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Vorrichtung für hydraulische Stellmotoren, insbesondere für Werkzeugmaschinen
Vorrichtungen zur Abgabe von durch hin und: her gehende Dosierkolben gemessenen
Flüssigkeitsmengen, insbesondere beim Antrieb von Werkzeugmaschinen, sind bekannt.
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Bei einer solchen Einrichtung ist mit dem Antrieb einer Zahnräderpumpe
eine Steuerhohlwell,e gekuppelt, welche bei ihrer Drehung den Räumen zu beiden Seiten
der Dosierkolben abwechselnd Druckflüssigkeit zu und Flüssigkeit aus ihnen ableitet.
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Bei einer solchen anderen Einrichtung ist der Dosierkolben zwischen
Anschlägen quer laufend in einem umlaufenden Hahnkük .en angeordnet, und die Zu-
und Ableitung von Flüssigkeit zum und vom Dosierkolben erfolgt durch entsprechende
Bohrung gen, des Halmgehäuses.
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In beiden Fällen ist man für die Steuerung der Dosiervorrichtung auf
einen Antrieb im Drehsinn angewiesen und daher, wenn man nicht komplizierte mechanische
Getriebe, die kostspielig und innerhalb einer Maschine oft nur schwer oder überhaupt
nicht anbringbar und der Wartung schwer zugänglich sind, anbringen will, mit der
Dosiervorrichtun.g an den Ort des Drehantriebs gebunden, der andererseits wieder
häufig für die Wartung ungünstig und, wenn die von der Dosiervorrichtung pro Zeiteinheit
abzugebendeFlüssigkeitsmenge einstellbar sein soll, auch. meist nicht in bequemer
Reichweite und Sicht des Bedienenden. liegt oder, wenn die Örtlichkeit des Dosieraggregats
für Wartung und Bedienung günstig ,gewählt wird, wieder einen, ungünstigen Ort für
den Drehantrieb bedingen kann.. Man ist, bei den bekannten Vorrichtungen also nicht
mit beiden Aggregaten, Drehantrieb und Dosieraggregat, frei-zügig.
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Die Steuerhohlwelle der erstgenannten Vorrichtung ist außerdem schwierig
herzustellen, undi durch
die Zentrifugalkraft kann außerdem bei
sich räsch drehenden Zuleitungsmitteln zum Dosieraggregat die vollständige Füllung
von. dessen Flüssigkeitsräumen verhindert werden,: -Bei der zweitgenannten Bauart
ist ferner eine Vorrichtung zur Veränderung des Hubs des Dosierkolbens und damit
zur beliebigen Einstellung der pro Zeiteinheit abzuleitenden Flüssigkeitsmenge am
Dosierkolben überhaupt nicht möglich.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet diese Mängel. Die Erfindung
besteht grundlegend darin:, d,aß bei einer Vorrichtung für hydraulische Stellmotoren,
insbesondere für Werkzeugmaschinen, bei welchen Stellmotoren die Flüssigkeitsmengen
durch zwischen Anschlägen hin und her gehende Dosierkolben gemessen werden; zum
Umschalten der nach den beiden Seiten der Dosierkölben .oder eines Dosierkolbens
führenden, oder von dsesen abführenden Leitungen zwei zwischen Anschlägen durch
Flüssigkeitsdruck hin und her bewegbare, längs verschiebliche Steuerkolben vorgesehen
sind, welche sich ihrerseits gegenseitig zur Erzeugung ihrer hin und her gehenden
Wirkung steuern.
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Bei einer derartigen Einrichtung können Dosiereinrichtung und Druckflüssigkeitskefermittel
vollständig voneinander getrennt angeordnet und durch' Flüssigkeitsleitungen, welche
jedem freien Raum einer Maschine folgend leicht verlegt werden können, verbunden
sein. Man; ist also mit dieser Einrichtung in der Lage, die Dosiereinrichtung an
jeden gewünschten Platz an der Maschine zu bringen, insbesondere auch sie in bequemer
Reichweite und Sicht des Bedienenden anzuordnen; sie ermöglicht daher gewünschtenfalls
auch eine leichte Einstellbarkeit der pro Zeiteinheit abzugebenden Flüssigkeitsmengen,
sie weist keine fälschende Zentrifugalkraftwirkung auf, und sie ist außerordentlich
einfach und daher genau herstellbar und wesentlich billiger.
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Die -genannte gegenseitige Steuerung der Steuerkolben kann erfindungsgemäß
dadurch erzielt sein, daß neben jeder Stirnfläche jedes Steuerkolbens ein Steuerzylinderraum
vorgesehen ist, der durch .,eine mit ihm ständig in Verbindung stehende Leitung
mit einer Einmündungsöffnung im Zylinder des jeweils anderen Steuerzylinders in
Verbindung steht, und daß Einmündungen von Druckzuleitungen zu und Flüssigkeitsableitungen
von den Steuerzylindern .und diese Mündungen bei der Bewegung der Steuerkolben miteinander
in Verbindung setzende Aussparungen der Steuerkolben derart angeordnet und bemessen
sind, daß; wenn man der leichten Vorstellbarkeit halber z. B. annimmt, daß die vorgenannten
Steuerzylinderräume und Steuerkolbenanschläge die Ecken eines Rechtecks bilden,
beim Anliegen beider Steuerkolben an ihren rechten Anschlägen einander diagonal
gegenüberliegende Steuerzylinderräume gleichen Druckcharakter erhalten, also z.
B. der rechts unten liegende und der links oben liegende Steuerzylinderendraum unter
Flüssigkeitsdruck stehen, der links unten und der rechts oben liegende dagegen mit
dein Abfluß in Verbindung stehen, wodurch also ein unten liegend zu denkender Steuerkolben
von rechts nach links getrieben wird, und daß, wenn die Steuerkolben durch eine
solche Verschiebung eines von ihnen gegeneinander versetzt sind zum Anliegen an
verschiedenseitigen Anschlägen durch die erfolgte Verschiebung der Aussparungen
des verschobenen Steuerkolbens gleichseitig liegende Zylinderendräume, also einerseits
die oben und unten links liegenden und andererseits die oben und unten rechts liegenden,
untereinander gleichen Druckcharakter haben, so daß der zweite, z. B. der obenliegende
Steuerkolben, in der vorhergegangenen Bewegungsrichtung des erstgenannten nachgeholt
wird und nun beide wieder an gleichseitigen, z. B. den linksseitigen Anschlägen
anliegen, und sich das bisher z. B. nacheinander von rechts nach links erfolgte
Spiel nun von links nach rechts bis zur Ausgangsstellung wiederholt, daß also von
einem Anliegen beider Steuerkolben an gleichsinnigen Anschlägen aus zuerst eine
Verschiebung des einen Steuerkolbens in Richtung nach seinem entgegengesetzt liegenden
Anschlag hin, dann ein Nachholen des anderen Steuerkolbens, dann ein Zurückgehen
des erstgenannten Steuerkolbens in entgegengesetzter Richtung und dann ein Zurückgehen
des zweiten Steuerkolbens ebenfalls in zur ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzter
Richtung usf., also ein ständiger'zwischen den Steuerkolben abwechselnder Hinundhergang
derselben erfolgt.
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Die Steuerung des Zu- und Abflusses zu und von, den Dosieraggregaten
oder von und zu einem D,osi@eraggregat, also die ständige Umschaltung der- oder
desselben, kann mit beliebigen, dem Fachmann geläufigen Mitteln, erfolgen; so können
von den Steuerkolben aus Stangen od. dgl. nach außen gehen, welche z. B. durch Kurbel,
Stangenverzahnung od. dgl. den Dosieraggregaten vorgeschaltete Mehrwegehähne, Mehrwegeventile
od. dgl. im . Sinn der Dosieraggregatumschaltung betätigen.
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Besonders zweckmäßig und eine weitere Ausgestaltung der Erfindung
ist es aber, wenn, die Steuerkolben selbst mit weiteren Aussparungen zum Umschalten
der Dosieraggregate oder eines D-osieraggregates versehen -sind oder ein Steuerkolben
zur Zusammenarbeit mit einem Dosieraggregat so ausgestaltet ist. Speziellere, leicht
verständliche Angaben über besonders günstige, ebenfalls noch eine weitere Ausgestaltung
der Erfindung ergebende Anordnung und relative Bemessungen ergeben sich aus der
folgenden Erläuterung der Zeichnung.
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In der Zeichnung ist ein, Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt und ein Anwendungsbeispiel dafür, und zwar zeigt Fig. r
schematisch, der Übersichtlichkeit halber und rein beispielsweise sämtliche Kolbenachsen
in eine Ebene gelegt, eine besonders günstige derartige Vorrichtung; Zylinder im
Längsschnitt; der eine Steuerkolben in verschiedenen Stricharten in zwei seiner
möglichen Stellungen dargestellt, Fig. 2 halbschematisch im Aufriß und teilweise
im Längsschnitt eine Anwendungsart einer erfindungsgemäßen
VOrrichtun;,
verschiedene für ihre besonders präzise Wirku:g günstige Ergänzungsteile mit dargestellt,
erfindungsgemäße Vo'rrichtun'g nur in Teildarstellung, und Fig. 3 ebenfalls in Teildarstellung
die in Fig: 2 gewählte beispielsweise Anordnung an der erfindungsgemäßen Vorrichtung
von. der linken. Seite der Fig. 2 gesehen.
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Es bezeichnet i den einen Steuerkolben, 2 den zugehörigen Steuerzylinder,
3 den anderen, Steuerkolben, 4 den zu diesem gehörigen Steuerzylinder, 5 einen:
Dosierkolben, 6 den. zugehörigen Do.sierzylinder, 7 einen zweiten Dosierkolben,
8 den zugehörigen Dosierzylinder.
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Die Steueraggregate und die Dosieraggregate sind bei dem gezeichneten,
Ausführungsbeispiel je untereinander gleich, sie können aber auch. verschiedene
Abmessungen haben.
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Jeder Steuerkolben i, 3 hat zunächst im zugehörigen Steuerzylinder
dicht laufende Abschnitte, die Bunde 9, 1o und i i, und zwischen diesen liegende,
den Durchtritt -von Druckflüssigkeit nach Flüssigkeitszu- und -ableitunigen gestattende
Aussparungen 12 und 13. Jeder Steuerkolben ist in weiter unten zu beschreibender
Weise zwischen Anschläg.en 14 und 15 um die Strecke S verschiebbar. Die Dosierkolben
5 und 7 sind zwischen. Anschlägen 16 und 17 um die StreckeD verschiebbar.
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f8 bezeichnet eine stetig Druckflüssigkeit liefernde Räderpumpe, an
deren Stelle natürlich auch ein beliebiges anderes Druckflüssigkeitsliefermi,ttel,
z. B. eine Schleuderpumpe oder, gegebenenfalls unter Einschaltung eines Windkessels,
eine rasch laufende Kolbenpumpe od. dgl., treten kann. Die von diesem Druckliefermittel
18 ausgehende Druckleitung i9 gabelt sich in den, in den Steuerzylinder 2 führenden
Leitungsast 2o und den in, den Steuerzylinder 4 führenden Leitungsast 2f. Vom Zylinder
:2 weg führen ferner Leitungen 22, 23 und vom Zylinder 4 weg Leitungen 24,25; die
Leitungen 22, 24 sind mit den Leitungen 23, 25 durch eine Zwischenleitung 26 verbunden.
27 ist die beispielsweise dem ganzen System 22 bis 26 gemeinsame Rückleitung für
Flüssigkeit nach einem Flüssigkeitsvorrat 28.
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Die Steuerzylinder 2 und 4 sind ferner verbunden durch eine von einem
rechtsseitigen Endraum 29 des Zylinders 2 ausgehende, in den Zylinder 4, zweckmäßigerweise
zwischen -den Leitungen 21 und ::.4 mündende Leitung 30, eine von einem linksseitigen
Endraum 32 des Zylinders 4 ausgehende, in den Zylinder 2, zweckmäßigerweise zwischen
den Leitungen 2o und :22 mündende Leitung 3 z, eine von einem linksseitigen Endraum
33 des Zylinders ausgehende, in den Zylinder 4, zweckmäßigerweise zwischen den Leitungen
2f undi 25 mündende Leitung 34 und eine von einem rechtsseitigen Endraum 35 des
Zylinders 4 ausgehende, in den Zylinder 2, zweckmäßigerweise zwischen den Leitungen
2o und 23 mündende Leitung 36.
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Die Stirnflächen der Steuerkolben i und 3 sind bei 37 so weit z. B:.
in Einmündungsbreite der Leitungen: 30, 31, 34, 36 abgesetzt, daß bei jeder
Lage der Steuerkölüen i und 3 Raum: 29 . mit Leitung 30, Raum 32 mit Leitung 34
-Raum 33 mit Leitung 34 und Raum 35 mit Leitung 36 in Verbindung steht. Die Längen
der Bunde undi der Aussparungen der Steuerkolben i und 3 sowie die Breiten und Abstände
der Einmündungen der übrigen Leitungen in die Steuerzylinder 2 und 4. sind so bemessen,
daß, wenn Steuerkolben i bei 14 Anschlag hat, also in: seiner äußersten; Rechtslage
steht, seine Aussparung i2 die Leitung 23 mit Leitung 36 und seine Aussparung
13 die Leitung 2o mit Leitung 31 verbindet, daß, wenn SteüerkoIben 3 bei
14 Anschlag hat, also: in; seiner äußersten Rechtslage steht, :seine Aussparung
12 die Leitung 25 mit Leitung 34 und seine Aussparung 13 die Leitung 2i mit Leitung
3o verbindet; die Leitungen 22 und 24 sind bei diesen beiden Steuerkolbenstellungen
durch Kolbenrunde i i abgesperrt und die Leitungen 20, 36 bzw. 2f, 34 durch Kolbenbunde
1o getrennt, daß ferner, wenn Steuerkolben i bei 15 Anschlag hat, also in seiner
äußersten Linkslage steht, seine Aussparung 12 die Leitung 2o mit Leitung 36 und
seine Aussparung 13 die Leitung 22 mit Leitung 31 verbindet und daß, wenn
Steuerkolben 3 bei 15 Anschlag hat, also in seiner äußersten Linkslage steht, seine
Aussparung 12 die Leitung 21 mit Leitung 34 und seine Aussparung 13
die Leitung
24 mit Leitung 30 verbindet; die Leitungen 23 und 25 sind bei den beiden, letztgenannten
Steuerkolbenstellungen (Anschlag bei 15)
durch Kolbenbunde: 9 abgesperrt und
die Leitungen 20, 31 bzw. 224 3o durch Kolbenbunde io getrennt.
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Das ist z. B. dann der Fall, wenn bei den Steueraggregaten i, 2 bzw.
3, 4, bei denen die Steuerzylinderendräume 29 bzw. 32 bzw. 33 b:zw. 35 stets mit
den Leitungen 30 bzw. 31 b:zw. 34 bzw. 36 in Verbindung stehen, in; Kolbenlängsrichtung
von den Anschlägen 14 aus die Einmündungsbreiten d der Leitungen 23, 36, 20,
31, 22 b:zw. der Leitungen 25, 34, 21, 30, 24 in das Innere des Zylinders
2 bzw. -. je untereinander gleich sind (Breite d), die geometrischen Achsen dieser
Leitungen je um den Weg S der Steuerkolben i, 3 zwischen den Anschlägen 14 und 15
voneinander :entfernt sind, die Breite des Kolbenbundes io und die Steuerzylinderwandungslänge
zwischen zwei Leitungseinmündungen gleich .dem Betrag von S abzüglich der Leitungseinmündungsbreite
d, die Länge jeder Aussparung 12, 13 gleich dem Betrag S zuzüglich der Leitungseinmündungsbreite
d und die Länge des Bundes 9 mindestens ebenso groß ist wie die Länge der Aussparungen
f2 und 13 und die Kolbenbunde 1o bei Anliegen der Kolben i bzw. 3 an den.
zugehörigen Anschlägen 14 gerade zwischen den Einmündungen der Leitungen 36 und
2o in das Innere des Steuerzylinders 2 bzw. zwischen den Einmündungen der Leitungen
21 und 34 in das Innere des Steuerzylinders 4 liegen.
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Die Steuerkolben i und 3 haben ferner jeder anschließend an den Bund
i i eine weitere Aussparung 38, an diese anschließend einen weiteren, im Zylinder
2 bzw. 4 dicht laufenden Bund. 39, an- diesen anschließend noch eine Aussparung
40 und an diese
anschließend einen in dem Zylinder 2 bzw. 4 dicht
laufenden. Bund 41. Es bedeutet ferner 42 eine Zuführungsleitung für Druckflüssigkeit,
welche wieder von einer beliebigenDruckflüssigkeitsquelle kommen kann. Die Leitung
42 gabelt sich in die Äste 43 und 44 von welchen 43 in den Zylinder 2, 44 in den
Zylinder 4 mündet. Von Zylinder 2 ab geht ferner eine Leitung 45, von Zylinder 4
ab eine Leitung 46, beide zweckmäßigerweise zwischen den; Leitungszügen 43, 44 und
22, 24 liegend, sowie von Zylinder 2 eine Leitung 47 und von Zylinder 4 eine Leitung
48, beide zweckmäßigerweise links von Leitungszug 4,3, 44 liegend. Die Leitungszüge
45, 46 und 47, 48 sind durch eine Leitung4g verbunden, und an sie schließt eine
gemeinsame Abführungsleitung 50 für Flüssigkeit an.
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Von Zylinder 2 führt ferner eine Leitung 51 in einen Dosierzylinderraum
52 auf der einen Seite des in Fig. i unten gezeichneten Dosierkolbens 5 und eine
Leitung 53 nach dem Raum 54 auf der anderen Seite dieses Dosierkolbens. Ebenso führt
von Zylinder 4 eine Leitung 55 nach dem Raum 56 des Dosierzylinders 8 auf der einen
Seite des Dosierkolbens 7 und eine Leitung 57 nach dem gegenüberliegenden Dosierzylinderraum
58. Die Anordnung ist so getroffen, daß, wenn ein Steuerkolben i bzw. 3: an seinem
Anschlag 14 anliegt, der Raum 52 bzw. 56 durch die zugehörige Aussparung 4o hindurch
über Leitung 43 bzw. 44 mit der Zuführungsleitung 42 und der Raum 54 bzw. 58 durch
die zugehörige Aussparung 38 hindurch und über Leitungen 45, 49 bzw. 45, 49 mit
der Abflußleitung 5o in Verbindung steht, während, wenn ein Steuerkolben i bzw.
3 an 15 Anschlag hat, der Raum 54 bzw. 58 durch die zugehörige Aussparung 38 hindurch
über Leitung 43 bzw. 44 mit der Zuführungsleitung 42 und der Raum 52 hzw. 56 durch
die zugehörige Aussparung 4o hindurch über Leitung 47 bzw. 48 mit derAbflußleitung
5o verbunden ist. Das wird z. B. erreicht, wenn in jedem Steueraggregat 1, 2 bzw:
3, 4 die Einmündungsbreiten d auch der Leitungen 45, 53, 43, 51, 47 bzw. 46, 57,
44, 55, 48 in die Steuerzylinder 2 bzw. 4 mit. jenen der früher :genannten Leitungen
gleich sind und an jedem Steuerzylinder 2 bzw. 4 in vorgenannter Reihenfolge die
Länge zwischen benachbarten Einmündungskanten aufeinanderfolgender Leitungen gleich
der Länge des Bundes 39 und dessen Länge gleich jener des Bundes io ist,
auch die Aussparungen 38 und 40 je eine Länge von (S -h d) haben und bei ganz rechts
stehenden Kolben i bzw. 3 die Leitung 45 b'zw. 46 gerade neben: Bund i i sowie die
Leitung 53 bzw. 57 gerade neben Bund 39 in die zugehörige Aussparung 38 einmündet.
Bund i i muß länger sein als die Länge der zugehörigen Aussparung 38. Auch die Dosierkolb-en
5 und 7 sind an ihren Stirnflächen abgesetzt, ,so daß die Räume 52 bzw. 54 bzw.
56 bzw. 58 -stets mit den Leitungen 51 bzw. 53 bzw. 55 bzw. 57 in Verbindung stehen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenenEinrichtung ist, zunächst unter
Vernachlässigung der Wirkung der endlichen Länge der Leitungseinmündungen, in die
Zylinder 2 und 4, wie folgt: ° Es wird angenommen, der Steuerkolben 3 habe soeben
an 14 Anschlag erhalten (äußerste Rechtslage), während Steuerkolben i bereits vorher
seine äußerste Rechtslage, also seinen Anschlag an 14 erreicht hatte. Bei dieser
Stellung des Steuerkolbens i trat durch die Leitungen 42, 43, Aussparung 40 und
Leitung 51 Druckflüssigkeit in den Raum 52 links vom Dosierkolben 5, und Raum 54
rechts vom Dosierkolben 5 war durch Leitung 53, Aussparung 38 und Leitungen 45,
49 mit der Ausstoßleitung 5o verbunden. Aus Raum 54 wurde also, eine Flüssigkeitsmenge
gleich dem Dosierzylinderquerschnitt mal dem Dosierkolbenhub D, die jedesmalige
Dosiermenge, ausgestoßen. Dosierkolben 5 hat also seinen Anschlag 16 erreicht. Ferner
ist bereits gegen Ende der Bewegung des Steuerkolbens 3 die Druckzuleitung 42 durch
Leitung 44, Aussparung 4o und Leitung 55 mit dem Raum 56 links von Dosierkolben
7 und Raum 58 rechts von Dosierkolben 7 durch Leitung 57, Aussparung 38 und Leitungen
46, 49 mit der Ausstoßleitung 5o in Verbindung gekommen; Dosierkolben 7 ist daher,
wenn er seinen Anschlag 16 nicht ohnehin schon voll. erreicht hat, auf dem Weg nach
diesem und im Begriff, die je-
weilige Dosierungsmenge auszustoßen, wobei
der Hub des Dosierkolbens 7 hier gleich der Summe der Abstände der Stirnflächen
des Dosierkoibens 7 von. den Anschlägen 16 und 17 ist. Diese Ausgangsstellung für
die Beschreibung der Wirkungsweise der Einrichtung ist in Fig, i ausgezogen dargestellt.
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Hierbei fördert die Druckquelle 18 über Leitun-gen ig und 21,
Aussparung 13 des Steuerkolbens 3 und Leitung 3o Druckflüssigkeit nach der rechten
Stirnseite (Raum 2g) des .Steuerkolbens i, während von seiner linken Stirnseite
aus (Raum 33) Flüssigkeit durch Leitung 34, Aussparung i2 des Steuerkolbens 3 und
Leitungen 25 und 27 abfließen kann. Andererseits drückt die Pumpe od. dgl. 18 durch
Leitung ig, 2o, Aussparung 13 des Steuerkolbens i, Leitung 31 auf die linke Stirnfläche
(in Raum 32) des Steuerkolbens 3, und Raum 35 neben der rechten Stirnfläche des.
Steuerkolbens 3 steht durch Leitung 36y Aussparung 12 des Steuerkolbens i und Leitung
23 mit der Abflußleitung 27 in Verbindung. Steuerkolben 3 wird daher in seiner Reclitslage
festgehalten, wobei sich während seines Stii'lstands, wenn das nicht schon ohnehin
geschehen ist, Raum 58 vollständig während_Sbeuerko-lben i in seine Linkslage verschöben<
wird, wobei gegen. Ende der zweiten Hälfte dieser Bewegung, wie das während der
Rechtsbewegung des Steuerkolbens 3 an Dosierkolben 7 geschah, bereits die Bewegung
des Dosierkolbens 5 nach links und damit wieder das Ausstoßen einer jeweiligen Dosierungsmenge,
diesmaJ aus dem Dosierzylinder 6, eingeleitet wird.
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Hat der Steuerkolben i seine, äußerste Linkslage (Anschlag an. 15)
erreicht, so. steht seine rechte Stirnfläche noch immer unter dem von 18 herkommenden
Druck und ist seine linke Stirnfläche mit der Abflußleitung 27 in Verbindung; er
wird daher in dieser Linkslage festgehalten, wobei, wenn noch nötig, der Dosierkolben
5, da der rechts neben ihm liegende Raum 54 durch Leitungen 42, 43, Aussparurig
38
des Steuerkolbens i und Leitung 53 voll unter Druck und. der links neben ihm liegende
Raum 5-2 durch Leitung 51, Aussparung 4o des Steuerkolbens i und Leitung 47 mit
der Abflußleitung 5o in Verbindung steht, vollständig nach links geführt, der Ausstoß
einer jeweiligen Dosierungsmenge also hier vollendet wird. Von der Pumpe od. dgl.
18 aus gelangt aber jetzt Druckflüssigkeit durch Leitung i9, 2o, Aussparung 12 des
Steuerkolbens i und L.eitun:g 36 in den Raum 35 neben der rechten Stirnfläche des
Steuerkolbens 3, und Raum 32 neben d--: linken Stirnfläche des Steuerkolbens 3 steht
durch Leitung 31, Aussparung 13 des Steuerkolbens i und Leitungen 22, 26 mit der
Abflußleitung 27 in Verbindung. Steuerkolben 3 bewegt sich, daher, während Steuerkolben
i stillsteht, von rechts nach links bis zum Anschlag 15 in Zylinder 4, wobei gegen
Ende der zweiten Hälfte dieser Bewegung seine Aussparung 4o bereits die Leitungen
55 und 48 und seine Aussparung 38 die Leitungen. 57 und 44 verbindet und so den
Ausstoß einer jeweiligen Dosierungsmenge aus dem Dosierzylinder 8 einleitet.
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Bei dieser Stellung des Steuerkolbens 3 steht seine rechte Stirnfläche
von Pumpe od. dgl. 18 aus über die Leitungen i9, 2o, Aussparung 12 des Steuerkolbens
i und Leitung 36 unter Druck, während der Raum 32 neben seiner linken Stirnfläche
durch Leitung 31, Aussparung i3 des Steuerkolbens i und Leitungen 22, 26 mit dem
Abfluß 27 in Verbindung steht, so d.aß Steuerkolben 3 in. seiner äußersten Linkslage.
festgehalten ist, wobei, wenn überhaupt noch nötig, aus dem Dosierzylinder 8 die
jeweilige Dosierungsmenge vollends ausgestoßen, wird. Steuerschieber i dagegen wird
jetzt durch den in Raum 33 von Pumpe od. dgl. 18 über Leitungen i9, 21, Aussparung
12 des Steuerkolbens 3 und Leitung 3,4 zugeführten Druck nach rechts geschoben,
wobei die in Raum 29 vorhandene Flüssigkeit durch Leitung 3o, Aussparung 13 des
Steuerkolbens 3 und Leitungen 24, 26, 27 ausgestoßen wird. Gegen Ende der zweiten
Hälfte dieses. Wegs des Steuerkolbens i beginnt bereits der Zutritt von Druckflüssigkeit
aus der Leitung 42 durch Leitung 43, Aussparung 4o des Steuerkolbens i und Leitung
51 in den Raum 52 des Dosierzylinders 6 und der Abfluß von Flüssigkeit aus dessen
Raum 54 durch Leitung 53, Aussparung 38 des Steuerkolbens i und Leitungen 45, 49,
5o und damit der Ausstoß einer jeweiligen Dosierungsmeenge aus dem Dosierzylinder
6. Zu Ende seiner Bewegung nach rechts liegt der Steuerkolben i an seinem rechten
Anschlag 14 an.
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In dieser Stellung, welche: er unter den Verhältnissen in den Räumen
33 und 29 zunächst beibehält und wobei, wenn noch nötig, die jeweilige Dosierungsmenge
aus dem Dosierzylinder 6 durch Leitung 53 voll ausgestoßen wird, leitet -er von
Pump od. dgl. 18 kommend durch Leitungen i9, 2o, seine Aussparung 13 und Leitung
31 Druckflüssigkeit nach Raum 32 links vom Steuerkolben 3, und der Raum 35 rechts
vom Steuerkolben 3 steht durch Leitung 36, Aussparung 12 des Steuerkolbens i und
Leitung 23 mit der Abflußleitung 27 in Verbindung. Steuerkolben 3 geht daher wieder
nach rechts bis zu seinem Anschlag bei 14, wobei gegen. Ende der zweiten Hälfte
dieser Bewegung bereits der Zutritt von Druckflüssigkeit aus Leitung 42 durch Leitung
44, Aussparung 40 des. Steuerkolbens 3 und Leitung 55 zu Raum 56 des Dosierzylinders
8, und aus d.2ss-en Raum 58 der Abfluß von Flüssigkeit durch Leitung 57, Aussparung
38 des Steuerkolbens 3 und Leitungen 46, 49 und 5o und damit der Ausstoß einer weiteren
jeweiligen Dosierungsmenge aus dem Dosierzylinder 8 beginnt.
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Damit ist die Ausgangsstellung wieder -erreicht, und das beschriebene
Spiel beginnt von neuem. Was nun Stellungen der Steuerkolben zwischen den beschriebenen
Endstellungen betrifft, so sind zunächst Verschiebungen. derselben um eine Einmündungsbreite
d der genannten Leitungen in, die Steuerzylinder ohne Einfluß auf die Funktion.
Wird z. B. Steuerkolben i aus der in Fig. i gezeichneten Lage um eine Einmündun:gsbreite
d nach links verschoben, so daß die Steuerkante 59 des Bundes 9 bei 6o steht,
so ist allerdings die Leitung 23 und damit Aussparung 12 des Steuerkolbens, i, Leitung
36 und Raum 35 abgeschlossen; aus Raum 35 braucht aber während dieser Bewegung des
Steuerkolbens i nichts abzufließen. Ebenso verschließt dabei der Bund io des Steuerkolbens
i die Leitung 20 und damit die Aussparung 13 des Steuerkolbens i, die Leitung 31
und den Raum 32; auch zum Raum 32 braucht aber in diesem Stadium keine Druckflüssigkeit
zuzufließen bzw. sie könnte es auch bei offenem Leitungszug 31, 13, 20 nicht, da
der Steuerkolben 3 ja rechts Anschlag hat. Ebenso schadet der Abschluß der Leftung
45 durch den Bund i i und der Leitung 43 durch den Bund 39 des Steuerschiebers i
in diesem Stadium nichts, da dann die fällige jeweilige Dosierungsmenge aus dem
Dosierzylinder 6 längst ausgestoßen ist. Dize gleiche Einflußlosigkeit ergibt sich
bei der Bewegung des Steuerschiebers 3 von seiner äußersten, Rechtsstellung nach
links um dein Betrag einer Einmündungsbreite d für die dann abgeschlossenen Leitungen
25, 21, 46, 44. Ebenso unschädlich für die Arbeitsweise der Vorrichtung ist es,
wenn. die Steuerkolben i, 3 von ihrer äußersten Linksstellung aus um eine Leitungs:einmündüngsbreite
d verschoben sind.
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Eine geringe Veränderung des oben beschriebenen Spiels ergibt sich
dagegen für den Zeitraum, in: welchem durch weitere Verschiebung der Steuerkolben
i und 3 im begonnenen Sinn am Steuerkolben i die Leitungen 20 und 36 durch die Aussparung
12 sowie die Leitungen 31 und 22 durch die Aussparung 13 je am .Steuerkolben i oder
die Leitungen 21 und 34 durch die Aussparung 12 sowie die Leitungen 24 und 3o durch
die Aussparung 13 je am Steuerkolben 3 in teilweiser Öffnungsbreite miteinander
verbunden sind. Eine derartige Stellung ist für den Steuerkolben i in Fig. i kurzpunktiert
eingezeichnet. Es zeigt sich, daß auch bei dieser Steuerkolbenstellung der Druck
von Pumpe od. dgl. 18 her durch Leitungen i9, 21, Aussparung 13 des Steuerkolbens
3 und Leitung 30 im Raum 29 voll erhalten bleibt und Raum 33 durch Leitung
34, Aussparung
12 des Steuerkolbens 3 und Leitung 25 mit dem Abfluß
27 in Verbindung steht, so daß an den Druckverhältnissen am Steuerkolben i nichts
geändert ist gegenüber der ausgezogen gezeichneten: Stellung. Dagegen erhält der
Steuerkolben 3 bei dieser Stellung des -SteueTkolbens i von Leitung i9 aus durch
die Leitung 2o, Aussparung 12 des Steuerkolbens i und Leitung 36 bereits Druckflüssigkeit
von seiner rechten! Seite her, und seine linke Seite (Raum 32) ist durch Leitung
31, Aussparung 13 des Steuerkolbens. i und Leitungen 22, 26 bereits mit dem Abfluß
27 verbunden. Steuerkolben 3 beginnt seinen Weg nach links also bereits, sobald
die Leitungen! 2o und 36 sowie die Leitungen 31 und 22 miteinander in Verbindung
kommen.
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Da Steuerkolben 3. aber, bevor er den Zu- und Abfluß zum und vom Steuerkolben
i umschaltet, einen viel längeren Weg machen muß alsi Steuerkolben i noch biss zu
seinem Anschlag bei 15, so läuft Steuerkolben i unbeirrt weiter bis zu seinem Anschlag
bei 15. In gleicher Weise läßt sich für Steuerkolben 3 und die anderen Kolbenhübe
der Steuerkolben i und 3 an Hand des Leitungsplans der Fig. i erkennen, daß auch
dann der in diesem Absatz behandelten Zwischenstellung entsprechende Zwischenstellungen
der Steuerkolben den Lauf des jeweils in Bewegung befindlichen Steuerkolbens bis
zu seinem jeweiligen Endanschlag nicht beeinträchtigen und lediglich in völlig unschädlicher
Weise der jeweils andere Steuerkolben sich zu bewegen anfängt, bevor der schon sich
bewegende seinen. Endanschlag ganz erreicht hat. Auf das Ausstößen dosierter Flüssigkeitsmengen
aus den Dosierzylindern 6 und 8 sind auch diese Zwischenstellungen, wie die erstbehandelte,
ohne jeden nachteiligen, Einfluß.
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Die Steuerkolben 1, 3 gehen also, miteinander abwechselnd, zwischen
ihren Anschlägen 14, 15 hin und her, und jeder veranlaßt bei seinem, Hingang und
bei seinem Hergang das Ausstoßen jeweils einer bestimmten Dosierungsmenge aus dem
Dosierzyl.inder 6 bzw. B.
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Die Einrichtung. kann auch mit nur einem Dosieraggregat, z. B. 5,
6, ausgestattet sein. Der sonst dem anderen Do-sieraggregat, z. B. 7, 8, zugehörige
Steuerkolben, z. B. 3, dient dann nur als Umsteuermittel für den! das verbliebene
Dosieraggregat beeinflussenden Steuerkolben, z. B. i.
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Die jeweilige Dosiermenge kann unveränderlich sein; sie kann aber
auch beliebig einstellbar sein, indem man die Anschläge 17 verstellbar macht. Zu
diesem Zweck sind bei: dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Anschlagsflächen
17 die Stirnflächen von verstellbaren, in den Zylindergehäusen 6, 8 dicht geführten
Sti:ften6i, welche durch an: ihnen artgreifende Mittel 62 verschiebbar sind.
Die Verschiebemittel 62 können unabhängig voneinander an den Stiften 61 angreifen,
sie können. aber auch zusammengeführt und gemeinsam bewegbar sein, z. B. durch eine
sie gemeinsam beeinflussende Schraubspindel63, die ihrerseits durch einen graduierten
Drehgriff 64, an dem man die eingestellte jeweilige Dosiermenge ablesen kann, bedienbar
sein kann.. Die Stifte 61 können aber auch unter der Einwirkung einer Kurvenbahn
oder von Kurvenbahnen stehen, welche die jeweiligen Ausstoßmengen entsprechend einem
gewünschten Gesetz, z. B. um an hydraulisch betätigten Werkzeugmaschinen Bewegungen:
derselben den günstigsten Arbeitsbedingungen entsprechend zu regeln, laufend verändern.
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Steuerkolben und Dosierkodben können in belieibiger räumlicher Anordnung
angebracht werden, z. B., wie in Fig. 2 und 3 angedeutet, um die Achse eines gemeinsamen
zylindrischen Gehäuses 65 herum.
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Die Anzahl der Hinundhergänge der Steuerkolben pro Zeiteinheit hängt
bei gegebenen Abmessungen: der Einrichtung von der sekundliche!, Liefermenge der
Pumpe od. dgl. 18 ab. Sie kann; bei den nur geringen Massem mit denen dite Einrichtung
ausgeführt werden kann, so. hoch gesteigert werden, z. B. auf 150 Hinundhergänge
pro Sekunde, daß die pulsierende Abgabe von Flüssigkeit auch. z. B. bei feinsten
Bearbeitungen nicht mehr merkbar ist.
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Fig. 2 zeigt noch verschiedene nützliche Ergänzungen zur beschriebenen
Einrichtung.
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So ist es, wenn größte Genauigkeit erzielt werden soll, günstig, vor
die Einrichtung einen im ganzen mit 66 bezeichneten Druckregler zu setzen, welcher
der Leitung 42 die Druckflüssigkeit stets mit annähernd gleich hohem Druck zuführt,
um den, Einfluß der bei verlangter sehr hoher Präzision immerhin beachtlichen Kompressibilität
des Drucköls od. dgl. auszuschalten. Es ist dabei beispielsweise 67 ein: durch eine
Einstellfeder 68 belasteter Kolben, auf dessen der Feder 68 entgegengesetzte Stirnfläche
69 durch eine Bohrung 7o Druckflüssigkeit :geleitet wird. 71 ist ein Drassel`spalt.
Druckflüssigkeit wird dem Druckregelventil bzw. dem Drosselspalt 71 zugeführt durch
die Leitung 72, und der Drosselspalt stellt sich. durch das Gegeneinandcrwirken
von Feder 68 und Druck auf freie Stirnfläche 69 so ein, daß auch bei wechselndem
Druck in der Leitung 72 der Druck in Leitung 42 stets annähernd; gleichbeleibt.
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Günstig ist es ferner, in die Leitung 50 ein Ventil
73 einzubauen, dessen bei seinem Hub den Durchgang von auszustoßender dosierter
Flüssigkeit gestattender Kegel 74, z. B. durch eine sehwache Feder 75, nur ganz
wenig belastet isb, um die Leitung 5o stets gefüllt zu halten und den Zutritt von
Luft in sie zu verhindern.
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Im übrigen zeigt Fig. 2 eine beispielsweise Anwendungsmöglichkeit
für die erfindungsgemäße Vorrichtung. Sie dient dabei dazu, z. B. dem. Aufspanntisch
76 einer Werkzeugmaschine von einem hydraulisch angetriebenen Kolben: 77 aus einen:
ganz bestimmten und, abgesehen von der unmerklichen Pulsation der Flüssigkeitsausstöße,
völlig gleichmäßigen Vorschub pro- Zeiteinheit zu erteilen. 78 ist dabei eine Druckflüssigkeitspumpe,
an deren, Stelle natürlich, wie weiter oben für die Pumpe 18 angegeben, auch andere
Druckliefermittel vorgesehen sein können. Diese liefert bei der ausgezogen gezeichneten
Stellung eitles beispielsweise als Vierwegehahn gezeichneten Umschaltmittels 79
ständig
durch die Leitungen 8o, 81 und 88 Druckflüssigkeit in den Zylinderraum 82 rechtes
von Kolben: 77. Der Zylinderraum 83 links von Kolben: 77 und die anschließenden
Leitungen sind ebenfalls stets mit Druckflüssigkeit gefüllt. Von diesem Raum 83
führt eine Leitung 84 nach dem Umschaltmittel 79, und von diesem führt bei der gezeichneten
Lage seines Kükens 89 die Leitung 72 Druck aus Raum 83 zum Druckregelventil 66,
und von diesem führt die Leitung 42 zu der, erfindun.gs-@gemäße:n Dosiervorrichtung.
Diese läßt bei jedem Hinundhergang ihrer Steuerkolben durch die Dos.ierag gregate
gemessene Flüssigkeit aus dem Raum 83 austreten, und der Kolben 77 samt dem mit
ihm verbundenen Tisch 76 rückt entsprechend nach links nach.
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85 ist ein Überströmven.til in der Leitung 8o, 81, welches auf höheren
Druck eingestellte ist, als er in Raum 82 jemals gebraucht wird, und überschüssige
Druckflüssigkeit abströmen läßt, 86 ein entsprechendes Sicherheitsventil in Leitung
i9. Bei 87 kann ein dem Ventil 73 gleichendes Ventil auch in der Leitung 27 angeordnet
sein..
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Bei der ausgezogen gezeichneten Stellung des Umschaltmittels 79 bewegt
sich der Kolben 77 gleichförmig von rechts nach links. Schaltet man das Umschaltmittel
in die strichpunktiert gezeichnete Stellung um, so bewegt er sich, wie eine Verfolgung
der Leitungen 81, 84 und 88, 72 zeigt, mit der nämlichen Geschwindigkeit von links
nach rechts bis zur erneuten Umschaltung. Das Umschaltmittel 79 kann in beliebiger
bekannter Weise, statt als Vierwegehabn also z. B. auch als Umschaltschieber od.
dgl., ausgeführt sein, seine Umschaltung kann; von Hand oder in ebenfalls bekannter
Weise auch durch Anschläge des Tisches 76 erfolgen. (als vielfältig bekannt nicht
eigens gezeichnet). Auch kann durch ein ebenfalls als bekannt nicht gezeichnetes
Umschaltmittel beim. Rücklauf die erfindungsgemäße Vorrichtung umgangen werden,
um einen Eilrücklauf auszuführen.
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Statt zum Bewegen eines Werkstückaufspanntisches oder (als selbstverständlich
nicht eigens gezeichnet) eines Werkzeugträgers, z. B. eines Supports für einen Fräser,
eine Schleifscheibe, einen Drehstahl, Bohrer od. dgl., kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung natürlich auch zur Erzeugung von gleichförmigen Bewegungen an belie
igen anderem Vorrichtungen verwendet werden.
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Statt seines hin und her gehenden Kolbens kann mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung natürlich auch ein sich drehender hydraulischer Motor verwendet werden,
dem wieder durch eine Pumpe od. dgl. 78 Druckflüssigkeit zugeführt und von dem sie
mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgeschöpft wird.
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Den Antriebsdruck für die erfindungsgemäße Einrichtung kann, wenn
auch weniger vorteilhaft, aber ebenfalls in den. Schutzbereich des Schutzrechts
fallend, unter Vermeidung der Pumpe od. dgl. 18 auch die Pumpe od. dgl. 78 des hydraulischen:
Antriebs für einen Kolben 77 oder einen. anderen hydraulischen Motor liefern. Ferner
kann die Flüssigkeit in die Leitung 5o auch unter Druck geliefert werden, so. daß
Leitung 5o zu einem hydraulisch angetriebenen, Motor irgendwelcher Art führen kann.
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Ferner kann, wie oben gesagt, ohne den Schutzbereich. des Schutzrechts
zu verlassen, zur Umsteuerung der Flüssigkeitsbeschickung in den käumen 52, 54 und
56, 58 oder einem dieser Raumpaare statt der schieberartigen Einrichtung i i (linker
Teil), 38, 39, 40, 41 auch eine andere Ums.teuercinrichtung; z. B. ein Vierwegehahn,
Meihrwegeventil od. dgl., angetrieben von den Steuerkolben, welche dann außer einer
zum Antreiben geeigneten Fortsetzung nach außen; nur die Bunde 9, io und einen entsprechenden
Teil von i i aufzuweisen brauchen., verwendet werden (als nach vorstehendem für
den Fachmann. selbstverständlich nicht eigens gezeichnet). Die Steuerung der Dosierkolben
durch die gezeichnete Kolbeneinrichtung ist aber infolge leichter und genauer Herstellbarkeit,
Einfachheit, geringer Massen undi leichter Umstellbarkeit der Umschaltmittel noch.besonders
günstig: