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Selbsttätig hydraulisch betriebene, auf dem hydraulisch hin und her
bewegten T_ isch einer Schleifmaschine angeordnete Teilvorrichtung Die Erfindung
betrifft eine selbsttätig hydraulisch betriebene; auf dem hydraulisch hin und her
bewegten Tisch einer Schleifmaschine angeordnete Teileinrichtung nach Patent 677
321. .
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Durch die im Hauptpatent beschriebene Teileinrichtung ist es bereits
bekanntgeworden, derartig hydraulisch gesteuerte Maschinen so auszubilden, daß der
Tisch seine Längsverschiebung nur dann beginnen kann, wenn die die Teildrehung zwangsläufig
bestimmenden Teile ihre Bewegung richtig beendet haben.
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Es sind hydraulische Teileinrichtungen bekannt, bei denen die gegenseitige
Abhängigkeit der Tischbewegung von der Teilbewegung derart gesichert ist, daß während
der Längsbewegung kein Teilen und während der Teilbewegung keine Verschiebung in
Längsrichtung stattfinden kann. Es liegt diesen Teileinrichtungen nicht die Aufgabe
zugrunde, bei groben Teilungen rascher zu arbeiten als bei feinen. Auch enthalten
diese bekannten Teileinrichtungen keine Einrichtung, bei der das Arbeiten des Teilscheibenmotors
abhängt bzw. gesteuert wird von dem Arbeiten des Teilzahnmotors und bei denen der
Teilvorgang in seinem zeitlichen Ablauf durch ein Zeitrelais regelbar ist.
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Mit der vorliegenden Erfindung ist eine Verbesserung und eine neuartige
Ausbildung dieser hydraulischen Steuerung offenbart, der die Aufgabe zukommt, mit
einfachen Mitteln eine größere Genauigkeit und Zuverlässigkeit beim Teilen zu erreichen.
Weiterhin bezweckt die Erfindung, ein weicheres Teilen hervorzubringen
und
damit einen geringeren Verschleiß der empfindlichen Teile, wie z. B. der
tung führenden Flüssigkeitsleistungen zu v in indern, wodurch eine höhere Genauigkeit
der Steuervorgänge erreicht wird. Schließlich ist mit der Erfindung bezweckt, die
Geschwindigkeit im Ablauf des Teilvorganges zu regeln, um beispielsweise bei groben
Teilungen rascher arbeiten zu können als bei feinen Teilungen. Die Erfindung wird
jedoch nicht in dein Stellen dieser Aufgaben erblickt, sondern in der besonders
geschickten Lösung. Dabei wird von dem gleichen Grundgedanken c'es Hauptpatents
ausgegangen, nämlich einen von Tischanschlägen betätigten Drehschieber und ein Ventil
so anzuordnen, daß das die Umsteuerung bewirkende Steuerteil die seine Umsteuerung
bewirkende Triebflüssigkeit in der Teilstellung von der Teileinrichtung beeinflußbar
erhält.
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Die Erfindung besteht darin, daß zur Steuerung des vom Arbeitstisch
ausgelösten Teilvorganges ein Zeitrelais vorgesehen ist, das zusammen mit einer
von der Stellung des Teilzahnmotors bestimmten Steuerung des Teilscheibenmotors
die Bewegungen der genannten Motoren in ihren zeitlichen Abschnitten regelt, währenddem
die Tischumsteuerung durch einen von der Teileinrichtung beeinflußten Elektromagneten
unterbrochen ist. Weiterhin besteht die Erfindung in wesentlichen und für die Erfindung
besonders vorteilhaften Merkmalen technischer Ausbildung, die alle zusammen die
eingangs erwähnten Vorteile mit erreichen.
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In den Abbildungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise an
einer Maschine zum Schleifen voll Keilwellen dargestellt. Es zeigen Abb. i eine
Gesamtansicht der Maschine mit den wichtigsten Einzelheiten in schematischer Darstellung,
Abb. -2 das elektrische Schaltschema, Abb.3 den Teilapparat in der Seitenansicht
im Schnitt durch die Achse, Abb.4 den Teilapparat in Richtung des Pfeiles .I von
Abb. 3, Abb.5 das im Teilapparat angeordnete Zeitrelais und die zugehörigen hydraulischen
Motoren für den Teilzahn und für die Teilscheibe, Abb. 6 die Tisch- und Teilapparatsteuerung
in senkrechtem Schnitt durch die Achse des Steuerorgans, Abb.7 einen waagerechten
Schnitt durch die Achse des Steuerorgans nach Linie 7-7 von Abb. 6, Abb. 8 eine
Einzelheit von Abb. G, Abb. 9 einen Schnitt quer zur Achse des Steuerorgans nach
Linie 9-9 von Abb. 6, "' Abb. io bis 15 Schnitte quer zur Achse '-tIes Steuerorgans
nach Linie io-io bis 15-15 `,von Abb. 6.
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Auf einem Maschinenbett 2o (Abb. i) ist ein in Richtung von Pfeilen
25 unter einer Schleifscheibe 24 hin und her beweglicher Tisch 2i angeordnet, der
einen Teilapparat 2 2 und ein Werkstück 23 trägt. Der Tisch 21
und die Teileinrichtung
22 werden mittels hydraulischen Druckes bewegt, und zwar wird der hydraulische Druck
von einer Druckölpumpe 26 erzeugt, die aus einem Vorratsbehälter 31 durch eine Leitung
27 das Öl ansaugt und in eine Leitung 28 preßt. In der Druckleitung 28 sind ein
Überdruckventil 2() von irgendeiner bekannten passenden Bauart und ein Absperrventil
3o angeordnet, um von Hand während des Ganges derDruckölpuinl)e 26 das Drucköl absperren
zu können. Die Druckleitung 28 gabelt sich in einem Steuerblock 4o in mehrere Zweige,
und zwar gelangt das Drucköl von der Leitung 28 über ein Drosselventil 79 in zwei
Kanäle 8o und 8i (Abb. 6) sowie vor dem Drosselventil ; 9 noch in zwei Leitungen
3-2 und 33, von denen die eine, 32, zu einem Absperrschieber 37 (Abb.9) und die
andere, 33, die sich noch in zwei weitere Kanäle 3.4 und 3.5 verzweigt, zu einem
Küken 42 gelangt.
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Von dem Absperrschieber 37 (. Abb. 9'), dir mit einem Magneten 103
verbunden ist und in dem ein Längskanal 36 und ein Ringkanal 104 vorgesehen sind,
führt eine Leitung 38 weiter zu einem zweiten Küken 41 und eine Leitung 39 zu einem
Ablaufkanal 57. Die beiden Küken 41 und 42 sind zwei zylindrische Körper (Abb. 6,
7, 8), die in einer Bohrung des Steuerblocks 4o gleichachsig, aber mit Abstand voneinander
angeordnet sind. Die beiden Küken 41 und 4z sind durch eine Welle 43 fest miteinander
verbunden, so daß sich beide Küken nur gleichzeitig drehen können. Außerdem befindet
sich zwischen diesen beiden Küken ein Ringmantel .ad, der durch eine Keilverbindung
an der gemeinsamen Drehung der Küken teilniniiiit i und der zwischen diesen beiden
Küken hin und her verschiebbar ist (Abb.8). Das Kükei'i 41 ist mit einem Umfangsschlitz
83 (Abb. 9) und einem Längsschlitz 56 versehen, der auf den Ringmantel 44 zu gerichtet
ist (Abb. 8). 1 Das Küken 42 ist mit zwei Umfangskanälen 84 und 85 (Abb. 7, 14,
15) und einem Längskanal 15 versehen. Der Ringmantel .14 hat nur zwei Umfangsschlitze
48 und 52 (Abb.
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7, 8, io und 12). i Die Küken 41 und 42 sowie der Ringmantel 44 sind
in bekannter Weise von außen
beeinflußbar, indem mittels eines Anschlages
46 (Abb. 1), der über einen schematisch angedeuteten Hebel 45 wirkt, Küken und Ringmantel
verdrehbar sind. Weitere Kanäle 57 53, 6o, 61 und 62 (Abb.6) im Steuerblock 4o sind
mit einem Ablaufkanal 54 verbunden;..-' wobei in dem Ablauf der Kanäle 61, 62, die
sich zum Kanal 63 vereinigen, ein federbelastetes Kugelventil 89 angeordnet ist,
so daß in den Ablaufleitungen 61 und 62 der Druck höher ist als in den anderen Ablaufleitungen
57, 53 und 6o, aber niedriger als in der Leitung 28. Außer den genannten Leitungen
sind im Steuerblock 4o noch Kanäle 49, 59 (4bb. 7) vorgesehen, die sich zum Kanal
87 vereinigen und zur rechten Seite des Arbeitskolbens 5o, der mit dem Tisch 21
fest ververbunden ist, führen, ferner die Kanäle 51, 58, die sich zum Kanal 88 vereinigen
und zur linken Seite des Arbeitskolbens 5o führen, und ein Kanal 64, der mittels
einer beweglichen Rohrleitung zur Teileinrichtung 22 führt.
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Die Teileinrichtung 22 enthält eine Teilscheibe go (Abb. 3, 4), die
auf einer Werkstückspindel 92 auswechselbar befestigt ist, und in die ein Teilzahn
g1 eingreift. Außerdem sitzt auf der Werkstückspinde192 ein Sperrad 96, in das eine
Sperrklinke 95 eingreift, die an einem Zahnrad 94 gelagert ist und die durch eine
nicht gezeichnete Feder dauernd mit dem Sperrad 96 in Berührung ist. Mit dem Zahnrad
94 ist eine senkrecht zur Zeichenebene bewegliche Zahnstange 93 in Eingriff,. die
an dem Kolben eines gleichachsigen hydraulischen Motors ioo (Abb. i und 5) angeordnet
ist. Der Teilzahn g1 ist ein doppelarmiger Hebel, der in einem Bolzen 1o2 (Abb.4)
gelagert ist und der auf einer Seite eine in die Nut der Teilscheibe eingreifende
Nase 97 und auf der anderen Seite ein Kontaktblech 98 hat, das mit einem Kontakt
82 eines elektrischen Kabels 69, für den Elektromagneten 103 dauernd in Berührung
ist. An dem Kabel 69 sitzt noch ein zweiter Kontakt 78, der nur bei ausgehobenem
Teilzahn g1 durch das Kontaktblech 98 mit dem Kontakt 82 verbunden ist. Mittels
einer Feder 127 wird der Teilzahn dauernd kräftig auf die Teilscheibe go gedrückt.
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Zum Betätigen des Teilzahnes ist ein hydraulischer Motor ioi (Abb.
5) vorgesehen; dessen Kolben über einen Winkelhebel 99 mit einem Ansatz 1o5 des
Teilzahnes in Verbindung steht, und zur Steuerung dieses Motors ioi dient ein hydraulisches
Zeitrelais 1o6, das als ein frei schwimmender, durch Flüssig" keitsdruck und eineFeder107
bewegter, durch ein Drosselventil iio in seiner Verschiebegeschwindigkeit regelbarer
Kolben ausgebildet ist. In dem Zeitrelais sind Ringkanäle i i i ' und 112 und in
dem hydraulischen Motor ioi für den Teilzahn Ringkanäle 1 16 und 117
angeordnet. Mit der Leitung 64 sind in der .ieileinrichtung die Kanäle 113
und 114 v erenden. Weiterhin befinden sich zwischen s.@`1m Zeitrelais io6 und dem
Motor ioi Kanäle '@ r i5, 12o und 124, während der Motor ioi für ddn Teilzahn mit
dem Motor ioo für die Teilscheibe durch Kanäle 121 und 123 verbunden ist. Der Kanal
i21 führt zur vorn liegenden Seite V des Motors für die Teilscheibe, der Kanal i23
zur hintenliegenden H. Weitere Kanäle 1o8, 109, 118, 122, 125 sind an eine Überlaufleitung
i i g angeschlossen, die in einen Ölsammelbehälter 126 tnündet.
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Die elektrische Schaltung enthält einen Hauptschalter 47 (Abb. 2),
mit dem der gesamte elektrische Antrieb der Maschine geschaltet wird, die Sicherungen
65, 66, 67, die für den Elektromagneten 103 und einen Motor 54 für die Druckölpumpe
26 die gleichen sind, einen Schalter 68 für den Elektromagneten 103 und den Motor
54, ein bewegliches Kabel 69 von der Teileinrichtung zum Elektromagneten, Schützen
70 und 7 i zum mittelbaren Einschalten des Elektromagneten und der Druckölpumpe
sowie elektrische Verbindungsleitungen 72, 73, 7-4, 75, 76 und 77. -Die Wirkungsweise
In der gezeichneten Lage saugt die Pumpe 26 aus dem Behälter 31 Flüssigkeit an und
fördert Drucköl zur Leitung 28. (Abb. i). Das Drucköl gelangt durch die Drossel
79, Leitung 81 (Abb. 6), Kanal 48, Kanäle 49 und 87 (Abb.7 und 12) auf die rechte
Seite des Arbeitskolbens 5o und verschiebt diesen nach links. Das auf der linken
Seite des Kolbens befindliche Öl fließt durch die Leitungen 88; 51 (Abb. i, 7, 1o),
Kanal 52 (Abb. 6), Leitungen 53 und 54 in den Sammelbehälter zurück. Außerdem gelangt
Drucköl von der Leitung 28 durch die Kanäle 33, 34, 55 auf die rechte Seite des
Ringmantels 44, während die linke Seite des Ringmantels 4.4. durch die Kanäle 56,
57 mit dem Ablaufkanal 54 verbunden ist, so daß der Ringmantel 4.4 durch den Flüssigkeitsdruck
in seiner linken Endlage gehalten ist. Die zur Teileinrichtung 22 (Abb. i) führende
Leitung 64 steht nur unter dem geringen, durch 'das Kugelventil 89 bestimmten Druck,
da in der gezeichneten Lage das Küken 42 (Abb. 6 und 15) die Leitung- (::.1 über
den Kanal 85 mit der Ablaufleitung 6 2 verbindet; infolgedessen nimmt das Zeitrelais
1o6 die in Abb. 5 gezeichnete Lage ein, weil die Feder 107 das Zeitrelais nach rechts
drückt.
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Gelangt der Tisch 2i bei seinem Linksgang mit dem Anschlag 46 (Abb.
1) an den Hebel 45, so werden die Küken 41 und 4-2 sowie der
Ringmantel
44 gedreht, und zwar in den Abb. g bis 15 im Uhrzeigersinn. Die steuernden Kanten
der Kanäle sind. so angeordnet, daß zeitlich folgende Steuervorgänge ausge-> löst
werden: i. Im Küken 41 wird die Verbindung der Kanäle 56, 83 mit dem Ablauf 57 unterbrochen
(Abb. g), gleichzeitig wird im Küken 42 die Verbindung der Kanäle 55, 84 (Abb.i4)
mit Druckleitung 34 und die Verbindung der Kanäle 64, 85 (Abb. 15) mit dem Ablauf
62 gesperrt. Der Tisch 21 läuft inzwischen weiter und dreht mit unverminderter Geschwindigkeit
Küken und Ringmantel weiter, da der Ringmantel 44 (Abb. io und 12) vorläufig nur
leer mitgedreht wird, ohne daß die steuernden Kanten der Kanäle 52 und 48 bis zu
den Kanälen 53 bzw. 81 gelangt sind.
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2. Sobald der Kanal 62 (Abb.15) vollständig vom Kanal 85 abgesperrt
ist, öffnet sich bei der Drehung der Küken im Uhrzeigersinn die Verbindung der Kanäle
35 und 85, so daß die Leitung 64 und damit der Teilapparat 22 Drucköl erhält. Gleichzeitig
beginnt der Ringmantel 44 (Abb. io) den. Ablauf :des Üles von der linken Zylinderseite
des Arbeitskolbens 50 zum Kanal 53 durch den Kanal 52 und den Druckölzufluß
vom Kanal 8i (Abb.12) durch den Kanal 48 zu drosseln, so daß die Tischbewegung verzögert
wird, da der Tisch sich nach und nach selbst abriegelt.
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3. Das durch die Leitung 64 zum Teilapparat 22 gelangende Drucköl
verteilt sich in die beiden Leitungen 113 und 114 (Abb. 5). Von der Leitung 114
fließt es durch den Ringraum i i i und den Kanal 115 zur linken Seite des Motors
ioi für den Teilzahn g:1 und verschiebt diesen nach rechts, da die rechte Seite
des Motors ioi über die Leitung i2o, den Ringraum 112 des Zeitrelais 1o6 und den
Kanal i 18 mit dem Überlaufkanal i ig und demSammelbehälteri26verbunden ist. Gleichzeitig
verschiebt das durch den Kanal 113 auf die rechte Seite des Zeitrelais io6 geleitete
Drucköl dieses entgegen dem Druck der Feder 107 nach links, da die linke
Seite des Zeitrelais über den Kanal io8 und die Drossel i io gleichfalls mit dem
überlaufkanal iig und dem Sammelbehälter 126 verbunden ist. Die Drossel no für das
Zeitrelais ist hierbei so eingestellt, daß der Motor i io seine Bewegung bereits
bis zum Anschlagen in der rechten Endstellung beendet hat, ehe die von den Ringräumen
i i i und 112 des Zeitrelais gebildete Verbindung der Kanäle 118 bis i2o bzw. 114
bis i 15 unterbrochen wird und ehe der Kanal 124 vom Zeitrelais freigegeben wird.
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Die Verschiebung des Kolbens ioi für den Teilzahn nach rechts bewirkt
über den Winkelhebel 99 und den Ansatz io5 (Abb. 3) das Ausheben des Teilzahnes
gi entgegen dein Druck der Feder r27 (Abb. 4), wobei sofort nach dem Beginn des
Aushebens das Kontaktblech 98 am Teilzahn gi die Kontakte 78 und 82 verbindet,
so daß über das Kabel 69
der Elektromagnet io3 (Abb. g) Strom erhält und den
Absperrschieber augenblicklich so weit nach rechts zieht, daß die Verbindung der
Leitung 32, 38 unterbrochen wird und der Ringkanal 104 die Leitungen 38 und
39 Verbindet.
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4. Nachdem der Absperrschieber 37 die Kanäle 38 und 39 verbunden
hat, gelangt das vorher durch den immer langsamer werdenden Tisch zwangsläufig gedrehte
Küken 41 unter dein Einfluß des Übergewichtes und der Massenkraft des Hebels 45
in eine solche Lage, daß der Kanal 83 mit dein Kanal 38 verbunden wird, so
daß die linke Seite des Ringmantels 44 über die Kanäle 56, 83, 38, 104,39,57 wieder
mit dem Ablauf verbunden ist, während das gleichsinnig gedrehte Küken 42 (Abb. 8
und 14) nunmehr auch die rechte Seite über die Kanäle 55, 84, 61, das Kugelventil
89 (Abb. 6) und den. Kanal 63 mit dem Ablauf 54 verbindet. Infolge des durch
das Kugelventil 89 auf der rechten Seite des Ringmantels 44 herrschenden
Überdruckes verharrt der Ringmantel axial unbeweglich in seiner Lage, so daß der
Tisch in seiner linken Endlage verriegelt ist. Das Zeitrelais 1o6 (Abb.5) gibt danach
bei seiner Bewegung nach links den Kanal 124 frei, so daß das Drucköl von der Leitung
64 über die Kanäle T13, 12d., 116, 121 auf die Vorderseite des Motors ioo für die
Teilscheibe gelangt, denn der Kolben ioi befindet sich bereits in seiner rechten
Endlage. Da in der rechten Endstellung des Teilzahnkolbens ioi die hintere Zylinderseite
H des Motors ioo für die Teilscheibe über die Leitung 123, Ringraum 117, Kanal 125
mit dem Sammelbehälter 126 verbunden ist, verschiebt sich die in Abb.3 sichtbare
Zahnstange 93 senkrecht zur Zeichenebene und verdreht über das Zahnrad 94,
Sperrklinke 95 und Sperrad 96 die Werkstückspindel 92 mit der Teilscheibe
go. Beim weiteren Bewegen des Zeitrelais 1o6 nach links steuert dieses bald nach
Beginn der Freigabe des Kanals 124 den Motor für den Teilzahn gi um, indem es mittels
des Ringkanals i i i die linke Seite des Kolbens i o i über den Kanal i 15 mit dem
Ablaufkanal iog verbindet und vom Kanal 114 über den Ringraum 112 und den Kanal
12o Drucköl der rechten Seite des Kolbens ioi zuleitet, so daß dieser über den Winkelhebel
9g den Teilzahn gi unter dem Druck der Flüssigkeit und der Feder 127 auf die Teilscheibe
drückt. Da ganz kurz vorher aber der Motor ioo für die Teilscheibe Drucköl erhielt,
die Teilscheibe
also bereits ein kleines Stück gedreht ist, kommt
der Teilzahn zum Aufliegen auf dem Rücken der Teilscheibe. Der Kolben ioi für den
Teilzahn bleibt deshalb in seiner rechten Endlage.
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5. Bei stillgesetztem Tisch wird nun unter dem Teilzahn g1 die Teilscheibe
infolge der Wirkung des zum Motor Zoo über die Kanäle 113, 12q., 116, 121 auf die
Vorderseite h gelangenden Drucköls weitergedreht, so daß je nach der Größe der Teilung
nach einem gewissen Zeitraum der Teilzahn g1 in eine Lücke der Teilscheibe go unter
dem Druck der Feder 127 und der auf der rechten Seite des Kolbens 1o1 lastenden
Flüssigkeit einzuschnappen vermag. Das Einschnappen des Teilzahnes in eine Lücke
der Teilscheibe hat zur Folge, daß der Kontakt 98 (Abb. 4) den Strom in der
Leitung 69. an den Kontaktstellen 78 und 82 unterbricht, während durch die Rückkehr
des Kolbens toi in seine linke Endlage der Motor Zoo für die Teilscheibe umgesteuert
wird, da jetzt das von den Kanälen 113, 124 kommende Drucköl vom Ringraum 117 über
den Kanal 123 auf die hintere Seite H des Motors Zoo gelangt, während gleichzeitig
die Vorderseite h über den Kanal 121, Ringraum 116 und Kanal 122 mit dem Überlaufkanal
11g verbunden wird.
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6. Das Unterbrechen der Kontakte 78, 82 durch Einschnappen des Teilzahnes
g1 in die Teilscheibe hat zur Folge, daß über eine nicht dargestellte Rückzugskraft
der Absperrschieber 37 (Abb. 9) in die gezeichnete Lage zurückkehrt und das Drucköl
für die Verschiebung des Ringmantels 44 über die Kanäle 32; 36, 38, 83, 56 freigibt,
so daß dieser, der in der von dem Tischanschlag 46 verdrehten Lage den Tisch 21
blockierte, durch Längsverschiebung die Tischbewegung umsteuert, indem nämlich in
der gedrehten und verschobenen Lage das Drucköl- vom Kanal 28 (Abb. 6) über die
Drossel 79 und die Kanäle 8o, 52, 58, 88 zur linken Seite des Arbeitskolbens 5o
fließt, während von der rechten Seite des Arbeitskolbens 5o das Öl über die Kanäle
87, 59, 48, 6o in den Ablauf 54 gelangt. Gleichzeitig kehrt infolge der Umsteuerung
des Teilkolbens ioo dieser in seine Ausgangslage zurück und ist für einen neuen
Teilvorgang bereit.
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7. Schließlich werden in der anderen Endtage des Tisches die Küken
41, 42 und der Ringmantel 44 wieder von Tischanschlägen, in die gezeichnete Lage
zurückgedreht, wodurch die Leitung 64 drucklos wird, so daß nunmehr auch das Zeitrelais
in seine Ausgangslage unter der Wirkung der Feder 107 zurückkehrt und nunmehr
die gesamte Teilvorrichtung zu einem neuen Arbeitsspiel vorbereitet ist.