DE1171695B

DE1171695B - Fluid gear for reciprocating motion to drive a control device

Info

Publication number: DE1171695B
Application number: DED36399A
Authority: DE
Inventors: Richard Charles Hare
Original assignee: Applied Power Industries Inc
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 1960-08-02
Filing date: 1961-06-24
Publication date: 1964-06-04

Description

Flüssigkeitsgetriebe für hin- und hergehende Bewegung zum Antrieb einer Steuereinrichtung Die Erfindung geht aus, von einem Flüssigkeitsge# triebe für hin- und hergehende Bewegung zum Antrieb einer Steuereinrichtung, bestehend aus einem doppeltwirkenden, kolbenartigen, in einem Zylinder geführten Antriebsteil und zumindest einem ebenso aufgebauten Abtriebsteil, dessen zu beiden Seiten des Kolbens liegende Zylinderräume mit den entsprechenden Zylinderräumen des Antriebsteils und über Rückschlagventile mit einer Flüssigkeitsversorgangsquelle verbunden sind.Fluid gear for reciprocating motion to drive a control device The invention is based on a fluid gear for reciprocating movement to drive a control device, consisting of from a double-acting, piston-like drive part guided in a cylinder and at least one similarly constructed stripping section, whose on both sides of the Piston cylinder spaces with the corresponding cylinder spaces of the drive part and connected to a source of liquid supply via check valves.

Es sind schon Flüssigkeitsgetriebe für hin- und hergehende Bewegung mit einem kolbenartigen, in einem Zylinder geführten Antriebsteil und einem ebenso aufgebauten Abtriebsteil, dessen zu beiden Seiten des Kolbens liegende Zylinderräume mit den entsprechenden Zylinderräumen des Antriebsteils und über Rückschlagventile mit einer Flüssigkeitsversorgungsquell-- verbunden sind, bekanntgeworden. Um einen Ausgleich für etwaige Leckverluste oder eine temperatarbedingte Volumenänderung der in dem System vorhandenen Druckflüssigkeit zu schaffen, müssen bei dieser bekannten Anordnung federbelastete Rückschlagventile im Kolben des Antriebszylinders vorgesehen sein. Da bei einer Volumen-oder Viskositätsänderung der Flüssigkeitsfüllung des Systems jedoch zunächst die Federn zusammengedrückt werden müssen, bevor die Ventile zur Wirkung kommen können, wird der erforderliche Ausgleich sich stets nur mit einer gewissen Zeitverzögerung einstellen. Die Ventile werden dabei nicht stetig durchströmt. Diese Ventile erfordern bewegliche Teile und einen komplizierten Aufbau sowohl des Kolbens des Antriebszylinders wie auch des Abtriebszylinders, was im Hinblick auf die Betriebssicherheit ungünstig ist. Bei dieser bekannten Konstruktion ist auch die Luftabscheidung auf Grund der genannten konstruktiven Verhältnisse ungünstig.There are already fluid gears for reciprocating motion with a piston-like drive part guided in a cylinder and one as well built-up output part, its cylinder spaces lying on both sides of the piston with the corresponding cylinder chambers of the drive part and via check valves are connected to a fluid supply source. To one Compensation for any leakage losses or a temperature-related change in volume to create the hydraulic fluid present in the system must be known in this case Arrangement of spring-loaded check valves provided in the piston of the drive cylinder be. Since with a volume or viscosity change of the liquid filling of the However, the system must first compress the springs before the valves can come into effect, the necessary compensation will only ever be achieved with one set a certain time delay. There is no constant flow through the valves. These valves require moving parts and a complicated structure of both the Pistons of the drive cylinder as well as the output cylinder, what with regard to the operational safety is unfavorable. In this known construction is also the air separation is unfavorable due to the structural conditions mentioned.

Außerdem ist auch eine hydraulische Bremsensteuerung bekannt, bei der im Steuerzylinder eine Ringnut vorgesehen ist, die über eine Bohrung und einen Anschlußstutzen mit einem ölbehälter verbunden ist. Im Bedienungskolben ist ein Rückschlagventil vorgesehen und im Kolbenschaft eine Querbohrung. Durch diese Ausbildung soll beim bekannten Gegenstand erreicht werden, daß Leckölverluste in der Leitung vom Antriebszylinder zur hydraulischen Bremse möglichst rasch ausgeglichen werden. Ein Durchspülen von Öl unter Druck zur Abführung von im Öl eingeschlossener Luft ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht vorgesehen.In addition, a hydraulic brake control is also known in which an annular groove is provided in the control cylinder, which is connected to an oil container via a bore and a connecting piece. A check valve is provided in the operating piston and a transverse hole in the piston shaft. This design is to be achieved in the known object that leakage oil losses in the line from the drive cylinder to the hydraulic brake are compensated as quickly as possible. A flushing of oil under pressure to remove air trapped in the oil is not provided in this known device.

Ferner ist auch eine hydraulische Vorrichtung zum dauernden Hin- und Herbewegen eines Abtriebsteils vorgesehen, wobei eine doppelwirkendeKeibenpumpe durch einen rotierenden Exzenter angetrieben wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird in die Ölleitungen von einer Niederdruckölquelle Öl dann zugeführt, wenn Leckölverluste auftreten. Fernerhin ist ein überdruckventil vorgesehen, welches bei vorhandenem überdruck Öl in einen ölbehälter abfließen läßt. Ein Durchspülen der Flüssigkeit unter Druck, um Lufteinschlüsse im Öl abzuführen, ist bei dieser bekannten Vorrichtung ebenfalls nicht vorgäsehen.Furthermore, a hydraulic device is also provided for continuously moving a driven part back and forth, with a double-acting disc pump being driven by a rotating eccentric. In this known device, oil is fed into the oil lines from a low-pressure oil source when leakage oil losses occur. Furthermore, a pressure relief valve is provided, which allows oil to flow out into an oil container when there is excess pressure. Flushing the liquid under pressure in order to remove air pockets in the oil is also not provided in this known device.

Schließlich ist ein hydraulischer Schlittenantrieb für spanabhebende Werkzeugmaschinen bekanntgewerden, bei dem der Zylinder eines Steuerschiebers in der Längsmitte eine Ringaut aufweist. Bei dieser be>-kannten hydraulischen Anlage ist die Flüssigkeitsversorgungsquelle eine Flüssigkeitspumpe.Finally, there is a hydraulic slide drive for machining Machine tools became known in which the cylinder of a control slide in the longitudinal center has a ring shape. With this well-known hydraulic system the fluid supply source is a fluid pump.

Die Aufgabe der Erfindung ist es diesem Bekannten gegenüber, Getriebe der im ersten Absatz dieser Beschreibung dargestellten Axt insofern zu verbessern, daß die in der Flüssigkeit mitgeführte Luft weitgehendst entfernt wird, um damit ein möglichst genaues Arbeiten des Getriebes,im. Hinblick auf eine einwandfreie Steuerbewegang der anzutreibenden Steuereinrichtung zu erreichen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vereinigung nachfolgender Merkmale vorgesehen: a) In an sich bekannter Weise ist die Flüssigkeitsversorgungsquelle eine ständig arbeitende Flüssigkeitspumpe.The object of the invention is compared to this known, transmission to improve the ax presented in the first paragraph of this description, that the air entrained in the liquid is largely removed so as to the most accurate possible operation of the transmission, in. In terms of flawless To achieve control movement of the control device to be driven. To the The solution to this problem is to combine the following features: a) In a manner known per se, the liquid supply source is a continuously operating one Liquid pump.

b) In an sich bekannter Weise weist der Zylinder des Antriebsteils in der Längsmitte eine Ringnut auf, die mit dem Flüssigkeitsvorratsbehälter in Flüssigkeitsverbindung steht. b) In a manner known per se, the cylinder of the drive part has an annular groove in the longitudinal center, which is in fluid connection with the liquid storage container.

Als für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildung ist weiterhin vorgesehen, daß in der Leitung vom Zylinder des Antriebsteils zum Flüssigkeitsvorratsbehälter ein von Hand betätigbares Entlüftungsventil angeordnet ist.As an advantageous and conducive further training for the task solution it is also provided that in the line from the cylinder of the drive part to Liquid storage container arranged a manually operable vent valve is.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die ständig arbeitende Druckflüssigkeitspumpe durch die besondere Anordnung bei der Erfindung eine ständige Durchspülung der Zylinderräume erwirkt mit einem Abfluß zum Flüssigkeitsvorratsbehälter und so eine dauernde Entlüftung ermöglicht wird. Dadurch werden die Unregelmäßigkeiten bei dem Arbeiten des Getriebes weitgehendst ausgeschaltet und ist eine einwandfreie Bewegungsübertragung erreicht, die für den anzutreibenden Teil, die Steuerung einer Anlage, von Bedeutung ist.The invention ensures that the constantly working hydraulic fluid pump Due to the special arrangement of the invention, constant flushing of the cylinder spaces creates a drain to the liquid storage tank and thus a permanent venting is made possible. This eliminates the irregularities in the work of the transmission largely switched off and perfect motion transmission is achieved, which is important for the part to be driven, the control of a system.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung nachstehend beschrieben.An embodiment of the invention is shown below with reference to the drawing described.

In der Zeichnung ist ein Schieberventil 10 zur Veranschaulichung der verschiedenen Steuereinrichtungen dargestellt, die mit Hilfe der neuen hydraulischen Anlage betätigt werden können.In the drawing, a slide valve 10 is shown to illustrate the various control devices that can be operated with the aid of the new hydraulic system.

Der Abtriebsteil S besteht aus einem Gehäuse, das einen Zylinder25 umschließt, in dessen Bohrung ein Kolben 26 hin und her verschieblich ist. Die Kolbenstange ist als Steuerstift 27 ausgebildet, der in das Schieberventil 10 ragt und dessen Betätigung bewirkt.The output part S consists of a housing which encloses a cylinder 25, in the bore of which a piston 26 is displaceable back and forth. The piston rod is designed as a control pin 27 which protrudes into the slide valve 10 and causes it to be actuated.

Der Abtriebsteil S steht über die Rückschlagventile 20, 21 und Leitungen 12, 16, 18 mit der FlüssigkeitspumpeP in Verbindung. Der Abtriebsteil S steht ferner über Anschlüsse 34, 35 und Leitungen 36, 37 jeweils mit dem kolbenbodenseitigen und dem kolbenstangenseitigen Teil des Zylinders 40 des Antriebsteils M in Verbindung. Eine Verschiebung des Kolbens 41 des Antriebsteils M hat eine entsprechende bestimmte Bewegung des Kolbens 26 des Abtriebsteils S zur Folge, die eine Betätigung des Steuerelementes, in diesem Falle des Schieberventils 10, auslösen kann.The stripping section S is connected to the liquid pump P via the check valves 20, 21 and lines 12, 16, 18. The output part S is also connected via connections 34, 35 and lines 36, 37 to the part of the cylinder 40 of the drive part M on the piston head side and the piston rod side. A displacement of the piston 41 of the drive part M results in a corresponding specific movement of the piston 26 of the driven part S , which can trigger an actuation of the control element, in this case the slide valve 10.

Der Antriebsteil M besteht aus einem Gehäuse, dessen Bohrung einen Zylinder 40 bildet, in dem ein Kolben 41 verschieblich angeordnet ist. In einem mittleren bzw. Zwischenbereich des Zylinders 40 ist eine Ringnut 42 ausgebildet, die über einen Anschluß 43 mit einer Leitung 44 in Verbindung steht. Der Anschluß 43 und die Nut 42 bilden einen Ablaßkanal.The drive part M consists of a housing, the bore of which is a Forms cylinder 40 in which a piston 41 is slidably disposed. In one In the middle or intermediate area of the cylinder 40, an annular groove 42 is formed, which is connected to a line 44 via a connection 43. The connection 43 and the groove 42 form a drainage channel.

Steht der Kolben 41 in der in der Zeichnung dargestellten Stellung, so kann von beiden Enden des Zylinders 40 her Flüssigkeit unter den Kolben hindurch in die Nut 42 eintreten und damit über die Leitung 44 in den Flüssigkeitsvorratsbehälter T gelangen. Der Antriebsteil M ist somit als doppeltwirkender Zylinder ausgebildet, der in der dargestellten Stellung in der Ruhestellung steht. Die Kolbenstange 55 des Kolbens 41 des Antriebsteils M kann in dem dargestellten Beispiel mit Hilfe eines Steuerhebels 56 verschoben werden. Bei einer Verschiebung des Kolbens 41 kann der Antriebsteil M auch dauernd Flüssigkeit in die Leitung 44 einspeisen, wobei es von der jeweiligen SteI-lung des Kolbens 41 im Zylinder 40 abhängt, ob diese Flüssigkeit von dem dem Kolbenboden oder dem der Kolbenstange zugewandten Teil des Zylinders 40 herrührt. Hierauf wird bei der Besprechung der Betriebsweise der Anlage noch besonders Bezug genommen werden.If the piston 41 is in the position shown in the drawing, liquid can enter the groove 42 from both ends of the cylinder 40 under the piston and thus reach the liquid storage container T via the line 44. The drive part M is thus designed as a double-acting cylinder which is in the rest position in the position shown. The piston rod 55 of the piston 41 of the drive part M can be displaced with the aid of a control lever 56 in the example shown. When the piston 41 is displaced, the drive part M can also continuously feed liquid into the line 44, whereby it depends on the respective position of the piston 41 in the cylinder 40 whether this liquid comes from the part of the cylinder facing the piston head or the piston rod 40 stems from. Special reference will be made to this when discussing the operation of the system.

Wird der Steuerhebel 56 nach links geschwenkt, so wird auch der Kolben 41 nach links verschoben, womit die Nut 42 in den koIbenstangenartigen Teil des Zylinders 40 gelangt. Die Druckflüssigkeit im kolbenbodenseitigen Teil des Zylinders 40 wird über die Leitung 37 dem kolbenbodenseitigen Teil des Zylinders 25 des Abtriebsteils S zugeführt. Damit wird der Kolben 26 des Abtriebsteils S nach rechts verschoben, womit das Steuerelement, d. h. das Schieberventil 10, betätigt wird. Gleichzeitig gelangt über die Leitung 36 Flüssigkeit vom kolbenstangenseitigen Teil des Zylinders 25 des Abtriebsteils S in den kolbenstangenseitigen Teil des Zylinders 40 des Antriebsteils M. Diese Flüssigkeit kann in die völlig freiliegende Nut 42 eintreten und ungehindert in den Behälter T zurückströmen. Gleichzeitig wird dem kolbenstangenseitigen Teil des Zylinders 25 des Abtriebsteils S über das Rückschlagventil 21 Flüssigkeit, die von der Flüssigkeitspumpe P über die Leitungen 12, 16, 18 kommt, zugeführt, die ebenfalls über die Leitung 36, die Nut 42 und die Leitung 44 in den Vorratsbehälter zurückströmt. Damit findet eine stetige Durchströmung der Anlage statt, solange die Anlage so eingestellt ist, daß das Steuerelement 10 betätigt wird.If the control lever 56 is pivoted to the left, the piston 41 is also displaced to the left, whereby the groove 42 reaches the piston rod-like part of the cylinder 40. The pressure fluid in the piston head-side part of the cylinder 40 is fed via the line 37 to the piston-head-side part of the cylinder 25 of the driven part S. So that the piston 26 of the output part S is displaced to the right, whereby the control element, d. H. the slide valve 10 is actuated. At the same time, liquid from the piston rod-side part of the cylinder 25 of the driven part S enters the piston-rod-side part of the cylinder 40 of the drive part M via the line 36. This liquid can enter the completely exposed groove 42 and flow back into the container T unhindered. At the same time, the piston rod-side part of the cylinder 25 of the driven part S is supplied via the check valve 21 with liquid that comes from the liquid pump P via the lines 12, 16, 18 , which is also fed via the line 36, the groove 42 and the line 44 into the Reservoir flows back. There is thus a steady flow through the system as long as the system is set so that the control element 10 is actuated.

Ähnlich strömt Flüssigkeit, wenn der Kolben 41 des Antriebsteils M nach rechts verschoben ist, über das Rückschlagventil 20, die Bohrung 31, die Leitung 37, die Nut 42 und die Leitung 44 in den Flüssigkeitsvorratsbehälter T zurück; gleichzeitig wird Druckflüssigkeit über die Leitung 36 dem kolbenstangenseitigen Ende des Zylinders 25 des Abtriebsteils S zugeführt, die den Kolben 26 nach links verschiebt und das Ventil 10 in dieser Richtung betätigt.Similarly, when the piston 41 of the drive part M is displaced to the right, liquid flows back into the liquid reservoir T via the check valve 20, the bore 31, the line 37, the groove 42 and the line 44; at the same time, hydraulic fluid is fed via line 36 to the end of the cylinder 25 of the driven part S on the piston rod side, which moves the piston 26 to the left and actuates the valve 10 in this direction.

Auf diese Weise wird erreicht, daß eine dauernde Entlüftung der ganzen Anlage stattfindet, unabhängig davon, ob die Anlage sich in der Ruhestellung befindet oder das Steuerelement 10 in einer Richtung betätigt. Abgedichtete Flüssigkeitssäulen zwischen den einzelnen Einheiten halten die Luft der Anlage fern.In this way it is achieved that a permanent venting of the entire system takes place, regardless of whether the system is in the rest position or the control element 10 is operated in one direction. Sealed columns of liquid between the individual units keep the air out of the system.

In die Leitung 44 ist ein von Hand zu bedienendes Ventil 60 eingefügt.A manually operated valve 60 is inserted into the line 44.

Bevor der Antriebsteil M hochgehoben wird (im Falle daß er in einer wesentlichen Höhe über den übrigen Teilen der Anlage angeordnet ist), kann die nlage eine beträchtliche Luftmenge enthalten, so daß es zweckmäßig sein kann, die Anlage vor dem ochheben des Antriebsteils M rasch zu entlüften.Before the drive part M is lifted (in the event that it is in a is arranged at a substantial height above the other parts of the system), the system can contain a considerable amount of air, so that it may be appropriate to use the system To be vented quickly before lifting the drive part M.

In diesem Falle braucht nur das Ventil 60 kurzzeitig geöffnet zu werden.In this case, only the valve 60 needs to be opened briefly.

Claims

Claims: 1. Fluid transmission for reciprocating movement to drive a control device, consisting of a double-acting, piston-like drive part guided in a cylinder and at least one likewise constructed output part, the cylinder spaces of which are located on both sides of the piston with the corresponding cylinder spaces of the drive part and are connected via check valves to a liquid supply source, d urch in the union f olgender Char tle: a) In a known manner, the liquid supply source is a continuously working liquid pump (P). b) In a manner known per se, the cylinder (40) of the drive part (M) has an annular groove (42) in the longitudinal center, which is in fluid connection with the liquid storage container (T).

2. Transmission according to claim 1, characterized in that a manually operable vent valve (60) is arranged in the line (44) from the cylinder (40) of the drive part (M) to the liquid reservoir (T). Documents considered: German Auslegeschrift No. 1089 235; German Patent Nos. 310 656, 832 229, 932 809; French Patent No. 954 090; British Patent No. 598,279; USA. Patent Nos. 2,396,155, 2,978,044.