DE2537003A1

DE2537003A1 - Drehschiebersteuerung fuer das pneumatische oder hydraulische druckmedium eines zylindertriebes mit mehreren doppeltwirkenden antriebszylindern

Info

Publication number: DE2537003A1
Application number: DE19752537003
Authority: DE
Inventors: Josef-Gerhard Tuenkers
Original assignee: TUENKERS KG
Current assignee: TUENKERS KG
Priority date: 1975-08-20
Filing date: 1975-08-20
Publication date: 1976-10-28

Description

Drehschiebersteuerung für das pneumatische oder hydraulische Druckmedium eines Zylindertriebes mit mehreren doppeitwirken den Antriebszylindern Zusatz zu Patent Nr. (Aktenzeichen) P 25 32 136.2 Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehschiebersteuerung nach Patent Nr. ... ( Aktenzeichen P 25 32 136.2 ) für das pneumatische oder hydraulische Druckmedium eines Zylindertriebes mit mehreren doppeltwirkenden Antriebszylindern. Derartige Drehschiebersteuerungen sollen der Zuführung und der Rückführung dPs Druckmediums bei den Antriebszylindern dienen und gemaß Hauptpatent so ausgebildet und angeordnet sein, daß im zylindrischen Raum eines Gehäuses ein mit zwei Ringnuten, zwei Einschnitten und Verbindungsbohrungen für je eine Verbindung zwischen einer Ringnut und einem Einschnitt versehener zylinderförmiger Drehkolben derart angeordnet ist, daß er periodisch und absatzweise um jeweils ungefähr 90° oder um einen Winkel anderer Größe axial drehbar die Zuführung und die Rückführung des Druckmediums derart steuert, dall, ln der Schaltlage zur Zuführung des Druckmediums für den unter vollem Druck sich bewegenden Kolben eines Antriebszylinders bereits die Steuerung zur Zuführung des Druckmediums für den in einer Totpunktlage befindlichen Kolben eines anderen ADtriebssylinders erfolgt.
Aus Gründen verschiedener Art kann in gewissen Fällen bei Zylindertrieben die Zuführung und Rückführung des Druckmediums durch den Drehkolben auf beiden Seiten der Kolben der Antriebszylinder nicht möglich oder nicht erforderlich sein.
Bei der vorliegenden Erfindung besteht die Aufgabe, den Gegenstand des Hauptpatents so zu verbessern, daß wahlweise für eine Seite oder für beide Seiten der Kolben der Antriebszylinder das Druckmedium durch den Drehkolben zuführbar und rückführbar piste Mit der Erfindung ist es vorteilhaft möglich, gesteuert nur einer Seite der Kolben in den Antriebszylindern das Druckmedium zuzuführen und zurückzuführen und außerdem für jeden Kolben in jeder Totpunktlage die Zuführung und die Rückführung des Druckmediums unter vollem Druck durchzuführen. Die Erfindung schlägt vor, daß einer Seite der Kolben in den Antriebszylindern das Druckmedium durch den Drehkolben zuführbar und rückführbar ist und von der Pumpe oder einer anderen Stelle des Versorgungssystevs kontinuierlich unter vollem Druck das Druckmedium für die Gegenseite der Kolben in den Antriebszylindern die Zuführungen und die Rückführungen erfolgen. Vorteilhaft ist in dieser Weise einer Seite der Kolben periodisch und absatzweise und der Gegenseite kontinuierlich unter vollem Druck das Druckmedium zuführbar und rückführbar, so daß in beiden Richtungen unter vollem Druck die Kolben beweglich sind.
Dabei erhält in jeder Totpunktlage jeder Kolben auf der seinen Bewegungen entsprechenden jeweiligen Seite unter vollem Druck das Druckmedium.
Erfindungsgemäß unverändert ist der Drehkolben verwendbar. Das Gehäuse läßt sich ebenfalls unverändert verwenden, wenn zwei Durchlaßö ffnungen verschlossen werden. Die vorliegende Erfindung ist wenig aufwendig und zeichnet sich durch große Einfachheit in der Ausbildung, Anordnung und Funktion aus. Die Zuführung und die Rückführung des Druckmediums von der Pumpenleitung oder anderen Stelle des Versorgungssystems zur Gegenseite der Kolben in den Antriebszylindern können in einfacher Weise durch eine Leitung erfolgen. Lediglich das für eine Seite der Kolben in den Antriebszylindern bestimmte Druckmedium wird durch den Drehkolben geleitet und gesteuert. Von den beiden Einschnitten des Drehkolbens ist wahlweise der eine zur Zu führung und der andere zur RUckführung des Druckmediums verwendbar.
Durch den Drehkolben kann auf -beliebiger Seite der Kolben das Druckmedium zugeführt und rückgeführt werden. Von den beiden Seiten der Kolben ist hierfür die Seite mit der größeren Fläche besonders geeignet. Dementsprechend ist durch den Drehkol-ben auf der Seite ihrer größeren Fläche den Kolben der Antriebszylinder das Druckmedium zuführbar und rü ckführbar vorgesehen.
Derart nur auf einer Seite mit Druckmedium gesteuert versorgbare doppeltwirkende Kolben bei Antriebszylindern oder anderen Vorrichtungen sind außerordentlich vielseitig verwendungsfähig, insbeDndere ermöglichen sie ohne aufwendige und komplizierte Mittel Bewegungsabläufe großer Gleichmäßigkeit. Die wahlweise auf der Seite mit der größeren Fläche gesteuerte Zuführung und Rückführung des Druckmediums bietet den Vorteil, die Druckverhältnisse und Flächenverhältnisse genauer zu kontrollieren, besser zu beeinflussen und vielseitiger auszunutzen.
Bei doppeltwirkenden Kolben ist die Fläche auf der vollen Seite größer als die Ringfläche der Gegenseite. Dementsprechend ist die auf der größeren Fläche der einen Seite der Kolben ausgeübte Druckwirkung größer als die Druckwirkung auf der kleineren Fläche der Gegenseite. Infolgedessen wird der Kolben in einer Richtung mit größerer Geschwindigkeit als in der anderen Richtung bewegt. Derartige unterschiedliche Geschwindigkeiten bei der Kolbenbewegung sind sehr nachteilig. Die Bewegungen der Kolben und des Zylindertriebes werden dadurch in starkem Maße ungleichmäßig. Es ist deswegen von erheblicher Bedeutung, diese Mängel zu beseitigen und die Bewegungsabläufe der Kolben zu verbessern.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft möglich, jeder Seite der Kolben die von ihr benötigte Menge des Druckmediums zuzuführen und zurückzuführen. Die auf jeder Seite der Kolben benötigte Menge des Druckmediums ist abhängig von der Größe der Flächen. Für in beiden Richtungen mit derselben Geschwindigkeit bewegbare Kolben ist die erforderliche Menge des Druckmediums auf der Seite der größeren Fläche doppelt so hoch wie auf der Gegenseite der Kolben. Diese Mengen des Druckmediums ergeben sich, wenn die Flächen beider Seiten der Kolben die entsprechende Größe aufweisen. In der erforderlichen Menge und Weise kann das Druckmedium von der Pumpenleitung oder einer anderen Stelle des Versorgungssystems durch hintereinander oder parallel angeordnete Leitungen der Gegenseite der Kolben zuführbar und rückführbar sein.
Erfindungsgemër' 4 I das Druckmedium von der Pumpenleitung oder anderen Stelle des Versorgungssystems in einem geschlossenen Kreislauf zuerst auf der Gegenseite der Kolben in den Antriebszylindern zu für bar und rückführbar und über den Drehkolben dann den Kolben auf der Seite ihrer vollen Fläche zuführbar und rückführbar vorgesehen.
Demnach wird das von der Gegenseite der Kolben wieder bis zur Pumpenleitung oder anderen Stelle des Versorgungssystems zurückgeführte Druckmedium in einer dafür vorgesehenen Leitung weiter bis zu der Ringnut des Drehkolbens geführt, die über den mit ihr verbundenen Einschnitt des Drehkolbens die Weiterleitung des Druckmediums zu den Kolben auf der Seite ihrer vollen Fläche bewirkt.
Die Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß durch den Drehkolben über einen Einschnitt das Druckmedium der vorgesehenen Seite der Kolben der Antriebszylinder zuführbar und rückführbar ist. Hierfür ist wahlweise jeder Einschnitt des Drehkolbens verwendbar.Beliebig kann demzufolge eine der beiden Ringnuten des Drehkolbens zur Zuführung oder zur Rückführung des Druckmediums dienen. Dies hat den Vorteil, die Drehrichtung des Zylindertriebes in geutinschter Weise durch entsprechende Wahl der Ringnut zu bestimmen oder zu wechseln.
Ohne besonderen Aufwand läßt sich durch die Wand des Gehauses das Druckmedium der vorgesehenen Seite der Kolben in den Antriebszylindern zuführen und rückführen. Die Herstellung und Verwendung eines besonderen Gehäuses ist nicht erforderlich. Ohne weiteres läßt sich das beim Gegenstand des Hauptpatents vorgesehene Gehäuse benutzen, wenn einige kleine Veränderungen beachtet werden. Den jeweiligen Gegebenheiten entsprechend kann aber auch die Verwendung eines besonderen Gehäuses ratsam sein. In jedem Falle werden hier nur zwei Durchlaßöffnungen benötigt. Die beiden Durchlaßöffnungen sind in der Wand des Gehäuses auf dem Umfang um ungefähr 900 versetzt höhengleich zu den Einschnitten angeordnet. Da auf der Wand des Gehäuses bereits vier Durchlaßöffnungen vorhanden sind, ist durch Verschließen der nicht benötigten zwei Durchlaßöffnungen das Gehäuse ohne weiteres für die Zwecke dieser Erfindung verwendungsfähig, Es ist demnach möglich, mit demselben Gehäuse je nach Notwendigkeit vom Drehkolben Druckmedium durch vier Durchlaßöffnungen für beide Seiten der Kolben oder nur durch zwei Durchlaßöffnungen für eine Seite der Kolben zu fuhren. Dies wirkt sich auf die Wirtschaftlichkeit besonders günstig aus. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, bei der vorliegenden Erfindung ein besonderes Gehäuse mit nur zwei derartigen Durchlaßönungen zu verwenden.
Nachfolgend wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigen Fig. 1 das Gehäuse im iäugsschnift mit dem um 450 aus seiner Normallage gedrehten Drehkolben im längsschnitt> Fig. 2 das Gehäuse mit dem Drehkolben im Querschnitt, Fig. 3 schematisch den Drehkolben in einer Schaltstellung für eine Seite der Kolben und Leitungen für das Druckmedium auf der Gegenseite der Kolben in den Antriebszylindern, Fig. 4- 6 schematisch den Drehkolben in anderer Schaltstellung nach jeweils einer Drehung um 90° und Leitungen für das Druckmedium auf der Gegenseite der Kolben in den Antriebszylindern.
Im Gehäuse 4 m.t de zylindrischen Raum 2 befindet sich axial drehbar der Drehkolben 3. Von den vom zylindrischen Raum 2 nach außen führenden vier burchlaß6ffnungen 4,5,6 und 7 auf dem Umfang der Wand des Gehäuses 1 werden hier nur zwei nebeneinander liegende Durch~ laßöffnungen benötigt, um das Druckmedium zu und von einer Seite der Kolben der Antriebszylinder A und B zu führen. Die zwei nicht benötigten Durchlaßöffnungen 6 und 7 des Gehäuses 1 können in einfach er Weise verschlossen werden. Seinem vorgesehenen Verwendungszweck entsprechend ist demnach das vier Durchlaßöffnungen aufweisende Gehäuse 1 vorteilhaft wahlweise mit zwei oder mit vier Durchlaßöffnungen verwendbar, so daß ein besonderes Gehäuse 1 mit nur zwei Ji .i!:öffnungen 4 und 5 nicht zusätzlich erforderlich ist.
Unverändert verwendbar ist der Drehkolbes 3 mit seinen beiden Ringnuten 10 und 11, den beiden Einschnitten 12,13 und den Verbindungsbohrungen 14 und 15. Die periodische absatzweise Drehung des Drehkolbens 3 um jeweils 900 oder auch um einen Winkel anderer Größe kann ebenfalls wie bisher durch ein Ritzel, Rad oder dergleichen 16 über eine Scheibe, Walze oder dergleichen in Abhängigkeit von der Bewegung der Antriebszylinder A und B erfolgen.
Durch die zwei in unterschiedlicher Höhenlage in der Wand des Gehäuses 1 befindlichen Durchlaßöffnungen 8 und 9 ist das Druckmedium über den Drehkolben 3 einer Seite der Kolben der Antriebszylinder A, B zuführbar und rückführbar. Wahlweise ist durch die Ringnut 10, Verbind dungsbohrung 14 und Einschnitt 13 die Zuführung und durch die Ringnut 11, Verbindungsbohrung 15 und Einschnitt 12 die Rückführüng des Druckmediums oder auch umgekehrt beim Drehkolben 3 möglich. Weiter günstig ist es, daß der Drehkolben 3 und andere Teile unverändert in der Ausbildung, Anordnung und Funktion verwendungsfähig sind.
Die schematisch dargestellten verschiedenen Arbeitsstellungen des Drehkolbens 3 und der Kolben in den Antriebszylindern mit den Leitun gen für das Druckmedium sind aus den Figuren 3 bis 6 näher erkennbar.
Bei angenommener Rechtsdrehun des Drehkolbens 3 in Pfeilrichtung nach Fig. 3 befindet sich im Einschnitt 12 das Druckmedium unter vollem Druck und strömt durch die Durchlaßöffnung 4 über die Leitung 4a in den Antriebszylinder A, wo der Kolben auf der Seite seiner vollen Fläche unter vollem Druck bleibt und sich weiter bewegt.
Gleichzeitig gelangt durch die Durchlaßöffnung 5 Druckmedium vom Einschnitt 12 über die Leitung 5a zu dem gerade in seiner Totpunktlage befindlichen Kolben des Antriebszylinders B, so daß jetzt dieser Kolben ebenfalls vollen Druck auf der Seite seiner vollen Fläche erhält. Erfindungsgemäß wird durch den unter vollem Druck und in voller Bewegung befindlichen Kolben des Antriebszylinders A der Kolben des Antriebszylinders B mitgenommen und dabei die entsprechende stoß freie und gleichmäßige Drehbewegung des Zylindertriebes erreicht.
Von der Pumpenleitung oder einer anderen Stelle 17 des Versorgungssystems führt zur Gegenseite des Kolbens im Antriebszylinder A eine Leitung 6a, in der unter vollem Druck sich Druckmedium befindet. Eine gleiche Leitung 7a dient zur Verbindung der Gegenseite des Kolbens im Antriebszylinder B mit der Pumpenleitung oder anderen Stelle 17.
Diese Leitungen 6a und 7a, die beliebig in Parallel- oder Hintereinanderanordnung liegen können, sind dafür bestimmt, den Kolben der Antriebszylinder A und B auf ihrer Gegenseite Druckmedium kontinuierlich unter vollem Druck zuzuführen und rückzuführen.
In dieser bei Fig. 3 gezeigten Lage wird das Druckmedium von der Gegenseite des Kolbens im Antriebszylinder A über die Leitung 6a zur Pumpenleitung oder Stelle 17 zurückgeführt. Von de Gegenseite des Kolbens im Antriebszylinder B gelangt über die Leitung 7a das abströmende Druckmedium ebenfalls zur Pumpenleitung oder Stelle 17 zurück. Von der Pumpenleitung oder Stelle 17 wird dann das zurückgeführte Druckmedium über eine Leitung 7b weiter zu der für die Zuführung vorgesehenen Durchlaßöffnung 9 ( nach Fig. 1 ) und Ringnut 11 des Drehkolbens 3 geleitet, um über den ihr zugeordneten Einschnitt 12 jetzt auf der Seite ihrer vollen Fläche den Kolben in den Antriebszylindern A und B zugeführt zu werden. Selbstverständlich kann das Druckmedium auch über die Durchlaßöffnung 8 in die Ringnut 10 einströmen, wenn die Führung des Druclgnediums in dieser Richtung gewünscht wird.
Hieraus ist erkennbar, daß zwischen der Gegenseite der Kolben in den Antriebszylindern A und B und der Pumpenleitung oder anderen Stelle 17 die Zuführungen und die Rückführungen des Druckmediums in jedem Falle durch die Leitungen 6a und 7a vor sich gehen.
Die Fig. 4 stellt die Lage des Drehkolbens 3 und der Kolben nach einer absatzweisen Drehung um 900 dar. Jetzt ist der Kolben des Antriebszylinders A in seiner Totpunktlage, während der Kolben des Antriebszylinders B weiter aus dem unter vollem Druck versorgten Einschnitt 12, der zwangsweise mit dem Drehiwlben 3 eine Drehung von 900 ausgeführt hat, über die Durchlaßöffnung 5 und die Leitung 5a auf der Seite seiner vollen Fläche mit Druckmedium unter vollem Druck beaufschlagt und weiter bewegt wird. Jetzt wird der Kolben des Antriebszylinders A während seiner Totpunktlage durch den unter vollem Druck sich bewegenden Kolben des Antriebszylinders 3 mitgenommen. Der Gegenseite des Kolbens im Antriebszylinder A wird in dieser Totpunktlage gleichzeitig durch die Leitung 6a von der Pumpenleitung oder Stelle 17 Druckmedium unter vollem Druck zugeführt.
In der aus Fig. 4 ersichtlichen Stellung erfolgt die Rückführung des Druckmediums auf der Seite der vollen Fläche des Kolbens im Antriebszylinder A über die Leitung 4a, Durchlaßöffnung 4 in den Einschnitt 13, während von der Gegenseite des Kolbens im Antriebszylinder B über die Leitung 7a das Druckmedium zw Pumpenleitung oder Stelle 17 zurückgeführt wird, um anschließend in bereits geschilderter Weise über den Drehkolben 3 auf der Seite der vollen Fläche den Kolben zugeleitet zu werden.
Bei den folgenden weiteren absatzweisen periodischen Drehungen des Drehkolbens 3 ergeben sich die aus den Figuren 5 und 6 ersichtlichen Schaltlagen. In dargelegter Weise wird das Druckmedium für die Kolben auf der Seite ihrer vollen Fläche in den Antriebszylimdern A und 3 stets vom Einscnitt 12 zugeführt und durch den Einschnitt 13 zurückgeführt. Diese Zuführungen und Rückführungen finden über den Drehkolben 3 und durch die Durchlaßöffnungen 4 und 5 statt. Erfindungsgemäß kann beliebig für die Zuführung oder für die Rückführung des Druckmediums der Einschnitt 12 oder 13 mit der zugeordneten Ringnut vorgesehen werden.
Für die Gegenseite der Kolben in den Antriebszylindern A und B geht dagegen die Zuführung des Druckmediums von der Pumpenleitung oder Stelle 17 über die Leitungen 6a und 7a vor sich.
Das von der Gegenseite zurückgeführte Druckmedium wird im geschlossenen Kreislauf durch die Leitungen 6a und 7a zur Pumpenleitung oder anderen Stelle 17 und durch eine Leitung 7b weiter zu der hier die Zuführung von Druckmedium bestimmten Ringnut 11 ( gemäß Fig.1) des Drehkolbens 3 geleitet, um über den zugeordneten Einschnitt 12 den Kolben jetzt auf der Seite der vollen Fläche in den Antriebszylindern A und B zugeführt zu werden.

Claims

Patentansprü che

1. Drehschiebersteuerung für das pneumatische oder hydraulische Druckmedium eines Zylindertriebes mit mehreren doppeltwirkenden Antriebszylindern, wobei im zylindrischen Raum eines Gehäuses ein mit zwei Ringnuten, zwei Einschnitten und Verbindungsbohrungen für je eine Verbindung zwischen einer Ringnut und einem Einschnitt versehener zylinderförmiger Drehkolben derart angeordnet ist, daß er periodisch und absatzweise um jeweils ungefähr 900 oder um einen Winkel anderer Größe axial drehbar die Zuführung und die Rückführung des Druckmediums derart steuert, daß in der Schaltlage zur Zuführung des Druckmediums für den unter vollem Druck sich bewegenden Kolben eines Antriebszylinders bereits die Steuerung zur Zuführung des Druckmediums für den in einer Totpunktlage befindlichen Kolben eines anderen Antriebszylinders erfolgt nach Patent Nr ...... (Patentanmeldung P 25 32 136.2), dadurch gekennzeichnet, daß durch Drehkolben (3) gesteuert nur einer Seite der Kolben in den Antriebszylindern (A und B) das Druckmedium zuführbar und rückführbar und jedem Kolben in jeder Totpunktlage unter vollem Druck zuführbar und rückführbar ist.

2. Drehschiebersteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß einer Seite der Kolben in den Antriebszylindern (A und 3) das Druckmedium durch den Drehkolben 43) zuführbar und rückführbar und der Gegenseite der Kolben von der. Plünpenleitung oder einer anderen Stelle (17) des Versorgungssystems kontinuierlich unter vollem Druck durch Leitungen (6a und 7a) zuführbar und rückführbar ist.

3. Drehschiebersteuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Kolben auf der Seite ihrer größeren Fläche die doppelte Menge des auf der Gegenseite der Kolben erforderlichen Druckmediums zuführbar und rückführbar ist.

4. Drehschiebersteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Gegenseite der Kolben zur Pumpenleitung oder anderen Stelle (17) des Versorgungssystems zurückgeführte Druckmedium im geschlossenen Kreislauf über den Drehkolben (3) den Kolben auf der Seite ihrer größeren Fläche zuführbar und rückführbar ist.

5. Drehschiebersteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Gegenseite zurückgeführte Druckmedium von der Pumpenleitung oder Stelle (17) durch eine Leitung (7b) in die Durchlaßöffnung (8) zur Ringnut (10) oder in die andere Durchlaßöffnung (9) zur anderen Ringnut (11) des Drehkolbens (3) zuführbar ist.

6. Drehschiebersteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Drehkolben (3) auf der Seite ihrer größeren Fläche den Kolben in den Antriebszylindern (A und B) Druckmedium zuführbar und rückführbar ist.

7. Drehschiebersteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Drehkolben (3) über einen Einschnitt (12 oder 13) das Druckmedium zuführbar und über den anderen Einschnitt (12 beziehungsweise 13) rückführbar ist.

8. Drehschiebersteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gegennzeichnet, daß jeder Einschnitt (12,13) wahlweise für die Zuführung oder für die Rückführung des Druckmediums verwendbar ist.

9. Drehschiebersteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in d S Gehäuses (1) angeordnete Durchlaßöffnungen (4,5) für das Druckmedium in den Einschnitten (12,13) vorgesehen sind.

10. Drehschiebersteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Durchlaßöffnungen (4,5) in der Wand des Gehäuses (1) auf dem Umfang um ungefähr 900 versetzt und höhengleich zu den Einschnitten (12,13) des Drehkolbens (3) angeordnet sind.

L e e r s e i t e