-
Vorrichtung zur Konstanthaltung und Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit
statisch wirkender Werkstoffprüfmaschinen mit hydraulischem Antrieb Es sind statisch
wirkende, hydraulisch betriebene Werkstoffprüfmaschinen mit regelbarer Arbeitsgeschwindigkeit
bekannt. Die Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit erfolgt hierbei auf verschiedenartige
Weise, beispielsweise durch Verwendung einer Antriebspumpe mit regelbarem Hubvolumen.
In allen Fällen machte sich nun der Nachteil bemerkbar, daß sich eine einmal bei
Versuchsbeginn eingestellte Arbeitsgeschwindigkeit während des Versuchsveriaufes
verringert. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Leckverluste bei steigender
Belastung in der Maschine sowie in der Pumpe selbst ansteigen. Besonders nachteilig
wirkt sich dies bei Elastizitätsmessungen aus, weil hier von Beginn des Versuches
an mit sehr kleinen Dehngeschwhidigkeiten gearbeitet wird. In diesen Fällen pflegt
dann die Masclline nach Erreichen einer gewissen Belastung stehenzubleiben, weil
dann der Leckverlust gleich der gcringcn Flüssigkeitszuförderung geworden ist. Es
ist dann jedesmal ein Nachregulieren erforderlich, ohne die Möglichkeit zu haben,
die Geschwindigkeit auf ein bestimmtes Maß nach einer Skala 0. dgl. einstellen zu
können.
-
Durch den Erfindungsgegenstand werden diese Nachteile vermieden.
Die Erfindung geht von einer der bekannten Vorrichtungen zur Konstanthaltung und
Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit statisch wirkender Werkstoffprufmasehinen mit
hydraulischem Antrieb aus und besteht darin, daß zwischen Antriebspumpe und Maschinenzylinder
ein selbsttätig wirkendes, unter Feder- oder Gewichtsbelastung stehendes und sich
entsprechend dem in der Maschinenanlage herrschenden Druck einstellendes Regelventil
eingeschaltet ist, welches einen Teil des Drucköles entweichen lassen kann, und
zwar derart, daß mit zunehmendem Druck die entweichende Menge sich verringert. Zweckmäßigerweise
wird dieses Ventil erfindungsgemäß derart eingestellt, daß es, solange in der l,'laschine
kein nennenswerter
Druck herrscht eine Flüssigkeitsmenge entweichen
läßt, welche der größten bei Vollbelastung auftretenden Leckflüssigkeitsmenge entspricht.
-
Selbsttätig u-irkende l)blaseventile sind zwar an sich bei Prüfmaschinen
bekannt, jedoch nicht zur Konstanthaltung der Arbeitsgeschwindigkeit, sondern nur
zu dem Zwecke, um bei dynamisch wirkenden Prüfmaschinen den oberen Druck der wechselnd
verlaufenden Belastungen zu begrenzen.
-
In der Abbildung ist der Erflndungsgegen stand beispielsweise und
schematisch dargestellt. LIit I ist der Maschinenzylinder bezeichnet, der durch
eine Rohrleitung 2 mit der Antriebspumpe 3 verbunden ist, welche in diesem Falle
als Hochdruckpumpe mit regelbarer Fördermenge angenommen ist und deren Fördermenge
beispielsweise durch Bewegung der Regelstange 4 mit Hilfe des handbedienten Winkelhebels
5 geregelt wird.
-
Eine Skala 6 mag vorgesehen sein, um die jeweils eingestellte Arbeitsgeschwindigkeit
der Maschine anzuzeigen. Zwischen Maschinenzylinder I und Pumpe 3 ist nun erfindungsgemäß
ein Regelventil-eingeschaltet. Dieses besteht aus dem Ventilkörper 7, in welchem
sich das Teil 8 führt. Dieses Teil 8 steht unter Einfluß einer Feder 9, deren Spannung
beispielsweise mit Hilfe der einstellbaren Rundmutter 10 verändert werden kann.
Der Öffnungshub des Teils 8 ist begrenzt durch die einstellbare Anschlagspindel
11. Der Schaft 12 des Teils 8 ist im Ventilkörper 7 dicht geführt, beispielsweise
mit Hilfe einer in der Abbildung nicht dargestellten Labyrinthdichtung. In seinem
unteren Teil ist das Stück S kolbenartig ausgebildet unct gleitet in der Bohrung
I3 des Ventilkörpers, welche ins Freie führt bzw. einen Rücklauf der dort etwa austretenden
Flüssigkeit in den Vorratsbehälter gestattet. Das kolbenartige Ende des Teils 8
ist ferner mit zweckmäßig konisch ausgeführten Rillen 14 versehen, welche je nach
der Einstellung des Teils 8 einen mehr oder weniger großen Flüssigkeits austritt
ermöglichen. Im oberen Teil des Gehäuses 7 kann noch eine Feinbohrung 15 vorgesehen
werden, welche die über der kundmutter 10 vorhandene Flüssigkeit oder Luft nur allmählich
entweichen fällt und somit zur Dämpfung etwaiger Rückschläge dient.
-
Die Wirkungsweise ist nun folgende: Zweckmäßigerweise wird zunächst
mit Hilfe der Spindel 1 1 die Ausgangsstellung des Teils 8 derart eingestellt, daß,
solange in der Maschine keine nennenswerte Belastung herrscht, durch die rillen
14 bzw. die Bollrung 13 eine Flüssigkeit entweicht, welche den größten, bei Vollbelastung
zu erwartenden Leckölverlust entspricht. N\ird jetzt, beispielsweise durch eine
entsprechende Einstellung des Handhebels 5, ebenfalls eine solche Pumpenförderullg
eingestellt, wie sic dem größten, bei Vollast zu erwartenden Leckölvcrlust entspricht,
so ergibt sich für die hilaschine die Arbeitschwindigkeit Null, und es kann also
die entsprechende Stellung des Hebels 5 auf der Skala 6 als Nullpuiikt festgelegt
werden. Bei weiterem Bewegen des Hebels 5 steigt die Pumpenförderung an, sie übersteigt
sodann die bei 13 austretende Flüssigkeitsmenge und bewirkt einen Druckanstieg im
Maschinenzylinder 1. Gleichzeitig tritt entsprechend dem angestiegenen Druck im
Zylinder 1 als auch in der Pumpe selbst ein Leckölverlust ein. Dieser wird nun selbsttätig
dadurch ausgeglichen, daß im Regel ventil das Teil 8, dessen kolbenartiges unteres
Ende ja ebenfalls unter dem in der Maschine herrschenden Druck steht, sich abwärts
bewegt und dadurch infolge der konisch ausgebildeten Rillen 14 die bei 13 austretende
Flüssigkeitsmenge geringer wird. Diese Wirkungsweise steigert sich, bis schließlich
in der Maschine die volle Belastung erreicht ist und dementsprechend das kolbenartige
Ende des Teils 8 die Bohrung 13 vollständig verschließt und lediglich noch das Lecköl
im Zylinder I sowie in der Pumpe verlorengeht, also diejenige Flüssigkeitsmeuge,
welche von vornhercin an der Pumpe als Mehrförderung eingestellt war. Selbstverständlich
sind die Feder g sowie der Kolbenquerschnitt des Teils 8 entsprechend zu bemessen,
so daß das erwünschte Gleichgewicht zwischen den in der SIaschine verlorengehenden
Lecköl und dem bei 13 austretenden öl stets gewahrt bleibt.
-
Als weiterer Vorteil der von vornherein eingestellten Mehrförderung
der Pumpe ergibt sich eine wesentlich feinfühligere Regelmöglichkeit, da nunmehr
die Pumpe stets eine gewisse Mindestförderung zu leisten hat und also nicht mehr
in unmittelbarer Nähe ihrer Nullstellung geregelt zu werden braucht. Im übrigen
läßt sich der Erfindungsgegenstand auch noch so ausgestalten, daß das Regelventil
in beliebiger AVeise von Hand beein flußbar ist und damit zur Regelung der Arbeitsgechwindigkeit
von Hand, unabhängig von der Einstellung der Pumpe, benutzt werden kann.