DE2309407A1

DE2309407A1 - Einrichtung zur versorgung eines arbeitszylinders mit druckfluessigkeit, insbesondere fuer schwingungserzeuger

Info

Publication number: DE2309407A1
Application number: DE19732309407
Authority: DE
Inventors: Louis Martin
Original assignee: Poclain SA
Current assignee: Poclain SA
Priority date: 1972-02-24
Filing date: 1973-02-24
Publication date: 1973-08-30
Also published as: FR2172861A1; US3916768A; JPS4898855A; GB1382764A; FR2172861B1; BE795282A; BR7301298D0; AR195593A1; ES411776A1; IT979171B

Description

A 33 457

SOCIETE ANONYME POCLAIli

60330 LE PLESSIS BELLEVILLE
FEANKBEICH

Einrichtung zur Versorgung eines Arbeitszylinders mit Druckflüssigkeit, insbesondere für Schwingungserzeuger.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Versorgung eines Arbeitszylinders mit Druckflüssigkeit, wobei ein Kolben beweglich in den Zylinder eingesetzt ist und gemeinsam mit dem letzteren wenigstens eine Arbeitskammer begrenzt, insbesondere für Schwingungserzeuger.

Auf dem Gebiet der Druckflüssigkeiten verwendenden Mechanismen, insbesondere hydraulischen Mechanismen, sind bereits Einrichtungen zur Regelung der Stellung eines Körpers mit Hilfe eines Hydraulikzylindern bekannt. Die einmal bewirkte Regelung wird hierbei wenigstens vorübergehend aufrechterhalten.

Andererseits sind auf einem anderen Gebiet Schwingungserzeuger bekannt, die insbesondere für Untersuchungen über Materialermüdung verwendet werden.

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Die Erfindung beabsichtigt, eine Einrichtung zur Versorgung .eines Arbeitszylinders mit Druckflüssigkeit vorzuschlagen, bei der eine Versorgung bei periodischer Bewegung realisiert wird "und die die Ausbildung eines Schwingungserzeuger unter Verwendung eines mit Druckflüssigkeit gespeisten Arbeitszylinders gestattet. Die Erfindung greift hierbei zum Teil auf die bekannte Technik für die Regelung bzw. Steuerung der Stellung eines Körpers zurück, schlägt jedoch eine Einrichtung vor, die im Bezug auf diesen Stand der Technik neu ist.

Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs genannten Art sind, um eine abwechselnde, automatische Versorgung des Arbeitszylinders zu ermöglichen, gemäß der Erfindung folgende Merkmale vorgesehen:

a) Mittel zum Rückstellen des Kolbens des Arbeitszylinders, wobei diese Mittel mit dem Kolben gekuppelt sind und auf den Kolben eine Gegenwirkung ausüben, die der Wirkung einer in der Arbeitskammer enthaltenen, geeigneten Druckflüssigkeit entgegengerichtet ist;

b) ein Flüssigkeits- Vorratsbehälter;

c) eine Quelle für Druckflüssigkeit;

d) ein Verteiler mit zwei Endstellungen;

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e) erste, zweite und dritte Leitungen, die jeweils den Verteiler mit der Arbeitskammer, mit dem Vorratsbehälter und mit der Quelle für Druckflüssigkeit verbinden, wobei der Verteiler in seiner ersten Endstellung eine Verbindung zwischen der ersten und der dritten Leitung herstellt und die zweite Leitung von seinem Niveau absperrt, während er in seiner zweiten Endstellung eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Leitung herstellt und die dritte Leitung von seinem Niveau absperrt;

f) ein Umlaufmotor für Flüssigkeit, der mit dem Verteiler gekuppelt ist;

g) eine vierte Leitung, die die Saugseite des Umlaufmotors mit der Quelle für Druckflüssigkeit verbindet;

h) ein Durchflußbegrenzer, der eine Blende bildet und in der vierten Leitung angeordnet ist;

i) eine fünfte Leitung, die die Druckseite des Umlaufmotors mit dem Flüssigkeits- Vorratsbehälter verbindet;

j) der Verteiler weist außerdem eine dritte Stelle auf, die eine Zwischenstellung zwischen den beiden Endstellungen des Verteilers einnimmt und der die Absperrung der ersten ' Leitung von seinem Niveau entspricht, wobei ein Ausgleichsbzw. Entlastungsventil in der fünften Leitung zwischen dem Flüssigkeits- Vorratsbehälter und der Druckseite des Umlaufmotors angeordnet ist; 309835/0568

k) eine sechste Leitung verbindet die erste Leitung mit dem zwischen dem Umlaufmotor und dem Ausgleichs- bzw. Entlastungsventil befindlichen Teil der fünften Leitung, während ein Rückschlagventil in der sechsten Leitung angeordnet ist und den Flüssigkeitsdurchtritt von der fünften Leitung zur ersten Leitung gestattet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist außerdem noch eine siebente Leitung vorgesehen, die die erste Leitung mit der Quelle verbindet, während ein weiteres Rückschlagventil in der siebenten Leitung angeordnet ist und den Flüssigkeitsdurchtritt von der ersten Leitung zur Quelle gestattet.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die siebente Leitung mit der Quelle verbunden ist, während sie an den zwischen der Quelle und dem Durchflußbegrenzer liegenden Teil der vierten Leitung angeschlossen ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können außerdem ein Speicher für Druckflüssigkeit sowie eine achte Leitung vorgesehen sein, die den Speicher pit der Flüssigkeitsquelle verbindet und ferner kann ein weiterer Verteiler mit zwei Stellungen in der achten Leitung angeordnet sein, der in seiner ersten Stellung eine Verbindung zwischen dem Speicher für Druckflüssigkeit und der Flüssigkeitsquelle herstellt, während er in seiner zweiten Stellung den Teil der achten Leitung, der an den Speicher für

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Druckflüssigkeit angeschlossen ist, von seinem Niveau absperrt.

Vorzugsweise ist der eine Blende bildende Durchflußbegrenzer mit einer an sich bekannten Vorrichtung zur Durchflußmengenregelung versehen.

Es kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn die zweite Leitung mit dem Flüssigkeits- Vorratsbehälter verbunden ist, wobei sie an die fünfte Leitung angeschlossen ist.

Als Verteiler kann vorteilhafterweise ein an sich bekannter rotierender Verteiler verwendet werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorzugsweise darin bestehen, daß der Arbeitszylinder ein einfach wirkender Zylinder ist und lediglich eine einzige Arbeitskammer aufweist, wobei ein elastisches Element zwischen dem Kolben und dem Arbeitszylinder angeordnet ist und eine Gegenwirkung ausübt, die der Wirkung der in der Arbeitskammer enthaltenen, geeigneten Druckflüssigkeit entgegengerichtet ist.

Eine im Rahmen d°v Erfindung liegende Einrichtung kann aber auch in äer Weise^ausgebildet sein, daß der Arbeitszylinder ein doppelt wirkender Zylinder ist und eine Kolbenstange mit dem Kolben des Zylinders gekuppelt ist, wobei der Kolben im Zylinderinneren eine Kammer mit großem Nutzquerschnitt und eine Kammer mit kleinem Nutzquorschnitt begrenzt und die Kolbenstange wenigstens teilweise in der Kammer mit dem kleinen Nutz-

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querschnitt enthalten ist, und daß die Kammer mit dem großen Nutζquerschnitt die Arbeitskammer bildet und die Kammer mit dem kleinen Nutzquerschnitt mit einer Quelle für Druckflüssigkeit über eine neunte Leitung verbunden ist, während die in der Kammer mit dem kleinen Nutzquerschnitt enthaltene, geeignete Druckflüssigkeit die Mittel zum Rückstellen bildet.

Hierbei kann es ferner günstig sein, daß die Quelle für Druckflüssigkeit, an die die dritte Leitung angeschlossen ist, und die Quelle für Druckflüssigkeit, an die die neunte Leitung angeschlossen ist, durch eine einzige Pumpe gebildet sind.

Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit, daß die Quelle für Druckflüssigkeit, an die die dritte Leitung angeschlossen ist, durch einen Speicher für Druckflüssigkeit gebildet ist, und daß die Quelle für Druckflüssigkeit, an die die neunte Leitung angeschlossen ist, durch eine Pumpe gebildet ist.

Schließlich kann eine weitere Ausführungsform im Rahmen der Erfindung darin bestehen, daß der Arbeitszylinder ein doppelt wirkender Zylinder ist und eine Kolbenstange mit dem Kolben dieses Zylinders gekuppelt ist, wobei der Kolben im Zylinderinneren eine Kammer mit großem Nutzquerschnitt und eine Kammer mit kleinem Nutzquerschnitt begrenzt und die Kolbenstange wenigstens teilweise in der Kammer mit dem kleinen Nutzquerschnitt enthalten ist, und daß die Kammer mit dem kleinen Nutzquerschnitt die Arbeitskammer bildet und die Kammer mit dem großen Nutzquerschnitt mit einer Quelle für Druckflüssigkeit

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über eine zehnte leitung verbunden ist, während die in der Kammer mit dem großen Nutzquerschnitt enthaltene, geeignete Druckflüssigkeit die Mittel zum Rückstellen bildet, und wobei ferner vorgesehen sein kann, daß außerdem ein elastisches Element zwischen dem Zylinder und dem Kolben angeordnet ist und eine Gegenwirkung ausübt, die zu der Wirkung der in der Kammer mit dem großen Nutζquerschnitt enthaltenen Flüssigkeit entgegengerichtet ist.

Hierbei kann vorzugsweise weiterhin die Quelle für Druckflüssigkeit, an die die dritte Leitung angeschlossen ist, und die Quelle für Druckflüssigkeit, an die die zehnte Leitung angeschlossen ist, durch eine einzige Pumpe gebildet sein.

Zum näheren Verständnis der Erfindung, ihrer Weiterbildungen und ihrer Vorteile dient die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung;

die Fig.2u.5 jeweils weitere, vereinfachte schematische Darstellungen der Einrichtung gemäß Fig. 1 und zwar bei einer ersten bzitf. bei einer zweiten Endstellung des ersten Verteilers;

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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit der Einrichtung gemäß Fig. 1 bis 3;

Fig. 5 eine v/eitere schematische Darstellung der Einrichtung gemäß Fig. 1, die in Übereinstimmung mit der Erfindung in vorteilhaften/eise ergänzt ist;

Fig. 6 eine Schnittansicht einer Einzelheit der Einrichtung gemäß Fig. 5 und

die Flg. 7i 8 u. 9 in schematischer Darstellung jeweils weitere

mögliche Ausführungen erfindungsgemäßer Einrichtungen, die sich in gewissen Einzelheiten von der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung unterscheiden.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung weist einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder 1 auf, der einen Kolben 2 und eine Kolbenstange 3 enthält. Eine Kammer 4, in die die Kolbenstange 3 hineinragt, besitzt einen Nutzquerschnitt, der als kleiner Nutzquerschnitt bezeichnet werden soll und der unterhalb desjenigen Nutzquerschnittes liegt, der als großer Nutzquerschnitt bezeichnet werden soll und der einer entgegengesetzt angeordneten Kammer 5 zugeordnet ist. Ein Körper 6 ist mit einer Lagerung 7 versehen, mittels derer sowie mittels eines Keilbolzens 8 oder dergleichen der Körper 6 mit der Kolbenstange 3 befestigt ist.

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Die Einrichtung v/eist ferner noch einen Flüssigkeitsbehälter 9 und eine Pumpe 10 auf, die saugseitig über eine Leitung 11 mit dem Behälter 9 in Verbindung steht. Eine Leitung 12 verbindet die Druckseite der Pumpe 10 mit der Kammer 4 mit kleinem Nutzquerschnitt.

Ein erster Verteiler 13 mit zwei Endstellungen ist an Leitungen 14_t 15 und 16 angeschlossen und iber eine an sich bekannte Bewegungs- Übertragungsvorrichtung 17_f von der ein Ausführungsbeispiel aus Fig. 4 ersichtlich ist, mit einem Umlaufmotor 18 verbunden. Der Verteiler 13 steht über die Leitung 14 mit der Kammer 5 mit großem Nutzquerschnitt in Verbindung, ferner über die Leitung 15 mit dem Flüssigkeitsbehälter 9 und über die Leitung 16 mit der Leitung 12. In seiner ersten Endstellung, die sowohl aus Fig. 1 als auch aus Fig. 2 ersichtlich ist, bringt der Verteiler 13 die Leitungen 14 und 16 miteinander in Verbindung und sperrt die Leitung gegen sein Niveau ab, während er in seiner zweiten Endstellung, gemäß Fig. 3, die Leitungen 14 und 15 miteinander verbindet und die Leitung 16 von seinem Niveau absperrt.

Es sind auch noch Leitungen 19 und 20 vorgesehen, die jeweils die Saugseite des Umlaufmotors 18 mit der Leitung 12 und die Druckseite des Umlaufmotors 18 mit dem Flüssigkeitsbehälter 9 verbinden. Ein Durchflußbegrenzer 21, der eine Drosselscheibe bildet, ist in der Leitung 19 angeordnet.

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Der Verteiler 13 kann noch eine dritte Stellung besitzen, die nicht dargeaellt ist und die eine Zwischenstellung zwischen seiner ersten und zweiten Endstellung bildet, wobei dieser Zvischenstellung die Absperrung der Leitung 14 vom Niveau des Verteilers 13 entspricht. Dies gilt für den Fall, daß · es vorteilhaft erscheint, von einer der nachfolgend beschriebenen Ergänzungen, vorzugsweise von beiden Ergänzungen Gebrauch zu machen.

Gemäß einer ersten Ausführungsmöglichkeit wird in der Leitung 20 ein Ausgleiche-bzw. Entlastungsventil 22 angeordnet. Die Leitung 14 wird über eine Leitung 23 mit demjenigen Teil der Leitung 20 verbunden, der zwischen dem Umlaufmotor 18 und dem Ausgleichs- bzw. Entlastungsventil 22 liegt. Ein Rückschlagventil 24, das sogenannte erste Rückschlagventil, ist in der Leitung 23 angeordnet und gestattet einen Flüssigkeitsdurchtritt von der Leitung 20 zur Leitung 14.

Gemäß einer zweiten Ausführungsmöglichkeit verbindet eine Leitung 25 die Leitung 14 mit der Leitung 12. Ein Rückschlagventil 26, das sogenannte zv/eite Rückschlagventil, ist in der Leitung 25 angeordnet und erlaubt einen Flüssigkeitsdurchtritt von der Leitung 14 zur Leitung 12.

Eine Vereinfachung der schematisehen Darstellung gemäß Fig. 1 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Sie besteht darin, daß die Leitung 25 nicht unmittelbar mit der Leitung 12 verbunden ist,

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sondern, daß ein Anschluß der Leitung 25 an denjenigen Teil der Leitung 19 vorgesehen ist, der sich zwischen der Leitung 12 und dem Durchflußbegrenzer 21 bindet. Gleichfalls ist die Leitung 15 mit dein Flüssigkeitsbehälter 9 über die Leitung verbunden, an die die Leitung 15 angeschlossen ist.

In Fig. 4 ist ein an sich bekannter.Verteiler 13 vom umlaufenden Typ dargestellt. Er besteht aus einem zylindrischen Körper 27, in dessen Innerem ein Rotor 28 drehbar untergebracht ist. Der Rotor 28 weist ausgesparte Abschnitte 29 auf, die voneinander durch Vollmaterialabschnitte 30 getrennt sind, und besitzt eine Welle 31, die mit einem Kupplungsflantsch versehen ist. Der Motor 18 besitzt ebenfalls eine Ausgangswelle 33 mit einem Kupplungsflantsch 34 und die beiden Flantsche 32 und 34 sind mittels Gewindebolzen 35 formschlüssig miteinander verbunden. Die Leitungen 14, 15 und 16 sind jeweils im Bereich ihrer Anschlüsse an den umlaufenden Verteiler 13 zweigeteilt in Leitungsabschnitte 14 a, 14 b bzw. 15 a, 15 b bzw. 16 a, 16 b. Es ist festzustellen, daß die Herstellung von Verbindungen für die Leitungen untereinander und die Abtrennung der Leitungen voneinander, wie bereits beschrieben, mittels des in Fig. 4 gezeigten Verteilers vervdrklicht wird. Die aus Fig. 4 ersichtliche Ausführung eines Verteilers ist gewiß vorteilhaft, jedoch stellt sie nicht die einzig und allein wählbare Ausführung dar. Insbesondere könnte auch ein Zuteilschieber mit geradliniger Verschiebbarkeit, der mit einem Kurbelεtangensystem oder mit einer Exzenterscheibe gekuppelt ist, die Funktion erfüllen, die dem Umlaufverteiler 13 zukommt.

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Gemäß. Fig. 5 wird nochmals auf die schematische Darstellung nach Fig. 1 zurückgegriffen, wobei jedoch der nicht regelbare Durchflußbegrenzer 21 jetzt durch einen regelbaren Durchflußbegrenzer 21 a ersetzt ist, und wobei zusätzlich ein unter Druck stehender Flüssigkeitsspeicher 36 vorhanden ist. Hierbei ist eine Leitung mit zwei Abschnitten 37a und 37b vorgesehen. Der Leitungsabschnitt 37a verbindet einen zweiten Verteiler 38 mit dem Speicher 36 und der Leitungsäbschnitt 37b verbindet den Verteiler 38 mit der Leitung 12. Der zweite Verteiler 38 besitzt zwei Stellungen, von denen die erste Stellung der Herstellung einer gegenseitigen Verbindung der Leitungsabschnitte 37a und 37b und die zweite Stellung einer Absperrung der beiden Leitungsabschnitte 37a und 37b vom Niveau des Verteilers 38 entspricht.

In Fig. 6 ist eine Ausführungsmöglichkeit des regelbaren Durchflußbegrenzers 21a, wie an sich bekannt, dargestellt. Die Leitung 19 weist Vorsprünge 39 auf, die den Durchflußquerschnitt reduzieren. Andererseits ist ein eine Blende bildendes Teil verschiebbar in die Leitung 19 eingebaut, wobei das Teil 40 durch eine öffnung 41 mit dazwischen gesetzten Dichtungen 42 in die Leitung 19 eingeführt ist. Das Teil 40 ist teilweise im Durchflußquerschnitt S der Leitung 19 und zwar in Höhe der Vorsprünge 39 angeordnet und reduziert diesen Querschnitt bis zu einer Größe s, die kleiner^sals der Querschnitt S. An die Leitung 19 ist ein Trägerelement 43 angeschweißt, das mit einem Gewinde versehen ist, das Komplementär zu demjenigen einer Schraube 44 ist, die dort eingeführt ist. Die Schraube 44 ist

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mit einem Handrad 45 zu ihrer Drehbewegung versehen. Das eine Ende der Schraube 44 ist in eine Öffnung 46 in dem Teil 40 eingeführt und mit diesem bei dessen Verschiebung mittels zweier Paare von Muttern und Gegenmuttern 47 formschlüssig verbunden.

Eine abermalige Darstellung der Einrichtung gemäß Fig. 1 bringt die Fig. 7, jedoch mit dem Unterschied, daß der hierin gezeigte Arbeitszylinder 101 ein einfach wirkender Zylinder ist. Der im Arbeitszylinder 101 verschiebbar angeordnete Kolben 102 begrenzt mit diesem Zylinder eine einzige Arbeitskammer 105. Die Kolbenstange 103 ist mit dem Kolben 102 be festigt und teilweise in der der Kammer 105 gegenüberliegenden Kammer -104 enthalten. Die Kammern 104 bzw. 105 werden als Kammer.mit kleinem bzw. mit großem Nutzquerschnitt bezeichnet. Innerhalb der Kammer 104 ist zwischen dem Kolben 102 und dem Zylinder eine Feder 106 angeordnet, die eine Gegenwirkung bezüglich der Wirkung einer in der Kammer 105 enthaltenen, ge eigneten Flüssigkeit besitzt. Eine in der Zylinderwandung ausgesparte öffnung 107 verbindet die Kammer 104 mit Atmosphäre. Schließlich ist die der Druckseite der Pumpe 10 zugeordnete Leitung, die mit 112 bezeichnet ist, lediglich an die Leitungen 16, 19 und 25 angeschlossen, dagegen aber nicht an die Kammer 104 mit kleinem Nutzquerschnitt, wie dies gemäß Fig. 1 die Leitung 12 ist, die mit der Kammer 4 in Verbindung steht.

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Die in Fig. 8 dargestellte Einrichtung weist eine Abänderung "bezüglich der Versorgung mit Druckflüssigkeit auf. Eine Pumpe 210 ist über ihre saugseitige Leitung 211 an den Vorratsbehälter 9 angeschlossen sowie über ihre druckseitige Leitung 213 an die Kammer 4. Andererseits ist ein Speicher 236 für Druckflüssigkeit an eine Leitung 237 angeschlossen. Die Leitungen 16 und 25 sind ihrerseits mit der Leitung 237 verbunden und eine Leitung 219 verbindet den Durchflußbegrenzer 21a mit der Leitung 16. Eine Leitung 215 verbindet die Leitung 213 mit dem Vorratsbehälter 9 und ein Aus-gleichs- bzw. Endlastungsventil 214 ist in der Leitung 215 vorgesehen.

Schließlich kann man mit Bezug auf die Fig. 9 feststellen, daß die dort dargestellte Einrichtung derjenigen sehr nahe kommt, die bereits anhand der Fig. beschrieben worden ist. Indessen ist zu bemerken, daß die der Druckseite der Pumpe zugeordnete Leitung, die mit 312 bezeichnet ist, nicht mehr an die Kammer 4_f sondern an die Kammer 5 mit großem Nutzquerschnitt angeschlossen ist. Desgleichen verbindet die dritte, außer den Leitungen 15 und 16 an den Verteiler 13 angeschlossene Leitung, die nunmehr mit 314 bezeichnet i-st, den Verteiler 13 mit der Kammer 4 mit kleinem Nutzquerschnitt, Die Leitungen 16, 19 und 25 sind an die Leitung 312 angeschlossen, genau so, wie sie gemäß Fig. 1 an die Leitung 12 angeschlossen sind, und ebenso sind die Leitungen 23 und 25 an die Leitung 314 angeschlossen, wie sie gemäß Fig. 1 an die Leitung 14 angeschlossen sind. Zwischen den Kolben 2 und den

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Arbeitszylinder 5 ist eine Feder 301 eingesetzt, deren Wirkung entgegengesetzt zu derjenigen der in der Kammer 5 enthaltenen, geeigneten Flüssigkeit ist.

Im folgenden wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung erläutert, wodurch auch deren Vorteile beseer zu verstehen sein v/erden.

An erster Stelle erhält man die Erzeugung einer Umkehrbewegung.

Es wird vorausgesetzt, daß der Verteiler 13 gemäß seiner Darstellung in Fig. 2 angeordnet ist. Die von der Pumpe 10 geförderte Druckflüssigkeit wird einerseits durch die Leitung 12 und andererseits durch die Leitungen 12, 16 und 14 jeweils in die Kammern 4 bzw. 5 des Arbeitszylinders 1 geleitet. Die auf den Kolben 2 wirkende Flüssigkeit besitzt die Tendenz, diesen im Sinne des Pfeiles F zurückzudrängen. Andererseits gelangt die Druckflüssigkeit durch die Leitungen 12 und 19 und über den Durchflußbegrenzer 21 zur Saugseite des Motors 18. Hierdurch wird der Motor 18 in Rotation versetzt und wirkt auf den Verteiler 13 ein, um diesen von seiner ersten in seine zweite Stellung zu bringen.

Andererseits widersetzt sich die Gesamtträgheit des Körpers 6, der Kolbenstange 3 und des,Kolbens 2>die mit dem Körper 6 gekuppelt sind, ihrer Bewegung im Richtungssinne des Pfeiles F. Infolgedessen vergrößert sich der Druck der Flüssigkeit in der Kammer 4 des Arbeitszylinders 1 und folglich auch in der Lei-

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tung 12. Es wird aber dann auch die Durchflußleistung des Durchflußbegrenzers 21 erhöht, was zur Wirkung hat, daß sich die Geschwindigkeit des Motors 18 erhöht und der Wechsel der Stellungen des Verteilers 13 beschleunigt wird. Dies bedeutet, daß die Geschwindkigkeit des Wechselns der Stellungen des Verteilers 13 abhängt von der Größe der Gesamtträgheit des mit der Kolbenstange 3 gekuppelten Körpers 6, oder, daß die Frequenz der Beilegung des Körpers 6 von der Größe der Geaamtträgheit abhängig ist.

Letzten Endes gelangt der Verteiler 13 zu seiner in Fig. 3 dargestellten Stellung. Unter der Wirkung der Druckflüssigkeit, die nur auf die alleinige Fläche des Kolbens 2 einwirkt, die die Kammer 4 begrenzt, besitzt dann der Kolben die Tendenz, sich in einer zur Pfeilrichtung F entgegengesetzten Richtung zu bewegen, welche Bewegung er auch ausführt. Die in der Kammer 5 enthaltene Flüssigkeit fließt durch die Leitungen 14, 15 und 20 zum Vorratsbehälter 9 zurück. Der Umlaufmotor 18 treibt kontinuierlich den Verteiler 13 an, bis dieser wieder seine in Fig. 2 gezeigte Stellung einnimmt. Sodann kann ein neuer Arbeitszyklus beginnen.

Es versteht sich, daß in einer Weise, die der im vorangehenden beschriebenen ähnlich ist, die Feder 106 der in Fig. 7 dargestellten Einrichtung eine Ruckstellwirkung auf den Kolben ausübt, die gleichartig zu derjenigen Wirkung ist, die durch die auf den Kolben 2 einwirkende Druckflüssigkeit erzeugt wird,

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die in der Kammer 4 der Einrichtung gemäß Fig. 1 enthalten ist. Es ist daher nicht erforderlich, die Funktionsweise der Einrichtung gemäß Fig. 7 näher zu erläutern, die sehr ähnlich zu derjenigen der Einrichtung gemäß Fig. 1 oder derjenigen der Variante gemäß Fig. 2 ist, deren Wirkungsweise bereits beschrieben worden ist.

Desgleichen versteht sich, daß die Gruppe der beiden verschiedenen Flüssigkeitsquellen, nämlich die Pumpe 210 und der Druckflüssigkeitsspeicher 236 der Einrichtung gemäß Fig. 8, zu der einzelnen Pumpe 10 gemäß Fig. 1 äquivalent ist. Daher ist die bereits gegebene Erläuterung der Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Variante der Einrichtung gemäß Fig. 1 auch für die Einrichtung gemäß Fig. 8 gültig. Es ist lediglich noch zu bemerken, daß der Druck in der Leitung 213 auf einen maximalen Wert begrenzt ist, entsprechend dem Druckausgleich durch das Entlastungsventil 214.

Schließlich ist auch die Funktionsweise der in Fig. 9 dargestellten Einrichtung ebenfalls ähnlich zu derjenigen der Einrichtung gemäß Fig.1, oder deren Variante gemäß Fig. 2, die im vorangehenden bereits erläutert worden ist. Die einzigen unterschiede bestehen in der Umkehrung der Anschlüsse der Leitungen 312 und 314 an die Kammern 5 und 4, unter Bezugnahme auf die Anschlüge der Leitungen 12 und 14 an die Kammern 4 und 5. Aus dieser Einrichtung resultiert ein überwiegen der Wirkung der in der Kammer 5 enthaltenen Flüssigkeit auf den

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Kolben 2 des Arbeitszylinders 1 gemäß Fig. 9, gegenüber der V/irkung der in der Kammer 4 enthaltenen Flüssigkeit. Dieses Überwiegen ist jedoch mittels der Feder 301 ausgeglichen, so daß die Funktionsweisen der Einrichtungen gemäß den Fig. 1 oder 2 und 9 einander sehr ähnlich sind.

Es wird nun die Rolle der ersten und zweiten Rückschlagventile 24 und 26 näher untersucht.

Bezüglich des Rückschlagventils 24 ist zu bemerken, daß dessen Bedeutung während der Bewegung des Verteilers 13 bis zu seiner Zwischenstellung offenbar wird, nachdem der Verteiler 13 seine erste Endstellung gemäß Fig. 2 verlassen hat. In diesem Augenblick schlägt der Körper 6 unter der V/irkung seiner Trägheit geringfügig seinen Weg in der Richtung des Pfeiles F ein. Währenddessen ist die Leitung 14 gegenüber dem Niveau des Verteilers 13 abgesperrt. Wenn die Leitung 23 nicht vorgesehen worden wäre, würde die Bewegung des Kolbens 2 mindestens einen Unterdruck in der Kammer 5 und somit eine Kavitation der Flüssigkeit in der Kammer 5 hervorrufen, was einen Nachteil darstellen würde.

Gemäß der aus Fig. 2 ersichtlichen Ausführungsform ist beispielsweise die in dem zwischen dem Motor 18 und dem Ausgleichs- bzw. Entlastungsventil 22 liegenden Teil der Leitung 20 vorhandene Flüssigkeit durch dieses Ausgleichs- bzw. Entlastungsventil 22 unter einem von Null verschiedenen Druck

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gehalten. Diese Flüssigkeit gelangt durch die Leitung 23 und über das Rückschlagventil 24 in die Leitung 14 und in die Kammer 5_t wodurch der vorläufige Flüssigkeitsmangel ausgeglichen wird. Die Kavitation wird dann vermieden. Weiterhin, wenn der Verteiler 13 sich in seiner ersten Endstellung befindet, dann fließt die Druckflüssigkeit von der Leitung nicht in den Vorratsbehälter 9 durch die Leitung 23 zurück, da das Rückschlagventil 24 einen Flüssigkeitsdurchtritt in Richtung zum Behälter 9 verhindert.

Es verbleibt nun noch die Rolle des Rückschlagventils 26, das im Augenblick der Bewegung des Verteilers 13 von seiner zweiten bis zu seiner ersten Stellung wirksam wird, wobei der Verteiler 13 sich dann in seiner Zwischensteilung befindet, in der er die Leitung 14 absperrt. Die Druckflüssigkeit wirkt in der Kammer 4 und treibt den Kolben 2 in eine zur Keilrichtung F entgegengesetzte Richtung. Die in der Kammer 5 enthaltene Flüssigkeit würde, wenn die Leitung 25 nicht vorgesehen worden wäre, in dieser Kammer eingeschlossen bleiben, wodurch die Gefahr einer Beschädigung der Kammer 5 infolge Überdrucks bestünde. Dies kann jedoch nicht eintreten, da die in der Kammer 5 enthaltene Flüssigkeit in der Tat durch die Leitung 25 und über das Rückschlagventil 26 entweichen kann. Wenn der Verteiler 13 sich in seiner zweiten Stellung (Fig.3) befindet, kann natürlich die in der Leitung 12 enthaltene Druckflüssigkeit nicht über das Rückschlagventil 26 entweichen, welches den Durchtritt verhindert. Die Druckflüssigkeit

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kann dann aber auf den Motor 18 über den Durchflußbegrenzer 21 einwirken und auf den Kolben 2 in der Kammer 4, was das erwünschte Ergebnis darstellt.

Man beharrt selbstverständlich weder auf der Einfachheit der Darstellung gemäß Fig. 2 in Bezug auf diejenige gemäß Fig. 1, noch auf der durch die Verwendung eines UmlaufVerteilers gemäß Fig. 4 bedingten Einfachheit.der Ausführung.

Die Einrichtung gemäß Fig. 5 besitzt im Falle einer durch den Wert des Durchflußbegrenzers 21a bestimmten Einstellung und, wenn der Verteiler 38 sich in seiner zweiten Stellung befindet, in der der Speicher 36 gegenüber seinem Niveau abgesperrt ist, selbstverständlich die gleiche Funktionsweise wie die in Fig. dargestellte Einrichtung, von der sie sich nicht unterscheidet.

Eine Anordnung des Verteilers 38 in seiner ersten Stellung hat die Herstellung einer Verbindung des Speichers 36 mit . der Leitung 12 zur Folge. Der Druck in der Leitung 12 besitzt dann einen Wert, der bezüglich des Wertes, den der Druck vorher hatte, als der Verteiler 36 sich in seiner zweiten Stellung befand, geregelt ist. Die Stellen maximalen Druckes sind dann begrenzt und es besteht die Möglichkeit, den Körper 6, dessen Masse unverändert bleibt, mit einer Schwingung in Bewegung zu setzen, deren Amplitude von derjenigen einer Schwingung verschieden ist, die der ersten Betätigungsart entspricht.

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Wenn jetzt, vorausgesetzt, daß außerdem alles andere gleich bleibt, die Größe des Querschnittes s des Durchflußbegrenzers 21a verändert wird, erhält man eine Änderung der Durchflußleistung durch den Querschnitt s, was eine hiermit in Beziehung stehende Änderung der Umlaufgeschv/indigkeit des Motors 13 bedingt. Die Frequenz der Stellungsänderungen des Verteilers 13 wird ebenfalls verändert, v/o durch es ermöglicht wird, die Frequenz der Schwingungen des Körpers 6 variieren zu lassen. Insbesondere kann durch eine Reduzierung des Querschnitts s bis zu einem Wert Null selbst ein Aufhalten der Schwingung des Körpers 6 erreicht werden.

Die Erfindung ist insbesondere zur Realisierung von SchwingungserzGigern anv/endbar, oder zur Ausbildung von Betätigungsmechanismen für vibrierende Baggerzähne einer Haschine für öffentliche Bauarbeiten (Baumaschine) oder zur Ausbildung des Betätigungsmechanismus eines Bohrhammers.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind, ohne den Rahmen und den Sinn der Erfindung zu verlassen, weitere Ausführungen möglich.

- Patentansprüche -

Claims

A 53 437

Patentans ρ r ü ehe

MJ Einrichtung zur Versorgung eines Arbeitszylinders mit Druckflüssigkeit, wobei ein Kolben beweglich in den Zylinder eingesetzt ist und gemeinsam mit dem letzteren wenigstens eine Arbeitskammer begrenzt, insbesondere für Schwingungserzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ermöglichung einer abwechselnden, automatischen Versorgung des Arbeitszylinders folgende Merkmale aufweist:

a) Mittel zum Rückstellen des Kolbens (2; 102) des Arbeit szylinders (1; 101), wobei diese Mittel mit dem Kolben gekuppelt sind und auf den Kolben eine Gegenwirkung ausüben, die der Wirkung einer in der Arbeit:. kammer enthaltenen, geeigneten Druckflüssigkeit entgegengerichtet ist;

b) einen Flüssigkeits- Vorratsbehälter (9);

c) eine Quelle (10) für Druckflüssigkeit;

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d) einen Verteiler (13) mit zwei EndStellungen;

e) erste, zweite und dritte Leitungen (14, 15, 16), die jeweils den Verteiler (13) mit der Arbeitskammer (5), mit den Vorratsbehälter (9) und mit der Quelle (10) für Druckflüssigkeit verbinden, wobei der Verteiler (13) in seiner ersten Endstellung eine Verbindung zwischen der ersten und der dritten Leitung (14, 16) herstellt und die zweite Leitung (15) von seinem Niveau absperrt, während er in seiner zweiten Endstellung eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Leitung (14, 15) herstellt und die dritte Leitung (16) von seinem Niveau absperrt;

f) einen Umlaufmotor (18) für Flüssigkeit, der mit dem Verteiler (13) gekuppelt ist;

g) eine vierte Leitung (19), die die Saugseite des Umlaufmotors (18) mit der Quelle (10) für Druckflüssigkeit verbindet;

h) einen Durchflußbegrenzer (21) der eine Blende bildet und in der vierten Leitung (19) angeordnet ist;

i) eine fünfte Leitung (20), die die Druckseite des Umlauf motors (18) mit dem Flüssigkeits- Vorräsbehälter (9) verbindet; ,

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j) der Verteiler (13) weist außerdem eine dritte Stellung auf, die eine Zwischenstellung zwischen den "beiden Endstellungen des Verteilers einnimmt und der die Absperrung der ersten Leitung (14) von seinem Niveau entspricht, wobei ein Ausgleichs- bzw. Entlastungsventil (22) in der fünften Leitung (20) zwischen dein Flüssigkeits- Vorratsbehälter (9) und der Druckseite des Umlaufmotors (18) angeordnet ist;

k) eine sechste Leitung (23) verbindet die erste Leitung (14) mit dem zwischen dem Umlaufmotor (18) und dem Ausgleichs- bzw. Entlastungsventil (22) befindlichen Teil der fünften Leitung (20), während ein Rückschlagventil (24) in der sechsten Leitung (23) angeordnet ist und den Flüssigkeitsdurchtritt von der fünften Leitung (20) zur ersten Leitung (14) gestattet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem noch eine siebente Leitung (25) vorgesehen ist, die die erste Leitung (14) mit der Quelle (10) verbindet, während ein weiteres Rückschlagventil (26) in der siebenten Leitung (25) angeordnet ist'und den Flüssigkeitsdurchtritt von der ersten Leitung (14) zur Quelle (10) gestattet.

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. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die siebente Leitung (25) mit der Quelle '(10) verbunden ist, währen~d sie an den zwischen der Quelle (10) und den Durchilußbegrenzer (21) liegenden Teil der vierten Leitung (19) angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach einen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dsß außerdem ein Speicher (36) für Druckflüssigkeit sowie eine achte Leitung (37a, 37b) vorgesehen sind, die den Speicher (36) mit der Flüssigkeitsquelle (10) verbindet, und daß ferner ein weiterer Verteiler (30) mit zwei Stellungen in der achten Leitung (37a, 37b) angeordnet ist, der in seiner ersten Stellung eine Verbindung zwischen dem Speicher (36) für Druckflüssigkeit und der Flüssigkeitsquelle (10) herstellt, während er in seiner zweiten Stellung den Teil (37a) der achten Leitung, der an den Speicher (10) für Druckflüssigkeit angeschlossen ist, von seinem Niveau absperrt.

5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Blende bildende Durchilußbegrenzer (21a) mit einer an sich bekannten Vorrichtung zur Durchflußmengenregelung versehen ist.

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6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Leitung (15) mit dem Flüssigkeits- Vorratsbehälter (9) verbunden ist, wobei sie an die fünfte Leitung (20) angeschlossen ist.

7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (13) ein an sich bekannter rotierender Verteiler ist.

8. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder ein einfach wirkender Zylinder ist und lediglich eine einzige Arbeitskammer (5; 105) aufweist, wobei ein elastisches Element (106; 301) zwischen dem Kolben (2; 102) und dem Arbeitszylinder (1; 101) angeordnet ist und eine Gegenwirkung ausübt, die der Wirkung der in der Arbeitskammer enthaltenen, geeigneten Druckflüssigkeit entgegengerichtet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (1) ein doppe?-' wirkender Zylinder ist und eine Kolbenstange (3) mit dem Kolben (2) des Zylinders (1) gekuppelt ist, wobei der Kolben (2) im Zylinderinneren eine Kammer (5) mit großem Nutzquerschnitt und eine Kammer (4) mit kleinem Nutzquerschnitt begrenzt und die Kolbenstange (3) wenigstens teilweise in der Kammer (4) mit dem kleinen Nutz-

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querschnitt enthalten ist, und daß die Kammer (5) mit dem großen Nutzquerschnitt die Arbeitskammer bildet und die Kammer (4) mit dem kleinen Hutzquerschnitt mit einer Quelle (210) für Druckflüssigkeit über eine neunte Leitung (213) verbunden ist, während die in der Kammer (4) mit dem kleinen Nutzquerschnitt enthaltene, geeignete Druckflüssigkeit die Mittel zum Rückstellen bildet.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle für 'Druckflüssigkeit, an die die dritte Leitung (16) angeschlossen ist, und die Quelle für Druckflüssigkeit, an die die neunte Leitung (213) angeschlossen ist, durch eine einzige Pumpe (210) gebildet sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle für Druckflüssigkeit, an die die dritte Leitung (16) angeschlossen ist, durch einen Speicher (236) für Druckflüssigkeit gebildet ist, und daß die Quelle für Druckflüssigkeit, an die die neunte Leitung (213) angeschlossen ist, durch eine Pumpe (210) gebildet ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder ein doppelt wirkender Zylinder (1) ist, und eine Kolbenstange (3) mit den Kolben (2) dieses Zylinders (1) gekuppelt ist,

wobei der Kolben (2) im Zylinderinneren eine Kammer (5) mit großen Nutζquerschnitt und eine Kammer (4) mit

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kleinen Nutzquerschnitt begrenzt und die Kolbenstange (3) wenigstens teilweise in der Kammer (4) mit dem kleinen Nutζquerschnitt enthalten ist, und daß die Kammer (4) mit dem kleinen Nutζquerschnitt die Arbeitskammer bildet und die Kammer (5) mit dem großen Nutzquerschnitt mit einer QuIle (10) für Druckflüssigkeit über eine zehnte leitung (312) verbunden ist, während die in der Kammer (5) mit dem großen Nutzquerschnitt enthaltene, geeignete Druckflüssigkeit die Mittel zum Rückstellen bildet, ferner dadurch gekennzeichnet, daß außerdem ein elastisches Element (301) zwischen dem Zylinder (1) und dem Kolben (2) angeordnet ist und eine Gegenwirkung ausübt, die zu der Wirkung der in der Kammer (5) mit dem großen Nutzquerschnitt enthaltenen Flüssigkeit entgegengerichtet ist.

13.Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle für Druckflüssigkeit, an die die dritte Leitung (16) angeschlossen ist, und die Quelle für Druckflüssigkeit, an die die zehnte Leitung (312) angeschlossen ist, durch eine einzige Pumpe (10) gebildet sind.