DE3709899C2 - - Google Patents
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- DE3709899C2 DE3709899C2 DE19873709899 DE3709899A DE3709899C2 DE 3709899 C2 DE3709899 C2 DE 3709899C2 DE 19873709899 DE19873709899 DE 19873709899 DE 3709899 A DE3709899 A DE 3709899A DE 3709899 C2 DE3709899 C2 DE 3709899C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
- F04B7/04—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving in which the valving is performed by pistons and cylinders coacting to open and close intake or outlet ports
- F04B7/045—Two pistons coacting within one cylinder
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Hydraulikeinrichtung mit einer Mehrzahl von
phasenverschoben betätigbaren Kolbenpaaren, die mit
einer rotierend angetriebenen Nockensteuereinrichtung
verbunden sind. Eine derartige kontinuierlich
betätigbare Hydraulikeinrichtung ist z. B. in einer
kontinuierlich arbeitenden Förderpumpe, einem
hydraulisch angetriebenen Motor o. dgl. verwendbar.
Für kontinuierlich arbeitende hydraulische
Einrichtungen, wie z. B. für eine Dauerförderpumpe, sind
bisher Fördervorrichtungen verschiedener Art entwickelt
worden, z. B. eine Schraubenpumpe, in der eine
eingängige Schraube zur Drehung zwischen zwei
doppelgängigen Schrauben mit diesen in Eingriff ist,
eine Zahnradpumpe oder Flügelzellenpumpe, eine
Doppelkolbenpumpe, eine Dreihub-Kolbenpumpe u. dgl.
Es sind jedoch Probleme insofern aufgetreten, als bei
der Schraubenpumpe, obwohl da eine Linearität zwischen
dem Drehwinkel und der Fördermenge besteht,
Leckerscheinungen auftreten, da die Dichtung keine
selbstdichtende Abdichtung ist, wodurch die
Schraubenpumpe nicht zur Zuführung sehr kleiner
Fluidmengen geeignet ist. Bei der Flügelzellenpumpe und
der Zahnradpumpe können Pulsationen des geförderten
Fluids nicht vermieden werden. Bei der Doppelkolbenpumpe
tritt dann, wenn die Kolben umgesteuert werden, eine
leichte Diskontinuität auf, wodurch die
Strömungsgeschwindigkeit bzw. die Strömungsmenge nicht
konstant gehalten werden können und auch bei der
Dreihub-Kolbenpumpe treten leichte Pulsationen auf.
In verschiedenen Bereichen der heutigen,
fortgeschrittenen Technologie sind Förderpumpen
erforderlich, in denen eine Ausströmungsgeschwindigkeit
einer sehr kleinen Fluidmenge sehr genau und präzise
gesteuert werden kann. Anwendungen solcher Pumpen sind
z. B. die Verwendung in Laboratorien für kontinuierliche
Arbeiten an sehr kleinen Fluidmengen unter hohem Druck,
z. B. in Chromatographen, die Verwendung in
Fertigungseinrichtungen zum Zwecke der kontinuierlichen
Auftragung von Flüssigkeiten, wie z. B. chemischer
Lösungen, Magnetpulverdispersionen u. dgl. auf Artikel,
die kontinuierlich fortlaufend produziert werden, wie
z. B. Filme, die Verwendung in chemischen Anlagen als
Pumpen zum kontinuierlichen Mischen mit variablen
Verhältnissen und zur Verwendung in verschiedenen
Einrichtungen für die Computersteuerung von
Flüssigkeiten.
Abgesehen von den vorerwähnten herkömmlichen Pumpen sind
bisher jedoch keine derartigen
Druckfluidfördereinrichtungen entwickelt worden, in
denen eine Flüssigkeit von sehr kleiner Menge
kontinuierlich mit äußerst hoher Genauigkeit abgegeben
werden kann. Es ist daher ein Bedürfnis nach einer
Dauerförderpumpe aufgetreten, die in der Lage ist, ein
Fluid von sehr kleiner Menge unter strenger Linearität
zu einem Drehwinkel einer zugehörigen Antriebsquelle
abzugeben.
In diesem Zusammenhang sind nicht nur Pumpen
erforderlich, die in der Lage sind, ein Fluid von
bestimmter Menge bei Betätigung einer Antriebsquelle,
wie z. B. einem Elektromotor, wie oben beschrieben,
abzugeben, sondern auch hydraulisch angetriebene
Motoren, zum genauen Antrieb einer Antriebskomponente um
einen bestimmten Winkel durch Gewährleistung einer
zugehörigen, bestimmten Fluidströmung. Es sind somit
kontinuierlich betätigbare Hydraulikeinrichtungen
erforderlich geworden, die in der Lage sind, sowohl im
Bereich der Pumpen als auch der Motoren angewandt zu
werden.
Eine Hydraulikeinrichtung der eingangs genannten Art ist
aus der DL-PS 95 759 bekannt, die zum Zwecke einer
impulslosen Flüssigkeitsförderung eine in Serie
miteinander verkettete Doppelkolbenanordnung zeigt,
wobei diese Kolben als Fördereinrichtung und in
überlappender Phasenlage durch eine
Nockensteuereinrichtung in Verbindung mit einer
Hebelanordnung derart angetrieben werden, daß eine
stetige Förderung von Flüssigkeit in geringen Mengen
erfolgen kann. Allerdings ist mit einer derartigen
Einrichtung weder ein reversibler Betrieb der
Hydraulikeinrichtung möglich noch, bedingt durch eine
verhältnismäßig diffizile und den mehrfachen Einsatz von
Ventilen erfordernde Fluidkanalführung, hinlänglich
Kompaktheit und Störungsunanfälligkeit der Einrichtung
erreicht.
Aus der US-PS 36 95 788 ist eine Hydraulikpumpe zur
genauen Zumessung einer bestimmten Flüssigkeitsmenge und
Förderung derselben von einem Ansauganschluß zu einem
Abförderanschluß bekannt, bei der ein bestimmtes
Flüssigkeitsvolumen zwischen den Stirnflächen eines
Kolbenpaares ansaugseitig aufgenommen und sodann, unter
Konstanthaltung des Abstandes der Kolbenstirnflächen und
zwischen diesen eingeschlossen, durch Synchronbewegung
der Kolben zum Abforderanschluß gefördert wird, wobei
die Saug- und Kompressionsbewegung sowie die
translatorische Bewegung der Förderkolben durch eine
Nockenantriebsvorrichtung gesteuert werden. Bei dieser
Anordnung ist jedoch eine kontinuierlich, impulslose
Fluidförderung nicht möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Hydraulikeinrichtung mit robustem Aufbau zu schaffen,
die sowohl im Pumpbetrieb zur exakten Förderung von
Flüssigkeitsmengen, als auch im Betrieb als
Hydraulikmotor zum flüssigkeitsgesteuerten Antrieb für
präzise Drehbewegungen arbeiten kann und bei der stets
ein exakter, reproduzierbarer Zusammenhang zwischen
Antriebs- und Abtriebsgröße gegeben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
in einem Außenblock eines Anschlußblockes mit einer
Mehrzahl paralleler Führungsbohrungen für die Aufnahme
gleitbeweglicher Kolben-Übertragungsstangen ein
Innenblock mit parallel zu den Führungsbohrungen sich
erstreckenden Kolben-Aufnahmebohrungen eingesetzt und in
jeder der Kolben-Aufnahmebohrungen ein Kolbenpaar, jeder
Kolben verbunden mit der zugehörigen
Kolben-Übertragungsstange, abgedichtet aufgenommen ist,
die Kolben-Aufnahmebohrungen mit einem ersten
Fluidanschluß und, axial versetzt, mit einem zweiten
Fluidanschluß kommunizierend verbunden sind, der
Anschlußblock mit der Nockensteuereinrichtung
betrieblich durch die Kolben-Übertragungsstangen
verbunden ist, die einerseits an einem zugehörigen
Kolben angreifen und andererseits eine Abtastrolle
tragen, die mit einer jeweils zugehörigen
Profilsteuerkurve eines Nockensteuerzylinders
vorgespannt im Eingriff sind, der an seinem Umfang in
axialem Abstand eine erste und eine zweite
Profilsteuerkurve aufweist, wobei die Profilsteuerkurven
ein in Umfangsrichtung zueinander versetztes
Nockensteuerprofil aufweisen, jedes Kolbenpaar
gleichzeitig mit den beiden Profilsteuerkurven über die
Kolben-Übertragungsstangen und die Abrastrollen in
Verbindung ist und mit dem Nockensteuerzylinder eine
Antriebs- oder Abtriebseinrichtung verbunden ist.
Die Hydraulikeinrichtung weist somit eine Mehrzahl von
Hydraulikvorrichtungen auf, von denen jede ein
Kolbenpaar in bestimmter Weise antreiben kann, wobei das
Kolbenpaar betrieblich mit einer sich drehenden
Nockenvorrichtung zusammenwirkt. Wenn eine
Drehantriebsquelle, wie z. B. ein Impulsmotor mit dieser
sich drehenden Nockenvorrichtung verbunden ist, wird ein
Ansaugen und ein Ausfördern von Fluid durch das
Kolbenpaar ausgeführt und eine Fördermenge des Fluids
wird als Ganzes durch die Funktionen einer Mehrzahl von
Hydraulikvorrichtungen der Einrichtung konstant gemacht,
so daß ein Drehwinkel exakt einer Fördermenge entspricht
und somit eine kontinuierliche Förderpumpe geschaffen
wird, in der der Fördermengenwert exakt dem Wert des
Drehwinkels der Drehantriebsquelle zugeordnet ist.
Andererseits wird die rotierende Nockenvorrichtung
drehend angetrieben, wenn Antriebsfluid zwischen die
Kolben des Kolbenpaares geführt ist, so daß ein
Hydraulikmotor geschaffen wird, in dem ein Drehwinkel
der rotierenden Nockenvorrichtung exakt einem Wert der
zugeführten Fluidmenge zugeordnet ist, das von einer
kontinuierlichen Förderpumpe der vorgeschriebenen Art
zugeführt werden kann.
Die erfindungsgemäße Hydraulikeinrichtung weist den
besonderen Vorteil auf, daß sie völlig kontinuierlich
betrieben werden kann und dann, wenn eine
Drehantriebswelle, wie z. B. ein Motor, mit der
Hydraulikeinrichtung verbunden ist, die Lieferung eines
Fluids streng an den zugehörigen Drehwinkel der
Antriebsquelle gekoppelt ist, während dann, wenn eine
bestimmte Menge eines Antriebsfluids zur Strömung durch
das Drehantriebsorgan der Hydraulikeinrichtung gebracht
wird, der resultierende Drehwinkel streng an die
Durchflußmenge, die diesen Drehwinkel verursacht,
gekoppelt ist.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des
Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen
dargelegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von
Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher
erläutert. In diesen zeigt
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer
Hydraulikeinrichtung nach einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
in allgemeiner Darstellung,
Fig. 2 eine Seitenansicht nach Fig. 1,
Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie
III-III in Fig. 4, die eine hydraulische
Verteiler
vorrichtung zeigt,
Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie V-V nach Fig. 3,
Fig. 5 einen vergrößerten Teilschnitt einer Dichtungsein
richtung, die in dem vorerwähnten Ausführungsbei
spiel verwendet wird,
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Teilschnitts nach
Fig. 1,
Fig. 7 ein Nockensteuerungsdiagramm, das in dem vorer
wähnten Ausführungsbeispiel verwendet wird,
Fig. 8 eine Ansicht, die die Einrichtung nach dem ersten
Ausführungsbeispiel schematisch im Arbeitszustand
zeigt,
Fig. 9 ein erläuterndes Diagramm, das das Förderregime,
d.h. den Pump- bzw. Ausförderungszustand im obigen
Ausführungsbeispiel verdeutlicht,
Fig. 10 einen Teilschnitt entlang der Linie X-X in Fig. 11,
mit einer hydraulischen Verteilervorrichtung nach
einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung,
Fig. 11 einen Teilschnitt entlang der Linie XI-XI in Fig.
10,
Fig. 12 einen vergrößerten Teilschnitt durch eine Dich
tungseinheit, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel
verwendet wird,
Fig. 13 eine erläuternde Darstellung zur Verwendung der
Hydraulikeinrichtung nach der vorliegenden Erfin
dung, und
Fig. 14 eine erläuternde Darstellung einer anderen Ver
wendungsform der Hydraulikeinrichtung nach der vor
liegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 wird zunächst ein er
stes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher
erläutert.
In der allgemeinen Ansicht nach Fig. 1 ist die Hydraulikein
richtung nach diesem Ausführungsbeispiel in drei Hauptbau
gruppen gegliedert, und zwar eine hydraulische Verteilervor
richtung 10, die in der Zeichnung nach rechts vorspringend
gezeigt ist, eine rotierende Nockensteuereinrichtung 60 zum An
trieb dieser hydraulischen Verteilervorrichtung 10 in be
stimmter Weise, gezeigt im Zentrum der Zeichnung, und eine
in Drehung versetzbare Antriebsvorrichtung 100 zum drehbaren
Antrieb dieser sich drehenden Nockensteuereinrichtung 60, die an
der linken Seite und am Boden des Zentralteils der Gesamt
einrichtung gezeigt ist.
Die hydraulische Verteilervorrichtung 10 weist einen äußeren
Block 11 auf, der in einen rechten und einen linken Ab
schnitt geteilt ist. Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt,
ist dieser Außenblock 11 vorgesehen, um in allgemeiner
Form einen Parallelepiped bzw. einen Quader zu
bilden, und ist an einem Innenumfang mit einer Aufnahmeausnehmung
12, im weiteren als Aufnahmebohrung bezeichnet,
versehen. Außerdem sind jeweils zwei Führungsbohrungen
13 für je eine Kolben-Übertragungsstange 73, 74
paarweise im Bereich der Ecken des Blockes 11 bzw. im
Bereich von die Aufnahmebohrung 12 schneidenden Diagonalen
vorgesehen, so daß der Block 11 insgesamt acht Führungsbohrungen
13 für die Kolben-Übertragungsstangen 73,
74 aufweist. An jeder Blockecke ist au
ßerdem eine Einsatzbohrung 14 für Befestigungsschrauben, die
zur Befestigung des Außenblockes 11 dienen, vorgesehen,
wobei diese Einsatzbohrungen 14 in Zwischenräumen zwischen den Ecken und den
ihnen benachbarten Führungsbohrungen 13 für die Kolben-Übertragungsstangen
angeordnet sind, so
daß insgesamt vier Einsatzbohrungen 14 für die Aufnahme der
Montageschrauben für den Außenblock 11 vorgesehen sind.
Außerdem sind die zwei durch Teilung des äußeren Blockes 11
gebildeten Abschnitte fest miteinander durch zwei Schrauben
15 verbunden (s. Fig. 2, 3). Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt
ist, sind vier Ecken des äußeren Außenblockes 11, auf diese Weise
fest miteinander verbunden, an einer Vorderplatte 62 befe
stigt, die eine der Endplatten eines Rahmens 61 der rotie
renden Nockensteuereinrichtung 60 bildet, wobei diese Befestigung
durch Stützen 16 und Schrauben 17 erfolgt.
In der Aufnahmebohrung 12 des Außenblockes 11 ist ein
zylindrischer Innenblock 21 aufgenommen, der aus Keramik
(Al2O3) besteht. Der Außenblock 11 bildet zusammen mit dem
Innenblock 21 einen Anschlußblock 20. Vier hohle Kolbenauf
nahmebohrungen 22 sind im Innenblock 21 in axialer Richtung
desselben vorgesehen. Verbindungsbohrungen 23 und 24, mit
denen die Kolbenaufnahmebohrungen 22 kommunizieren, dringen
in gegenüberliegender, versetzter Anordnung von der zylin
drischen Umfangsfläche des Innenblocks 21 her jeweils bis
zur Hälfte in das Innere des Innenblocks 21 ein, an Stellen
nahe den gegenüberliegenden Endabschnitten der vier Kolben
aufnahmebohrungen 22, d. h. so, daß die Verbindungsbohrungen
23, 24 in axialer Richtung des Innenblocks 21 versetzt ange
ordnet sind.
Öffnungen dieser Verbindungsbohrungen 23 und 24 auf der Um
fangsfläche des Innenblocks 21 bilden erste und zweite Öff
nungen 25, 26, d.h. eine Saugöffnung 25 und eine Pump- bzw.
Ausgabeöffnung 26. Außerdem sind um diese Öffnungen 25 und
26 herum jeweils vergrößerte Ausschnitte 27 und 28 ausgebil
det. An Stellen, die diesen Ausschnitten 27 und 28 gegen
überliegen, sind in den Außenblock 11 Rohrhalterungs
schrauben 31 und 32 eingeschraubt. Diese Rohrhalterungs
schrauben 31, 32 sind hohl und durch die Innenbohrung jeder
Rohrhalterungsschraube 31, 32 ist das Ende eines Rohres 33
bzw. 34 hindurchgeführt. Die vorderen Enden dieser Rohre 33
und 34 sind umgeschlagen. Diese umgeschlagenen Enden sind
jeweils zwischen den Ausschnitten 27 und 28 und den Rohrhal
terungsschrauben 31 und 32 festgeklemmt, so daß die Rohre
bzw. Schläuche 33 und 34 am Außen- und Innenblock 11 bzw. 21
bzw. am Anschlußblock 20 festgelegt werden können.
Entlastungsausnehmungen 18 sind als Auslaß an den gegenüber
liegenden Enden der Aufnahmebohrung 12 des äußeren Blocks
bzw. Außenblocks 11 vorgesehen. Jeweils zwei Abfluß- bzw.
Entlastungsbohrungen 19 sind in den Ausnehmungen 18 an ge
genüberliegenden Seiten vorgesehen und diese Entlastungsboh
rungen 19 sind durch Dichtungsschrauben 36 mit Hilfe von
O-Ringen 35 abgedichtet. Die Dichtungsschrauben 36 sind
nicht festgezogen, um hierdurch Fluid abzulassen, das sich
in der Ausnehmung 18 angesammelt hat.
An den gegenüberliegenden Endseiten des Innenblocks 21 und
den zugewandten Bohrungsendbereichen der Aufnahmebohrung 12
des Außenblocks 11 für den Innenblock 21 sind O-Ringe 37
eingesetzt und zwischen Aufnahmebohrung 12 des Außenblocks
11 und Innenblock 21 angeordnet, um hierdurch die Abdichtung
des Innenblocks zu erreichen. Außerdem sind jeweils Dich
tungsanordnungen 40 jeweils gegenüberliegend an den Kolbenauf
nahmebohrungen 22 zwischen den gegenüberliegenden Endflächen
des Innenblocks 21 und den inneren Endflächen der Ausnehmun
gen 18 für den Fluidabfluß aus dem Außenblock 11 vorgesehen,
so daß eine Abdichtung zu jeweils einem zugehörigen ersten
und zweiten Kolben 51 und 56 erfolgt, die in die Kolbenauf
nahmebohrungen 22 des Innenblocks 21 eingesetzt sind, so
daß eine Abdichtung zu den Abfluß- bzw.
Endlastungsausnehmungen 18 für den Abfluß von Fluid aus
dem Außenblock 11 erreicht werden kann.
Wie vergrößert in Fig. 5 gezeigt ist, wird eine
Dichtungseinheit 40 gebildet durch: einen Halter 41
aus Kunststoff, wie z. B. aus Polyacetal, einen von außen
eingesetzten O-Ring 42, der mit einem äußeren
Stufenabschnitt 41A, angeformt an dem Halter 41 an der
Seite, die am Außenblock 11 anstößt, im Eingriff ist,
eine Gleit- oder Lippendichtung 43 aus Kunststoff, wie
z. B. aus Polytetrafluoräthylen (Teflon), die innerhalb
eines inneren Stufenabschnitts 41B, angeformt am
Innenumfang des Halters 41 an der Seite, die an dem
Innenblock 21 stößt, aufgenommen ist und in
Gleitberührung mit der äußeren Umfangsfläche des
zugehörigen Kolbens 51 bzw. 56 steht, und einen innen
eingesetzten O-Ring 44 zur Abstützung der Lippendichtung
43, angeordnet zwischen dieser Lippendichtung 43 und dem
inneren Stufenabschnitt 41B des Halters 41.
Somit weist die Dichtungsanordnung 40 koaxial zu dem
Kolben 51, 56 den Kunststoffhalter 41 zwischen dem
Innenkörper 21 und dem Außenblock 11 auf, wobei der
Kunststoffhalter 41 die äußere Stufe 41A mit auf dieser
aufgenommenen O-Ring 42, angeordnet zwischen dem
Kunststoffhalter 41 und dem Außenblock 11, sowie die
innere Stufe 41B aufweist, in die die
Gleit-Lippendichtung 43 zur Anlage an den Kolben 51, 56
eingesetzt ist. Die Gleit-Lippendichtung 43 ist
ihrerseits durch den O-Ring 44 umfangsseitig zum
Kunststoffhalter 41 hin durch den O-Ring 44 abgedichtet
und weist eine verringerte Wandstärke zur Bildung einer
Dichtlampe auf.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden die beiden Kolben 51 und
56 jeweils durch Kolbenkörper 52 und 57 aus Keramik, die in
die Kolbenaufnahmebohrungen 22 eingesetzt werden und durch
Metallkopfteile 53 und 58 gebildet, die an den äußeren Enden
dieser Kolbenkörper 52 und 57 befestigt sind. Abschnitte
dieser Kopfteile 53 und 58, die mit den Kolbenkörpern 52 und
57 verbunden sind, sind so gestaltet, daß sie Halsabschnitte
53A und 58A von geringerem Durchmesser bilden.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist die rotierende Nockensteuereinrichtung
60 mit einer Frontplatte 62 durch Verbindungsstangen 63
verbunden (s. Fig. 1) und besitzt zugleich eine Rückplatte
64, die in Verbindung mit der Frontplatte 62 und den Verbindungsstangen
63 einen Rahmen 61 bildet. Der Raum zwischen
Rückplatte 64 und Frontplatte 62 ist durch ein Gehäuse 65
abgedeckt.
Außerdem besitzt die rotierende Nockensteuereinrichtung 60 eine
Nocke 68, die an der Front- und Rückplatte 62 und 64 jeweils
durch zwei radiale Lager 66 und ein Drucklager 67 gelagert
ist. Jeweils vier erste und zweite Nockenstößel in Form von Abtastrollen
69, 70 liegen wechselweise an einer zylindrischen er
sten und zweiten Profilsteuerkurve 68A und 68B an. Jede
dieser durch die Nocke 68 gesteuerten Abtastrollen 69 und 70
ist drehbar durch eine Klammer 71 bzw. 72 gelagert, die im
Querschnitt U-förmig ist. Jeweils vier dieser Klammern 71
und 72 bilden Klammerzweiergruppen, so daß vier derartiger
Klammergruppen, gebildet jeweils durch die Klammern 71 bzw.
72, vorgesehen sind. Die Klammergruppen sind äquisistant an
geordnet, d.h. in Winkelabständen von 90° rund um die Um
fangsflächen der Nocke 68 bzw. der beiden zylindrischen
Profilsteuerkurven 68A und 68B. Die Nockenstößel bzw.
Abtastrollen 69 und 70, die jeweils der gleichen Klammer
gruppe, bestehend aus Klammern 71 bzw. Klammern 72, angehö
ren, sind in bezug auf die Achse des Nockens 68 um jeweils
30° in Umfangsrichtung versetzt angeordnet, um sich nicht
gegenseitig zu behindern.
Fig. 7 zeigt ein Nockensteuerungsdiagramm, das eine Abwick
lung der Konturen des Profilsteuerkurvenpaares 68A und
68B des Nockens 68 zeigt. Die beiden Profilsteuerkurven 68B
und 68A besitzen die gleiche Form und die Profilsteuerkurve
68B ist in bezug auf eine Achse symmetrisch zur Profilsteuerkurve
68A, jedoch um 180° gegenüber dieser gedreht
angeordnet, wobei die zweite Profilsteuerkurve 68B in Um
fangsrichtung um 30° der ersten Profilsteuerkurve 68A vor
auseilend angeordnet ist, wobei dieser Vorauseilungswinkel
oder Führungswinkel von 30° mit dem Winkelversatz von 30° in
bezug auf die Abtastrollen 69 und 70 korreliert ist. Folg
lich ist die in Fig. 7 strichpunktiert angedeutete Linie der
zweiten Profilsteuerkurve 68B eine Linie, die erhalten
wird, wenn die zweite Profilsteuerkurve 68B in Richtung der
Nacheilung der ersten Profilsteuerkurve 68A um 30° bewegt
wird und wenn zugleich diese zweite Profilsteuerkurve 68B zur
Überlagerung mit der ersten Profilsteuerkurve 68A auf deren Ebene
angehoben wird. Eine im wesentlichen parallelogrammartige
Fläche, die durch die beiden Steuerkurven 68A und 68B (ge
strichelt) umgrenzt wird, bildet eine Differenz zwischen den
Bewegungen der Nockenstößel bzw. Abtastrollen 69 und 70 und
infolge dieser Differenz wird das Ansaugen und Pumpen bzw.
Ausfördern der Flüssigkeit der Hydraulikeinrichtung, d. h.
deren Pumpfunktion gewährleistet.
Die Gruppen erster und zweiter Klammern 71, 72 mit den je
weiligen Abtastrollen 69 und 70 sind betrieblich mit den
Kolbenpaaren 51 und 56, die in die vier Kolbenaufnahmeboh
rungen des Innenblocks 1 in der hydraulischen Verteilervor
richtung 10 eingesetzt sind, gekoppelt. Im einzelnen ist je
weils eine Kolben-Übertragungsstange 73 für einen ersten Kolben mit ei
nem Endabschnitt einer zugehörigen Klammer 71 an der Seite
der Frontplatte 62 verbunden und eine zweite Kolben-Übertragungsstange
74 für einen zweiten Kolben ist jeweils an einem Endab
schnitt der anderen Klammer 72 an der Seite der Frontplatte
62 befestigt. Diese Kolben-Übertragungsstangen 73 und 74 erstrecken sich
durch alle acht Führungsbohrungen 13 für die Kolben-Übertragungsstange
73 und 74, die in dem Außenblock 11 der hydrauli
schen Verteilervorrichtung 10 vorgesehen sind, nach außen.
Ein Körperabschnitt eines Klemmstücks 76, das an einer End
seite mit einem Anschlagring 75 im Eingriff ist, ist auf ei
nem Zwischenabschnitt jeweils der ersten Kolben-Übertragungsstange 73
aufgesetzt und ein Ende eines Rohres 77, das auf der An
triebswelle 73 aufgenommen ist, schlägt an der anderen, ge
genüberliegenden Endfläche des Klemmstücks 76 an. Das andere
Ende dieses Rohrs 77 steht geringfügig von dem Ende der Kolben-Übertragungsstange
73 hervor und eine Dichtungsscheibe 78 ist anliegend
mit dem vorspringenden Ende dieses Rohres 77 im Eingriff.
Eine Schraube 79 ist durch die Dichtungsscheibe 78
hindurchgeführt und das stirnseitige vordere Ende der Kolben-Übertragungsstange
73 eingeschraubt, wodurch das Klemmstück 76 über
das Rohr 77 gegen den Anschlagring 75 gedrückt wird. Mit
Ausnahme des Teils des Körperabschnitts des Klemmstücks 76,
durch den sich die Kolben-Übertragungsstange 73 erstreckt, ist das
Klemmstück 76 mit einer Schlitznut 76A versehen. Eine im wesentlichen
U-förmige Ausschnittsnut 76B, die an einer Seite
des Klemmstücks ausgenommen ist, wird durch die Schlitznut
76A geteilt und mit dieser Ausschnittsnut 76B ist der Halsabschnitt
53A des Kopfes 53 des ersten Kolbens 51 im Eingriff.
In diesem Fall ist die Nutbreite der Schlitznut 76A
des Klemmstücks 76 geringfügig größer als die axiale Dicke
des Kopfteils 53 des Kolbens 51.
Wenn auf das Klemmstück 76 keine Kraft einwirkt, kann die
Ausschnittsnut 76B des Klemmstücks 76 mit dem Halsabschnitt
53A des Kopfstücks 53 in Eingriff gebracht oder von diesem
gelöst werden. Wenn jedoch der Körperabschnitt des Klemmstücks
76 durch das Rohr 75 infolge einer festen Gewindekupplung
zwischen der Schraube 79 und der Kolben-Übertragungsstange 73
unter Druck gesetzt wird, wird das Klemmstück 76 so deformiert,
daß die Schlitznut 76A sich nach unten verengt, so
daß der Kopf 53 des Kolbens 51 spielfrei festgehalten wird.
Folglich wird dann, wenn die Kolben-Übertragungsstange 73 axial bewegt
wird, der erste Kolben 51 axial durch das Klemmstück 76 bewegt.
Auf gleiche Weise wie die erste Kolben-Übertragungsstange 73 für jeweils
einen ersten Kolben 51 ist auch die zweite Kolben-Übertragungsstange 74
für jeweils einen zweiten Kolben mit dem zugehörigen zweiten
Kolben 56 verbunden. In diesem Fall steht der zweite Kolben
56 in entgegengesetzte Richtung im Vergleich zum ersten Kol
ben 51 vom Außenblock 11 hervor, wodurch die Anordnung
der Teile, die mit der zweiten Kolben-Übertragungsstange 74 zur bewe
gungsübertragenden Verbindung mit dem zweiten Kolben 56 vor
gesehen sind, von der Anordnung im Falle der ersten Kolben-Übertragungsstange
73 verschieden ist. Im einzelnen ist ein An
schlagring 80 mit einem Zwischenabschnitt der zweiten Kolben-Übertragungsstange
74 verbunden und ein Rohr 81 ist über die Länge der
Kolben-Übertragungsstange 74 mit dieser gekoppelt, so daß das Rohr
81 am Anschlagring 80 anliegt. Das Rohr 81 besitzt eine Län
ge, die nicht bis zum vorderen Ende der Kolben-Übertragungsstange 74
reicht, auf dem ein Körperabschnitt eines Klemmstücks 82
aufgenommen ist, das die gleiche Konstruktion wie das Klemm
stück 76 aufweist, so daß das Klemmstück 82 auf dem gegen
über dem Rohr 81 vorspringenden Teil der Antriebswelle 74
aufgenommen ist. Die äußere Endfläche dieses Klemmstücks 82
steht leicht vom vorderen Ende der Kolben-Übertragungsstange 74 hervor
und das Klemmstück 82 ist mit der Kolben-Übertragungsstange 74 durch ei
ne Schraube 84 verbunden, die sich durch das Klemmstück 82
und eine Dichtungsscheibe 83 hindurch in die Kolben-Übertragungsstange
74 hinein erstreckt und mit dem vorderen Ende dieser Kolben-Übertragungsstange
74 in Gewindeeingriff ist. Das Klemmstück 82 be
sitzt ebenfalls eine Schlitznut 82A und eine Ausschnittsnut
82B. Diese Ausschnittsnut 82B ist mit dem Halsabschnitt 58A
des zugehörigen Kopfteils 58 des zweiten Kolbens 56 befesti
gend im Eingriff, so daß eine Bewegung der zweiten Kolben-Übertragungsstange
74 auf den zweiten Kolben 56 übertragen werden kann.
An allen vier Klammergruppen, d. h. an den insgesamt acht
Klammern 71 und 72 sind mit Ausnahme einer Klammer (in die
sem Fall eine der Klammern 71) Keilriemenscheiben 87 und 88
drehbar gelagert, und zwar jeweils an den Eckpunkten einer
Seite, an der die ersten und zweiten
Abtastrollen 69 bzw. 70 jeweils gegenüberliegend zu den
ersten und zweiten Profilsteuerkurven 68A und 68B angeord
net sind, und ein Draht 89 ist mit hinreichender Zugspannung
zickzackartig über diese Riemenscheiben 87 und 88 geführt,
so daß die Abtastrollen 69 und 70 der
Klammern 71 und 72 jeweils in Andruckrichtung gegen die
Profilsteuerkurven 68A und 68B belastet und mit diesen in
Eingriff gehalten werden. Die gegenüberliegenden Enden die
ses Drahtes 89 sind mit der einzigen Klammer 71 verbunden,
die nicht mit einer der Riemenscheiben 87 oder 88 versehen
ist, wodurch der Draht 89 in endloser Weise rund um die
Klammern 71 und 72 geführt ist, so daß die Abtastrollen 69
und 70 gleichmäßig gegen die Profilsteuerkurven 68A und 68B
in ständigem Andruck gehalten werden. In diesem Fall (s.
auch Fig. 1) geschieht die Befestigung der beiden Endab
schnitte des Drahtes 79 an der Klammer 71 durch Befestigung
der Endabschnitte des Drahtes 89 mit den Enden von Einstell
schrauben 91, die in ihrer Position einstellbar mit einem
Arm 90 im Gewindeeingriff sind, der gegenüberliegende Ab
schnitte aufweist, die von den Seitenflächen der Klammer 71
an gleicher Stelle, an denen sonst bei den übrigen Klammern
71 und 72 die Riemenscheiben 87 und 88 angeordnet sind, her
vorstehen. Durch Drehung der Einstellschrauben 91 kann die
Zugspannung innerhalb des Drahtes 89 auf einen geeigneten
Wert eingestellt werden. Außerdem ist jede dieser Einstell
schrauben 91 mit einer Befestigungsmutter 92 versehen und im
Gewindeeingriff, wodurch die Einstellschrauben 91 jeweils
arretiert sind. In diesem Fall kann die Anordnung der Draht
führung des Drahtes 89 um die Riemenscheiben 87 und 88 der
Klammern 71 und 72 aus der nachfolgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf Fig. 8 näher ersehen werden. In dieser Fig. 8
ist jedoch zur Vereinfachung der Zeichnung und zum leich
teren Verständnis von den jeweils zwei Riemenscheiben 87 und
88 pro Klammer 71 bzw. 72 nur jeweils eine Riemenscheibe ge
zeigt und die eine Klammer 72, die eigentlich an der gegen
überliegenden anderen Seite der Nocke 68 gegenüberliegend
zur Klammer 71 angeordnet ist, ist auf der gleichen Seite
wie die Klammer 71 gezeigt. Außerdem sind verschiedene Ab
schnitte der Anordnung zur Illustration in vereinfachtem
Aufbau dargestellt.
In der Rückplatte 64 der Klammern 71 und 72 sind Stützstan
gen 93 und 94 gleitbar geführt, wodurch die mit den Stütz
stangen 93 und 94 verbundenen Klammern 71 bzw. 72 jeweils an
ihren gegenüberliegenden Enden abgestützt und gelagert sind.
Somit wird hier eine Pumpeinheit 95 als eine Hydraulikvor
richtung der Hydraulikeinrichtung konstituiert durch: den
Außenblock 11, in den das Kolbenpaar 51 und 56 eingesetzt
ist, die zugehörigen Abschnitte des Innenblocks 21 und ent
sprechende Teile, wie z. B. die Dichtungsanordnung 40, die mit
diesen Abschnitten gekoppelt sind, die Kolben-Übertragungsstangen 73 und
74, die mit dem ersten und zweiten Kolben 51 und 56 durch
die Klemmstücke 76 und 82 verbunden sind, die ersten und
zweiten Nockenstößel bzw. Abtastrollen 69 und 70 zum Antrieb
dieser Kolben-Übertragungsstangen 73 und 74 entsprechend der ersten und
zweiten Profilsteuerkurve 68A und 68B der Nocke 68, die
Klammern 71 und 72 etc. Folglich wird in diesem Ausführungs
beispiel die kontinuierlich arbeitende bzw. betätigbare Hy
draulikeinrichtung durch vier Pumpeinheiten oder Hydraulik
vorrichtungen 95 gebildet.
Die in Drehung versetzbare Antriebsvorrichtung 100 besitzt
einen Motor 102 als Drehantriebsquelle, der einstellbar an
einer Grundplatte 101 montiert ist, die die Front- und Rück
platte 62 und 64 abstützt. Dieser Motor 102 ist ein in Dreh
richtung steuerbarer Motor, wie z.B. ein Schrittmotor, ein
Impulsmotor oder ein Servomotor. Ein Zahnriemen 107 ist um
eine Zahnriemenscheibe 104 geführt, die an der Abtriebswelle
des Motors 102 befestigt ist und eine Zahnriemenscheibe 106
ist am Endabschnitt des Nockens 68 befestigt, wobei dieser
Endabschnitt von der Rückplatte 64 hervorspringt und die Be
festigung der Zahnriemenscheibe 106 durch eine Kegelhülse
105 erfolgt. Auf diese Weise wird der Nocken 68 um einen be
stimmten Winkel durch Antrieb des Motors 102 gedreht. Die
drehbare Antriebsvorrichtung 100 besitzt eine Gleitplatte
108 zur einstellbaren Positionierung der Befestigung des Mo
tors 102 an der Grundplatte 101 und eine Einstellschraube
110, die einstellbar ist und mit einem abgewinkelten Ab
schnitt 108A des oberen Endes der Gleitplatte 108 in Gewin
deeingriff ist sowie mit ihrem vorderen Ende gegen einen An
schlag 109 der Grundplatte 101 anschlägt. Eine Befestigungs
mutter 111 dient der Arretierung der Einstellschraube 110.
Diese Gleitplatte 108 ist in ihrer Position einstellbar, um
eine hinreichende Zugspannung des Zahnriemens 107 einzustel
len und beizubehalten, so daß dieser keine Lose besitzt. Au
ßerdem ist ein Endgehäusedeckel 112 von links mit der Rück
platte 64 derart im Eingriff, daß die Zahnriemenscheiben
104, 106 und alle übrigen Antriebslemente abgedeckt sind.
In den Fig. 1 und 2 ist mit 5 eine Abdeckung bezeichnet, um
die hydraulische Verteilervorrichtung 10 ringsum abzudecken.
Unter Einschluß der Fig. 8 und 9 wird nachfolgend eine Er
läuterung der Funktionsweise des vorerläuterten Ausführungs
beispiels gegeben.
In den Fig. 1 und 6 wird durch Rotation der Abtriebswelle
des Motors 102 der Nocken 68 durch die Zahnriemenscheiben
104 und 106 sowie den Zahnriemen getrieben. Im Zusam
menhang mit der Drehung der Nocke 68 bewegen sich die
Nockenstößel bzw. Abtastrollen 69 und 70 entsprechend der
Kurve der ersten und zweiten Profilsteuerkurve 68A und 68B,
um hierdurch die ersten und zweiten Kolben-Übertragungsstangen 73 und 74
über die Klammern 71 und 72 nach rechts und links zu bewe
gen.
Der Antrieb der Klammern 71 und 72 führt dazu, daß die er
sten und zweiten Kolben 51 und 56 jeder der einzelnen Pump
einheiten 95 der gesamten Hydraulikeinrichtung in bezug zu
einander entsprechend der Kontur der Profilsteuerkurven 68A
und 68B bewegt werden.
Fig. 8 zeigt die Beziehungen zwischen der ersten und zweiten
Profilsteuerkurve 68A und 68B der Nocke 68 und den ersten
und zweiten Kolben 51 und 56 jeder der Pumpeinheiten 95. Die
Fig. 8 ist wie oben beschrieben vereinfacht, die Funktion
ist jedoch bei allen Pumpeinheiten dieselbe, so daß diese
nachfolgend anhand dieser Zeichnung erläutert wird. In Fig. 8
bezeichnen (A bis D) vier Zustände jeder der Pumpeinheiten
95 und die zugehörige Zeitsteuerung kann ebenfalls aus Fig. 8
ersehen werden. Bezug nehmend auf die Zeichnung ist links
außen die Pumpeinheit 95 im Zustand (A), wobei der erste und
zweite Kolben 51 und 56 in ihrer am meisten angenäherten
Stellung sind und die inneren Kolbenendflächen unter Belas
sung eines kleinen Raumes einander zugewandt sind. Dabei ist
der Raum der zwischen den eng angenäherten Endflächen der
beiden Kolben 51 und 56 eingeschlossen ist wird, mit der er
sten Öffnung 95 kommunizierend verbunden. Dieser Zustand ist
ein Zustand unmittelbar vor einem Ansaughub zum Ansaugen von
Flüssigkeit (Fluid) einer bestimmten Menge aus einem
Flüssigkeits-(Fluid)Tank (nicht gezeigt), der mit der ersten
Öffnung oder Ansaugöffnung 25 verbunden ist. Folglich funk
tioniert die erste Öffnung 25 als Ansaugöffnung. Außerdem
besteht ein Grund dafür, daß in diesem Zustand (A) die bei
den Kolben 51 und 56 in ihren einander angenähertsten Stel
lungen einen Raum zwischen sich belassen und nicht direkt
aneinanderstoßen, darin, daß die Bewegung der beiden Kolben
51 und 56 infolge der Steuerkurve der Profilsteuerkurven
68A und 68B durch diese Profilsteuerkurven 68A und 68B erfolgt.
Wenn die Kolben 51 und 56 direkt aneinanderstoßen könnten,
würde infolge dieses Aneinanderstoßens die gegenseitige Lage
dieser Kolben 51 und 56 bestimmt werden, so daß die Kolben
51 und 56 nicht eine exakt dem Verlauf der durch die Profilsteuerkurven
68A und 68B vorgegebenen Steuerkurve folgende
Bewegung ausführen könnten.
Der Zustand (B) zeigt eine Pumpeinheit 95, die gegenüber der
Pumpeinheit im Zustand (A) um 90° winkelversetzt angeordnet
ist, und folglich ist dies ein Zustand, der demjenigen ent
spricht, wenn die Nocke 68 in Richtung des Pfeiles um 90°
gegenüber dem Zustand, der dem Zustand (A) entspricht, ge
dreht ist. D. h. die Zustände (A) bis (D) in Fig. 8 sind ent
weder als Momentaufnahme des Arbeitszustandes aller vier
Pumpeinheiten 85 anzusehen oder aber wiederspiegeln den
Funktionsablauf einer jeden der um 90° versetzt angeordneten
Pumpeinheiten 95 über eine Umdrehung der Nocke 85. Da im Zu
stand (B) die erste Profilsteuerkurve 68A weiterhin ihren
flachen Bereich aufweist, wird der erste Kolben 51 in der
gleichen Position wie im Zustand (A) gehalten. Währenddessen
weist die zweite Profilsteuerkurve 68B einen geneigten Kur
venabschnitt in Richtung eines Anhebens der Abtastrolle 70
auf, so daß sich der zweite Kolben 56 in Richtung weg vom
ersten Kolben 51 bewegt, wodurch ein bestimmter, vergrößer
ter Raum zwischen den Endflächen der ersten und zweiten Kol
ben 51 und 56 entsteht und eine bestimmte Flüssigkeitsmenge
in die erste Öffnung 25 angesaugt wird. Die Funktion, die
der Zustand (B) repräsentiert, ist also der Ansaughub bzw.
die Funktion der Einführung von Flüssigkeit in die Pumpein
heit 95. Außerdem entspricht das Volumen des Raumes, das bis
zum Zustand (B) gebildet wird, der angesaugten Flüssigkeits
menge.
Nachfolgend, wenn der Zustand (C) erreicht wird, ist die
Nocke 68 in einen Zustand gebracht worden, in dem sie um
weitere 90° gedreht worden ist und ein Hub des ersten Kol
bens entsprechend der Steigung der ersten Profilsteuerkurve
68A erfolgt, die eine ansteigende geneigte Steuerkurve in
diesem Abschnitt bildet, während der zweite Kolben 56 voll
ständig angehoben worden ist bzw. seinen Maximalhub erreicht
hat, unter der Einwirkung der zweiten Profilsteuerkurve, bei
der die geneigte Steuerkurve von einem horizontalen Steuer
kurvenabschnitt abgelöst worden ist. Da die Endfläche des
zweiten Kolbens 56 in diesem Wartezustand die zweite Öffnung
26 freigibt, während der erste Kolben 51 eine Hubbewegung
ausführt, wird die genau bemessene Flüssigkeitsmenge, die
durch die beiden Kolben 51 und 52 angesaugt wurde, nach au
ßen durch die zweite Öffnung 26 abgegeben. Folglich funktio
niert die zweite Öffnung 26 als Pumpöffnung bzw. Ausgabeöff
nung. Außerdem ist das Zwischenstadium zwischen den Zustän
den (B) und (C) weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß beide
Profilsteuerkurven 68A und 68B nach oben gerichtet mit
gleicher Neigung parallel zueinander ansteigen, so daß in
diesem Zwischenzustand des Übergangs vom Zustand (B) in den
Zustand (C) die beiden Kolben 51 und 56 parallel zueinander
in gleicher Richtung bewegt werden, wobei der Abstand zwi
schen beiden Endflächen (Flüssigkeitsvolumen) konstant ge
halten wird. Dadurch wird das in dem Raum zwischen den bei
den Endflächen der Kolben 51 und 56 eingeschlossene Flüssig
keitsvolumen vom ersten Eingang 25 zum zweiten Eingang 26
überführt bzw. verschoben. Diese Umschaltung von (B) zu (C)
wird als Ventilschaltbetätigung bezeichnet, und der Zustand
(C), d. h. der Zustand, in dem der erste Kolben 51 sich dem
zweiten Kolben 56 nähert, bildet die Pumpoperation bzw. den
Ausgabevorgang der Flüssigkeit. Außerdem ist der Bewegungs
pfad der Endflächenabschnitte des ersten Kolbens 51 und des
zweiten Kolbens 56 jeweils strichpunktiert in Fig. 8 angege
ben und dieser Bewegungspfad fällt praktisch mit der Paral
lelogrammkontur, die anhand von Fig. 7 erläutert wurde, zu
sammen.
Wenn nachfolgend der Zustand (D) erreicht wird, ist gezeigt,
daß der erste Kolben seinen Hub beendet, d. h. seinen oberen
Totpunkt unmittelbar vor Erreichen des Zustandes (D) auf
weist, wobei in diesem Punkt die beiden Kolben 51 und 56
sich wieder maximal angenähert haben und ihren geringsten
Abstand voneinander aufweisen. Im Zustand (D) ist der erste
Kolben 41 somit in seine Absenkphase eingetreten und der
zweite Kolben 56, der im Bereich seines Totpunktes gehalten
worden ist, tritt ebenfalls in seine Absenkphase ein. Die
Rückführung oder das Absenken des ersten und zweiten Kolbens
51 und 56 erfolgt, während die beiden Endflächen ständig in
geringstmöglichem Abstand zueinander gehalten werden. Der
Zustand (D) ist ein Zustand, in dem der Nocken 68 im Ver
gleich zum Zustand (C) wiederum um 90° gedreht worden ist
und, wenn der Nocken 68 vom Zustand (D) aus weitergedreht
ist, wird der Zustand (A) wieder erreicht. Die Bewegung vom
Zustand (D) zum Zustand (A) wird ausgeführt, während die
Endflächen der beiden Kolben 51 und 56 mit minimalem Abstand
zueinander gehalten sind und die Umschaltung von (D) auf (A)
ist ein Ventilschaltvorgang (Rücksetzen).
Wenn der Nocken 68 sich in Richtung, die in Fig. 8 durch den
Pfeil angedeutet ist, bewegt, wiederholen die um jeweils 90°
versetzt angeordneten Pumpeinheiten 95 jeweils die Zyklen
vom Zustand (A) über den Zustand (D) zurück zum Zustand (A)
und wiederholen somit phasenverschoben jeweils die Vorgänge
des Ansaugens einer bestimmten Flüssigkeitsmenge einer be
stimmten Flüssigkeitsart aus einem Tank, der mit dem ersten
Eingang 65 verbunden ist und des Pumpens dieser Flüssig
keitsmenge bzw. des Ausförderns derselben aus der zweiten
Öffnung 26. Während dieses Ausförderns befinden sich diese
vier Pumpeinheiten 95 jeweils in einem Zustand, der um 90°
phasenverschoben ist, wie dies Fig. 8 zeigt, und demzufolge
arbeiten die Pumpeinheiten 95 alternierend, um ständig die
hierdurch konstant gehaltene Flüssigkeitsmenge zu fördern.
Fig. 9 zeigt den jeweiligen Förderzustand über dem Drehwin
kel des Nockens 68 der Pumpeinheiten 95 auf der Grundlage
der Erläuterung nach Fig. 8. Die Zustände (A) bis (D) dieser
Zeichnung entsprechen jeweils der Situation der Pumpein
heiten 95 in den Zuständen (A) bis (D) in Fig. 8. Be
trachtet man die Pumpeinheit 95 gemäß Zustand (A), dann ist
ein Abschnitt (P) von 0° bis 90° ein Saugvorgang, ein Ab
schnitt (Q) von 90° bis 180° ein Ventilschaltvorgang, ein
Abschnitt (R) von 180° bis 270° ein Pumpvorgang bzw.
Flüssigkeitsausförderungsvorgang und ein Abschnitt (S) von
270° bis 360° ein Rückkehr-Ventilschaltvorgang. Die Pumpein
heiten 95 unterscheiden sich in bezug auf die Förderphase
um jeweils 90° voneinander. Die Änderung in der Strömungs
menge zwischen dem Beginn und dem Ende des Herausförderns
oder Pumpens wird so bestimmt, daß jede der Pumpeinheiten 95
sich in ihrer Phasenlage um 90° von der vorangehenden Pump
einheit 95 unterscheidet und zwar derart, daß die aufeinan
derfolgenden Pumpeinheiten 95 jeweils in entgegengesetzter
Phasenlage bezüglich der Zunahme und der Abnahme der Strö
mungsmenge oder Flüssigkeitsmenge arbeiten, so daß die kom
binierte Gesamtfördermenge der Pumpen auf einem konstanten
Wert gehalten wird. Folglich ist die resultierende Gesamt
pumpmenge der vier Pumpeinheiten 95, d. h. das Gesamtförder
volumen, zu allen Zeiten über die Winkeldrehung des Nockens
68 konstant, wie dies in Fig. 9 unten gezeigt ist.
Die vorangegangene Beschreibung beruht auf einem Steuerungs
ablauf, wenn der Nocken 68 in der Drehrichtung angetrieben
wird, die durch den Pfeil in Fig. 8 angedeutet ist, wobei
sich die beiden Kolben bzw. der erste Kolben und der zweite
Kolben 51 und 56 jeweils in Abfolge vom Zustand (A) in den
Zustand (D) bewegen. Da jedoch die beiden Nockensteuerflä
chen 68A und 68B symmetrisch zueinander ausgebildet sind,
werden dann, wenn der Nocken 68 in umgekehrte Drehrichtung
gedreht wird, die beiden Kolben 51 und 56 der zugehörigen
Pumpeinheiten 95 vom Zustand (D) über die Zustände (C) und
(D) in den Zustand (A) bewegt und, gerade umgekehrt zu der
obigen Beschreibung, wird die zweite Öffnung 26 zur Saugöff
nung und die erste Öffnung 25 wird zur Auslaßöffnung, so
daß in umgekehrter Strömungsrichtung hierdurch ein Ansaugen
und ein Pumpen bzw. Ausfördern von Fluid stattfindet. Folg
lich kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Arbeitsrichtung
der Hydraulikeinrichtung in ihrer Pumpfunktion leicht geän
dert werden. Die Benennung der ersten und zweiten Öffnung
als Saugöffnung und Ausgabeöffnung, wie oben bezeichnet,
dient daher lediglich der Erleichterung der Erläuterung und
die Funktion dieser Öffnung kann in Abhängigkeit von der ge
wünschten Art der Benutzung jeweils leicht in die gegentei
lige Funktion geändert werden.
Da der Innenblock 21 und die Kolben 51 und 56, die aus Kera
mik hergestellt sind, miteinander durch einen Gleitkupp
lungseingriff verbunden sind, kann trotz einer Präzisions
endbearbeitung der Paßgrößen dieser Elemente ein Lecken des
Fluids zwischen den Kolben 51 und 56 einerseits und den Kol
benaufnahmebohrungen 22 andererseits zwar äußerst gering ge
halten, jedoch nicht vollständig vermieden werden, so daß
eine geringfügige Leckage auftritt. Dieses Leckfluid dringt
zwischen der Dichtungsanordnung 40 und der Endfläche des In
nenblocks 21 hindurch und tritt in die Ausnehmung 18 für das
Leckfluid ein und wird darin gesammelt. In diesem Fall wird
jedweder Spalt, der zwischen der Dichtungsanordnung 40 und den
Kolben 51 und 56 beobachtet werden könnte, zuverlässig durch
die Lippendichtung 43 und den innen eingesetzten O-Ring 44
abgedichtet und ein möglicher Spalt zwischen der Dichtungs
anordnung 40 und der Innenendfläche des Außenblocks 11
wird zuverlässig durch den von außen eingesetzten O-Ring 42
abgedichtet, wodurch ein Austreten von Fluid nach außen zu
verlässig vermieden ist. Andererseits kann Fluid, das sich
in der Ausnehmung 18 als Leckverlust angesammelt hat, durch
Lösen der Dichtungsschrauben 36 abgeführt werden.
Durch eine Ausführung, wie sie in dem vorerläuterten Ausfüh
rungsbeispiel geschildert wurde, können eine Reihe von Vor
teilen erreicht werden. Im einzelnen wird in diesem Ausfüh
rungsbeispiel jeweils ein Kolbenpaar 51 und 56 angewandt,
dessen Kolben 51 und 56 geradlinig in bestimmter Relation
zueinander bewegbar sind, um das Ansaugen und Herausfördern
der Flüssigkeit auszuführen, wodurch praktisch keine Proble
me im Hinblick auf eine Leckage von Fluid im Bereich der
Kolben 51 und 56 auftreten, so daß die Konstanz der geför
derten Fluidmenge mit hoher Genauigkeit eingehalten werden
kann. Da in diesem Fall zudem die extrem geringe Leckage
rings um die Umfangsflächen der Kolben 51 und 56 zum Abfluß
in den Ausnehmungen 18 gesammelt wird, gelangen Leckfluid
mengen nicht in Berührung mit Kunststoff- bzw. Kunstharzma
terialien, Gummi o. dgl. der Dichtungsanordnung 40. Außerdem
gelangt Fluid, das über einen verhältnismäßig langen Zeit
raum in den Sammelausnehmungen 18 verbleibt und sich zerset
zen kann, nicht wieder zurück zur Seite der ersten und zwei
ten Öffnungen 25 und 26, so daß Verunreinigungen zuverlässig
von einer Vermischung mit dem ausgeförderten Fluid fernge
halten werden. Da die Kolben 51 und 56 durch die rotierende
Nockenvorrichtung mit dem Nocken 68 angetrieben werden, wei
sen diese Antriebe einen verhältnismäßg einfachen Aufbau auf
und die Gesamteinrichtung kann bei ihrer Herstellung kompakt
ausgeführt werden.
Da außerdem die Endflächen der Kolben 51 und 56 einander
nicht direkt berühren, sind die Kolben 51 und 56 spielfrei
über die Klemmstücke 76 und 82 mit den Nockenstößeln bzw.
Abtastrollen 69 und 70 verbunden und die Abtastrollen 69 und
70 werden veranlaßt, durch einen einzelnen Draht 89 in fe
ster Anlage an den Nockensteuerflächen 68A und 68B gehalten
zu werden. Hierdurch können die Andruckkräfte für die
Abtastrollen 69 und 70 gegen die Profilsteuerkurven 68A und
68B einander gleichgemacht werden. Da sich die Abtastrollen
69 und 70 entlang der Steuerkurve von Profilsteuerkurven
68A und 68B bewegen, die präzise endbearbeitet wurden, sind
die Bewegungen der Abtastrollenpaare 69 und 70 pro Drehung
des Nockens 68, d. h. die Bewegungen der Kolben 51 und 56 der
zugehörigen Pumpeinheiten 95 pro Umdrehung des Nockens 68
exakt einander gleich, so daß die Fördermengen der zugehöri
gen Pumpeinheiten 95 exakt einander gleichgemacht werden
können. Da außerdem eine Mehrzahl von Pumpeinheiten 95 be
nutzt wird und die Pumpeinheiten 95 in bestimmter Sequenz
phasenverschoben angetrieben werden, kann die Gesamtför
dermenge der hydraulischen Verteilervorrichtung 10 zu jeder
Zeit konstant gehalten werden, dadurch, daß die Pumpeinhei
ten 95 einander jeweils zu einem resultierenden Förderhub
kompensieren, so daß eine Förderpumpe geschaffen werden
kann, die keinerlei Pulsationen aufweist.
Da außerdem die Gesamtfördermenge der hydraulischen Vertei
lervorrichtung 10 exakt der Drehung des Motors 102 propro
tional ist, kann in vorteilhafter Weise der Drehwinkel des
Motors 102 gesteuert werden, wobei unabhängig vom Zustand
und der Anordnung der hydraulischen Verteilervorrichtung 10
eine äußerst kleine Fluidmenge, z. B. von ungefähr 0,1 µl pro
Hub zu jeder Zeit mit äußerst hoher Genauigkeit bereitge
stellt werden kann und eine exakte Linearität zwischen der
Fördermenge und dem Drehwinkel der rotierenden Nockensteuereinrichtung
60 gesichert werden kann.
Da außerdem die Verbindung zwischen der rotierenden Nockensteuereinrichtung
60 und der hydraulischen Verteilervorrichtung 10
derart hergestellt wird, daß die Schlitznuten 76A und 82A
der Klemmstücke 76 und 82 im Eingriff mit den Köpfen 53 und
58 der Kolben 51 und 56 sind und nur durch die Schrauben 79
und 84 befestigt werden, können unter Ausnutzung der Feder
eigenschaften der Klemmstücke 76 und 82, erhalten durch die
Schlitznuten 76A und 82A, die Klemmstücke 76 und 82 leicht
von den Köpfen 53 und 58 der Kolben 51 und 56 abgezogen wer
den, wenn die Schrauben 79 und 84 nicht festgezogen sind.
Wenn in diesem Zustand der Außenblock 11 von der Front
platte 62 entfernt wird, kann ein Teil des Anschlußblockes
20, das in Flüssigkeitskontakt mit der zu fördernden Flüs
sigkeit steht, leicht entfernt werden, so daß Wartungsarbei
ten am Anschlußblock 20 jederzeit sehr schnell und einfach
ausgeführt werden können. Da der Innenblock 21 und die Kol
ben 51 und 56, die solche Flüssigkeitskontaktteile bilden,
alle aus Keramik bestehen, können die vorerwähnten Teile je
der Art von Fluid ausgesetzt werden, unabhängig von der Qua
lität der Fluide.
Im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Innen
block 21 aus Keramik hergestellt worden, die vorliegende Er
findung ist jedoch nicht darauf begrenzt und ein Innenblock
121 aus Kunststoffmaterial, wie z. B. Polytrifluoräthylen
(Diflon) kann ebenfalls verwendet werden, wie dies im zwei
ten Ausführungsbeispiel, gezeigt in den Fig. 10 bis 13, der
Fall ist.
Im einzelnen betreffen die Abweichungen dieses Ausführungs
beispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel vor allem
die Art des eingesetzten Materials für den Innenblock 21 und
die Dichtungskonstruktion, die aus diesem Materialaspekt
bzw. der anderen Materialqualität resultiert. Im übrigen ist
der Aufbau gleich demjenigen, der im ersten Ausführungsbei
spiel erläutert wurde und somit werden auch für gleiche
Teile, die bereits im ersten Ausführungsbeispiel erläutert
wurden, die gleichen Bezugszeichen verwendet, so daß auf ei
ne Wiederholung der vollständigen Beschreibung hier verzich
tet werden kann bzw. diese Beschreibung vereinfacht wird.
Wie im ersten Ausführungsbeispiel werden auch in den Fig. 10
und 11 die beiden Kolben 51 und 56 jeweils aus Kolbenkörpern
52 und 57, bestehend aus Keramik, und metallischen Köpfen 53
und 58 gebildet. Andererseits sind die Kolbenaufnahmebohrun
gen 122 des Innenblocks 121 im Durchmesser größer als diese
Bohrungen im ersten Ausführungsbeispiel gewählt sind. Dich
tungsanordnungen 140 sind von den Endflächen des Innenblocks
121 in Verbindungsabschnitte eingesetzt, in denen Verbin
dungsbohrungen 23 und 24 dieser Kolbenaufnahmeöffnungen 122
mit einer ersten und einer zweiten Öffnung 25 und 26 kommu
nizieren. Ein Abstandsstück 141 aus Kunststoffmaterial, wie
z. B. Polyacetal, ist zwischen diese Dichtungsanordnungen 140
eingesetzt. Die zwei Dichtungsanordnungen 140 und das Ab
standsstück 141 sind gegen Verschieben durch eine hohle
Feststellschraube 142, die in den Außenblock 11 einge
schraubt wird, gesichert. Wie in vergrößerter Darstellung in
Fig. 12 gezeigt, besteht eine Dichtungsanordnung aus einem
Dichtungsrohr bzw. -schlauch 144, bestehend aus Tetrafluor
äthylen und zwei O-Ringen 145, die am Außenumfang dieses
Dichtungsrohrs 144 gehalten und in einem vorbestimmten Ab
stand voneinander festgelegt sind. Eine Mehrzahl von Ausneh
mungen 146 zur Verbindung der Verbindungsbohrungen 23 oder
24 mit dem Inneren des Dichtungsrohres 144 sind in dem Dich
tungsrohr 144 zwischen den beiden O-Ringen 145 ausgenommen.
Die Abschnitte, an denen die O-Ringe 145 vorgesehen sind,
sind so ausgebildet, daß sie einen dünnen Wandabschnitt 147
aufweisen und die Innenflächen dieser dünnen Wandabschnitte
147 eng an der Umfangsfläche der Kolben 51 oder 56 infolge
der Elastizität der O-Ringe 145 anliegen, so daß eine aus
reichende und zuverlässige Abdichtung erreicht wird.
Die Kolbenaufnahmebohrungen 122 in dem Innenblock 121
sind somit durch das Kunststoffrohrstück 141 mit sich
endseitig an dieses jeweils anschließenden
Dichtungsanordnungen 140 gebildet und die
Dichtungsanordnungen 140 sind durch in den Außenblock 11
eingeschraubten Hohlschrauben 142 festgelegt. Die
Dichtungsanordnung 140 umfaßt das
Kunststoff-Dichtungsrohr 146 im Bereich des jeweiligen
Fluidanschlusses 23, 24 und die dünnwandigen
Innendichtungslippen 147 des Dichtungsrohres 144, die
zum Gleitkontakt mit dem jeweiligen Kolben 52, 57
ausgebildet sind, werden durch die O-Ringe 145, die
radial den Innendichtungslippen 147 zugeordnet sind und
diese umgeben, gegen den Innenblock 121 abgestützt.
Die vorteilhaften Wirkungen dieses zweiten Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung, wie es in den Fig. 10 bis
12 erläutert ist, sind im wesentlichen die gleichen wie die
jenigen des ersten Ausführungsbeispiels, wobei die Herstel
lungskosten für die Einrichtung niedrig gehalten werden kön
nen. Außerdem können in diesem Ausführungsbeispiel Endab
schnitte des Dichtungsrohrs 144, das zwischen den beiden
O-Ringen 145 eingesetzt ist, außerhalb dieser Dichtungsab
schnitte mit Lippendichtungen od. dgl. versehen sein, die in
herkömmlichen Abdichtungskonstruktionen verwendet werden, so
daß die Reibkraft der Kolben 51 und 56 vermindert werden
kann.
Im Betrieb der Hydraulikvorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung tritt der Vorteil auf, daß, wenn das Innere der
Abdeckung bzw. des Gehäuses 65 der rotierenden Nockensteuereinrichtung
60, gezeigt in Fig. 1, abgedichtet ist und im Inne
ren dieses Gehäuses Schmieröl abgedichtet aufgenommen ist,
die Reibung in der rotierenden Nockensteuereinrichtung 60 vermin
dert werden kann und somit deren Lebensdauer erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung ist anhand der obigen Ausführungs
beispiele unter Ausgestaltung der hydraulischen Verteiler
vorrichtung 10 als eine Vorrichtung mit vier Pumpeinheiten
erläutert worden, die Anzahl dieser Pumpeinheiten 25 kann
jedoch theoretisch auch zwei oder größer als vier sein. Mit
Rücksicht auf die Steigung der Neigungswinkel der Profilsteuerkurven
68A und 68B etc., kann eine glatte Abstimmung
des Pumpzustandes, d. h. der Bereitstellung von Flüssigkeit
zwischen den Pumpen 95 möglicherweise weniger glatt erfolgen
als dies wünschenswert ist, so daß die Anordnung von im we
sentlichen vier Pumpeinheiten 95 den praktischen Erforder
nissen am besten gerecht wird.
In den vorerläuterten Ausführungsbeispielen wurde die Hy
draulikeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung lediglich
in ihrer Wirkungsweise als Pumpeinrichtung mit genauer kon
stanter Pumpmenge erläutert. Es ist jedoch auch möglich, wie
z. B. in Fig. 13 gezeigt, einen doppelseitig wirksamen Ar
beitszylinder als Antriebsquelle und Betätigungseinrichtung
eines Industrieroboters bzw. Handhabungsgerätes zu verwen
den, die mit der hydraulischen Verteilervorrichtung 10 ver
bunden ist. Außerdem ist zur Aufnahme bzw. zum Ausgleich von
temperaturbedingten Schwankungen im Volumen des Arbeits
fluids ein Sammler 152 in einem Zwischenabschnitt des zwi
schen dem Arbeitszylinder 151 und der hydraulischen Vertei
lervorrichtung 10 gebildeten Hydraulikkreislaufs eingeschal
tet, so daß die Hydraulikeinrichtung als Antrieb für Handha
bungsgeräte, Industrieroboter od. dgl. verwendet werden kann
und in der Lage ist, einen sehr genauen Antrieb zu schaffen.
In dieser Einrichtung, gezeigt in Fig. 13, kann die Bewegung
der Antriebsteile des Arbeitszylinders 151 nach rechts oder
links mit sehr kleinen Werten sehr genau gesteuert werden.
Außerdem wurde in den obigen Ausführungsbeispielen die Hy
draulikeinrichtung nach der Erfindung unter Verwendung des
Motors 102 als Drehantriebsquelle erläutert, wobei die hy
draulische Verteilervorrichtung 10 indirekt durch diesen Mo
tor 102 angetrieben wird, um hierdurch eine genaue Fluidmen
ge bereitzustellen. Wie Fig. 14 zeigt, kann die hydraulische
Verteilervorrichtung 10 jedoch ebenfalls als sogenannter Hy
draulikmotor verwendet werden. Im einzelnen wird, wenn eine
Pumpe 156 über ein Vierwegeventil 155 mit der hydraulischen
Verteilervorrichtung 10 verbunden ist, die Pumpe 156 ange
trieben, um die ersten und zweiten Kolben 51 und 56, die in
dem Anschlußblock 20 aufgenommen sind, hin- und hergehend zu
bewegen. Diese in Längsrichtung wirksame Antriebskraft wird
auf die rotierende Nockensteuereinrichtung 60 übertragen, um den
Nocken 68 in Drehung zu versetzen und eine aus der Drehung
des Nockens 68 resultierende Antriebskraft wird durch eine
Drehwinkelerfassungseinrichtung 157, wie z. B. einen Drehen
coder und eine Bremsvorrichtung 158 auf ein angetriebenes
Element 159 übertragen, wobei das angetriebene Element 159
sehr genau in Umfangsrichtung drehend angetrieben werden
kann.
Es ist also zur Verwirklichung der Erfindung ausreichend,
daß diese eine hydraulische Verteilervorrichtung 10 enthält,
die zumindest ein Kolbenpaar 51, 56, das in einem Anschluß
block 20 aufgenommen ist, aufweist, um eine hin- und
hergehende Bewegung auszuführen und eine rotierende Nockensteuereinrichtung
60 mit diesen Kolben 51 und 56 verbunden ist,
zugehörige Nockenstößel 69 und 70 an einer Nocke 68 der ro
tierenden Nockensteuereinrichtung 60 in Anlage an entsprechende
Profilsteuerkurven 68A und 68B gehalten werden. Diese Anla
ge kann vorzugsweise durch einen Draht 89 erfolgen.
Bezüglich des Verfahrens der Benutzung dieser Hydraulikein
richtung kann ein separater Motor, der mit der Hydraulikein
richtung verbunden ist, diese als Hydraulikpumpe betreiben,
oder eine separate Pumpe, die mit der Hydraulikeinrichtung
verbunden ist, kann einen Betrieb der Hydraulikeinrichtung
als Hydraulikmotor ermöglichen.
Durch die vorliegende Erfindung wird in vorteilhafter Weise
eine kontinuierlich betätigbare bzw. arbeitende Hydraulik
einrichtung geschaffen, in der der Drehwinkel einer rotie
renden Nockenvorrichtung exakt proportional der Strömungs
menge, die durch eine hydraulische Verteilervorrichtung ge
führt bzw. gefördert wird, gemacht werden kann.
Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich betätigbare Hy
draulikeinrichtung, die entweder als Hydraulikpumpe oder als
Hydraulikmotor verwendbar ist, mit einer Mehrzahl von Hy
draulikvorrichtungen, die jeweils ein Kolbenpaar umfassen.
Diese Hydraulikvorrichtungen werden zueinander abgestimmt
betrieben, so daß es möglich ist, eine Fluidförderung mit
exakter Fördermenge fortlaufend oder mit diskreten Werten
zur Verfügung zu stellen oder mit dem Fluid exakt ein Dreh
teil anzutreiben. Vorzugsweise sind vier Kolbenpaare 51 und
56 in einen Anschlußblock 20 mit einer Saugöffnung 25 und
einer Ausgabeöffnung 26 eingesetzt, deren Endflächen einan
der gegenüberliegen. Diese Kolben 51 und 56 werden entspre
chend der Kurvengeometrie von Profilsteuerkurven 68A und 68B
einer Nocke durch Nockenstößel bzw. Abtastrollen 69 und 70
bewegt, die mit den Kolben 51 und 56 über Kolbenantriebswel
len 73 und 75 verbunden sind. Diese Kolbenpaare 51, 56, die
Nockenstößel bzw. Abtastrollen 69, 70 und zugehörige Elemen
te bilden eine Hydraulikeinheit bzw. Hydraulikvorrichtung 95
im Rahmen der hydraulischen Verteilervorrichtung 10. Die Hy
draulikeinheiten bzw. Hydraulikvorrichtung 95 werden, im
Fall, daß sie als Hydraulikpumpe wirksam sind, in aufeinan
der abgestimmter Betriebsweise untereinander und mit einem
Nocken 68 durch Antrieb von diesem Nocken 68 her betätigt
und werden, wenn die Hydraulikeinrichtung als Hydraulikmotor
betrieben wird, als Antriebsglieder zur Drehung des Nockens
68 durch Zuführung von Fluid in den jeweils zwischen den
Kolben 51 und 56 bestehenden Raum betätigt. Die Endflächen
der Kolben 51 und 56 werden so bewegt, daß diese Endflächen
voneinander getrennt sind, wenn der zwischen ihnen gebildete
Raum mit der Saugöffnung 25 kommunizierend verbunden ist und
die beiden Endflächen werden simultan zur Seite der Ausgabe
öffnung 26 bewegt, wobei die Endflächen voneinander getrennt
sind, um anschließend unter Kommunikation des Raumes zwi
schen den Kolben 51 und 56 mit der Ausgabeöffnung 26 aufein
ander zu zur Ausförderung von Fluid bewegt zu werden. Die
beiden Kolben werden dann mit ihren Endflächen gleichzeitig
zur Seite der Saugöffnung 25 hin bewegt, wobei die Endflä
chen der Kolben 51 und 56 einander zugewandt ihren gering
sten Abstand aufweisen. Dieser Vorgang wird zyklisch wieder
holt.
Claims (9)
1. Hydraulikeinrichtung mit einer Mehrzahl von
phasenverschoben betätigbaren Kolbenpaaren, die mit
einer rotierend angetriebenen Nockensteuereinrichtung
verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Außenblock (11) eines Anschlußblockes (20)
mit einer Mehrzahl paralleler Führungsbohrungen (13) für
die Aufnahme gleitbeweglicher Kolben-Übertragungsstangen
(73, 74) ein Innenblock (21, 121) mit parallel zu den
Führungsbohrungen (13) sich erstreckenden
Kolben-Aufnahmebohrungen (22, 122) eingesetzt und in
jeder der Kolben-Aufnahmebohrungen (22, 122) ein
Kolbenpaar (51, 56; 52, 57), jeder Kolben (51, 56; 52,
57) verbunden mit der zugehörigen
Kolben-Übertragungsstange (73, 74), abgedichtet
aufgenommen ist, die Kolben-Aufnahmebohrungen (22, 122)
mit einem ersten Fluidanschluß (23) und, axial versetzt,
mit einem zweiten Fluidanschluß (24) kommunizierend
verbunden sind, der Anschlußblock (20) mit der
Nockensteuereinrichtung (60) betrieblich durch die
Kolben-Übertragungsstangen (73, 74) verbunden ist, die
einerseits an einem zugehörigen Kolben (51, 56; 52, 57)
angreifen und andererseits eine Abtastrolle (69, 70)
tragen, die mit einer jeweils zugehörigen
Profilsteuerkurve (68A, 68B) eines Nockensteuerzylinders
(68) vorgespannt im Eingriff sind, der an seinem Umfang
in axialem Abstand eine erste und eine zweite
Profilsteuerkurve (68A, 68B) aufweist, wobei die
Profilsteuerkurven (68A, 68B) ein in Umfangsrichtung
zueinander versetztes Nockensteuerprofil aufweisen,
jedes Kolbenpaar (51, 56; 52, 57) gleichzeitig mit den
beiden Profilsteuerkurven (68A, 68B) über die
Kolben-Übertragungsstangen (73, 74) und die Abtastrollen
(69, 70) in Verbindung ist und mit dem
Nockensteuerzylinder (68) eine Antriebs- oder
Abtriebseinrichtung (102, 159) verbunden ist.
2. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Innenblock (21) und dem Außenblock (11)
im Bereich der Kolben (51, 56; 52, 57) Fluidsammelräume
(18) vorgesehen sind, in denen die jeweiligen Kolben
(51, 56; 52, 57) zwischen dem Außenblock (11) und dem
Innenblock (21) durch stationäre Dichtungsanordnungen
(40) abgedichtet sind.
3. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben (51, 56; 52, 57) und der Innenkörper (21,
121) aus Keramik bestehen.
4. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben-Übertragungsstangen (73, 74)
Einrichtungen (71, 72) mit Keilriemenscheiben (87, 88),
verbunden durch ein Zugmittel (89) zur gleichmäßigen
Anpressung der Abtastrollen (69, 70) an die
Profilsteuerkurven (68A, 68B) aufweisen.
5. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben (51, 56; 52, 57) metallische Kolbenköpfe
(53, 58) zur lösbaren Verbindung mit Hilfe von
Klemmstücken (76, 82) mit den Übertragungsstangen (73,
74) aufweisen.
6. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung ein Antriebsmotor (102),
insbesondere ein gesteuerter Schritt- oder Servomotor
ist.
7. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nockensteuereinrichtung (60) mit einer
Drehwinkelerfassungseinrichtung (157), einer
Bremseinrichtung (158) und einem Abtriebselement (159)
verbunden ist, wobei Fluid durch den ersten Fluidanschluß
(23) den Kolbenpaaren (51, 56; 52, 57) zugeführt ist und
das Abtriebselement (159) entsprechend der zugeführten
Fluidmenge antreibbar ist.
8. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
den Betrieb als Pumpeinrichtung unter genauer Zumessung
der Pumpmenge, unter Bildung eines Hydraulikkreislaufes
mit einem Betätigungs-Arbeitszylinder (151) unter
Einschluß eines Ausgleichsbehälters (152), insbesondere
als Antrieb für industrielle Handhabungsgeräte.
9. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
den Betrieb als Hydraulikmotor zur präzisen
Fluidsteuerung einer Rotations-Abtriebseinrichtung (159)
unter Bildung eines Hydraulikkreislaufes mit einer Pumpe
(156) und einem Vierwegeventil (155).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP61067696A JPS62225780A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 連続作動流体装置 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3709899A1 DE3709899A1 (de) | 1987-10-01 |
DE3709899C2 true DE3709899C2 (de) | 1991-07-04 |
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1987
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