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Anlaßvorrichtung für Flüssigkeitsdruckerzeuger Die Erfindung bezieht
sich auf eine weitere Ausbildung der ,#,nlaßvorrichtung für Flüssigkeitsdruckerzeuger,
bei denen der bewegte Kolben oder Zylinder nach jedem Hub stillgesetzt wird, nach
Patent 530 524.
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Hier wurden die jedesmal von neuem in Bewegung zu versetzenden Massen
durch eine zusätzlich zum umlaufenden Antrieb wirkende Kraft beschleunigt und dann
die beschleunig= ten Massen mit dem leer mitlaufenden Motorengetriebe beim Erreichen
von Gleichlauf gekuppelt.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Kraftkupplung des umlaufenden
Antriebes über eine zwischen der treibenden und der getriebenen Welle angeordnete
Freilaufkupplung eingerückt wird, die Einrückbewegung jedoch schon bei Beginn der
Beschleunigung des Flüssigkeitsdruckerzeugers beginnt.
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Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel mit einer hydraulischen
Kupplung 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 zeigt im Schnitt a-b
den Steuerungsantrieb für die Einrückung der Kupplung.
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Die Abb: I bis III sind identisch mit den Abb. IV bis VI wie auch
mit den Abb. VII bis IX. Die Abb. I bis III zeigen die Anlaßvorrichtung in der 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, w o die Kupplung eingerückt
ist und die Beschleunigung aufgehört hat.
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Der Motor i o. dgl. ist mit der Vorgelegewelle i9 durch eine Kupplung
2o 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
z 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 io eingreift. In dem Maschinenrahmen
1i ist die Welle 7 gelagert, die -Geradführung für die Zahnstange io und die Haltung
12 des feststehenden, hohlgebohrten, hydraulischen Plungers 13 vorgesehen. Mit der
Zahnstange io ist ein weiterer Zylinderraum 14 verbunden, in welchen der ortsfeste
Plunger 15 hineintaucht, wodurch die zusätzlich zum umlaufenden Antriel> wirkende
Beschleunigungskraft ausgeübt wird. Der Plunger 15 ist gleichzeitig als Beschleunigungssteuerungsgehäuse
ausgebildet.
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An dem Kupplungstei14 sind je nach Größe der Maschine etwa vier bis
zehn Plunger 36 befestigt, die auf als Reibungsbacken ausgebildete Zylinder 37 einwirken,
welch letztere durch Feder 38 o. dgl. zurückgezogen werden.
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Der mechanische Regulator bzw. der Steuerungsantrieb für die Einrückung
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 dadurch eine Freilaufkupplung entsteht. Die Federn 45 drücken
die Mutter 41, wie in Abb. II gezeichnet, gegen das Schraubenrad.
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Am Maschinenrahmen ii ist durch Schrauben 46 o. dgl. ein Steuergehäuse
47 befestigt, in welchem ein Doppelsitzventil o. 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
vielmehr die beiden Spalträume, wie in Abb. II übergroß dargestellt, verbleiben.
Durch eine Stellschraube 54 o. dgl. wird ein kleinster Spielraum zwischen dem scheibenförmigen
Teil der Mutter 41 und der Ventilspindel von 48 eingestellt.
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55 ist das Handsteuerungsgehäuse mit dem Einlaßventil 56 und dem Auslaßventil
57, das durch den Handhebe158 betätigt wird. Das Druckwasser strömt durch die Leitung
59 zum Steuergehäuse. Die gesteuerte Leitung 6o 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 ferner durch eine Leitung 67
zu dem mit dem Vorfüllventil 68 in einem Stück verbundenen Hubkolben 69. Die Leitung
74 verbindet den Flüssigkeitsdruckerzeuger mit der Arbeitsmaschine 75 (Presse).
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Die Wirkungsweise der Anlaßvorrichtung bei dem Ausführungsbeispiel
ist folgende: Die Abb. I bis III zeigen die Anlaßvorrichtung in der Ruhelage des
Flüssigkeitsdruckerzeugers. Der Motor i ist zum Zwecke der Inbetriebsetzung eingeschaltet.
Dabei dreht sich außer dem Motor i auch das Schwungrad 3, die Zahnräder 21, 2z und
der Kupplungsteil 4 mit den Zylindern 37, auch die Welle 39 mit der Freilaufkupplung
40, 41 in entsprechendem Drehsinne. Auch die Rollen 43 (Abb. III) laufen mit der
Mutter 41 im Kreise herum, ohne irgendeine Funktion, auszuüben. Die Ritzelwelle
7 hingegen mit dem Mitnehmer 44 befindet sich in der Ruhelage. Der Handhebel der
Handsteuerung steht in der Ruhelage, d. h. das Einlaßventi156 ist geschlossen und
das Auslaßventil57 geöffnet. Infolgedessen sind alle Organe, die mit der Leitung
6o 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 zwischen den Reibungsbacken 37 und dem Kupplungsteil
8 besteht.
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Wenn nunmehr gemäß den Abb. IV bis VI der Handhebel aus der Ruhelage
nach der Anlaßlage verstellt wird, wird das Auslaßventi157 geschlossen und das Einlaßventi156
geöffnet. Das durch die Leitung 59 strömende Druckwasser tritt in die Leitung 6o
ein, fließt durch Leitung 70, 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.
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Während Druckwasser durch die Leitung 7o strömt, bewegt sich auch
Druckwasser durch die Leitung 6o über die Kanäle 61, Räume 62 und die beiden Spalträume
des Doppelsitzventils 48 durch die Leitung 63, Anschlußstück 64, Bohrung 65, Leitungen
66 nach den Zylinderräumen von 37 der hydraulischen Kupplung, so daß der Spaltraum
S sich während der Beschleunigungsperiode merklich verkleinert. Der Vorgang bis
hierher betrifft das erste Stadium des Anlassens des Flüssigkeitsdruckerzeugers.
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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 i 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 io bzw. die Beschleunigung des Ritzels 9 wird auf
einem Wege von etwa i/" des gesamten Zahnstangenhubes in einer Zeit von nur etwa
o,i Sek. eine Umlaufgeschwindigkeit 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 4o axial verschoben, wodurch das unter etwa
45' stehende Gewinde der Mutter 41: das Doppelsitzv entil 48 öffnet und dadurch
den vollen Ouerschnitt der Leitungen 6o und 63 freigibt, so daß die schon bis zu
dem verkleinerten Spaltraum S (Abb. V) vorgegangenen Zylinder 37 in einem Zeitraum
von etwa einhundertstel Sekunde die Kupplung einrücken, wodurch der Arbeitshub beginnt.
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Der geschilderte Vorgang bezieht sich auf das Anlassen des Flüssigkeitsdruckerzeugers
aus der Stillstandlage des Kolbens oder des Zylinders io.
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Bei Ausübung einer großen Hubzahl des Flüssigkeitsdruckerzeugers in
der Zeiteinheit kann es jedoch vorkommen, daß der Steuernde den Handhebel
58 schon wieder zu neuem Anlassen verstellt, wenn die Zahnstange noch auf
ihrem Rückhube sich befindet. Die Zahnstange muß dann zuerst durch den Gegendruck,
den der Kolben 15 auf sie ausübt, zum Stillstand gebracht werden, und dann beginnt
die eigentliche Beschleunigung in Richtung des Arbeitshubes durch den Kolben 15.
Der Zeitaufwand vom Umstellen des Handhebels 58 in die Anlaßlage bis zum Einrücken
der Kupplung durch die Kupplungszylinder 37 ist dann um das Zeitmaß, welches die
rückwärts laufende Zahnstange bis zu ihrem Stillstand brauchte, größer als bei der
Bewegung der Zahnstange aus der Ruhelage heraus. Man stellt nun zweckmäßigerweise
den Spaltquerschnitt des Durchlaßventils 48 durch die Mutter 52 so ein, daß bei
dem erwähnten Vorgang die Zylinder 37 der Kupplung in der richtigen Zeit einschlagen,
ohne daß das Ventil 48 angehoben zu werden braucht.
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Wenn die Steuerung 48 so eingestellt wird, dann haben rechnungsgemäß
beim Anlassen der Zahnstange aus der Ruhelage heraus, in dem Augenblick, wo das
Ventil 48 betätigt wird, die Kupplungszylinder 37 schon 75"/, ihres Hubes zurückgelegt.
Zur Übertragung größter Drehmomente wird die Kupplungsscheibe 8 mit Keilrillen versehen,
wobei die Backenzylinder 37 einen Höchsthub von 4 mm machen. Durch das geöffnete
Steuerventil 48 ist dann eine Druckwassermenge entsprechend i mm Hub den Zylindern
37 zuzuführen.
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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 Leitung
63 über das sich selbsttätig öffnende Rückschlagventil 49, Leitung 6o mit der Abwasserleitung
78 in Verbindung gebracht werden. Da inzwischen die Zahnstange io 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 Abb. II
dargestellt, einnahm. Das Doppelsitzventi148 wurde gleichzeitig durch die Federn
51 in die Anfangslage (Abb. II) zurückgebracht. Während dieses Vorganges läuft der
Motor i, Kupplungsteil 14 usw. weiter, wobei das Schwungrad 3 von neuem aufgeladen
wird.
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Man kann statt des gezeichneten Doppelsitzventils eine Einventilsteuerung
auch ohne Rückschlagventil49 anordnen, auch kann man die Steuerung durch das Freilaufgetriebe
in der Art eines Kippschalters betätigen, man kann ferner die Welle 39 außerhalb
vom Flüssigkeitsdruckerzeuger anordnen, desgleichen in dem Freilaufgetriebe eine
Rutschkupplung einbauen, um bei stillstehendem Motor i und Betätigung der Handsteuerung
55 eine Zerstörung des Freilaufgetriebes usw. zu vermeiden.