DE535408C - Anlassvorrichtung fuer Fluessigkeitsdruckerzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung der Anlaßvorrichtung für Flüssigkeitsdruckerzeuger, bei denen der bewegte Kolben oder Zylinder nach jedem Hub stillgesetzt wird nach Patent 530 524.

Hier wurden die jedesmal von neuem in Bewegung zu versetzenden Massen durch eine zusätzlich zum umlaufenden Antrieb wirkende Kraft beschleunigt.

Die Erfindung besteht darin, daß das Anlassen des Flüssigkeitsdruckerzeugers bei jeder Stellung der Zahnstange erfolgen kann, ein stoßloses Auffangen derselben möglich ist und die Beschleunigungssteuerung durch eine Handsteuerung in Verbindung mit der Kupplungssteuerung und der Zahnstange bewirkt wird. Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel erläutert und in den Abb. I bis IX dargestellt.
Abb. I zeigt den Aufriß,

Abb. II den Grundriß der Anlaßvorrichtung für den Flüssigkeitsdruckerzeuger in Verbindung mit einer hydraulischen Arbeitsmaschine (Presse), Abb. III im Schnitt a-b den Steuerungsantrieb für die Einrückung der Kupplung.

Die Abb. I bis III. sind identisch mit den Abb. IV bis VI, wie auch mit den Abb. VII bis

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Die Abb. I bis III zeigen die Anlaßvorrichder Ruhelage des Flüssigkeitsdruckerzeugers, die Abb. IV bis VI im ersten Stadium des Anlassens, d. h. während der Beschleunigungsperiode der Zahnstange, die Abb. VII bis IX im zweiten Stadium des Anlassens, d. h. in dem Augenblick, wo die Kupplung eingerückt ist und die Beschleunigung aufgehört hat.

Der Motor 1 o. dgl. ist mit der Vorgelegewelle 19 durch eine Kupplung 20 verbunden. 3 ist das Schwungrad, welches als Kraftspeicher für den Flüssigkeitsdruckerzeuger dient. Das kleine Zahnrad 21 steht mit dem großen Zahnrad 22, welches auf der Welle 2 aufgekeilt ist, im Eingriff. Die Welle 2 mit dem mit dem Motor umlaufenden Kupplungsteil 4 einer hydraulischen Kupplung ist in den Lagern 5 und 6 gelagert. Der für jeden Hub des Flüssigkeitsdruckerzeugers von neuem zu bewegende Teil besteht aus der Welle 7 mit dem darauf befindlichen Kupplungsteil 8 der hydraulischen Kupplung und dem unmittelbar mit der Welle 7 verbundenen Zahnritzel 9, welches in den als Zahnstange ausgebildeten hydraulischen Zylinder 10 eingreift. - In dem Maschinenrahmen 11 ist die Welle 7 gelagert, die Geradführung für

*> Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Adolf Kreuser in Hamm i. W.

die Zahnstange ίο und die Haltung 12 des feststehenden, hohlgebohrten, hydraulischen Plungers 13 vorgesehen. Mit der Zahnstange 10 ist ein weiterer Zylinderraum 14 verbunden in welchen der ortsfeste Hunger 15 hineintaucht wodurch die zusätzlich zum umlaufenden Antrieb wirkende Beschleunigungskraft ausgeübt wird. In den weiterhin an der Zahnstange befindlichen Zylinderraum 16 taucht ein an der Haltung 12 befestigter hohlgebohrter Plunger 18 ein, der unter dem ständigen Druck eines Windkessels 17 o. dgl. steht. Der Plunger 15 ist gleichzeitig als Beschleunigungssteuerungsgehäuse ausgebildet mit dem Druckwassereinlaßventil 23 und dem Auslaßventil 24, die durch den Hubkolben 25 und Feder 26 über einen Winkelhebel 27, Stangen 28 und 29 sowie durch ein an der Zahnstange 10 befestigtes Kurvenlineal 30 und Hubkolben 31 mit Feder 32 für das Anlassen und Auffangen gesteuert werden. Die Rohrleitung 33 steht in ständiger Verbindung mit einem Akkumulator o. dgl., und das Druckwasser für die Beschleunigungsperiode fließt durch die vorbesagte Leitung 33, Ventil 34 in den Flüssigkeitsbehälter 35. Die Leitung 33 erhält an einer Stelle eine Drosselung, so daß die Beschleunigungsarbeit in der Hauptsache durch die Expansion des im Flüssigkeitsbehälter 35 eingeschlossenen Wassers geschieht. An dem Kupplungsteil 4 sind je nach Größe der Maschine etwa 4 bis 10 Plunger 36 befestigt, die auf als Reibungsbacken ausgebildete Zylinder 37 einwirken, welch letztere durch Feder 38 o. dgl. zurückgezogen werden. Der mechanische Regulator bzw. der Steuerungsantrieb für die Einruckung der Kupplung ist wie folgt ausgebildet:

Durch die hohlgebohrte Welle 7 geht eine Verlängerung 39 der Welle 2 hindurch, die an ihrem Ende ein Schraubenrad 40 trägt, welches mit einem unter einem Neigungswinkel von etwa 45° stehenden Flachgewinde versehen ist. Auf dem Schraubenrad befindet sich eine Mutter 41, die an ihrem äußeren Umfange mehrere Ausnehmungen 42 (Abb. III) trägt, in welchen Rollen 43 sich befinden. Die Mutter 41 ist an der Vorderseite zu einer Scheibe ausgebildet. Um die Ausnehmungen 42 bzw. die Rollen 43 herum befindet sich ein ringförmiger, auf der Welle 7 aufgekeilter Mitnehmer 44, so daß hierdurch eine Freilaufkupplung entsteht. Die Federn 45 drücken die Mutter 41, wie in Abb. II gezeichnet, gegen das Schraubenrad.

Am Maschinenrahmen 11 ist durch Schrauben 46 o. dgl. ein Steuergehäuse 47 befestigt, in welchem ein Doppelsitzventil ο. dgl. 48 sowie ein Rückschlagventil 49 gelagert sind. Das Doppelsitzventil 48 wird durch die Traverse 50 und Federn 51 gegen den Doppelsitz gepreßt. Es kann durch die gesicherte Mutter 52 mit Gegenmutter 53 so eingestellt werden, daß es sich nicht ganz bis auf seinen Sitz bewegt, daß viel- ' mehr die beiden Spalträume, wie in Abb. II übergroß dargestellt, verbleiben. Durch eine Stellschraube 54 0. dgl. wird ein kleinster Spielraum zwischen dem scheibenförmigen Teil der Mutter 41 und der Ventilspindel von 48 eingestellt.

55 ist das Handsteuerungsgehäuse mit dem Einlaßventil 56 und dem Auslaßventil 57, das durch den Handhebel 58 betätigt wird. Das Druckwasser strömt durch die Leitung 59 zum Steuergehäuse. Die gesteuerte Leitungöo steht in Verbindung mit dem Steuergehäuse 47, den Kanälen 61, den Räumen 62, dann über die Spaltquerschnitte des Doppelsitzventils 48 mit der Leitung 63, die durch ein Anschlußstück 64 durch die Bohrung 65 und die Leitungen 66 zu den Kupplungszylindern 37 führt und ierner durch eine Leitung 67 zu dem mit dem Vorfüllventil 68 in einem Stück verbundenen Schließkolben 69. Eine Nebenleitung 72 führt von der Leitung 63 aus nach der gezeichneten Seite des Steuerkolbens 25· Die Leitung 60 steht ferner durch eine verzweigte Nebenleitung 70 mit den Hubkolben 31 und 25 und einem Steuerkolben 71 für einen Teilhub des Vorfüllventils 68 der Arbeitsmaschine in Verbindung. Die Leitung 73 steht, wie die Leitungen 33 und 59, mit dem Akkumulator in Verbindung. Die Leitung 74 verbindet den Flüssigkeitsdruckerzeuger mit der Arbeitsmaschine 75 (Presse), die ein Vorfüllventilgehäuse 76 und einen Füllwasserbehälter 77 hat. 78 und 79 sind Abwasserleitungen.

Die Wirkungsweise der Anlaßvorrichtung bei dem Ausführungsbeispiel ist folgende:

Die Abb. I bis III zeigen die Anlaßvorrichtung in der Ruhelage des Flüssigkeitsdruckerzeugers. Der Motor 1 ist zum Zwecke der Inbetriebsetzung eingeschaltet. Dabei dreht sich außer dem Motor ι auch das Schwungrad 3, die Zahnräder 21, 22 und der Kupplungsteil 4 mit den Zylindern 37, auch die Welle 39 mit der Freilaufkupplung in entsprechendem Drehsinne. Die Ritzelwelle 7 hingegen mit dem Mitnehmer 44 befindet sich in der Ruhelage. Der Handhebel der Handsteuerung steht in der Ruhelage, d. h. das Einlaßventil 56 ist geschlossen und das Auslaß- no ventil 57 geöffnet. Infolgedessen sind alle Organe, die mit der Leitung 60 in Verbindung stehen, drucklos, wodurch, wie in den Abb. I bis III dargestellt, auch der Beschleunigungsplunger 15 und die Kupplungszylinder 37 drucklos sind und ein entsprechender Spaltraum S wischen den Reibungsbacken 37 und dem Kupplungsteil 8 besteht. Das Vorfüllventil 68 der Arbeitsmaschine ist durch den Druck in der Leitung 73 geöffnet.

Wenn nunmehr gemäß den Abb. IV bis VI der Handhebel aus der Ruhelage nach der

Anlaßlage verstellt wird, wird das Auslaßventil 57 geschlossen und das Einlaßventil 56 geöffnet. Das durch die Leitung 59 strömende Druckwasser tritt in die Leitung 60 ein, fließt durch Leitung 70, drückt den Winkelhebel 27 hoch, tritt hinter den Kolben 25, schließt das Auslaßventil 24, öffnet das^Einlaßventil 23 und läßt dadurch Druckwasser aus dem Flüssigkeitsbehälter 35 in den Zylinderraum von 14 eintreten, wodurch die Zahnstange vorwärts'bewegt wird und das Ritzel 9 sich im Sinne des Uhrzeigers dreht.

Gleichzeitig bekommt auch der Kolben 71 für einen Teilhub des VorfüUventils an der Arbeitsmaschine Druck und bewegt sich bis gegen seinen Anschlag, wodurch das Vorfüllventil gegen den Ventilsitz 80 hingeführt wird, ohne ihn jedoch zu berühren. Da das Vorfüllventil68 während der Beschleunigungsperiode noch nicht geschlossen ist, kann das durch den Plunger 13 verdrängtet Wasser mit geringem Widerstand in den Füllwasserbehälter 77 hineinströmen, wodurch die Arbeitsleistung der Anlaßvorrichtung vermindert wird. Gleichzeitig wird aus dem Zylinderraum 16 Wasser, das unter dem Einfluß des Windkessels 17 steht, durch den hohlgebohrten Plunger 18 verdrängt.

Während Druckwasser durch die Leitung 70 strömt, bewegt sich auch Druckwasser durch die Leitung 60 über die Kanäle 61, Räume 62 und die beiden Spalträume des Doppelsitzventils 48 durch die Leitung 63, Anschlußstücke 64, Bohrung 65, Leitungen 66 nach den Zylinderräumen von 37 der hydraulischen Kupplung, so daß der Spaltraum S sich während der Beschleunigungsperiode merklich verkleinert. Dadurch, daß zur Bewegung der Zylinder 37 nur die Federkraft von 38 zu überwinden ist, braucht der hydraulische Druck hinter dem Spaltraum des Doppelsitzventils, d. h. in den Leitungen 63, 67 nur gering zu sein; er beträgt etwa ^x/₁₀ des Druckes wie in der Leitung?6o. Dadurch bleibt auch der Druck in der Leitung 67 ohne Einfluß auf den Schießkolben 69. Der Vorgang betrifft bis hierher das erste Stadium des Anlassens des Flüssigkeitsdruckerzeugers.

Das zweite Stadium des Anlassens wird selbsttätig durch die Freilaufkupplung in Verbindung mit der Kupplungssteuerung bewirkt, wie in den Abb. VII bis IX dargestellt. Der Motor 1 läuft nach wie vor im selben Drehsinne, auch steht die Handsteuerung wie in den Abb. IV bis VI in der Stellung »Anlassen«. Durch die Beschleunigung der Zahnstange 10 bzw. die Beschleunigung des Ritzels 9 wird auf einem Wege von etwa ¹Z₀₀ des gesamten Zahnstangenhubes in einer Zeit von nur etwa 0,1 Sek. eine Umlaufgeschwmdigkeit der Ritzelwelle 7 gleich der Welle 2 erreicht, und in dem Augenblick, wo die Ritzelwelle 7 der Ritzelwelle 2 voreilen will, wird durch den Mitnehmer 44 (Abb. VIII und IX), der die Rollen 43 in die schräge Ausnehmung 42 der Mutter 41 hineinrückt, die Mutter 41 gegenüber dem Schraubenrad 40 schneller gedreht, d. h. auf dem Schraubenrad axial verschoben, wodurch das unter etwa 45 ° stehende Gewinde die Mutter 41 und das Doppelsitzventil 48 öffnet und dadurch den vollen Querschnitt der Leitungen 60 und 63 frei gibt, so daß die schon bis zu dem verkleinerten SpaltraumS (Abb. V) vorgegangenen Zylinder 37 in einem Zeitraum von etwa einhundertstel Sek. die Kupplung einrücken. In den Leitungen 63 und 67 befindet sich nunmehr ein hydraulischer Druck gleich dem Akkumulatordruck, so daß in dem Augenblick, wo die innige Verbindung der Welle 2 mit der Welle 7 durch das Einrücken der Kupplung geschieht, das Vorfüllventil 68 geschlossen wird, also der Arbeitshub So beginnt. In dem Augenblick, wo die Kupplung einrückte, bekam der Kolben 25 auf beiden Seiten den gleichen Druck, so daß dann die Feder 26 die Beschleunigungssteuerung in die gezeichnete Lage brachte, indem das Einlaßventil 23 geschlossen und das Auslaßventil 24 geöffnet ■wurde. Bei dem inzwischen stattfindenden Arbeitshub des Flüssigkeitsdruckerzeugers wird über das Auslaßventil 24 durch die Abwasserleitung 79 spannungsloses Wasser in den Raum go 14 eingeführt.

Nachdem der gewünschte Arbeitshub in der Maschine erreicht ist, stellt man den Handhebel 58 in die Ruhelage zurück, wodurch die Steuerung die Stellung gemäß Abb. II einnimmt. Hierbei werden augenblicklich die Kupplungszylinder 37 durch die Federn 38 zurückgezogen, weil die Leitungen 66, die Bohrung 65, die Leitungen 67, 63 über das sich selbsttätig Öffnende Rückschlagventil 49, Leitung 60 mit der Abwasserleitung 78 in Verbindung gebracht werden. Da auch die Leitung 70 mit dem Abwasser in Verbindung gebracht wurde, bewegt sich der Winkelhebel 27 nach unten, wodurch das Auslaßventil 24 zwangsläufig geöffnet bleibt. Durch den Druck in der Leitung 73 wird das Vorfüllventil 68 der Arbeitsmaschine wieder ganz geöffnet. Da inzwischen die Zahnstange 10 unter dem Einfluß des Druckes des Kolbens 18 zurückläuft, bewegte sich auch der Mitnehmer 44 (Abb. III) im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers zur Mutter 41, wodurch die Mutter 41 frei wurde und unter dem Einfluß der Federn 45 die Anfangslage, wie in den Abb. II dargestellt, einnahm. Das Doppelsitzventil 48 wurde gleichzeitig durch die Federn 51 in die Anfangslage (Abb.II) zurückgebracht. Wenn die Zahnstange 10 gegen Hubende ankommt, wird durch das an ihr befestigte Lineal 30 der Winkelhebel 27 so verstellt, daß dadurch das Auslaßventil 24 nur noch einen kleinen Spaltraum frei gibt, wodurch

eine Druckerhöhung des Abwassers im Zylinderraum 14 bzw. eine Bremsung eintritt und ein stoßloses Auffangen der bewegten Maße stattfindet. Während dieses Vorganges läuft der Motor i, Kupplungsteil 4 usw. weiter, wobei das Schwungrad 3 von neuem aufgeladen wird.

Man kann statt des dargestellten Vorgeleges 21, 22 auch ein mehrstufiges nehmen, auch kann man den Plunger 18 mit dem Windkessel 17 fortlassen und den Druck im Füllwasserbehälter ¹J¹J so groß wählen, daß er die Zahnstange 10 in die Anfangslage zurücktreibt. Man kann aber auch bei Flüssigkeitsdruckerzeugern, die mehrere Arbeitskolben 13 zum Zwecke von Wassermengenabstufungen besitzen, jedesmal den oder die Arbeitskolben, die nicht mit der Arbeitsmaschine verbunden sind, als Rückzugkolben über einen Windkessel wirken lassen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Anlaßvorrichtung nach Patent 530 524, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungskolben (15) in ständiger Verbindung mit dem Arbeitskolben oder Arbeitszylinder (10) steht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsverschlüsse (23, 24) für den Beschleunigungskolben (15) durch einen Steuerkolben (25) betätigt werden, der auf der einen Seite mit der gesteuerten Leitung (70) einer Handsteuerung in Verbindung steht und auf der anderen Seite (72) unter dem Einfluß des Druckes der als Flüssigkeitskupplung ausgebildeten Zahnstangenbewegungsvorrichtung sich befindet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein an dem Druckflüssigkeit erzeugenden Zylinder (10) befestigtes Kurvenlineal (30) ein Winkelhebel, dessen Drehpunkt durch einen Kolben (31) sowie Feder (32) o. dgl. betätigt wird, eine zum Steuerkolben (25) und dessen Rückzugfeder (26) zusätzliche Beeinflussung des Auslaßventils (24) geschieht.
4. 4. Vorrichtung nach. Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigung, die Betätigung der Kupplung und eines Vorfüllventils des Arbeitsmaschinenzylinders durch eine einzige Bewegung an der Handsteuerung geschieht..

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen