung im Betrieb im wesentli- 90° nach links verschwenkt, so daß die Druckseite

chen senkrecht steht. Stützt sich die Kolbenstangen- des Kolbens 31 durch die Steueröffnung 34 mit der

Verlängerung 9' am Boden ab, wie dies bei Stampfge- 45 Abflußleitung 26 oder direkt mit dem Reservoir in

raten der Fall ist, so sinkt das Gehäuse 1 infolge sei- Verbindung kommt und die Feder 32 den Kolben 31

nes Gewichtes nach unten, bis der Federteller 25 am in die Offcnstellung verschieben kann.

Kolben 6 anliegt. Ist die Vorrichtung mit im wesent- Da die Vorrichtung mit einem nicht kompressiblen

liehen waagerechter Längsachse eingebaut, so kann Arbeitsmedium, z. B. öl, betrieben wird, kann es sich

die Endlage bei öffnen des Ventils 30 durch entspre- 50 als zweckmäßig erweisen, in die Leitung zwischen

chende Federbelastung der Kolben 5,6 erreicht wer- dem Zylinderraum 2 und dem Drehschieber 33 ein

den. Rückschlagventil und in die Leitung zwischen dem

An Stelle des Ventils 30 kann zur Erzielung einer Drehschieber 33 und dem Absperrventil 27' einer

Ruhelage der Vorrichtung in einer Endlage der KoI- Druckspeicher einzuschalten. Hierdurch wird ver-

ben 5,6 auch das Absperrventil 27' vorgesehen wer- 55 mieden, daß der zum Absperren auf dem Kolben 31

den, das wirkungsmäßig dem Absperrventil 27 in lastende Druck abgebaut wird, wenn das Plattenven

Fig. 1 entspricht, jedoch durch den Druck im Zylin- til 12' von der Wandfläche 10 abgehoben wird unc

derraum 2 betätigbar ist. Zu diesem Zweck weist das der Abflußkanal 18 nicht vollständig mit öl gefüll

Absperrventil 27' einen Kolben 31 auf, der nor- ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 Bei einer bekannten druckflüssigkeitsbetätigten Patentansprüche: Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (deutsche Patentschrift 747 458) ist die'Ventilanord-

1. Druckflüssigkeitsbetriebene Vorrichtung zur nung in den miteinander verbundenen Kolben yorge-Erzeugung einer hin- und hergehenden Bewe- 5 sehen, wobei die voneinander abgewandten Srirnflägung, bestehend aus einer Kolben-Zylinder-Ein- chen der beiden Kolben die Ventilsitze für die Platheit mit einem Gehäuse, das zwei koaxial zuein- tenventile bilden. Diese Anordnung der Ventile beander angeordnete Zylinderräume aufweist, in dingt verhältnismäßig große Kolbendurchmesser und denen starr miteinander verbundene Kolben ver- entsprechend große Zylinderräume, so daß für den schiebbar sind, wobei Druckflüssigkeitszu- und ίο Betrieb dieser bekannten Vorrichtung eine verhält- -abflüsse sowie eine durch die Relativbewegung nismäßig große Fördermenge des hydraulischen Mezwischen den Kolben und dem Gehäuse umsteu- diums erforderlich ist. Bei dieser bekannten Vorricherbare Ventilanordnung vorgesehen sind, die bei- tung liegen die beiden Zylinderräume außen, d. h., den Kolben unterschiedlichen Durchmesser ha- sie sind von den voneinander abgewandten Stirnfläben und der dem Kolben mit dem kleineren 15 chen der beiden Kolben begrenzt. Diese Anordnung Durchmesser zugeordnete Zylinderraum im Be- der Zyünderräume erfordert verhältnismäßig lange tieb mit einem ständig offenen Zuflußkanal in hydraulische Steuerleitungen, welche hohe Frequen-Verbindung steht, und zwei Stirnflächen Ventil- zen der Kolbenbewegungen nicht zulassen. Der sitze für zwei Plattenventile aufweisen, die mittels Kraftabgriff kann bei dieser Vorrichtung nur indirekt einer Distanzvorrichtung in einem festen, den ao erfolgen, da die die Kolben miteinander verbindende Abstand der beiden Stirnflächen übersteigenden Kolbenstange wegen der Anordnung der Ventile auf Abstand gehalten sind und über Federn von den den äußeren Stirnflächen der Kolben nicht axial aus Kolben umgesteuert werden, wobei das mit der dem Gehäuse herausgeführt werden kann, wie dies dem Kolben mit dem kleineren Durchmesser zu- für eine Vielzahl von Geräten, insbesondere Stampfgewandten Stirnfläche zusammenwirkende Plat- 35 und Rüttelgeräte, Rammen u. dgl. unabdingbar ist.
tenventil einem die beiden Zylinderräume mitein- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

ander verbindenden Kanal zugeordnet ist und das druckflüssigkeitsbetriebene Vorrichtung nach dem andere Plattenventil einen von dem dem Kolben Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, welche die mit dem größeren Durchmesser zugeordneten Zy- Übertragung hoher Kräfte bei möglichst geringer linderraum ausgehenden Abflußkanal steuert, 30 Fördermenge des hydraulischen Mediums zuläßt dadurch gekennzeichnet, daß die Zy- (was einen großen Durchmesser der Kolbenstange linderräume (2.3) durch eine gehäusefeste Zwi- und eine kleine Differenz zwischen Kolben- und KoI-schenwand (4) voneinander getrennt sind, deren benstangendurchmesser erfordert), bei welcher der Stirnflächen (10, 11) die Ventilsitze für die Plat- Kraft-jbgriff unmittelbar von der Kolbenstange erfoltenventile (12, 13) bilden, daß die Zylinderräume 35 gen kann, die weiterhin kürzeste hydraulische Steuer-(2,3) an ihren der Zwischenwand (4) zugekehr- leitungen aufweist, um eine hohe Frequenz der KoI-ten Enden je eine Ausnehmung (20, 21) im Ge- benbewegung zu ermöglichen und bei der die Gefahr häuse (I) von gegenüber den Kolbendurchmes- eines unbeabsichtigten Umschaltern der Ventilanord sern größeren Durchmesser zur Aufnahme der nung durch die im Betrieb auftretenden erheblichen Plnitenventile (12, 13) und der Federn (22, 23) 40 Beschleunigungs- und Verzögemngskräfte vermieden aufweisen, und daß eine dem zugeordneten KoI- ist.

ben zugewandte Stirnfläche mindestens einer der Diese Forderungen werden erfindungsgemäß da-

Ausnehmungen (20, 21) als Abstützung für die in durch erfüllt, daß die Zylinderräume durch eine gedieser Ausnehmung angeordnete Feder (22, 23) häusefeste Zwischenwand voneinander getrennt sind, dient. 45 deren Stirnfläche die Ventilsitze für die Plattenven-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- tile bilden, daß die Zylinderräume an ihren der Zwikennzeichnet, daß die Zylinderräume (2,3) nach schenwand zugekehrten Enden je eine Ausnehmung außen zu offen sind. im Gehäuse von gegenüber den Kolbendurchmessem

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- größerem Durchmesser zur Aufnahme der Plattenkennzeichnet, daß die den beiden Plattenventilen 50 ventile und der Federn aufweisen und daß eine dem (12, 13) zugeordneten Federn (22, 23) mit unter- zugeordneten Kolben zugewandte Stirnfläche minschiedlichcr Vorspannung eingebaut sind. destens einer der Ausnehmungen als Abstützung für

4. Vorrichtung «lach Anspruch 1, dadurch ge- die in dieser Ausnehmung angeordnete Feder dient,
kennzeichnet, daß die mit den Mündungen der in Durch die Trennung der beiden Zylinderräume der Zwischenwand (4) angeordneten Kanäle (16, 55 mittels einer festen Zwischenwand und die dadurch 18) zusammenwirkenden Dichtflächen (28, 29) ermöglichte Unterbringung der Ventilanordnung im der Plattenventile (12', 13') erhaben ausgebildet. Gehäuse zwischen den beiden Zylinderräumen wird sind. eine Bemessung der Kolben und der Kolbenstange

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der ohne Rücksicht auf die Unterbringung und Betätivorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- 60 gung der Ventilanordnung ermöglicht. Die hydraulizeichnet, daß der Zuflußkanal (19') in einer nach sehen Steuerleitungen sind ausschließlich in der Zwiaußen verlängerten Kolbenstange (9') angeordnet schenwand angeordnet und dementsprechend kurz, ist (Fig. 2). Durch die Anordnung der Plattenventile und der zu-

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 gehörigen Federn in Aussparungen größeren Durchbis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuflußka- 65 messers können einerseits große Ventilquerschnitte nal (19) im Gehäuse (1) angeordnet ist (Fig. I). und andererseits starke Federn untergebracht werden, was hohe Arbeitsdrücke ermöglicht, bei denen

Schaltkräfte bis zu 500 kp auftreten können. Duich