DE840788C

DE840788C - Hydraulic control for spring hammers

Info

Publication number: DE840788C
Application number: DER133A
Authority: DE
Inventors: Erich Roucka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-22
Filing date: 1949-10-23
Publication date: 1952-06-05

Description

Hydraulische Steuerung für Federhämmer Bei Federhämmern, deren Bewegungsmechanismus ein Stellglied zur Veränderung der Schlagstärke enthält, welches im Betriebe Kräften seitens des Hammers ausgesetzt ist, die es zu verstellen trachten, wurde bereits vorgeschlagen, das Stellglied durch einen vom Steuermechanismus des Hammers beeinflufken Servomotor zu verstellen. Desgleichen ist es bereits bekannt, zum Verstellen des erwähnten Stellgliedes periodische Kräfte zu verwenden, die darauf von Seiten des Bewegungsmechanismus des Hammers einwirken und das Stellglied in bestimmten erreichten Lagen durch eine vom Steuermechanismus beeinflußte hydraulische Bremse festzuhalten. Beide Lösungen hatten gewisse Nachteile. Wird zur Verstellung des Stellgliedes ein Servohnotor benutzt, so muß derselbe geeignet sein, eine Kraft auszuüben, die größer ist als die maximale, seitens des Bewegungsmechanismus des Hammers auf das Stellglied ausgeübte Kraft. Sonst würde das Stellglied dieser Kraft nachgeben und eine ordnungsmäßige Steuerung unmöglich machen. Da die erwähnten Kräfte meist sehr bedeutend sind, wobei sie steile Spitzen erreichen, so muß der Servomotor auf große Kräfte bemessen sein, was mit bedeutenden Energieverlusten verbunden ist. Werden hingegen zur Verstellung des Stellgliedes die periodischen Kräfte benutzt, die auf dieses im Betriebe seitens des Bewegungsmechanismus des Hammers selbst einwirken, so hat dies den Nachteil, daß bei manchen Stellungen des Stellgliedes diese Kraft bei wirtschaftlich konstruiertem Bewegungsmechanismus relativ klein ist, so daß die Steuerung zu langsam wirkt. Wird anderseits der Bewegungsmechanismus so konstruiert, daß die periodische Stellkraft seitens dieses Mechanismus stets genügend groß ist, ergeben sich für den Bewegungsmechanismus wieder andere unerwünschte Eigenschaften, die auf die Hammerarbeit ungünstigen Einfluß haben.Hydraulic control for spring hammers With spring hammers, their movement mechanism contains an actuator for changing the impact strength, which forces in operation on the part of the hammer, who try to adjust it, has already been proposed that the actuator be influenced by one of the control mechanism of the hammer To adjust servomotor. Likewise, it is already known to adjust the mentioned actuator to use periodic forces, which on the part of the Acting mechanism of movement of the hammer and reached the actuator in certain To hold positions by a hydraulic brake influenced by the control mechanism. Both solutions had certain disadvantages. Used to adjust the actuator Servo motor is used, it must be capable of exerting a force that is greater is than the maximum, on the part of the mechanism of movement of the hammer on the actuator force exerted. Otherwise the actuator would yield to this force and a proper one Make control impossible. Since the mentioned forces are usually very important, whereby if they reach steep peaks, the servomotor must be dimensioned for large forces, which is associated with significant energy losses. However, they are used for adjustment of the actuator uses the periodic forces acting on this in operation the movement mechanism of the Hammers itself act, so has this the disadvantage that in some positions of the actuator this force is economical constructed movement mechanism is relatively small, so that the control is too slow works. On the other hand, if the mechanism of motion is constructed in such a way that the periodic Positioning force on the part of this mechanism is always sufficiently large, result for the mechanism of movement again has other undesirable properties that work on the hammer have an unfavorable influence.

Die Erfindung beseitigt die erwähnten Mängel dadurch, daß sie in eigentümlicher Weise die Verstellung des Stellgliedes durch die periodischen Kräfte des Bewegungsmechanismus des Hammers mit der Verstellung durch servomotorische Kraft kombiniert. Nach einer besonders vorteilhaften Ausführung des Erfindungsgegenstandes wird dabei der Servomotor, der von einem Druckspeicher gespeist wird, so bemessen, daß die von ihm ausgeübte Kraft kleiner ist als jene Maximalkraft, der das Stellglied periodisch seitens des Bewegungsmechanismus des Hammers ausgesetzt ist. Gegen die unerwünschte Verstellung durch diese periodischen, seine eigene Kraft überwiegenden Gegenkräfte ist der Servomotor durch eine von ihm selbst gebildete hydraulische Bremse geschützt.The invention overcomes the aforementioned shortcomings in that they are more peculiar Way the adjustment of the actuator by the periodic forces of the movement mechanism of the hammer combined with adjustment by means of servo-motor power. After a A particularly advantageous embodiment of the subject matter of the invention is the servo motor, which is fed by a pressure accumulator, dimensioned so that the exercised by it Force is less than the maximum force that the actuator periodically from the Movement mechanism of the hammer is exposed. Against the unwanted adjustment The servomotor is created by these periodic opposing forces, which predominate in its own force protected by a hydraulic brake he designed himself.

Zur Klarstellung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, welche schematisch eine beispielsweise Ausführung darstellt.To clarify the invention, reference is made to the drawing, which schematically represents an example embodiment.

Fig. i ist eine Gesamtansicht, Fig. 2 eine Einzelheit bei A der Fig. i in Ansicht von rechts.FIG. I is an overall view, FIG. 2 a detail at A of FIG. i seen from the right.

An dem Federbalken i, der um eine feste Achse 2 schwingbar ist, hängt einerseits der Bär 3, anderseits die an den Lenker 5 und die Zugstange 6 angelenkte Pleuelstange 4. Der Lenker 5 ist sowohl mit der Pleuelstange i i des Kurbelantriebes 12, der durch den Riementrieb 13, 14 mit dem Motor 15 zusamm@enhängt, als auch mit dem um eine bei 28 gelagerte feste Achse sch«vingbaren Aufhängeglied 1 6 gelenkig verbunden. Die Zugstange 6 ist an das Stellglied 7 von der Form eines Gleitstückes angelenkt, welches in der festen Führung 29 verschiebbar ist. Das Stellglied 7 hängt mittels der Kolbenstange 8 mit dem Kolben 9 .eines hydraulischen Zyrlinders i o zusammen, der mit einem Steuerschieber 18 in dem Steuergehäuse 17 versehen ist. Der Schieber 18 ist durch die Stange 23 an dem Konipensationshebe124 angelenkt, der am Gleitstück 7 angehängt und mittels der Stange 23 und des Hebels 26 an das Stelroerpedal 27 des Hammers angeschlossen ist. In das Steuergehäuse 17 mündet die Druckmittelzuleitung 19 vom Windkessel 3o, die mit einer Rückschlagklappe 20 versehen ist. Ablaufleitungen führen vom Steuergehäuse 17 zum Ansaugbehälter 21 mit der Arbeitsflüssigkeit. Dieser Behälter ist mittels einer Pumpe 22 und einer nicht dargestellten Vorrichtung zur Einhaltung eines konstanten Druckes an den Windkessel 3o angeschlossen.On the cantilever i, which can swing about a fixed axis 2, hangs on the one hand the bear 3, on the other hand the one linked to the handlebars 5 and the pull rod 6 Connecting rod 4. The handlebar 5 is both with the connecting rod i i of the crank drive 12, which by the belt drive 13, 14 with the motor 15 together @ enhangers, as well as with articulated to the suspension member 16 pivotable about a fixed axis mounted at 28 tied together. The pull rod 6 is attached to the actuator 7 in the form of a slide articulated, which is displaceable in the fixed guide 29. The actuator 7 is hanging by means of the piston rod 8 with the piston 9 .a hydraulic cylinder i o together, which is provided with a control slide 18 in the control housing 17. The slide 18 is articulated to the Konipensationshebe124 by the rod 23, which is attached to the slide 7 and by means of the rod 23 and the lever 26 to the Stelroerpedal 27 of the hammer is connected. In the control housing 17 opens the Pressure medium supply line 19 from the air tank 3o, which is provided with a non-return valve 20 is. Drain lines lead from the control housing 17 to the suction tank 21 with the working fluid. This container is by means of a pump 22 and a device not shown connected to the air tank 3o to maintain a constant pressure.

Die Abmessungen des Servomotors 9, 1 o sind im Einklang mit dem Druck des Windkessels 30 so 9cwählt, daß die vom Servomotor entwickelte Kraft kleiner ist als jene Kraft, die periodisch seitens des Bewegungsmechanismus des Hammers mittels der Stange 6 auf den Kolben 9 zurückwirkt. Die Servomotorkraft soll jedoch genügend groß sein, um in jenen Lagen des Stellgliedes 7, in denen dasselbe seitens des Bewegungsmechanismus des Hammers nur geringen oder überhaupt keinen Verstcllkräften unterliegt, zur ordnungsgemäßen und raschen Verschiebung des Stellgliedes 7 auszureichen.The dimensions of the servo motor 9, 10 are selected in accordance with the pressure of the air chamber 30 so that the force developed by the servo motor is smaller than the force which periodically acts back on the piston 9 by the movement mechanism of the hammer by means of the rod 6. The servomotor force should, however, be sufficient to move the actuator 7 properly and quickly in those positions of the actuator 7 in which the hammer is subject to little or no adjustment forces by the movement mechanism of the hammer.

Die Vorrichtung arbeitet in der nachstehend beschrieb-enen Weise: Sobald der Motor 15 läuft, erteilt die Pleuelstange i i dem Aufhängeglied 16 eine dauernde Pendelbewegung konstanter Amplitude um die bei 28 gelagerte feste Achse. Bei gegebener Einstellung des Gleitstückes 7 pendelt auch die Zugstange 6 um den Gleitstückzapfen, und da das linke Ende der Stange 6 durch den Lenker 5 mit der Pleuelstange i i verbunden ist, führt auch die Pleuelstange 4 und mit ihr der Federbalken i einen gewissen Hub aus, bei dem der Bär 3 hämmert. Beim Verstellen des Gleitstückes 7 in der Führung 29 ändert sich der Hub der Pleuelstange 4 von einem Maximum in der äußersten linken Lage des Gleitstückes 7 bis zu Null in jener Lage, in der die Achse des Gelenkes zwischen der Pleuelstange 4 und dem Lenker 6 in die Achse des Aufhängegliedes 1 6 bei 28 gelangt.The device works in the following way: As soon as the engine 15 is running, the connecting rod i i gives the suspension member 16 a constant pendulum movement of constant amplitude around the fixed axis mounted at 28. With a given setting of the slider 7, the pull rod 6 also oscillates around the Slider pin, and since the left end of the rod 6 by the handlebar 5 with the Connecting rod i i is connected, also leads the connecting rod 4 and with it the cantilever i from a certain stroke, with which Bear 3 hammers. When adjusting the slider 7 in the guide 29, the stroke of the connecting rod 4 changes from a maximum in the extreme left position of the slider 7 down to zero in that position in which the Axis of the joint between the connecting rod 4 and the handlebar 6 in the axis of the Suspension link 1 6 at 28 arrives.

In der gezeichneten Stellung des Schiebers 18, der beide Verbindungen mit dem Zylinder i o abdeckt, wirkt dieser als hydraulische Bremse. Gleichgültig, wie groß die vom Bewegungsmechanismus über die Zugstange 6 auf den Kolben 9 ausgeübten periodischen Kräfte sind, können sie niemals eine Verstellung des Gleitstückes 7 herbeiführen. Wird nun beispielsweise das Pedal 27 niedergetreten, entsteht dadurch eine Verschiebung des Schiebers 18 nach rechts, wobei sich die Zuströmung der Druckflüssigkeit aus der Leitung 19 vom Windkessel 30 in die rechte Seite des Zylinders i o öffnet. Die Flüssigkeit ist bestrebt, den Kolben g und das Stellglied 7 nach links zu verschieben, welcher Bewegung eine Vergrößerung des Hubes des Federbalkens i entspricht. Der Kolben 9 gibt dem Druck der Flüssigkeit allerdings nur so weit nach, als dieser Druck größer ist als die Gegenkraft, die auf den Kolben 9 durch die Stange 6 von seiten des Bewegungsmechanismus des Hammers ausgeübt wird. Voraussetzungsgemäß ist diese periodische maximale Gegenkraft größer als die vom Servomotor durch den Flüssigkeitsdruck des Windkessels 30 hervorgerufene Kraft. Es würde daher zeitweise eine Zurückdrängung des Kolbens 9 nach rechts eintreten. Diese Zurückdrängung kann jedoch nicht erfolgen, weil sie durch die Rückschlagsklappe 2o verhindert wird, welche die rechte Zylinderseite gegen den Windkessel abschließt, auch wenn der Schieber 18 offen ist. Demzufolge wird der Kolben 9 seine Bewegung nach links für die Dauer des periodischen maximalen Gegendruckes zwar unterbrechen, aber nicht mehr zurückkehren, und er wird seine Bewegung sofort wieder fortsetzen, sobald der übermäßige Gegendruck aufhört. Die Regulierbewegung nach links erreicht ihr Ende dadurch, daß der Kompensationshebel 24 in allgemein bekannter Weise den Schieber i S in die der gegebenen Einstellung des Pedals 27 entsprechende neutrale Lage zurückführt.In the drawn position of the slide 18, which covers both connections with the cylinder io, this acts as a hydraulic brake. Regardless of how great the periodic forces exerted on the piston 9 by the movement mechanism via the pull rod 6, they can never bring about an adjustment of the slider 7. If, for example, the pedal 27 is now depressed, this results in a shift of the slide 18 to the right, whereby the flow of the pressure fluid from the line 19 from the air chamber 30 into the right side of the cylinder opens. The liquid tries to move the piston g and the actuator 7 to the left, which movement corresponds to an increase in the stroke of the cantilever i. The piston 9 yields to the pressure of the liquid only to the extent that this pressure is greater than the counterforce which is exerted on the piston 9 by the rod 6 on the part of the movement mechanism of the hammer. According to the prerequisite, this periodic maximum counterforce is greater than the force caused by the servomotor by the liquid pressure of the air chamber 30. The piston 9 would therefore temporarily be pushed back to the right. This pushing back cannot take place, however, because it is prevented by the non-return flap 2o, which closes the right side of the cylinder against the air chamber, even when the slide 18 is open. As a result, the piston 9 will indeed interrupt its movement to the left for the duration of the periodic maximum counterpressure, but will not return, and it will immediately continue its movement again as soon as the excessive counterpressure ceases. The regulating movement to the left reaches its end in that the compensation lever 24 returns the slide i S in a generally known manner to the neutral position corresponding to the given setting of the pedal 27.

Mit lZücksicht darauf, daß die Kraft des Servomotors 9, i o die von seiten des Bewegungsmechanismus .auftretenden Kräfte in deren Maximum nicht durch den Druck aus dem Windkessel3o überwinden muß, kann dieser Druck bedeutend niedriger sein als sonst. Dadurch wird ein beträchtlicher Teil der Antriebsenergie der Pumpe 22 erspart; welche mit einem an sich bekannten Entlastungs- oder Ausschaltmechanismus versehen ist, der zur Wirkung gelangt, sobald der Druck im Windkessel 3o .auf die vorgeschriebene Höhe ergänzt wurde. Durch den Servomotor 9, i o ist eine rasche und sichere Beherrschung des Stellgliedes 7 auch in jenen Lagen gewährleistet, wo die auf dieses Glied seitens der Stange 6 einwirkende, vom Bewegungsmechanismus des Hammers herrührende Kraft zur raschen Verstellung nicht ausreichen würde. Dabei kann der Bewegungsmechanismus ganz vom Gesichtspunkt des zweckmäßigsten Betriebes ohne Rücksicht darauf konstruiert werden, daß er eine ausreichende Stellkraft in allen Lagen des Gleitstückes 7 bereitstellen müßte. Dies alles trägt dazu bei, den Hammer mit der erfindungsgemäßen Regulierung höchst wirtschaftlich und vollkommen beherrschbar zu machen.Taking into account that the power of the servo motor 9, i o that of side of the movement mechanism. occurring forces in their maximum not through must overcome the pressure from the air chamber3o, this pressure can be significantly lower than usual. This takes up a considerable part of the drive energy of the pump 22 saved; which with a known relief or switch-off mechanism is provided, which comes into effect as soon as the pressure in the air tank 3o. to the prescribed amount has been added. The servo motor 9, i o is a rapid one and safe control of the actuator 7 is ensured even in those positions where the one acting on this link from the rod 6, from the movement mechanism the force resulting from the hammer would not be sufficient for rapid adjustment. Included can the moving mechanism entirely from the point of view of the most expedient operation be constructed without regard to the fact that it has sufficient actuating force in all layers of the slider 7 would have to provide. All of this contributes to the Hammer with the regulation according to the invention highly economical and perfect to make manageable.

Die erfindungsgemäße Steuerung kann auch in Verbindung mit einem anderen als dem dargestellten Bewegungsmechanismus verwendet werden; an Stelle des Windkessels läßt sich ein Gewichtsakkumulator oder Wasser aus einer Wasserleitung verwenden u. dgl.The control according to the invention can also be used in conjunction with another can be used as the illustrated moving mechanism; instead of the air chamber a weight accumulator or water from a water pipe can be used and the like

Claims

PATENT CLAIMS: i. Hydraulic control for spring hammers, characterized in that a pressure accumulator (30) is provided to feed the hydraulic servomotor (9, to) driving the stroke adjustment member.

2. Hydraulic steering according to claim t for spring hammers whose stroke adjusting member changes in operation Counter forces on the part of the hammer drive linkage is exposed to adjust it Trachten, characterized in that the hydraulic servo motor (9, io) to the Pressure accumulator (3o) connected by a line (i9) with a non-return device (2o) and is dimensioned in such a way that the force exerted by it is less than the maximum force, which the servomotor is exposed to during operation by the hammer's moving mechanism is.