DE1957469B2

DE1957469B2 - Verfahren und vorrichtung zur verstellung eines arbeitskolbens

Info

Publication number: DE1957469B2
Application number: DE19691957469
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Sieke, Helmut, Dipl Ing , 3001 Wulferode
Priority date: 1969-11-15
Filing date: 1969-11-15
Publication date: 1973-04-26
Also published as: DE1957469C3; DE1957469A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verstellung eines Arbeitskolbens, der in einem Arbeitszylinder hin und her beweglich angeordnet ist.

Bisher wird der in einem Zylinder angeordnete Arbeitskolben, der durch ein Druckmittel in dem Zylinder zu verstellen ist, durch ein besonderes Gerät vibriert, das die Vibrationen erzeugt und das an dem Arbeitskolben angeschlossen ist.

Diese Vibrationen werden auf den Arbeitskolben übertragen. Derartige Geräte erfordern einen erheblichen Aufwand.

Für die Teilung eines Flüssigkeitsstromes in zwei Plüssigkeitsströme ist ein Drehschieber bekanntgeworden, welcher eine Zuflußleitung und zwei Ab-■ußleitungen aufweist und dessen Kolben so gestaltet kt, daß er in der einen Winkelstellung den einen Abfluß, in der anderen Winkelstellung den anderen Abfluß verschließt. Ein solcher Drehschieber dient dazu, von einem Hauptstrom zeitweise einen NebeniüOm abzuzweigen.

Um in einem Regelsystem die Reibungswirkungen lu vermindern und um somit das Regelsystem leichter ansprechen zu lassen, ist es bekanntgeworden, einen Druckschwankungserzeuger in Form einer mit zwei Löchern versehenen Hohlwelle zu benutzen, deren hohltr Innenraum mit der Stirnseite einer Steuerbüchse verbunden ist. Durch die zwei Löcher tritt ein hydraulisches Druckmittel ein bzw. aus. Die Druckschwankungen haben hier beständig ein gleiches Ausmaß. Die Schieberbüchse wird auf diese Weise nicht in eine andere Stellung geschoben, die ScMeberbüchse wird lediglich vibriert.

Es sind auch eine Reihe von weiteren Drehschiebern bekanntgeworden, bei denen von zwei Eingängen jeweils der eine verschlossen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitskolben durch ein Druckmittel gleichzeitig zu vibrieren und zu verschieben, um auf diese Weise das zur Verschiebung dienende Druckmittel gleichzeitig zur Vibration des Kolbens zu benutzen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Arbeitskolben durch das zur Verstellung dienende Druckmittel vibrierend vorgeschoben wird, indem das Druckmittel in unterschiedlichen Mengen abwechselnd auf jeder Seite des Arbeitskolbens in den Arbeitszylinder eingeführt und abgeführt wird.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß beim Arbeiten in Gesteinen z. B. das Werkzeug nicht nur vibrierend in das Gestein vorgeschoben werden kann, sondern daß es auch auf der Stelle vibriert und beim Zurückziehen ebenfalls vibrieren kann, was unter ande-

3u rem beim Zurückziehen häufig vorkommende Verklemmungen \ ermeidet.

Zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine Vorrichtung benutzt, die sich dadurch auszeichnet, daß das dem Arbeitszylinder vorgeschaltete Steuergerät ein Drehschieber ist. dessen Drehkolben axial verschiebbar in dem Schiebergehäuse angeordnet ist. Die Drehbewegung des Kolbens kann eine fortlaufende Drehbewegung sein, es kann aber auch eine Pendelbewegung sein.

Für die Ausführung ist es zweckmäßig, wenn der Druckzylinder des Steuergeräts zwei im Abstand und um 90 versetzte Öffnungen für den Anschluß der nach dem Arbeitszylinder führenden Druckmittelleilungen sowie zwei Öffnungen für die zu einem Speieher führenden Druckmittelleitungen aufweist.

Vorteilhaft ist es, wenn der Kolben des Steuergeräts auf seiner Umfläche eine mit der Einlaßöffnung kommunizierende Ringnut sowie eine die Öffnungen überbrückende Aussparung aufweist, wobei die Ringnut mit der Aussparung durch die eine Bohrung und die Auslaßöffnung mit der Aussparung durch die andere Bohrung kommuniziert.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt

F i g. 1 eine Prinzipskizze der Anlage,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Steuergerät, das einseitig beaufschlagt ist. Die Figur zeigt an einer dick ausgezogenen schwarzen Linie den Fluß des Druckmittels nach der einen KoI-benseite,

F i g. 3 einen Längsschnitt wie F i g. 2 mit dem Unterschied, daß der Kolben um 180° gedreht ist und dadurch den Fluß des Druckmittels nach der anderen Kolbenseite zeigt,

F i g. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in F i g. 2, F i g. 5 einen Schnitt gemäß Linie V-V in F i g. 3,
F i g. 6 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Steuergerät, das zentral beaufschlagt ist,

3 4

Fig.7 einen Schnitt gemäß Linie VII-VII in des Steuergerätes wechselnd mit Druckmittel be- Fig.6, schickt, die z.B. um 90^c gegeneinander versetzt an- F ig. 8 im Längsschnitt den Verlauf des Druckmit- geordnet sind.

tels durch den Steuerkolben beim Fluß des Druck- Der Kolben wird durch einen Motor M in Umlauf

mittels nach der einen Seite des Arbeitskolbens, 5 oder in Schwingung gesetzt Der Motor M ist zweck-

Fig. 9 im Längsschnitt den Verlauf des Dixi.kmit- mäßigerweise in dem Druckzylinder 1 des Steuerge-

tels durch den Steuerkolben beim Fluß des Druck- rätes angeordnet Er kann beispielsweise durch das

mittels nach der anderen Seite des Arbeitskolbens. Druckmittel angetrieben werden, welches ihm über

F i g. 1 zeigt eine an sich bekannte Einrichtung zur die Leitungen 11 zugeführt wird. Der Kolben 2 weist Verstellung eines Arbeitskolbens K in einem Arbeits- io eine Zentralbohrung 9 auf, durch die die achsparalzylinderZ mittels eines Druckmittels, das dem Ar- lele Aussparung 10 mit der Stirnseite des Kolbens beitszylinder zur Verstellung des Kolbens über ein und damit mit der Auslaßöffnung 4 verbunden ist. In erfindungsgemäßes Steuergerät zugeführt wird. Zwi- dein Kolben ist gegebenenfalls wenigstens ein Übersehen dem Arbeitszylinder Z, in dem sich der Ar- druckventil 12 angeordnet, durch das ein Überdruck betekolbenK befindet und dem Speicher Sp für das 15 abgeleitet wird, der auf der Druckseite entsteht. Druckmittel ist das erfindungsgemäße Steuergerät Si Verständlichenveise kann der Erfindungsgedanke angeordnet. auch in kinematischer Umkehr beispielsweise da-

Das Druckmittel ist in dem Speicher Sp gespei- durch verwirklicht werden, daß man den Steuerkol-

chert. Es fließt gegebenenfalls über eine Pumpe P ben und den Außenzylinder feststehen läßt sowie

über das Ventil T-';, über eine Drossel D einer Öff- 2u zwischen den beiden ein rotierendes bzw. ein rotie-

nungE des Arbeitszylinders Z durch die eine Lei- rendes und bzw. oder axial verschiebbares Element

tungq zu. Es fließt aus der anderen Öffnung A des anordnet, das den ungeteilten Fluß des I Muck mittels

Arbeitszylinders Z durch die andere Leitung r gege- umlenkt und aufteilt.

benenfalls über ein Ventil Vr in den Speicher Sp zu- Die Fin- und Auslaßöffnungen im Gehäuse des

rück. 25 Steuerte ates lassen sich an einer beliebigen Stelle

Erfindungsgemäß ist zwischen der Pumpe bzw. des L'mtanges anordnen, wenn eine Buchse zwischen dem Speicher Sp sowie dem Arbeitszylinder Z das dem Gehäuse und dem Steuerkolben angeordnet zur Erzeugung der Vibrationen dienende Steuerge- wird, die mit entsprechenden Ringnuten versehen ist. rät S? angeordnet. Es teilt den vom Speicher Sp unge- Die Ringnuten werden von der Außenseite des Geteilt kommenden Fluß des Druckmittels in zwei zeit- 30 häuses zugänglich gemacht. Der Stcuerkolben wird lieh abwechselnde Speiseflüsse auf und leitet den kontinuierlich verstellt, wenn er durch eine Umgceincn aufgeteilten Speisefluß der einen Kolbenseite hungsleitung überbrückt ist.

durch die Öffnung E und den anderen aufgeteilten Es sind auch andere Ausführungsformen des Steu-

Speisefluß de.- anderen Kolbenseite durch die Öff- ergerätes möglich. Eine andere Ausführungsform zei-

nung A in den Arbeitszylinder ein bzw. aus diesen 35 gen die F i g. 6 bis 9.

Öffnungen wieder in das Steiergrät und von du in In dem Gehäuse 11 des Steuergerätes ist verdreh-

dcn Speicher .V/' zurück. bar und verschiebbar der Steuerkolben 12 unterge-

Das eif'indungsgeniäße Steuergerät zeigen die bracht. Die Drehung wird mit Hilfe des Motors M F i g. 2 bis 9 in Längs- bzw. Querschnitten. Das Steu- bewerkstelligt, der ebenfalls in dem Gehäuse 11 unergerät.V; besteht aus einem Druckzylinder 1 und tergebracht ist, die Verschiebung wird mit Hilfe der einem dann drehbar angeordneten und axial ver- ⁴° Schiebeklammer 18 bewerkstelligt, wobei die Verbinschiebbaren Kolben 2. dung des Steuerkolbens 12 mit dem Motor M dreh-

Der Druckzylinder 1 weist die Ein-und Auslaßöff- fest, aber axial verschiebbar ist. Das Gehäuse 11

mingen 3 und 4 lür den Anschluß der zum Speicher weist eine Reihe von Bohrungen auf: Die Bohrung

führenden Druckmittelleitungen auf. sowie die bei- 13 dient dem Finlaß des Druckmittels, während die

den im Abstand voneinander und beispielsweise um ⁴⁵ Bohrungen 14 für den Auslaß von verbrauchtem

90 versetzt angeordneten Auslaßöl'fnungen e undo Druckmittel dienen. Die mit α und c bezeichneten

für den Anschluß der nach dem Arbeitszylinder Z zu Bohrungen führen zu den beiden Seiten des Arbeits-

den Öffnungen E und A geführten Druckmittelleitun- Zylinders,

gen r und q. Der Stcuerkolben 12 weist eine Ringnut 15 auf.

Der in dem Druckzylinder 1 drehbar gelagerte⁵⁰ Durch diese tritt das Druckmittel in das Gehäuse des Kolben 2 ist mittels der Schiebeklaue 8 axial ver- Steuerschiebers ein. Es kann dann über Kanäle 16, schiebbar. Diese axiale Verschiebbarkeit dient dazu, 17 /u der einen oder anderen Seite des Arbeitszylinder! Querschnitt der Öffnungen e bzw. α zu regeln. ders hingeführt werden, je nachdem ob es zur Öff-Dadurch ist die Stellung des Arbeitskolbens in dem nungo ödere geführt wird. Es sind in dem Steuerkol-Arbcitszylinder einstellbar. 55 bcn 12 aber noch weitere Kanäle 19 vorgesehen,

Der Kolben weist auf seiner Umfläche an einem durch welche Drucköl aus dem Arbeitszylinder aus-

Ende eine Ringnut 5 auf, die in jeder Kolbenstellung treten l-.ann, und zwar zu den beiden Stirnseiten des

mit der Einlaßöffnung 3 kommuniziert. Diese Rmg- Steuerkolbens 12 hin austreten kann, so daß dieses

nut 5 ist durch eine achsparallele Bohrung 6 mit der aus dem Arbeitszylinder ausfließende Druckmittel

beispielsweise achsparallelen Aussparung 7 verbun- ^6o durch die Öffnungen 14 abgeführt wird,

den. die in die Umfläche des Kolbens eingearbeitet Das besondere an diesem Steuerschieber ist es,

ist und die beiden im Abstand voneinander versetzt daß der Steuerkolben völlig symmetrisch aufgebaut

angeordneten Öffnungen« und e in dem Zylinder! ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verstellung eines Arbeitskolbens, der in einem Arbeitszylinder hin und her beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben durch das zur Verstellung dienende Druckmittel vibrierend vorgeschoben wird, indem das Druckmittel in unterschiedlichen Mengen abwechselnd auf jeder Seite des Arbeitskolbens in den Arbeitszylinder eingeführt und abgeführt wird.

2. Vorrichtung zur Verstellung eines Arbeitskolbens, der in einem Arbeitszylinder hin und her beweglich angeordnet ist, mit einem dem Arbeitszylinder vorgeschalteten Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät ein Drehschieber ist, dessen Drehkolben axial verschiebbar in dem Schiebergehäuse angeordnet ist,

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung des Kolbens eine Pendelbewegung ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (1) des Steuergerätes (St) zwei im Abstand und um 90 versetzte Öffnungen (6,7) für den Anschluß der nach dem Arbeitszylinder führenden Druckmittelleitungen sowie zwei Öffnungen (3,4) für die zu einem Speicher (Sp) führenden Druckmittelleitungen aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) des Steuergerätes auf seiner Umfläche eine mit der Einlaßöffnung (3) kommunizierende Ringnut (5) sowie eine die Öffnungen (6.7) überbrückende Aussparung (10) ;>ufweist, wobei die Ringnut (5) mit der Au-^pnrung (10) durch die Bohrung (6) und die Ausiaßöffnung (4) mit der Aussparung (10) durch die Bohrung (9) kommuniziert.