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Hydraulische Steuervorrichtung für Hobelmaschinen Die Erfindung betrifft
eine hydraulische Steuerung für Hobelmaschinen mit einem beidseitig durch eine Pumpe
beaufschlagten Arbeitszylinder.
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Es ist bereits bekannt, zu diesem Zwecke einen über Anschläge von
dem hin und her gehenden Teil der Maschine aus gesteuerten Vorsteuerschieber und
einen die Umsteuerung des Arbeitszylinders bewirkenden Hauptsteuerschieber anzuordnen,
wobei der Hauptsteuerschieber hydraulisch unter Steuerung des Vorsteuerschiebers
bewirkt wird. Es ist außerdem bekannt, die Weichheit des Umsteuerns durch mehr oder
minder starke Drosselung der Arbeitsflüssigkeit zu erhöhen, wobei auch Drosselnuten
bekanntgeworden sind, die von den Steuerschlitzen aus gehen. Die Erfindung hat sich
die Aufgabe gestellt, derartige Steuerungen zu verbessern und zu vereinfachen. Insbesondere
besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Weichheit und die Genauigkeit des Umsteuerns
zu erhöhen, wobei es vor allem darauf ankommt, mit möglichst großer Genauigkeit
unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit denjenigen Umsteuerpunkt festzulegen,
bei dem der hin und her gehende Teil der Maschine vom Vorlauf, bei dem die Bearbeitung
erfolgt, auf- denRücklauf umgesteuert wird. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Verbindung der Förderseite der Pumpe mit der Vor- bzw. Rücklaufseite
des Arbeitszylinders ausschließlich durch den Hauptsteuerschieber gesteuert wird,
während
die Verbindung des Ablaufbehälters - mit den Arbeitszylinderseiten sowohl durch
den Hauptsteuerschieber als auch durch den zwischen ihm und dem Ablaufbehälter geschalteten
Vorsteuerschieber gesteuert wird.
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Es empfiehlt sich hierbei, auf dem Vorsteuerschieber zwei Steuerschieber
vorzusehen, von denen in der einen Endstellung des Vorsteuerschicbers der eine mit
dem Ablauf und der andere mit einem Raum des Hauptsteuerschiebers in Verbindung
steht, der im nachfolgenden auch als Wirkraum bezeichnet wird und von dem aus bei
Beaufschlägung mit Druckmittel der Hauptsteuerschieber in der einen Richtung bewegt
wird; in der anderen Endstellung des Vorsteuerschiebers steht der zweite Steuerraum
hingegen mit dem Ablauf und der erste Steuerraum mit dem Wirkraum des Steuerschiebers
in Verbindung, von dem aus bei Beaufschlagung mit Druckmittel der Hauptsteuerschicber
in der entgegengesetzten Richtung bewegt wird. Auf diese Weise wird eine äußerst
einfache Steuervorrichtung geschaffen, bei der keinerlei Federn Verwendung finden,
die geeignet sind, die Genauigkeit des Umsteuerns zu verschlechtern.
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Weitere Verbesserungen und zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes
sind an Hand der Zeichnung erläutert, in der eine Ausführungsform der Erfindung
in vereinfachter Darstellung gezeigt ist. Es stellen dar Fig. i einen Längsschnitt
durch die Steuervorrichtung und den Arbeitszylinder und die Fdg. 2 bis 4 Ouers@chni@tte
nach den Linnen II-II, III-III, IV-IV der Fi.g. i.
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Die .Steuervorrichtung besteht im wesentlichen aus den drei Steuerschiebern
St, H, V. Der mittlere Schieber St dient zum Ein- und Ausrücken der Maschine und
wird während des Betriebes nicht bewegt. Der Hauptsteuerschieber H und der Vorsteuerschieber
V dienen zur Steuerung des Vor-und Rücklaufes eines in dem Arbyeitszyliinder A verschiebbaren
und den Stößel der Maschine bewegenden Kolben K.
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Die Schieber St, H und V sind in einem Steuerböckchen
30 unter Verwendung von Zylinder-Büchsen 32, 31 und 33 verschiebbar gelagert.
Der Hauptsteuerschieber H gleitet in der Zylinderbüchse 32. Zwischen den Kolben
34, 35 und 36 des Hauptsteuerschiebers und der Büchsenwand sind Ringräume 37 und
38 und an den Enden des Schiebers, durch die Deckel 39 nach außen abgeschlossen,
ringförmige Wirkräume 4o gebildet. Die Wirkräume 4o weisen zylinderartige Ausnehmungen
17 bzw. 21 auf, die an ihrer Außenwand mit Nuten 41 versehen sind. In diese Ausnehmungen
17 bzw. 21 greifen in den entsprechenden Endlagen des Hauptsteuerschiebers H endseitige
Verdrängerkolben 16 bzw. 2o ein. Außerdem sind die Wirkräume 40 mit randseitigen
Vertiefungen 42 und 43 versehen, die über Steuerschlitze in der Büchse 32 mit Ringkanälen
7 bzw. 8 in Verbindung stehen. Die Zylinderbüchse 32 ist außer diesen Ringkanälen.
7, 8 mit Ringkanälen 1, 2, 3, 4 und 15 versehen, die durch entsprechende Schlitze,
z. B. io, mit dem Arbeitsraum des Hauptsteuerschiebers zusammenwirken. Der Ringkanal
i steht mit der Förderseite einer Pumpe in Verbindung, während der Kanal
2, mit der linken oder Rücklaufseite und der Kanal 3 mit der rechten oder
Vorlaufseite des Arbeitszylinders A verbunden sind. Die Kanäle 4 und 15 sind reine
Steuerkanäle zur Steuerung des Ablaufes aus den Arbeitszylinderseiten. Sie umschließen
ringförmig einerseits den Hauptsteuerschieber H und andererseits den Vorsteuerschieber
V. Wie weiter unten näher erläutert werden wird, können diese Kanäle 4, 15 einerseits
durch den Hauptsteuerschieber H mit den Arbeitszylinderseiten in Verbindung gebracht
werden. Andererseits steuert der Vorsteuerschieber V diese Kanäle 4, 15 nach dem
Ablauf hin.
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Der Vorsteuerschieber V gleitet in der Zylinderbüchse 33. Zwischen
seinen Kolben 44 bis 5o sind Ringräume 51 bis 56 gebildet, die die Bewegung des
Drucköles zu den in der Zylinderbüchse 33 gebildeten Steuerschlitzen für die Kanäle
73, 4, 5, 7, 8, 9, 15, 72 und zu dem Kanal i steuern. Der Kanal i steht mit der
Druckseite der Förderpumpe in Verbindung, während die Kanäle 9, 73, 5 und 72 mit
dem Behälter auf nicht näher dargestellte Weise verbunden sind. Der Kanal 7 ist
mit dem Wirkraum 4o bis 43 und der Kanal 8 mit dem Wirkraum 4o bis 42 an den Enden
des Hauptschiebers verbunden. In dem Vorschieber sind Axialbohrungen 6 und 18 (Fig.
2 bis 4) vorgesehen, deren Eintrittsöffnungen 57 bzw. 58 in den als Hilfssteuerräumen-
bezeichneten Ringräumen 53 bzw. 54 liegen, während die Austrittsöffnungen 59 bzw.
6o in die als Steuerräume bezeichnete Ringräume 51 bzw. 56 münden.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen hydraulischen Steuerung ist die
folgende: In der Fig. i dargestellten Lage der Schieber befindet sich der Kolben
K des Arbeitszylinders A im Rücklauf. Die linke Seite des Arbeitszylinders A ist
demgemäß mit Drucköl beaufschlagt, welches von einer nicht dargestellten Pumpe in
den Ringkanal i der Steuervorrichtung gelangt. Der Ringkanal i steht durch den Ringraum
38 in dem Hauptschieber mit dem Ringraum 2 in Verbindung, der seinerseits durch
eine Leitung 70 mit der Rücklaufseite des Arbeitszylinders A verbunden ist.
Das von der Vorlaufseite des Arbeitszylinders abströmende Öl gelangt durch eine
strichpunktiert angedeutete Verbindungsleitung 7z in den Ringkana13 und von diesem
durch entsprechende Steuerschlitze in den Ringraum 37 des Hauptsteuerschiebers.
Von hier wird das abfließende Öl durch die Schlitze io; den Kanal 4, den Ringraum
52 im Vorsteuerschieber und den Ringkanal 5 dem Ablaufbehälter zugeleitet, wobei
der Rückfluß zum Behälter durch den Kolben 45 des Vorsteuerschiebers V zusammen
mit den Nuten 13 gedrosselt wird.
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Zwecks Umsteuerung wird der Vorsteuerschieber aus der gezeichneten
Lage nach links bewegt, wodurch das Drucköl aus der Pumpe durch den Kanal i, den
Hilfssteuerraum 53; die Öffnung 57, die Bohrung 6, die Öffnung 59 und den Steuerraum
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i in den Kanal 7 gelängt. Der Kanal 7 steht, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, mit
dem Wirkraum 40 bis 43 des Hauptsteuerschiebers H in Verbindung. Durch diese Verbindung
gelangt das Drucköl hinter den Kolben 35 des Hauptsteuerschiebers H und bewegt diesen
Schieber nach links. Das links vom Kolben 36 des Hauptsteuerschiebers stehende Öl
kann durch den Kanal 8 und den Steuerraum 56 im Vorsteuerschieber nach dem Ringkanal
9, der mit dem Behälter in Verbindung steht, abfließen. Bei der Bewegung
des Hauptsteuerschiebers nach links werden die Steuerschlitze io in der Zylinderbüchse
32 durch den Kolben 35 und anschließend die Drosselnuten i i abgedeckt. Je mehr
diese Steuerschlitze bzw. die Drosselnuten abgedeckt werden, desto mehr wird das
durch diese Nuten zu dem Behälter über den Kanal 4 abfließende Öl gedrosselt und
dadurch eine Verzögerung des Stößels der Hobelmaschine erreicht. Damit durch diese
Bremsung die Verzögerung des Stößels tatsächlich gewährleistet ist, öffnet der Hauptsteuerschieber
bei seiner Bewegung nach links mit dem Steuerkolben 34 die Drosselnuten 12, wobei
in beschränktem Umfang das Drucköl von der Pumpe durch den Kanal 4 und die Drosselnuten
13 in der Zylinderbüchse des Vorsteuerschiebers entweichen kann. Auf diese Weise
erfolgt zusätzlich eine Druckentlastung und Abbremsung der Stößelbewegung.
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Sobald der Hauptsteuerschieber H seine Mittelstellung erreicht hat,
tritt das Drucköl durch die Drosselnuten 12 und 14 sowohl in den Ringraum 37 als
auch in den Ringraum 38, so daß der Kolben K des Arbeitszylinders A nunmehr endgültig
zur Ruhe kommt.
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Der Hauptsteuerschieber setzt seine Bewegung nach links unter der
Einwirkung des Drucköles in dem Wirkraum 4o bis 43 weiter fort, wobei die linke
Seite des Arbeitszylinders A durch die Leitung 70 und den Kanal 2 über den
Ringraum 38 und den Kanal 15 mit dem Ablaufbehälter verbunden ist. Ehe der Hauptsteuerschieber
H die strichpunktiert gezeichnete linke Endlage erreicht, ist der Kanal i über die
Drosselnuten 14, den Ringraum 38 und die teilweise durch den Kolben 36 verdeckten
Steuerschlitze zu dem Kanal 15 mit dem Ab-Laufbehälter verbunden, so daß ein Teil
des Drucköles zum Behälter abfließen kann. Das Drucköl ist durch eine entsprechende
Neigung der Drosselnuten i i über den Ringraum 37 zunächst noch mit dem Ringraum
4 verbunden. Durch diese Maßnahme und durch das Eindringen des Verdrängerkolbens
16 in die Zylinderausnehmung 17, aus der das Öl nur durch die Nuten 41 entweichen
kann, wird eine allmähliche Wiederbeschleunigung des Stößels erreicht. Nach Beendigung
dieses Steuervorganges befinden sich der Hauptsteuerschieber H und der Vorsteuerschieber
V in der strichpunktiert gezeichneten linken Endlage.
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Bei der abermaligen Umsteuerung wird der Vorsteuerschieber mittels
eines Anschlages über irgendein Getriebe wieder nach rechts bewegt, bis das Drucköl
aus dem Ringkanal i durch den Hilfssteuerraum 54, die Öffnung 58, die Axialbohrung
18, die Öffnung 6o und den Steuerraum 56 zu dem Kanal 8 und vor diesem in den Wirkraum
4o bis 42 hinter dem Kolben 36 des Hauptsteuerschiebers gelangt. Durch Einwirkung
des Drucköles auf den Hauptsteuerschieber erfolgt eine Bewegung desselben nach rechts.
Das in der bisherigen Bewegungsrichtung abfließende Öl wird durch die Drosselnuten
ig in der Zylinderbüchse 33 des Vorsteuerschiebers gebremst, wobei der Kolben q.9
bei seiner Nach-Rechts-Bewegung diese Drosselnuten teilweise verdeckt. Durch den
Kolben 36 des Hauptsteuerschiebers werden die Steuerschlitze des Kanals 15 langsam
überdeckt, so daß auch an dieser Stelle eine Drosselung des abfließenden Öles erfolgt.
Ein Teil des von der Pumpe kommenden Drucköles gelangt während der Nach-Rechts-Bewegung
des. Hauptsteuerschiebers und des Vorsteuerschiebers durch die Drosselnuten 14 und
den gedrosselten Kanal 15 zum Behälter, so daß eine gewisse Druckentlastung und
eine sanfte Beschleunigung des Stößels erzielt werden kann.
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Die Steuerschlitze zu dem Kanal 15 sind z. B. ohne Drosselnuten, also
mit senkrechter Steuerkante versehen, um bei der Umsteuerung einen genauen Umsteuerpunkt
auch bei verschiedenen Geschwindigkeiten erreichen zu können.
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Die Anordnung der Steuerkolben und der Drosselschlitze ermöglicht
die Herstellung einer Verbindung des bereits mit Drucköl beaufschlagten Kanals 2
über die Drosselnuten 12 und i i und den Kanal 4 mit dem Behälter, so daß eine Druckentlastung
erfolgt. Außerdem gelangt das Arbeitsöl erst dadurch allmählich zur Wirkung, daß
der Verdrängerkolben 2o in die Zylinderausnehmung 21 am rechten Ende des Hauptsteuerschiebers
eindringt.