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Hydraulische Steueranlage für hydraulisch angetriebene Maschinen
Die
Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranlage für hydraulisch angetriebene Maschinen
mit mindestens einem do7peltlvirkenden Zylinder, welche einen von einem beweglichen
Maschinenteil direkt oder indirekt betatigbaren, elektrischen Endschalter aufweist.
Der Endschalter hat die Aufgabe, das Erreichen einer Endstellung des beweglichen
tlaschinenteiles zu signalisieren. Das Signal kann beispielweise dazu benutzt werden,
ein den doppeltwirkenden Zylinder zugeordnetes Wegeventil zu steuern und damit die
hydraulisch angetriebene rlaschine umzusteuern oder stillzusetzen.
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Bei bekannten Steueranlagen für Sondermaschinen oder in Transferstraßen
einbezogene Maschinen können sich elektrische Endschalter im Spritzwasser- oder
Snänebereich befinden. Den elektrischen und mechanischen (Späne, Kondenswasser)
und gegebenenfalls chemischen Angriffen (Korrosion) halten die Endschalter auf die
Dauer aber nicht Stand. Es sind häufig Ausfälle festzustellen und infolgedessen
Wartungsarbeiten erforderlich. Die im Durchschnitt erreichte Lebensdauer ist ungenügend.
Es ist daher versucht worden, die elektrischen Endschalter aus den gefrEhrdeten
Bereichen zu entfernen.
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Das ist nur möglich, wenn für eine Fernbetätigung der Endschalter
gesorgt ist. Die Verwendung eines zwischen dem elektrischen Endschalter und dem
ihn betätigenden beweglichen Maschinenteil angeordneten Gestänges ist zwar im Hinblick
auf die Wartungsfreiheit und Lebensdauer des Endschalters befriedigend, erfordert
jedoch einen erheblichen Aufwand bezüglich Betätigungsorganen und Steuerleitungen
mit Umlenkungen, zusätzlicher Durchführungen, Abdeckungen usw. Es sind auch Steueranlagen
bekannt, hei denen elektrische Endschalter mit Hilfe einer zwischen den Endschalter
und das ihn betätigende bewegliche Slaschinenteil geschalteten, mit Kugeln gefüllten
Rohrleitung fernbetätigt werden. Abgesehen von den Reibungsverlusten bei der r3bertragung
von Bewegungen mittels Kugeln in einem Rohr und des beträchlichen Aufwandes arbeitet
diese bekannte Steueranlage nicht sicher genug, weil eine im praktischen Betrieb
leicht mögliche Verformung der Rohrleitung, die zu einer Querschnittsverengung führt,
die Kugelsäule an einer Bewegungsübertragung hindert.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische
Steueranlage für hydraulisch angetriebene Maschinen mit mindestens einem doppeltwirkenden
Zylinder, welche einen von einem beweglichen Maschinenteil direkt oder indirekt
betatigten elektrischen Endschalter aufweist, zu schaffen, welche wartungsarm ist
und zur sicheren Fernbetätigung des Endschalters einen verhältnismäßig geringen
baulichen Aufwand erfordert.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Druckschalter
als Endschalter und ein zwischen den Druckschalter und die eine Arbeitsleitung des
doppeltwirkenden Zylinders geschaltetes Ventil, das durch die auf sein sperrendes
Teil wirkende Druckkraft schließt und dessen sperrendes Teil zum öffnen vom Maschinenteil
direkt oder indirekt mechanisch betätigbar ist. Der Druckschalter wird außerhalb
des gefährdeten Bereiches angebracht, während das nachstehend als Folgeventil bezeichnete
Ventil in diesem Bereich angeordnet wird. Bei dem Folgeventil allerdings nur kann
es sicher Bauart nach,um ein in der Pneumatik bereits handelsübliches Rückschlagventil
mit Sitz für das sperrende Teil oder um ein Ventil ähnlicher Bauart handeln. Dieses
läßt sich robust ausführen und das es bauartbedingt nicht empfindlich ist, erreicht
es eine beachtliche Lebensdauer, ohne besonderer Wartung zu bedürfen. Die einwandfreie
Betätigung des Druckschalters ist durch seine hydraulische Beaufschlagung sichergestellt.
Dazu ist nur ein vergleichsweise geringer baulicher Aufwand erforderlich, der sich
bei Anlagen für Maschinen mit mehreren Zylindern und wenigstens einem Endschalter
noch dadurch verringern läßt, daß zwar jedem Zylinder ein Folgeventil, jedoch allen
Zylindern nur ein gemeinsamer Druckschalter als Endschalter zugeordnet wird.
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Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Steueranlage besteht
darin, daß die Endstellung des Maschinenteiles nicht nur wie bisher anhand des zurückgelegten
Weges, sondern auch anhand des herrschenden Druckes abgesichert werden kann, weil
das Druckmittel sowohl den Kolben des Zylinders beaufschlagt als auch den Druckschalter
betätigt.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand einer durch die Zeichnung beispielhaft
dargestellten Aus führungs form der erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranlage
in Verbindung mit einer hydraulisch angetriebenen Maschine im einzelnen erläutert.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine sinnbildliche, teilweise Darstellung
der Ausführungsform und der Maschine.
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Die Ausführungsform ist für eine hydraulisch angetriebene Maschine
bestimmt, von der nur ein doppeltwirkender Zylinder 2 dargestellt ist.
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Eine Druckleitung 4 ist mit dem Anschluß P eines 4/2-Wegeventiles
6 verbunden. An einer Leitungsverbindung 8 ist ein Manometeranschluß 10 vorgesehen
und ein Druckbegrenzungsventil 12 angeschlossen. Zwei Anschlüsse A und B des 4/2-T5egeventiles
6 sind durch Arbeitsleitungen 14 bzw. 16 mit dem doppeltwirkenden Zylinder 2 verbunden.
Das 4/2-NVegenventil 6 besitzt zwei durch eine Doppelraste bestimmte Durchflußstellungen
und ist durch zwei Elektromagnete mit gegensinnig wirkenden Wicklungen elektrisch
betätigbar. In der Zeichnung ist diejenige Durchflußstellung wiedergegeben, in welcher
die Anschlüsse A und P sowie B und T jeweils miteinander verbunden sind, wobei der
Anschluß B über den Anschluß T für das drucklose Druckmittel (sogenanntesRücköl)
eine Verbindung zu einem öl-Tank 18 hat. In der anderen Durchflußstellung sind die
Anschlüsse A und B mit dem Öl-Tank 18 bzw.
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dem Anschluß P verbunden.
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Im Ausführungsbeispiel ist an die Arbeitsleitung 14 ein Folgeventil
20 angeschlossen, das durch die auf sein sperrendes Teil wirkende Kraft des in der
Arbeitsleitung 14 herrschenden Druckes schließt und dessen sperrendes Tefl zum öffnen
von einer Kolbenstange 3 des Zylinders 2 direkt mechanisch betätigbar ist. Das Folgeventil
20 ist als Rückschlagventil mit Sitz für das sperrende Teil ausgebildet. An das
Folgeventil 20 ist ein Druckschalter 22 als hydraulisch betätigter elektrischer
Endschalter angeschlossen.
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Die Wirkungsweise der Ausführungsform in Verbindung mit der Maschine
ist folgende:
An dem Druckbegrenzungsventil 12 sei beispielsweise
ein silber die Anschlußleitung des Manometeranschlusses 10 meßbarer Grenzdruck von
60 bar eingestellt. Bei der in der Zeichnung dargestellten Druchflußstellung des
4/2-.Vegeventiles 6 kann das in der Druckleitung 4 strömende Druckmittel über die
Anschlüsse n und A in die Arbeitsleitung 14 und damit bis zur einen Seite des doppeltwirkenden
Zylinders 2 und zum Eingang 20.1 des Folgeventiles 20 strömen. Das Druckmittel verschiebt
den Kolben des Zylinders 2, in der Zeichnung von links nach rechts, bzw. hält das
Folgeventil 20 solange geschlossen, bis die Kolbenstange 3 des Zylinders 2 in ihrer
zu überwachenden Endstellung fas sperrende Teil des Folgeventiles 20 von dessen
Sitz abhebt, worauf das Druckmittel über den Ausgang 20.2 des Folgeventiles 20 zum
Druckschalter 22 strömt, der dann, enn der eingestellte Mindestdruck erreicht ist,
schaltet und damit ein elektrisches Signal abgibt, welches beispielsweise zum Umsteuern
des 4/2-Vegeventiles 6 in seine in der Zeichnung nicht dargestellte andere Durchflußstellung
dient. Falls das Maschinenteil seine Endstellung aus irgendeinem Grunde nicht erreicht,
wird das sperrende Teil des Folgeventiles 20 auch nicht von seinem Sitz abgehoben,
weshalb der Druckschalter 22 nicht anspricht. Auch dann, wenn der Druck in der Arbeitsleitung
14 und damit die auf das Maschinenteil einwirkende Kraft nicht den vorgesehenen
Wert erreicht, soricht der auf diesen Wert eingestellte Druckschalter 22 nicht an.
Damit ist eine weg- und druckabhängige Sicherung der Endstellung des Maschinenteils
gewährleistet.