DE2652760A1 - VIBRATING DRIVE MECHANISM FOR A VIBRATING TOOL, IN PARTICULAR A GRALL TAMPER - Google Patents
VIBRATING DRIVE MECHANISM FOR A VIBRATING TOOL, IN PARTICULAR A GRALL TAMPERInfo
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Description
Vibrierender Antriebsmechanismus für ein Schwingwerkzeug, insbesondere einen Schotter-StopferVibrating drive mechanism for a vibrating tool, in particular a ballast tamper
Es werden gegenüberliegende, schwenkbar angeordnete Stopfarme in Schwingungen versetzt vermittels entsprechender, einfach wirkender, hydraulischer Kolbenanordnungen, die durch getrennte hydraulische Doppeldreh-Verteilungsventile gesteuert werden. Die Flüssigkeitszufluß- und abflußleitungen für jede Kolbenanordnung sind mit einer Quelle einer unter Druck stehenden hydraulischen Flüssigkeit über das entsprechende Drehventil verbunden. Jedes Ventil weist eine stationäre, mit Öffnungen versehene Umkleidung auf, die eine zylinderföriuiige Drehventilspindel aufnimmt, die ein Paar axial verschobener Zufluß- und Abflußdurchlässe besitzt, die abwechselnd mit Zufluß- und Abflußleitungsöffnungen in der Umkleidung zur /msrichtung kommen unter öffnen und Schließen der Verbindungen zwischen der entsprechenden Kolbenanordnung und den Zufluß- und Abflußleitungen. Während die Drehventile vorzugsweise durch eine gemeinsame Antriebseinheit angetrieben werden, kann die relative Phase der Schwingungen der Arme durch drehir.äßiges Versetzen einer der Ventilspindeln bezüglich der anderen um den angestrebten Phaser.winkel bestiirx.it v/erden.Opposing, pivotably arranged tamping arms are set in vibration by means of corresponding, single acting hydraulic piston assemblies provided by separate hydraulic double rotary distribution valves being controlled. The liquid inflow and outflow lines for each piston assembly are connected to a source of pressurized hydraulic fluid via the appropriate rotary valve tied together. Each valve has a stationary, apertured shroud that is cylindrical in shape Receives rotary valve stem having a pair of axially shifted inflow and outflow passages, which alternate with inflow and outflow openings in the cladding towards the / ms direction opening and closing the connections between the corresponding piston assembly and the inflow and Drain pipes. While the rotary valves are preferably driven by a common drive unit, the relative phase of the oscillations of the arms can be determined by rotating one of the valve spindles with respect to the others by the desired phaser.angle bestiirx.it v / earth.
Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Eisenbahnschotter-Stopfer oder Gleisstopfmaschine:! und hydraulischer Systeme zum Ausbilden einer vibrierenden Bewegung und insbesondere hydraulische Vibratorsysteme für das Betätigen der Gleisstopfvorrichtung. The invention relates generally to the field of railroad ballast tampers or track tamping machine :! and hydraulic systems for forming a vibrating movement and in particular hydraulic vibrator systems for actuating the track tamping device.
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Der Erfindnngsgegenstand baut auf einem Stand der Technik der Gleisstopfmaschinen derart auf, wie man sie z.B. in der US-PS 3 135 223 findet. Bei diesem System ist ein Paar zangenartiger Stopfarme schwenkbar an einem speziell ausgelegten Eisenbahnwaggon mit einem geeigneten hydraulischen System angeordnet, so daß die Stopfarme intensiv in den Schotter an jeder Seite des Endes einer Schwelle eingetrieben werden können. Die oberen Enden der Stopfarme sind über ein Joch an eine exzentrische Welle angekuppelt. Das Drehen der exzentrischen Welle vermittelt den unteren Enden der Stopfarme die vibrierende Bewegung, wodurch der Schotter verdichtet wird. Die Enden der Stopfarme erstrecken sich nach unten in den Schotter unter der Schwelle und werden allmählich durch die hydraulische Anordnung während des Verdichtungsvorganges zusammengedrückt. Hydraulische Systeme für das Steuern der Entfernung zwischen den Stopfarmen sind offenbart in den US-PSen 3 211 064, 3 146 727, 3 372 651, 3 357 366, 3 608 498, 2 872 878 und 3 669 025, sowie 2 791 971.The subject of the invention is based on the prior art Track tamping machines such as those found, for example, in US Pat. No. 3,135,223. With this system, a pair is more plier-like Tamping arms can be swiveled on a specially designed railway wagon With a suitable hydraulic system arranged so that the tamping arms penetrate deeply into the ballast on each side the end of a threshold can be driven. The upper ends of the stuffing arms are yoke to an eccentric one Shaft coupled. The rotation of the eccentric shaft imparts the vibratory motion to the lower ends of the stuffing arms, thereby the ballast is compacted. The ends of the stuffing arms extend down into the gravel under the sleeper and are gradually moved by the hydraulic arrangement during the compaction process pressed together. Hydraulic systems for controlling the distance between the tamping arms are disclosed in US Pat U.S. Patents 3,211,064, 3,146,727, 3,372,651, 3,357,366, 3,608,498, 2 872 878 and 3 669 025, as well as 2 791 971.
Wie den Angaben in der US-PS 3 135 223 entnommen werden kann, wird das Schotterstopfen.normalerweise im Zusammenhang mit einer Höhenbegradigung durchgeführt. Wenn festgestellt wird, daß eine Schwelle zu tief liegt, wird dieselbe vermittels einer hydraulischen Anordnung angehoben, die sich an der Stopfvorrichtung befindet, während der Schotter verdichtet wird, um die entsprechenden Schwellenenden, die den Schienenabschnitt tragen, anzuheben. Bei allen diesen Systemen wird die Vibration des Stopfwerkzeuges durch die exzentrische Anordnung und nicht so sehr durch die hydraulische Kolbenvorrichtung bewirkt. Zu den mit der Anwendung eines exzentrischen Vibrationsmechanismus verbundenen Nachteilen gehören die Kosten eines Austausches und der Wartung des exzentrischen Mechanismus und die allgemeine Komplexität der Einheit. Weiterhin bedarf die exzentrische Welle eines Schwungrades, das zwischen den Stopfvorgängen an benachbarten Schwellen nicht inganggesetzt und angehalten werden kann. Selbst während eines Anhebens der Stopfarme zwecks Bewegen derselben zu der nächsten Stopfstelle setzt sich somit die vibrierende Bewegung fort, wodurch sich eine unzweckmäßige Abnutzung, Energieverbrauch und Geräuschentwicklung ergibt.As can be seen from the information in US Pat. No. 3,135,223, the Schotterstopfen.normally in connection with a Height straightening carried out. If it is found that a threshold is too low, the same is done by means of a hydraulic one Raised arrangement, which is located on the tamping device, while the ballast is compacted to the appropriate To raise sleeper ends that carry the rail section. In all of these systems, the vibration of the Stuffing tool caused by the eccentric arrangement and not so much by the hydraulic piston device. To the Disadvantages associated with using an eccentric vibratory mechanism include the cost of replacement and the maintenance of the eccentric mechanism and the overall complexity of the unit. Furthermore, the eccentric shaft is required a flywheel, which between the stuffing processes on adjacent Thresholds cannot be started and stopped. Even while lifting the stuffing arms to move them the vibrating movement continues to the next tamping point, which results in inappropriate wear and tear, Energy consumption and noise development results.
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Nach dem Stand der Technik ist axich eine hydraulische Kolbenanordnung im Zusammenhang mit der Vermittlung einer vibrierenden Bewegung für Stopfarme in Betracht gezogen worden. Nach der US-PS 2 973 719 v/eist ein doppeltwirkender hydraulischer Kolben, der unter der Steuerung eines hydraulischen Drehverteilungsventils steht, eine Zahnstange auf, die mit einem Ritzel an einer Welle kämmt, wodurch ein Paar verschobener Backen an dem Ende der Welle in Schwingbewegung versetzt wird. Das Drehventil führt zu sechs hin- und hergehenden Bewegungen pro Umdrehung unter Anwenden einer verwiekelten Doppelhauptleitungsanordnung und sehnenförmiger Durchlässe in der Ventilspindel im Inneren des Drehventils. Die US-PS 3 735 708 erläutert das Anwenden eines hydraulischen Kolbenmotors mit einem automatischen flip-flop Ventil für das Vibrieren des StopfWerkzeuges. Die allgemeinen Erläuterungen in der US-PS 3 735 708 zeigen die allgemeinen Nachteile auf, die durch das Anwenden getrennter, koaxial angeordneter, hydraulischer Zylinder für das Vibrieren der Stopfwerkzeuge bedingt werden. According to the prior art, a hydraulic piston arrangement is axich has been considered in the context of imparting vibratory motion to stuffing arms. After US Pat. No. 2,973,719 is a double acting hydraulic piston which operates under the control of a rotary hydraulic distribution valve stands on, a rack that meshes with a pinion on a shaft, creating a pair of shifted jaws at the end of the Shaft is set in oscillatory motion. The rotary valve results in six reciprocating movements per revolution while applying a twisted double main line arrangement and chord-shaped Passages in the valve spindle inside the rotary valve. U.S. Patent No. 3,735,708 teaches the use of a hydraulic one Piston engine with an automatic flip-flop valve for the vibration of the tamping tool. The general explanations in US Pat. No. 3,735,708 point out the general disadvantages caused by the use of separate, coaxially arranged, hydraulic Cylinder for vibrating the tamping tools are conditioned.
Die US-PS 2 022 73 8 offenbart ein höchst verwickeltes, hydraulisches Drehsteuerungsventil für die Betätigung einer Pumpe. Das Drehventil steuert die Zuführung und Abführung hydraulischer Flüssigkeit zu und von doppelt wirkenden hydraulischen Doppelkolrben unter Ausbilden einer einheitlichen Auslaßgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus der Pumpe.U.S. Patent No. 2,022,738 discloses a highly intricate hydraulic one Rotary control valve for operating a pump. The rotary valve controls the supply and discharge hydraulically Fluid to and from double acting hydraulic twin pistons with uniform outlet velocity the liquid from the pump.
Die allgemeine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einem Werkzeug eine vibrierende oder schwingende Bewegung zu vermitteln. Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen einfachen hydraulischen vibrierenden Antrieb für ein Paar gegenüberliegender, schwenkbar angeordneter Stopfarme zu schaffen.The general object underlying the invention is in giving a tool a vibrating or oscillating motion. The invention is particularly the task based on a simple hydraulic vibrating drive for a pair of opposing, pivotably arranged To create darning arms.
Diese der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden dadurch gelöst, daß ein hydraulisches System mit einem Paar entsprechender, stempelbetätigter =einfach wirkender hydraulischer Kolben für die hin- und hergehende Bewegung der Enden eines Paars entsprechender, schwenkbar angeordneter, zangenartiger Stopfarme vorgesehen ist. Jeder einfach wirkende KolbenzylinderThese objects of the invention are achieved in that a hydraulic system with a pair of corresponding, ram-operated = single-acting hydraulic piston for reciprocating the ends of a pair of corresponding pivotably arranged pincer-like stuffing arms is provided. Any single acting piston cylinder
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weist Zufluß und Abflußleitungen auf, die mit einer Quelle einer unter Druck stehenden hydraulischen Flüssigkeit über eine entsprechende Drehverteilungsventil-Anordnung in Verbindung stehen, die abwechselnd den Zylinder mit den Zufluß- und den Abflußleitungen verbindet. Die entsprechenden Drehventile für ein Paar Stopfarme werden gemeinsam mit der gleichen Frequenz angetrieben. Jedes Drehventil weist eine umlaufende Ventilspindel auf, die ein Paar Durchlässe besitzt, die die-Drehachse schneiden und abwechselnd mit ausgerichteten Öffnungen in der Umkleidung zur Deckung gebracht werden, in der die Ventilspindel umläuft. Bei der bevorzugten Ausführungsform liegen die ausgerichteten öffnungen in der Umkleidung für die Zuflußleitung auf einem Durchmesser, der im 90° bezüglich des Durchmessers gedreht ist, auf dem die ausgerichteten Öffnungen in der Umkleidung für die Abflußleitung liegen. Die relative Schwingungsphase der zwei Stopfarme kann durch Drehen einer der Ventilspindeln relativ zu der anderen eingestellt werden. Die Querschnittsform der Durchlässe in der Ventilspindel ist bei verschiedenen Ausführungsformen so ausgelegt, daß während des Umlaufens der Ventilspindel entweder ein allmähliches oder plötzliches öffnen und Schließen bezüglich des Flüssigkeitsdurchtrittes durch das Ventil erfolgt.has inflow and outflow lines connected to a source of pressurized hydraulic fluid via a corresponding Rotary distribution valve assembly are in communication, which alternate the cylinder with the inflow and outflow lines connects. The corresponding rotary valves for a pair of stuffing arms are driven in unison at the same frequency. Each rotary valve has a rotating valve stem that has a pair of passages intersecting the axis of rotation and are alternately brought into line with aligned openings in the casing in which the valve stem rotates. at In the preferred embodiment, the aligned openings are located in the casing for the inflow line on a diameter which is rotated by 90 ° with respect to the diameter that of the aligned openings in the casing for the drain line lie. The relative oscillation phase of the two stuffing arms can be adjusted by rotating one of the valve spindles relative to the other to be set. The cross-sectional shape of the passages in the valve stem is different in various embodiments designed so that during the rotation of the valve spindle either a gradual or sudden opening and closing takes place with respect to the passage of liquid through the valve.
Der Erfindungsgegenstand wird hier beispielsweise im Zusammenhang mit einem Gleisstopfgerät erläutert, es versteht sich jedoch, daß das Vibrationssystem auch bei anderen Vibrationsausrüstungen Verwendung finden kann, wie z.B. Zerkleinerern für Gestein, Vibratoren für Beton, Verfestiger für Straßenbetten, Werkzeuge zum Eintreiben von Nägeln und andere Schlag- oder Vibrationsvorrichtungen, wie Abstandshalter für Eisenbahnschwellen, Gleisausrichter, Schlagschraubschlüssel, Hammer und Bohrer.The subject matter of the invention is explained here, for example, in connection with a track tamping device, but it goes without saying that the vibration system can also be used with other vibration equipment, such as shredders for Rock, vibrators for concrete, hardeners for roadbeds, tools for driving nails and other impact or Vibrating devices, such as spacers for railway sleepers, Track aligner, impact wrench, hammer and drill.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den. Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in. Drawings shown and is described in more detail below. Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht im Aufriß, wobei Teile weggebrochen sind, die die erfindungsgemäße Gleisstopfvorrichtung angeordnet auf einem entsprechenen Fahrzeug zeigt;Figure 1 is a side elevational view with parts broken away are that arranged the track tamping device according to the invention shows on a corresponding vehicle;
Fig. 2 eine isometrische Ansicht des rechten Drehventils nach Fig. 1 im vergrößerten Maßstab;FIG. 2 is an isometric view of the right rotary valve of FIG. 1 on an enlarged scale;
Fig. 3 eine Schnittansicht des Drehventils längs der Linie 3-3 nach der Figur 2;3 shows a sectional view of the rotary valve along the line 3-3 according to FIG. 2;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht des Drehventils längs der Linie 4-4 nach der Figur 3;Figure 4 is a cross-sectional view of the rotary valve taken along line 4-4 of Figure 3;
Fig. 5 eine bezüglich der Figur 4 identische Ansicht des Drehventils mit der Ausnahme, daß das Ventilspindelteil um 90° gedreht ist;FIG. 5 shows a view of the rotary valve which is identical to FIG. 4 with the exception that the valve spindle part is rotated by 90 °;
Fig. 6 eine Ansicht im Schnitt des Drehventils längs der Linie 6-6 nach der Figur 5;FIG. 6 is a sectional view of the rotary valve along line 6-6 of FIG. 5;
Fig. 7 eine Einzelheiten wiedergebende isometrische Ansicht der Ventilspindel des Drehventils nach den Figu 2 bis 6;7 shows an isometric view of the valve spindle of the rotary valve according to FIGS. 2 to 6 showing details;
Fig. 8 Einzelheiten wiedergebende isometrische Ansicht einer wahlweisen Ausführungsform der Durchlässe in der Ventilspindel;8 is a detailed isometric view of an optional embodiment of the passages in the valve stem;
Fig. 8A eine weggebrochene schematische Ansicht des Verhältnisses zwischen dem dreieckigen Durchlaß nach Figur 8 und der Öffnung in der Umkleidung des Drehventils;Figure 8A is a broken away schematic view of the relationship between the triangular passage of Figure 8 and the opening in the casing of the rotary valve;
Fig. 9 bis 12 ähnliche Ansichten der Verhältnisse zwischen den Konfigurationen der Durchlässe in dem Ventilspindelteil und den Öffnungen in der Umkleidung des Drehventils.9 through 12 are similar views showing the relationships between the configurations of the passages in the valve stem portion and the Openings in the casing of the rotary valve.
Da sich der Erfindungsgegenstand weder mit dem beweglichen Schlitten für den Gleisstopfer noch mit Vorrichtungen für die Lageanordnung des Gleisstopfers im Verhältnis zu dem Ende der Schienenschwelle befaßt, sind die diesbezüglichen Elemente nicht im Einzelnen im Zusammenhang mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsformen dargestellt, da jede herkömmliche Bauart für diese Zwecke im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen .Vibrationsvorrichtung angewandt werden kann.Since the subject of the invention is neither with the movable carriage for the track tamper nor with devices for the Positional arrangement of the track tamp in relation to the end of the rail sleeper is concerned, the relevant elements are not shown in detail in connection with the explanation of the preferred embodiments, as each conventional type for these purposes in connection with the .Vibrationsvorrichtung invention can be applied.
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Figur 1 zeigt ein Paar gegenüberliegender Stopfarme 10 und 12, die an den Stellen P an der Tröganordnung 14 schwenkbar angeordnet sind, und diese Traganordnung wird auf einem speziell ausgelegten Eisenbahnwaggon 16 getragen. Die unteren Enden 10a und 12a der Stopfarme 1O und 12 tragen Stopfflügel für das Verdichten des unter einer gegebenen Schwelle 18 vorliegenden Schotters. Die oberen Enden 10b und 12b der Stopfarme 10 und sind schwenkbar an identischen einfach wirkenden, hydraulischen Kolbenanordnungen 20 bzw. 22 angelenkt, die in Arbeitsverbindung zwischen den oberen Enden 10b, 12b der entsprechenden Stopfarme und der Traganordnung 14 angeschlossen sind.Figure 1 shows a pair of opposing stuffing arms 10 and 12, which are pivotably arranged at points P on the trough assembly 14, and this support assembly is on a special laid out railway wagon 16 carried. The lower ends 10a and 12a of the stuffing arms 10 and 12 carry stuffing vanes for compaction of the ballast present under a given sleeper 18. The upper ends 10b and 12b of the stuffing arms 10 and are pivotably articulated to identical single-acting hydraulic piston assemblies 20 and 22, which are in working connection between the upper ends 10b, 12b of the respective stuffing arms and the support assembly 14 are connected.
Bei einer praktischen Ausfuhrungsform würde die Traganordnung 14 mit einer hydraulischen Vorrichtung versehen sein, durch die die Schwenkpunkte P der zwei Stopfarme 10 und 12 zusammengezogen werden unter Ausbilden einer zusammenpressenden Wirkung, wodurch ein weiteres Verdichten des Schotters erzielt wird, während die Stopfarme durch die hydraulischen Kolbenanordnungen 20 und in Vibration versetzt werden.In a practical embodiment, the support arrangement would 14 may be provided with a hydraulic device by means of which the pivot points P of the two tamping arms 10 and 12 are drawn together are producing a compressive effect, whereby a further compaction of the ballast is achieved during the stuffing arms by the hydraulic piston assemblies 20 and vibrated.
So wie die Kolbenanordnung 22 wird die Kolbenanordnung 20 durch ein unter Druck stehendes flüssiges Mittel {typischer Weise öl) in der Kammer 24 betätigt, das auf den Kolben 26 gegen die Kraft einer Druckfeder 28 oder äquivalentem federndem Element einwirkt. Sobald die Kammer 24 die unter Druck stehende Flüssigkeit aufnimmt, wird der Kolben 26 nach liniks getrieben und nimmt die Kraftabgabewelle 30 mit, die schwenkbar an dem Ende 1Ob des Stopfarms 10 angelenkt ist. Die hydraulische Flüssigkeit wird in die Kammer 24 eingeführt und aus derselben entfernt, vermittels der Zuflußleitung 32, die durch eine offene Öffnung an dem hin-· teren Ende der Kammer 24 angeschlossen ist, sowie die Abflußleitung 34, die durch eine offene Öffnung in der Seite der Kammer 24 angeschlossen ist.Just like the piston assembly 22, the piston assembly 20 is through a pressurized fluid (typically oil) in the chamber 24 is actuated, which acts on the piston 26 against the force a compression spring 28 or equivalent resilient element acts. As soon as the chamber 24 receives the pressurized liquid, the piston 26 is driven in the liniks and takes the power output shaft 30 with it, which is pivotable at the end 1Ob of the Stuffing arm 10 is articulated. The hydraulic fluid will introduced into the chamber 24 and removed therefrom, by means of the inflow line 32, which passes through an open opening on the back · The lower end of the chamber 24 is connected, as well as the drain line 34, which passes through an open opening in the side of the chamber 24 is connected.
Die Zufluß- und Abflußleitungen 32 und 34 sind mit einer Quelle 36 einer unter Druck stehenden hydraulischen Flüssigkeit vermittels eines Doppeldreh-Verteilungsventils 38 verbunden, das kontinuierlich durch eine Hauptantriebsquelle 40 angetriebenThe inflow and outflow lines 32 and 34 are connected to a source 36 of pressurized hydraulic fluid a double rotary distribution valve 38 continuously driven by a main drive source 40
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wird, wie z.B. die Kraftabnahmewelle des Dieselmotors, der ebenfalls den E-isenbahnwaggon 16 antreibt. Inähnlicher Weise ist der andere hydraulische Kolben 22 über die Zufluß- und Abflußleitungen 42 und 44 mit der hydraulischen Flüssigkeitsquelle 36 über ein getrenntes, vorzugsweise jedoch identisches Doppeldreh-Verteilungsventil 46 verbunden, das kontinuierlich vorzugsweise durch die gleiche Hauptantriebsquelle 40 angetrieben wird.like the power take-off shaft of the diesel engine, which is also drives the railroad car 16. In a similar way it is other hydraulic pistons 22 via the inflow and outflow lines 42 and 44 with the hydraulic fluid source 36 via a separate, but preferably identical, double rotary distribution valve 46, which is continuously driven preferably by the same main drive source 40.
Die hydraulische Druckquelle 36 weist als solche herkömmlichen Aufbau auf und besitzt in typischer Vieise als getrennte Bestandteile einen Sumpf oder Vorratsbehältnis für die hydraulische Flüssigkeit, zu dem sich die Abflußleitung 34 und die Leitung 44 erstrecken, sowie eine Pumpe, wie eine Zahnradpumpe, die die hydraulische Flüssigkeit aus dem Sumpf abzieht und die unter Druck stehende hydraulische Flüssigkeit an dem Auslaß zur Verfügung stellt. Der Auslaß ist mit den Zuflußleitungen 32 und siehe Figur 1, verbunden. Weitenin liegt im Inneren der hydraulischen Quelle 36 normalerweise eine Anordnung zum Einregulieren des Drucks oder eine Sicherheitsvorrichtung mit Nebenschlußleitungen zwischen dem Auslaß der Pumpe und dem Sumpf vor. Alle diese Bestandteile besitzen herkömmliche Bauart, wie sie bei hydraulischen Systemen bekannt ist, die bei den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten Verwendung finden. Gegebenenfalls kann jedoch die gleiche Hauptantriebsquelle 40 für den Antrieb der Pumpe (nicht gezeigt? in der hydraulischen Quelle 36 angewndt werden.As such, the hydraulic pressure source 36 is of conventional construction and typically has as separate components a sump or reservoir for the hydraulic fluid, to which the drain line 34 and the line 44 extend, as well as a pump, such as a gear pump, which draws the hydraulic fluid from the sump and the under Hydraulic fluid under pressure is available at the outlet. The outlet is with the inflow lines 32 and see Figure 1, connected. Weitenin is inside the hydraulic Source 36 typically a pressure regulating arrangement or a safety device with bypass lines between the outlet of the pump and the sump. All of these components are of conventional design, such as those at hydraulic systems is known that are used in a wide variety of applications. Possibly however, the same main drive source 40 can be used to drive the pump (not shown?) in the hydraulic source 36 will.
Das Drehverteilungsventil 46 ist im einzelnen in den Figuren 2 bis 7 gezeigt. Wie die Figuren 2, 3 und 4 zeigen, v/eist das Drehventil 46 eine innere, mit öffnungen versehene, zylinderförmige Ventilspindel 48 auf, die in einer röhrenförmigen, mit Öffnungen versehenen, zylinderförmigen Umkleidung 50 vorliegt und darin zwecks Umlaufen vermittels Stirn-seitiger Kugellageranordnungen 52 und 54 gelagert ist. Eine äußere Antriebsquelle 56 ist koaxial an dem Ende der Ventilspindel 48 zwecks Drehen der Spindel 48 im Inneren der Umkleidung 50 befestigt. Die AntriebsmittelIe 56 und die Spindel 48 sind vorzugsweise einstückig als ein einzelnes Bauelement ausgebildet. Schmierringe 58 bilden ringförmige Vorratsbehälter für das Schmieren der eng dimensionierten und aufeinander abgepaßten Oberflächen der VentilspindelThe rotary distribution valve 46 is shown in detail in FIGS. As FIGS. 2, 3 and 4 show, the rotary valve 46 has an inner, apertured, cylindrical valve spindle 48 which is present in a tubular, apertured, cylindrical casing 50 and therein for the purpose of revolving by means of end-face ball bearing arrangements 52 and 54 is mounted. An external drive source 56 is coaxially attached to the end of the valve stem 48 for rotating the stem 48 inside the enclosure 50. The drive means 56 and the spindle 48 are preferably formed in one piece as a single component. Lubricating rings 58 form annular reservoirs for lubricating the tightly dimensioned and matched surfaces of the valve stem
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und der Umkleidung 50. Das Schmiermittel ist in typischer Weise die hydraulische Flüssigkeit. Die Ventilspindel 48 weist darin ausgebildet entweder durch eine spanabhebende Behandlung oder durch Guß ein Paar axial im Abstandsverhältnis vorliegender Durchlässe 60 und 62 auf, die nach der bevorzugten Ausführungsform an parallelen Durchmessern der Ventilspindel 48 zentriert sind und besitzen zylinderförmige Kanäle durch die Ventilspindel 48. Die Durchlässe 60 und 62 sind im Einzelnen anhand der Figur 7 ersichtlich, die die Ventilspindel 48 ohne die Umkleidung 50 wiedergibt.and the casing 50. The lubricant is typically the hydraulic fluid. The valve stem 48 has therein formed either by a machining treatment or by casting a pair of axially spaced relationship Passages 60 and 62 which, according to the preferred embodiment, are centered on parallel diameters of the valve spindle 48 are and have cylindrical channels through the valve stem 48. The passages 60 and 62 are detailed with reference to the figure 7, which shows the valve spindle 48 without the casing 50.
Die Umkleidung 50, siehe die Figuren 2 bis 4, weist ein Paar ausgerichteter öffnungen 64 und 66 mit Gewindegegenbohrungen auf, die entsprechende Gewindearmaturen 68 und 70 aufnehmen, an denen die Gewindeenden der Zuflußleitung 42 angeschlossen sind. Die öffnungen 64 und 66 der Umkleidung sind längs eines Öurchmessers der Umkleidung 50 ausgerichtet und axial angeordnet und besitzen weiterhin eine derartigeGröße, daß die öffnungen 64 und 66 mit den Durchlässen 60 immer dann ausgerichtet vorliegen, wenn das Ventilspindelteil 48 in der richtigen Weise orientiert ist, siehe hierzu die Figuren 3 und 4.The casing 50, see Figures 2 to 4, has a pair of aligned openings 64 and 66 with threaded counterbores, the corresponding threaded fittings 68 and 70 to which the threaded ends of the inflow line 42 are connected. the Openings 64 and 66 of the casing are along an oil diameter are aligned and axially aligned with casing 50 and are further sized to include openings 64 and 66 the passages 60 are always in alignment when the valve stem member 48 is properly oriented, see FIG FIGS. 3 and 4 for this purpose.
Ein ähnlicher Satz an ausgerichteten öffnungen 72 und 74 in der Umkleidung 50 wird für die Abflußleitung 44 angewandt. Die Gegenbohrungsöffnungen 72 und 74, in den Figuren 4 und 5 gestrichelt gezeigt, nehmen entsprechende Armaturen 76 und 78 auf, an denen die Gewindeenden der Abflußleitung befestigt sind. Die ausgerichteten Öffnungen 72 und 74 für die Abflußleitung besitzen eine derartige Größe und liegen in einem derartigen Abstandsverhältnis vor, daß eine Ausrichtung mit dom Durchlaß 62 erfolgt und sind weiterhin auf einem Durchmesser der Umkleidung 50 zentriert, der um 90° bezüglich des Durchmessers gedreht ist, an dem die ausgerichteten Öffnungen 64 und 66 für die Zuflußleitung liegen. Wenn somit das Ventilspindelteil um 90°, siehe die Figur 5, gedreht wird, wird der Durchlaß 60 querseitig bezüglich der Zuflußleitung 42 erneut orientiert, wodurch die Zuführung der unter Druck stehenden Flüssigkeit unterbrochen wird, während, siehe die Figur 6, der parallele Durchlaß 62 ausgerichtet zu dem öffnungen 72 und ?4 vorliegt. Hierdurch wird die Abflußleitung 44 geöffnetA similar set of aligned openings 72 and 74 in FIG Casing 50 is used for drain line 44. The counterbore openings 72 and 74, shown in dashed lines in FIGS. 4 and 5, accommodate corresponding fittings 76 and 78 on which the threaded ends of the drain line are attached. The aligned Openings 72 and 74 for the drain line have one such a size and are in such a spacing relationship that alignment with dome passage 62 takes place and are further centered on a diameter of the casing 50 that is rotated 90 ° with respect to the diameter on which the aligned Openings 64 and 66 are for the inflow line. If the valve spindle part is thus rotated through 90 °, see FIG. 5, the passage 60 becomes transverse with respect to the inflow line 42 reoriented, thereby interrupting the supply of the pressurized liquid, while, see FIG FIG. 6, the parallel passage 62 aligned with the openings 72 and? 4. This opens the drain line 44
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und die hydraulische Flüssigkeitwird aus der Kammer ( nicht gezeigt) des hydraulischen Kolbens 22 siehe die Figur 1 entfernt.and the hydraulic fluid is discharged from the chamber (not shown) of the hydraulic piston 22, see FIG. 1 removed.
Bei dem Betrieb werden die Verbindungen zwisehen den Zufluß- und Abflußleitungen 32, 42 und 34,44 kontinuierlich durch die Drehung der Ventilspindeln in den Drehventilen 38 und 46, siehe die Figur 1, verändert, wodurch sich eine Veränderung des Druckaufbaues und des Druckabbaues der einfach v/irkenden hydraulischen Kolben 20 und 22 dergestalt ergibt, daß die Stopfarme 10 und 12 mit der gleichen Frequenz in Schwingung gesetzt werden. Das Phasenverhältnis zwischen der Schwingung der entsprechenden Arme 10 und 12 kann dadurch abgeändert werderi, daß die relative effektive Orientierung der Ventilspindeln der Drehventile 38 und 46 uia den angestrebten Phasenwinkel verändert wird. Während das Ventilspindelteil eine vollständige Umdrehung ausführt, wird die Zuflußleitung zweimal geöffnet und zweimal geschlossen/ während die Abflußleitung offen ist, wodurch sich zwei vollständige hin- und hergehende Bewegungen der Kolben 20 und 22 pro Umdrehung der Ventile 38 und 46 ergeben.In operation, the connections between the tributary and Drain lines 32, 42 and 34,44 continuous through the Rotation of the valve spindles in the rotary valves 38 and 46, see Figure 1, changed, whereby a change in the Pressure build-up and pressure reduction of the single-acting hydraulic pistons 20 and 22 results in the stuffing arms 10 and 12 are vibrated at the same frequency. The phase relationship between the vibration of the respective arms 10 and 12 can be changed by changing the relative effective orientation of the valve spindles of the rotary valves 38 and 46 uia the desired phase angle is changed. While the valve spindle part executes one complete revolution, the inflow line is opened twice and closed twice / while the drain line is open, causing two full reciprocating movements of pistons 20 and 22 per Revolutions of the valves 38 and 46 result.
In der Figur 8 ist eine wahlweise orfindungsgeniäße Ausführungsform wiedergegeben, bei der parallele Durchlässe 80 und 82 mit dreieckigen Querschnittsteilen vorliegen. Wie schematisch in der Figur 8 gezeigt, ergibt sich bei Drehen der Ventilspindel 48', daß der Durchlaß 80 mit der öffnung 46 in der Umkleidung 50 zur Ausrichtung gebracht wird, und das.verjüngt zulaufende Teil der öffnung tritt zunächst auf bei Drehen der Ventilspindel, so daß sich ein Kanal zwischen den ausgerichteten Öffnungen 64 und 66 der Umkleidung, siehe Figur 3, ergibt, der sich allmählich weiter öffnet als der Fsill bei dem zylinderSförnigen · Durchlässen ist. Bei der Ausführungsform nach der Figur 8 ist eine Seite des dreieckigen Querschnitts so vorgesehen, daß dieselbe grob parallel zu der Drehachse verläuft, so daß bei fortgesetzter Drehung der Ventilspindel 48' der Kanal plötzlich unterbrochen wird, nachdem derselbe allmählich geöffnet wurde. VJLg. anhand der Figuren 9 bis 12 gezeigt, kann das Prinzip des speziellen Vorsehens der Querschnittsform derrDurchlässe oder der Öffnung zwecks Beeinflussen der öffnungs- oder Schließge-In FIG. 8, an optionally inventive embodiment is shown, in which there are parallel passages 80 and 82 with triangular cross-sectional parts. As shown schematically in FIG. 8, when the valve spindle 48 'is rotated, the passage 80 is brought into alignment with the opening 46 in the casing 50, and the tapered part of the opening first occurs when the valve spindle is rotated, so that there is a channel between the aligned openings 64 and 66 of the casing, see Figure 3, which gradually opens wider than the fillet is in the case of the cylindrical passages. In the embodiment of Figure 8, one side of the triangular cross-section is provided so that it is roughly parallel to the axis of rotation, so that as the valve spindle 48 'continues to rotate, the channel is suddenly interrupted after it has gradually opened. VJLg. As shown in FIGS. 9 to 12, the principle of the special provision of the cross-sectional shape of the passages or the opening for the purpose of influencing the opening or closing
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der Fließkanäle in vielen verschiedenen Weisen zur Durchführung kommen.of the flow channels can be implemented in many different ways.
Die Figur 9 zeigt den Durchlaß 84 mit einem ellipsoiden Querschnitt in einer modifizierten Ventilspindel 48', der mit . einer zylinderförmigen öffnung zur /msrichtung kommt. Eine ellipsoide öffnung erhält man ebenfalls an der Ventilspindel bei einem Sehnen-förmigen, zylinderförmigen Durchlaß. Die Figur 10 zeigt den zylinderförmigen Durchlaß 60 der ersten Ausführungsform, der mit der dreieckigen Öffnung 86 gemäß der modifizierten Umkleidung 50' zur Ausrichtung kommt. Die Figur 11 zeigt einen dreieckigen Durchlaß 88, der in der Ventilspindel 48* ausgebildet ist und mit einer quadratischen Öffnung 90 in der Umkleidung 50' zur Ausrichtung kommt. Die Figur 12 zeigt einen Durchlaß 92 mit einem diamantförmigen Querschnitt, der mit einer quadratischen öffnung 90 in der Umkleidung 50' zur Ausrichtung kommt* Diese letzte Ausführungsform führt zu einem allmählichen Öffnen und Schließen des Flüssigkeitskanal. Natürlich kann der diamantförraige Querschnitt auch durch eine Ellipse angenähert dargestellt werden, deren kleine Achse a-llgemein parallel zu der Drehachse der Ventilspindel 48' verläuft«FIG. 9 shows the passage 84 with an ellipsoidal cross section in a modified valve spindle 48 ', which with. a cylindrical opening towards the / m direction. One ellipsoidal opening is also obtained on the valve spindle with a tendon-shaped, cylindrical passage. The figure 10 shows the cylindrical passage 60 of the first embodiment, the one with the triangular opening 86 according to the modified one Casing 50 'comes into alignment. Figure 11 shows one triangular passage 88 formed in the valve stem 48 * and aligns with a square opening 90 in the casing 50 '. FIG. 12 shows a passage 92 with a diamond-shaped cross-section that aligns with a square opening 90 in the casing 50 '* This last embodiment leads to a gradual opening and closing of the liquid channel. Of course, the diamond shaped Cross-section can also be approximated by an ellipse, the minor axis of which is a-general parallel to the The axis of rotation of the valve spindle 48 'runs "
Eine erfindungsgemäß aufgebaute Stopfmaschine ist in der Praxis mit hydraulischen Kolben ausgerüstet worden, die einen Hub von 4,8 mm besitzen und führt zu 2.600 Vibrationen pro Minute Es ergibt sich natürlich keinerlei Problem bezüglich des Anhaltens des Antriebsmechanismus für die Vibration^bewegung nachdem jeder Arbeitszyklus des Zusainmenpressens ausgeführt worden ist und während die Arme zu der nächsten Schwelle bewegt werden. Ein intermittierendes Anhalten kann dadurch bewerkstelligt werden, daß ein getrenntes manuelles Ventil in die Zuflußleitung eingebaut wird, die zu den Drehverteilungsventxlen verlaufen, oder indem vorübergehend die Drehventile (Ventilspindeln) von der Ilauptantriebsquelle gelöst werden. Im Gegensatz zu Stopfvorrichtungen, die mit Sehwungrad arbeiten nach dem Stand der Technik kann die Vibrationsgeschwindigkeit des erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebs einfach dadurch abgeändert werden,A tamping machine constructed according to the invention is in practice equipped with hydraulic pistons, which have a stroke of 4.8 mm and lead to 2,600 vibrations per minute Es Of course, there is no problem of stopping the drive mechanism for the vibration movement afterwards each compression cycle has been completed and while the arms are moved to the next threshold. Intermittent stopping can be achieved by that a separate manual valve is installed in the supply line leading to the rotary distribution valves, or by temporarily removing the rotary valves (valve spindles) from the main drive source can be released. In contrast to stuffing devices, the work with flywheel according to the prior art, the vibration speed of the invention hydraulic drive can simply be modified by
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daß eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Drehventils erfolgt, um so eine Einstellung auf einen bevorzugten Vibrationsbereich von 0 bis 5000 Vibrationen pro Minute zu erreichen.that a change in the rotational speed of the rotary valve takes place so as to adjust to a preferred vibration range from 0 to 5000 vibrations per minute.
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