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Luftpuffer, z. B. für Vorrichtungen zum An- und Ablegen von Bogen
bei Tiegeldruckpressen Die Erfindung betrifft einen Luftpuffer mit bewegbar gelagertem
Verdichtungsraum, z. B. zur Verwendung für Vorrichtungen zum. An, und Ablegen von
Bogen bei Tiegelpressen.
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Der Erfindung gemäß wirkt der Luftpuffer auf eine Schubstange ein,
die einem Maschinenteil, z. B. einer Kurbel, eine mit Stillstand abwechselnde Drehbewegung
in gleichbleibendem Drehsinn erteilt. Dabei findet ein. Vorschieben der zusammen
mit dem Kolben den Verdichtungsraum bildenden Teile des Luftpuffers, z. B. des Zylinders
oder seines Bodens, entgegen der Kolbenbewegung jeweils dann statt, wenn der Verdichtungshub
im. Bereich des größten Drehmomentes zur Auswirkung kommt. Nach erfolgtem Stillstand
.des. drehenden Maschinenteiles, z. B. der Kurbel, werden die betreffenden Teile,
z. B. der Zylinder, mindestens so weit zurückgeschoben, als es für die Ausführung
der der folgenden Umdrehung des Maschinenteiles entsprechenden Kolbenbewegung nötig
ist.
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Die der Erfindung entsprechende Vorrichtung ergibt eine sichere Abbremsung
auch schwerer Getriebeteile bei günstiger und daher billiger Bauart der Vorrichtung.
Die Vorrichtung ist selbst in Fällen -anwendbar, in denen die Abbremsung einige
tausend Mal je Stunde erfolgen muß. Für geradlinig hin. und her bewegte Glieder
ist die Abbremsung mittels :geregelter Pufferwirkung bekannt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise dargestellt. Das in Fig. i dargestellte Schema soll die Schwierigkeiten
des Problems veranschaulichen-, Fig. 2 und 3 zeigen schematisch zwei AusfÜhrungsformen,
welche einfache Lösungen der durch die Anordnung gemäß Fig. i gegebenen Aufgabe
darstellen;
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform, in welcher
der umlaufende Maschinenteil unter :dem Einfluß eines eine pendelnde Bewegung ausführenden
verzahnten Sektors je eine volle Umdrehung mit dazwischengeschalteter Ruhelage ausfährt;
Fig. 5 zeigt einen Teil der Fig. 4. in einer anderen. Stellung des Zahnsektors;
Fig.6 bis 8 stellen schematisch die Relativstellungen von Kanälen der in Fig.4 und
5 gezeigten Ausführungsform dar; deren Wirkungsweise unten geschildert ist.
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Bei dem ersten Beispiel gemäß .der Fig. 2 besteht der Zylinder 5 aus
einem beidseitig offenen Rohr; welches ,um den Drehzapfen 7 schwingt und dessen
,Boden. durch einen zweiten, dem Pufferkolben 4 entgegenwirkenden Kolben 8 gebildet
wird. Durch eine Schubstange 9 und ein beliebiges, nicht dargestelltes Mittel, z.
B. einen Nocken, erhält der Kolben eine Bewegung, die den Rauminhalt 3 in der dargestellten
Bremslage verkleinert. Dem Kolben 8 wird aber ein Rücklauf erteilt, wenn .der Kolben
4, während der halben Umdrehung des Rades i, die der erwähnten Bremslage beim Wiederanlaufen
folgt, nach unten verschoben wird.
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Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist .der Zylinder 5 ebenfalls
Gchwingend im Zapfen 7 gelagert, kann aber außerdem in einer vom Zapfen getragenen
Hülse io axial gleiten. Er weist, wie der Zylinder nach Fig. i, einen Boden. auf
und wird von einer Stange i r gesteuert, .die ihn in der dargestellten Bremsstellung
in eine einem verminderten Rauminhalt 3 entsprechende Stellung schiebt und i,hn
zurückzieht, wenn der Kolben 4 sich weiter nach unten verschiebt.
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. An @Stsfle der Verwendung von schwingenden Zylindern könnten auch
feststehende oder solche Zylinder vorgelsehen sein, die sich z-. B. nur axial verstellen,
wobei dann solche Schubstangen 2 benutzt werden, die aus mehreren gelenkig miteinander
verbundenen Teilen bestehen. .
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Bei .der dritten Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 8 wird das Rad
i von einem Zahnsektor 12 gesteuert, der um den Zapfen 13 eine pendelnde
Bewegung ausführt, z. B. unter der Wirkung einer ihn bei 14 angreifenden Schubstange.
Die mit dem Rad. i in Triebverbindung stehende Kurbel 6 kann infolge Zwischenschaltung
eines Ein-Richtungsgetriebes nur in Richtung des Pfeiles 15 umlaufen und führt bei
jeder Hinbewegung des Sektors 12 in Richtung .des. Pfeiles 16 eine volle Umdrehung
aus, während die darauffolgen:de Rückbewegung des Sektors in die dargestellte Lage
im Leerlauf erfolgt, nachdem die Bewegung von i und; wie aus nachstehendem hervorgeht,
auch die des Sektors plötzlich gebremst und angehalten worden ist. Die dargestellte
Lage des Rades i, der Kurbel 6, der Schubstange 2 und des Kolbens 4 entspricht der
gewünschten Haltestellung.
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Der Kolben 4 bewegt sich in einem Zylinder 5, der bei 7 .an der Kurbel
17 ängelenkt ist, welche ihrerseits mit dem Sektor 12 starr verbunden ist, so daß
sie mit ihm schwingt. Von der dargestellten Lage ausgehend, bewegt sich der Sektor
12 in Richtung des Pfeiles 16, wobei der Anlenkkopf der Schubstange 2 während einer
vollen Umdrehung des Rades r nacheinander die Stellungen a, b, c, d, a
einnimmt.
Hierbei bewegt sich die Kurbel 17 und mit ihr der Sektor in der Zeichnung im Uhrzeigersinn,
wodurch die Schwenkachse des Zylinders 5 sich nach und nach der Drehachse des Rades
i nähert. Anfänglich erfolgt diese Annäherung genügend langsam, so daß die Kurbel
6 den Punkt b durchläuft, ohne daß der Kolben am: Zylinderboden anstößt. Wenn die
Stellen'b, c und d durchlaufen sind, gelangt die Kurbel 6 wieder in die Stellung
a, während die Kurbel. 17 und der Drehzapfen 7 die aus der Teilansicht nach Fig.
5 ersichtliche Lage einnehmen., in welcher der Boden des Zylinders 5 in nächste
Nähe des Kopfes des Kolbens 4 gelangt ist, also, wie weiter unten ersichtlich, in
die Stellung stärkster Bre.m,sung: Die Schubstange 2 liegt dann praktisch tangential
zum Kreise a, b, c, d.
Ist diese Stellung erreicht, so kehrt der Sektor zurück
und alle Teile nehmen wieder .die in Fig. 4. gezeigte Lage ein.
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Die Steuerung und Wirkung der im Zylinder enthaltenen Luft ist wie
folgt: Im Zylinder 5 befindet sich bei 18 eine Auslaßöffnung, in w-eqcher eine in
Endansicht dargestellte Nadelschraube. ig die Feineinstellung des Nutzquerschnittes
ermöglicht. Außerdem ist im Zylinderboden ein Kanal 2o angeordnet, der in der Stellung
gemäß Fig. 4 ebenfalls mit der Außenluft in Verbindung steht, und zwar durch einen
im Drehzapfen 7 angebrachten Kanal 21, dessen Öffnung sich mit .der des ersteren
deckt.
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Setzt sich der Sektor 12 in. Bewegung, so verringert sich .der Rauminhalt
3, und es wird die darin enthaltene Luft nicht nur durch die Öffnung 18, sondern
hauptsächlich durch die Kanäle 2o und 21 ausgestoßen. Da diese Kanäle einen verhältnismäßig
großen Querschnitt aufweisen, so steht der Umlaufbewegung .des Rades i kein nennenswerter
Widerstand entgegen.
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Die Fig. 6 bis 8 veranschaulichen schematisch die von den Öffnungen
der Kanäle 2o und 21 nacheinander eingenommenen Stellungen. Fig. 6 entspricht dem
Durchlauf .der Kurbel 6 in Punkt b, in welcher Stellung die Kanalöffnungen sich,
noch vollständig entsprechen. Fig. 7 entspricht dem Durchlauf bei c, wobei die Öffnungen
beginnen, sich voneinander zu entfernen, sich aber immer noch teilweise entsprechen,
was die Füllung des Raumes 3 ermöglicht, ohne .daß durch Sinken des Luftdruckes
eine Bremswirkung entsteht. Fig. 8 entspricht schließlich einem Durchlauf des Punktes
d. Die Verbindung .der Kanäle ist jetzt unterbrochen, so daß der Zylinderraum nur
noch über die Öffnung 18 mit der Außenluft in Verbindung steht. Da die Bremsung
zu diesem Zeitpunkt infolge des Widerstandes, den .der kleine Querschnitt der Öffnung
i8 dem Laufaustritt entgegensetzt, bereits eingesetzt hat, ist gegebenenfalls eine
Verzögerung dieser Wirkung erwünscht, was z. B. .durch eine seitliche Auslaß,öffnung
in der Zvlin d-erwa,ndungermöglicht
wird, die vom. Kolben .4 erst
dann geschlossen wird, wenn er sich dem der Rückführung zum Punkt a entsprechenden
Haltepunkt nähert.
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Der Fig. 5, die diese- letztere Stellung zeigt, ist zu entnehmen,
daß der freie Raum 3 das .Kleinstmaß angenommen: hat, und daß die Kanäle 2.o und
21 ihn noch immer nicht mit der Außenluft verbinden. und demzufolge eine :beträchtliche
Verdichtung vorhanden sein m,uß, welche das Anhalten des Rades i und damit der Kurbel
6 in der wirksamsten Lage der Schubstange verursacht.
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Man erkennt auch, daß .die Gegenwirkung der von -der Schubstange 2
auf das Rad i ausgeübten Bremswirkung von, der Kurbel 17 aufgenommen wird, so daß
zugleich eine nützliche Bremsung der Schwingbewegung des Sektors 12 eintritt. Dieser
hat gerade seine Totpunktlage erreicht, aus welcher er sich zurückbewegen muß.
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Nach der Rückbewegung des Sehtors 12 beginnt das Spiel von neuem.
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Statt der oben. angedeuteten einzigen seitlichen Auslaßöffnung in
der Zylinderwand können selbstverständlich auch mehrere COffnunge@n zur Anwendung
kommen, oder man kann der Öffnung ein beliebiges Profil geben, welches den Luftaustritt
in Funktion der Kolbenstellung im Zylinder gesetzmäßig festlegt.
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Die Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 8 hat sich als besonders
zweckmäßig bei Anwendung auf Papier@bearbeitungsmaschinen, wie z. B. Vorrichtungen
zum An- und Ablegen von Bogen bei Tiegelpressen, herausgestellt, welche Gewicht
aufweisende Organre, wie z. B. aus Ketten mit. Greiferstangen bestehende Förderorgane
usw., aufweisen, die einer absatzweisen Bewegung unterworfen sind und bei denen
das gedämpfte Abbremsen oft einige tausend Mal je Stunde so rasch wie möglich bewirkt
werden m.uß.