(Erfinder: E. Cr. Hjärpe.) Es ist oft notwendig, an Werkzeugmaschi- iten, Messgeräten, Fördermechanismen usw. Mittel vorzusehen, die dazu dienen, hin- und hergehende Bewegungen bei Organen zu er zeugen, deren Aufgabe darin besteht, V or- schubbewegungen, Messbewegungen oder die Verschiebung von Werkstücken zu veranlas sen, und zwar entweder in ununterbrochener Folge oder gemäss hand- oder maschinen gesteuerter Impulse.
Die gewünschten Bewegungen können zweckmässig mittels eines pneumatischen Mo tors erzeugt werden. Ein Motor dieser Art weist einen Kolben auf, der sich in einem Zy linder hin- und herbewegen kann, wobei die eine Zylinderseite in ständiger Verbindung mit einer Druckmediumquelle steht und die andere Zylinderseite durch Ventile abwechs lungsweise in Verbindung mit. einer Druck mediumquelle und mit der Atmosphäre gesetzt werden kann.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen pneumatischen 1-lotor der oben erwähnten Art zu schaffen, dessen 1 iub variiert werden kann. Der pneumatische lIo- tor nach vorliegender Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die Hublänge zu variieren, indem die L?in- kehrstelle des Kolbens auf jener Seite des Zylinders einstellbar ist, die ständig mit einer Druckmediumquelle in Verbindung steht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in den beigefügten Zeichnungen ver anschaulicht, von denen Fig.1 einen Aufriss zeigt, Fig.2 eine Ansicht in der Richtung des Pfeils II in Fig. 1. gesehen, Fig.3 eine schematische Darstellung der Anordnung, Fig. 4 ein Detail von Fig. 3 in einer andern Lage.
Die Fig. 5 bis 9 zeigen weitere Details. Der Motor besitzt ein Gehäuse, das aus dem Boden 1 mit Löchern 47 zwecks Befesti gung des Motors, z. B. an einem Maschinenteil, dem eigentlichen Zylinder 2 und einem Deckel 3 zusammengesetzt ist. Im Zylinder bewegt sich ein Differentialkolben 4. Mit dem Diffe rentialkolben sind Mitnehmer 5 und 6 ver bunden. Diese sind untereinander drehfest verbunden und in einem Arm der Kolben stange um die eigene Axe drehbar gelagert. Die untere Zylinderseite ist mit 21 und die obere mit 24 bezeichnet.
Im Boden 1 ist ein Schieber 7 angeordnet, der z. B. permanent magnetisiert ist und daher sich an einer der beiden festen Scheiben 8 oder 9 z. B. aus Eisen hält und somit nicht durch sein Eigengewicht seine Axiallage än dert. Hierdurch wird es ermöglicht, den Mo tor in einer beliebigen Lage arbeiten zu lassen. Im Deckel 3 sind Kegelventile 10 und 11 angeordnet, die durch das Druckmedium, z. B. Druckluft, in einer zwischen ihnen vor handenen Kamemr 25 gegen ihre Sitze 36 bzw.
29 gedrückt werden und durch Betätigung de, bügelförmigen Hebels mit den Hebelarmen 12 und 13, entweder von Hand durch den Handgriff 45 oder dadurch, dass der Mitneh men 5 und. @6 die Hebelarme 12 und 13 bei der Längenbewegung des Kolbens 4 treffen, geöffnet werden können.
Die Mutnehmer 5 und 6 haben Aussparun- gen 14 bzw. 15, in die bei gewissen einstell baren Drehlagen am Deckel 3 befestigte Stifte 16 bzw. 17 eintreten können. Eine Kugelsiche rung 46 hält die Mutnehmer 5 und 6 in der eingestellten Lage fest.
Im Boden sind die Nadelventile 19 und 20 angebracht, mittels welchen die Strömung durch den Zu- bzw. Ablaufkanal 34 bzw. 35 der unter dem Kolben vorhandenen Zylinder seite 21 eingestellt werden kann.
Die Wirkungsweise des Motors wird an Hand von Fig. 3 erklärt.
Das Druckmedium wird dem Motor beim Anschluss 22 zugeführt. Es geht einesteils durch einen Kanal 23 zur Zylinderseite 24 oberhalb des Kolbens und zur Ventilkammer 25 und andernteils am Nadelventil 19 vorbei zum Schieber 7 und bei der in Fig. 3 gezeigten Lage weiter durch einen Kanal 27 zur Zylin derseite 21 unter dein Kolben.
Die Zylinder seite 24 steht während der ganzen Zeit mit der Druckmediumquelle in Verbindung, wäh rend die Zylinderseite 21 durch den Schieber 7 abwechselnd mit der Druckmediumquelle und mit der freien Luft in Verbindung gesetzt werden kann. Durch diese Anordnung erhält, der Kolben einen ruhigen und weichen Gang.
Der Differentialkolben 4 hat auf der Zy linderseite 21 einen grösseren Kolbenquer schnitt als auf der Zylinderseite 24. Die Ge- schwindigkeit des Kolbens 4 nach oben ist von der Stellung des Nadelventils 19 abhängig.
Wenn die mit der Kolbenstange 28 verbunde nen Mutnehmer so eingestellt sind, da.ss der Mutnehmer 6 den Stift 17 (siehe Fig. 5) trifft, wird eine weitere Verschiebung des Kolbens 4 verhindert.
Damit der Kolben sich wieder in Bewe gung setzen kann, muss der Handgriff 45 nach unten gedrückt werden. Das Kegelventil 11 wird dann von dem Hebelarm 13 nach oben gedrückt und das Druckmedium in der Kam mer 25 strömt am Ventilsitz 29 vorbei in einen Kanal 30, der zu einer Kammer 31 links vom Schieber 7 führt. Der Schieber wird naeb. rechts in seine andere Endlage gegen die Scheibe 9 gedrückt (siehe Fig.4). Die Kam mer 38 auf der rechten Seite des Schiebers, steht durch die Kanäle 37, 41 und 39 mit der freien Luft in Verbindung.
Der Hebelarm 13 hält, während das Ventil 11 gehoben wird, den Kanal 32 im Kegelventil 11 geschlossen, wodurch das Druckmedium daran gehindert wird, von der Kammer 25 durch die Kanäle 33 und 32 hinauszudringen.
Bei der Lage des Schiebers 7 gemäss Fig. 4 ist der Zufuhrkanal 34 durch den Schieberteil 40 geschlossen, und der Kanal 27 von der Zylinderseite 21 ist über die Kammer 26 mit einem Ablaufkanal 35 in Verbindung, der seinerseits über das Nadelventil 20 mit der freien Luft in Verbindung steht. -Wenn der Druck auf der Zylinderseite 21 unter ein bestimmtes Mass sinkt, wird der Druck auf der Zylinderseite 24 den Kolben 4 herunter drücken.
Die Abwärtsgeschwindigkeit des Kolbens ist von der Ausströmung abhängig, welche das einstellbare Nadelventil 20 zulässt.
Wenn der Mutnehmer 5 den Stift 16 (Fug. 5) trifft, wird eine weitere Verschiebung des Kolbens 4 verhindert.
Um den Kolben 4 wieder in Bewegung zu setzen, ist es erforderlich, dass der Handgriff 45 nach oben gedrückt wird. Das Kegelventil 10 wird hierbei durch den Hebelarm 12 her- iuitergedrückt, und das Druckmedium in der Kammer 25 strömt über den Ventilsitz 36<B>in</B> den Kanal 37 zur Kammer 38 und drückt den Schieber 7 nach links zur Scheibe B. Die Kam mer 31 auf der linken Seite des Schiebers 7 steht jetzt mit der freien Luft in Verbindung durch die Kanäle 30, 33 und 32.
Der Hebel arm 12 hält bei geöffnetem Ventil 10 den Ka- nal 39 im Kegelventil 10 geschlossen, wodurch das Druckmedium daran gehindert wird, durch die Kanäle 41 und 39 zu entweichen.
Bei der Lage des Schiebers 7 gemäss Fig. 3 ist die Kammer 26 wieder mit dem Zufuhr kanal 34 in Verbindung, das Druckmedium strömt durch den Kanal 27 zur Zylinderseite 21 und der Kolben wird nach oben gedrückt. Bei der beschriebenen Einstellung der Mut nehmer bleibt der Kolben selbsttätig nach jedem Hub stehen.
Werden die Mutnehmer 5 und 6 durch Dre hen des mit ihnen verbundenen Knopfes 18 in eine solche Lage eingestellt, dass beispiels weise eine Aussparung 15 im Mutnehmer 6 in Verlängerung des Stiftes 17 liegt, während der Stift 16 am Mitnehmer 5 ansteht (Fug. 6), so wird bei der Aufwärtsbewegung des Kol bens 4 der Mutnehmer 6 nicht durch den Stift 17 aufgehalten, sondern er trifft den Hebel arm 13, der dann das Ventil 11 hinauf drückt, wobei der Schieber 7 ,durch das Druckmedium in der beschriebenen Weise nach rechts -e- drückt wird und der Kolben wendet und ab wärts geht.
Dadurch, dass der Mutnehmer nach wie vor durch den Stift 16 daran ge hindert wird, den Hebelarm 12 zu betätigen, bleibt der Kolben unten stehen, bis durch Betätigen des Handgriffes 45 das Ventil 10 geöffnet wird.
Sind die Mutnehmer 5 und 6 dagegen so eingestellt, dass eine Aussparung 14 im Mut nehmer 5 in der Verlängerung des Stiftes 16 liegt, dagegen der Mutnehmer 6 am Stift 7.7 ansteht (Fug. 7), so geht der Kolben abwärts und wendet, bleibt jedoch oben stehen.
Sind die Mutnehmer 5 und 6 so eingestellt, dass sowohl dem Stift 16 als auch dem Stift. 17 eine Aussparung gegenübersteht (Fig.8), so wendet der Kolben 4 selbsttätig sowohl in der obern als auch in der untern Totlege und setzt seine auf- und abwärtsgehende Bewe- gung in ununterbrochener Folge fort.
Die Hubhöhe des Kolbens kann dadurch eingestellt werden, dass der Mutnehmer 6 auf einer mit der Verlängerung 44 der Kolben stange verbundenen Stange 42, auf welcher er mittels Schrauben 43 befestigt ist, verschoben wird.
Eine Änderung der Hubhöhe kann nur durch eine Änderung des obern Totpunktes vorgenommen werden. Der untere Totpunkt des Kolbens ist dagegen stets an der gleichen Stelle. Dies bedeutet, dass die Grösse des schäc1- lichen Raumes auf der Zylinderseite 21 bei Veränderung des Hubes nicht geändert wird. Da praktisch alles Druckmedium auf dieser Seite verbraucht wird, bedeutet dies eine Druckmediumersparnis, da kein solches dazu verbraucht wird, um einen variablen schäd lichen Raum von atmosphärischem Druck aus bei jedem Hub zu füllen.
Auf der Zylinder seite 24 findet dagegen kein Druckmedium verbrauch statt, weshalb an dieser Stelle eine Änderung des Totpunktes des Kolbens keine Nachteile verursacht.
In Fig.9 wird eine Anordnung gezeigt, durch welche die Dauer, die zum Wenden des Kolbens am obern und untern Totpunkt be nötigt wird, geändert werden kann. In die Hebelarme 12 und 13 sind Schrauben 48 mit flachen Köpfen 49 eingeschraubt, die so an geordnet sind, da.ss sie die Ventile 10 Lind 11 betätigen können. Die Schrauben haben vor teilhaft Feingewinde, so dass sie mit grosser Genauigkeit eingestellt werden können. Sie sind mit Sicherungsmuttern 50 versehen, so da.ss sie in der eingestellten Lage gesichert werden können.
Durch Verstellen der Schrau ben kann man die Öffnungsquerschnitte der Ventile 10 und 11 und dadurch auch die Strö mung durch die Ventile bzw. die Zeit ein stellen, die vergeht, bis der Druck im Kanal 30 und der Kammer 31 bzw. im Kanal 3 7 und der Kammer 38 genügend gestiegen ist, um den Schieber 7 zum Wenden zu bringen. Diese Zeit ist selbstverständlich auch eine Funktion der Volumen der betreffenden Ka näle und Kammern. Dadurch, dass der Schie ber 7 magnetisiert ist, ist ein gewisser über- druck in der Kammer 31 bzw. 38 erforderlich, um den Schieber zu verschieben.
Die Kegelventile 10 und 11 und deren Betätigungsmittel könnten auch in einem Ab stand von den übrigen Teilen des Motors ge- legen und. mit diesen durch Leitungen ver banden sein. Die Zylinderseiten 21 und 2-1 könnten an verschiedene Druckmediumquellen mit verschiedenen Drücken angeschlossen sein. Man könnte z. B. die obere Seite des Kol bens durch einen viel grösseren Druck beein flussen lassen als die untere Seite. Als Druck- inedium kann z.
B. eine Flüssigkeit oder ein Gas verwendet werden. Die Stifte 16 und 1i könnten auch. auf den Mitnehmern angebracht sein. Die Anschläge könnten so angeordnet sein, dass sie gedreht oder auf andere Weise verschoben werden können, um nicht an den Mitnehmern anzustossen. Der Kolben braucht nicht als Differentialkolben ausgebildet zu sein.