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Steuereinrichtung für pneumatisch oder hydraulisch betriebene Stellmotoren
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für pneumatisch oder hydraulisch betriebene
Stellmotoren zur Bewegung von Maschinenteilen, wie Rammbären oder Ventilen von mit
Druckmittel betätigten Hämmern, Pressen u. dgl. Die Vorrichtung ist von derjenigen
Art, bei welcher der Steuerhandgriff für die das Druckmittel steuernden Einlaß-
und Ausläßventile mit einem Teil gekuppelt wird, der durch den Druckmitteldruck
bewegt wird, so daß seine Bewegung den Steuerhebel wieder in seine Lage zurückführt
und eine Verstellung dieses Hebels erforderlich ist, wenn der genannte Teil wiederum
bewegt werden soll. Die neue Vorrichtung bewirkt eine sofortige, ohne Zeitverlust
erfolgende Um'ke'hrung der das Druckmittel steuernden Ventile, wenn die Richtung
der Bewegung des Handgriffes umgekehrt wird. Das wird dadurch erreicht, daß das
Einlaß- und das Auslaßventil durch den in der einen Richtung auf den Arbeitskolben
des Stellmotors wirkenden Druck über eine Membran oder einen Kolben belastet ist
und in der anderen Richtung durch eine Feder. Dabei kann gleichzeitig die Federbelastung
der Ventile mit Hilfe eines Handgriffes, der an die Kolbenstange angelenkt ist,
verändert werden, so daß der auf den Ventilen lastende Druck durch die gleichzeitige
Bewegung
des Steuerhebels und der Kolbenstange sowie durch den Druck des Arbeitsmittels auf
die Membran oder den-Kolben geregelt wird. Die Belastung der Ventile erfolgt durch
ein auf der Kolbenstange verschiebbares Querhaupt. Dabei können auch zwei Sätze
von Einlaß- und Auslaßventilen ` in dem auf der Kolbenstange befestigten Ventilgehäuse
vorgesehen sein, und kann das Druckmittel den entgegengesetzten Seiten des Arbeitskolbens
zugeführt werden.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt, und zwar ist Fig. z ein Aufriß und Fig. 2 ein teilweiser, rechtwinklig
zur Fig. r stehender Schnitt durch die gesamte Steuerung;. Fig. 3 ist in größerem
Maßstab ein Schnitt durch das Ventilgehäuse mit dem Einlaß- und dem Auslaßventil.
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Mit a ist der Kolben bezeichnet, welcher durch seine Kolbenstange
b und durch damit verbundene, aber nicht dargestellte Teile z. B. die Hammerbären
oder Ventile der durch Flüssigkeitsdruck betätigten Hämmer, Pressen od. dgl. betätigen.
Der Kolben befindet sich in einem Zylinder c und ist in der einen Richtung durch
die Feder d belastet. Die Kolbenstange b ist teilweise hohl; wie bei e dargestellt
ist, und besitzt einen Querkanal f am oberen Ende ihrer Bohrung e, welcher auf der
einen Seite zu einem Einlaßventilgehäuse g und auf der anderen Seite zu einem Auslaßventilgehäuse
h führt.. Die Einlaß- und Auslaßventilgehäuse sind auf der Kolbenstange
b befestigt und besitzen ein Einlaßventil i
und ein Auslaßventil j.
Das Einlaßventil i sitzt in dem einen Ende eines Rohres k, durch welches
ein Druckmittel der Steuervorrichtung zugeführt wird, und es wird in einem schalenförmigen
Teil m gehalten, der durch eine Feder n belastet ist und in einem Rohr o sitzt,
das eine durch eine Feder q belastete Membran p besitzt. Das Auslaßventil
j sitzt in einem Auslaßstutzen r und wird in dem büchsenartigen Teil s gehalten,
der an der mit der Feder u belasteten Membran t sitzt.
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Das Zusammendrücken der Federn q und u wird durch ein
Querhaupt v bewirkt, das in axialer Richtung auf der Kolbenstange b verschiebbar
ist, und seine Bewegung in der einen Richtung ist der Feder w unterworfen, und in
der anderen Richtung wird sie durch den Handhebel x gesteuert, der bei y in der
Kolbenstange b gelagert und mit dem Querhaupt durch die Lenker z verbunden ist.
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Es ist ersichtlich, daß die Bewegung des Hebels x beim Niederdrücken
des Querhauptes einen vergrößerten Druck zwischen dem Auslaßventil j und seinem
Sitz bewirkt, während der Druck zwischen dem Einlaßventil und seinem Sitz vermindert
wird. Diese Druckverhältnisse kehren sich um, wenn Handhebel x angehoben wird.
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Wenn der Handhebel x nach unten bewegt und damit der Druck auf das
Einlaßventil i vermindert wird, so öffnet das Druckmittel in dem Rohr k dann dieses
Ventil, und das Druckmittel strömt nach unten durch die Bohrung e der Kolbenstange
b in den Zylinder c über den Kolben, so daß der Kolben entgegen dem Druck der Feder
d heruntergedrückt wird und damit auch die äußere Belastung der Kolbenstange b.
Das Heruntergehen des Kolbens bewirkt die entsprechende Bewegung der Kol-'benstange
b. Wenn der Handhebel x jetzt das Querhaupt v auf der Kolbenstange
b anhebt, so kommen die Federbelastungen auf den Ventilen i und j auf ihre
ursprünglichen Werte und gestatten, daß das Ventil j sich öffnet und den Zylinder
c auspuffen läßt, während das Einlaßventil geschlossen wird. Wenn der Steuerhebel
x weiter nach unten bewegt wird, so fließt Druckmittel wiederum in den Zylinder
c. Wenn aber der Hebel x angehoben wird, so wird das Auspuffventil entsprechend
entlastet, so daß der Druck in dem Zylinder c vermindert wird und die Feder d nunmehr
den Kolben C anhebt. Wenn, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, das Querhaupt v sieh
in seiner obersten Lage befindet, so kann der Hebel x nicht weiter angehoben werden,
da das Ende x1 des Hebels an den Anschlag z11 des Querhauptes anstößt. Bei allen
Lagen des Kolbens unterhalb dieser Stellung ist ein Spielraum zwischen den Teilen
x1 und v1 vorhanden, welcher gestattet, den Hebel x anzuheben, um die Ventilanordnung
zu betätigen.
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Es ist erforderlich, daß der Druck in dem Zylinder c auf die Membranen
p und t gegen den Druck ihrer Federn q und u wirkt, so daß stets eine aus-.
gleichende Wirkung zwischen den Federn und dem Druck in dem Zylinder c vorhanden
ist.
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Wenn der Handgriff x bewegt wird, um die Ventile i und
j zu öffnen und zu schließen und in ihrer Lage zu halten, so ist infolge
der darauf folgenden Bewegung der.Kolbenstange b eine ausgleichende Wirkung vorhanden,
welche . die Wirkung des Steuerhebels auf. die Ventile aufhebt. Dies bewirkt, wenn
nicht der Hebel weiterbewegt wird, daß der Kolben a in eine Stellung gebracht wird
und in ihr verbleibt, die der neuen Stellung des Handgriffes x entspricht.
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Durch Anordnung der Einlaß- und Auslaßventile und ihrer Federbelastungen,
so daß die Federbelastungen auf die beiden Ventile gleichzeitig eingestellt werden
und nicht hintereinander, wenn der Steuernebel bewegt wird, wird eine genauere Steuerung
der Kolbenbewegungen erhalten und somit auch der Lage des durch den Kolben betätigten
Teiles.
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Durch die Erfindung wird auch bewirkt, daß die Ventile i und
j stets bereit sind, in Wirkung zu treten oder geöffnet zu werden unmittelbar
bei Umkehr des Steuerhebels x, in welcher Stellung er sich auch befinden möge.
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Die neue Steuerung kann auch eine erhebliche Kraft entwickeln, welche
direkt proportional der kleinen auf den Steuerhebel x ausgeübten Kraft ist, und
bewirkt auch ein allmähliches Anwachsen oder Abnehmen dieser Kraft bei einem Mindestwert
von verlorener Bewegung oder Druckluftverbrauch.
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Wenn gewünscht, kann der Kolben a auch doppelt wirkend ausgeführt
werden, so daß die Feder d dann fortgelassen werden kann. In diesem Fall ist
ein
doppelter Satz von Regelventilen i und j erforderlich, die in geeigneter
Weise mit den Enden des Zylinders c verbunden sind.