DE3711384A1 - Hydraulische antriebsvorrichtung - Google Patents
Hydraulische antriebsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebsvorrichtung
mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.
Hydraulische Antriebsvorrichtungen dieser Art sind allgemein
bekannt und mit dem Nachteil behaftet, daß im
Werkstück-nahen Umkehrpunkt der Bewegungen des als
Leistungsantrieb vorgesehenen Hydrozylinders durch
Dekompression des eingeschlossenen Ölvolumens unkontrollierbare
Bewegungen beim Umsteuern auftreten,
die einerseits zu ungewollt großen Arbeitshüben führen
und andererseits auch mit einer erheblichen Geräuschentwicklung
verbunden sind. Dies führt einerseits dazu,
daß unnötig große Zykluszeiten in Kauf genommen werden
müssen und andererseits - wegen der erheblichen Lärmbelästigung
die arbeitsschutzrechtlichen Vorschriften
nicht oder nur mit größtem Aufwand erfüllbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine hydraulische
Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend
zu verbessern, daß sowohl kürzere Arbeitszykluszeiten
erzielt werden und Erschütterungen in den Umkehrpunkten
der Bewegungen des Hydrozylinders bzw. des
Werkzeuges weitgehend vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale
gelöst.
Hieraus resultierende Vorteile der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung sind zumindest die folgenden:
Dadurch, daß das Umschalten von Vorschub- auf Rückzugs-
Bewegung in jedem Falle über eine Betriebsphase erfolgt,
in welcher in beiden Arbeitsräumen eines als
Leistungs-Antrieb benutzten doppelt wirkenden Hydrozylinders
Druck aufgebaut ist, werden die vorerwähnten
Dekompressionserscheinungen nicht nur vermieden, sondern
es wird auch ein gleichsam sanfter Einlauf des Hydrozylinders
in die Werkstück-nahe Umkehrposition seines
Kolbens erzielt. Da der Kolben stets zwischen vorgespannten
Druckräumen eingeschlossen ist, wird ein unkontrolliertes
"Durchschlagen" durch das Werkstück
bei einem Stanzvorgang zuverlässig vermieden. Gleichzeitig
wird durch die sehr schnell erfolgende Umschaltung
des Pilot-Ventils, das durch Erregung seiner
zweiten Steuerwicklung auf ein sehr schnelles Umschalten
"vorbereitet" ist, der Auslaufhub des Hydrozylinders
minimal gehalten und dadurch die Arbeits-Zykluszeit
auf ein Minimum reduziert.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 wird ebenfalls auf
einfache Weise ein "sanftes" Einlaufen des Hydrozylinders
in seine Werkstück-ferne Endposition erreicht
und auch insoweit ein erschüttungsfreier Betrieb der
Antriebsvorrichtung erzielt.
Durch die Merkmale des Anspruchs 3 ist eine besonders
vorteilhafte Anordnung des die Umschaltung von Eil-
Vorschubbetrieb auf Last-Vorschubbetrieb vermittelnden
Druck-Umschaltventils angegeben, dessen Gestaltung durch
die Merkmale des Anspruchs 4 näher spezifiziert ist.
Mittels gemäß Anspruch 5 einstellbarer Rückmeldeanschläge
können die Vorschub- und Rückzugs-Hübe der
Werkzeugbewegung auf einfache Weise vorgegeben werden.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
speziellen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
Es zeigen:
Fig. 1 ein hydraulisches Ersatzschaltbild einer
erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit
einem mittels eines als Magnetventil ausgebildeten
Pilot-Ventils druckvorgesteuerten
Haupt-Steuerventil mit integriertem Druck-
Umschaltventil und
Fig. 2 bis 5 Einzelheiten des Pilot-Ventils und des Haupt-
Steuerventils der Vorrichtung gemäß Fig. 1
für verschiedene Betriebsphasen derselben.
Die in der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich
verwiesen sei, dargestellte, erfindungsgemäße hydraulische
Antriebsvorrichtung 10 wird im folgenden anhand ihres Einsatzes
bei einer Stanzmaschine erläutert, deren Werkzeug 11
in gegebenenfalls wiederholten Arbeitszyklen Ausnehmungen
aus einem Werkstück 12 ausstanzen soll, beispielsweise in
einem vorgegebenen Muster oder entlang einer vorgegebenen
Kontur, falls die Stanzmaschine als sog. Nippelmaschine
ausgebildet ist, mittels derer Werkstücke 12, deren Außenkontur
angenähert einer Soll-Kontur entspricht, aus einer
Metallplatte ausgestanzt werden sollen, wobei das Werkstück
12 in üblicher Weise auf einer Matrix 13 abgestützt
ist.
Die Antriebsvorrichtung 10 hat als Leistungs-Antriebselement
einen doppelt-wirkenden Hydrozylinder 14 üblicher
Bauart, dessen Kolben 16 innerhalb des Gehäuses 17 einen
ersten, kreiszylindrischen Arbeitsraum 18 begrenzt sowie
einen zweiten, kreisring-zylindrischen Arbeitsraum 19.
Die den einen, größeren Arbeitsraum 18 begrenzende, kreisrunde
Kolbenfläche 21 des Kolbens 16 habe den Wert A₁.
Die den anderen, ringzylindrischen Arbeitsraum 19 begrenzende
Kolbenfläche 22 habe den Wert A₂, der um die
Querschnittsfläche A₃ der den ringförmigen Arbeitsraum 19
durchsetzenden Kolbenstange 23, an deren freiem Ende das
Werkzeug 11 angeordnet ist, kleiner ist als die Querschnittsfläche
A₁ des größeren Arbeitsraumes 18.
Die möglichen Betriebszustände der Antriebsvorrichtung 10
sind die folgenden:
- 1. Ein Eil-Vorschubbetrieb, in welchem sich das Werkzeug 11 mit Eilgeschwindigkeit auf das Werkstück 12 zubewegt.
- 2. Ein Last-Vorschubbetrieb, in welchem das Werkzeug 11 in das Werkstück 12 eindringt und dieses durchstößt, wobei in diesem Last-Vorschubbetrieb eine verglichen mit dem Eil-Vorschubbetrieb erhöhte Vorschubkraft durch das Antriebselement 14 entfaltet werden muß.
- 3. Ein sich hieran ggf. anschließender weiterer Eil- Betriebszustand, der bis in die "untere" Endstellung des Werkzeuges 11 führt, wobei diese Eil-Betriebsphase wiederum mit verminderter, für den Eil-Vorschubbetrieb charakteristischen Kraft des Hydrozylinders erfolgen kann.
- 4. Ein Eil-Rückzugsbetrieb, in welchem der Kolben 16 des Hydrozylinders und mit diesem das Werkzeug wieder in ihre obere Endstellung gelangen und
- 5. ein Halte-Betriebszustand, in welchem der Kolben 16 des Hydrozylinders 14 in seiner oberen Endstellung gehalten wird, bis ein erneuter Arbeitszyklus eingeleitet werden soll.
Zur Steuerung dieser verschiedenen Betriebsphasen der
Antriebsvorrichtung 10 ist ein insgesamt mit 24 bezeichnetes
Hauptsteuerventil vorgesehen, das seinerseits als
mittels eines Pilot-Ventils 26 druck-vorgesteuertes Wege-
Ventil ausgebildet ist.
Außerdem ist das Haupt-Steuerventil 24 mittels eines mit
der Kolbenstange verbundenen Rückmelde-Anschlages 27 in
die mit dem Halte-Betriebszustand verknüpfte Stellung
steuerbar, die in der Fig. 1 als Ausgangsstellung "0"
bezeichnet ist. In dieser Ausgangsstellung 0 ist der
größere Arbeitsraum 18 abgesperrt und der kleinere Arbeitsraum
19 mit dem Druckanschluß P der nicht dargestellten
Arbeitsdruck-Versorgungsquelle verbunden.
In dieser Haltephase entspricht bei den genannten
Flächenverhältnissen der Kolbenflächen A₁ und A₂ der
Druck im größeren Arbeitsraum 18 dem halben Betriebsdruck
der Versorgungsquelle. Der Kolben 16 bleibt
gleichsam "eingespannt" in seiner oberen Endstellung
gehalten. In dieser Phase befindet sich das Pilot-
Ventil 26 in seiner dargestellten Grundstellung, in
welcher der Steuerdruckraum 28 des Haupt-Steuerventils 24
über das Pilot-Ventil 26 mit dem Tank T der Druckversorgungsquelle
verbunden ist.
Diese Grundstellung des Pilot-Ventils wird durch Federzentrierung
seines Kolbens mittels zweier Zentrierfedern
21 und 31 erreicht, die den Ventilkolben des
Pilot-Ventils 26, welches als Magnet-Ventil ausgebildet
ist, das zwei in entgegengesetzter Richtung wirksame
Steuerwicklungen 32 und 33 hat, in seiner Grundstellung 0
halten, wenn diese Steuerwicklungen 32 und 33 nicht
erregt sind.
Das Pilot-Ventil 26 wird durch elektrische Ansteuerung
der einen Steuerwicklung 32 in seine erregte Stellung I
gesteuert, in welcher der Steuerdruckraum 28 des Hauptsteuerventils
24 über den Durchlaßpfad 36 des Pilot-
Ventils 26 an den P-Druckversorgungsanschluß der Druckversorgungsquelle
angeschlossen wird. Dadurch gelangt
das Haupt-Steuerventil in seine in der Fig. 1 mit I
bezeichnete Funktionsstellung, in welcher sowohl der
kreiszylindrische, größere Arbeitsraum 18 als auch der
kleinere, ringzylindrische Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders
14 mit dem P-Druckversorgungsanschluß der
Druckversorgungsquelle verbunden sind. Der Kolben 16
des Hydrozylinders und mit diesem das Werkzeug 11 führen
jetzt den auf das Werkstück 12 zu gerichteten Vorschub
im Eilgang aus. Dabei ist der größere Arbeitsraum 18
über einen ersten Durchlaßpfad 37 des Haupt-Steuerventils
24 direkt an den P-Druckversorgungsanschluß
angeschlossen, während der zum kleineren Arbeitsraum 19
führende, in der Fig. 1 insgesamt mit 38 bezeichnete
Durchlaßpfad über ein in den Kolben des Haupt-Steuerventils
24 integriertes Druck-Umschaltventil 39 führt,
das, wenn der Druck im größeren Arbeitsraum 18 einen
vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, in eine zu der
dargestellten Durchflußstellung alternative Durchflußstellung
umschaltet, in welcher der kleinere Arbeitsraum
19 über des Druck-Umschaltventil 39 mit dem Tank
der Druckversorgungsquelle verbunden ist. In dieser
durch das Umschalten des Druck-Umschaltventils 39 eingenommenen
Stellung ist somit der größere Arbeitsraum 18
an dem P-Druckversorgungsanschluß angeschlossen und der
kleinere Arbeitsraum 19 an den Tank der Druckversorgungsquelle.
In dieser Funktionsstellung des Haupt-Steuerventils
24 und des in seinen Kolben integrierten Druck-
Umschaltventils 39 erfolgt der Last-Vorschubbetrieb, in
welchem das Werkzeug 11 das Werkstück 12 mit erhöhter
Antriebskraft durchstoßen kann.
Das Druck-Umschaltventil 39 ist in spezieller Gestaltung
so ausgelegt, daß die Umschaltung erfolgt, wenn der
Druck im größeren Arbeitsraum einen Wert hat, der etwa
um 10% niedriger ist als der Wert P · (A₂/A₁), wobei
mit P der Betriebsdruck der Druckversorgungsquelle bezeichnet
sein soll.
Sobald das Werkstück 12 gleichsam "eingerissen" ist und
dadurch der Druck in dem größeren Arbeitsraum 18 wieder
abnimmt, weil der mechanische Widerstand, gegen den der
Hydrozylinder 14 arbeitet, geringer geworden ist, fällt
das Druck-Umschaltventil 39 wieder in seine dargestellte
Grundstellung ab und der Kolben 16 des Hydrozylinders 14
wird wieder im Eilgang weiterbewegt bis in seine untere
Endstellung. Wenn der Kolben des Hydrozylinders 14 in
diese untere Endstellung einläuft, wird durch einen
zweiten, mit dem Kolben 16 bzw. der Kolbenstange 23
des Hydrozylinders 14 verbundenen Rückmeldeanschlag 41
das Pilot-Ventil 26 aus seiner erregten Stellung I in
die dazu alternative, funktionell der Grundstellung 0
entsprechende zweite erregte Stellung II umgeschaltet,
in welcher wiederum der Steuerdruckraum 28 des Haupt-
Steuerventils 24 mit dem Tank der Druckversorgungsquelle
verbunden ist.
Um ein rasches Ansprechen des Pilot-Ventils 26 auf das
Anstoßen des Rückmeldeanschlags 41 an sein mechanisches
Betätigungsglied 42 zu erreichen, ist zuvor, das heißt
schon während des Vorschubbetriebes im Eilgang die
zweite, zu der ersten Steuerwicklung 32 entgegengesetzt
wirksame Steuerwicklung 33 des Pilot-Ventils erregt worden.
Die Erregung der zweiten Steuerwicklung hat jedoch so
lange keinen Einfluß auf die Stellung des Kolbens des
Pilot-Ventils, solange dieser sich in seiner erregten
Stellung I befindet, da die Steuerwicklungen 32 und 33
so ausgelegt sind, daß, gleichzeitige Erregung beider
Steuerwicklungen vorausgesetzt, der Kolben des Pilot-
Ventils 26 jeweils in derjenigen Stellung verharrt, in
die er durch die zuerst erfolgte Erregung der einen oder
der anderen Steuerwicklung 32 oder 33 gelangt war.
Bei dieser Art der Erregung der zweiten Steuerwicklung 33
nach Erregung der ersten Steuerwicklung 32 wird das Pilot-
Ventil 26 durch einen geringfügigen "Stoß", den der
Rückmeldeanschlag 41 auf das Betätigungsglied 42 des
Pilot-Ventils 26 ausführt, leicht und schnell in die
zweite erregte Stellung II "gekippt".
Nachdem der Steuerdruckraum 28 des Haupt-Steuerventils 24
drucklos geworden ist - durch das Umschalten des Pilotventils
26 - gelangt das Haupt-Steuerventil 24 durch die
Wirkung seiner Rückstellfeder 43 in die mit dem Rückzug
im Eilgang verknüpfte Stellung II, in welcher nunmehr der
größere Arbeitsraum 18 des Hydrozylinders 14 an den Tank
und der kleinere, ringzylindrische Arbeitsraum 19 des
Hydrozylinders allein noch an den P-Versorgungsanschluß
der Druckversorgungsquelle angeschlossen sind.
Die Aufwärtsbewegung erfolgt so lange, bis der erste
Rückmeldeanschlag 27 auf das mechanische Betätigungsglied
44 des Haupt-Steuerventils - im "oberen Totpunkt"
der Kolben- bzw. Werkzeugbewegung auftrifft und dadurch
das Haupt-Steuerventil 24 in seine als Grundstellung
dargestellte Stellung 0 gelangt.
Zwischenzeitlich, das heißt nachdem der Aufwärtshub eingesetzt
hat, der Kolben 16 des Hydro-Zylinders 14 von
der oberen Endstellung aber noch "weit entfernt" ist, wird
die Erregung der zweiten Steuerwicklung 33 des Pilotventils
26 wieder aufgehoben, z. B. durch positionsabhängige
Umschaltung eines elektrischen Schalters oder
durch zeitliche Steuerung mittels eines Zeitverzögerungsgliedes,
das in Relation zu einer bestimmten Arbeitszyklusdauer
die Entregung der zweiten Steuerwicklung 33
vermittelt, wodurch das Pilot-Ventil 26, bevor der
Kolben 16 des Hydro-Zylinders 14 seine obere Endstellung
erreicht, wieder in seine Grundstellung 0 gelangt.
Zur Erläuterung baulicher Einzelheiten des insoweit anhand
seiner funktionellen Eigenschaften erläuterten
Haupt-Steuerventils 24 sowie des Pilot-Ventils 26 sei
nunmehr auf die Darstellung der Fig. 2 verwiesen,
die diese Ventile 24 und 26 und die mit diesen zusammenarbeitenden
Rückmeldeanschläge 27 und 41 in einer abgebrochenen
Längsschnitt-Darstellung zeigt.
In der Fig. 2 sind das Haupt-Steuerventil 24 und das
Pilot-Ventil 26 mit denjenigen Kolbenstellungen wiedergegeben,
die dem Vorschubbetrieb des Hydrozylinders 14
im Eilgang entsprechen.
In dem Gehäuse 47 des Pilot-Ventils 26 ist, in Richtung
seiner zentralen Längsachse 46 gesehen, der Ventilkolben
48 in der Gehäusebohrung 49 auf- und ab-verschiebbar
angeordnet. Der Kolben 48 ist fest mit dem Anker 51
des insgesamt mit 52 bezeichneten Betätigungsmagneten
des Pilot-Ventils 26 verbunden. Der Betätigungsmagnet 52
ist mit den beiden Magnetwicklungen 32 und 33 versehen,
die, in der Darstellung der Fig. 2 übereinander angeordnet
sind. Durch elektrische Erregung der oberen Steuerwicklung
32 erfährt der Anker 51 eine Verschiebung in Richtung
des Pfeils 53, d. h. nach oben. Durch alternative Erregung
der unteren Steuerwicklung 33 erfährt der Anker 51 eine
Verschiebung nach unten bis in seine durch eine Anschlagfläche
54 bestimmte, untere Endstellung. In der dargestellten
Funktionsstellung ist die obere Steuerwicklung 32
erregt und dadurch der Kolben 48 in seine obere Endstellung
gedrängt, die ihrerseits durch Anlage des
Ankers 51 an einer oberen Anschlagfläche 56 definiert
ist. In dieser Stellung des Kolbens 48 ist auch das
mechanische Betätigungsglied 42, das mit dem Rückmeldeanschlag
41 zusammenarbeiten kann, in eine aus dem Gehäuse
47 des Pilot-Ventils 26 herausragende Endstellung
gedrängt. In der dargestellten, oberen Endstellung des
Kolbens 48 kommuniziert eine Ringnut 57 des Gehäuses 47
über eine Steuerkante 58 des Kolbens 48 einerseits mit
dem P-Anschlußkanal 59 und andererseits über den Steuerkanal
61 mit dem Steuerdruckraum 28 des Haupt-Steuerventils
24. Dadurch wird der Kolben 62 des Haupt-
Steuerventils 24 in seine gemäß Fig. 2 obere Endstellung
gedrängt. In dieser Endstellung des Kolbens 62
kommunizieren der A-Steuerkanal 63 und der B-Anschlußkanal
64, die zu dem größeren Arbeitsraum 18 und zu dem
kleineren Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders 14 führen,
mit einer Ringnut 66 des Gehäuses 67 des Haupt-Steuerventils
24, an welche der P-Versorgungskanal 68 angeschlossen
ist. In dieser Stellung sind beide Arbeitsräume
18 und 19 des Hydrozylinders 14 an die Druckversorgungsquelle
angeschlossen.
Das in den Kolben 62 des Haupt-Steuerventils integrierte
Druck-Umschaltventil 39 hat einen insgesamt mit 69 bezeichneten
Stufenkolben, dessen im Durchmesser kleinere
Kolbenstufe 72 innerhalb des Kolbens 62 einen oberen
Steuerraum 71 begrenzt und dessen im Durchmesser weitere
Kolbenstufe 73 an der gegenüberliegenden Seite einen
zweiten Steuerraum 74 beweglich begrenzt. Die beiden
Steuerräume 71 und 74 kommunizieren über eine Längsbohrung
76 des Stufenkolbens 69 miteinander. Eine sich
an dem Kolben 62 einerseits und dem Stufenkolben 69
andererseits innerhalb des oberen Steuerraumes abstützende
Druckfeder, die den Kolben 69 des Druckumschaltventils
in seine dargestellte, untere Endstellung
innerhalb des Kolbens 62 drängt, ist mit 77
bezeichnet. Der obere Steuerdruckraum kommuniziert in
jeder möglichen Position des Stufenkolbens 69 sowie
des Kolbens 62 des Haupt-Steuerventils 24 mit dem
A-Steuerkanal 63. Erhöht sich der Druck im Steuerdruckraum
71 und damit auch in dem Druckraum 74, der
die größere Querschnittsfläche hat, so wird der Stufenkolben
69 gemäß Fig. 2 nach oben geschoben, gegen die
Rückstellkraft der Feder 77, deren Dimensionierung
vorstehend bereits erläutert ist.
Dadurch gelangt der Stufenkolben 69 nunmehr in die in
der Fig. 3 dargestellte Position, in welcher seine
Steuerkante 78 die kommunizierende Verbindung zwischen
dem B-Steuerkanal 64 und dem Tankraum 79 des Haupt-
Steuerventils 24 freigibt. Gleichzeitig wird die zuvor
vorhandene kommunizierende Verbindung zwischen dem
P-Anschlußkanal 68 und dem B-Steuerkanal 64 unterbrochen.
Der kleinere Arbeitsraum 19 des Hydrozylinders
14 ist nunmehr druckentlastet und die Vorrichtung
arbeitet im Last-Vorschubbetrieb.
Die Fig. 4 zeigt die Kolbenstellungen des Pilot-
Ventils 26 und des Haupt-Steuerventils 24 im unteren
Umkehrpunkt der Bewegung des Kolbens 16 des Hydrozylinders
14. Das Pilot-Ventil 26 ist durch den Rückmeldeanschlag
41 in diejenige Funktionsstellung umgeschaltet,
in welcher sein Steuerkanal 61 und damit auch
der Steuerdruckraum 28 des Haupt-Steuerventils über den
Tankraum 79 des Haupt-Steuerventils an den Tank der
Druckversorgungsquelle angeschlossen sind. Der Kolben 62
des Haupt-Steuerventils 24 gelangt dadurch in seine
untere Endstellung - durch die Wirkung der Rückstellfeder
43 des Haupt-Steuerventils 24. In dieser Endstellung
des Kolbens 62 ist lediglich der B-Steuerkanal
62 des Haupt-Steuerventils 24 mit dem P-Versorgungskanal
68 kommunizierend verbunden. Es setzt jetzt
die Rückzugsbewegung des Hydrozylinders 14 im Eilgang
ein, bis, wie in der Fig. 5 dargestellt, der
erste Rückmeldeanschlag 27 auf einem Stößel 81 aufläuft,
der nunmehr den Kolben 62 des Haupt-Steuerventils
24 wieder "nach oben" verschiebt. Sobald dabei
die gemäß Fig. 5 oberste Steuerkante 82 des Kolbens 62
die Ringnut 83 überfahren hat, innerhalb welcher der
A-Steuerkanal 63 in die Ventilbohrung mündet, ist die
zuvor offene Verbindung dieses Steuerkanals 63 mit
dem Tank unterbrochen und der größere Arbeitsraum 18
des Hydrozylinders 14 abgesperrt. Der Kolben 16 des
Hydrozylinders 14 bleibt dann in der erreichten Stellung
stehen, sobald sich, beim gewählten Erläuterungsbeispiel,
in diesem größeren Druckraum 18 ein Druck
aufgebaut hat, der dem halben Betriebsdruck der Druckversorgungsquelle
entspricht.
Noch bevor der Kolben 16 des Hydrozylinders 14 in seine
obere Endstellung gelangt ist, wird die Erregung auch
der zweiten Steuerwicklung 33 des Pilot-Ventils 24 aufgehoben,
wodurch dessen Kolben in die durch die beiden
Federn 29 und 31 bestimmte Mittelstellung Null gelangt.
Claims (5)
1. Hydraulische Antriebsvorrichtung für ein ein
Bearbeitungswerkzeug tragendes Maschinenelement,
das eine zu dem zu bearteitenden Werkstück hin
gerichtete Eil-Vorschubbewegung, eine in derselben
Richtung erfolgende Last-Vorschubbewegung
während der Bearbeitung des Werkstückes, im Anschluß
daran ggf. wieder eine Eil-Vorschubbewegung
und nach Umkehrung der Bewegungsrichtung eine Eil-
Rückzugsbewegung bis in eine End- bzw. Ausgangsstellung
für die weitere Bearbeitung ausführt,
mit einem als doppelt wirkendem Hydrozylinder
ausgebildeten Leistungsantrieb, dessen Bewegungshübe
mittels eines druckvorgesteuerten Haupt-
Steuerventils gesteuert werden, das seinerseits
mittels eines Magnetventils vorgesteuert ist,
wobei der Kolben des Leistungsantriebes im Eil-
Vorschubbetrieb auf einer größeren Arbeitsfläche A₁
und auf einer kleineren, ringförmigen Gegenfläche
A₂ druckbeaufschlagt ist, im Last-Vorschubbetrieb
nur auf seiner größeren Kolbenfläche A₁,
während die kleinere Kolbenfläche A₂ entlastet ist
und im Eil-Rückzugsbetrieb nur auf seiner kleineren
Kolbenfläche A₂ druckbeaufschlagt ist, während die
größere Kolbenfläche druckentlastet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß ein auf den Druck mindestens
im größeren Arbeitsraum (18) des Antriebs-Hydrozylinders
(14) ansprechendes Druck-Umschaltventil (39) vorgesehen
ist, das, wenn der Druck in dem Arbeitsraum (18)
einen Schwellenwert überschreitet, der größer ist als
1/4 des Betriebsdruckes der Druckversorgungsquelle,
aber kleiner als der halbe Betriebsdruck derselben auf
Last-Vorschubbetrieb schaltet und, wenn der Druck in
dem Antriebsdruckraum (18) den genannten Schwellenwert
wieder unterschreitet, auf Eil-Vorschubbetrieb zurückschaltet,
in welchem beide Arbeitsräume (18 und 19) des
Hydrozylinders (14) druckbeaufschlagt sind, daß das die
Druck-Vorsteuerung des Haupt-Steuerventils (24) vermittelnde
Pilot-Ventil mit zwei in entgegengesetzter
Richtung wirksamen Wicklungen (32 und 33) versehen ist,
wobei durch Erregung der einen Steuerwicklung (32) das
Pilot-Ventil in die für die Vorschub-Bewegungen vorgesehene
Stellung gesteuert wird und dadurch der Vorschubbetrieb
eingeleitet wird, daß weiter eine Schaltvorrichtung vorgesehen
ist, die positions- oder zeitgesteuert die
zweite, in entgegengesetzter Richtung wirksame Steuerwicklung
(33) erregt, nachdem die erste Steuerwicklung (32)
erregt worden ist, und daß ein Rückmeldeanschlag (41)
vorgesehen ist, der im Werkstück-seitigen Umkehrpunkt
der Kolbenbewegung des Hydrozylinders (14) eine mechanische
Umschaltung des Pilot-Ventils in die für die Rückzugsbewegung
erforderliche Stellung vermittelt.
2. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückmeldeanschlag (27)
vorgesehen ist, der im Werkstück-fernen Umkehrpunkt
der Bewegung des Kolbens (16) des Hydrozylinders (14)
das Haupt-Steuerventil (24) in eine Stellung steuert,
in welcher der größere Arbeitsraum (18) des Hydrozylinders
(14) sowohl gegen den Druck-Versorgungsausgang
als auch gegen den Tank der Druckversorgungsquelle
abgesperrt und der kleinere Arbeitsraum (19)
an den P-Druckversorgungsanschluß der Druckversorgungsquelle
angeschlossen ist.
3. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1
oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Druck-Umschaltventil
(39) in den Kolben (62) des Haupt-Steuerventils
(24) integriert ist.
4. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Druck-Umschaltventil
(39) einen Stufenkolben (69) umfaßt, der
in einer Stufenbohrung des Kolbens (62) des Haupt-
Steuerventils (24) verschiebbar geführt ist, wobei
der Stufenkolben (69) innerhalb der kleineren
Bohrungsstufe einen ersten Steuerraum (71) und
innerhalb der weiteren Bohrungsstufe einen zweiten
Steuerraum (74) begrenzt, die über eine maximale
Bohrung (76) des Stufenkolbens (69) miteinander
kommunizieren und innerhalb des kleineren Steuerraumes
(71) eine Druckfeder (77) angeordnet ist,
die sich einerseits am Kolben (62) des Haupt-
Steuerventils (24) und andererseits am Stufenkolben
(69) des Druck-Umschaltventils (39) abstützt
und eine Rückstellkraft F f entfaltet, die durch die
Beziehung
gegeben ist, wobei mit Δ A die Flächendifferenz der
Kolbenstufen des Stufenkolbens (69) bezeichnet ist,
mit A₁ und A₂ die größere und die kleinere Fläche
des Hydrozylinderkolbens (16) und mit p der Betriebsdruck
der Druckversorgungsquelle.
5. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrpunkte der Vorschub-
und Rückzugsbewegungen durch einstellbare
Rückmeldeanschläge vorgebbar sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3711384A DE3711384C2 (de) | 1986-04-07 | 1987-04-07 | Hydraulische Antriebsvorrichtung |
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Applications Claiming Priority (2)
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DE3711384C2 DE3711384C2 (de) | 1995-01-05 |
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DE3711384A Expired - Fee Related DE3711384C2 (de) | 1986-04-07 | 1987-04-07 | Hydraulische Antriebsvorrichtung |
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