-
Hydraulische Antriebsvorrichtung für eine Zahnstange
| Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvor- |
| riclittuig zurr schrittweisen Antrieb von Zahn- |
| stangen, itishesondere gekrümmter Zahnstangen |
| oder von Zahnkränzen, wie sie am umlaufenden Teil |
| der Rosteinrichtung von Gaserzeugern befestigt |
| sind. |
| Die I:rfindting sieht einen schrittweisen Antrieb |
| vor, welcher sicherstellt, daß vor Wirksamwerden |
| der :ltitrieliskraft ein voller Eingriff mit der Zahn- |
| stange hergestellt wird, ohne daß hierzu ein Zwi- |
| schengetriebe erforderlich würde. Die Anordnung |
| ist dabei so getroffen, daß das Triebglied in die |
| Zahnstange eingeruckt und aus dieser ausgerückt |
| wird ohne daß dies während eines wesentlichen |
| Teiles des :lritrieltslitilres erfolgt. |
| Weiter ist erfindungsgemäß ein schrittweiser An- |
| trieb der vorstehend beschriebenen Art vorgesehen, |
| der sich erstens leicht tinistetiern läßt, ohne daß hier- |
zu das Triebwerk selbst zugänglich sein müßte, bei welchem zweitens der Rücklauf
zwischen den Antriebshüben im Eilgang erfolgt und mit einem Mindestmaß an Leistung
bewirkt werden kann, und der drittens unempfindlich ist, sich leicht einkapseln
läßt und an jeder gewünschten Stelle in Eingriff mit der Zahnstange eingebaut werden
kann.
-
Erfindungsgemäß ist die hydraulische Antriebsvorrichtung für eine
gerade oder gekrümmte Zahnstange oder einen Zahnkranz, z. B. für den drehbaren Teil
der Rostvorrichtung eines Gaserzeugers, bei welchem ein verzahntes Antriebsglied
mit den Zähnen der Zahnstange in und außer Eingriff gelangt, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Hinundherbewegung des Triebgliedes zwei gleichachsige hydraulische Hauptkolben
vorgesehen sind und ein hydraulischer Hilfsantrieb dazu dient, das Triebglied in
und außer Eingriff mit der anzutreibenden
Verzahnung zu bringen,
wobei die Eingriffs- und Ausrückbewegungen des Triebgliedes nicht mit irgendeinem
wesentlichen, Teil der Hauptkolbenhübe zusammenfallen.
-
Weiter werden erfindungsgemäß bei dem hydraulischen Antrieb der eben
erläuterten Bauart die Steuerorgane für die Hauptkolben und für den hydraulischen
Hilfsantrieb derartigbetätigt, daßder Vorwärtshub der Verzahnung erfolgt, nachdem
das Triebglied voll in Eingriff mit der Verzahnung gebracht ist, und der Rückhub
des Triebgliedes stattfindet, nachdem das Triebglied außer Berührung mit,der Verzahnung
gelangt ist.
-
Bei dem Antrieb nach der vorliegenden Erfindung bilden vorzugsweise
die Zylinder der Hauptkolben, deren gemeinsame Achse parallel zur Zahnstange bzw.
tangential zur gekrümmten Zahnstange oder dem Zahnkranz verläuft, mit einem Gehäuse
für das Triebglied einen Träger, der die Querkomponente des Schubes quer zum wirksamen
Hub aufnimmt, wobei das Triebglied in dem Gehäuse für seine Ein- und Ausrückbewegung
gegenüber der Zahnstange geführt ist.
-
Die Ein- und Ausrückbewegung des Triebgliedes gegenüber der Zahnstange
'kann eine waagerechte Bewegung sein, welche senkrecht zur Zahnstange oder radial
zum Zahnkranz verläuft. Statt dessen kann aber das Triebglied mit der Zahnstange
auch durch senkrechte Bewegungen in und außer Eingriff gebracht werden.
-
Es ist auch eine weitere Ausführungsform möglich, bei der die Ein-
und Ausrückbewegung des Triebgliedes gegenüber der Zahnstange in einem Schwenken
des Triebgliedes um die Achse des Trägers oder eine dazu parallele Achse besteht,
wobei die Zähne der Zahnstange des Triebgliedes in senkrechten Ebenen entsprechend
gekrümmt verlaufen.
-
Die hydraulisch angetriebenen Einrichtungen zum Ein- und Ausrücken
des Triebgliedes können auf einem ortsfesten Teil des Gerätes angebracht sein. Wenn
aber,das Triebglied seine Ein- und Ausrückbewegung innerhalb eines Gehäuses ausführt,
wird zweckmäßig der hydraulische Antrieb auf einem beweglichen Teil, z. B. auf dem
Gehäuse, angeordnet.
-
Bei der bevorzugten Anordnung ist das verzahnte Organ ein Zahnkranz,
der waagerecht angeordnet ist. Dann erfolgen der Vorwärts- und Rückhub des verzahnten
Triebgliedes in tangentialer Richtung, während die Bewegung zum Ein- und Ausrücken
des Triebgliedes innerhalb des Gehäuses in radialer Richtung stattfindet. Die Zylinder
für die Hauptkolben sind dann gleichachsig tangential zum Zahnkranz angebracht,
wobei die beiden Hauptkolben mit dem das Triebglied aufnehmenden Gehäuse einen Träger
bilden, der die auf das Triebglied ausgeübte Querkomponente des Zahndruckes aufnimmt.
-
Die Erfindung besteht weiter in einem hydraulischen Antrieb für eine
Zahnstange, z. B. eine gekrümmte Zahnstange oder einen Zahnkranz für den Drehrost
eines Generators, bei welchem die Zahnstange und das ein- und ausrückbare Triebglied
mit zwei gleichachsigen hydraulischen Hauptzylindern vereinigt ist, die dem Triebglied
eine Hinundherbewegung erteilen, wobei durch einen hydraulischen Hilfsantrieb das
Triebglied in Eingriff mit der Zahnstange gebracht wird und Steuerorgane für die
Hauptzylinder und den hydraulischen Hilfsantrieb nacheinander derart geschaltet
werden, daß der Vorw ärts- und Rückhub des Triebgliedes bei vollem Eingriff oder
bei völlig ausgerücktem Triebglied erfolgt und die Aus- und Einrückbewegung des
Triebgliedes stattfindet, während kein Vorwärts- oder Rückhub erfolgt.
-
Der Vorwärtshub des Triebgliedes wird durch einen an eine unter hohem
Druck stehende Quelle eines hydraulischen Druckmittels angeschlossenen ersten Zylinder
bewirkt während der zweite Zylinder sich in einen \ iederdruckspeicher entleert,
und der Rückhub des Triebgliedes wird durch den zweiten, durch den niedrigen Flüssigkeitsdruck
des Speichers ,betriebenen Zylinder herbeigeführt, während der erstgenannte Hauptzylinder
auf freien Abfluß geschaltet ist.
-
Bei einer anderen Anordnung gelangen zwei Hauptzylinder verschiedenen
Durchmessers zur Verwendung, und der Vorwärtshub des Triebgliedes wird durch Anschluß
des kleineren Hauptzylinders an die Hochdruckquelle herbeigeführt, während der größere
Zylinder auf freien Abfluß geschaltet ist. Der Rückhub wird dadurch herbeigeführt,
daß der größere Hauptzylinder an die Hochdruckquelle geschaltet wird, während der
kleinere Hauptzylinder sich in den größeren entleert. Wird die Zahnstange in der
entgegengesetzten Richtung angetrieben, so werden beide Zylinder auf freien Abflüß
geschaltet. Diese Anordnung eignet sich besonders für den Fall, daß der Antrieb
der Zahnstange in der entgegengesetzten Richtung nur selten und für kurze Zeit erfolgt.
-
Eine Ausführungsform dieser bevorzugten Anordnung besteht aus einem
hydraulischen Antrieb für eine Zahnstange, z. B. eine gekrümmte Zahnstange oder
einen Zahnkranz eines Drehrostes eines Gaserzeugers, mit einem verzahnten Triebglied,
das innerhalb eines Gehäuses beweglich geführt ist, um in die Zahnstange eingerückt
oder aus dieser ausgerückt werden zu können, und bei welcher zwei gleichachsig angeordnete
hydraulische Hauptzylinder den Vor- und Rücklauf des Triel)gliedes herbeiführen,
zwei hydraulische Hilfszylinder oder ein doppelt wirkender hydraulischer Hilfszylinder
aber vorgesehen sind, um absatzweise eine Exzenterwelle und ein Exzenter o. dgl.
zu drehen und dadurch das verzahnte Triebglied in und außer Eingriff mit der Zahnstange
zu bringen. Dabei werden Steuerorgane für die Hauptzylinder und die Hilfszylinder
nacheinander derart geschaltet, daß die Vorlauf- und Rücklaufbewegungen des Triebgliedes
entweder bei voll eingreifendem Triebglied oder bei voll ausgerücktem Triebglied
erfolgen und andererseits die Einrück- und Ausrückbewegung des Triebgliedes herbeigeführt
wird, während kein Vorlauf oder Rücklauf stattfindet.
-
Am besten verläuft die Exzenterwelle o. dgl.
parallel
zur Achse der Hauptzylinder, und der Exzenter o. dgl. ist unmittelbar mit dem Triebglied
bewegungsschlüssig verbunden, um dessen in radialer Richtung verlaufende Verstellungen
herbeizuführen.
-
Litte andere Konstruktionsmöglichkeit besteht darin, dal3 die hydraulischen
Antriebsmittel zum Ein- tilid Ausrücken des Triebgliedes auf dem Gehäuse angeordnet
sind und durch ein Steuerorgan "(steuert werden, das durch die Kolben der Hauptzylinder
geschaltet wird, um sicher zu stellen, daß der livdratilische Hilfsantrieb erst
eingeschaltet wird, wenn ein Vorlauf oder ein Rücklauf des Triebgliedes beendigt
ist.
-
Die Lrtindung besteht weiter in einem hydraulischen Antrieb für eine
Zahnstange :der bereits beschriellenen Art, bei der die Steuerorgane für die hydraulischen
Hauptzylinder und für den hydraulischen Hilfsantrieb derart geschaltet werden, dali
die Eingriff- und Rückzugbewegungen des Triebgliedes gleichzeitig mit dem Beginn
des Vorlaufs und Rücklaufs erfolgen, und zwar schnell im Verhältnis zur anfänglichen
Geschwindigkeit des Vorlaufs und l\"iicklaufs. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung
der Erfindung ist dementsprechend der hvdratilische Antrieb für eine Zahnstange
der oben beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß ein atn Ende des Vorlaufs
und am Ende des Rücklaufs der Hauptkolben geschaltetes Umsteuerventil dazu dient,
gleichzeitig das hydraulische Druckmittel sowohl einem Hauptzylinder als auch eineue
die Ein- und Ausrückbewegung des Triebgliedes bewirkenden Hilfszylinder zuzuführen.
-
Zu (lein Zweck die Einrück- und Ausrückbewegung des Triebgliedes im
Vergleich zu der anfänglichen Hubbewegung der Hauptkolben in beiden Richtungen mit
hoher Geschwindigkeit zu bewirken, gelangt eine Drosseleinrichtung zur Verwendung,
die nach der Umsteuerung des Umsteuerorgans zunächst atifänglicli den Druckmittelstrom
im Hauptzylindersystem über einen kurzen Abschnitt des Vorwärts- und Rückhubes drosselt,
ohne ihn jedoch Tiber den größten Teil des Hubes hin zu beschränken.
-
Bei dieser Anordnung können sowohl -die Vorlauf- als auch die Rücklaufbewegungen
durch ein unter hohem Druck stehendes hydraulisches Treibmittel herbeigeführt werden.
Vorzugsweise haben die Haupttriebzylinder verschiedene Durchmesser. Die Anordnung
würde nur zur Verwendung gelangen, weih das Triebglied in einem Gehäuse beweglich
ist und vorzugsweise dann, wenn die Ein-und Ausrückbeivegungen des Triebgliedes
in einer Richtung verlaufen, die zu der Zahnstangenverzahnung senkrecht verläuft
bzw. radial.
-
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung können auch zwei getrennte
hydraulische Hilfszylinder benutzt werden um die Einrück- und Ausrückliewegurigen
des Triebgliedes zu erzeugen. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, für die
Ein-und Ausrückbewegungen des Triebgliedes einen doppelt wirkenden hydraulischen
Hilfszylinder zu verwenden.
-
In der vorstehenden Beschreibung sowie in der nachstehenden Erläuterung
ist mit vollem Eingriff und finit vollem Ausrücken diejenige relative Lage von Triebglied
und Verzahnung gemeint, welche das Triebglied einnimmt, wenn es die Einrückbewegung
bzw. die Ausrückbewegung beendigt hat.
-
Handelt es sich bei der Verzahnung um eine gebogene Zahnstange oder
einen Zahnkranz und hat das Triebglied eine Stirnradverzahnung mit Evolventenprofil,
was am besten ist, dann ist das Triebglied bekanntlich voll eingerückt in die Verzahnung,
wenn der Teilkreis dieser Verzahnung den Teilkreis der anzutreibenden Stangenverzahnung
oder Kranzverzahnung berührt.
-
Das Wesentliche der Erfindung und deren Merkmale sind aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen ersichtlich, die nachstehend mit Bezug auf
die Zeichnungen erläutert sind. In diesen zeigen die Fig. i und 2 eine bevorzugte
Ausführungsform des Triebwerks, Fig. 3 bis io die aufeinanderfolgenden Stellungen
der Teile beim Vorwärts- und Rückwärtsantrieb, Fig. i i zeigt eine andere Ausführungsform
mit einem hydraulischen Hauptzylinder und einem hydraulischen Hilfszylinder.
-
Fig. 12 eine schematische Darstellung der hydraulischen Hauptzylinder
und eines Umsteuerorgans bei gleichzeitiger Beaufschlagung des hydraulischen Hauptzylinders
und der Hilfszylinder mit dem hydraulischen Hochdruckmittel, Fig. 13 die schematische
Darstellung einer anderen Anordnung und Fig. 14, 15 und 16 zeigen schematische Darstellungen
der Bewegungen, durch welche die Zähne des Triebgliedes in und außer Eingriff mit
den Zähnen der Zahnstange treten, und zwar bei einer Ausführungsform, bei der diese
Eingriff- und Ausrückbewegungen des Triebgliedes mit den ersten Phasen ihres Antriebshubes
in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zusammenfallen.
-
Auf einer Grundplatte sind einander gegenüberliegend und miteinander
ausgerüstet zwei Hauptdruckzylinder 12 und 13 angeordnet, deren Kolben mit dem Gehäuse
1,4 eines verzahnten Triebgliedes 15 einen starren Träger bilden.
-
Die Zähne einer gekrümmten Zahnstange 16 und diejenigen des Antriebsgliedes
15 sind Stirnradverzahnungen mit Evolventenprofil, so daß während des Triebhubes
im wesentlichen nur eine Abwälzbewegung ohne eine mit Reibung verbundene Schlüpfung
erfolgt.
-
Der Träger hat zwischen den beiden Zylindern 12 und 13 beiderseits
eines Exzenters 17 nicht näher dargestellte Lager für dessen Welle 18. Die Exzenterstange
greift unmittelbar an dem Triebglied 15 an, das im Gehäuse 14 in Richtung auf die
Zahnstange 16 geführt ist und daher vorwärts und von dieser fort wieder zurück gleiten
kann. Treibt die Welle 1S das Exzenter 17 an, so wird dadurch das Triebglied 15
in und außer Eingriff gebracht.
-
Der aus den beiden hydraulischen Kolben und dem Gehäuse 14 bestehende
Träger sowie das hin und her gleitende Triebglied 15 mit dem Exzenter i7
der
Welle 18 und deren Lager sind die einzigen Teile, die eine waagerechte Bewegung
ausführen. Die Welle 18 ist mit einer Welle i9 durch eine Kupp-JungsmUffe 20 mittels
Nut und Feder gekuppelt. Beide Wellen 18 und i9 und das Exzenter 1,7 werden nun
durch zwei einfach wirkende hydraulische Kolben 21 und 22 in Drehung versetzt, die
an einem auf der Welle i9 befestigten Hebel 23 angreifen. Durch diese Kolben wird
daher das Triebglied 15 in die Zahnstange 16 eingerückt, indem der Exzenter 17 in
die innere Totpunktlage gemäß Fig. i gebracht wird, aber wieder ausgerückt, wenn
der Exzenter 17 diese Stellung verläßt.
-
Die Welle i9, die in einem am Zylinder 13 angebrachten Lagerbock ruht,
ist über den Hebel 23 aus verlängert und trägt an ihrem Ende einen Winkelhebel 24,
der bei entsprechender Einstellung ein Umsteuerorgan 25 verstellt, sobald das Triebglied
15 voll eingerückt ist, aber auf ein Umsteuerorgan 26 einwirkt, wenn das Triebglied
ganz ausgerückt ist.
-
Die Einrichtung wirkt folgendermaßen: Wenn ein hydraulisches Druckmittel,
das von einer entsprechenden Quelle, z. B. einer Pumpe o. dgl., geliefert wird,
in den Zylinder 22 eintritt, so wird dadurch der Exzenter in die innere Totpunktlage
der Fig. i gedreht und das Triebglied 15 in die Zahnstange 16 eingerückt. Ist diese
Einrückbewegung beendigt, so schaltet der Winkelhebel 24 das Umstenerorgan 25 um,
so daß nunmehr das aus derselben Quelle stammende hydraulische Druckmittel, das
den Zylinder 22 beaufschlagt, dem Zylinder 13 zugeleitet wird. Es geschieht dies,
wenn das Triebglied 15 voll eingerückt ist. Infolge der Beschickung des Zylinders
13 mit dem Druckmittel wird das Triebglied 15 in der Haupthubrichtung angetrieben,
wodurch die Zahnstange ihrerseits bis zu der eingestellten Grenzlage angetrieben
wird. Bei diesem Vorwärtshub fließt das Druckmittel vom Zvlitider 12 über ein Steuerventil
26 in einen Speichertank. Mittels eines gewöhnlichen Umsteuerschiebers werden am
Ende des Vorwärtshubes der Zylinder 22 und das Umsteuerorgan 25 auf Abfluß geschaltet,
während das Druckmittel dem Zylinder 21 zugeleitet wird. Dadurch wird der Exzenter
17 in die in Fig.2 gezeigte Lage gedreht und dementsprechend das Triebglied 15 aus
der Zahnstange 16 völlig ausgerückt. Der Winkelhebel 24 öffnet dann das Steuerventil
26 und gestattet daher dem Druckmittel aus dem Speichertank, in den Zylinder 12
zurückzufließen. Der vorwärts gerichtete Antriebshub wird also unter hohem Druck
bewirkt, der Rückhub hingegen unter niedrigem Druck von einem Speicherbehälter aus,
in welchem das Drucknrittel während des Antriebshubes von dem Rückhttbzylinder aus
eingeleitet und dort gespeichert wird.
-
Die Umsteuerung der Triebrichtung erfolgt mittels gekuppelter Handventile,
mit deren Hilfe i. die Quelle des hydraulischen Hochdruckmittels an den Zylinder
12, der Speicherbehälter aber an denZylinder 13 angeschlossen wird und 2. das Umsteuerorgan
für die Zylinder 21 und 22 derart Umgesteuert wird, daß das Triebglied 15 in die
Zahnstange 16 beim Hubende des Zylinders 12 eingerückt wird.
-
Die Hublänge der FTTauptkolben wird so bemessen, daß sie der Teilung
der Verzahnung der Zahnstange 16 und des Triebgliedes 15 oder einem Vielfachen dieser
Teilung gleicht. Der Fortfall eines Überhubes, der etwa 2o% der normalen Teilung
beträgt, führt zu wesentlichen Ersparnissen an Kraft, Zeit und baulichem Aufwand.
-
Falls der hydraulische Hauptkolben 13 kleiner und .der hydraulische
Hauptkolben 12 größer bemessen ist und der Rücklauf nicht durch Niederdruck aus
einem Speicherbehälter bewirkt werden soll, kann die in Fig. i i gezeigte Anordnung
verwendet werden. In diesem Falle wird der die Hauptkolben 12 und 13 steuernde Umsteuerschieber
27 von den Hilfskolben 21 und 22 geschaltet. Das die Hilfskolben 21 und 22 wiederum
steuernde, nicht näher gezeigte Umsteuerorgan wird von den Hauptkolben betätigt.
Beim Vorwärtshub wird der Eimaß zum hydraulischen Zylinder 13 geöffnet. Beim Rückhub
wird das Einlaßventil zum größeren 1i- v drattlischen Zylinder 12 geöffnet und die
beulen Zylinder 12 und 13 werden durch eine besondere Steueröffnung des Umsteuerschiebers
27 in Verbindung miteinander gebracht. Diese Steueröffnung wird durch die Wirkung
des Gestänges 28 freigegeben. Infolgedessen entleert sich der Zylinder 13 in den
Zylinder 12, was zu einer Kraftersparnis führt.
-
Wie oben beschrieben, gibt es noch andere Verfahren zum Ein- und Ausrücken
des Triebgliedes 15. So kann z. B. das Triebglied 15 unmittelbar mit dem Kolben
eines doppelt wirkenden Zylinders gekuppelt werden, der auf dem Gehäuse 14 angeordnet
wird und mit einer Hochdruckmittelquelle durch Schläuche o. dgl- verbunden ist und
durch ein entsprechendes Steuerorgan gesteuert wird.
-
Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung liegt im Fortfall des
Überhubes und der dadurch bedingten Verschwendung von Antriebskraft sowie im Fortfall
der Rückhübe zum Ein- und Außereingriffbringen,wie es bei jedem Schaltwerk der Fall
ist, das mit Klinken arbeitet, die durch Federn in Eingriff gebracht werden, oder
das an Stelle der Klinken verzahnte Segmente aufweist.
-
Weitere Vorteile bestehen in folgendem: a) Verwendet man einen Speicherbehälter
und niedrigen hydraulischen Druck fürdenRückhubdes Geräts, so erspart man die Kosten
von zwei Hochdrucksteuerorganen zutn Betrieb der beiden Hauptzylinder. Denn ein
solches Steuerorgan und ein einfaches, durch einen Steuerkolben betätigtes Absperrventil
genügen. Die Kraftersparnis ist gleichfalls beachtlich, da der 1\ iederdrttck sich
auf nur etwa 2'/2% des Hochdrucks beläuft. Eine entsprechende Wirtschaftlichkeit
ergibt sich bei Verwendung von Kolben verschiedener Durchmesser, wobei zum Betrieb
nur ein llvdraulisches Hochdruckmittel dient, und sich der 7vlinder des kleineren
Kolbens in den 7_vlinder des größeren beim Rückhub entleert.
b)
Der Eingriff des Triebgliedes hängt nicht von der Wirkung einer Feder ab, die versagen
kann. Im Gegenteil erfolgt der Antrieb des Triebgliedes r 5 zwangsläufig, und zwar
jeweils dann, wenn die Antriebskolben stillstehen. Die Antriebskolben können in
keiner Richtung vorgehen, ohne daß die Verzahnungen voll eingerückt oder gänzlich
ausgerückt sind.
-
c) Kein Teil des Triebwerks selbst braucht betätigt zu werden, um
das Triebwerk umzusteuern, (i. h. keine Segmente oder Schaltklinken brauchen außer
Eingriff gebracht oder freigegeben zu werden, damit sie unter Federkraft in Eingriff
gelangen. Dies ist von Wichtigkeit für eingebaute oder mit Schutzgehäusen versehene
Antriebe.
-
(1) Die bei älteren Anordnungen verwendeten zahlreichen Gestänge
und Gelenke fallen fort, welche einen seitlichen Schub auf die Antriebskolben vermeiden
sollten. Denn im vorliegenden Fall wird ,dieser seitliche Schub durch die Ausgestaltung
der beiden Hauptkolben und des Gehäuses 14 als Träger aufgenommen, der mit seinen
beiden Enden in dem Hauptzylinder 12 und 13 zuverlässig abgestützt ist.
-
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 12, 14, 15 und 16 laufen
die Kolben 12 und 13 in Zylindern 17 und 18. In <lern mit den Kolben 12 und 13
aus einem Stück bestehenden Gehäuse 15 ist das Triebglied 14 geführt. Dabei bilden
die Kolben 12 und 13 mit dem Gehäuse 15 einen Träger, der die Querkomponente des
Schubes quer zur Hubrichtung aufnimmt. Innen springt von jedem der beiden Kolben
12 und 13 ein kleiner in der Achsenrichtung angebrachter Kolbenschieber 19a bzw.
19b vor, der eine im Deckel des Zylinders 17 bzw. 18 angebrachte Steheröffnung 20a
bzw. tob zu steuern vermag. Ein hydraulisches Umsteuerorgan 21 wird selbsttätig
umgesteuert, wenn die Kolben am Hubende anlangen. Von dem Umsteuerorgan 21 aus verlaufen
Leitungen 22 und 23 zu zwei Hilfssteuerkolben oder zti den Enden eines einzigen
doppelt @virkciiden hydraulischen Hilfskolbens. Das dem Umsteuerorgan 21 zugeführte
hydraulische Drticl;niittel stellt zweckmäßig unter hohem Druck.
-
Am Ende des Rückhubes wird das hydraulische Druckmittel durch (las
Umsteuerorgan 21 gleichzeitig sowohl der Steueröffnung 2oa als auch der zum Hilfskolben
führenden Leitung 22 zugeführt. Der Steuerkolben 1()a drosselt den Strom des Druckmittels
zum "Zylinder 17 nur während des kurzen Abschnitts des Kolbenhubes, der durch die
Länge des Steuerkolbens iga gegeben ist. Das Triebglied 14 kommt daher während der
anfänglich langsamen Bowegung des Trägers 12, 13, 15 in Eingriff. leim Rückhub findet
in entsprechender Weise ein schnelles Zurückziehen des Triebgliedes 14 aus dem Eingriff
mit der Zalitistange statt, während das holl)eilsvsten1 12, 13, 1; seine anfängliche
langsame Itücklaufbe"vegung unter dem Drosseleinfluß des Steuerkolbens 19b in der
Öffnung tob beginnt.
-
Wie Fig. 13 zeigt ist bei der dort veranschaulichten Ausführungsforti
der Erfindung ein besonderes Drosselaggregat vorgesehen, das zwei Kolbenschieber
31 und 32 aufweist, die über Nockenhebel 25 und 26 von geneigten Anlaufflächen 33
und 34 eines Ansatzes 24 des Gehäuses 15 gesteuert werden. :Mittels eines im Aggregat
30 vorgesehenen, durch ein Rückschlagventil gesteuerten Kurzschlußkanals
drosselt die Verstellung des einen Kolbenschiebers 31 den Ausfluß des Druckmittels
aus dem Auslaß tob des hydraulischen Zylinders 18, während die Verstellung des anderen
Kolbenschiebers 32 den Zufluß des Druckmittels zur Öffnung tob drosselt. Das Aggregat
30 liegt nur in der einen Leitung, die vom Umsteuerorgan 21 zum Zylinder 18 führt.
Durch Änderungen in der Ausgestaltung des Drosselaggregats 30 oder durch eine andere
Form der Anlaufflächen 33, 34 kann gewünschtenfalls die Strömung des Druckmittels
zum Zylinder 18 und von diesem fort so gesteuert werden, daß sie sowohl gegen Ende
des Vorwärts- oder Rückhubes der Hauptkolben als auch bei Beginn dieser Hübe gedrosselt
wird.
-
Ebenso wie bei der Ausführungsform der Fig. 12 sind dieHilfskolben
unmittelbar mit -demUmsteuerventil 21 durch die Leitungen 28 und 29 verbunden.
-
Wie die Fig. 14, 15 und 16 zeigen, sind die Verzahnungen so profiliert,
daß sie einen Spielraum haben, der ein stoßfreies Arbeiten beim Ineingriffbringen
und beim Ausrücken der Verzahnungen gestattet. Fig. 14 veranschaulicht das Triebglied
14 in vollem Eingriff mit der Zahnstange 16. Die Fig. 15 und 16 zeigen zwei Stellungen
des Triebgliedes 14, die dieses beim Ausrücken durchläuft. Dabei deutet der Pfeil
X die Bewegung des Kolbensystems während der .Drosselphase an. Mit Y ist das Maß
bezeichnet, um das sich das Triebglied 14 während desselben Zeitabschnitts ungehindert
einwärts oder auswärts bewegt. Die Einwärts- oder Auswärtsbewegung ist deshalb schneller,
weil der Hilfskolben unmittelbar mit dem Umsteuerorgan 21 verbunden ist. Da also
das Triebglied etwa dreimal so schnell einwärts oder auswärts verstellt wird, wie
sich anfänglich die Hauptkolben bewegen, wird der Spielraum zwischen den Verzahnungen
aufrechterhalten. Die wirkliche Bewegungsbahn der Zähne ist bei Z gezeigt. Beläuft
sich die Geschwindigkeit des Ein-und Ausrückens auf mehr als das Dreifache der Geschwindigkeit
der Hauptkolben während der Drosselphase, so wird der Spielraum vergrößert.
-
Ein Vorteil der in den Fig. 12 und 13 beschriebenen Ausführungsformen
liegt außer in der Vereinfachung der hydraulischen Steuerung darin, daß durch die
abgedrosselte Kolbengeschwindigkeit Stöße erheblich gedämpft werden, wenn die Zähne
der Zahnstange und des Triebgliedes sich berühren. Das Drosselaggregat ist dabei
so ausgestaltet, daß es eine freie ungedrosselte Beaufschlagung der Hauptkolben
erst gestattet, nachdem die Verzahnungen aneinander anliegen. Haben die beiden Hauptkolben
gleichen Durchmesser, so entleeren sich die beiden Hauptzylinder ins Freie.
-
Haben die beiden Hauptkolben verschiedene Durchmesser, so entleert
sich der Zylinder des kleineren Kolbens beim Rückhub in denjenigen des größeren
Kolbens, wenn der Antrieb der Zahnstange
in Vorwärtsrichtung unter
normalen Betriebsbedingungen stattfindet. Für den Rückhub der Zahnstange sind beide
Zylinder auf freien Abfluß geschaltet.