DE2257625A1

DE2257625A1 - Hydraulischer reversierantrieb mit zwei gegenlaeufig betriebenen, wechselweise umsteuerbaren arbeitszylindern

Info

Publication number: DE2257625A1
Application number: DE2257625A
Authority: DE
Inventors: Thomas Fenton Hewins
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-12-22
Filing date: 1972-11-24
Publication date: 1973-06-28
Also published as: FR2164637A1; JPS5411875B2; JPS4868976A; FR2164637B1; US3752039A

Description

Böblingen, 21. November 1972 wi-f r

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung „

Aktenzeichen der Anmelderin: LE 971 008

Hydraulischer Reversierantrieb mit zwei gegenläufig betriebenen, wechselweise umsteuerbaren Arbeitszylindern ^_

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Reversierantrieb, mit zwei gegenläufig betriebenen, wechselweise umsteuerbaren Arbeitszylindern, deren der Druckzufuhr abgewandte Seiten miteinander verbunden und als geschlossenes Drucksystem mit vorgegebenem Volumen ausgebildet sind. Derartige Antriebe können für zahlreiche Anwendungen eingesetzt werden und vereinigen in sich die bekannten Vorzüge hydraulischer Antriebe mit der Möglichkeit, synchron linear gegenläufige Antriebselemente zur Verfügung zu haben.

Besondere Aufmerksamkeit erfordert bei solchen Antrieben die überwachung des synchronen Gegenlaufs beider Zylinder, da ein Vor- oder Nachlaufen des einen Kolbens gegenüber dem Kolben des anderen Zylinders sowohl in bezug auf die anzutreibende Maschine oder Vorrichtung von Nachteil ist als auch Beschädigungen des Antriebes zur Folge haben kann, insbesondere infolge übermäßiger Beanspruchung des Werkstoffs von Zylinder, Kolben und Dichtungen durch übermäßigen Druckanstieg am Ende eines Kolbenhubes.

Eine solche nicht-synchrone Kolbenbewegung in den beiden Zylindern kann unterschiedliche Ursachen haben. Die häufigste Ursache ist, wenn nach längerer Betriebsdauer die Kolbendichtungen Strömungsmittel von der einen Kolbenseite zur anderen durchlassen. Derartige

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Leckverluste rühren daher, daß in dem von der Pumpe bzw. der Druckzufuhr beaufschlagten Zylinderteil ein relativ hoher Druck herrscht, während der Druck in dem geschlossenen Drucksystem auf der anderen Kolbenseite verhältnismäßig gering bleibt, weil die entgegengesetzte Zylinderseite des anderen Zylinders während des Arbeitshubes des einen Zylinders entlüftet ist und somit das darin befindliche Medium nur einen geringen Widerstand bildet.

Eine andere Ursache für die Veränderung des Volumens in dem abgeschlossenen Drucksystem sind Temperaturänderungen, die somit ebenfalls zur Folge haben können, daß die Kolbenbewegungen nicht mehr vollständig synchron ablaufen. Denn das Volumen des geschlossenen Drucksysteras ist - völliger Gleichlauf der Kolben in entgegengesetztem Vorschubsinne vorausgesetzt - vorherbestimmt und konstant, während das Volumen des darin befindlichen Strömungsmittels sich unvermeidbar in Abhängigkeit insbesondere von der Umgebungstemperatur, aber auch von der durch innere Reibung erzeugten Temperaturerhöhung ändert.

Es sind verschiedene Versuche bekanntgeworden, die Synchronität der Kolbenbewegungen zu überwachen, wobei man davon ausging, daß die erste der zuvor genannten Ursachen am häufigsten auftritt, nämlich, daß durch die beträchtliche Druckdifferenz beiderseits des Kolbens im Verlauf eines Arbeitshubes geringfügige ölmengen von der Druckseite her in das geschlossene Drucksystem gelangen können, also insbesondere der Gefahr einer Vergrößerung des Volumens des Strömungsmittels in dem geschlossenen Drucksystem zu begegnen war. Die einfachste Lösung, einen entsprechenden Ausgleich zu schaffen, besteht darin, den entsprechenden Überschuß an öl durch ein handbetätigtes Ventil abzulassen. Eine derartige Anordnung mit Handhebe!steuerung ist beispielsweise in der USA-Patentschrift 2 540 879 beschrieben.

Da derartige Anordnungen naturgemäß einen entsprechenden Bedienungsaufwand bedingen, sind sie nur da geeignet, wo eine Korrektur des Volumens im geschlossenen Drucksystem nur in großen Ab-

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ständen erforderlich ist. Eine andere bekannte überwachungseinrichtung, wie sie in der US-Patentschrift 3 5O2 002 beschrieben ist, arbeitet demgegenüber automatisch, indem zwischen dem geschlossenen Drucksystem und dem ölbehälter bzw.. der Pumpe tfberdruckventile angeordnet sind, die für einen selbsttätigen Ausgleich der VolumenVerhältnisse sorgen» Bei dieser Anordnung erfolgt/ wenn sich die Volumenverhältnisse in dem geschlossenen Drucksystem verändert haben, der Ausgleich jeweils am Ende des Kolbenhubes in den beiden Zylindern, wobei unvermeidbar ein beträchtlicher Druckanstieg stattfindet, bis das überdruckventil zum Ausgleich der überschüssigen ölmenge öffnet. Die einzelnen Bestandteile des hydraulischen Systems werden daher bei diesen Anordnungen erheblichen Belastungen ausgesetzt.

Bei einer weiteren Ausführung nach der US-Patentschrift 3 O4O werden diese Nachteile vermieden, indem die Synchronitat der Kolbenbewegungen durch von den Kolbenstangen gesteuerte Schalter überwacht wird, die bei Erreichen des Hübendes ansprechen und bei Nichtübereinstimmung beider Zylinder die öffnung eines für jede Richtung vorgesehenen Ausgleichventils auslösen. Derartige überwachungseinrichtungen sind aber nur dort geeignet, wo der Kolbenhub der beteiligten Zylinder stets der gleiche bleibt, d.h. wo die Kolbenstangen unveränderbare Endstellungen anfahren. Soll näniiich der Kolbenhub verändert werden, so müssen die Abfühlschalter für 'die Kolbenendstellung jeweils neu justiert werden, um eine einwandfreie überwachung des tatsächlichen Volumen"s im geschlossenen Drucksystem und die präzise Steuerung des Ablaßventils zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Reversierantrieb der eingangs umschriebenen Art zu schaffen, bei dem der entgegengesetzte Gleichlauf der Kolben unabhängig von dem jeweils eingestellten Hub zuverlässig überwacht wird. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß das geschlossene Drucksystem zur selbsttätigen Konstanthaltung des vorgegebenen Volumens durch Ablaß von überschüssigem bzw. durch

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Zufuhr von fehlendem Strömungsmittel mittels eines Ventils mit einer drucklosen oder einer unter hydraulischem Druck stehenden Leitung verbindbar ist und daß im ErregungsStromkreis dieses Ventils in Reihe geschaltete, von der Kolbenbewegung der Zylinder gesteuerte Schalter liegen, welche jeweils mit Erreichen der Kolbenhubmitte entgegengesetzt umgeschaltet werden.

Der erfindungsgemäße Antrieb erfüllt die Funktion der selbsttätigen überwachung und Regelung des Volumens im geschlossenen ,Drucksystem sowohl im Falle der Vergrößerung des Volumens als auch bei sich verringerndem Volumen im geschlossenen Drucksystem und arbeitet außerdem in gleicher Weise und ohne das Erfordernis einer Justage, wenn die Kolbenhublänge entsprechend wechselnden abtriebeseitigen Erfordernissen verändert wird. In einem solchen Fall ist es lediglich notwendig, die Schaltstücke, welche die Kolbenwege begrenzen, in beiden Richtungen in der gleichen Entfernung von dem in der Kolbenhubmitte befindlichen Schalter anzuordnen.

Eine Vielzahl, von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebes ermöglichen es,

a) nur den Abfluß überschüssigen Volumens im geschlossenen Drucksystem auszulösen,

b) nur die Ergänzung fehlenden Strömungsmittels im geschlossenen Drucksysfcem zu bewirken,

c) beide Vorgänge, nämlich den Abfluß überschüssigen Strömungsmittels als auch die Ergänzung fehlenden Strömungsmittels, zu kombinieren,

d) den Abfluß überschüssigen Strömungsmittels bzw. die Zufuhr fehlenden Strömungsmittels jeweils entweder auf die Vorhub- oder auf die Rückhubbewegung des einen oder des anderen Kolbens zu begrenzen sowie

e) den Ausgleich des Strömungsmittels über ein einziges Ventil durchzuführen, das wechsel- bzw. wahlweise den Ablaß und die Zufuhr von Strömungsmittel zum geschlossenen Drucksystem steuert.

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Im folgenden werden drei Äusführungsbelsplele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein hydraulisches Schaltbild einer ersten Ausführ

rungsform eines hydraulischen Reversierantriebes,

Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild für die Anordnung

nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Umsteuer-'

ventils für die beiden Zylinder gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine Detailansicht mit dem Kolben eines Zylinders verbundener Magnetsteuerungen,

Fig. 5 eine vergrößerte schaubildliche Darstellung der

Fußbefestigung der Magnetsteuerelemente gemäß Fig. 4,

Fig. 6 das hydraulische Schaltbild einer zweiten Aus-

führungsform eines hydraulischen Reversierantriebes,

Fig. 7 ein elektrisches Schaltbild für die Anordnung

nach Fig. 6,

Fig. 8 ein hydraulisches Schaltbild einer dritten

Ausführungsform eines hydraulischen Reversierantriebes und

Fig. 9 ein elektrisches Schaltbild für die Anordnung

nach Fig. 8.

In der in Fig. 1 dargestellten hydraulischen Anlage sind ein erster Zylinder 10 mit einem Kolben 12 und ein zweiter Zylinder mit einem Kolben 13 vorgesehen; denen von einer«Pumpe 16 wechsel-

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weise Drucköl zugeführt wird und die als hydraulische Druckpumpe, ausgebildet ist, jedoch kann auch eine hydrostatische oder pneumatische Druckpumpe Verwendung finden. Der Kolben 13 ist über eine Kolbenstange mit einem Arbeitszylinder 14 verbunden, der im Vor- und Rücklauf Arbeitshubbewegungen ausführt, z.B. zum Betrieb einer elektrostatischen Farbspritzanlage.

Die Zylinder 10 und 12 sind an ihrer Schubseite über eine Leitung 23 bzw. eine Leitung 17 an ein Umsteuerventil 18 angeschlossen, das seinerseits über eine Druckleitung 19 eingangsseitig mit der Pumpe 16 verbunden ist. Die der Schubseite entgegengesetzten Seiten der Zylinder 10 und 12, als Arbeitsseiten bezeichnet, sind über eine Leitung 22 miteinander verbunden. Die Arbeitsseiten der Zylinder 10 und 12 sowie die Leitung 22 sind mit einer vorbestimmten Menge Hydrauliköl gefüllt, so daß, da dieses als inkompressibel angesehen werden kann, die Schubbewegung eines Kolbens auf den anderen Kolben übertragen wird.

Das von der Pumpe 16 über die Druckleitung 19 dem Umsteuerventil 18 zugeführte Drucköl kann, je nach der Schaltstellung des Umsteuerventils, entweder über die Leitung 23 dem Zylinder 10 oder über die Leitung 17 dem Zylinder 12 zugeführt werden. Die jeweils andere Leitung wird durch das Umsteuerventil 18 mit einer Rückleitung 21 verbunden, die zum Behälter 20 führt.

Das in Fig. 3 dargestellte Umsteuerventil 18 besteht aus einem Drehschieber 72, der mittels Elektromagneten 74 und 76 in seine beiden Schaltstellungen geschaltet werden kann, in denen die Kanäle 73 die zuvor beschriebenen Verbindungen herstellen. Wird der Elektromagnet 76 erregt, so schaltet, wie in Fig. 3 dargestellt, das Umsteuerventil 18 in diejenige Stellung, in welcher die Leitung 23 an die Druckleitung 19 angeschlossen 1st und die Leitung 17 an die Rückleitung 21. Bei erregtem Elektromagneten 74 führt der Drehschieber 72 im Uhrzeigersinn eine Drehbewegung um 90° aus, so daß nun die Druckleitung 19 und die Leitung 17 einerseits und die Rückleitung 21 und die Leitung 23 anderer-

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seits miteinander verbunden sind. In der einen Ventilstellung ist somit die Arbeitsseite des Zylinders 10 an die Pumpe 16 angeschlossen und gleichzeitig die Arbeitsseite des Zylinders 12 an die Rückleitung 21, während in der anderen Ventilstellung die Arbeitsseite des Zylinders 12 an der Druckleitung liegt und die Arbeitsseite des Zylinders 10 mit der Rückleitung verbunden ist.

Für die Steuerung der Umkehrbewegung der Kolben 11 und 13 zur entsprechenden Umsteuerung der Vorschubbewegung des Arbeitszylinders 14 befindet sich an der Kolbenstange des Kolbens 11 des Zylinders 10 ein Bügel 43 mit einer auf diesem verstellbarer parallel zur Kolbenstange angeordneten Steuerschiene 42. Die Steuerschiene 42 ist aus einem nichtmagnetischen Werkstoff von geringer Masse ausgebildet, infolge ihres U-förmigen Querschnittes sehr biegesteif und mitteis einer Klammer 45 am Bügel 43 befestigt. Zwei magnetische Schaltstücke 38 und 40 sind an der offenen Seite der Steuerschiene 42 verstellbar angeordnet und können, beispielsweise durch Stellschrauben, in einer bestimmten Lage fixiert werden.

Unmittelbar benachbart zu der Bewegungsbahn der Schaltstücke 38 und 40 ist in einer vorbestimmten Lage ein Magnetschalter 36 vorgesehen, dessen einer Pol mit einer Wechselstromguelle 44 verbunden ist und dessen betatigungsseitige Anschlüsse mit den Elektromagneten 74 und 76 verbunden sind, deren zweite Anschlüsse an den anderen Pol der Wechselstromguelle 44 angeschlossen sind. Der Magnetschalter 36 ist mit Magneten versehen, die einen Umschaltvorgang auslösen, sooft eines der Schaltstücke 38 oder 40 am Magnetschalter 36 vorübergeführt werden. Der Hub des Kolbens 11 und somit auch des Kolbens 13 ist somit durch den Abstand der Schaltstücke 38 und 40 auf der Steuerschiene 42 bestimmt. Wenn gemäß der Darstellung in Fig. 2 der Elektromagnet 76 erregt ist und der Kolben 11 durch Zufuhr von Drucköl von der Schubseite des Zylinders 10 her beaufschlagt wird, erfolgt der Umschaltvorgang zur Umkehr der Kolbenbewegung, sobald das Schaltstück 40 die Position des Magnetschalters 36 erreicht. Nun wird, wie zuvor beschrieben, der Magnetschalter 36 vom Elektromagneten 76 auf den

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Elektromagneten 74 umgeschaltet, wodurch der Drehschieber 72 des Umsteuerventils 18 verstellt und die Druckölzufuhr auf den Zylinder 12 umgeschaltet wird; gleichzeitig wird die Schubseite des Zylinders IO mit der Rückleitung 21 zum Behälter 20 Nun folgt unter der Wirkung des von der Arbeitsseite des Zylinders 13 über die Leitung 22 zugeführten UIs der Rückhub des Kolbens 11, bis das Schaltstück 38 den Magnetschalter 36 betätigt und in die '' in Fig. 2 gezeigte Ausgangslage zurückschaltet.

Splange sich in den Arbeitsseiten der Zylinder 10 und 12 und in der Leitung 22 ein konstantes Volumen einer inkompressiblen Flüssigkeit befindet, werden entsprechend der zuvor beschriebenen Wirkungsweise die Bewegungen des einen Kolbens in gegenläufige Bewegungen des anderen Kolbens mit genau gleichem Hub umgewandelt, derart, daß die Kolbenverschiebungen synchron gegenläufig stattfinden. Nach längerer Betriebszeit können jedoch infolge Abnützung der Dichtflächen der Kolben 11 und 13 sowie der Zylinder-Innenflächen aus dem Druckraum der Schubseite der Zylinder 10 und 12 geringe ölmengen in die Arbeitsseite der betreffenden Zylinder gelangen, wodurch sich das ölvolumen auf der Arbeitsseite vergrößert. Das gleiche kann auftreten als Folge einer Temperaturerhöhung des Hydrauliköls.

Zur Aufrechterhaltung eines konstanten ölvolumens auf der Arbeitsseite ist ein Ablaßventil 24 vorgesehen, bei dessen öffnung öl durch eine Ablaßleitung 25 in den Behälter 20 abströmt. Die Steuerung der öffnung des Ablaßventils 24, d.h. die öffnungsweite und die Öffnungsdauer, erfolgt in Abhängigkeit von der Lage der Kolben 11 und 13 zueinander; denn deren jeweilige Relativposition ist eine Anzeige dafür, ob das ölvolumen auf der Arbeitsseite zu groß ist und welche ölmenge über das Ablaßventil 24 abgelassen werden muß, um das Sollvolumen zu erreichen. Da die Positionen für die Hubbegrenzung der Kolbenbewegungen mittels der Schaltstücke 38 und 40 einstellbar sind, dient zur automatischen Steuerung des Ablaßventils 24 die Kolbenposition in der Mitte des vorgegebenen Hubes. Zu diesem Zweck ist das

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Ablaßventil 24 einerseits an die Wechselstromquelle 44 angeschlossen (Fig. 2) und mit der anderen Seite über zwei Magnetschalter 26 und 3O mit: dem zum Elektromagneten 76 führenden Anschluß des Magnetschalters 36 verbunden. Das Ablaßventil 24 ist als elektromagnetisches Ventil ausgebildet und Öffnet bei Erregung seines Magneten. Die Magnetschalter 26 und 30 werden in Abhängigkeit von der jeweiligen Lage der Kolben 11 bzw. 13 betätigt, indem normalerweise jeweils einer der Magnetschalter offen und der andere geschlossen ist, und mit dem Durchlauf der Kolben durch ihre Mittellage der geöffnete Schalter schließt und der geschlossene Schalter öffnet.

Ist der gegenläufige Synchronlauf der Kolben 11 und 13 durch die vorher beschriebenen Ursachen gestört, weil das ölvolumen auf der Arbeitsseite sich vergrößert hat, so sind, da die beiden Kolben nicht gleichzeitig ihre Mittellage durchlaufen, die Schalter 26 und 30 für eine bestimmte Zeit gleichzeitig geschlossen und bewirken die kurzseitige öffnung des Ablaßventils 24. Dieser Vorgang wiederholt sich aufeinanderfolgend, jeweils mit Durchgang der Kolben durch ihre Mittellage, so oft, bis das Ölvolumen auf der Arbeitsseite genügend verringert ist und seinen Normalwert wieder erreicht hat.

Zum Schutz der Zylinder gegen Verschmutzung durch Umgebungseinflüsse kann, wie in Fig. 1 für den Zylinder 12 dargestellt, eine Ummantelung 34 vorgesehen und vorzugsweise an der Kolbenstange des Kolbens 13 befestigt werden. An dieser Ummantelung 34 befindet sich eine Magnetschiene 32, welche in engem Abstand zum Magnetschalter 30 geführt ist und diesen betätigt, sobald der Kolben in seiner Abwärts-Vorschubrichtung die Mittellage erreicht; nun bleibt der Magnetschalter 30 unter der Einwirkung der Magnetschiene 30 so lange geschlossen, bis er während des nächsten Aufwärtshubes erneut seine mittlere Lage durchläuft.

Am Bügel 43 und parallel zur Steuerschiene 42 ist eine weitere Magnetschiene 28 angeordnet, die in entsprechender Weise den

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Magnetschalter 26 betätigt, sobald der Kolben 11 während seines Aufwärtshubes die Mittellage durchläuft, und desgleichen öffnet der Magnetschalter 26 erst dann wieder, wenn der Kolben 11 auf seinem Arbeitsweg wiederum die Mittellage erreicht.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Anordnung erläutert.

Die Pumpe 16 fördert Drucköl durch die Druckleitung 19 zum Umsteuerventil 18. Angenommen, dieses ist für die Aufwärtsbewegung des Kolbens 13 so eingestellt, daß das Drucköl über die Leitung 17 der Schubseite des Zylinders 12 zugeführt wird, während die Leitung 23 vom Zylinder 10 mit der Rückleitung 21 zum Behälter 20 verbunden ist. Infolge der Aufwärtshubbewegung des Kolbens 13 wird das auf dessen Arbeitsseite befindliche öl über die Leitung 22 in die Arbeitsseite des Zylinders 10 gepumpt. Hierbei ist der Druck in der Schubseite des Zylinders 12 höher als in der Arbeitsseite, und infolgedessen gelangt, wie angenommen wird, aus der Schubseite des Zylinders 12 am Kolben 13 vorbei öl in die Arbeitsseite, also in den Bereich des konstanten ölvolumens.

Unter der Wirkung der Druckerhöhung in der Arbeitsseite des Zylinders 12 wird das öl durch die Leitung 22 in die Arbeitsseite des Zylinders 10 gepumpt, der Kolben 11 abwärts bewegt und dadurch das in der Schubseite des Kolbens 11 befindliche öl über die Leitung 23 und die Rückleitung 21 in den Behälter gepumpt. Mit Beginn dieser Hubbewegung der Kolben 13 und 11 befindet sich der Kolben 13 in seiner untersten Lage, die durch die Stellung des magnetischen Schaltstücks 40 auf der Steuerschiene 42 benachbart zum Magnetschalter 36 definiert ist, während gleichzeitig die Magnetschiene 32 auf den Magnetschalter 30 beginnend wirksam ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Kolben 11 im oberen Endpunkt seines Hubweges im Zylinder 10, also in derjenigen Lage, in welcher die Magnetschiene 28 auf den Magnetschalter 26 wirksam ist. Der Drehschieber 72 des

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Umsteuerventils 18 ist in der Stellung "Elektromagnet 74 eingeschaltet", in welcher die Leitung 17 an die Druckleitung 19 angeschlossen ist.

Sobald der Kolben 11 seine mittlere Stellung erreicht, gelangt die Magnetschiene 28 außerhalb des Bereiches des Magnetschalters 26, der infolgedessen nun Öffnet, in gleicher Weise verläßt, sobald der Kolben 13 seine Mittellage erreicht, die Magnetschiene 32 den Bereich des Magnetschalters 30, der nun schließt. Es sei angenommen, das öffnen des Magnetschalters 26 und das Schließen des Magnetschalters erfolgen zur genau gleichen Zeit, dann werden keine besonderen Vorgänge ausgelöst, und die Vorschubbewegungen der Kolben 13 und 11 werden fortgesetzt. Wenn der Kolben 11 seine· unterste Stellung erreicht, betätigt das Schaltstück 38 - durch welches die Endlage des Kolbens 11 definiert ist - den Magnetschalter 36, welcher nun den Elektromagneten 76 einschaltet (Fig. 2) und dadurch die Umschaltung des Umsteuerventils 18 auslöst. Damit werden die Kolbenbewegungen umgesteuert, und das von der Pumpe 16' zugeführte Drucköl gelangt nun über die Druckleitung 19 und die Leitung 23 zur Schubseite des Zylinders 10, während das in der Schubseite des Zylinders 11 befindliche öl über die Leitungen 17 und 21 in den Behälter 20 zurückströmt. Die Magnetschiene 28 macht die nun einsetzende Aufwärtsbewegung des Kolbens 11 mit, und die gleichzeitige Abwärtsbewegung des Kolbens 13 wird auch auf die Magnetschiene 32 übertragen.

Ist infolge einer Undichtigkeit am Umfang eines Kolbens das ölvolumen in der Arbeitsseite der beiden Zylinder und der Leitung 22 größer geworden, so erreicht der.Kolben 13 während seines Abwärtshubes seine Mittelstellung, bevor der Kolben 10 bei seiner Aufwärtsbewegung die halbe Hublänge durchlaufen hat. Die Folge ist, daß die Magnetschiene 32 den Magnetschalter 30 schließt, bevor der Magnetschalter 26 durch die. Magnetschiene 28 geöffnet wird. Bei geschlossenem Magnetschalter 30 und noch nicht geöffnetem Magnetschalter 26 wird aber, wie aus dem Schaltplan nach

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Pig. 2 erkennbar ist, das Ablaßventil 24 geöffnet, und zwar für diejenige Zeit, bis der Magnetschalter 26 öffnet und dadurch der Erregungsstromkreis für das Ablaßventil 24 unterbrochen ist. Es wird bemerkt, daß die Ablaßleitung 25 einen nur sehr geringen Querschnitt hat, so daß nur eine sehr geringe ölmenge abströmen kann.

Die Folge der Verringerung des Volumens in der Arbeitsseite der Zylinder ist, daß die Abwärtsbewegung des Kolbens 13 vorübergehend verzögert wird, so daß nunmehr der gegenläufige synchrone Lauf beider Kolben 11 und 13 wieder hergestellt ist. Sobald der Kolben 11 auf seinem Aufwärtshubweg seine mittlere Lage erreicht, bewirkt die Magnetschiene 28 das öffnen des Magnetschalters 26, so daß das Ablaßventil wieder schließt. Die Steuerung des Ablaßventils 24 bei zu großem ölvolumen in der Arbeitsseite erfolgt also jeweils nur während"der abwärts gerichteten Hubbewegung des Kolbens 13 und der gleichzeitigen Aufwärts-Hubbewegung des Kolbens 11.

In der bereits beschriebenen Weise wird die Aufwärtsbewegung des Kolbens 11 beendet, sobald das Schaltstück 40 den Magnetschalter 36 erreicht und dadurch die Umschaltung des Umsteuerventils 18 aus der in Fig. 3 gezeigten Lage auslöst. Nun schließt sich in der gleichen Aufeinanderfolge der Vorgänge der nächste Arbeitstakt an.

Wenn es erwünscht ist, das Volumen in der Arbeitsseite der Zylinder 10 und 12 und der Leitung 22 während der Abwärtsbewegung des Kolbens 11 zu verringern, also bei erregtem Elektromagneten 74, so braucht lediglich der Stromkreis zur Erregung der Magnetschalter 26 und 30 sowie des Ablaßventils 24 anstelle des ErregungsStromkreises für den Elektromagneten 76 in den Erregungsstromkreis für den Elektromagneten 74 gelegt zu werden. Soll hingegen die beschriebene Korrektur des ölvolumens während beider Hubbewegungen stattfinden, so ist der Erregungsstromkreis für die Magnetschalter 26 und 30 sowie das Ablaßventil 24 unter überbrückung der Erregungsstromkreise für die Elektromagneten 74 und 76 un-

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mittelbar an die WeGhselstromguelle 44 zu legen.

Wenn sieh in der Arbeitsseite der Zylinder IO und 12 und der Leitung 22 nicht mehr, sondern weniger ölvolumen befindet als für den synchronen Gegenlauf der beiden Kolben 11 und. 13 er-. forderlich, so ist die Folge, daß der Kolben 11 bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 13 voreilt, was sich darin ausdrückt, daß er die Mittelstellung frühe? erreicht als der Kolben 13. Zu diesem Zweck ist gemäß der Ausführung nach den Eign, 6 und 7 zwischen der Druckleitung 19 und der Leitung 22 ein vorzugsweise elektromagnetisch betätigbares Ventil 27 angeordnet. Mit der öffnung des Ventils 27 kann Drucköl aus der Druckleitung 19 in die Leitung 22 gelangen. Bei dieser Ausführungsform haben außerdem die Magnetschalter 26 und 30 zusätzliche Schalter, die gemäß Fig. 7 normalerweise geöffnet bzw. geschlossen.sind, also jeweils den umgekehrten Schaltzustand haben wie die in der ersten Ausführungsform allein vorgesehenen Magnetsehalter 26 und 30. Diese zusätzlichen Schalter sind in Reihe mit dem Elektromagneten für das Ventil 27 in den Erregungsstroiakreis für den Elektromagneten 74 geschaltet, wie in Fig. 7 dargestellt.

Die Arbeitsweise dieser Alternativanordnung ist die folgende: Bei eingeschaltetem Elektromagneten 74 findet die Abwärtsbewegung des Kolbens 11 statt, und der zusätzliche Schalter des Magnetschalters 30 ist geöffnet, während der zusätzliche Schalter des Magnetschalters 26 geschlossen ist, entsprechend der Stellung der Magnetsehienen 28 und 32. Eilt, unter Berücksichtigung der gegenläufigen Hubbewegung, der Kolben 11 der Hubbewegung des Kolbens 13 nach, so befindet sieh in den Arbeitsseiten der Zylinder 10 und 12 und in der Leitung 22 zu wenig öl. Sobald^ die Magnetschiene 32 den Magnetschalter 30 erreicht, schließt dessen zusätzlicher Schalter, während der zusätzliche Schalter des Magnetschalters 26 noch geschlossen bleibt, da die Magnetschiene 28 den Bereich des Magnetschalters 26 noch nicht verlassen hat. Infolgedessen wird das Ventil 27 geöffnet und ermöglicht den Durchfluß von Drucköl aus der Druckleitung 19 in

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die Leitung 22_f und »war so lange, bis der leiben XX seine Stellung erreicht hat und die Magnetschiene 28 den Schalter 26 verläßt, wodurch der zusätzliche schalte?.effntt (fif*·.¹?) un4-das Ventil 27 abschaltet.

das öffnen des Ventils 27 nur während des AwIwSitshubes. 4«#

13 stattfinden, soll, wird da» Ventil 17 iwLsejien die· ■.■ 22 und die Leitung 17 gelegt» da die ietitejpe wä,b«tP<l " ' dieser Fhase unter Druc?k steht. Seil andererseits 'die des OlvQluwens in der Arbeite sei te während 4er des Kplbens 1I durchgeführt werden, so ist der HtftOflfo?«*· der zusätzlichen Schalter der Hagnetachalter 26 und 30 sowie der ErregungsStromkreis für das ventil 27 in. Φ^ά lirtgunfsetrojnkreis des Elektromagneten 76 zu legen» wie in F.ig,'-7, dargestellt ist, in gleicher Weise, wie anhand des ersten Atttfihrungafeei» ■ spiels 'erläutert, kann die Korrektur des ölvplupens tM'Sinne eines Zuflusses aus der Druckleitung auch während beider Hub™ phasen der Kolben ii und 13 ausgeführt werden *, ■ indem die iu* sätzlichen Schalter der Magnetschalter 26. und 30 sowie 4er Magnet für das Ventil 27 in einen unmittelbar ai». die Wi><?ht«lstrom»' quelle 44 angeschlossenen Stromkreis gelegt werden*

Mit der in den Fign. 8 und 9 dargestellten weiteren Ausführungsform kann während der Aufwärtsbewegung des Kolbens H ein ölübers.chuß in der Arbeitsseite der Zylinder 10 \jnd 12 abgelassen und während der Abwärtsbewegung des Kolbens Ii eine Volumenverringerung in der Arbeitsseite der zylinder IQ· und 12 ausgtgli* chen werden. Wie Fig. 8 zeigt, ist bei dieser AusführuBfSform. ein Ventil 29 zwischen den Leitungen 22 und 23 angeordnet, das, wenn es geöffnet ist, je nach Druckgefälle den Durchfluß in beiden Richtungen gestattet. Bei dem Ventil 29 kann es sich um ein elektromagnetisch oder hydraulisch betätigbares Ventil handeln, welches mit Erregung der Spule bzw. Zufuhr eines Steuerdrucks gegen Federkraft öffnet. ■ .

D4e Magnetschalter 26 und 30 weisen, wie bei der Ausführung

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nach Fig. 7, ebenfalls je einen Zusatzschalter auf, wobei die > Magnetschalter selbst einerseits und die Zusatzschalter andererseits in zwei parallelen Stromkreisen für den ErregungsStromkreis des Ventils 29 liegen und andererseits mit den ErregungsStromkreisen der Elektromagneten 74 bzw. 76 verbunden sind. Dadurch ist gewährleistet, daß der Abfluß von überschüssigem öl aus der Arbeitsseite der Zylinder nur während der'Aufwärtsbewegung des Kolbens 11 und die Ergänzung von fehlendem ölvolumen nur während der Abwärtsbewegung des Kolbens 11 stattfinden kann.

Wenn eine Umkehrung dieser Verhältnisse erwünscht ist, der Ablaß überschüssigen ölvolumens aus der Arbeitsseite· also nur bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 11 und umgekehrt die Ergänzung fehlenden ölvolumens nur bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens stattfinden soll, so sind im Schaltplan nach Fig. 9 die Verbindungen des Erregungsstromkreises für.das Ventil 29 mit den Erregungsstromkreisen für die Elektromagneten 74 und 76 zu vertauschen; zusätzlich kann das Ventil 29 zwischen die Leitungen 22 und 17 gelegt werden.

Wenn eine Veränderung -des wirksamen Hubes des Arbeitszylinders 14 erwünscht ist, beispielsweise der Hub verringert werden soll, so brauchen nur die Schaltstücke 38 und 40 auf der Steuerschiene 42 um den gleichen Betrag zur Mitte zu, d.h. zum Magnetschalter 36, verstellt zu werden. Die Funktionsweise der vorher, beschriebenen Anordnungen wird davon nicht beeinflußt. Zur Vereinfachung einer solchen Veränderung ist es zweckmäßig, eine Mehrzahl Steuerschienen 42 mit unterschiedlich positionierten Schaltstücken 38 und 40, dem jeweils gewünschten Arbeitshub entsprechend, vorrätig zu halten, die auf einfache Weise austauschbar sind, da sie nur mittels einer Klemmverbindung am Bügel 43 befestigt sind. Derartige auswechselbare Steuerschienen 42 am Bügel 43 bieten außerdem Möglichkeiten für weitere Funktionen, die durch zusätzliche Schaltstücke an der Steuerschiene 42 im Zusammenwirken mit entsprechenden Schaltern ausgelöst werden können.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Hydraulischer Reversierantrieb, mit zwei gegenläufig betriebenen, wechselweise umsteuerbaren Arbeltszylindern, deren der Druckzufuhr abgewandte Seiten miteinander verbunden und als geschlossenes Drucksystem mit vorgegebenem Volumen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene Drucksystem zur selbsttätigen Konstanthaltung des vorgegebenen Volumens durch AbIaB von überschüssigem bzw. durch Zufuhr von fehlendem Strömungsmittel mittels eines Ventils (24; 27; 29) mit einer drucklosen oder einer unter hydraulischem Druck stehenden Leitung (25; 19, 17, 23) verbindbar ist und daß im Erregungsstromkreis dieses Ventils (24; 27; 29) in Reihe geschaltete, von der Kolbenbewegung der Zylinder (10, 12) gesteuerte Schalter (26, 30) liegen, welche jeweils mit Erreichen der Kolbenhubmitte entgegengesetzt umgeschaltet werden.
2. Hydraulischer Reversierantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene Drucksystem über ein Ablaßventil (24) mit einer zum Behälter (20) führenden Ablaßleitung (25) verbindbar ist.
3. Hydraulischer Reversierantrieb nach den Ansprüchen 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene Drucksystem sowohl über ein Ablaßventil (24) mit einer zum Behälter (20) führenden Ablaßleitung (25) als auch über ein weiteres Ventil (27) mit der Druckleitung der Pumpe (16) verbindbar ist.
4. Hydraulischer Reversierantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene Drucksystem über das Ventil (27) nur mit der Druckleitung (17; 23) für den einen der beiden Arbeitszylinder (12; 10) verbindbar ist.
5. Hydraulischer Reversierantrieb nach den Ansprüchen 1 bis LE 971 008

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4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (26, 30) im ErregungsStromkreis des Ablaßventils (24) liegen und jedem der Schalter ein zu diesem entgegengesetzt betätigter Zusatzschalter vorgesehen ist, welche Zusatzschalter ebenfalls entgegengesetzt umgeschaltet werden und im Erregungsstromkreis des weiteren, das geschlossene Drucksystem mit einer Druckleitung (19; 17; 23) verbindenden Ventils (27) liegen.
6. Hydraulischer Reversierantrieb nach den Ansprüchen 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregungsstromkreis jedes Ventils (24; 27; 29) an den Erregungsstromkreis jeweils nur eines der beiden Elektromagneten (74, 76) des Umsteuerventils (18) angeschlossen ist.
7. Hydraulischer Reversierantrieb nach den Ansprüchen 5 und

6, dadurch gekennzeichnet, daß für den Ablaß von überschüssigem und die Zufuhr von fehlendem Strömungsmittel ein gemeinsames Ventil (29) angeordnet und in eine Verbindungsleitung zwischen den beiden Seiten eines der Zylinder (10) geschaltet ist, wobei die Schalter (26, 30) und die Zusatzschalter je parallele Erregungsstromkreise für dieses Ventil (29) bilden, die an den Erregungsstromkreis je eines der beiden Elektromagneten (74, 76) des Umsteuerventils (18) angeschlossen sind.
8. Hydraulischer Reversierantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter als von einer mit der Kolbenstange verbundenen Magnetschiene (28, 32) berührungsfrei betätigbare Magnetschalter (26, 30) ausgebildet und zu der zugeordneten Magnetschiene derart justiert sind, daß diese mit Erreichen bzw. Verlassen der Kolbenhubmitte umschaltend wirksam ist.
9. Hydraulischer Reversierantrieb nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenhubbegrenzung

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durch verstellbare Schaltstücke (33, 40) derart einstellbar ist, daß die Schaltstücke jeweils gleiche Abstände zu dem die Kolbenhubmitte kennzeichnenden Magnetschalter (26) aufweisen.

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