DE1300329B

DE1300329B - Hydraulischer Vibrationsantrieb

Info

Publication number: DE1300329B
Application number: DE1967M0072439
Authority: DE
Inventors: Hilbrands Jan Willem
Original assignee: Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Priority date: 1967-01-17
Filing date: 1967-01-17
Publication date: 1969-07-31

Description

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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Vibra- _: daß der Betätigungsdruckraum des Steuerventils über

tionsantrieb mit einem Schubkolbentrieb und einem eine Drossel mit der Kolbenseite des Arbeitszylinders

Umsteuerkolbenventil, das hydraulisch gegen eine verbunden ist, daß zwischen der Drossel und dem

Federbelastung umsteuerbar ist und bei dem die KoI- Betätigungsdruckraum ein Druckspeicher vorgesehen

benseite des Arbeitszylinders über das Steuerventil 5 ist und daß die den Steuerkolben belastende Feder

abwechselnd mit der Druckölquelle und dem druck- eine degressive Kennlinie hat.

losen Rücklauf verbunden ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung bietet insbeson-

Es ist bereits ein hydraulischer Antrieb für hin- dere den Vorteil, daß der Antrieb keiner steuernder und hergehende Messer an Mähmaschinen bekannt, Eingriffe von außen bedarf und auch nach einem bei dem gegen Ende eines Hubes durch Eintauchen io eventuellen Anhalten auf Grund eines Hindernisses des Arbeitskolbens in das Zylinderende nach Über- . sofort wieder nach Beseitigung des Hindernisses zu fahren einer Ringnut die verbleibende Flüssigkeit arbeiten beginnt. Weiterhin ist die vorteilhafte Mögkomprimiert und damit ein Druckimpuls erzeugt wird, lichkeit gegeben, daß der Antrieb mit konstanter mit dem ein angeschlossener Steuerschieber in seine Lastaufbringung arbeitet. Bei dem bekannten hydrauentgegengesetzte Stellung bewegt werden soll. Die aus 15 lischen Antrieb nach der deutschen Auslegeschrift dem Zylinderende durch den Arbeitskolben ver- 1123 154 handelt es sich um einen Antrieb mit kondrängte Flüssigkeit wird dabei gleichzeitig einem stantem Hub, so daß es nicht möglich ist, diesen Druckspeicher zugeführt, der eine Druckspitze auf- Antrieb mit konstanter Kraft zu fahren. Der bekannte nehmen soll. An dem anderen Ende des Arbeits- Schlaghammer nach der deutschen Auslegeschrift Zylinders ist ebenfalls ein gleichartiger Druckspeicher 20 1136 860 kann ebenfalls nicht mit konstanter Kraft angeschlossen, der bei dem vorhergehenden Hub des gefahren werden, da hier die Amplitude und Kraft Kolbens voll aufgeladen wurde und auf die gegenüber- entsprechend den Arbeitsbedingungen veränderlich liegende Stirnseite des Steuerschiebers wirkt. Das hier sind. Demgegenüber ist bei der erfindungsgemäßen beschriebene System arbeitet offensichtlich nur, wenn Ausbildung sichergestellt, daß der Antrieb jeweils umdie durch den Antrieb beschleunigte Masse groß ist, 35 schaltet, wenn eine vorbestimmte Kraft erreicht ist, da nur durch einen steilen Druckanstieg in der zur und es ist gleichzeitig sichergestellt, daß das Steuer-Steuerkammer des Umsteuerventils führenden Leitung ventil auch voll umschaltet.

sichergestellt werden kann, daß der Steuerschieber Vorzugsweise ist die Stangenseite des Arbeitskolauch tatsächlich über die schneidende Stellung hin- bens mit einem Druck beaufschlagt, der niedriger ist aus in seine gegenüberliegende Endlage befördert 30 als der Arbeitsdruck auf der Kolbenseite,
wird. Eine Verschmutzung innerhalb des Steuer- Zweckmäßig ist in den Anschluß zur Stangenseite Schiebergehäuses oder ein plötzliches Stehenbleiben des Arbeitskolbens ein Druckspeicher eingeschaltet, der Mähmaschinenmesser durch ein Hindernis kann Unterschiedliche Arbeitszeiten für den Arbeitshub dazu führen, daß der Steuerschieber nicht mehr um- und den Rückhub können dadurch erreicht werden, schaltet und der Antrieb somit stehenbleibt. Dieser 35 daß der Drossel eine zweite Drossel parallel geschaltet bekannte Antrieb kann dann nach einem Stehenblei- ist und daß den Drosseln jeweils ein Rückschlagben nicht ohne Eingriff von außen wieder in Gang ventil zugeordnet ist, wobei die beiden Rückschlaggesetzt werden, insbesondere wenn der Steuerschieber ventile jeweils einen entgegengesetzten Durchlaßsinn sich in der schneidenden Stellung befindet (deutsche haben.
Auslegeschrift 1 123 154). 40 Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Aus-

Es ist auch bereits ein Schlaghammer bekannt, der führungsbeispiel veranschaulicht,

einen von einer hydraulischen Druckquelle aus an- Als leistungsabgebende Einheit ist ein Schubkol-

getriebenen in einem Zylinder frei fliegend angeord- bentrieb 2 mit dem Arbeitskolben 4 und dem Zylin-

neten Stufenschlagkolben aufweist, dessen Steuerung dergehäuse 6 vorgesehen. Die Leistung wird über die

durch eine Ventilspindel erfolgt, die über Federn 45 Kolbenstange 8 abgegeben. Der Schubkolben hat

elastisch mit dem Schlagkolben verbunden ist. Bei einen Zylinderraum 10 an der Stangenseite und einen

diesem bekannten Antrieb ist der Arbeitskolben auf Zylinderraum 12 auf der Kolbenseite,

seiner einen Seite ständig mit Druck beaufschlagt, Als Druckölquelle ist eine Pumpe 14 vorgesehen,

während er auf der anderen Seite abwechselnd mit der ein Überdruckventil 16 riachgeschaltet ist. An der

der Druckölzufuhr und der Rückölleitung unter der 50 Pumpenausgangsleitung ist weiter ein Druckspeicher

Steuerung der Ventilspindel verbunden wird. Dieser 18 angeschlossen. Mit der Pumpenausgangsleitung

bekannte Antrieb arbeitet somit nur bei Frequenzen, steht über ein einstellbares Druckminderventil 20 mit

die über der Eigenfrequenz des Massenfedersystems nachgeschältetem Rückschlagventil 22 eine Verbin-

Iiegt, das aus der Ventilspindel und den Federn be- dungsleitung 24 zum Zylinderraum 10 in Verbindung,

steht. Außerdem nimmt dieser bekannte hydraulische 55 An die Leitung 24 ist weiter ein Überdruckventil 26

Antrieb eine neutrale Lage ein, wenn er nicht be- und ein Druckspeicher 28 angeschlossen,

lastet ist, d. h., in diesem Fall steht der Antrieb still Für die Steuerung des Schubkolbentriebes ist ein

und kann erst wieder durch Einwirkung von außen Umschaltventil 30 vorgesehen, das mit einem An-

in Betrieb gesetzt werden (deutsche Auslegeschrift Schluß 32 mit der Pumpenausgangsleitung 15 verbun-

1 136 860). 60 den ist, weiter eine Verbindungsleitung 34 zum KoI-

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen benraum 12 und eine Rücklaufleitung 36 aufweist. Antrieb zu schaffen, der automatisch mit Arbeits- Der Steuerkolben 38 des Steuerventils 30 ist durch frequenzen größer als 1 Hz bis zu einigen ... zig Hz eine Feder 40 belastet, die eine degressive Kennlinie arbeiten kann und der selbsttätig in sich gesteuert ist. aufweist und den Kolben in die Offenstellung (Druck-Derartige Antriebe werden beispielsweise als Rüttel- 65 öldurchlauf) zu drängen sucht. Auf der gegenüberantriebe, Antriebe für Ermüdungsmaschinen u. dgl. liegenden Seite ist ein Betätigungsdruckraum 42 vorbenötigt, gesehen, der über eine Leitung 44 mit der Leitung 34

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, in Verbindung steht. In die Leitung 44 ist eine ein-

stellbare Drossel 46 eingeschaltet. Zwischen der Drossel 46 und dem Betätigungsdruckraum 42 ist an die Leitung 44 weiter ein Speicher 48 angeschlossen.

Klammert man bei der folgenden Betrachtung die Ventilkombination 50, 52 und 54 in dem Schaltschema aus (strichpunktiert eingekreist), so arbeitet der beschriebene Antrieb wie folgt:

In der dargestellten Schaltstellung gelangt Drucköl aus der Leitung 32 in die Leitung 34 und von dort in den Zylinderraum 12. Der Kolben bewegt sich also nach links. Gleichzeitig baut sich über die Leitung 44 mit einer durch die Drossel 46 vorgegebenen Verzögerung in dem Betätigungsdruckraum 42 ein Druck auf. Sobald dieser Druck die Vorspannung der Feder 40 überschreitet, wird wegen der degressiven Kennlinie der Feder 40 der Steuerkolben 38 schlagartig nach rechts bewegt, wobei das benötigte öl durch den Speicher 48 zur Verfügung gestellt wird. Nach dieser Umschaltung läuft das Öl aus dem Zylinderraum 12 über die Leitung 34 in die Rücklaufleitung 36 ab.

Gleichzeitig wird der Kolben 4 durch den Druck in dem Zylinderraum 10, gegebenenfalls durch die Last, nach rechts bewegt. Da hierfür ein geringerer Druck erforderlich ist als für die Bewegung des Kolbens gegen die Last, kann der Druck auf dieser Seite wesentlich kleiner gehalten werden. Der Druck wird durch das Druckminderventil 20 eingestellt und die benötigte ölmenge durch den Speicher 28 zur Verfügung gestellt.

Da die Leitung 34 jetzt drucklos ist, wird mittels der Feder 40 mit steigender Kraft das Öl aus dem Zylinderraum 42 über die Drossel 46 gedrückt, sobald der Speicher 48 entleert ist. Die durch den Speicher 48 und die Drossel 46 gegebene Zeitverzögerung ermöglicht es, daß der Arbeitskolben seine Ausgangslage erreicht, bevor der Steuerkolben 38 wieder umgeschaltet wird.

Die Frequenz des Antriebes wird durch Einstellung der Drossel 46 gesteuert.

Es ist auch möglich, für den Arbeitshub und den Rückhub unterschiedliche Zeiten vorzusehen. Zu diesem Zweck kann der Drossel 46 eine zweite Drossel 50 parallel geschaltet werden. Durch Einbau von Rückschlagventilen 52/54 sind die beiden Drosseln 46/50 jeweils nur in einer Richtung durchströmbar. Durch Einstellung der Drossel 46 kann somit die Zeitdauer des Arbeitshubes und durch Einstellung der Drossel 50 die Zeitdauer des Rückhubes bestimmt werden.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Steuerventil von dem Antrieb getrennt dargestellt. In der Praxis ist zweckmäßig das Steuerventil unmittelbar am Arbeitszylinder anzubringen. Es kann beispielsweise aus einem Stück mit dem kolbenseitigen Deckel des Arbeitszylinders bestehen. In dem so gebildeten Gehäuse können auch die Drosseln 46,50 und die Rückschlagventile 52, 54 untergebracht werden. Der Antrieb benötigt dann vier Anschlußleitungen, nämlich die Druckleitungen 24 und 32, die Rückölleitung 36 und einen Anschluß für den Druckspeicher 48.

Falls der Zylinderraum 10 von der Stangenseite mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt wird, werden nur drei Anschlußleitungen benötigt.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Vibrationsantrieb mit einem ao Schubkolbentrieb und einem Umsteuerkolbenventil, das hydraulisch gegen eine Federbelastung umsteuerbar ist und bei dem die Kolbenseite des Arbeitszylinders über das Steuerventil abwechselnd mit der Druckölquelle und dem drucklosen

as Rücklauf verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsdruckraum (42) des Umsteuerventils (30) über eine Drossel (46) mit der Kolbenseite (12) des Arbeitszylinders (2) verbunden ist, daß zwischen der Drossel und dem Betätigungsdruckraum ein Druckspeicher (48) vorgesehen ist und daß die den Steuerkolben (38) belastende Feder (40) eine degressive Kennlinie hat.

2. Hydraulischer Vibrationsantrieb nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangenseite (10) des Arbeitszylinders (2) mit einem Druck beaufschlagt ist, der niedriger ist als der Arbeitsdruck auf der Kolbenseite (12).

3. Hydraulischer Vibrationsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Anschluß zur Stangenseite (10) des Arbeitszylinders (2) ein Druckspeicher (28) eingeschaltet ist.

4. Hydraulischer Vibrationsantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drossel (46) eine zweite Drossel (54) parallel geschaltet ist und daß den Drosseln jeweils ein Rückschlagventil (52,54) zugeordnet ist, wobei die beiden Rückschlagventile jeweils einen entgegengesetzten Druchlaßsinn haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen