DE2625063A1 - Steuervorrichtung zur geschwindigkeitsregelung von pneumatischen und/oder hydraulischen arbeitskolben - Google Patents
Steuervorrichtung zur geschwindigkeitsregelung von pneumatischen und/oder hydraulischen arbeitskolbenInfo
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Description
Steuervorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung von pneumatischen und/oder hydraulischen Arbeitskolben
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung von pneumatischen und/oder
hydraulischen Arbeitskolben und damit angetriebenen Maschinenteilen, wobei über mindestens einen Teil
der Bewegungsstrecke des Maschinenteils eine Steuerung zur Veränderung seiner Geschwindigkeit während des
Arbeitsvorgangs in Abhängigkeit von seiner jeweiligen Bewegungssteilung vorgesehen ist.
Die Geschwindigkeitsregelung von Pneumatikkolben und deren Kolbenstangen mit den damit verbundenen Werkzeugen
und Maschinenteilen erfolgt in bekannter Weise durch Drosselung eines gleichzeitig in Bewegung gesetzten
Flüssigkeitsstromes. Auf die selbe^Art kann die Geschwindigkeit von Hydraulikkolben reguliert
werden. In beiden Fällen wird die Drosselöffnung (z.B. der Rohrdrossel oder des Stromregelventils usw.)
den Erfordernissen entsprechend eingestellt und bleibt während des Arbeitsvorganges stationär.
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Man hat auch versucht, die Drosselung des Steuer- oder des Arbeitsöles auf mechanische Weise während des
Arbeitsvorganges dadurch zu verändern, dass mit der Arbeitsbewegung ein Steuerlineal mitgefiihrt wird,
welches in wegabhängiger Weise Drosselstellen zu- oder abschaltet. Bei grösseren Arbeitsgeschwindigkeiten
oder bei sehr kleinen Schaltwegen versagen diese Vorrichtungen; eine Tatsache, die sich aus der
Trägheit der mechanischen Übertragungseinrichtungen ergibt.
Handelt es sich z.B. um Bewegungsabläufe beim kombinierten Stanzen und Biegen, oder beim Kaltverformen
von Karosserieblechen, oder Tiefzieharbeiten, soll theoretisch die erforderliche Geschwindigkeitsänderung
des Werkzeuges innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde vor sich gehen und an einer exakt bestimmten Stelle
des Arbeitsweges erfolgen, wobei letztere Forderung von massgebender Bedeutung ist, die besonders bei kleinen
Arbeitswegen bisher nicht zufriedenstellend gelöst wurde.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Steuervorrichtung und Einrichtungen dafür, mit denen die Nachteile
des Stands der Technik vermieden werden, insbesondere also an bestimmten Stellen des Arbeitsweges
eines Werkzeuges oder eines bewegten Maschinenelements die Arbeitsgeschwindigkeit eines Arbeitskolbens während
des Arbeitsvorgangs durch davon abhängig gesteuerte Drosselung des Antriebsmediums (Flüssigkeit oder auch
Gas) oder einer Steuerflüssigkeit an die speziellen wegabhängigen Bedingungen des Arbeitsvorgangs kurzfristig
und vielseitig fSoTTie auf technisch und betrieblich
einfache Weise beeinflussen bzw. steuern zu können.
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Demgemäß ist die Erfindung bei einer eingangs genannten
Steuervorrichtung ganz generell dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerung der Geschwindigkeitsänderung
eine während des Arbeitsvorgangs vorzugsweise wegabhängige änderbare Drosseleinrichtung
in der die Bewegung des Arbeitskolbens steuernden Hydraulikanlage vorgesehen ist.
Dabei kann die gesamte Drosseleinrichtung über einen mechanisch mit dem bewegten Maschinenlement kraftschlüssig
oder auch z.B. mit einem Anschlagspielraum verbundenen doppelseitig wirkenden Hydraulikkolben
verbunden sein, welcher der Drosseleinrichtung als wegabhängiger Geber oder Antrieb dient.
Darüber hinaus ist die Erfindung gekennzeichnet durch einen zwischen einem antreibenden und einem damit betätigten
Hydraulikkreis eingeschalteten Flüssigkeitsmengen- und Druckübersetzer.welcher ein mindestens
über einen Teil seines Hubs veränderliches Mengen- und Druekübersetzungsverhältnis aufweist.
Dieser erfindungsgemäße Flüssigkeitsmengen- und Druckübersetzer 3τβΐ zur Anpassung eines auf die Konstruktionsverhältnisse
und die Arbeitsweise des Gebers abgestellten primären Hydraulikkreises auf einen sekundären
Hydraulikkreis ,mit dem die eigentliche arbeitsvorgangsabhängige Steuerung angetrieben wird.
Da der primäre Hydraulikkreis innerhalb der gesamten Drosseleinrichtung ganz allgemein die Antriebsseite
und der sekundäre Hydraulikkreis die angetriebene** Seite einer Kraftübertragung darstellt,ist der erfindungsgemäße
FlUssigkeitsmengen- und Druckkraftübersetzer
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auch für andere analoge Maschinenelemente anwendbar. Es ist damit möglich, z.B. den Hydraulikhub eines
bestimmten antreibenden Systems auf darauf nicht speziell abgestellte Hub- und Arbeitsverhältnisse
eines bestimmten angetriebenen Hydrauliksystems auf wirtschaftlich und betrieblich einfachste Weise
aufeinander optimal abzustimmen.
Bei konstruktiv gewählten Grossen der wirksamen Kolbenflächen sowohl des dem beweglichen Maschinenteil
der Drosseleinrichtung zugeordneten Antriebszylinders, als auch des angetriebenen Hydrauliksystems
wird durch den erfindungsgemäßen ölmengenübersetzer
"erreicht, dass der Hubweg des Schiebers erforderlichenfalls kleiner oder grosser als der
Arbeitsweg des beweglichen Maschinenteils sein kann, oder dass bei verschieden langen Arbeitswegen stets
der gleiche Schieberhub resultiert.
Zur Veränderung von z.B. Übersetzung zu Untersetzung kann der Übersetzer einfach umgekehrt in ein Kraftübertragungssystem
eingebaut werden.
Ein stufenweise veränderlicher Flüssigkeitsmengen- und Druckübersetzer kann darin bestehen, daß er einen
hydraulischen Kolben mit innerhalb einer ölgefüllten Hydraulikkammer aus der Hydraulikkammer herausragender
Kolbenstange aufweist, welche Über ein mechanisches Gestänge mit dem einen Ende mindestens an einer anderen
Kolbenstange verbunden ist, die an ihrem anderen Ende als Tauchkolben in einer mit Hydraulikflüssigkeit
gefüllten Kammer angeordnet ist, welche mit dem zu betätigenden Hydraulikkreis verbunden ist.
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Insbesondere ergibt sich eine vermehrte stufenweise Variationsmöglichkeit dann , wenn mindestens zwei
mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Kammern mit zugehörigen Tauchkolben vorgesehen und mit dem zu betätigenden
bzw. anzutreibenden Hydraulikkreis verbunden sind.
Bei geschlossenem Antriebs- Hydraulikkreislauf ist es möglich, daß der antriebsseitige hydraulische
Kolben als beidseitig wirkender Kolben innerhalb der Hydraulikkammern vorgesehen ist, wobei die beiden
Kolbenseiten in den Antriebs-Hydraulikkreis eingeschaltet sind. Ähnliches gilt für die Sekundärseite,
indem an der anderen Kolbenstange in der Kammer ein beidseitig wirkender Kolbenrist, wobei die beiden
Kolbenseiten der Kammer in den betätigten Hydraulikkreis eingeschaltet sind.
In einfachster Ausführungsform kann das Gestänge einen mit der antreibenden Kolbenstange bewegbaren
Querbalken und an den anderen Kolbenstangen auf diesen verstellbare Anschläge aufweisen, welche mit
dem Querbalken in bestimmten Relativstellungen der Kolbenstangen zueinander in Arbeitsberührung gelangen,
wobei der Querbalken auf der antreibenden Kolbenstange und die Anschläge auf den anderen Kolbenstangen unabhängig
voneinander verstellbar sein können und die Kolbenstangen vorzugsweise axial parallel zueinander
und in Querschnittslage symmetrisch zueinander angeordnet sind.
Eine besonders zuverlässige und vielfältige stufenweise Ausführungsform besteht darin, daß der Flüssigkeitsmengen-
und Druckübersetzer innerhalb des antreibenden Hydraulikkreises zwei jeweils innerhalb
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einer ölgefüllten Hydraulikkammer angeordnete Kolben
mit aus der Hydraulikkammer herausragenden Kolbenstange aufweist, welche axial gegeneinander an einer
Übertragungseinrichtung befestigt sind, und daß, vorzugsweise symmetrisch um die axial Längsachse der
Kolbenstangen herum hydraulische Kolben-Zylinder-Einrichtungen vorgesehen sind, welche parallel zueinander
in den anzutreibenden Hydraulikkreis und eine andere Kolbenoberfläche eingeschaltet sind, als
die Kolben im antreibenden Hydraulikkreises besitzen sowie jeweils innerhalb ihrer Zylinder beidseitig
wirken, wobei beide Seiten der Kolben über eine Überbrückungsleitung miteinander verbunden sind, in
der ein Ventil zur wahlweisen Ausschaltung der Wirkung der einzelnen Kolben-Zylinder-Einrichtung im
anzutreibenden Hydraulikkreis vorgesehen sind.
In allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsmengen- und Druckkraftübersetzers können
die mit dem anzutreibenden Hydraulikkreis verbundenen einzelnen Kolben jeweils eine um ein Vielfaches kleinere
Oberfläche besitzen als die einzelnen antriebsseitigen Hydraulikkolben (oder umgekehrt), während die Gesamtfläche
der einzelnen Kolben etwa der Gesamtkolbenfläche der antriebsseitigen Hydraulikkolben angepasst
Die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung besitzt ferner
in ihrem Querschnitt regulierbare Drosselöffnungen, welche innerhalb einer feststehenden vorzugsweise rundhülsenförmigen
Drosselplatte mit Drosselöffnungen und einer dicht an dieser anliegenden und relativ dazu beweglichen
Drosselplatte mit Drosselöffnungen vorgesehen sind, deren in Abhängigkeit von der Relativbewegung
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der Drosselplatten zueinander resultierender freier Querschnitt zwischen den einander zugeordneten Drosselöffnungen
beider Drosselplatten für den Arbeitsvorgang des pneumatisehen und/oder Arbeitskolben vorprogrammiert
festgelegt ist, wobei die Drosselplatte vorzugsweise mittels eines hydraulischen in den anzutreibenden
Hydraulikkreis eingeschalteten Zylinderkolbens und in Abhängigkeit der Bewegungsstellung des
angetriebenen Maschinenteils bewegbar ist.
Dabei kann die hülsenförmige Drosselplatte axial zur feststehenden Drosselplatte oder durch Drehung gegenüber
der feststehenden Drosselplatte bewegbar sein oder auch eine Kombination beider Verstellarten gegeben
sein.
Der besondere Vorteil einer Vielzahl vorgegebener Drosselprogramme innerhalb einer einzigen Drosselanordnung
ist erreichbar, wenn auf dem Umfang der Drosselplatten mehrere in ihrer Bewegungseinrichtung
einander zugeordnete Programme von Drosselöffnungen vorgesehen sind,und den Drosselplatten eine Programmplatte
zugeordnet ist, mit der jeweils nur eines auf den Drosselplatten einander zugeordneten Programme
ausgewählt wird, während die übrigen vorhandenen Programme abgedeckt sind.
Mit dieser Drosseleinrichtung läßt sich der Arbeitsablauf des Maschinenteils (beispielsweise einer Presse
oder einer Schnitt- oder Prägeeinrichtung) sowohl zeitabhängig als vorzugsweise vor allem wegabhängig
von der Bewegung des Maschinenteils steuern. Dabei ist in der Regel die wegabhängige Steuerung bei
hohen Arbeitsgeschwindigkeiten und kleinen Arbeitswegen jedoch deutlich überlegen.
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Die Erfindung ist nachstehend in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert
Es zeigt
Pig. 1 eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Wiedergabe der erfindungsgemäßen
Steuervorrichtung,
Fig. 2 eine Ausführungsform eines für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung verwendeten Flüssigkeitsmengen-Druekübersetzers,
Fig. 3 eine Querschnittdarstellung etwa gemäß I - I in Fig. 2,
Fig. 4 eine Längsschnittdarstellung eines abgewandelten
Teils der Steuervorrichtung nach Fig. 2
Fig. 5 eine Längsschnittdarstellung eines anderen abgewandelten Teils der Steuervorrichtung nach
Fig. 2,
Fig. 6 eine andere Ausführungsform eines für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung verwendeten
Flüssigkeitsmengen- Druckübersetzers,
Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung gemäß II - II in Fig. 6,
Fig. 8 eine vergrößerte Längsschnittwiedergabe einer Drosselanordnung,
Fig. 9 und 1o abgewickelte Darstellungen von zwei in
einer Drosselanordnung verwendeten, einander zugeordneten hülsenförmigen Drosselplatten mit
mehreren Programmen (I - VI) und
Fig. 11 eine abgewandelte Bewegungsanordnung der erfindungsgemäßen
Drosselanordnung 709850/033*
-9-
Die Drosseleinrichfcung nach Pig. 1 ist insgesamt aus einem als Antriebszylinder 4 des Systems zu verstehenden
Hydraulikkolben, einem Flüssigkeitsmengen- und Druckübersetzer 3 und einer Drosselanordnung 2
aufgebaut, welche mit ihrem Eingang 6 und ihrem Ausgang 7 in eine nicht dargestellte Hydraulikanlage
für die Betätigung eines Maschinenelements beispielsweise einer Presse, eines Schnittgeräts
oder auch eines Baggergreifers, eines Roboterteils etc. eingeschaltet ist, Dabei kann die Drosselanordnung
entweder in die eigentliche Kraft- Antriebsseite der Hydraulikanlage oder aber - beispielsweise
bei hydro-pneumatischer Arbeitsweise - in die Gegensteuerungsseite
dieser Hydraulikanlage bzw. deren Arbeitskolbens eingebaut sein.
Der Antriebszylinder Λ greift mit einem Bügel 5 die
Bewegungsstellung des in seiner Bewegung programmgemäß zusteuernden Maschinenelements 5 (z.B. der Arbeitsstößel einer Presse) entweder voll kraftschlüssig oder
- wie dargestellt - mit einem Arbeitsspiel ab und übersetzt die Bewegung in den Pluß eines die Steuerung
antreibenden Hydraulikkreises 9. Über den Plüssigkeitsmengen- und Druckübersetzer 3>
wird dann über einen zweiten angetriebenen Hydraulikkreis 1o die eigentliche
Drosselanordnung 2 betätigt.
Unabhängig von dem Einbau in die beschriebene Drosseleinrichtung arbeitet der Plüesigkeitsmengen- und Druckübersetzer
3 also als Anpassungselement zwischen einem antreibenden 9 und einem angetriebenen 1o Hydraulikkreis,
Im umgekehrten Einbau kann der Plüssigkeitsmengen- und Druckübersetzer 5 auch als Untersetzer mit einem entsprechenden
Untersetzungsverhältnis arbeiten.
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Bei einer Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3 besitzt der FlUssigkeitsmengen- und Druckübersetzer
einen hydraulischen Kolben 11 innerhalb einer Hydraulikkammer 12 mit einer Kolbenstange 13 welche mit
einer in einem Rahmen 17 geführten Querplatte 19 versehen ist. Die Querplatte 19 umgreift das obere Ende 15a
von mehreren anderen ebenfalls im Rahmen 17 geführten Kolbenstangen 15, welche mit ihrem anderen Ende als
Tauchkolben 15b jeweils in mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Kammern 16 ragen, welche an den anzutreibenden
Hydraulikkreis 1o angeschlossen sind. Mittels auf den Kolbenstangen 15 verstellbar angebrachten Anschläge
kann die Betätigung der Kolbenstangen 15 und damit ihre Einwirkung auf den anzutreibenden Hydraulikkreis
1o feinstufig variabel programmiert werden. Die einzelnen Kammern 16 und die Tauchkolben 15b sind
vorzugsweise kleiner als die Hydraulikkammer 12 mit dem Kolben 11. Mittels Fixierschrauben 21 können die
einzelnen Kolbenstangen 15(ganzy stillgesetzt..werden.
In der Konstruktion gemäß Fig. 4 ist der hydraulische
Kolben 11 als doppelseitig wirkender Kolben in geschlossenem Kreislauf mit dem Antriebszylinder 4 geschaltet.
Entsprechend sind gemäß Fig. 5 die Tauchkolben in den Kammern 16 als beidseitig wirkende Kolben 18 in
einen geschlossenen Hydraulikkreis eingeschaltet. Statt der Fixierschrauben 21 können auch ferngesteuerte
elektromechanisch^ Verriegelungen verwendet werden.
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Anstelle der vorstehenden Ausführungsform, bei der die mechanische Kraftübertragung durch mechanische
Entriegelung unterbrochen werden kann, sind gemäß Fig. 6 mit Auf- und Zu-Ventilen 22 versehene Überbrückungsleitungen
23 vorgesehen, welche die ZylinderrÄume 46 oberhalb und unterhalb der Kolben kleineren
Durchmessers verbunden, wodurch die betroffenen Zylinder wahlweise außer oder in Punktion innerhalb
ihres Hydraulikkreises 1o gesetzt werden können.
Im übrigen ist der Flüssigkeitsmengen- und Druckübersetzer
3 nach den Fig. 6 und 7 analog dem der Fig. 2 bis 5 aufgebaut, d.h. mit hydraulischem Kolben 11'der
primärseite, Hydraulikkammern 12'und Kolbenstangen 13',
welche mit einer im Rahmen 17'gegen exzentrische Belastung
geführten Querplatte 19'fest verbunden sind. Die Kolbenstangen 15'der einzelnen Kammern 16 des
anzutreibenden Hydraulikkreises 1o sind fest an der Querplatte 19'befestigt, während die Kolben 18'beidseitig
wirken". Der Kolben 11'gemäß Fig. 6 ist an einen offenen, die Kolben 18'sind an einen geschlossenen
Hydraulikkreislauf angeschlossen.
Die FlUssigkeitsmengen- und Druckübersetzer 3 gestatten
ein Übersetzungsverhältnis von
wobei V1 und V2 die zugeführte ölmenge bzw. die abgegebene
ölmenge bedeuten. Für die mögliche umgekehrte Richtung gilt entsprechend der Kehrwert (^). Die
Durchmesser der 4 (Fig. 4) bzw. 6 Kolben 15b bzw. 18,
18' können auch verschieden groß sein. Die Übersetzung hat damit die einstellbaren Werte 1Ü, 2Ü, 3Ü ... bzw.
709850/0336
-12-
/Ib
für die andere Arbeitsrichtung 1_ , ^ .....
1Ü 2Ü
Folgende Variationen der beschriebenen Plüssigkeits (bzw. öl) mengen- und Druckübersetzer 3 sind beispielsweise
denkbar:
1. Verwendung
1.1. Übersetzung oder Untersetzung des Druckes
1.2. stufenweise Regelung des Verhältnisses der primären oder sekundären
Menge des Arbeitsmediums (Volumsumsetzung)
beide Punkte nach der Gleichung E = konstant
- P2V2
1.3. als Pumpe mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen
1.4. als Organ für hydraulische Steuerungen
2. Verwendete Medien
2.1. Gas - Flüssigkeit
2.2. Flüssigkeit - Flüssigkeit
3. Arbeitsprinzip
3.1. Die Primärenergie E1 = P1V1 (Druckluft,
hydraul. Energie) wird auf mechanischem Wege über einen oder mehrere
Kolben in mechanische Energie verwandelt und In weiterer Folge wahlweise
auf einen oder mehrere, parallel arbeitende Kolbenflächen verteilt und in hydraulische Energie umgesetzt.
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-13-
25.2. Diese Umwandlung kann auch in umgekehrter Richtung vor sich gehen.
4. Aufteilung der Energie auf einen oder mehrere Kolben
4.1. Durch Unterbrechung der mechanischen Kraftübertragung (Fig. 2)
4.2. Durch Rückführung des verdrängten Mediums in einem Sekundärzylinder
von der vorderen zur hinteren Kolbenfläche (Flächengleichheit) (Fig. 6)
5. Globale Anordnung
5.1. Primär- und Sekundärzylinder sind hintereinander angeordnet.
5.2. Primär- und Sekundärzylinder liegen nebene inander.
6. Steuerung der Stufigkeit
6.1. Von Hand aus, vor in Betriebsetzung
6.2. elektromechanische Auskupplung oder elektrohydraulische Leerlaufschaltung
von einzelnen Sekundärkolben bzw. Sekundärzylindern auch während des Betriebs.
Die Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit z.B. eines pneumatisch-hydraulischen oder rein hydraulischen Kolbenantriebes
während des Arbeitsvorganges durch Veränderung einer Drosselöffnung im Arbeits- oder Steueröl, wobei
der Beginn und das Ende, aber auch der Ä'nderungsgradient wegabhängig ist, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
sich mindestens zwei, die Drosselwirkung erzeugende Öffnungen relativ zueinander geradlinig verschieben, daß
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der Verschiebungsweg proportional dem zu steuernden Maschinenteil (z.B. Pressenwerkzeug) ist, wobei der
Proportionalitätsfaktor währbar ist ,und daß durch die
Formgebung der öffnungen während ihrer Relativbewegung die Drosselwirkung erhöht und verkleinert und der
Gradient dieser Veränderung durch die Form der öffnungen
bestimmbar ist. Es kann aber auch durch die Formgebung der öffnungen erreicht werden, daß bei
bestimmtem Öffnungsquerschnitt über den ganzen oder über einen Teil des Arbeitsweges konstant gleich groß
bleibt, wobei die Größe des Öffnungsquerschnitts wählbar ist. Derselbe Effekt könnte auch durch eine
Verdrehung des beweglichen Rohres gegen das feststehende Rohr erfolgen, wobei z.B. durch eine
hydraulisch bewegte Zahnstange und Zahnrad der Verdrehungswinkel dem Arbeitsweg des Werkzeuges oder
Maschinenteils proportional ist.
Als Ausführungsbeispiel dient Fig. 8, die einen Längsschnitt der Drosselanordnung zeigt, Diese besteht aus
einem im Gehäuse ~$\, das mit Abschlußdeckeln 32 und
verschlossen ist, eine hülsenförmige, feststehende Drosselplatte 3^, in welchem eine hülsen- oder rohrförmige
Drosselplatte 35 mit einem Luftspalt von etwa o,o5 mm, die sich nach der Viskosität de's Steueröls
richtet, berührungslos achsial verschiebbar ist. Sowohl die feststehende Drosselplatte 34 als auch die bewegliche
Drosselplatte 35 haben Drosselöffnungen 36 bzw.
37, deren Anordnung, Form und Größe in den Figuren 9 und 1o, welche Abwicklungen der Zylindermäntel der j8vMfc&*(
Drosselplatten sind, als Beispiele dienen. Fig. 9 zeigt das Lochbild der beweglichen Drosselplatte 35 und
1o der feststehenden Drosselplatte 3^·
709850/0335 ~15~
Eine ausserhalb der feststehenden Drosselplatte 34 drehbar angeordnete rohrförmige Programmplatte 38
hat nach Fig. 1o nur einen einzigen Ausschnitt 39, der durch seine Stellung jeweils ein Programm von
mehreren (im Beispiel 6 verschiedene Programme) freigibt. Zu diesem Zweck kann die Programmplatte
durch ein Handrad 4o, das über eine Welle 41 mit dem Drosselplattenboden 42 verbunden ist, gedreht
werden, wobei beispielsweise nach Fig. 1 am Gehäuse eine Einstellskala und am Handrad ein Zeiger vorgesehen
ist.
Die Schiebebewegung der Drosselplatte 35 kann entweder durch eine Kuppelstange 43 direkt mit dem bewegten
Werkzeug oder Maschinenteil verbunden werden, oder die Kuppelstange 43 wird als Kolbenstange mit einem
Hydraulikkolben 44 verbunden, wobei deren Zylinderräume 45 und 46 durch Rohrleitungen direkt oder über
einen Flüssigkeitsmengenübersetzer mit einem Antriebszylinder 4 nach Fig. 1 verbunden sind.
Das zu regelnde Steueröl oder Arbeitsöl tritt beim Eingang 6 ein, durchströmt die öffnungen 48 und 49
und gelangt in das Innere der Drosselplatte 35. In weiterer Folge strömt das öl durch die programmgemäß
.freigegebene Öffnungspaare 36, 37 wobei die
gewünschte Drosselwirkung auftritt und verlässt schließlich über den Ringkanal 50 und den Ausgang
die Drosselanordnung 2, Der Regelölstrom kann auch in der umgekehrten Richtung fHessen. Die Bphrungen
52 und 53 dienen zum Druckausgleich.
-16-
709850/0335
-ψ-
^ SC
Anstelle der geradlangen Schiebebewegung der Drosselplatte 35 kann auch erforderlichenfalls eine schraubenförmige
Bewegung dadurch erzielt werden, indem die bewegliche Drosselplatte 35 nach Fig. 11 mit Fiihrungszapfen
5^ und die feststehende Drosselplatte j5^ mit
schraubenförmigen Führungsnuten 55 versehen sind. Durch die schraubenförmige Relativbewegung der Drosselöffnungen
36 und 37 kann sowohl der Regelweg als auch
die Regelgeschwindigkeit und der Geschwindigkeitsverlauf als Funktion des Arbeitsweges beeinflußt
werden. Der Fiihrungszapfen 5^ kann auch in der feststehenden
Drosselplatte 3*ί angeordnet sein, (entsprechend
die Führungsnut 55 in der bewegbaren Drosselplatte 35) sodaß der FUhrungszapfen 5^ noch zusätzlich
durch ein nicht dargestelltes Langloch axial verschiebbar ausgebildet werden kann.
709850/0335
Lee
Tse i t e
Claims (1)
- Patentansprüche( 1 J Steuervorrichtung zur Geschwindigkeitsregelung von pneumatischen und/oder hydraulischen Arbeitskolben und damit angetriebenen Maschinenteilen, wobei über mindestens einen Teil der Bewegungsstrecke des Maschinenteils eine Steuerung zur Veränderung seiner Geschwindigkeit während des Arbeitsvorganges in Abhängigkeit von seiner jeweiligen Bewegungsstellung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerung der Geschv/indigkeitsänderung eine während des Arbeitsvorganges vorzugsweise wegabhängig änderbare Drosseleinrichtung (1) in der die Bewegung des Arbeitskolbens steuernden Hydraulikanlage vorgesehen ist.2. Steuervorrichtung insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zwischen einem antreibenden (9) und einem damit betätigten Hydrauiikkreis (1o) eingeschalteten Flüssigkeitsmengen- und Druckübersetzer (J>), welcher ein mindestens über einen Teil seines Hubs veränderliches Mengen- und Druckübersetzungsverhältnis aufweist.J). Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsmengen- und Druckübersetzer (3) antröibsseitig innerhalb einer ölgefüllten Hydraulikkammer (12) einen hydraulischen Kolben (11) mit aus der Hydraulikkammer (12) herausragender Kolbenstange (I3) aufweist, welche über ein verstellbares mechanisches Gestänge (14) mit dem einen Ende (15a) mindestens einer anderen Kolbenstange (I5) verbunden ist, die an ihrem anderen Ende als Tauchkolben (15b) in einer mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Kammer (16) angeordnet ist, welche mit dem zu betätigenden Hydraulikkreis (1o) verbunden ist.709850/0335-18-ORiQiNAL INSPECTED4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Kammern (16) mit zugehörigen Tauchkolben (15b) vorgesehen und mit dem zu betätigenden bzw. anzutreibenden Hydraulikkreis (1o) verbunden sind.5· Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der antriebsseitlge hydraulische Kolben (11) als beidseitig wirkender Kolben innerhalb der Hydraulikkammer (17) vorgesehen ist, wobei die beiden Kolbenseiten in den Antrieb-Hydraulikkreis (9) eingeschaltet sind.6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der anderen Kolbenstange (15) ein in der Kammer (16) beidseitig wirkender Kolben (18) ist, wobei die beiden Kolbenseiten der Kammer in den betätigten Hydraulikkreis (1o) eingeschaltet sind.7 · Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (14) eine mit der antreibenden Kolbenstange (13) bewegbare Querplatte (19) und an den anderen Kolbenstangen (15b) auf diesen verstellbare Anschläge (2o) aufweien, welche mit der Querplatte in bestimmten Relativstellungen der Kolbenstangen (1^; 15$) zueinander in Arbeitsberührung gelangen.8. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querplatte (19) auf der antreibenden Kolbenstange (13) und die Anschläge (2o) auf den anderen Kolbenstangen (15) unabhängig voneinander verstellbar sind, wobei die Kolbenstangen (13; 15) vorzugsweise axial parallel zueinander und in Querschnittslage symmetrisch zueinander709850/0335-19-angeordnet sind.9· Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsmengen- und Druckübersetzer (3) innerhalb des antreibenden Hydraulikkreises (9) zwei jeweils innerhalb einer ölgefüllten Hydraulikkammer (12') angeordnete Kolben (111J 11') mit aus der Hydraulikkammer herausragenden Kolbenstange (I31) aufweist, welche axial gegeneinander an einer Übertragungseinrichtung (19*) befestigt sind, und daß vorzugsweise symmetrisch um die axiale Längsachse der Kolbenstangen herum mehrere hydraulische Kolben-Zylinder-Einrichtungen (16, I81) vorgesehen sind, Vielehe parallel zueinander in den anzutreibenden Hydraulikkreis (1o) eingeschaltet sind und eine andere Kolbenoberfläche als die Kolben (11') im anzutreibenden Hydraulikkreis (9) besitzen sowie jeweils innerhalb ihrer Zylinder (16) beidseitig wirken, wobei beide Seiten der Kolben (I81) über eine Überbrückungsleitung (23) miteinander verbunden sind, in der ein Ventil (22) zur wahlweisen Ausschaltung der Wirkung der einzelnen Kolben-Zylinder-Einrichtung im anzutreibenden Hydraulikkreis (9) vorgesehen sind.1o. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (2) in ihrem Querschnitt regulierbare Drosselöffnungen (36/37) aufweist, welche innerhalb einer feststehenden, vorzugsweise rundhülsenförmigen Drosselplatte (34) mit Drosselöffnungen (36) und einer dicht an dieser anliegenden und relativ dazu beweglichen Drosselplatte (35) mit Drosselöffnungen (37) vorgesehen sind, deren in Abhängigkeit von der Relativbewegung der Drosselplatten zueinander resultierender freier Querschnitt zwischen den einander zugeordneten Drosselöffnungen (36, 37) beider Drosselplatten (34, 35) für den Arbeitsvorgang des pneuma-709850/0335-2o-tischen und, oder Arbeitskolben vorprogrammiert festgelegt ist, wobei die Drosselplatte (35) vorzugsweise mittels eines hydraulischen in den anzutreibenden Hydraulikkreis (1o) eingeschalteten Zylinderkolbens (44) und in Abhängigkeit der Bewegungsstellung des angetriebenen Maschinenteils (5) bewegbar ist.11. Steuervorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenförmige Drosselplatte (35) axial zur feststehenden Drosselplatte (3^) bewegbar ist.12. Steuervorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenförmige Drosselplatte (35) durch Drehung gegenüber der feststehenden Drosselplatte (34) bewegbar ist.13· Steuervorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenförmige Drosselplatte (35) kombiniert axial und durch Drehung gegenüber der feststehenden Drosselplatte (34) bewegbar ist.14. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1o bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang der Drosselplatten (j)k, 35) mehrere in ihrer Bewegungsrichtung einander zugeordnete Programme von Drosselöffnungen vorgesehen sind und den Drosselplatten (3^* 35) eine Programmplatte (38) zugeordnet ist, mit der jeweils nur eines der auf den Drosselplatten einander zugeordneten Programme ausgewählt wird, während die übrigen vorhandenen Programme abgedeckt sind.-21-709850/0335
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