DE1210290B - Hydrostatisches Getriebe fuer Wechselbewegungen - Google Patents

Hydrostatisches Getriebe fuer Wechselbewegungen

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DE1210290B DEW30437A DEW0030437A DE1210290B DE 1210290 B DE1210290 B DE 1210290B DE W30437 A DEW30437 A DE W30437A DE W0030437 A DEW0030437 A DE W0030437A DE 1210290 B DE1210290 B DE 1210290B
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Hydrel AG
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
F06h
Deutsche Kl.: 47 h -18
Nummer: 1210 290
Aktenzeichen: W 30437 XII/47 h
Anmeldetag: 29. Juli 1961
Auslegetag: 3. Februar 1966
Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisches Getriebe für Wechselbewegungen, insbesondere für lineare Wechselbewegungen bei Werkzeugmaschinen, bei dem der die Wechselbewegungen erzeugende hydraulische Motor mit einer Pumpe von regelbarer Fördermenge über eine Umsteuereinrichtung wechselseitig verbunden wird, die über einen aus einer Druckmittelhilfsquelle von konstanter Fördermenge gespeisten und durch einen Vorsteuerschieber gesteuerten Druckmittelhilfskreis betätigbar ist, wobei der Vorsteuerschieber in Abhängigkeit von Umsteuerimpulsen umgestellt wird, die bei Erreichen vorgewählter Umkehrpunkte eines an den Wechselbewegungen teilnehmenden Teils ausgelöst werden.
Derartige Getriebe sind bekannt. In vielen Anwendungsfällen ist es dabei erwünscht, die Vorschubgeschwindigkeit des hydraulischen Arbeitskolbens durch Änderung der Fördermenge der Pumpe den jeweiligen Arbeitsverhältnissen anzupassen. Häufig ist die Geschwindigkeit in den beiden Hubrichtungen unterschiedlich. Andererseits ist es notwendig, die Umsteuerung des Arbeitskolbens wenigstens an einem Hubende unabhängig von der jeweiligen Vorschubgeschwindigkeit so zu steuern, daß der Stillstand der an den Wechselbewegungen teilnehmenden Maschinenteile stets und sehr genau an der gleichen vorbestimmten Stelle erfolgt.
Bei den Getrieben der eingangs bezeichneten Gattung erfolgt die Auslösung des Umsteuerimpulses stets an der z. B. durch Einstellen eines Fühlers bestimmten gleichen Stelle des Hubweges, und zwar unabhängig von der jeweiligen Vorschubgeschwindigkeit des hydraulischen Arbeitskolbens. Um bei diesen Getrieben dennoch den Stillstand an der gleichen Stelle zu erreichen, muß sich die Verzögerung bzw. Wiederbeschleunigung des Arbeitskolbens während des Umschaltvorganges jeweils in Abhängigkeit von der gerade eingestellten normalen Arbeitsgeschwindigkeit des Arbeitskolbens ändern.
Diese Verhältnisse sind in Fig. A veranschaulicht, in der die Geschwindigkeit-Weg-Kurve des Arbeitskolbens im Bereich einer Umsteuerstelle dargestellt ist. Die Ordinate des Diagramms gibt die Geschwindigkeit ν und die Abszisse s den Hubweg des Arbeitskolbens wieder. So soll der angesteuerte Umsteuerpunkt sein, während bei S1 die Auslösung des Umsteuerimpulses erfolgt. Bei der Kurve I weist der Arbeitskolben die maximal zulässige Arbeitsgeschwindigkeit V1 auf. Bei Erreichen des Punktes^ erfolgt die Auslösung des Umsteuervorganges, so daß der Arbeitskolben mit konstanter Verzögerung gemäß der Linie la abgebremst wird, bis er im . Hydrostatisches Getriebe für Wechselbewegungen
Anmelder:
Hydrel A. G., Romanshorn (Schweiz)
Vertreter:
Dipl.-Ing. F. Thieleke, Dr.-Ing. R. Döring
und Dr. J. Fricke, Patentanwälte,
München 2, Josephspitalstr. 7
Als Erfinder benannt:
Fritz Wegerdt, Weingarten (Württ.)
Punkt S0 zum Stillstand kommt. Von hieraus erfolgt die Wiederbeschleunigung in umgekehrter Richtung. Bei der Kurve II ist angenommen, daß der Arbeitskolben die wesentlich geringere Arbeitsgeschwindigkeit v2 aufweist. Im Punkt S1 erfolgt auch in diesem Fall wieder die Auslösung des Umsteuerimpulses.
Damit auch bei dieser Arbeitsgeschwindigkeit der Arbeits-kolben im Punkt S0 zum Stillstand kommt,
muß die Verzögerung des Arbeitskolbens in diesem Fall wesentlich geringer sein als im Fall der Kurve I.
Verzichtet man auf die Ansteuerung eines ganz bestimmten Umkehrpunktes auf dem Hubweg, so kann man selbstverständlich die Verzögerung und Beschleunigung des Arbeitskolbens unabhängig von der jeweiligen Arbeitsgeschwindigkeit konstant wählen, wie dies in F i g. B bei den Kurven III und IV angedeutet ist. Man nimmt dabei in Kauf, daß bei unterschiedlicher Arbeitsgeschwindigkeit der Punkt, an dem der Arbeitskolben zur Ruhe kommt, bei jeder Arbeitsgeschwindigkeit an einer anderen Stelle des Hubweges liegt, wie durch die Umkehrpunkte S2 und S3 für die Kurven IV und III in F i g. 2 angedeutet ist.
Aus den Fi g. A und B erkennt man, daß man bei
den bekannten Getrieben der oben angegebenen Art entweder die Brems- und Beschleunigungskräfte für den Arbeitskolben und die von diesem angetriebenen Teile in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit ändern oder aber auf die Einhaltung stets ein und desselben Umkehrpunktes verzichten muß.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein hydrostatisches Getriebe dieser Art so weiterzubilden, daß unabhängig von der jeweiligen Vorschubgeschwindigkeit die Verzögerung bzw. Wiederbeschleunigung des Arbeitskolbens stets konstant ist, aber dennoch der
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Umkehφunkt der Wechselbewegung stets an der sen Kolben sich synchron mit dem Arbeitskolben gleichen Stelle des Hubweges bleibt und mit großer bewegt und die beiden gemeinsame Umschalteinrich-Genauigkeit angesteuert werden kann. tang betätigt. Es handelt sich hier also lediglich um Um die Aufgabe der Erfindung noch deutlicher eine Verlagerung der Auslösebefehlsstelle auf ein werden zu lassen, wird auf Fig. C verwiesen. In 5 anderes Element des Getriebes. Die Vorgänge, die dieser stellen die Kurven V und VI wieder Dia- sich nach dieser Befehlsgabe abspielen, werden hiergramme für die unterschiedlichen Arbeitsgeschwin- durch nicht beeinflußt. Schließlich ist es auch noch digkeiten V1 und v2 des Arbeitskolbens dar. S1 ist der bekannt, die Fühler, welche die Auslöseimpulse im Auslösepunkt für den Umsteuerimpuls, während S0 Zusammenwirken mit dem Arbeitskolben oder einem der angesteuerte unveränderliche Umkehrpunkt ist. io mit diesem bewegten Teil geben, fortzulassen und Um unabhängig von der jeweiligen Arbeitsgeschwin- die Auslösung durch ein elektrisches Zeitrelais zu digkeit den Arbeitskolben verzögern bzw. beschleu- bewirken, das bei Beginn des Arbeitshubes eingenigen zu können, ist es erforderlich, die konstante schaltet wird und nach Ablauf der eingestellten Zeit-Bewegung des Arbeitskolbens während seines nor- periode den Auslöseimpuls gibt. Auch hier hat das malen Hubes bei allen Arbeitsgeschwindigkeiten, die 15 Zeitrelais keinen Einfluß auf den Ablauf der nach geringer als die maximale Arbeitsgeschwindigkeit der Auslösung eintretenden Umsteuervorgänge. Die gemäß der Kurve V sind, über den Auslösepunkt S1 Verhältnisse sind bei dieser bekannten Anordnung hinaus so weit zu verlängern, bis der Arbeitskolben gerade besonders empfindlich gegen Änderungen der die konstante Verzögerungslinie Va erreicht hat. Für Vorschubgeschwindigkeit des Arbeitskolbens.
die Kurve VT ist dieser Punkt mit VIa bezeichnet. 20 Im Gegensatz zu den bekannten Getrieben dient Aus Fig. C ist ohne weiteres ersichtlich, daß eine beim Getriebe nach der Erfindung das Zeitrelais Verwirklichung eines nach dem dargestellten Dia- dazu, nach erfolgter Auslösung des Umsteuerimpulses gramm arbeitenden hydrostatischen Getriebes bei die Einwirkung dieses Impulses auf die Umsteuerallen Arbeitsgeschwindigkeiten, die kleiner als die einrichtung zu steuern, und zwar in Abhängigkeit maximal zulässige Arbeitsgeschwindigkeit gemäß der 25 von der jeweils gewählten Vorschubgeschwindigkeit Kurve V sind, einen erheblichen Arbeitsgewinn im mehr oder weniger zu verzögern. Die jeweilige För-Bereich der Umsteuerphase mit sich bringt. Für den dermenge der Arbeitsdruckmittelquelle bestimmt die Fall der Kurve VI ist in Fig. C der Arbeitsgewinn Arbeitsgeschwindigkeit des Arbeitskolbens. Eine Einin der zwischen den Punkten^ und S0 Hegenden stellung der Zeitkonstante umgekehrt proportional Umsteuerphase schraffiert dargestellt. 30 zur Fördermenge der Arbeitsdruckmittelquelle be-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst deutet also, daß die Zeitkonstante bei der maximalen
durch ein durch den Umsteuerimpuls einschaltbares Arbeitsgeschwindigkeit (Kurve V in Fig. C) gleich
Zeitrelais und einer jeweils umgekehrt zur Förder- Null ist, so daß unmittelbar nach Auslösen des Um-
menge der Pumpe einstellbaren (Verstelleinrich- Steuerimpulses am Punkt S1 die konstante Verzöge-
tungi?) Zeitkonstante. Diese bewirkt, daß die Verbin- 35 rung des Arbeitskolbens einsetzt, wie dies durch die
dung zwischen der Druckmittelhüfsquelle und der Linie V α angedeutet ist. Je Meiner die Arbeits-
Umsteuereinrichtung erst nach Ablauf der einge- geschwindigkeit ist, um so größer ist die Zeitkon-
stellten Verzögerungszeit des Zeitrelais freigegeben stante des Zeitrelais, so daß die Verzögerung immer
wird. Vorteilhafterweise weist dabei das Zeitrelais erst dann einsetzt, wenn die normale Arbeitskurve
ein hydraulisches Zeitwerk auf, wobei die Druck- 40 die konstante Verzögerungskurve Va schneidet (Punkt
mittelzufuhr zu dem Zeitwerk durch den Vorsteuer- VEa). Damit werden die oben aufgestellten Forde-
schieber gesteuert wird. rungen durch die Lehre der vorliegenden Erfindung
Die Verwendung von Zeitrelais, auch solchen mit erfüllt.
druckmittelgespeistem Zeitwerk, ist an sich bekannt. Die Verzögerungszeiten sind in der Regel sehr So ist es bei mittels kompressiblen Druckmittel speis- 45 kleine (unter einer Sekunde). Es hat sich daher als baren Getrieben für Schmiedehämmer bekannt, die besonders vorteilhaft erwiesen, wenn man ein Zeit-Auftreffwucht des Hammers auf das Werkstück da- relais mit hydraulischem Zeitwerk verwendet, wobei durch zu verändern, daß man die Dauer der Ein- die Draclanittelzufuhr zu dem Zeitwerk durch den wirkzeit des treibenden Druckmittels auf den Harn- Vorsteuerschieber gesteuert werden kann. Die Größe mer mittels eines elektrischen Zeitrelais ändert. Der 50 der Zeitkonstante des Zeitwerks kann auf zweierlei Umkehrpunkt und die Abbremsung des Hammers Weise beeinflußt werden; zunächst kann ein die werden hierbei jedoch ausschließlich durch das Auf- Länge des Zeithubes des hydraulischen Zeitwerks treffen des Hammers auf das Schmiedestück bestimmt. bestimmender Anschlag für die Ruhelage vorgesehen
In einem anderen Fall dient ein elektrisches Zeit- sein, der in Abhängigkeit von der Fördermenge der relais dazu, die Verweildauer des hydraulischen Ar- 55 Hauptpumpe verstellt werden kann. Auf der anderen beitskolbens an der Umkehrstelle zu bestimmen, und Seite kann man dafür Sorge tragen, daß die Speizwar, um bei einer Schmiedepresse den Preßdruck sung des Zeitwerks von einer weiteren Hilfspumpe bei Erreichen der Hubendstellung noch für eine vor- erfolgt, deren Fördermenge zu der jeweiligen Förderbestimmte Zeitspanne aufrechtzuerhalten. Auch hier menge der Hauptpumpe proportional ist. Beide Maßhat das Zeitrelais keinen Einfluß auf die Beschleu- 60 nahmen lassen sich einzeln oder vorteilhafterweise nigung und Verzögerung des Arbeitskolbens und auf gemeinsam anwenden.
die genaue Einhaltung eines vorbestimmten Umkehr- Das Zeitwerk kann nur einem der beiden Umkehrpunktes, punkte zugeordnet sein. In den Fällen, in denen auf
Bei einem anderen bekannten Getriebe werden die beiden Umkehrstellen eine genaue Steuerung erfor-Umsteuerimpulse nicht durch den Arbeitskolben 65 derlich ist, kann es zweckmäßig sein, beiden Umkehroder von diesem bewegte Teile ausgelöst. Vielmehr punkten des Arbeitskolbens jeweils ein Zeitrelais zuwird die Bewegung des Arbeitskolbens in einem zuordnen, wobei die Zeitkonstanten je nach der hydraulischen Taktgeberzylinder nachgebildet, des- unterschiedlichen Geschwindigkeit auf dem Arbeits-
und dem Leerhub des Arbeitskolbens verschieden sein können. Dabei erfolgt die Speisung der Zeitwerke beider Zeitrelais aus einer gemeinsamen Druckmittelquelle, und zwar gesteuert über den gemeinsamen Verteilerkolben.
Die Erfindung ist nachfolgend in Anwendung bei einem lineare Bewegungen ausführenden Schubkolbenmotor dargestellt. Es ist jedoch ohne weiteres ersichtlich, daß sie sich auch bei Hydromotoren mit umsteuerbarer Drehbewegung anwenden läßt. In den Zeichnungen sind für gleiche Teile jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
F i g. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines hydrostatischen Getriebes, bei dem die Lehre gemäß der Erfindung angewendet worden ist;
F i g. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der Kolben des Schubkolbenmotors mit Differentialwirkung arbeitet.
Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 zeigt einen hydrostatischen Motor in Form eines Schubkolbenmotors mit Arbeitskolben K1, mit beidseitig herausgeführten Kolbenstangen, die einen Tisch T mit Umsteuerschaltnocken T1, T2 bewegen, welche mit einem Impulsgeber G zusammenwirken.
Als Arbedtsdruckmittelquelle dient im dargestellten Beispiel eine stetig umsteuerbare hydrostatische PumpeAP, z.B. in Radialkolbenbauart. Derartige Pumpen sind bekannt und brauchen nicht beschrieben zu werden. Pumpe AP und Arbeitskolben K1 sind durch Hauptleitungen 1 und 2 verbunden. Als Umschalteinrichtung für die Pumpe dient ein Umsteuerschieber mit Umsteuerkolben Ks, dessen herausgeführte Kolbenstangen zur Einstellung der volumetrischen Leistung mit durch Einstellräder R1, R2 einstellbaren Anschlägen A1, A2 zusammenwirken.
Der Umsteuerschieber mit Umsteuerkolben K3 wird aus einer Zahnradpumpe ZP mit konstanter Fördermenge gespeist, deren Druckleitung 6 über einen Vorsteuerschieber mit Vorsteuerkolben K2 wahlweise mit den Speiseleitungen 7 und 8 verbindet. Der Vorsteuerschieber steuert ebenfalls den Abfluß des Drucköls aus den Leitungen 12 und 13 des Umsteuerschiebers in den Sumpf 0. Die Umschaltung des Vorsteuerkolbens K2 des Vorsteuerschiebers erfolgt über die Auslöseeinrichtung G1 auf elektrischem, hydraulischem oder, wie dargestellt, auf mechanischem Wege.
In beiden Speiseleitungen 7 und 8 des Umsteuerkolbens J^3 ist jeweils ein durch ein Zeitrelais gesteuerter Zeitkolben Z1, Z2 angeordnet, der die Druckmittelzufuhr zu dem Umsteuerkolben nach Ablauf des Zeitrelais freigibt. Im dargestellten Beispiel handelt es sich um Zeitrelais mit hydraulischem Zeitwerk. Das Zeitwerk weist jeweils einen Zeitkolben—Z1 und Z2 — auf, der durch eine Feder Fd1 bzw. Fd2 in seine Ruhelage vorgespannt ist. Diese Ruhelage wird jeweils durch einen Anschlag Sp1 und Sp2 bestimmt. Im dargestellten Beispiel findet sich der rechte Zeitkolben Z1 in Anlage an seinen Anschlag Sp1 und damit in Ausgangslage. Jeder Zeitkolben dient gleichzeitig als Ventilschieber und weist zu diesem Zweck eine Ringnut E1 bzw. E2 auf, die bei Erreichen der Endstellung W des Kolbens eine Verbindung zwischen der Speiseleitung 7 bzw. 8 und dem Umsteuerzylinder herstellt, wie dies für den Zeitkolben Z2 dargestellt ist. Die Laufzeit des Kolbens von seiner einstellbaren Ruhestellung bis zu seiner Endstellung, in der er die Verbindung freigibt, stellt die Zeitkonstante des Zeitrelais dar..
Zur zwangläufigen Verstellung der Zeitkonstante umgekehrt proportional mit der Verstellung der Fördermenge der Arbeitsdruckmittelquelle ist eine Getriebeverbindung zwischen dem Einstellwerk R1 bzw. R2 für die Anschläge A1 bzw. A2 des Umsteuer-
kolbens K3 und dem Einstellwerk für die Anschläge Sp1 bzw. Sp2 des Zeitwerks vorgesehen.
Es ist zweckmäßig, dafür Sorge zu tragen, daß die Speisung der Zeitwerke aus einer Druckmittelquelle erfolgt, deren Fördermenge sich proportional mit der Fördermenge der Hauptpumpe verändert. Zu diesem Zweck dient im dargestellten Beispiel zur Speisung der Zeitwerke eine hydrostatische Steuerpumpe SP mit stetig variabler Fördermenge, deren Fördermengenregler V unmittelbar mit dem Fördermengenregler der Hauptpumpe verbunden ist, so daß die Fördermengenverstellung beider Pumpen stets im gleichen Sinne und im gleichen Ausmaß erfolgt. Um zu gewährleisten, daß diese Steuerpumpe SP stets in die gleiche Druckmittelleirung 3 fördert, ist zwischen den beiden Ausgängen der Pumpe ein Schwimmkolben S mit zugehörigen Rückschlagventilen angeordnet.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei maximaler Förderleistung der Hauptpumpe AP die zugehörigen Anschläge Sp1 bzw. Sp2 der Zeitwerke so weit in dem Zylinderraum eingeschoben sind, daß sich die Zeitkolben Z1 bzw Z2 im Anschlag an ihre Endstellung W befinden. In dieser Stellung besteht nicht nur eine freie Verbindung zwischen der Zahnradpumpe ZP und dem Umsteuerkolben K3, sondern es kann auch das von der Steuerpumpe SP gelieferte Druckmittel frei durch von dem Zeitkolben freigegebene Ablauföffnungen abströmen, so daß die Pumpe ohne Druck arbeitet.
In der dargestellten Phase des hydraulischen Getriebes bewegt sich der Arbeitskolben K1 mit konstanter Geschwindigkeit nach rechts. Der Zeitkolben Z2 hält die Verbindung zu dem Umsteuerkolben über die Leitung 10 aufrecht, so daß der Umsteuerkolben K3 in seiner rechten Stellung gehalten wird. Sobald der Anschlag T1 den Impulsgeber G betätigt, wird der Vorsteuerkolben K2 aus der dargestellten in seine andere Stellung umgeschaltet. Dabei werden die Leitung 8 über Leitung 12 mit dem Sumpf 0 und die Leitung 7 mit der Druckleitung 6 verbunden. Die Verbindung zwischen Leitung 7 und Leitung 9 ist jedoch noch durch den Zeitkolben Z1 gesperrt, so daß sich der Arbeitskolben K1 mit konstanter Geschwindigkeit weiter in der bisherigen Hubrichtung bewegt. Mit der Umschaltung des Kolbens K2 des Vorsteuerschiebers wird auch die Leitung 4 für den Zeitkolben Z1 mit der Druckleitung 3 der Steuerpumpe SP verbunden. Damit beginnt das Zeitwerk zu laufen, indem sich der Zylmderraum vor der Kolbenfläche des Zeitkolbens Z1 mit Druckmittel über die Leitung 4 füllt. Nach Ablauf der Zeitkonstante, d. h. sobald der Kolben Z1 den festen Anschlag W erreicht, wird die Verbindung zwischen den Leitungen 7 und 9 durch die Ringnut E1 freigegeben, während die Druckleitung 4 mit dem Abfluß verbunden wird. In diesem Augenblick beginnt der Umsteuerkolben K3 die Hauptpumpe umzusteuern, wobei der Arbeitskolben K1 mit konstanter Verzögerung
abgebremst wird. Sobald der Urasteuerkolben seine Mittellage erreicht hat, hat der Arbeitskolben K1 den gewünschten Umsteuerpunkt erreicht. Bei einer weiteren .Bewegung des Umsteuerkolbens K3 nimmt die Leistung der Hauptpumpe zu und ergibt sich eine konstante Beschleunigung des Arbeitskolbens K1 bis auf den durch den Anschlag A2 bestimmten konstanten Geschwindigkeitswert. Durch die Anschläge A2 bzw. A1 wird neben der Leistung der Hauptpumpe zugleich auch die Arbeitsleistung der Steuerpumpe bestimmt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Kolbenstange des Kolbens K10 des Schubkolbenmotors einseitig nach außen geführt und bewegt sich aufrecht. Die während der beiden Hübe wirksamen Arbeitsflächen des Kolbens haben unterschiedliche Größe.
Im dargestellten Beispiel soll der eigentliche Arbeitshub nach unten gerichtet sein, wie dies durch den Pfeil angedeutet ist. Um den Rückhub mit erhöhter Geschwindigkeit durchführen zu können, ist in dem Kolben Z10 ein Rückschlagventil RV1 vorgesehen, das sich in Richtung zu der kleineren Kolbenfläche F1 öffnen kann. Hierdurch wird gewährleistet, daß bei Beaufschlagung der größeren Kolbenfläche F2 durch das in der Druckleitung 2 strömende Arbeitsmittel die beiden Kolbenseiten durch das Rückschlagventil RV1 in Verbindung stehen, so daß nur eine Fläche von der Querschnittsabmessung des Stößels des Kolbens während des Rückhubes wirksam ist. Eine derartige Ventilverbindung kann auch außerhalb des Arbeitskolbens unmittelbar zwischen den beiden Leitungen 1 und 2 vorgesehen sein.
Der Kolben Z des Zeitrelais, Umsteuerkolben K3, Vorsteuerkolben K2 und Hauptpumpe AP arbeiten im wesentlichen in gleicher Weisre zusammen wie bei dem Getriebe nach Fig. 1 mit dem Unterschied, daß das Zeitrelais nur bei der Umsteuerung am Ende des Arbeitshubes wirksam ist.
Im vorliegenden Beispiel kann zur Speisung des Zeitrelais auf eine besondere Hilfsdruckmittelquelle verzichtet werden. Es wird vielmehr die Überschußmenge der während des Arbeitshubes durch die Leitung 2 aus dem Arbeitszylinder austretenden Druckflüssigkeit zur Speisung des Zeitrelais verwendet. Während des normalen Arbeitshubes wird diese über Rückschlagventil RV1, Leitung 3, Leitung 4 im Zylinder des Vorschubkolbens Z4 in den Sumpf 0 gefördert. Da sich der Arbeitskolben K10 des Schubkolbenmotors bei allen Arbeitsgeschwindigkeiten, die niedriger als die Maximalgeschwindigkeiten sind, stets über den AuslösepunktS1 (s. Fig. A bis C) des Umsteuerimpulses hinaus mit konstanter Geschwindigkeit weiterbewegt, steht auch nach Umschalten des Vorsteuerkolbens K2 aus der dargestellten in die andere Stellung noch genügend überschüssiges Drucköl in der Leitung 2 zur Verfugung. Dieses Öl wird nach Umschaltung des Vorsteuerkolbens Z2 über das Rückschlagventil RV1, die Leitung 3 und die Leitung S in das Zeitrelais mit dem Zeitkolben Z gefördert, um diesen in Gang zu setzen. Um sicherzustellen, daß beim Durchgang durch die Null-Lage die Pumpe noch genügend ansaugen kann und eine stetige Wiederbeschleunigung des Arbeitskolbens gewährleistet, wird in dieser Stellung das überschüssige Öl in dem Vorschubkolben Z4 der Hauptpumpe AP zusätzlich zugeführt, und zwar dadurch, daß bei Umschaltung des. Vorsteuerkolbens K2 die Leitung 4 mit der Ansaugleitung 13 in Verbindung gebracht wird.
Da in dem dargestellten Beispiel der Rückhub des Arbeitskolbens mit erhöhter Geschwindigkeit erfolgt, ist eine besondere Maßnahme vorgesehen, um die Beschleunigung des Arbeitskolbens auf die erhöhte Geschwindigkeit auf den gleichen Wert zu beschränken, der auch für die übrigen Beschleunigungen und Verzögerungen vorgesehen ist (Linie Va in Fig. C).
ίο Diese Maßnahmen bestehen darin, daß die auf die linke Seite des Umsteuerkolbens K3 führende Druckleitung an einer Stelle 11 des Umsteuerzylinders mündet, die der Stellung der Unken Seite des Kolbens K3 in der Null-Lage der Hauptpumpe ent-
spricht. Zu dieser Leitung ist eine Überbrückungsleitung vorgesehen, die am Ende des Zylinders bei 12 in diesen einmündet und die eine Drossel Dr aufweist, welche die Beschleunigung bzw. Verzögerung des Umsteuerkolbens K3 bei seiner Bewegung im
Unken Teil des Zylinders auf den gewünschten Wert begrenzt.
Im übrigen ist die Arbeitsweise der Anordnung gemäß F i g. 2 im wesentlichen die gleiche wie die der Anordnung gemäß F i g. 1, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigt.
Die Erfindung ist mit dem gleichen Vorteil auch in den Fällen anwendbar, bei denen die Hauptpumpe nicht über Null umgesteuert wird, sondern als Umsteuereinrichtung ein Umsteuerschieber dient, der zwischen Pumpe und Arbeitsmotor angeordnet ist und in seinen beiden Schieberstellungen die Pumpenleitungen abwechselnd mit der einen oder anderen Kolbenseite verbindet. In diesen Fällen steuert das Zeitrelais den Druckmittelkreis, der den Umsteuerschieber betätigt.

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Hydrostatisches Getriebe für Wechselbewegungen, insbesondere für lineare Wechselbewegungen bei Werkzeugmaschinen, bei dem der die Wechselbewegungen erzeugende hydraulische Motor mit einer Pumpe von regelbarer Fördermenge über eine Umsteuereinrichtung wechselseitig verbunden wird, die über einen aus einer Druckmittelhilfsquelle von konstanter Fördermenge gespeisten und durch einen Vorsteuerschieber gesteuerten Druckmittelhilfskreis betätigbar ist, wobei der Vorsteuerschieber in Abhängigkeit von Umsteuerimpulsen umgestellt wird, die bei Erreichen vorgewählter Umkehrpunkte eines an den Wechselbewegungen teilnehmenden Teils ausgelöst werden, gekennzeichnet durch ein durch den Umsteuerimpuls einschaltbares Zeitrelais mit Zeitkolben (Z1, Z2 bzw. Z)
55, und einer jeweils umgekehrt zur Fördermenge der Pumpe vermittels einer Verstelleinrichtung (R) einstellbaren Zeitkonstante, die bewirkt, daß die Verbindung zwischen der Druckmittelhilfsquelle (ZP) und der Umsteuereinrichtung (K3) erst nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit des Zeitrelais freigegeben wird.
2. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitrelais einen in die Verbindung zwischen Vorsteuerschieber · mit, Vorsteuerkolben (K2) und Umsteuereinrichtung mit Umsteuerkolben (K3) eingeschalteten Zeitkolben (Z) steuert, der diese Verbindung normalerweise absperrt.
3. Hydrostatisches Getriebe nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitrelais ein hydraulisches Zeitwerk aufweist und die Druckmittelzufuhr zu dem Zeitwerk durch den Vorsteuerkolben (K2) gesteuert wird.
4. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Zeitrelais einen in einem kalibrierten Zylinder verschiebbaren Zeitkolben (Z1, Z2 bzw. Z) aufweist, der in Richtung seiner Ruhestellung durch eine Feder (Fd1, Fd2) vorgespannt und in der entgegengesetzten Richtung hydraulisch beaufschlagbar ist und zugleich als zeitabhängig arbeitender Ventilschieber für die Verbindung zwischen der Umsteuereinrichtung mit Umsteuerkolben (K3) und dem Vorsteuerschieber mit Vorsteuerkolben (K2) dient.
5. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruhestellung der Zeitkolben (Z1, Z2) durch einen mit der Ein-Stellung der Fördermenge der Hauptpumpe (AP) verstellbaren Anschlag (Sp1, Sp2) bestimmt ist.
6. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Steuerpumpe (5P) zur Speisung des hydraulischen Zeitwerks, deren Fördermenge proportional zu der jeweiligen Fördermenge der Hauptpumpe (AP) einstellbar ist (Fig. 4).
7. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 6, bei der als Arbeitsdruckmittelquelle eine hydrostatische stetig umsteuerbare Pumpe und als Umsteuereinrichtung ein hydraulischer Umsteuerkolben mit einstellbaren Endstellungen dient, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung des hydraulischen Zeitwerks ebenfalls eine stetig umsteuerbare hydrostatische Steuerpumpe (SP) dient, deren Fördermengenregler (F) mit dem Umsteuerkolben (K3) der Hauptpumpe (AP) gekuppelt ist.
8. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Umkehrpunkten des hydraulischen Arbeitsmotors (K1) jeweils ein hydraulisches Zeitrelais mit Zeitkolben (Z1, Z2) zugeordnet ist und die Speisung der Zeitwerke beider Zeitrelais aus einer gemeinsamen Druckmittelquelle — Speisepumpe (Sp) — erfolgt und über den gemeinsamen Vorsteuerkolben (Z2) gesteuert wird.
9. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 6 mit einem lineare Bewegungen ausführenden Arbeitskolben, dessen beide wechselweise wirksamen Kolbenflächen durch einseitige Herausführung der Kolbenstange aus dem Arbeitszylinder unterschiedliche Abmessungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung des hydraulischen Zeitrelais mit dem Zeitkolben (Z) die bei Beaufschlagung der kleineren Arbeitskolbenfläche während des Arbeitshubes überschüssige Menge des von der anderen Seite des Kolbens (Z10) des Schubkolbenmotors abfließenden Drucköls dient (Fig. 5 und 6).
10. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seiten des Kolbens (K10) des Schubkolbenmotors über ein sich nur zur kleineren Kolbenseite öffnendes Rückschlagventil (RV1) während des Rückhubes in Verbindung stehen.
11. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 9 oder 10, bei dem als Umsteuereinrichtung für die Arbeitsdruckmittelquelle ein Umsteuerkolben mit durch verstellbare Anschläge begrenzten Endstellungen dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung zwischen der Pumpe konstanter Fördermenge (ZP) und der beim Umschalten vom Rückhub zum Arbeitshub wirksamen Fläche des Umsteuerkolbens (K3) an einer Stelle (11) in den Umsteuerzylinder mündet, die etwa der Stellung der zugehörigen Kolbenfläche in der Mittelstellung des Umsteuerkolbens entspricht, und daß diese Verbindungsleitung eine im Bereich der Kolbenendstellung in den Zylinder des Umsteuerkolbens mündende Überbrükkungsleitung (12) mit einer vorbestimmten Drossel (Dr) aufweist (F i g. 5).
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 850 838, 896 003;
USA.-Patentschriften Nr. 2250705, 2304131,
341.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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