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REGELBARE AXIALKOLBENPUMPE VENTILSTEUERUNG DER DRUCK-
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FLÜSSIGKEIT UND InRAU LIKANTRIEB VON BLECHBIEGEPRESSEN Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Verdrängermaschinen und auf Hydraulikantriebe,
die diese Maschinen verwenden, genauer auf regelbare Axialkolbenpumpen mit Ventilsteuerung
der Druckflüssigkeit und llydraulikantriebe von Blechbiegepressen.
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Am vorteilhaftesten kann die vorliegende Erfindung in Hydraulikantrieben
von Blechbiegepressen verwendet werden, in denen eine Verschiebung der Kolbenstangen
der Hydraulikzylinder, die mit dem Querhaupt der Presse verbunden sind, sowie ans
chlag lose Positionierung des Querhauptes erforderlich sind. Außerdem kann die Erfindung
in Hydraulikantrieben von Straßenbau- sowie Förder- und Hebemaschinen und Hydraulikantrieben
von Walzwerken verwendet werden.
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Bekannt ist eine Axialkolbenpumpe mit Ventilsteuerung des Drucflüssigkeitsstroms
(Urheberschein der UdSSR Nr.
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241226), die ein Gehäuse mit einer Ansaug- und einer Drucksammelleitung
sowie mit einem Steuerflüssigkeitszuleitungskanal enthält, der zur Verbindung mit
der Steuerflüssigkeitsquelle bestimmt ist. In axialen Ausdrehungen des Gehäuses
sind Kolben hin- und hergehend sowie um ihre eigene Achse drehbar gegenüberliegend
angeordnet. Die Kolben wirken mit Bührungselementen zusammen, die mit der Antriebswelle
starr verbunden sind, und bilden mit den Ausdrehungen des Gehäuses Arbertskammern.
Als Puhrungselemente treten in dieser Pumpenkonstruktion Taumelacheiben auf-, die
an der Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung mit derselben starr angeordnet sind.
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Die Zusammenwirkung der Kolben mit den Taumelscheiben erfolgt mittels
kinematischer Verbindung eines jeden Kolbens mit der erwähnten Scheibe. Die kinematische
Verbindung eines jeden Kolbens mit der Taumelsoheibe erfolgt tber einen sphärischen
Kopf, der an der Stirnfläche des Kolbens ausgeführt ist, sowie über ein Spurlager,
das mit seiner sphärischen Oberfläche am sphärischen Kopf des Kolbens angeordnet
ist.
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Die Spurlager sind an ihrer Stirnfläche, die der Fläche gegenüberliegt,
die mit den Kolbenköpfen verbunden ist, an die Taumelscheibe mittels einer Andrückscheibe
angedrffckt, die durch Federn belastet ist, die im Gehäuse angeordnet sind.
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Jede Arbeitakammer ist mit der Drucksammelleitung über ein Druckventil
und mit der Ansaugsammelleitung über ein Saugventil in Verbindung gesetzt. Im Gehäuse
sind radiale Ausdrehungen ausgeführt, in denen achsgleich zum Saugventil Eauchkolben
angeordnet sind.
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Diese Tauchkolben bilden mit der Gehäuseausdrehung einen Hohlraum,
der über einen Kanal mit der profilierten Oberfläche einer zylindrischen Hülse in
Verbindung gesetzt ist, die in der axialen Gehäuseausdrehung axial verschiebt bar
angeordnet ist, die Äntriebswelle umfaßt und mit ihr zur gemeinsamen Drehung verbunden
ist.
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Der Schaft des Saugventils wirkt mit des Tauchkolben zusammen. An
der Außenfläche der zylindrischen Hülse sind Vertiefungen vorhanden, die durch Stege
begrenzt sind, die einzelne Zonen bilden. Eine dieser Zonen steht mit der Abfluß
leitung, die andere aber mit dem Steuerflüssigkeitsl;uleitungakanal in ständiger
Verbindung, der zur Verbindung mit der Steuerflüssigkeitsquelle bestimmt ist. Die
Steuerflüsaigkeitsquelle gewährleistet in der erwähnten Zone Drücke von etwa 15
kp/ci2. Dieser Druck der Steuerflüssigkeit gelangt über den Kanal an den Tauchkolben,
welcher das Saugventil öffnet und es dann geöffnet hält. Die Zeit, während der das
Saugventil geöffnet ist, wird von der axialen Lage der profilierten Hülse bestimmt,
deren Verschiebung mit Hilfe einer Zugstange herbeigeführt wird. Die Zugstange ist
an
einem Ende durch einen Bolzen mit der Hülse verbunden, während ihr freies Ende über
die Grenzen des Pumpengehäuses tritt. Dieses freie Ende ist mit einer beliebigen
Vorrichtung verbunden, die die Verschiebung der Zugstange und deren Fixierung in
einer vorgegebenen Stellung gewährleistet.
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Bei der Arbeit der Pumpe im Nennleistungetrieb findet die zwangsweise
Öffnung des Saugventils in dem Augenblick statt, da die Kolben den Ansaugtakt beginnen,
dh. die Kolben ihre Bewegung vom oberen zum unteren Totpunkt anfangen, während das
Schließen des Saugventils in dem Augenblick stattfindet, da die Kolben ihre Bewegung
in der umgekehrten Richtung beginnen. Bei der Regelung der Arbeitsleistung, die
durch axiale Verschiebung der profilierten Hülse geschieht, wird das Saugventil
erzwungenerweise auch während eines eiles des Kolbenhubs - vom unteren zum oberen
Totpunkt, d.h.
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während eines Teiles des Ansaugtakte * eöffnet gehalten. Hierbei verdrängt
der sich bewegende Kolben die Druckflsigkeit aus der Arbeitskammer in die Ansaugsammelleitung.
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Bei der Drehung der Antriebswelle drehen sich die Taumelscheiben,
die den Kolben eine hin- und hergehende Bewegung erteilen. Bei der Bewegung der
Kolben zur Vergrößerung des Volumens der Arbeitskammern, d.h. während des Insaugtaktes,
gelangt die Druckflüssigkeit durch das geöffnete Saugventil aus der Ansaugsammelleitung
in die Arbeitskammern und füllt das von den Kolben freigelassene Volumen. Vor dem
Augenblick
aes Beginnes des Ansaugtaktes wird das Saugventil vom
Tauchkolben aufgrund der Einwirkung der Steuerflüssigkeit auf dasselbe zwangsweise
geöffnet, und während des ganzen Taktes wird das Ventil in geöffnetem Zustand genalven.
Dadurch wird eine Verringerung der hydraulischen Ventilverluste beim Ansaugen erzielt,
wodurch Ansaugfähigkeit und Schnelläufigkeit der Pumpe erhöht werden. Am Ende des
Ansaugtaktes wird das Saugventil unter der Einwirkung der Feder, durch die es belastet
ist, bei der Druckbeseitigung der Steuerflüssigkeit geschlossen. Die Bewegung der
Kolben findet in der umgekehrten Richtung, d.h. zur Verminderung des Volumens der
Arbeitskammern, was den Druckhub bedeutet, statt und die ganze von den Kolben verdrängte
Druckflüssigkeit gelangt in die Drucksammelleitung. Die Pumpenförderung ist minimal.
Die Zuführung des Steuerflüssigkeitsdruckes zum Tauchkolben wird von der profilierten
Oberfläche der zylindrischen Hülse, genauer von der Zone vorgenommen, die mit dem
Steuerflüssigkeitsdruck in Verbindung steht. Die Beseitigung des Steuerflüsßigkeitßdruk
kes am Tauchkolben wird gleichfalls über die profilierte Oberfläche der zylindrischen
Hülse, genauer über die Zone vorgenommen, die mit der Abflußleitung in ständiger
Verbindung steht.
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Je nach der vorgegebenen Axiallage der profilierten zylindrischen
Hülse bezüglich des Pumpengehäuses wird das Saugventil während des Druckhubes im
beliebigen Teil des Druckhubes
in geöffnetem Zustand gehalten.
Beim Schließen des Saugventils gelangt während der ersten Hälfte des Druckhubes,
d.h. dem halben Druckhub, die von den Kolben verdrängte Druckflüssigkeit in die
Ansaugsammelleitung, während der zweiten Hälfte des Druckhubes aber in die Drucksammelleitung,
wobei die Pumpe eine halbe Förderung aufweist.
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Wenn das Saugventil beim Druckhub gar nicht geschlossen wird, so
wird die ganze Druckflüssigkeit von den Kolben in die Ansaugsammelleitung verdrängt,
was der Nullförderung der Pumpe entspricht.
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Die Schnellwirkung der Pumpe, d.h. die Zeit, während der die maximale
Pumpenförderung bis auf Null reduziert werden kann, wird von der Verschiebungsgeschwindigkeit
der profilierten zylindrischen Hülse bestimmt. Geringes Gewicht der Hülse, Fehlen
eines jeglichen Widerstandes bei der Pewegung derselben sowie relativ geringe Hublänge
- 20-25 um - erlauben es , die Verschiebung der Hülse ohne besonderen energetischen
Aufwand sowie ohne kontsruktive Schwierigkeiten während einer kurzen Zeitspanne
durchzuführen. Die Schnellwirkung der Pumpe ist der Verschiebungsgeschwindigkeit
der Steuerhülse bis zu einem bestimmten Moment proporviunal, nach dem der weitere
Anstieg der Verschiebungsgeschwindigkeit der Hülse keine weitere Erhöhung der Schnellwirkung
mit sich bringt.
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Die Schnellwirkungsgrenze ist von der Drehzahl der Antriebswelle
der Pumpe abhängig und bei Betriebsdrehzahlen hoch genug.
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So beträgt bei 1000 U/min der Ant;riebswelle die Schnellwirkung O,U3
sek, bei 1500 U/min der Antriebswelle aber 0,02 sek.
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Bei der rückwärtigen Verschiebung der profilierten Hülse, d.h. bei
der Steigerung der Pumpenförderung von Null bis auf die maximale, besitzt die Schnellwirkung
praktisch keine Beschränkungen und ist der Verschiebungægeschwindigkeit der Hülse
vroportional.
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Hohe Schnellwirkung der Pumpe sowie einfaches Erreichen derselben
erlauben es, diese bekannte Pumpe in automatischen Regelungssystemen, in schnellaufenden
hydraulischen Maschinen u.s. w. sehr erfolgreich zu verwenden.
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In der beschriebenen Pumpe ist zur Verschiebung der profilierten
zylindrischen Hülse aus der Lage, die der Betriebsleistung (Nennleistung) der Pumpe
entspricht, in die Lage, die der Nullförderung derselben entspricht, während einer
kleineren Zeitspanne als 0.02 sek eine größere Menge der Steuerflüssigkeit zur Verschiebung
beispielsweise des Kolbens einer Vorrichtung erforderlich, die die axiale Lage der
zylindrischen Hülse bezüglich des Pumpengehäuses bestinunt.
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Außerdem gewährleistet bei der Vereinigung der Arbeitskammern der
Kolben zu zwei oder mehreren Gruppen, d.h.
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bei der Schaffung einer doppelflutigen Pumpe, die profilierte zylindrische
Hülse, die eine Einrichtung zur Regelung
der Pumpenleistung darstellt,
bei der axialen Verschiebung bezüglich des Gehäuses nur gleichzeitige Änderung der
Pumpenleistung in jeder Druckleitung der Pumpe, da die profilierte Oberfläche der
Pumpe, genauer die Zone, die mit dem Steuerrlüssigkeitskanal in Verbindung steht,
über die Kanäle gleichzeitig auf alle Tauchkolben einwirkt, die mit den Saugventilen
zusammenwirken.
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Bekannt ist eine Pumpe der Firma "Sack Kesselbach", in der die Arbeitskammern
der Kolben zu zwei oder mehreren Gruppen vereinigt sind. Jede Gruppe ist mit einer
Drucksammeleitung in Verbindung gesetzt. Die Zahl der Drucksammelleitungen entspricht
der Gruppenanzahl.
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Diese Pumpe gewährleistet sowohl gleichzeitige Änderung der Pumpenleistung
in allen Drucksammelleitungen wie auch unabhängige Änderung der Pumpenleistung in
jeder Dracsammelleitung.
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Die gleichzeitige Änderung der Pumpenleistung in allen Drucksammelleitungen
wird von einer Einrichtung gewährleistet, die zur gleichzeitigen Regelung der Pumpenleistung
in jeder Arbeitskammer dient. Diese Einrichtung stellt eine regelbare Drossel dar,
die in einer Rohrleitung angeordnet ist, über welche die Zuleitung der Druckflüssigkeit
zur Ansaugsammelleitung der Pumpe erfolgt.
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Die Arbeitskammern der Kolben sind mit den Drucksammelleitungen über
Druckventile und mit der Ansaugsammelleitung
über Saugventile in
Verbindung gesetzt. Zur unabhängigen Regelung der Druckflüssigkeitsmenge, die von
jedem Kolben in die Drucksammelleitung eingedrückt wird, ist jedes Saugventil mit
einem Gestänge zum zwangsweisen Offenen des Saugventils und Festhalten desselben
in geöffnetem Zustand während des Druckhubes versehen. Dadurch wird erreicht, daß
ein Kolben bzw. eine Kolbengruppe für die Dauer einer vorgegebenen Zeitspanne, während
der die Pumpenförderung in einer der Drucksammelleitungen bis auf die erforderliche
Größe fällt, stillgesetzt wird.
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Dieses zwangsweises Öffnen der Saugventile macht die Pumpenkonstruktion
recht kompliziert und kann außerdem nur in leistungsschwachen Pumpen, beispielsweise
bei einer Pumpenleistung bis zu 20525 1/min, ausgeführt werden, da die Leistungsregelung
einer Pumpe, deren Leistung über 20 - 25 1/min beträgt, mittels Drosselung der Druckflüssigkeit,
die in die Arbeitskammern der Kolben gelangt, in den letzteren Eavitatiow erscheinungen
hervorruft, die zur Zerstörung der Elemente der Arbeitskammern der Kolben führen.
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Die im Maschinenbau verwendeten Hydraulikantriebe, die synchrone
Verschiebung zweier oder mehrerer Hydraulikzylinder (Hydraulikmotoren) gewährleisten,
können in drei hauptsächliche Gruppen eingeteilt werden, und zwar: synchrone Hydraulikantriebe,
die Einrichtungen enthalten, welche die Synchronisierung nach der Verschiebungsgeschwindigkeit
der
Kolbenstangen der Hydraulikzylinder gewährleisten; synphase
Hydraulikantriebe, die Einrichtungen enthalten, die die Synchronisierung nach der
relativen Lage der Kolben stangen der Hydraulikzylinder gewährleisten; synchron-synphase
Hydraulikantriebe, die Einrichtungen, welche die Synchronisierung nach der Verschiebungsgeschwindigkeit
der Kolbenstangen der Hydraulikzylinder gewährleisten, sowie Einrichtungen, die
die Synchronisierung nach der relativen Lage der Kolbenstangen der Hydraulikzylin(ier
gewährleisten, enthalten.
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In synchronen Hydraulikantrieben mit der Sgaehronisierung nach der
Verschiebungsgeschwindigkeit der Eolbenstangen der HydraulikzSlinder wird die erforderliche
Genauigkeit durch Dosierung der Flüssigkeitsmenge gewährleistet, die an die Hydraulikzylinder
bzw. -motoren gelangt. In den verwendeten synchronen Hydraulikantrieben wird die
Dosierung mit Hilfe von folgenden Einrichtungen vorgenommens - Drosseln oder Geschwindigkeitsreglern,
die in Druck-oder Abflußleitungen der Hydraulikzylinder angeordnet sind; - aufeinanderfolgende
Verbindung der Arbeitßräume Hydraulikzylinder; - besonderen Dosierzylindern; - Durchflußteilern
(Burchf lußsummat oren) ; - Hilfssteuerzylinde rn (Hi lfshydromot oren); - Eich-
und Doppelpumpeng - Dosatoren von Hydromotoren oder Pumpen, die im Regime von Hydromotoren
arbeiten.
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Synchrone Hydraulikantriebe gewährleisten nur eine ungefähre Synchronisierung,
da sie die Differenz der geometrischen Volumina der Hydraulikzylinder> den Zustand
der Abdichtungselemente der Hydraulikzylinder, Elastizität und Tempe raturausdehnung
der Druckflüssigke der der Rohrleitungen und Hydraulikzylinder nicht bercksichtigen.
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In synpha sen Hydraulikantrieben erfolgt kontinuierliche Synchronisierung
nach der relativen Lage der Eolbenatangen der Hydraulikzylinder mit Hilfe von: -
starrer mechanischer Verbindung zwischen den Hydraulikzylindern; - einer Rückführung,
die den entstehenden Lagefehler der Kolbenstangen der Hydraulikzylinder mit Hilfe
von Folgeeinrichtungen ausgleicht.
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Synphase Hydraulikantriebe gewährleisten im allgemeinen die erforderliche
Synchronisierungsgenauigkeit, jedoch sind die Hydraulikantriebe mit der starren
mechanischen Verbindung platzraubend, und die Hydraulikantriebe mit dem Ausgleich
des entstehenden Fehlers in der Lage der Kolben stangen der Hydraulikzylinder mit
Hilfe von Folgeeinrichtungen besitzen erhebliche energetische Verluste sowie einen
schmalen Gescbwindigkeitsbereich, in dem der Hydraulikantrieb stabil ohne Eigenschwingungem
arbeitet.
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Synchron-synphase Hydraulikantriebe, die die Synchronisierung der
Kolbenstangen der Hydraulikzylinder nach der
Verschiebungsgeschwinciigke
it und relativen Lage derselben gewährleisten stellen eine Kombination von Ausführungsvarianten
der synchronen und der synphasen Hydraulikantriebe dar.
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Die am meisten in den Pressen veivicndete Variante des synchronsynphasen
H+draulikantriebes ist eine Kombination von Doppelpumpen und einer Rückführung,
die den entstehenden Lagefehler der Eolbenstangen der Hydraulikzylinder durch Umsteuerung
der von den Pumpen geförderten Druckflüssigkeit ausgleicht.
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Bekannt ist ein synchron-synphaser Hydraulikantrieb von Blechbiegepressen
(BRD, Zeitschrift "Ölhydraulik und Pneumatik1t, Nr. 11, 1972, Beitrag "Hydraulische
Gleichlaufregelung an Abkantpressen", M. Reinert, Fig. 10).
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Der bekannte Hydraulikantrieb schließt zwei Hydraulikzylinder, deren
Kolbenstangen mit dem Querhaupt der Presse verbunden sind, eine Einrichtung zur
Messung des Lagefehlers der Kolbenstangen, eine regelbare Doppelpumpe, Mittel zum
Schutz der Druckleitungen vor Überlastungen, eine Steuerflüssigkeitsque lle ein.
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Die Einrichtung zur Messung des Lagefehlers der Kolben stangen ist
in Gestalt einer Zugverbindung, beispielsweise einer Kette, einem Seil ausgeführt,
deren eines Ende mit dem unbeweglichen Teil der Presse verbunden ist, während das
andere Ende an einem Arm eines hebels befestigt ist, dessen anderer Arm mit dem
Schieber eines 3/3-Hilfsventils zur am
menwirkt. Der mittlere Abschnitt
der Zugverbindung wirkt mit zwei Sternrädern oder Rollen zusammen, die um eine Achse
drehbar sind, die am Querhaupt befestigt ist. Die regelbare Doppelpumpe besteht
aus zwei Pumpen, jede von denen durch ihre Antriebswelle über ein gemeinsames Getriebe
mit der Welle des Elektromotors verbunden ist.
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Diese Doppelpumpe besitzt eine Einrichtung zur Pumpenregelung, die
es jeder Pumpe gestattet, der Drucksammelleitllpg eine praktisch gleiche Druckflüssigkeitsmenge
bei jeder beliebigen Lage der Einrichtung zuzuführen.
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Die Druckleitung jeder Pumpe ist über ein Ventil, das das Festhalten
des Querhauptes nach der durch die Pumpe eingestellten Druckflüssigleitszuführung
gewährleistet, mit dem Eingang eines Vierwegeventils in Verbindung gesetzt, das
mit der Steuerflüssigkeitsqueile verbunden ist. Die letztere ist mit einem Sicherheitsventil
in Verbindung gesetzt, das einen konstanten Druck in der Druckleitung der Steuerflüssigkeitsquelle
aufrechterhält.
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Die eine Ausgangsleitung des ersten Vierwegeventils ist mit dem kolbenstangenseitigen
Zylinderraum des ersten Hydraulikzylinders in Verbindung gesetzt, während die zweite
Ausgangsleitung mit dem deckelseitigen Zylinderraum des ersten Hydraulikzylinders
in Verbindung steht. Die vierte Leitung eines jeden Wegeventiis ist mit der Abflußleitung
in
Verbindung gesetzt. Das Mittel zum Schutz der Druckleitungen vor überlastungen der
Doppelpumpe ist in Gestalt eines Sicherheitsventils mit einer Servowirkung ausgeführt.
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Dieses Ventil ist in der Ausgangsstellung normalerweise geöffnet,
und die Druckleitung jeder Pumpe ist über ein Rückschlagventil und das normalerweise
geöffnete Sicherheitsventil mit der Abflußleitung in Verbindung gesetzt. Während
der Arbeit des Hydraulikzylinders ist das Sicherheitsventil geschlossen, und es
hält den vorgegebenen Betriebsdruck in den Druckleitungen der Doppelpumpe aufrecht.
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Die eine Leitung des Dreiwege-Hilfssentils ist mit der Abflußleitung,
die zwei anderen aber sind mit den Druckleitungen der Doppelpumpe in Verbindung
gesetzt.
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Während der Arbeit des Hydraulikantriebs, beispielsweise bei der
Bewegung des Querhauptes der Presse vom oberen zum unteren Totpunkt, ist das Sicherheitsventil
geschlossen, und die Vierwegeventile sind derart umgeschaltet, daß Drucköl aus den
Druck leitungen der Doppelpumpe in die deckelseitigen Zylinderräume der Hydraulikzylinder
gelangt, deren kolbenstangenseitige Zylinderräume über die erwähnten Wegeventile
mit der Abflußleitung in Verbindung gesetzt sind.
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Bei einer Schiefstellung des Querhauptes, d.h. bei Entstehung eines
Fehlers in der Lage der Kolbenstangen der Hydraulikzylinder, lenkt die Zugverbindung
den Arm des Hebels ab, mit dem sie verbunden ist. Hierbei verschiebt der zweite
Arm des
Hebels den Schieber des Dreiwege-Hilfsventils auf solche
Weise, daß das letztere einen Teil der Druckflüssigkeit, die aus der Druckleitung
der Doppelpumpe in den deckelseitigen Zylinderraum des voreilenden Hydraulikzylinders
gelangt, zum Abfluß überströmen läßt. Dadurch wird die Lagesynchronisation der Kolbenstangen
aer Hydraulikzylinder erreicht.
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Bei Entstehung einer Überlastung, und zwar bei Druckerhöhung in den
Druckleitungen der Doppelpumpe über den vorgegebenen Wert läßt das mit Servowirkung
arbeitende Sicneshei heitsventil die von der Pumpe eingedrückte J)ruckflüssigkeit
zum Abfluß überströmen, wodurch ein den vorgegebenen Wert nicht übersteigender Druck
in den Druckleitungen gewährleistet wird.
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Der bekannte Hydraulikantrieb besitzt zusätzliche hydraulische Verluste,
die durch Drosselung der Druckflüssigkeit beim Strömen derselben durch das Dreiwege-hi££sventil
bedingt sind.
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Außerdem gewährleistet dieser Hydraulikantrieb einen schmalen Bereich
der Betriebsgeschwindigkeiten der Kolbenstangenverschiebung, bei denen stabile Verschiebung
derselben in weitem Betriebsdruckbereich in den Hydraulikzylindern gewährleistet
ird. Dies ist dadurch bedingt, daß die Durchflußkurve, die den Durchfluß der DruckflUssigkeit
durch das Hilfsventil angibt, einen sehr steilen Verlauf bei Drücker besitzt, die
sich der oberen Grenze des Betriebsdruckbereichs
nähern. Eine Folge
der steilen Durchflußkurve sind hohe Beschleunigungen der Kolbenstangen der Hydraulikzylinder,
und dies führt zur "Überregelung" der synchronen Lage der Kolbenstangen der llydraulikzylinder.
Die '2Uberregelung" bringt die Kolbenstangen der Hydraulikzylinder zu Selbstschwingungen,
die hohe dynamische Belastungen der Presse hervorrufen, wodurch die Biegequalität
des Rohlings beeinträchtigt wird.
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Der bekannte Hydraulikantrieb gewährleistet kein anschlagloses Stillsetzen
des Querhauptes der Presse beim Herangehen desselben an die vorgegebene Lage, was
die Ausrastung der Blechbiegepresse mit Anschlägen notwendig macht, die die von
der Presse ausgeübte Kraft aufnehmen, weswegen platzraubende Anschläge angebracht
werden müssen.
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Die platzraubenden Anschläge erhöhen das Pressengewicht und verlängern
die Zeit, die man zum Anbringen der Anschläge an einer anderen Stelle braucht, falls
das Querhaupt in einer neuen Stellung stillgesetzt werden soll.
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Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, eine regelbare Axialkolbenpumpe
mit Ventilsteuerung der Druckflüssigkeit zu schaffen, in der eine Einrichtung vorgesehen
wäre, die unabhängig von der vorhandenen Einrichtung zur Regelung der Pumpenleistung,
d.h. unabhängig von der axialen Lage der profilierten zylindrischen Hülse die Änderung
der Pumpenleistung bei der Zuführung einer geringen
Steuerflüssigkeitsmenge
zu dieser Pumpe gewährleisten würde, eine regelbare doppelflutige Axialkolbenpumpe
zu schaffen und in ihr eine unabhängige Änderung der Pumpenleistung in jeder Druckleitung
zu gewährleisten sowie einen Hydraulikantrieb von Blechbiegepressen zu schaffen,
die den Schutz des Systens vor Überlastungen gewährleistet sowie Bedingungen zur
synchronen Verschiebung der Kolbenstangen der Hydraulikzylinder und anschlaglosen
Positionierung derselben nebst Verminderung von energetischen und hydraulischen
Verlusten schafft.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöste daß in der regelbaren Axialkolbenpumpe
mit Ventilsteuerung des Druckflüssigkeitsstromes, die ein Gehäuse mit einer Ansaugsammelleitung,
mindestens einer Drucksammelleitung und einem Steuerflüssigkeitszuleitungskanal
enthält, in dessen axialen Ausdrehungen hin- und hergehend verschiebbar gegenüberliegende
Kolben angeordnet sind, die mit Fünrungselementen zusammenwirken, die mit der Antriebswelle
starr verbunden sind, und Arbeitskammern bilden, jede von denen mit der Drucksammelleitung
über ein Druckventil und mit der Ansaugsammelleitung über ein Saugventil in Verbindung
gesetzt ist, dessen Schaft mit einem Tauchkolben zusammenwirkt, der achsgleich zum
Saugventil angeordnet ist und mit der Ausdrehung im Gehäuse einen Hohlraum bildet,
der mit der profilierten Oberfläche einer zylindrischen, die Welle umfassenden
Hülse
in Verbindung gesetzt ist, die in der axialen Ausdrehung des Gehäuses axial verschiebbar
angeordnet, mit der Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung mit ihr verbunden ist
und an ihrer Außenfläche Vertiefungen aufweist, die von Stegen begrenzt sind, die
einzelne Zonen bilden, die eine von denen mit der Abflußleitung, die andere aber
mit dem Steuerflüssigkeitszuleitungskanal in ständiger Verbindung steht, erfindungsgemäß
mindestens in einem Hohlraum, der von der Ausdrehung und dem Tauchkolben gebildet
ist, achsgleich zum Tauchkolben ein zweiter Tauchkolben angeordnet ist, der mit
dem ersten zusammenwirkt, und im Gehäuse ein zweiter Kanal zur Zuführung der Steuerflüssigkeit
zu jeder Zone der Zusammenwirkung der Tauchkolben ausgeführt ist.
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Die Anordnung eines zweiten Tauchkolbens achsgleich zum ersten und
Ausführung im Pumpengehäuse eines zweiten Kanals zur Zuführung der Steuerflüssigkeit
zur Zone der Zusammenwirkung der Tauchkolben gestattet es, unabhängig von. der Lage
der Steuerhülse das Saugventil beim Ansaugtakt zu öffnen und es die erforderliche
Zeit geöffnet festzuhalten.
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Die Druckflüssigkeit, die in die Arbeitskainmer beim Ansaugtakt gelangt,
wird in die Ansaugsammelleitung zurückverdrängt, was es erlaubt, die Arbeitskalemer
für die erforderliche Zeit zu entlasten.
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Dies erlaubt es, die Pumpenförderung stufenweise zu ändern. Wenn
der zweite Tauchkolben in allen Ausdrehungen untergebracht
und
für eine jede Zusammenwirkun6-rszone ein kanal zur Zuleitung der Steuerflüssigkeit
ausgeführt ist, su gestattet die Zuführung der Steuerflüssigkeit zu den erwähnten
Zonen in der erforderlichen Reihenfolge, die Pumpenförderung stufenweise zu ändern,
wobei die Förderungsgröße, von der an die Förderung stufenweise verringert wird,
von der Lage der Steuerhülse bestimmt wird.
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Zweckmäßigerweise sind in der regelbaren Axialkolbenpumpe die zweiten
Kanäle zur Zuführung der Steuerflüssigkeit zu den Zonen der Zusainmenwirkung der
Tauchkolben mindestens zu einer Gruppe vereinigt.
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Bei der Vereinigung der Kanäle zur Zuführung der Steuerflüssigkeit
zu den Zonen der Zusanmenwirkung der Tauchkolben ergibt sich die Möglichkeit, die
Pumpenförderung unabhängig von der Lage der Steuerhülse bis auf Null zu verringern
und die Nullförderung die erforderliche Zeit beizubehalten.
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Bei der Vereinigung der erwähnten Kanäle zu Gruppen ergibt sich die
Möglichkeit, die Förderung einer bestimmten Gruppe von Kolben bis auf Null zu verringern.
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Vorzugsweise besitzt der Tauchtolben in der regelbaren Axialkolbenpumpe
ein Schwanzstück, während der zweite Tauchkolben in Gestalt eines Ringes ausgeführt
ist, der am Schwanzstück des Tauchkolbens angebracht ist.
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Das erwähnte Ausführungsbeispiel gestattet es, die Tiefe des Hohlraums,
in dem zwei Tauchkolben angeordnet sind, zu verringern, und in bestimmten Fällen
Gewicht und Abmessungen der Pumpe zu vermindern.
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Zur normalen Arbeit der Tauchkolben, die im Hohlraum angeordnet sind,
muß die Höhe derselben nicht kleiner als der Durchmesser derselben sein, so daß
folglich die Höhe, die sich aus zwei Tauchkolben zusammensetzt, etwa zwei Durchmessern
gleich ist.
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Wenn auf das Schwanzstück des Tauchkolbens ein Ring aufgesetzt ist,
so kann zur normalen Arbeit ohne Festfressen in zusammengesetztem Zustand ihre Höhe
gleich dem Durchmesser sein, andererseits wird, wenn der Durchmesser des Schwanzstücks
gleich oder nahe der Ringhöhe gewählt wird, die Kopplung Ring - Schwanzstück gleichfalls
ohne Festfressen arbeiten, d.h. aank der erwähnten Ausführung muß die Höhe des Tauchkolbens
mit dem Ring den Durchmesser des Tauchkolbens nicht übersteigen.
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Es empfiekit sich, daß in der regelbaren Axialkolbenpumpe die Arbeitskammern
der Kolben mindestens zu zwei Gruppen vereinigt währen, jede von denen über die
erwähnten Druckventile mit der Drucksammelleitung in Verbindung gesetzt wäre, deren
Anzahl der Zahl der erwähnten Gruppen entspricht.
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Bei der Vereinigung aer Arbeitskammern der Pumpe zu Gruppen, jede
von denen über die Druckventile mit der i)rucksammelleitung in Verbindung gesetzt
ist, wobei jede Gruppe ihre eigene Sammelleitung besitzt, ergibt sich die Möglichkeit,
Oje Pumpenförderung in Teile zu trennen. Die Anzahl der Drucksa;elleitungen ist
der Zahl der Kolbengruppen gleich, wobei die erwähnten Gruppen gleiche Zahl der
Arbeitskammern oder aber beliebig verschiedene Anzahl derselben vereinigen können,
was die Möglichkeit ergibt, einen jeweiligen Weil der Pumpenförderung ohne Beeinflussung
der anderen zu verwenden. Bei der Vereinigung der Arbeitskammern der Pumpe zu Gruppen
kann eine entsprechende Vereinigung, d.h. eine solche mit der Verbindung der Pumpenkammern
und der Kaule zur Zufü@ führung der Steuerflüssigkeit zu den Zonen der Zusammenwirkung
der 8Uauchkolben vorgenommen werden. Beispielsweise sind die Arbeit kammern der
Pumpe zu zwei Gruppen vereinigt und die Kanäle zur Zuführung der Steuerflüssigkeit
sind ebenfalls zu zwei Gruppen vereinigt wobei den Gruppen, die die Arbeitskammern
der Kolben vereinigen, Gruppen der Kanäle zur Zuführung der Steuerflüssigkeit entsprechen,
und wenn durch dieselben die Steuerflüssigkeit zugeführt wird, so erfolgt die Entlastung
der Kolben.
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Hierbei wird synchrone oder gleichzeitige Änderung der Pumpenförderung
in zwei Drucksammelleitungen dank der Verschiebung der Steuerhülse und voneinander
unabhängige Änderung der Pumpenförderung bis auf Null in jedem Strom unabhängig
von der Lage der Steuerhulse erreicht.
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Die gestellte Aufgabe kann auch dadurch gelöst werden, daß in der
regelbaren Axialkolbenpumpe mit Ventilesteuerung des Druckflüssigkeitstromes, die
ein Gehäuse mit einer Ansaugsammelleitung, mindestens einer Drucksammelleitung und
einem Steuerflüssigkeitßzuleitungskanal enthält, in dessen axialen Ausdrehungen
hin- und hergehend verschiebbar gegenüberliegend Kolben angeordnet sind, die mit
Führungselementen zusammenwirken, die mit der Antriebswelle starr verbunden sind,
und Arbeitskammern bilden, jede von denen mit der Drucksammelleitung über ein Druckventil
und mit der Ansaugsammelleitung über ein Saugventil in Verbindung gesetzt ist, dessen
Schaft mit einem Tauchkolben zusammensirkt, der achsgleich zum Saugventil angeordnet
ist und mit der Ausdrehung im Gehäuse einen Hohlraum bildet, der mit der profixierten
Oberfläche einer zylindrischen, die Welle umfassenden lii5e in Verbindung gesetzt
ist, die in der axialen Ausdrehung des Gehäuses axial verschiebbar angeordnet, mit
der Antriebswelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser verbunden ist und an ihrer
Außenfläche Vertiefungen aufweist, die von Stegen begrenzt sind, die einzelne Zonen
bilden, die eine von denen mit der Abflußleitung, die andere aber mit dem Steuerflüssigkeitszuleitungskanal
in ständiger Verbindung steht, erfindungsgemäß jeder Tauchkolben an seiner Seitenfläche
längs des ganzen Umfange eine ringförmige Nut aufweist, sowie dadurch, daß im Gehäuse
ein zweiter Kanal
zur Zuführung der Steuerflüssigkeit ausgeführt
ist, der mit dem erwähnten Hohlraum in Verbindung gesetzt ist, in dem ein zusätzlicher
abgefederter Tauchkolben verschiebbar angeordnet ist, dessen Schwanzstück bei der
Zuführung der Steuerflüssigkeit über den erwähnten Kanal mit der Seitenfläche des
erwähnten Tauchkolbens zusammenwirkt.
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Außerdem wird die gestellte Aufgabe auch noch dadurch gelöst, daß
im Hydraulikantrieb von Blechbiegepressen, der mindestens zwei Hydraulikzylinder,
deren Kolbenstangen mit dem Querhaupt der Presse verbunden sind, eine Einrichtung
Messung des Lagefehlers der Kolbenstangen, die mit dem Schieber eines 3/3-HilSsventils
zusammenwirkt, eine regelbare Pumpe, deren Druckleitungen mit den entsprechenden
Hydraulikzylindern über Schieberventile mit elektrohydraulischer Steuerung in Verbindung
gesetzt sind, die mit einer Steuerflüssigkeitsquelle in Verbindung gesetzt sind,
die durch eine hydraulische Leitung mit einem Sicherheitsventil in Verbindung gesetzt
ist, sowie ein Mittel zum Schutz der Druckleitungen vor Überlastungen einschließt,
erSindungsgemäß eine Pumpe gemäß der Erfindung verwendet ist, die eine Leitung des
3/3-Hilfsventils mit der Steuertlüssigkeitsquell von den zwei anderen aber eine
jede mit einem Kanal einer Gruppe der Zusammenwirkungszonen der Tauchkolben der
Pumpe in Verbindung gesetzt ist, die mechanische Einrichtung zur Messung des Lagefeglers
der Kolbenstangen eine Rolle darstellt,
deren Achse am querhaupt
zur gemeinsamen Verschiebung mit diesem starr befestigt ist und die mit einem Hebel
zusammenwirkt, dessen Lage zur Verschiebung des Querhauptes bei der synphasen Bewegung
der Kolben parallel ist, wobei dessen eines Ende mit dem unbeweglichen Element der
Presse gelenkig verbunden ist, während dessen anderes Ende mit dem Schieber des
3/3-Hilfsventils zusammenwirkt, wobei jeder kanal einer Gruppe der Zusammenwirkungszonen
der Stirnflächen der Tauchkolben über eine Drossel mit der Abflußleitung in Verbindung
gesetzt ist.
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Diese Ausführung des Hydraulilantriebs gewährleistet eine Erhöhung
seines Wirkungsgrades dank Verringerung von energetischen und hydraulischen Verlusten.
Die Verringerung von energetischen Verlusten wird durch Vermeidung von Verlusten
an Druckflüssigkeit nebst Gewährleistung der Synchronisation der Kolbenstangen der
Hydraulikzylinder erreicht, die von der Pumpe selbst gewährleistet wird.
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Der Energieaufwand zur Steuerung der Pumpe ist niedrig, er ist von
der Größe des Betriebsdruckes und der Betriebsgeschwindigkeiten des Hydraulikantriebs
praktisch unabhängig.
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Außerdem besitzt dieser Hydraulikantrieb eine erhöhte Stabilität
in weitem Bereich von Betriebsdrücken und -geschwindigkeiten, weil gegenüber dem
grosselsynchronisationssystem, das einen steilen Verlauf der Durchflußkurve bei
hohen Betriebsdrücken und hohen Betriebgeschwindigkeiten
besitzt,
weswegen es zu Selbstschwingungen neigt, dasselbe Synchronisationssystem vom Betriebsdruck
und von den Betrieb5.
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geschwindigkeiten des Hydraulikantriebes praktisch unabhängig ist.
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Der gemäß der Erfindung ausgeführte Hydraulikantrieb gewährleistet
eine Verbesserung der Betriebseigenschaften, weil mit der Annäherung des Querhauptes
an die untere Totlage, und zwar an die Betriebszone, die Synchronisationsgenauigkeit
der Kolbenstangen dank der größeren Empfindlichkeit der Einrichtung zur Messung
der Kolbenstangenlage, die in Gestalt eines gelenkig befestigten Hebels ausgeführt
ist, zunimmt.
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ZweckmäBigerweise ist das Mittel zum Schutz des Systems vor Überlastungen
in Gestalt von zwei 2/2-Wegeventilen ausgeführt, jedes von denen einen abgefederten
Schieber besitzt und über eine Steuerkammer mit der Druckleitung, über eine Zuführungsleitung
mit der Steuerflüssigkeitsquelle, über eine Abführungsleitung aber mit dem Kanal
einer Gruppe der Zusammenwirkungszonen der Tauchkolben in Verbindung gesetzt ist.
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Bei dieser Ausführung des Mittels zum Schutz des Systems vor Uberlastungen
wird eine Erhöhung des Wirkungsgrades dank Vermeidung von energetischen Verlusten
der Druckflüssigkeit erreicht, die in anderen bekannten Eydrauliantrieben vorhanden
waren, in denen der Schutz des Systems
vor Uberlastungen mit Hilfe
von Sicherheitsventilen erlolgte, der in der Uberführung der Pumpe auf die Nullförderung
bestand.
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Vorzugsweise sind im Hydraulikantrieb zwei Schieberventile vorgesehen,
jedes von denen einen abgefederten Schieber besitzt, der über eine Stirnfläche mit
einem Anschlag zusammenwirkt, der an der Presse angebracht ist und die Hublänge
des Querhauptes begrenzt, und über ein Zuführungsfenster mit der Steuerflüssigkeitsquelle,
über ein Abführungsfenster aber mit dem Kanal einer Gruppe der Zusammenwirkungszonen
der Tauchkolben in Verbindung gesetzt ist.
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Hierdurch wird eine Erhöhung der Pressenleistung durch Verkürzung
der zur Umstellung der Presse aus einer Betriebsstellung in die andere notwendigen
Zeit gewährleistet, wobei die Hydraulikzylinder unte Belastung stehen, und eine
Erhöhung des Wirkungsgrades dieser Presse dank Verminderung von Verlusten an Druckflüssigkeit
beim Stillsetzen des Querhaupt tes gewährleistet, weil die Hydraulikzylinder weiterhin
unter Belastung stehen.
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Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus nachfolgenden
Ausführung sbeispie len und bei liegenden Z eichnungen verständlich; in den Zeichnungen
zeigt: Fig. 1 - schematische Darstellung der regelbaren Axial kolbenpumpe gemäß
der Erfindung, im Längsschnitt; Fig. 2 - profilierte zylindrische Hülse gemäß der
Erbindung;
Fig. 3 - Abwicklung der profilierten zylindrischen HU1-se
gemäß der Erfindung, im vergrößerten Maßstab; Fig. 4 - Ausführungsvariante der Tauchkolben
gemäß der Erfindung; Fig. 5 - regelbare Axialkolbenpumpe gemäß der Erfindung, im
Längsschnitt; Fig. 6 - Ausführungsvariante der Axialkolbenpumpe gemäß der Erfindung;
Fig. 7 - Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6; Fig. 8 - schematische Darstellung
des Hydraulikantriebs einer Blechbiegepresse, gemäß der Erfindung; Fig. 9 - Variante
des Hydraulikantriebs einer Blechbiegepresse.
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Die regelbare Axialkolbenpumpe mit Ventilsteuerung des Druckflüssigkeitsstromes
gemäß der Erfindung besitzt ein Gehäuse 1 (Fig. 1) mit einer Ansaugsammelleitung
2, einer Drucksammelleitung 3 und einem Steuerflüssigkeitszuleitungskanal 4, der
mit einer Steuerflüssigkeitsquelle (in Fig.
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nicht abgebildet) in Verbindung gesetzt ist. Im Gehäuse 1 sind durchgehende
axiale Ausdrehungen ausgeführt, die sich im g-leichen Abstand von der Achse des
Gehäuses befinden und in die Hülsen 5 eingepreßt sind. In ihnen sind Kolben 6 hin-
und hergegehend verschiebbar und um ihre eigene Achse drehbar gegentiberiiegend
angeordnet.
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Die Kolben 6 wirken mit Führungselementen zusammen, die mit einer
Antriebswelle 7 zur gemeinsamen Drehung mit
dieser starr verbunden
sind, und bilden mit den Ausdrehungen des Gehäuses 1 Arbeitskammern 8. Als Führungselemente
treten in der vorliegenden Pumpenkonstruktion schrägstehende Scheiben 9 auf, die
mit der Antriebswelle mittels einer Keilverbindung verbunden sind. Die Zusammenwirkung
der Kolben 6 mit den schrägstehenden Scheiben 9 erfolgt mittels kinematischer Verbindung
eines jeden Kolbens 6 mit der erwahnten Scheibe 9. Die kinematische Verbindung eines
jeden Kolbens mit der Scheibe erfolgt über einen sphärischen Kopf 10, der an der
Stirnfläche des Kolbens 6 ausgerührt ist, und ein Spurlager 11, das mit seiner sphärischen
Oberfläche 12 am sphärischen Kopf 10 des Kolbens 6 befestigt ist. Die Spurlager
11 sind über ihre Stirnfläche, die der Oberfläche, welche mit den Köpfen 10 der
Kolben 6 in Verbindung steht, entgegengesetzt ist, an die schrägstehenden Scheiben
9 mittels Andrückscheiben 13 angedrückt.
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Das Andrücken erfolgt mittels Federn 14, die in in der axialen Ausdrehung
des Gehäuses 1 beweglich angeordneten Bechern 15 untergebracht sind und am Gehäuse
1 anliegen.
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Über den Becher 15, der eine konkave sphärische Oberfläche 16 aufweist,
wird die von den Federn 14 ausgeübte Kraft auf die Andrückscheibe 13 über eine konvexe
sphärische Oberfläche 17 übertragen. Jede Arbeitskammer 8 ist mit der Ansaugsammelleitung
2 über ein Saugventil 18 und mit der Drucksammelleitung 3 über ein Druckventil 19
in Verbindung gesetzt. Die Verbindung
jeder Arbeitskammer 8 mit
der Ansaugsammelleitung 2 erfolgt über Kanäle 20, mit der Drucksammelleitung 3 aber
über Kanäle 21. Im Gehäuse 1 sind radiale Ausdrehungen ausgeführt, in denen Druckventile
19 und Saugventile 18 untergebracht sind. Achsgleich zu den Saugventilen 18 sind
Tauchkolben 22 angeordnet. Sie bilden mit der Ausdrehung im Gehäuse 1 Hohlräume
23. Jeder Tauchkolben 22 wirkt mit einem Schaft 24 des Saugventils 18 zusammen.
In allen Hohlräumen 23 ist achsgleich zum Tauchkolben 22 ein zweiter Tauchkolben
25 angeordnet, der mit dem Tauchkolben 22 zusammenwirkt. Im Gehäuse ' 1 sind Kanäle
26 ausgeführt, die mit den Hohlräumen 23 in der Zusaemenwirkungszone der Stirnflächen
der Tauchkolben 22 und 25 in Verbindung gesetzt sind. Im Gehäuse 1 ist ein weiterer
Kanal 27 zur Zufuhrung der Steuerflüssigkeit ausführt, der mit den Kanälen 26 in
Verbindung gesetzt ist. Dadurch wird die Zuführung der Steuerflüssigkeit zur Zusaitimenwirkungszone
der Stirnflächen der Tauchkolben 22 und 25 gewährleistet. Das Gehäuse 1 besitzt
eine axiale Ausdrehung, in der axial verschiebbar eine profilierte zylindrische
Hülse 28 angeordnet ist. Die letztere umfaßt die Antriebswelle 7 und ist mit dieser
zur gemeinsamen Drehung verbunden. Die Verbindung der Hülse 28 mit der Antriebswelle
7 erfolgt mittels eines Bolzens 29, der mit Hilfe von Scheiben 30 in der Hülse 28
befestigt und mit einer Zugstange 31 verbunden ist.
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Die letztere ist zur Verbindung mit einem beliebigen bekannt
Mechanismus
bestimmt, der nicht mitabgebildet ist und zur Verschiebung der Hülse 28 in axialer
Richtung dient.
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Durch die axiale Verschiebung der Hülse 28 wird die Änderung der Pumpenförderung
gewährleistet. Die schrägstehenden Scheiben 9 sind in Lagern 32 angeordnet, die
in einem vorderen Deckel 33 und einem hinteren Deckel 34 eingebaut sind. Am Deckel
33 ist ein Flansch 35 befestigt, in dem eine Dichtung 36 der Welle 7 untergebracht
ist. Am Deckel 34 ist ein Ylansoh 37 befestigt, in dem eine Dichtung 38 der Zugstange
31 untergebracht ist.
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Zur Aufnahme der axialen Kraft der Kolben 6 durch die schrägstehenden
Scheiben 9 sind an der Welle 7 Halbringe 39 angebracht.
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Das Saugventil 18 ist durch eine Feder 40, das Druckventil 19 aber
durch eine Feder 41 belastet. Die radialen Ausdrehungen, in denen das Saugventil
18 und das Druckventil 19 angeordnet sind, sind von Stopfen 42 seitens der Druckventile
verdeckt. Die Pumpe besitzt eine Druckleitung 43, die die Druckflüssigkeit an den
Verbraucher leitet.
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An der zylindrischen außenfläche der Hülse 28 sind Vertiefungen 44
und 45 (Fig. 2, 3) ausgeführt. Die Vertiefung 44 ist durch Stege 46 und 47 begrenzt,
die eine Zone 48 bilden, die mit dem Kanal 4 (Big. 1) zur Zuführung der Steuerflüssigkeit
mit einem Druck von 15 kp/cm2 in Verbindung 4 gesetzt ist.
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Die Vertiefung 45 (Fig. 2, 3) ist von Stegen 49, 50, 51, 52 begrenzt,
die eine Zone 53 bilden, die mit der Abfluß leitung über Bohrungen 54 in ständiger
Verbindung steht.
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Die Ausdehnung der Zone 53 beträgt etwa die Hälfte von der Ausdehnung
der Zone 48. Die Zuführung der Steuerflüssigkeit erfolgt in der Zone zwischen Stegen
46 und 52, die die Größe der axialen Verschiebung der Hülse 28 bestimmt. Jeder Hohlraum
23 (Fig. 1) ist durch einen Kanal 55 mit der zylindrischen Oberfläche der Hülse
28 in Verbindung gesetzt.
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Die Pumpe gemäß der Erfindung arbeitet folgenderweise.
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Bei der Drehung der Welle 7 drehen sich die schrägstehenden Scheiben
9 und die profilierte zylindrische Hülse 28. Mit den schrägstehenden Scheiben 9
wirken die an sie angedrückten Spurlager 11, die mit den Kolben 6 gelenkig verbunden
sind, wobei die Drehung der Scheiben 9 in eine hin- und hergehende Bewegung der
Kolben 6 umgeformt wird.
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Die Hülse 28 ist bezüglich der Welle 7 in der Umfangsrichtung auf
solche Weise angeordnet, daß im Augenblick des Beginns des Ansaugtaktes der Steg
49 den Kanal 55 überdeckt. Bei der weiteren Drehung der Welle 7, d.h. während des
Ansaugtaktes, wird die Zone 48, der über den Kanal 4 die Steuerflüssigkeit zugeleitet
wird, über den Kanal 55 mit dem Hohlraum 23 in Verbindung gesetzt. Bei der Bewegung
der Kolben 6 zur Vergrößerung des Volumens der Arbeitskammern 8, d.h. während des
Ansaugtaktes, wird das Saugventil
18 unter der Druckeinwirkung
der Steuerflüssigkeit geöffnet, die den zweiten Tauchkolben 25 verschiebt. Der letztere
wirkt mit dem Tauchkolben 22 zusammen, der bei seiner Verschiebung mit dem Schaft
24 des Saugventils 18 zusammenwirkt, dieses öffnet und während der Dauer des Ansaugtaktes
geöffnet hält. Am Ende des Ansaugtaktes überdeckt der Steg 51 den Kanal 55, der
Hohlraum 23 wird von der Zone 48 isoliert. Bei der weiteren Drehung der Welle 7,
d. h. während des Druckhubs, wird die Zone 53, die mit der Abflußleitung über den
Kanal 55 in ständiger Verbindung steht, mit dem Hohlraum 23 in Verbindung gesetzt.
Unter der Krafteinwirkung der Feder 40 wird das Saugventil 18 geschlossen. Die Bewegung
der Kolben 6 erfolgt in der umgekehrten Richtung, d.h.
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zur Verringerung des Volumens der Arbeitskammern 8, was dem Druckhub
entspricht, und die ganze von den Kolben 6 verdrängte Druckflüssigkeit gelangt über
das Druckventil 19 in die Drucksammelleitung 3. Die Pumpenförderung ist mini mal.
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Bei einer Änderung der Pumpemförderung verschiebt der nicht abgebildete
Mechanismus die Zugstange 31 in axialer Richtung sowie die mit dieser verbundene
zylindrische Hülse 28.
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Je nach der vorgegebenen axialen Lage der Hülse 28 wird das Saugventil
18 während eines Teiles des Hubs der Kolben 6 beim Druckhub in geöffnetem Zustand
gehalten. Die Arbeit
der Pumpe ändert sich vuahlend des Ansaugtaktes
nicht. Beim Druckhub ist die Zone 48 über den Kanal 55 mit dem Hohlraum 23 in Verbindung
gesetzt, und das Ventil 18 wird in geöffnetem Zustand gehalten. Bei der Bewegung
der Kolben 6 zur Verringerung des Volumens der Arbeitskammern 8 wird die Druckflüssigkeit
durch das Saugventil 18 über die Kanäle 20 in die Ansaugsammelleitung 2 verdrängt.
Während eines Teiles des Hubs der Kolben 6 wird der Kanal 55 während des Druckhubes
vom Steg 50 überdeckt, der Hohlraum 23 wird von der Zone 48 isoliert. Danach wird
die Zone 53 über den Kanal 55 mit dem Hohlraum 23 in Verbindung gesetzt. Unter der
Krafteinwirkung der Feder 40 wird das Saugventil 18 geschlossen, und ein Teil der
Drulckilüsslgkeit wird von den Kolben 6 durch das Druckventil 19 über den Kanal
21 in die Drucksammelleitung 3 verdrängte Die Pumpenförderung beträgt einen Teil
der maximal len Förderung.
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Bei der Verschiebung der Hülse 28 in die Endlage steht die Zone 48
über den Kanal 55 mit dem Hohlraum 23 in ständiger Verbindung, hierbei ist das Saugventil
18 beim Saug- wie auch beim Druckhub geöffnet. Die Druckflüssigkeit, die die Arbeitskammern
8 beim Ansaugtakt füllt, wird ganz in die Ansaugsammelleitung 2 verdrängt. Dies
entspricht der Nullförderung der Pumpe.
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Bei der Zuführung des Steuerflüssigkeitsdruckes zum Kanal 27 wird
die Steuerflüssigkeit über die Kanäle 26 den
Zusammenwirkungszonen
der Tauchkolben 22, 25, und zwar den Hohlräumen 23 zugeleitet, und hält die Saugventile
18 unabhängig von der axialen Lage der Hülse 28 geöffnet.
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In der Ausführungsvariante der Pumpe gemäß der Erfindung besitzt
ein Tauchkolben 56 (Fig. 4) ein Schwanzstück 57, und ein zweiter Tauchkolben 58
ist in Gestalt eines Ringes ausgeführt, der am Schwansstück 57 des Tauchkolbens
56 angebracht ist. Diese Ausführungsvariante der Pumpe gestattet es, die Tiefe des
Hohlraums 23 zu verringern, was in den bekannten Fällen Gewicht und Abmessungen
der Pumpe vermindern läßt.
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Die Arbeit der Pumpe geht ähnlich dem vorstehend beschriebenen vor
sich.
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In einer Abwandlung der Pumpe gemäß der Erfindung weist ein jeder
Tauchkolben 59 (Fig. 5) an seiner Seitenfläche längs seinem Umfang eine ringförmige
Nut 60 auf, und im zweiten Kanal 26 zur Steuerflüssigkeitszuführung ist ein zusätzlicher
abgefederter Tauchkolben 61 verschiebbar angeordnet. Der Tauchkolben 61 besitzt
ein Schwanzstück 62. Zur Fixierung des Tauchkolbens 61 in axialer Richtung ist im
Ka nal au ein Sperring 63 vorgesehen.
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Die Arbeit der Pumpe ist dem vorstehend beschriebenen ähnlich, abgesehen
davon, daß bei der ZufUhrung des Steuerflüssigkeitsdruckes zum Kanal 27 die Steuerflüssigkeit
in die Kanäle 26 gelangt und den Tauchkolben 61 verschiebt, der
über
sein Schwanzstück 62 mit der Seitenfläche des Tauchkolbens 59 zusammenwirkt. Bei
der Zusammenwirkung des Schwanzstücks 62 mit der ringförmigen Nut 60 wird der Tauchkolben
59 fixiert und durch diesen das Saugventil 18 unabhängig von der axialen Lage der
Hülse 28 in geöffnetem Zustand gehalten.
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Bei der Anwendung der Axialkolbenpumpe in den Hydraulikantrieben,
für deren Arbeit zwei Druckflüssigkeitsströme erforderlich sind, sind ihre Arbeitskammern
8 der Kolben 6 in zwei Gruppen A und B (Fig. 6 und 7) getrennt. Die Gruppe A wird
von den Kammern I, III, V der Arbeitskammern 8 gebildet, die über die Druckventile
19 und die Kanäle 21 mit der Drucksammelleitung 3 in Verbindung gesetzt sind. Die
Gruppe B wird von den Kammern II, N , VI der Arbeitskammern 8 gebildet, die über
die Druckventile 19 und die Kanäle 21 mit einer Drucksammelleitung 64 in Verbindung
gesetzt sind.
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Muß die Förderung durch den einen Strom unabhängig von der Förderung
durch den anderen Strom geändert werden, so werden die zweiten Kanäle 26 zur Steuerflüssigkeitszuleitung
zur Zusammenwirkungszone der Tauchkolben 22 und 25 zu zwei Gruppen C und D vereinigt.
Die Gruppe C wird von den Kanälen 26 gebildet, die mit dem Kanal 27 in Verbindung
stehen. Die Gruppe D wird von den Kanälen 26 gebildet, die mit einem Kanal 65 in
Verbindung stehen.
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Die Änderung der Druckflüssigkeitszuführung durch die Gruppe A wird
durch Zuführung des Steuerflüssigkeitsdruckes
zur Gruppe C erreicht,
und die hinderung der Druckflüssigkeitszuführung durch die Gruppe B wird durch Zuführung
des Steuerflüssigkeitsdruckes zur Gruppe D erreicht.
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Die Arbeit der Pumpe geht ähnlich dem vorstehend beschriebenen vor
sich.
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Der Hydraulikantrieb (Fig. 8), beispielsweise einer Blechbiegepresse,
schließt die regelbare Pumpe 1 (Fig. 6) mit zwei Druckleitunen 66 und 67, zwei Hydraulikzylinder
6u, 69, deren Kolbenstangen 70, 71 mit einem Querhaupt 72 der Presse verbunden sind,
eine Einrichtung 73 zur Messung des Lagefehlers der Kolbenstangen 70, 71 ein, die
mit dem abgefederten Schieber eines 3/3-Wegeventils 74 zusammenwirkt.
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Die Pumpe 1 ist durch die Antriebswelle 7 (Fig. 6) mit einem Elektromotor
75 (ii. ( verbunden und besitzt Kanäle 27 und 65 (Fig. 6, 7), die zur Steuerflüssigkeitszuführung
zu den Gruppen C und D der Zusammenwirkungszonen der Tauchkolben dienen.
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Die dem Kanal 27 zugeführte Steuerflüssigkeit bewirkt eine Verminderung
der Pumpenleistung bis auf die Nullei -tung in der Leitung 66, und die dem Kanal
65 zugeführte Steuerflüssigkeit bewirkt eine ähnliche Änderung der Pumpenförderung
in der Leitung 67.
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Der Hydraulikantrieb enthält ferner ein Mittel 76 zum Schutz der
Druckleitungen 66 und 67 vor Überlastungen sowie
eine Steuerflüssigkeitsquelle
77, die über eine Rohrleitung 78 mit einer Eingangsleitung 79 eines 3/4-Wegeventils
80 und einem Sicherheitsventil 81 in Verbindung gesetzt ist. Das letztere gewährleistet
den erforderlichen Druck der Steuerflüssigkeit.
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Die Antriebswelle der S erflüssigkeitsquelle 77 ist mit der Welle
der Pumpe 1 zur gemeinsamen Drehung mit ihr verbunden.
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Der Schieber des Wegeventils 80 wird von Elektromagneten 82 gesteuert.
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Die Druckleitung 66 ist mit einer Eingangsleitung 83 eines3/4-Wegeventils
84 in Verbindung gesetzt, das vom Wegeventils 80 gesteuert wird.
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Eine Ausgangsleitung 85 des Wegeventils 84 ist mit dem deckelseitigen
Zylinderraum des Hydraulikzylinders 68 in Verbindung gesetzt. Eine Ausgangsleitung
87 des Wegeventils 84 ist über ein Ventil 88 mit einem kolbenstangenseitigen Zylinderraum
89 des Hydraulikzylinders 69 in Verbindung gesetzt.
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Die Druckleitung 67 ist mit einer Eingangsleitung 90 eines 3/4-Wegeventils
91 in Verbindung gesetzt, das vom Wegeventil 80 gesteuert wird.
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Eine Ausgangsleitung 92 des Wegeventils 91 ist mit einem deckelseitigen
Zylinderraum 93 des Hydraulikzylinders 69 in Verbindung gesetzt. Eine Ausgangsleitung
94 des Wegeventils 91 ist über ein Ventil 95 mit dem kolbenstangenseitigen Zylinder
raum
96 des Hydraulikzylinders 68 in Verbindung gesetzt.
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Die Ventile 88 und 95 gewährleisten das Festhalten des Querhauptes
72 bei der Einstellung der Druckflüssigkeitszuführung durch die Pumpe 1.
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Die Wegeventile 84 und 91 sind über Leitungen 97 und 98 mit der Abflußleitung
in Verbindung gesetzt.
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Eine Ausgangsleitung 99 des Wegeventils 80 ist mit einer Steuerkammer
100 des Wegeventils 84 und mit einer Steuerkammer 101 des Wegeventils 91 in Verbindung
gesetzt.
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Eine Ausgangsleitung 102 des Wegeventils 80 ist mit einer Steuerkammer
103 des wegeventils 84 und mit einer Steuerkammer 104 des Wegeventils 91 in Verbindung
gesetzt.
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Eine Leitung 105 des Wegeventils 80 ist mit der Abflußleitung in
Verbindung gesetzt.
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Die Einrichtung 73 stellt eine Rolle 106, deren Achse 107 am Querhaupt
72 zur gemeinsamen Verschiebung mit diesem starr befestigt ist, und einen Hebel
108 dar, dessen Lage der Verschiebung des Querhauptes 72 bei synphaser Bewegung
der golbenstangen 70 und 71 parallel ist. Das eine Ende des Hebels 108 ist mit dem
unbeweglichen Element der Presse gelenkig verbunden, und zwar mittels eines Tragstücke
109 des Hydraulikzylinders 68, während das andere Ende desselben mit einem Schieber
110 des Wegeventils 74 zusammenwirkt. Der Hebel 108 wirkt mit der Rolle 106 zusammen.
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Eine Leitung 111 des Wegeventils 74 ist mit der Steuerflüssigkeitsquelle
77 in Verbindung gesetzt, eine Leitung 112 ist mit dem Kanal 27 (Fig. 6) der einen
Gruppe C (Fig.7) der Zusammenwirkungszonen der Tauchkolben 22, 25 (Fig. 6) der Pumpe
in Verbindung gesetzt, und eine Leitung 113 (Fig.
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8) ist mit dem Kanal 65 (Fig. 6) der zweiten Gruppe D (Fig.
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7) der Zusammenwirkungszonen der Tauchkolben 22, 25 (Fig. 6) in Verbindung
gesetzt. Hierbei ist der Kanal 112 (Fig. 8) über eine Drossel 114 mittels einer
Leitung 115 mit der Abfl*S leitung, der Kanal 113 aber über eine Drossel 116 mittels
einer Leitung 117 mit der Abflußleitung in Verbindung gesetzt.
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Das Mittel 76 ist in Gestalt von 2/2-Wegeventilen 118 and 119 ausgeFührt,
Das Wegeventil 118 besitzt einen abgefederten Schieber 120 und ist über eine Steuerkammer
121 mit der Druckleitung 66 der Pumpe 1, über eine Zuführungsleitung 122 mit der
Steuerflüssigkeitsquelle 77 und über eine Ablührungsleitung 123 mit dem Kanal 27
(Fig. 6) der einen Gruppe C (Fig. 7) der Zusammenwirkungszonen der Tauchkolben 22,
25 (Fig. 6) der Pumpe in Verbindung gesetzt. Das Wegeventil 119 (Fig. ö) besitzt
einen abgefederten Schieber 124 und ist über eine Steur erkammer 125 mit der Druckleitungr
67 der Pumpe, über eine Zuführungsleitung 126 mit der Steuerflüssigkeitsquelle 77
und über eine Abführungsleitung 127 mit dem Kanal 65 (Fig.
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6) der zweiten Gruppe D (Fig. 7) der Zusammenwirkungszonen
der
TauchLolben 22, 25 (Fig. 6) der ESe in Verbindung gesetzt.
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Dieser hydraulikantrieb gewährleistet die anschlag lose sind Positionierung
des Querhauptes 72 (Fig. 8). Hierzu in ihm zwei Schieberventile 128 und 129 vorgesehen.
Das Ventil 128 besitzt einen abgefederten Schieber 130 und ist über ein Zuführungsfenster
131 mit der Steuerflüssigkeitsquelle 77, über ein Abführungsfenster 132 aber mit
dem Kanal 27 (Fig. 6) der einen Gruppe C (Fig. 7) der Zusammenwirkungszonen der
Tauchkolben 22, 25 (Fig. 6) der Pumpe in Verbindung gesetzt.
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Das Ventil 129 (Fig. 8) besitzt einen abgefederten Schieber 133 und
ist über ein Zuführungsfenster 134 mit der Steuerflüssigkeitsquelle 77, über ein
Abführungsfenster 135 aber mit dem Kanal 65 (Fig. 6) der zweiten Gruppe D (Fig.
7) der Zusammenwirkungszonen der Tauchkolben 22, 25 (Fig. 7) der Pumpe in Verbindung
gesetzt.
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Eine Stirnfläche 136 (Fig. 8) des Schiebers 130, die der abgefederten
Stirnfläche entgegengesetzt ist, ist zur Zusammenwirkung mit einem an der Presse
(nicht abgebildet) angebrachten Anschlag 137 bestimmt, und eine Stirnfläche 138
des Schiebers 133, die der abgefederten Stirnfläche entgegengesetzt ist, ist zur
Zusalmenwirkung mit einem an der Presse angebrachten Anschlag 139 bestimmt.
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Die Anschläge 137 und 139 bestimmen die Lage des unteren Totpunktes
des Querhauptes 72.
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Der Eydraulikantrieb arbeitet folgenderweise. Beim Anlassen des Blektromotors
75, dessen Welle mit der Antriebswelle der Pumpe 1 verbunden ist, sind die Elektromakneten
82 abgeschaltet, und die Druckflüssigkeit, die von der Pumpe 1 zu den Druckleitungen
66 und 67 zugeführt wird, gelangt über die entsprechenden Leitungen 97 und 98 der
Wegeventile 84 und 91 in die Abflußleitung.
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Gleichzeitig mit der Pumpe 1 führt die Quelle 77 die Steuerflüssigkeit
der Rohrleitung 78 und über die Leitung 79 dem Schieber des Wegeventils 80, über
die Leitung 11 dem Schieber des Wegeventils 74, über die Leitungen 122 und 126 den
Schiebern 120 und 124 der Wegeventile 118 und 119 und über die Zui.ührungsfenster
131 und 134 den Schiebern 130 und 133 der Ventile 128 und 129 zu. In dem Augenblick,
da die Elektromagneten 82 abgeschaltet sind und das Querhaupt 72 synchrone Lage
im oberen Totpunkt einnimmt, sind alle erwähnten Leitungen sowie Zuführungsfenster
der entsprechenden Wegeventile und Ventile durch Schieber versperrt. Die Steuerflssigkeit,
die in die Rohrleitung 78 gela-Llgsf strömt durch das Sicherheitsventil 81 über,
und in der Rohrleitung 78 stellt sich der erforderliche Druck der Steuerflüssigkeit
ein.
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Wenn das Querhaupt 72 vom oberen zum unteren Totpunkt verschoben
werden muß, wird der Elektromagnet 82 eingeschaltet. Hierbei verschiebt sich der
Schieber 80 und verbindet
die Leitung 79 mit der Leitung 102 sowie
die Leitung 99 mit der Leitung 105. Die Steuerflüssigkeit gelangt von der Quelle
77 über die Leitungen 78, 79, 102 in die Steuerkammern 103, 104 und verschiebt die
Schieber der Wegeventile 84 und 91, wobei die Flüssigkeit aus den Steuerkammern
100 und 101 in d~e Leitungen 99 und 105 des Wegeventils 80 zum Abfluß verdrängt
wird. In diesem Augenblick wird die Leitung 83 des Wegeventils 84 mit der Leitung
85, die Leitung 87 aber mit der Leitung 97 in Verbindung gesetzt. Dasselbe geschieht
im Wegeventil 91 und zwar wird die Leitung 90 mit der Leitung 92, die Leitung 94
aber mit der Leitung 98 in Verbindung gesetzt.
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Die von der Pumpe 1 eingedrückte Druckflüssigkeit gelangt über die
Leitungen 66, 83, 85 in den deckelseitigen Zylinderraum 86 des Hydraulikzylinders
68, über die Leitungen 67, 90, 92 aber in den deckelseitigen Zylinderraum 93 des
Hydraulikzylinders 69, und verschiebt die Kolbenstangen 70 und 71.
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Aus dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum 96 wird die Druckflüssigkeit
durch das Ventil 95 der Leitungen 94, 98, aus dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum
89 aber durch das Ventil 88 der Leitungen 87, 97 verdrängt.
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Wenn bei der Verschiebung der Kolbenstangen 70, 71 vom oberen zum
unteren Xotpunkt eine Verstimmung der synchronen Lage der Kolbenstangen eintritt,
beispielsweise wenn die
Kolbenstange 70 der Kolbenstange 71 voreilt,
stellt sich das Querhaupt 72 schief, und die Rolle 106 drückt auf den Hebel 108,
der in seinem Gelenk verschwenkt wird. Bei dieser Schwenkung verschiebt der nebel
108 den Schieber 110 des Wegeventils 74 auf solche Weise, daß die Leitung 111 mit
der Leitung 112 in Verbindung gesetzt wird, aus der die Steuerflüssigkeit in den
Kanal 27 (Fig. 6) der Pumpe 1 gelangt.
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Der Druck der Steuerflüsslgkeit, die in den Kanal 27 gelangt, ist
der Verschiebung des Schiebers 110 (Fig. 8) des Wegeventils 74 im vorberechneten
Verschiebungsbereich proportional. Die Steuerflüssigkeit, uie in den Kanal 27 (Fig.
6) gelangt, bewirkt eine Verringerung der Druckflüssigkeitszuführung durch die Pumpe
1 (Fig. 8) zur Leitung 66 relativ zur Druckflüssigkeitszuführung durch die Pumpe
1 zur Leitung 67. Die Verringerung der DruckSlüssigkeitszuStShrung zur Leitung 66
bewirkt eine Verringerung der Verschiebungsgeschwindigkeit der Kolbenstange 70,
die so lange anhält, bis das Querhaupt 72 die erforderliche Lage eingenommen hat,
während der Schieber 110 sich unter der Einwirkung der Feder in die Ausgangsstellung
verschiebt, in der die Leitung 111 von den Leitungen 112 und 113 getrennt ist. Nach
der Trennung der Leitungen 111 und 112 gelangt die Steuerflüssigkeit aus dem Kanal
27 (Fig. 6) der Pumpe 1 (Fig. 8) durch die Drossel 114 und die Leitung 115 in die
Abfiußleitung, und im Kanal 27
(Fig. 6) der Pumpe 1 stellt sich
der Druck ein, der dem Druck im Kanal 65 gleich ist.
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Bei gleichen Drücken in den Kanälen 27 und 65 führt die Pumpe 1 eine
gleiche Druckflüssigkeitsmenge den Leitungen 66 und 67 zu, unter deren Einwirkung
sich die Kolbenstangen 70, 71 (Fig. 8) mit gleicher Geschwindigkeit weiterverschieben.
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Wenn das Querhaupt 72 vom unteren zum oberen Totpunkt verschoben
werden muß, so wird der eingeschaltete Elektromagnet 82 stromlos gemacht und ein
zweiter Elektromagnet 82 eingeschaltet, unter dessen Einwirkung der Schieber des
Wegeventils 80 sich in eine andere Endlage verschiebt, wobei die Leitung 79 mit
der Leitung 99, die Leitung 102 aber mit der Leitung 105 verbunden wird.
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Die Steuerflüssigkeit gelangt von der Quelle 77 über die Leitungen
78, 79, 99 in die Steuerkammern 100 und 101 und verschiebt die Schieber in den Wegeventilen
84 und 91, die die Flüssigkeit aus den Steuerkammern 103 und 104 in die Leitungen
102 und 105 zum Abfluß verdrängen. Hierbei wird im Wegeventil 84 die Leitung 83
mit der Leitung 87, die Leitung 85 aber mit der Leitung 97 in Verbindung gesetzt,
gleichzeitig wird im Wegeventil 91 die Leitung 90 mit der Leitung 92, die Leitung
94 aber mit der Leitung 98 in Verbindung gesetzt.
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Die von der Pumpe 1 eingedrückte Druckflüssigkeit gelangt über die
Leitungen 6e, 83, 87 durch das Ventil 88 in den kolbenstangenseitigen Zylinderraum
89 des Eydraulikzylinders 69, über die Leitungen 67, 90, 94 aber durch das Ventil
95 in den kolbenstangenseitigen Zylinderraum 96 des Hydraulikzylinders 68 und verschiebt
die Eolbenstangen vu, 71, wobei das Querhaupt 72 sich vom unteren Totpunkt zum oberen
Totpunkt bewegt. Die Kolbenstangen 70 und 71 verdrängen hierbei die Druckflüssigkeit
aus dem deckelseitigen Zylinderraum 86 über die Leitungen 85, 97 und aus dem dekkelseitigen
Zylinderraum 93 über die Leitungen 92, 98 in die Abflußleitung.
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Wenn bei der Verschiebung der Kolbenstangen 70, 71 vom unteren zum
oberen Totpunkt eine Verstimmung der synchronen Lage der Kolbenstangen eintritt,
beispielsweise wenn die Kolbenstange 70 der Kolbenstange 71 voreilt, stellt sich
das Querhaupt 72 schief, und die Rolle 106 geht vom Hebel 108 weg, der in seinem
Gelenk unter der Krafteinwirkung der Peder des Schiebers 110 verschwenkt wird. Bei
der Schwenkung des Hebels 108 wird der Schieber 110 auf solche Weise verschoben,
daß die Leitung 111 mit der Leitung 113 in Verbindung gesetzt wird, über die die
Steuerflüssigkeit in den Eanal 65 der Pumpe 1 gelangt. Die gelangende Steuerflüssigkeit
bewirkt eine Verringerung der Druckflüssigkeitszuführung durch die Pumpe 1 zur Leitung
67 relativ zur Druckflüssigkeitszufuhrung
zur Leitung 66. Die
Verringerung der Druckflüssigkeitszuführung zur Leitung 67 führt zur Verringerung
der Geschwindigkeitsverschiebung der Kolbenstange 70, die so lange anhält, bis das
Querhaupt 72 die erforderliche Lage eingenommen hat, der Schieber 110 aber unter
der Einwirkung des Hebels 108, der in die Ausgangsstellung von der Rolle 106 verschwenkt
wird, die Ausgangsstellung eingenommen hat, bei der die Leitung 111 von den Leitungen
113 und 112 getrennt ist.
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Nach der-Trennung der Leitungen gelangt die Steuerflüssigkeit aus
dem Kanal 65 der Pumpe über die Drossel 116 und die Leitung 117 in die Abflußleitung,
und im Kanal 65 der Pumpe 1 stellt sich der Druck ein, der dem Druck im Ka= nal
27 gleich ist. Bei gleichen Drücken in den Kanälen 27 und 65 führt die Pumpe eine
gleiche Druckflüssigkeitsmenge den Leitungen zu.
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Auf diese Weise geschieht die Beseitigung der Abweichung des Querhauptes
72 von der vorgegebenen Lage bei dessen Verschiebung durch Verringerung- der Druckflüssigkeitszuführung
durch die Pumpe 1 zu jenes Druckleitung, die mit dem Hohlraum der voreilenden Kolbenstange
in Verbindung gesetzt ist. Nach dem Ausgleich der Lage des Querhauptes 72 wird durch
die Pumpe 1 praktisch eine gleiche Druckflüssigkeitsmenge den Druckleitungen 66
und 67 zugeführt.
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Bei der Steigerung des Druckflüssigkeitsdruckes bis auf die maximal
zulässige Größe beispielsweise in der Druckleitung
66 der Pumpe
1 verschiebt sich der Schieber 120 unter der Einwirkung dieses Druckes, wobei er
die Feder zusammendrückt, und verbindet die Leitung 122 mit der Leitung 123, durch
welche die Steuerflüssigkeit von der Quelle 77 dem Kanal 27 der gruppe C (Fig. 7)
der Zusammenwirkungszonen der Tauchkolben 22, 25 (Fig. 6) zugeleitet wird. Die den
Kanal 27 (Fig. 8) zugeleitete Steuerflüssigkeit verringert die Druckflüssigkeitszuführung
zur Leitung 66 bis auf eine Größe, die bloß den Ausgleich der Volumenverluste im
System bei maximal zulässigem Druck gewährleistet und keine weltere Erhöhung des
Druckes über die maximal zulässige Größe desselben hinaus hervorrufen kann. Auf
ähnliche Weise erfolgt die Begrenzung der Größe des maximal zulässigen Betriebsdruckes
in der Druckleitung 67 der Pumpe 1.
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Das anschlaglose Stillsetzen des Querhauptes im unteren Totpunkt
erfolgt auf die folgende Weise. Bei der Annäherung des Querhauptes 72 an den unteren
Totpunkt verschieben die Anschläge 137 und 139 die jeweiligen Schieber 130 und 133
um den vorausberechneten Betrag.
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Der Schieber 130 verbindet das Zuführungsfenster 131 mit dem Abführungsfenster
132, und die Steuerflüssigkeit gelangt von der Quelle 77 in den Kanal 27, während
der Schieber 133 das Zuführungsfenster 134 mit dem Abführungsfenster 135 verbindet,
und die SteuerflUssigkeit gelangt dann von der Quelle 77 in den Kanal 65. Der Druck
der Steuerflüssigkeit in
den Kanälen 27 und 65 ist der jeweiligen
Verschiebung der Schieber 130 und 133 proportional. Sobald im Kanal 27 eine Druckgröße
der Steuerflüssigkeit erreicht worden ist, bei der die Pumpe 1 eine solche DruckSlussigkeit~smenge
der Leitung 66 zuführt, die bloß zum Ausgleich von hydraulischen Verlusten im System
beim Betriebsdruck ausreichend ist, bleibt die Kolbenstange 70 stehen. Auf ähnliche
Weise erfolgt die Stillsetzung der Kolbenstange 71. Außer den angeführten Schema
des Hydraulikantriebes, das die Möglichkeiten der Pumpe 1 ausnutzt, sind auch weitere
Schemas der Hydrauliantriebe möglich, in denen beim Schiefstellen des Querhauptes
72 in den Kanälen 27 und 65 ein Steuerflüssigkeitsdruck entsteht, der eine Verringerung
der Druckflüssigkeitszuführung zur Leitung bewirKt, die mit dem Hohlraum der voreilenden
Kolbenstange verbunden ist, so daß auf diese Weise der Lagefehler der Kolbenstangen
beseitigt wird.
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Eine mögliche Variante des Hydraulikantriebes (Fig. 9) ist der vorstehend
beschriebenen bis auf folgende Umstände ähnlich. Die Steuerflüssigkeitsquelle 77
ist über eine Drossel 140 und eine Rohrleitung 141 mit dem Kanal 27, über eine Drossel
142 und eine Rohrleitung 143 aber mit dem Kanal 65 der Pumpe 1 verbunden.
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An die Rohrleitung 141 ist eine Zuführungsleitung 144 eines 2/2-Wegeventils
145 angeschlossen, dessen Abführungsleitung 146 mit einer Leitung 167 eines 3/3-Wegiventils
148
verbunden ist, während an die Rohrleitung 143 eine Zuführungsleitung
149 eines 2/2-Wegeventils 150 angeschlossen ist, dessen Abführungsleitung 151 mit
einer Leitung 152 des Wegeventils 148 verbunden ist. Eine Leitung 153 des Wegeventils
148 ist über eine Rohrleitung 154 mit einem Zuführungsfenster 155 eines Schieberventils
156 verbunden. Ein Ausgangsfenster 157 des Ventils 156 ist mit der Abflußleitung
in Verbindung gesetzt. An die Rohrleitung 154 ist eine Eingangsleitung 158 eines
2/2-Wegeventils 159 angeschlossen, dessen Schieber von einem Elektromagneten 160
gesteuert wird, eine Abführungsleitung 161 des Wegeventils 159 ist mit der Abflußleitung
verbunden.
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Verschiebt sich das Querhaupt 72 ohne Schiefstellungen und übersteigt
der Betriebsdruck in den Leitungen 66, 67 die zulässige Größe nicht, so gelangt
die Steuerflüssigkeit von der Quelle 77 durch die Drossel 140 in die Rohrleitung
141, Leitungen 144 und 146 des Wegeventils 145, Leitungen 147 und 153 des Wegeventils
148, das Zuführungsfenster 155 und durch das Ausgangsfenster 157 des'Ventils 156
in die Abflußleitung.
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Die Steuerflüssigkeit, die von der Quelle 77 ankommt, gelangt durch
die Drossel 142, die Rohrleitung 143, Leitungen 149 und 151 des Wegeventils 150,
Leitungen 152 und 153 des Wegeventils 148, das Zuführungsfenster 155 und das Ausgangsfenster
157 des Ventils 15 in die Abflußleitung, d.h. die Steuerflüssigkeit, die von der
Quelle 77 in die Kanäle 27 und 65 der Pumpe 1 durch
die Drosseln
140 und 142 gelangt, gelangt hierbei in die Abflu0leitung, und in den Kanälen 27
und 65 stellt sich der Druck ein, der dem Druck der Steuerflüssigzies bleich ist,
was einer gleichen Druckflüssigkeitszuführung zu den Druckleitungen 66 und 67 entspricht.
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Bei der Erhöhung des Druckes der Druckflüssigkeit in der Leitung
66 bis auf die maximal zulässige Größe verschiebt sich der Schieber des Wegeventils
145 unter der Einwirkung dieses Druckes, wobei er die Feder zusammendrückt, und
trennt die Leitung 144 von der Leitung 146, wonach die Steuerflüssigkeit, die durch
die Drossel 140 und den Kanal 27 ankommt, den Druck bis auf eine Größe erhöht, die
der durch die Pumpe 1 vorgenommenen Zuführung einer solchen Druckflüssigkeitsmenge
der Leitung 66 entspricht, die bloß zum Ausgleich der Volumenverluste im System
bei maximal zulässigem Druck ausreichend und zur Erhöhung des Druckes der Druckflüssigkeit
über die maximal zulässige Größe hinaus nicht ausreichend ist. Auf die ähnliche
Weise erfolgt die Begrenzung der Größe des maximal zulässigen Druckes in der Druckleitung
67 der Pumpe 1.
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Die Beseitigung der Schiefstellung des Querhauptes 72 unter Bedingungen
eines vorhanlenen Druckes geschieht auf die folgende Weise. Die Schiefstellung des
Querhauptes bewirkt eine entsprechende Verschiebung des Schiebers des Wegeventils
148, das den Abfluß der Steuerflüssigkeit aus jenem Kanal 27 bzw. 65 unterbindet,
in dem die Erhöhung des Steuerdruckes
eine Verringerung der Druckflüssigkeitszuführung
zu jener Druckleitung bewirkt, die mit dem Hohlraum der voreilenwden Kolbenstange
verbunden ist. Die Verringerung der Druckflüssig-Leitseuführung zum Hohlraum der
voreilenden Kolbenstange bewirkt eine Verminderung der Geschwindigkeit der voreilenden
Kolbenstange, wonach das Querhaupt 72 sich geradestellt und der Schieber des Wegeventils
148 in die Ausgangsstellung zurückkehrt, während sich in den Kanälen 27 und 65 ein
Druck einstellt, der dem Druck der Steuerflüssigkeit gleich ist.
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Bei der Annäherung des Querhauptes 72 an den unteren Totpunkt bis
auf die vorberechnete Abstandsgröße verschiebt der Anschlag des Querhauptes den
Schieber des Wegeventils 156. Der Schieber des Wegeventils 156 trennt das Zuführungsfenster
155 vom Abführungsfenster 157, und die Steuerflüssigkeit, die von der Quelle 77
über die Drosseln 140 und 142 in die Rohrleitungen 141 und 143 gelangt, erhöht den
Druck in den Kanälen 27 und 65 bis auf eine Größe, bei der die Pumpe 1 den Leitungen
66 und 67 eine solche Druckflüssigkeitsmenge zuführt, die zum Ausgleich der Volxenverluste
im System beim Betriebsdruck ausreichend und zur weiteren Verschiebung des Querhauptes
nicht ausreichend ist. Beim Einschalten des Elektromagneten 159 tritt das 2/2-Wegeventil
158 in Tätigkeit, das die Leitung 157 mit der Leitung 160 in Verbindung setzt.
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Die Steuerflüssigkeit gelangt aus dem Kanal 27 über die Leitungen
144 und 146 des Wegeventils 145 in die Leitungen 147
und 153 des
Wegeventils 148 und aus dem Kanal 65 über die Leitungen 149 und 151 des Wegeventils
150 in die Leitungen 152 und 153 des Wegeventils 148 und dann in die Abflußleitung
iiber die Leitungen 157 und 160 des Wegeventils 158. Dies gewährleistet eine schnelle
Verschiebung des Querhauptes 72 vom unteren Totpunkt, in dem es mit Hilfe des Anschlags
testgehalten wurde, der auf den Schieber des Wegeventils 156 einwirkt.