DE2552947A1

DE2552947A1 - Steuerung von hub-motoren

Info

Publication number: DE2552947A1
Application number: DE19752552947
Authority: DE
Inventors: Paul Stubenruss
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1977-05-18
Also published as: US4127057A; JPS5263510A; GB1531786A; FR2330880B1; IT1048622B; FR2330880A1; DE2552947C3; DE2552947B2

Description

Patentanwalt

Ja^a!¹ Jackisch

Z Stuttgart N. Menzelstraße 40 ' 2552947

Paul Stubenruss 3 A 35 O38 - sü

Kost laner weg 4

BRIXEN (Bozen) 24, NOV. 1975

Italien

Steuerung von Hub-Motoren

Die Erfindung betrifft die Steuerung von Hub-Motoren oder Schub-Motoren mit hin- und hergehendem Kolben, und hat den Zweck, die Steuerung des Kolbens in folgender Weise und mit folgenden Eigenschaften zu ermöglichen:

1) automatische Hin- und Herbewegung des Kolbens;

2) stufenlos regulierbare Kolben-Geschwindigkeit;

3) veränderbarer Hub;

4) Vorlauf-Stop;

5) Vor lauf-Rjichtungswechsel - Rücklauf - Stop;

6) Rückkehr des Kolbens in Ausgangslage aus jeder Position während des Einziehens der Kolbenstange bei Druckunterbrechung.

Schub-Motoren dieser Art sind im Maschinenbau allgemin üblich. Nach dem Stande der Technik werden für die Steuerung Impulsventile, Endlagenventile und Umsteuerventile verwendet. Eine solche Steuerung ist sehr aufwendig. Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Steuerung von Schub-Motoren in der obengenannten Weise nach den Punkten 1) bis 6) ohne die Verwendung solcher Ventile in einfacher aber doch betriebssicherer Weise zu ermöglichen.

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Die Lösung besteht in der Anordnung eines einzigen Ventils mit Ventilsitz am Differentialkolben, wobei das Ventil unter der Wirkung einer Feder steht und außerdem von Anschlägen gesteuert ist, in der Weise, daß ein Durchfluß des Druckmediums durch eine Druckflußöffnung im Kolben gesteuert wird.

Auf beiliegender Zeichnung sind beispielsweise einige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Steuerung gezeigt. Es zeigen:

Abb. 1 einen Differentialkolbenmotor

bekannter Art, im Längsschnitt;

Abb. 2 den gleichen Motor mit der erfin

dungsgemäßen Steuerung des Kolbens;

Abb. 3 eine andere Ausführung der erfin

dungsgemäßen Steuerung.

Der bekannte Differentialkolbenmotor nach Abb. 1 besteht aus dem Zylinder Z, dem Kolben K mit Kolbenstange KS, dem vorderen Abschlußflansch VP mit Durchtrittsöffnung KD für die Kolbenstange und mit Zuflußöffnung ZP für das Druckmedium und dem hinteren Abschlußflänsch HP mit Abflussöffnung AP und Drossel DR. Der Differentialkolbeη Κ hat eine Durchflußöffnung D von der vorderen Kammer RM zur hinteren Kammer RO. Mit dem Zufluß des Druckmediums durch die Zuflußöffnung ZP, bei offener Durchflußöffnung D und bei gedrosselter Abflußöffnung AP, wird der Kolben K von links nach rechts bewegt. Bei geschlossener öffnung D wird der Kolben von rechts nach links bewegt.

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Die Kolbensteuerung gemäß der Erfindung nach Abb. 1 besteht aus einem Ventil TV mit Ventilschaft SE und Feder PE, aus dem Ventilsitz VS an der Durchflußöffnung D des Kolbens, sowie aus den Anschlägen AGV und AGH auf dem Vorder- bzw. Hinterflansch des Zylinders. Die Feder FE beaufschlagt das Ventil TV in Richtung auf den vorderen Anschlag AGV, d.h., das Ventil ist von der Feder in Richtung "offen" beaufschlagt , so daß die Durchflußöffnung D im Kolben offen ist. Wenn also das Druckmedium durch die Zuflußöffnung ZF in den vorderen Zylinderraum RM einströmt, so wird bei offener öffnung D und gedrosselter Abflußöffnung AF der Kolben nach rechts verschoben. Diese Kolbenbewegung dauert bis das Ventil TV, infolge Anschlag am vorderen Anschlag AGV, gegen den Ventilsitz VS gedrückt wird,und wenn nun die Kraft der Feder FE geringer ist als die Differenz zwischen den in den beiden Zylinderräumen RM und RO herrschenden Drücken, so bleibt das Ventil TV-TV geschlossen und der Kolben K wird nun nach links bewegt. Diese Bewegung dauert solange, bis der Ventilschaft SE am hinteren Anschlag AGH anschlägt und das Ventil von seinem Sitz abhebt, worauf das Ventil, kraft der Feder FE, wieder in Richtung "offen" schnellt. Dies wird dadurch ermöglicht, daß nach dem Abheben des Ventils vom Ventilsitz der Differentialdruck^ der das Ventil geschlossen gehalten hat, nunmehr bei geöffnetem Ventiljund damit bei geöffnetem Durchfluß D geringer wird als die Federkraft. Mit dem Durchfluß des Druckmediums durch die öffnung D beginnt ein neuer Steuerungszyklus für den Kolben. Es ergeben sich also folgende Wirkungen:

1) automatische Hin- und Herbewegung des Kolbens;

2) regulierbare Kolbengeschwindigkeit mittels der Drossel DR;

3) regulierbarer Kolbenhub durch Einstellung der Anschläge AGV und AGH;

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4) und 5) wenn der Kolben auf die im Zylinder vorgesehenen weiteren Anschläge KAV und KAH auftrifft, bevor das Ventil durch den Anschlag AGV geschlossen bzw. durch den Anschlag AGH geöffnet worden ist, so bleibt der Kolben in der erreichten Stellung stehen und wird sich erst dann wieder bewegen, wenn von außen der betreffende Anschlag, AGV oder AGH, betätigt worden ist, um das Ventil zu schließen bzw. zu öffnen;

6) wenn während des Betriebs der Druck des Druckmediums ausbleibt oder unterbrochen wird, so schnellt das Ventil in die Ste]lung "offen" und der Kolben bleibt stehen; nach Wiedererscheinen des Druckes des Druckmediums bewegt sich der Kolben nach rechts und beginnt einen neuen Zyklus.

Bei der Ausführung nach Abb. 3 läßt sich die genaue Tarierung der Kraft der Feder des Tellerventils TV vermeiden, indem anstatt dieser Feder ein monostabiler Kippschalter MKS verwendet wird, so daß die Kraft, die erforderlich ist, um das Ventil geschlossen zu halten, sehr klein sein kann, während die Kraft, die das Ventil in Stelling ^Iroffen" hält, groß ist. Um bei dieser Ausführung das in Offen-Stellung-Schnellen des Ventils zu erleichtern und zu sichern, kann man den Kippschalter durch einen Anschlag AK vorspannen und durch den Anschlag AGH das Vorschnellen des Ventils auslösen. Bei Verwendung eines bistabilen Kippschalters, statt des monostabilen Kippschalters, der das Ventil entweder in Offen-Stellung oder in Schließ-Stellung drückt, sind ebenso alle Punkte der Aufgabenstellung erfüllt, außer Punkt 6).

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Das Druckmedium fließt sowohl beim Vorlauf als auch beim Rücklauf des Kolbens über den Abfluß AP ab. Da mit der öffnung des Ventils TV und damit freiem Durchfluß des Mediums durch den Kolben vom Raum RM zum Raum RO der Druck im Raum RO auf dem Druck im Raum RM ansteigt, ergibt sich die Möglichkeit durch ein Ventil im Abfluß AP, das bei Druckerhöhung, schließt, den Abfluß des Mediums bei Bewegung des Kolbens nach rechts zu unterbrechen und damit die Geschwindigkeit dieser Bewegung zu erhöhen.

Außer den bereits erwähnten Vorteilen der erfindungsgemäßen Steuerung, und zwar einfache, betriebssichere und weniger aufwendige Bauweise gegenüber den herkömmlichen Steuerungen, ergibt dei]Punkt 6) der Aufgabenstellung im Einsatz bei Werkzeugmaschinen, z.B. beim Vorschub eines Drehbankschlittens, den Vorteil, daß bei Stehenbleiben der Werkzeugmaschine wegen Druckausfall das Werkzeug bei Wiedereintreten des Druckes gleich absetzt und den Voschub von

vorne beginnt, wodurch eine Anlaufzeit für die Maschine gewährleistet ist.

—Pat entansprüche-—

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Leerseite

Claims

Paul Stubenruss A 35 038 - sü Köstlanerweg 4 BRIXEN (Bozen) 2 4.NOV. 1975 Italien Pat entansprüche

1. Steuerung von Hub-Motoren mit hin- und hergehendem Differentialkolben, mit Zylinder (Z), Differentialkolben (K), Kolbenstange (KD), vorderem Anschlußflansch (VF) mit Durchtritt soff nung (KD) für die Kolbenstange und Zuflußöffnung (ZP) für das Druckmedium, hinterem Abschlußflansch (HP) mit Abflußöffnung (AF) und Drossel (DR), wobei der Differentialkolben eine Durchflußöffnung (D) von der Vordrer kamm er (RM) zur Hinterkammer (RO) aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Ventil (TV) mit Schaft (SE), ein Ventilsitz (VS) ander Kolbendurchflußöffnung (D), sowie ein vorderer (AGV) und ein hinterer Anschlag (AGH) für das Ventil vorgesehen sind, wobei das Ventil (TV) durch eine Feder (FE) in Richtung "offen" beaufschlagt ist.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (AGV und AGH) für das Ventil (TV) einstellbar sind.

3. Steuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Zylinders weitere., feststehende Anschläge (KAV, KAH) vorgesehen sind.

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4. Steuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Ventils (TV) ein monostabiler Kippschalter (MKS) vorgesehen ist.

5. Steuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur. Steuerung des Ventils (TV) ein
bistabiler Kippschalter vorgesehen ist.

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