Vorrichtung zum Steuern eines hydraulischen Arbeitszylinders. Die Erfindung bezieht sieh auf eine Vor- riehtung zum Steuern eines hydraulischen Arbeitszylinders mittels zweier Steuerventile, bei denen die Druckflüssigkeit unmittelbar im öffnungSsinne und eine für beide Ventile gemeinsame Feder über einen Hebel im Sehliesssinne auf die beweglichen Ventil körper einwirkt.
Bekannte Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil, dass nach dem Aufhören der Be tätigungskraft der Hebel -unter der blei benden Kraftwirkung der Druckflüssigkeit ,auf die beweglichen Ventilkörper in seine Ausgangslage zurüekkehrt. Hierdurch wird in unerwünschter Weise der Ausgangsteue- rungszustand wieder hergestellt. Sofern die Feder zwischen den beiden Ventilen am He bel angreift, bewirkt die Rüekkehr zur Aus gangslage ein sofortiges Stehenbleiben des Arbeitskolbens in der jeweiligen Lage.
Greift dagegen die Feder an einem freien En-de an, so bleibt ein Ventil offen, wodurch sieh der Kolben in eine seiner beiden Endlagen be wegt. Das ist jedoch für die in der Praxis auftretenden Forderungen nicht ausreichend.
Andere bekannte Einrichtungen, bei de- i,en die beweglichen Ventilkörper beider Ven tile starr miteinander verbunden sind, sind so gebaut, dass der von Hand in eine seiner End- lagen gebrachte Bedienungshebeldort stehen- bleibt, so dass auch der zugehörige Steue rungszustand aufrechterhalten wird. Dem entsprechend beharrt der Arbeitskolben eben- falls in der einen oder andern Endlage. Nachteilig ist also hierbei, dass der Arbeits kolben. nicht in beliebigen Zwischenstellungen angehalten werden kann.
Die Erfindung bezweckt, zuir Befriedi gung eines aus der Praxis stammenden Be dürfnisses die Möglichkeit zu schaffen, dass einerseits die Steuerung in jeder ihrer beiden Endlagen. verharren und anderseits der Kol ben in jeder Zwischenstellung angehalten werden kann, ohne bei der jeweiligen Lage hierfür eine dauernde Einwirkung auf Bedie nungsorgane zu benötigen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass ein in. seinen beiden End lagen durch Anschläge und die Feder ge sichertes, von Hand bedienbares Stellglied am einen freien Ende, die Feder am andern freien Ende und die beiden beweglichen Ventilkörper der Steuerventile dazwischen am Hebel angreif en.
Bei einer besonders zweckmässigen ALis- führungsform ist das Stellglied mit einer vorzugsweise als Gewicht, ausgebildeten Hilfs kraft derart verbunden, dass Flüssigkeits druck, Hilfskraft und die am einen freien Hebelende angreifende Feder einander in einer solchen Zwischenstellung des Stell gliedes das Gleichgewicht halten, in der beide beweglichen Ventilkörper gleichzeitig ihre Schliessstellung einnehmen.
Zweckmässig ist der Hebel P-in,derart angeordneter Kipphebel, dass er bei Betätigung des Stellgliedes von der einen Endlage zur andern seinen Dreh- Punkt vom Angriffspunkt am einen Ventil körper zum Angriffspunkt am andern Ven tilkörper verlagert.
Die Erfindung wird im folgen-den unter Bezugnahme auf ein in der'Zeichnung darge stelltes Ausführungsbeispiel beschrieben.
<B>1</B> ist ein Arbeitszylinder und 2 ein darin hin- und herbewegbarer Arbeitskolben, wel cher zum Beispiel mitdem Tisch einer Werk zeugmaschine gekuppelt sein kann. Der- der kleineren Kolbenfläche zagekehrte Arbeits raum ist mit<B>3</B> und der andere Arbeitsraum mit 4 bezeichnet. In den Arbeitsraum<B>3</B> mün det eine Leitung<B>5,</B> die an eine unter Druck i stehende Zuflussleitung <B>6</B> angeschlossen ist. <B>7</B> ist eine mit den Leitungen<B>5</B> und<B>6</B> verbun dene Leitung, welche zum Ventilkegel eines beweglichen Ventilkörpers<B>8</B> führt. Am obern kugeligen Ende des Ventilkörpers<B>8</B> liegt ein Hebel<B>9</B> an, in dessen kerbartigem Einschnitt <B>10</B> ein Federteller<B>11</B> abgestützt ist.
Der Fe derteller<B>11</B> ist durch eine Feder 12 belastet, deren Vorspannung mittels einer Schraube<B>13</B> einstellbar ist. AnJem Hebel<B>9</B> liegt mit sei nem kugeligen Kopf noch ein zweiter beweg licher Ventilkörper 14 an, welcher in der dar gestellten Lage von seinem Ventilsitz<B>15</B> ab gehoben ist. Der Ventilkörper<B>8</B> dagegen sitzt in,der gezeichneten Lage unter der Wirkang o der Feder 12 auf seinem Ventilsitz<B>16</B> auf.
Die Feder 12 verschwenkt den Hebel<B>9</B> um den kugeligen Kopf,des Ventilkörpers<B>8</B> der art, dass sein in der Zeichnung rechts darge stelltes freies Ende an einer Rolle<B>17</B> eines Bedienungshebels oder #Stellgliedes <B>18</B> zur Anlage kommt, das um einen Drehzapfen<B>26</B> verschwenkbar ist. Die Vorspannung der Fe# der 12 ist derart bemessen, dass sie das mit dem Gewicht<B>19</B> entsprechend belastete Stell glied<B>18</B> in der dargestellten obern Endlage zu halten vermag, die -durch einen Anschlag <B>27</B> begrenzt ist.
An Stelle des Gewichtes<B>19</B> könnte auch eine andere Hilfskraft, z. B. Fe derkraft, treten. Der Zapfen<B>26</B> ist durch eine Schraube<B>28</B> einstellbar, so -dass durch diese der Ventilhub verstellbar ist. Die von der Kraft der Feder 12 und dem Stellglied<B>18</B> auf den Hebel<B>9</B> ausgeübten Drehmomente haben einander entgegengesetzte Drehrieh- tungen. Der aus der Flüssigkeitsleitung<B>6</B> auf den Kegel des Ventilkörpers<B>8</B> ausgeübte Flüs sigkeitsdruck ist in keinem Fallso gross, dass er von sich aus imstande wäre, durch An heben der Feder 12 die dargestellte Aus gangslage aufzuheben.
Von einer<B>-</B> in der Strömungsrichtung 20 der Druekflüssigkeit gesehen<B>-</B> hinter dem Ventilsit7 für den Körper<B>8</B> gelegenen Flüs sigkeitskammer 21 führt eine Verbindungs leitung 22 in eine Leitung<B>23,</B> welche in den Arbeitsraum 4 mündet. Eine oberhalb des Ventilsitzes<B>15</B> liegende Flüssigkeitskammer <B>30</B> ist mit einer Abflussleitung 24 verbunden. Die Leitung 22 mündet<B>-</B> in der Abflussrich- tung <B>25</B> gesehen<B>-</B> vor dem Ventilsitz<B>15</B> in die Leitung<B>23</B> ein.
Auf der Zeichnung ist der Arbeitskolben 2 in seiner äussersten Reehtslage dargestellt. Diese Endlage kommt,dadureh zustande, dass die bei<B>6</B> einströmende Flüssigkeit über die Leitung<B>5</B> in den Arbeitsraum<B>3</B> einfliessen kann, während der Arbeitsraum 4 über die Leitung<B>23</B> mit der Abflussleitung 24 ver bunden ist.
Das Stellglied<B>18</B> kann aus seiner ge zeichneten Stellung, die durch die Verbin dungslinie<B>33</B> der Achsmitten von Drehmpfen <B>26</B> und Rolle<B>17</B> gekennzeichnet ist, in der Pfeilrichtung<B>29</B> um seinen Drehzapfen<B>26</B> verschwenkt werden, wobei es den Hebel<B>9</B> abwärtsdrückt. Dieser führt dabei entgegen der Wirkung der Feder 12 eine Kippbewe gung um den kugeligen Kopf des Ventilkör pers<B>8</B> aus und drückt den Ventilkörper 14 auf seinen Sitz<B>15.</B>
Nachdem auf diese Weise beide Ventile<B>8,</B> <B>16</B> und 14,<B>15</B> geschlossen sind, kann sich der Hebel<B>9</B> nicht mehr um den kugeligen Kopf des Ventilkörpers<B>8</B> verschwenken, sondern er dreht sich n-Lmmehr um den kugeligen Kopf des jetzt feststehenden Ventilkörpers 14 und liebt den Federteller<B>11</B> entgegen der Wir kung der Feder 12 weiter an. Diesem An heben folgt unter dem Druck der durch die Leitung<B>7</B> einströmenden Flüssigkeit der Ven tilkörper<B>8,</B> und es strömt,die Druckflüssig- keit durch die Leitungen 22,<B>23</B> an dem ge schlossenen Ventil 14,<B>15</B> vorbei in den Ar beitsraum 4.
Dieser Fall tritt ein, wenn die Rolle<B>17</B> inder Winkellage 32,des Stellgliedes <B>18</B> ihre unterste Stellung erreicht hat. Das Stellglied<B>18</B> wird dann noch um ein kleines Stück weiterverschwenkt, bis es in seiner Stellung<B>35</B> an dem Anschlag<B>31</B> zur Anlage gekommen ist. Aus dieser Anlagestellung<B>35</B> kann die Feder 12 das Stellglied<B>18</B> nicht mehr zurückverschwenken, weil die Rolle<B>17</B> links von,der gestrielielt eingezeichneten Tot- punktlage <B>32</B> angelangt ist.
In der auf diese Weise gesicherten Lage des Stellgliedes<B>18</B> strömt die Flüssigkeit in den Arbeitsraum 4 ein und verschiebt den Arbeitskolben 2 nach links, weil jetzt seine rechte grössere Stirn- fläehe vom Flüssigkeitsdruck beaufschlagt ist. Es ist ersichtlich, dass bei der Verschwen- kung des Stellgliedes der Angriffspunkt -der Rolle<B>17</B> am II.ebel <B>9</B> in Längsrichtung des letzteren wandert.
Wenn man das Stellglied<B>18</B> aus seiner Anlagestellung <B>35</B> am Anschlag<B>31</B> zurück bewegt, so findet zunächst eine Kippbewe- gune <B>,</B> n<B>,</B> des Hebels<B>9</B> um den Kopf des Ventil körpers 14 statt, bis in der Stellung 34 beide Ventile<B>8, 16</B> und 14,<B>15</B> geschlossen sind. In dieser Sehliessstellun- kann keine Flüssigkeit <B>C</B> mehr in die Leitung<B>23</B> -und in den Raum 4 strömen. Die Bewegung des Arbeitskolbens 2 hört deshalb auf, wobei es gleichgültig ist, in weleher Zwisehenstellung sich,der Kolben be findet.
Feder 12 und Gewicht<B>19</B> sind derart bemessen, dass sie nicht in der Lage sind, in der ",enannten Zwischenstellung 34 eine Be- zn wegun- des Stellgliedes<B>18</B> einzuleiten.
Bewegt man das Stellglied<B>18</B> aus der ge nannten Zwischenlage 34 wieder in die dar gestellte Ausgangslage zurück, so kippt der Ilebel <B>9</B> von nun an nicht mehr um das obere Ende des Ventilkörpers 14, sondern um das obere Ende des Ventilkörpers<B>8.</B> Der Ventil körper 14 bewegt sich jetzt nach oben, und es strömt Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 4 über die Leitung<B>23</B> indie Ausflussleitung 24, während aus der Zuflussleitung <B>6</B> Flüssigkeit in den Arbeitsraum<B>3</B> gelangt. Es kommt also in diesem Fall eine Bewegung des Arbeits kolbens 2 nach rechts zustande.
Diese Bewegung setzt sich so lange fort, bis -der Kolben 2 in seine dargestellte Aus gangslage gekommen ist, sofern nicht das Stellglied<B>18</B> zuvor in der Pleilrichtung <B>29</B> verschwenkt wird, was bei seinem Eintreffen in der Zwischenlage 34 ein Anhalten der Kol benbewegung in der gerade vorhandenen Kolbenstellung und bei der Weiterbewegung des Hebels<B>18</B> bis zum Anschlag<B>31</B> eine Um kehr der Kolbenbewegung nach links be deutet.
Kurz zusammengefasst, kann man durch einfaches Betätigen des einzigen Stellgliedes <B>18,</B> dessen Drehzapf en<B>26</B> mit seiner Achse in einer Vertikalebene liegt, die zwischen den beiden Punkten verläuft, an denen sich die Rolle<B>17</B> in ihren beiden Endlagen am Hebel abstützt, folgendes erreichen: Jedes Verschwenken des Stellgliedes<B>18</B> in die Endlage<B>35</B> hat eine Bewegung des Ar beitskolbens 2 nach links und das Verschwen- ken in die Endlage<B>33</B> eine Bewegung des Ar beitskolbens 2 nach rechts zur Folge.
Diese Bewegungen dauern, ohne dass man sich wei ter darum zu kümmern braucht, so lange, bis entweder die entsprechende Kolbenendlage erreicht ist oder die Kolbenbewegung an einer beliebigen Zwischenstellung dadurch unter brochen wird, dass man das Stellglied<B>18</B> in einfacher Weise von Hand in dessen Zwi- sellenstellung 34 verschwenkt. Irgendeine wei tere Betätigung des Stellgliedes oder sein Festhalten von Hand in einer der drei Stel lungen<B>33,</B> 34,<B>35</B> ist nicht erforderlich, denn in den beiden Endlagen<B>33, 35</B> ist das Stell glied durch die am einen freien Ende des He bels<B>9</B> angreifende,
Feder 12 im Zusammen wirken mit dem am andern Hebelende angrei fenden Stellglied<B>18</B> und,den Anschlägen<B>27,</B> <B>31</B> gesichert, während zur Sicherung der Mittellage 34 die Hilfskraft<B>19</B> den übrigen Verstellkräften in besonders einf acher und vorteilhafter Weise das Gleichgewicht hält. Dabei kann das Stellglied mit geringster Be tätigungskraft verstellt werden, und es benö tigt einen Schaltweg, der durch Wahl ent- sprechender Abmessungen weit unter<B>900</B> für sämtliche Schaltbewegungen und gesicherte Stellungen gebracht werden kann.
Zu diesem Erfolg trägt die Verwendung des auf kugeligen Enden der als gerade Bol zen ausgebildeten Ventilkörper<B>8</B> und 14 auf liegenden Kipphebels <B>9</B> wesentlich bei. Fer ner ist es vorteilhaft, das, Einlassventil <B>8, 16</B> in der Nähe der Feder 12 unterzubringen.
Device for controlling a hydraulic working cylinder. The invention relates to a device for controlling a hydraulic working cylinder by means of two control valves in which the pressure fluid acts directly in the opening direction and a spring common to both valves acts on the movable valve body via a lever in the closing direction.
Known devices of this type have the disadvantage that after the actuation force has ceased, the lever returns to its starting position on the movable valve body under the permanent force of the pressure fluid. As a result, the initial control state is restored in an undesirable manner. If the spring engages between the two valves on the lever, the return to the starting position causes the working piston to stop immediately in the respective position.
If, on the other hand, the spring engages at a free end, a valve remains open, which moves the piston into one of its two end positions. However, this is not sufficient for the requirements that arise in practice.
Other known devices, in which the movable valve bodies of both valves are rigidly connected to one another, are constructed in such a way that the operating lever which has been brought into one of its end positions by hand remains so that the associated control state is also maintained . Accordingly, the working piston also remains in one or the other end position. The disadvantage here is that the working piston. cannot be stopped in any intermediate position.
The aim of the invention is to satisfy a need originating from practice to create the possibility that on the one hand the control is in each of its two end positions. persist and on the other hand the Kol ben can be stopped in any intermediate position, without the need for permanent action on operating organs in the respective situation. It is characterized in that a manually operated actuator at one free end, the spring at the other free end and the two movable valve bodies of the control valves in between attack the lever, secured by stops and the spring.
In a particularly expedient embodiment, the actuator is connected to an auxiliary force, preferably designed as a weight, in such a way that the fluid pressure, auxiliary force and the spring acting on a free lever end maintain equilibrium in such an intermediate position of the actuator in which both moving valve body take their closed position at the same time.
The lever P-in is useful, a rocker arm arranged in such a way that when the actuator is actuated from one end position to the other, it shifts its pivot point from the point of application on one valve body to the point of application on the other valve body.
The invention is described below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing.
<B> 1 </B> is a working cylinder and 2 is a working piston which can be reciprocated in it and which can, for example, be coupled to the table of a machine tool. The working space facing the smaller piston area is labeled <B> 3 </B> and the other working space is labeled 4. A line <B> 5 </B> which is connected to a pressurized inflow line <B> 6 </B> opens into the working space <B> 3 </B>. <B> 7 </B> is a line connected to lines <B> 5 </B> and <B> 6 </B>, which leads to the valve cone of a movable valve body <B> 8 </B>. A lever <B> 9 </B> rests on the upper spherical end of the valve body <B> 8 </B>, in whose notch-like incision <B> 10 </B> a spring plate <B> 11 </B> is supported is.
The spring plate <B> 11 </B> is loaded by a spring 12, the preload of which can be adjusted by means of a screw <B> 13 </B>. A second movable valve body 14 rests with its spherical head on each lever 9, which in the position shown is lifted from its valve seat 15. The valve body <B> 8 </B>, on the other hand, sits in the position shown below the action o of the spring 12 on its valve seat <B> 16 </B>.
The spring 12 pivots the lever <B> 9 </B> around the spherical head of the valve body <B> 8 </B> such that its free end, shown on the right in the drawing, is attached to a roller <B> 17 < / B> of an operating lever or #actuator <B> 18 </B> comes to rest, which is pivotable about a pivot <B> 26 </B>. The pretensioning of the Fe # of 12 is such that it is able to hold the actuator, which is correspondingly loaded with the weight 19, in the upper end position shown Stop <B> 27 </B> is limited.
Instead of the weight <B> 19 </B>, another assistant, e.g. B. Fe derkraft, kick. The pin <B> 26 </B> can be adjusted by a screw <B> 28 </B> so that the valve stroke can be adjusted by it. The torques exerted by the force of the spring 12 and the actuator <B> 18 </B> on the lever <B> 9 </B> have opposite directions of rotation. The liquid pressure exerted from the liquid line 6 on the cone of the valve body 8 is in no case so great that it would by itself be able to lift the spring 12 shown Cancel from the initial position.
A connecting line 22 leads into a fluid chamber 21 located <B> - </B> in the flow direction 20 of the pressurized fluid behind the valve seat 7 for the body <B> 8 </B> Line <B> 23 </B> which opens into the working space 4. A liquid chamber <B> 30 </B> located above the valve seat <B> 15 </B> is connected to a drain line 24. The line 22 opens <B> - </B> in the outflow direction <B> 25 </B> <B> - </B> in front of the valve seat <B> 15 </B> into the line <B > 23 </B> a.
In the drawing, the working piston 2 is shown in its outermost right-hand position. This end position comes about because the liquid flowing in at <B> 6 </B> can flow into the working space <B> 3 </B> via the line <B> 5 </B>, while the working space 4 over the line <B> 23 </B> is connected to the drain line 24.
The actuator <B> 18 </B> can be moved from its drawn position, which is indicated by the connecting line <B> 33 </B> of the axis centers of turning pins <B> 26 </B> and roller <B> 17 </ B> is pivoted in the arrow direction <B> 29 </B> about its pivot <B> 26 </B>, wherein it presses the lever <B> 9 </B> down. Against the action of the spring 12, the latter executes a tilting motion around the spherical head of the valve body 8 and presses the valve body 14 onto its seat 15
After both valves <B> 8, </B> <B> 16 </B> and 14, <B> 15 </B> are closed in this way, the lever <B> 9 </B> cannot move pivot more around the spherical head of the valve body <B> 8 </B>, but rather it rotates n-Lmmore around the spherical head of the now fixed valve body 14 and loves the spring plate <B> 11 </B> contrary to the action of the Spring 12 continues. This lifting is followed by the valve body <B> 8, </B> under the pressure of the liquid flowing in through the line 7, and the pressure fluid flows through the lines 22, 23 </B> past the closed valve 14, <B> 15 </B> into the working space 4.
This case occurs when the roller <B> 17 </B> in the angular position 32 of the actuator <B> 18 </B> has reached its lowest position. The actuator <B> 18 </B> is then pivoted a little further until it has come to rest in its position <B> 35 </B> on the stop <B> 31 </B>. From this contact position <B> 35 </B> the spring 12 can no longer pivot the actuator <B> 18 </B> back because the roller <B> 17 </B> to the left of the dead center position <B> 17 </B> drawn in with a stripe B> 32 </B> is reached.
In the position of the actuator <B> 18 </B> secured in this way, the liquid flows into the working chamber 4 and shifts the working piston 2 to the left, because the liquid pressure now acts on its larger right-hand face. It can be seen that when the actuator is pivoted, the point of application of the roller <B> 17 </B> on the second fog <B> 9 </B> moves in the longitudinal direction of the latter.
If the actuator <B> 18 </B> is moved back from its contact position <B> 35 </B> on the stop <B> 31 </B>, a tilting movement <B>, </ B is initially found > n <B>, </B> of the lever <B> 9 </B> around the head of the valve body 14 until both valves <B> 8, 16 </B> and 14, <are in position 34 B> 15 </B> are closed. In this closing position, no more liquid <B> C </B> can flow into line <B> 23 </B> and into space 4. The movement of the working piston 2 therefore stops, regardless of the position in which the piston is located.
Spring 12 and weight <B> 19 </B> are dimensioned such that they are not able to initiate a movement of the actuator <B> 18 </B> in the "mentioned intermediate position 34".
If the actuator <B> 18 </B> is moved from the mentioned intermediate position 34 back into the starting position shown, the ilebel <B> 9 </B> from now on no longer tilts around the upper end of the valve body 14 , but around the upper end of the valve body <B> 8. </B> The valve body 14 now moves upwards, and liquid flows out of the working space 4 via the line <B> 23 </B> into the outflow line 24, while from the inflow line <B> 6 </B> liquid enters the working space <B> 3 </B>. So it comes in this case, a movement of the working piston 2 to the right.
This movement continues until the piston 2 has reached its starting position as shown, unless the actuator 18 is pivoted in the Pleilrichtung 29 beforehand, which is the case in FIG its arrival in the intermediate position 34 a stopping of the piston movement in the piston position currently present and, when the lever <B> 18 </B> continues to move as far as the stop <B> 31 </B>, a reversal of the piston movement to the left .
Briefly summarized, by simply actuating the single actuator <B> 18 </B> whose pivot pin <B> 26 </B> lies with its axis in a vertical plane which runs between the two points at which the Roller <B> 17 </B> is supported in its two end positions on the lever, achieve the following: Each pivoting of the actuator <B> 18 </B> into the end position <B> 35 </B> causes a movement of the working piston 2 to the left and the pivoting into the end position <B> 33 </B> results in a movement of the working piston 2 to the right.
These movements last until either the corresponding piston end position is reached or the piston movement is interrupted at any intermediate position by moving the actuator <B> 18 </B> in simply pivoted by hand into its intermediate position 34. Any further actuation of the actuator or holding it by hand in one of the three positions <B> 33, </B> 34, <B> 35 </B> is not necessary, because in the two end positions <B> 33, 35 </B> is the actuator through the one acting on a free end of the lever <B> 9 </B>,
Spring 12 work in conjunction with the actuator <B> 18 </B> attacking the other end of the lever and the stops <B> 27, </B> <B> 31 </B>, while securing the central position 34 the assistant <B> 19 </B> keeps the other adjustment forces in balance in a particularly simple and advantageous manner. The actuator can be adjusted with the slightest actuation force, and it requires a switching path which, by choosing the appropriate dimensions, can be brought well below <B> 900 </B> for all switching movements and secured positions.
The use of the valve bodies <B> 8 </B> and 14 on the spherical ends of the valve bodies <B> 8 </B> and 14 lying on the rocker arm <B> 9 </B> on spherical ends contributes significantly to this success. It is also advantageous to accommodate the inlet valve 8, 16 in the vicinity of the spring 12.