DE3607655A1 - Hydraulisch betaetigte vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch betätigte Vor­ richtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine Vorrichtung dieser Art ist bereits durch die DE-OS 3 333 666 bekannt. Sie dient zum Einpressen/Verstemmen von Kreuzgelenklagern in dafür vorgesehene Bohrungen von Gelenkgabeln, wobei ein separat eingebrachtes Ge­ lenkkreuz in Position gehalten bzw. bereits Bestandteil einer Gelenkwelle oder dgl. ist. Bei dieser Montage gilt es, den Mittenversatz der Gelenkteile zueinander möglichst klein zu halten. Unterschiedliche Einpreß­ kräfte infolge von Fertigungstoleranzen bei den Kreuz­ gelenklagern und den Bohrungen bzw. unterschiedliche Querschnitte und Gefügeunterschiede der Gabelarme be­ wirken den Mittenversatz, der nach der Montage nicht mehr zu beseitigen ist. Bei der bekannten Vorrichtung sind bereits wesentliche Vorkehrungen zur Beseitigung des Problems vorgesehen. Es ergeben sich jedoch An­ satzpunkte, die Montageergebnisse noch weiter zu ver­ bessern.

Bei der bekannten Vorrichtung erfolgt das Einpressen und Verstemmen der Kreuzgelenklager mit einem hydrau­ lischen Arbeitszylinder. Der erforderliche Druck wird durch einen Druckgenerator und ein Ventil erreicht, das bei Bedarf die benötigte Menge Druckmedium in den Ar­ beitsraum des Arbeitszylinders zufliessen bzw. abflies­ sen läßt. Der Druckgenerator liefert dabei einen Druck, der ständig über dem erforderlichen Wert liegt. Das Ventil wird abhängig von einem ermittelten Meßwert des obengenannten Mittenversatzes gesteuert und reguliert während der Arbeitsphase beim Einpressen und/oder Ver­ stemmen ständig die Menge des im Arbeitsraum des Ar­ beitszylinders enthaltenen Druckmediums, wobei die ins­ besondere beim Verstemmen des Kreuzgelenklagers erforder­ liche hohe Kraft auch bei geringsten Verschiebungen des Kolbens bzw. des daran angebrachten Verstemmstempels verfügbar ist. Dabei hat sich gezeigt, daß dann, wenn extrem geringe Verschiebewege im Bereich von 1/10 bis 1/100 mm, insbesondere am Ende des Montagevorganges er­ forderlich sind, eine feinfühligere Mengenregelung des Ventiles zu noch besseren Ergebnissen führen kann. Eine besonders kritische Situation ergibt sich, wenn am Ende des Verstemmvorganges an einer der Gelenkgabeln eine, wenn auch in kleinsten Grenzen, zu große Menge Druckme­ dium durch das Ventil in den Arbeitsraum nachgeliefert wurde. Ein auf diese Weise entstandener Mittenversatz führt bei generell sehr guten Ergebnissen zu vereinzel­ ten, aus dem Toleranzfeld des zulässigen Mittenversatzes ausbrechenden Montageergebnissen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Vorrichtung zum Einpressen und/oder Verstemmen von Lagern so zu ver­ bessern, daß bei der Montage noch kleinere Mittenversatz­ werte erzielbar sind und aus dem Toleranzfeld ausbrechende Ergebnisse vermieden werden.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der Verschiebe­ vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs zwischen dem Arbeitsraum des Arbeitszylinders und dem Vorratsbehälter eine Rücklaufleitung mit einer das darin rücklaufende, gegenüber dem in den Arbeitsraum zulaufenden Druckmedium stark reduzierenden Drosseleinrichtung ange­ ordnet ist.

In die Rücklaufleitung ist dabei ein Drosselventil einge­ baut, das für das rücklaufende Druckmedium einen starken Widerstand bildet. Auf diese Weise entsteht ein Kreislauf vom Vorratsbehälter über den Druckgenerator, die Hauptlei­ tung und das hier angeordnete Hauptventil in den Arbeits­ raum des Arbeitszylinders und von diesem über das Drossel­ ventil und die Rücklaufleitung in den Vorratsbehälter zurück. Die Fördermenge wird dabei allein durch das Dros­ selventil bestimmt. Der Kreislauf wird jedoch erst ermög­ licht, wenn das Hauptventil entsprechend geöffnet ist und die durch das Drosselventil bestimmte Rücklaufmenge Druckmedium ständig in den Arbeitsraum nachliefert. Die Öffnung des Hauptventils im erforderlichen Maß erfolgt automatisch, weil die Meßeinrichtung durch die fehlende Menge Druckmedium im Arbeitsraum einen scheinbaren Mit­ tenversatz registriert und diesen durch Öffnen des Haupt­ ventils auszugleichen versucht. Dieser Ausgleich wird auch prompt ausgeführt, weil die starke Drosselung des Rücklaufes ein über die Rücklaufmenge hinaus gehendes Maß an Druckmedium infolge des hohen Fördervermögens und des zur Verfügung stehenden hohen Druckes des Druck­ generators ungehindert ermöglicht. Unter diesen Bedin­ gungen arbeitet das Hauptventil bei erforderlicher Ver­ schiebung des Kolbens bzw. des Einpreß-/Verstemmwerk­ zeuges nicht aus einer geschlossenen, sondern aus einer geringfügig offenen Stellung heraus. Dabei unterbleiben vorteilhafterweise die sonst nicht zu vermeidenden, im­ pulsartigen Druckstöße im hydraulischen System während des Öffnens bzw. Schließens des Hauptventils. Ein da­ durch verursachtes Überschwingen des Verschiebeweges in Richtung zu hoher Werte und damit überkompensierter Mit­ tenversatz unterbleibt durch die erfindungsgemäße Vor­ richtung völlig. Aus der bereits geringfügig offenen Stellung des Hauptventils kann dieses auch geringste Mengen zusätzlich erforderlichen Druckmediums feinfühlig regulieren, wenn dies von der Meßeinrichtung infolge Mittenversatz registriert wird. Die genannten Vorteile kommen insbesondere am Ende des Verstemmvorganges zur Geltung, wo durch extrem kleine Verschiebewege des Ver­ stemmwerkzeuges der Mittenversatz innerhalb des zuläs­ sigen Toleranzfeldes gehalten wird. Fehlerhafte Montage durch vereinzelt aus diesem Toleranzfeld ausbrechende Ergebnisse werden dadurch sicher vermieden.

nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist die Drosselein­ richtung durch einen geringen Querschnitt der Rücklauf­ leitung gebildet, wobei der Rücklauf gegenüber dem Zulauf im Verhältnis 1 : 5 bis 1 : 20, insbesondere 1:10 gedrosselt ist. Die einfachste Lösung besteht darin, die Drossel durch eine Rücklaufleitung mit geringem Querschnitt zu ersetzen. Allerdings besteht dabei nicht mehr die Möglichkeit, die Drosselwirkung einzustellen. Gute Montageergebnisse wurden erzielt bei einem Rücklauf-/Zulauf-Verhältnis von 1:10. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der An­ schluß der Rücklaufleitung am Arbeitszylinder gegenüber dem der Hauptleitung angeordnet. Dabei sind vor dem Arbeitsraum auftretende Druckstöße und in diesen sich ausbreitende in ihrer Ausbreitungsrichtung gleich mit der Richtung des Rücklaufes. Auf diese Weise werden weiter optimierte Montageergebnisse erzielt.

Die Erfindung wird im folgenden an dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel beschrieben.

Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zum Zusammenbau einer mit einer Welle 1 verbundenen Gelenkgabel 2 mit einem Gelenkkreuz 3, das bereits mit einer weiteren Ge­ lenkgabel 4 mit Schaft 5 zusammengebaut oder in dieser zwecks Durchführung der nachfolgend beschriebenen Mon­ tage provisorisch zentriert ist. Die dargestellte Anord­ nung dient neben der Aufgabe des Einpressens und Ver­ stemmens von Lagern 6 der Korrektur der Einpreß- bzw. Verstemmwerkzeuge relativ zueinander, um den Mittenver­ satz der Gelenkteile 2, 3, 4 zu vermeiden. Vorrichtung und Gelenkteile sind schematisch dargestellt, wobei un­ wichtige Details weggelassen sind.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei gegen­ überliegenden, je einem Gabelarm 7 zugeordneten Arbeits­ zylindern 8, deren Gehäuse 9 an einem Maschinengestell 10 in Preßrichtung frei beweglich geführt und mit haken­ förmigen Abstützelementen 11 versehen sind, die hinter die freien Enden der Gabelarme 7 greifen. Dadurch wirkt die im Arbeitsraum 12 erzeugte Einpreß- bzw. Verstemm­ kraft zum Festlegen der Lager 6 in den Lagerbohrungen 13 reaktionfrei auf die Gabelarme 7. Lager 6 und Lager­ bohrungen 13 weisen an beiden Gabelarmen 7 durch Ferti­ gungstoleranzen bedingte, unterschiedliche Preßpassungen auf, wodurch die Gabelarme unterschiedlich gespreizt werden. Dadurch wirkt eine aus den Einpreß- bzw. Ver­ stemmkräften resultierende Kraft einseitig auf die ge­ samte Gelenkgabel 2, wobei durch nicht ausreichende Steifigkeit sowohl der Einrichtungen 14 zum Einspannen der Welle 1 als auch der Welle 1 selbst diese sich durch­ biegt bzw. die Gelenkgabel 2 gegenüber ihrer Ruheposition und gegenüber dem Gelenkkreuz 3 einen Mittenversatz aufweist. Dieser Mittenversatz wird über die Verbiegung der Welle 1 von einem Meßwertaufnehmer 15 in eine elek­ trische Spannung umgesetzt und einer elektronischen Schaltung 16 zugeführt. Diese bildet daraus eine Steuer­ spannung für je ein Hauptventil 17 und bewirkt, bei­ spielsweise eine zusätzliche Menge Druckmedium 18 in den Arbeitsraum 12 des Arbeitszylinders 8 zu fördern, um eine Verschiebung des Lagers 6 im Gabelarm 7 zu er­ zielen. Diese Verschiebung führt die Gelenkgabel 2 in ihre Ruheposition zurück, wodurch der Mittenversatz kompensiert ist. Damit die gegenseitige Position der Gabelarme 7 nicht verändert wird, und eine einfache Korrektur in beide Richtungen möglich ist, können beide Arbeitszylinder 8 korrigiert werden.

Wenn eines der beiden Lager 6 vorzeitig am Gelenkkreuz 3 anliegt, wird darauf eine einseitige Kraft ausgeübt, die ebenfalls einen Mittenversatz und eine Verbiegung der anderen Gelenkgabel 4 einschließlich Schaft 5 be­ wirkt. Dieser Mittenversatz wird durch einen weiteren Meßwertaufnehmer 19 der elektronischen Schaltung 16 zugeführt, die ebenfalls eine Korrektur der Menge des Druckmediums 18 in den Arbeitszylinder 8 bewirkt.

Die Arbeitszylinder 8 werden von einem zentralen Druck­ generator 20 gespeist, der das Druckmedium 18 aus einem Vorratsbehälter 21 bezieht, einen hohen Druck erzeugt und über Hauptleitungen 22 und die Hauptventile 17 in die Arbeitsräume 12 der Arbeitszylinder 8 fördert. Dia­ metral gegenüber der Zulauföffnung 23 des Arbeitszylin­ ders 8 ist eine Rücklauföffnung 24 angeordnet, an die eine Rücklaufleitung 25 angeschlossen ist. Diese führt rücklaufendes Druckmedium 18 über ein Drosselventil 26 zurück in den Vorratsbehälter 21. Das Drosselventil 26 ist so eingestellt, daß sich gegenüber der Hauptleitung 22 eine Drosselung von ca. 1:10 für das Druckmedium er­ gibt. Diese Anordnung bewirkt einen ständigen Kreislauf des Druckmediums 12, wobei das Hauptventil 17 ständig geringfügig geöffnet ist. Aus dieser offenen Grundstel­ lung heraus bewirkt ein ggf. infolge eines durch einen Meßwertaufnehmer 15, 19 und der elektronischen Schaltung 16 ermittelten Mittenversatzes weiteres Öffnen des Haupt­ ventils 17 die zusätzliche Förderung von Druckmedium 18 in den Arbeitsraum 12, weil das Drosselventil 26 in der Rücklaufleitung 25 diese zusätzliche Menge nicht gleich­ zeitig zurückfördern kann. Auf diese Weise wird ein feinfühliges Einpressen und Verstemmen erzielt und ein Mittenversatz der Gelenkteile 2, 3, 4 während des ge­ samten Einpressens bzw. Verstemmens der Lager 6 vermie­ den.

Claims (5)

1. Hydraulisch betätigte Vorrichtung zum Verschieben von Maschinenteilen oder dgl., insbesondere Vorrich­ tung zum Einpressen und/oder Verstemmen von Lagern (6) in Gelenkgabeln (3, 4) von Kreuzgelenken, be­ stehend aus einem linear wirkenden Arbeitszylinder (8), einem Druckgenerator (20) mit konstantem Druck, einem Vorratsbehälter (21) mit Druckmedium (18), aus einem die im Arbeitsraum (12) des Arbeitszylin­ ders (8) erforderliche Menge Druckmedium (18) regel­ ndes Hauptventil (17), einer diese Vorrichtungsteile (21, 20, 8, 17) verbindenden Hauptleitung (22) und aus einer das Hauptventil (17) in Abhängigkeit von einem Meßwert, insbesondere vom Mittenversatz der Gelenkgabel (3, 4) gegenüber einer Referenzachse oder dgl. steuernden Meßeinrichtung (15, 16, 19), dadurch gekennnzeichnet, daß zwischen dem Arbeits­ raum (12) des Arbeitszylinders (8) und dem Vorrats­ behälter (21) eine Rücklaufleitung (25) mit einer das darin rücklaufende, gegenüber dem in den Ar­ beitsraum (12) zulaufenden Druckmedium (18) stark reduzierenden Drosseleinrichtung (26) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drosseleinrichtung durch einen ver­ ringerten Querschnitt der Rücklaufleitung (25) ge­ bildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rücklauf gegenüber dem Zulauf im Verhältnis 1 : 5 bis 1 : 20 gedrosselt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis 1:10 beträgt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (24) der Rücklauf­ leitung (25) am Arbeitszylinder (8) gegenüber dem der Hauptleitung (22) angeordnet ist.