CN108150583B - 活塞气缸组合设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种活塞气缸组合设备，其具有气缸1，该气缸由液体填充并且其气缸内腔由能在气缸1中轴向地推移的活塞2分成第一工作腔3和第二工作腔4。该活塞气缸组合设备具有布置在活塞2处的活塞杆5，其穿过第二工作腔4并且通过在气缸1的第二端部处的端侧第二封闭件15密封地向外引导。活塞2的和活塞杆5的伸入行程由布置在气缸1中的止挡件限制，活塞2直接或者间接地抵靠到该止挡件上，其中止挡件在气缸1中的轴向位置能够借助于调节装置能改变地进行设置。

Description

活塞气缸组合设备
技术领域
本发明涉及一种活塞气缸组合设备，其具有气缸，该气缸由液体填充并且该气缸的气缸内腔由能在气缸中轴向地推移的活塞分成第一工作腔和第二工作腔，该活塞气缸组合设备具有布置在活塞处的活塞杆，该活塞杆穿过第二工作腔并且通过在气缸的第二端部处的端侧的第二封闭件密封地向外引导。
背景技术
在这种类型的活塞气缸组合设备中，仅仅移入的端部位置和移出的端部位置是能够再现的位置，但中间位置不是能够再现的位置。能锁定的活塞气缸组合设备虽然还能够在移入的端部位置和移出的端部位置之间的中间位置中进行定位，但是该中间位置是不能再现的。
发明内容
因此，本发明的目的是给出开头所述类型的活塞气缸组合设备，其以简单的构造除了能够定位在移入的端部位置和移出的端部位置中之外，还能可再现地定位在移入的端部位置和移出的端部位置之间的任一中间位置中。
该目的根据本发明如下地实现，即活塞的和活塞杆的伸入行程由布置在气缸中的止挡件限制，活塞直接或者间接地抵靠到该止挡件上，其中，止挡件在气缸中的轴向位置能够借助于调节装置能改变地进行设置。
在该设计方案中，止挡件的轴向位置能够设置到希望的中间位置上，从而使活塞的和活塞杆的最大行程通过活塞的止挡来限制在止挡件处。止挡件的可调节性实现了止挡件的轴向位置的改变。
为了满足气体弹簧的功能，气缸优选地由处于压力下的气体填充。
在简单的并且对外受保护的设计方案中，止挡件能够是能在气缸中推移地密封地布置的止挡活塞件，该止挡活塞件将第一工作腔与止挡腔隔开，该止挡腔在止挡活塞件与气缸的第一端部处的端侧的第一封闭件之间，其中，在止挡活塞件中布置有阀门装置，该阀门装置能够由操纵装置从关闭位置调节到将第一工作腔与止挡腔连接的开放位置中，并且该止挡活塞件在阀门装置的开放位置中能够跟随活塞。
为了使止挡活塞件跟随活塞，止挡活塞件能够与活塞耦合连接。
为此，简单的设计方案的可行方案在于，由预加应力的弹簧对止挡活塞件朝向活塞地进行加载，或者在止挡活塞件处布置有磁体，在活塞贴靠在止挡活塞件上时，由铁磁材料构成的或者具有铁磁部分的活塞经由该磁体通过磁体的磁场与止挡活塞件力配合地耦合连接。
在此，阀门装置优选地具有能由操纵装置轴向移动的关闭构件，其中，阀门装置是具有阀芯的滑阀或者具有座关闭构件的座阀(Sitzventil)，其中，阀芯或者座关闭构件能够由操纵装置从关闭位置移动到开放位置中。
这实现了阀门装置的简单设计的和进而很大程度上不受故障影响的设计方案。
在此，用于开启阀门装置的简单设计的可行方案在于，阀芯或者座关闭构件能够借助于操纵杆从关闭位置移动到开放位置中，该操纵杆从外部轴向地伸入到气缸的内部中。在此，当活塞杆具有贯通的轴向通孔时是节省构造空间的，能在操纵杆的外端部处加载操纵力的操纵杆密封地能够轴向移动地在该轴向通孔中引导。
在操纵杆的外端部处能够经由执行器或者手动地对操纵杆加载操纵力。
用于操纵阀门装置的有利的可行方案在于，活塞具有伸入到第一工作腔中的突出杆，该突出杆具有贯通的同轴的贯穿通孔，该突出杆由能够相对于该突出杆能伸缩地推移的伸缩套筒包围，其中，伸缩套筒能够与突出杆力配合地耦合连接，经由伸缩套筒的面向止挡活塞件的端部，能够因此对阀门装置的阀芯或者座关闭构件能移动地在阀芯的或者座关闭构件的开放方向中进行加载。
为了简单的力配合的耦合连接，操纵杆的、从突出杆伸入到伸缩套筒的内部中的自由端部具有支撑元件，该支撑元件伸入到环形的摩擦元件的中央开口中，其中，在经由操纵装置操纵该操纵杆时，摩擦元件能径向地扩展并且能够向着伸缩套筒的内壁挤压。
用于操纵阀门装置的同样有利的另一个可行方案在于，阀门装置是能够电磁式地或者电动机械式地操纵的阀门装置。
不易受故障影响的构造方式可以如下地实现，即对止挡活塞件进行加载的预加应力的弹簧是螺旋压力弹簧，该螺旋压力弹簧利用其一个端部支承在气缸的第一端部处的端侧的第一封闭件上，并且该螺旋压力弹簧利用其另一个端部支承在止挡活塞件上。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面进行详细描述。图中示出：
图1示出活塞气缸组合设备的第一实施例的纵向截面图；
图2示出根据图1的活塞气缸组合设备的放大的截面图；
图3a示出活塞气缸组合设备的第二实施例的纵向截面图；
图3b示出根据图3a的活塞气缸组合设备的放大的截面图；
图4示出活塞气缸组合设备的第三实施例的纵向截面图；
图5a示出活塞气缸组合设备的第四实施例的纵向截面图；
图5b示出根据图5a的活塞气缸组合设备的放大的截面图；
图6a示出活塞气缸组合设备的第五实施例的纵向截面图；
图6b示出根据图6a的活塞气缸组合设备的放大的截面图。
具体实施方式
在这些附图中示出的活塞气缸组合设备具有气缸1，该气缸在其端部处由第一封闭件14和第二封闭件15封闭，在该气缸中能轴向推移地布置有活塞2。该活塞2将气缸1的利用液体填充的内腔分隔成第一工作腔3和第二工作腔4。
在活塞2的一侧上布置有活塞杆5，其同轴地延伸穿过第二工作腔4并且通过引导和密封件6以及第二封闭件15向外引导。
活塞杆5具有贯通的轴向通孔7，在该轴向通孔中能轴向推移地引导操纵杆8。在操纵杆8的、从活塞杆5伸出的外端部处布置有操纵装置9，借助于该操纵装置能够直接或者间接地可轴向移动地驱动操纵杆8。
在第一工作腔3的与活塞杆5相对置的端部区域中，止挡活塞件10可轴向推移地布置在气缸1中，该止挡活塞件将第一工作腔3与止挡腔13隔开，该止挡腔在第一工作腔3和气缸1的第一封闭件14之间。通过止挡活塞件10能够以如下方式限制活塞2的和活塞杆5的伸入行程，即将活塞2或者与活塞2连接的组件抵靠到止挡活塞件10上。
在止挡活塞件10中布置有滑阀11，其具有在止挡活塞件10的同轴通孔中可轴向推移的阀芯12，该阀芯在其未操纵的位置中阻断了第一工作腔3与止挡腔13的连接并进而将止挡活塞件10固定在其占据的位置中。
为了开启滑阀11，在图1至图5b中，活塞杆5带动活塞2移动，直至活塞2抵靠到止挡活塞件10上为止。现在，通过操纵装置9将操纵杆8朝向止挡活塞件10推移，其中，操纵杆8的伸入到气缸1中的自由端部在端侧抵靠在阀芯12上，并在进一步推移时使该阀芯反向于弹簧16的力地朝向止挡腔13推移。
通过开启的滑阀11解除了止挡活塞件10的固定，并且液体能够从止挡腔13流动到第一工作腔3中或者相反地流动。
通过活塞杆5的进一步伸入，止挡活塞件被活塞2推向第一封闭件14。由此实现了至行程的端部位置的更大行程。
为了实现更小的行程，在图1和图2中，由在止挡腔13中布置的、利用其一个端部支承在第一封闭件14上的、预加应力的螺旋压力弹簧17对止挡活塞件10进行加载。如果现在在滑阀11开放的情况下活塞杆5带动活塞2在伸出方向中移动，那么止挡活塞件10通过由螺旋压力弹簧进行的加载跟随活塞2运动。在止挡活塞件10的现在所希望的端部位置中，通过操纵装置9，操纵杆8再次伸入到活塞杆5的轴向通孔7中，阀芯12由此通过由弹簧16对该阀芯进行的加载再次移动到该阀芯的端部位置中，并且关闭在止挡腔13与第一工作腔3之间的连接。因此再次将止挡活塞件10固定。
在图3a和图3b的实施例中，构造和功能与图1和图2中的实施例相同，不同的是没有螺旋压力弹簧17，而是为此在止挡活塞件10处存在有设计成磁环18的磁体。如果由铁磁材料制成的活塞2移动到止挡活塞件10处，那么通过磁环18的磁场将止挡活塞件10耦合连接至活塞2。
在以图1和图2描述的方式开启滑阀11时，活塞杆5连同活塞2和耦合连接至其上的止挡活塞件10现在能够被推移到止挡腔13中或者第一工作腔3中，以便然后在新的端部位置中通过滑阀11的关闭被再次固定。
具有滑阀11的止挡活塞件10的构造及其操纵通过图4和图5a的实施例中的操纵杆8对应于图3a和图3b的实施例。
在图6a和图6b的实施例中，由螺旋压力弹簧17加载的、具有滑阀11的止挡活塞件10的构造及其功能对应于图1和图2的实施例中的构造和功能。
活塞2具有伸入到第一工作腔3中的突出杆19，该突出杆具有贯通的同轴的贯穿通孔22，该突出杆由能够相对于该突出杆能伸缩地推移的伸缩套筒20包围。伸缩套筒20的、朝向止挡活塞件10的并且经由突出杆19的自由端部向外伸出的端部具有凸出到止挡活塞件10上的同轴的操纵栓21。该操纵栓21通过同轴的栓孔35伸入到朝向第一工作腔3敞开的腔34中。操纵栓21在其自由端部处与栓孔35相比具有更大的径向延伸的径向扩展部36，从而使操纵栓21能够围绕轴向间隙部37移动地布置在止挡活塞件10处。
在操纵杆8的从突出杆19中向外伸出的自由端部处布置有轴向圆锥形的支撑元件23，其能够伸入到能径向弹性变形的并且与活塞2连接的承载环39的、相应轴向的圆锥形凹槽38中。承载环39又由环形的摩擦元件24包围。在操纵分离杆26时，通过操纵杆8将支撑元件23更深地移入到承载环39的圆锥形凹槽38中，由此承载环39以及包围该承载环的环形摩擦元件24被径向地扩展。由此，摩擦元件24向着伸缩套筒20的内壁挤压。因此，与活塞2和活塞杆5连接的突出杆19与伸缩套筒20耦合连接。通过推移活塞杆5，现在操纵栓21能够越过直至抵靠在阀芯12上的间隙部37并且将阀芯12推移到该阀芯的开放位置中，然后在该位置中开启在止挡腔13和第一工作腔3之间的连接。
借助于活塞杆5的以及与之耦合连接的伸缩套筒20的方法，现在将止挡活塞件10移到希望的新的端部位置中。通过操纵杆8的返回移动，解除了伸缩套筒20与活塞杆5的耦合连接，从而使伸缩套筒20能够自由地推移，并且弹簧16能够将阀芯12再次推移到该阀芯的关闭位置中。由此将止挡活塞件10所占据的端部位置固定。
为了在不存在经由操纵杆8进行的开启操纵时避免滑阀11的开启，在活塞2处布置有间隔地包围伸缩套筒20的间隔套筒32，该间隔套筒在没有操纵操纵杆8和伸入的活塞杆5的情况下抵靠在止挡活塞件10上，而伸缩套筒20能自由地在突出杆19上推移。
在图1、图2和图6a、图6b的实施例中，操纵装置9由径延伸到活塞杆5的分离杆26组成，该分离杆利用其一个端部伸入到在活塞杆5的连接件33中的凹槽27中并且能够在其中倾斜，该凹槽横向于活塞杆5的纵向延伸地指向。
该倾斜通过分离杆26的自由端部的、横向于该分离杆的纵向延伸的手动的力加载实现。通过该倾斜，操纵杆8在滑阀11的开放方向中推移。
在图4中，在活塞杆5的外端部处布置有电动机械式的驱动装置28，通过其能够可推移地驱动操纵杆8。
在图5a和图5b中，在活塞杆5的外端部处布置有膨胀材料元件29、该膨胀材料元件的能由膨胀材料31可移动地加载的活塞，在当前情况中，薄膜30作用于操纵杆8上并因此可推移地驱动操纵杆8。通过取决于温度地改变其体积的膨胀材料31，由此能取决于温度地调节止挡活塞件10。
在此需要理解的是，用于调节操纵杆8的、在活塞杆5的外端部处布置的任何另外合适的装置也都能够被使用。
参考标号列表
1 气缸
2 活塞
3 第一工作腔
4 第二工作腔
5 活塞杆
6 引导和密封件
7 轴向通孔
8 操纵杆
9 操纵装置
10 止挡活塞件
11 滑阀
12 阀芯
13 止挡腔
14 第一封闭件
15 第二封闭件
16 弹簧
17 螺旋压力弹簧
18 磁环
19 突出杆
20 伸缩套管
21 操纵栓
22 贯穿通孔
23 支撑元件
24 摩擦元件
26 分离杆
27 凹槽
28 驱动装置
29 膨胀材料元件
30 薄膜
31 膨胀材料
32 间隔套筒
33 连接件
34 腔
35 栓孔
36 径向扩展部
37 间隙部
38 圆锥形凹槽
39 承载环。

Claims (14)

1.一种活塞气缸组合设备，所述活塞气缸组合设备具有气缸(1)，所述气缸由流体填充，并且所述气缸的气缸内腔由能够在所述气缸(1)中轴向地推移的活塞(2)分成第一工作腔(3)和第二工作腔(4)，所述活塞气缸组合设备具有布置在活塞(2)处的活塞杆(5)，所述活塞杆穿过所述第二工作腔(4)并且通过在所述气缸(1)的第二端部处的端侧的第二封闭件(15)密封地向外引导，其特征在于，所述活塞(2)的和所述活塞杆(5)的伸入行程由布置在所述气缸(1)中的止挡件限制，所述活塞(2)直接或者间接地抵靠到所述止挡件上，其中，所述止挡件在所述气缸(1)中的轴向位置能够借助于调节装置能改变地设置和固定到期望的中间位置上，其中，所述止挡件是能够在所述气缸(1)中推移地密封布置的止挡活塞件(10)，所述止挡活塞件将所述第一工作腔(3)与止挡腔(13)隔开，所述止挡腔在所述止挡活塞件(10)与所述气缸(1)的第一端部处的端侧的第一封闭件(14)之间，其中，在所述止挡活塞件(10)中布置有阀门装置，所述阀门装置能够由操纵装置(9)从关闭位置调节到将所述第一工作腔(3)与所述止挡腔(13)连接的开放位置中，并且所述止挡活塞件在所述阀门装置的所述开放位置中能够跟随所述活塞。
2.根据权利要求1所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，所述气缸(1)由处于压力下的气体填充。
3.根据权利要求1或2所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，由预加应力的弹簧对所述止挡活塞件(10)朝向所述活塞(2)进行加载。
4.根据权利要求1或2所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，在所述止挡活塞件(10)处布置有磁体，在所述活塞(2)贴靠在所述止挡活塞件(10)上时，由铁磁材料构成的或者具有铁磁部分的所述活塞(2)经由所述磁体通过所述磁体的磁场与所述止挡活塞件(10)力配合地耦合连接。
5.根据权利要求1或2所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，所述阀门装置具有能由所述操纵装置(9)轴向移动的关闭构件。
6.根据权利要求5所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，所述阀门装置是具有阀芯(12)的滑阀(11)或者具有座关闭构件的座阀，其中，所述阀芯(12)或者所述座关闭构件能够由所述操纵装置(9)从所述关闭位置移动到所述开放位置中。
7.根据权利要求6所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，所述阀芯(12)或者所述座关闭构件能够借助于操纵杆(8)从所述关闭位置移动到所述开放位置中，所述操纵杆从外部轴向地伸入到所述气缸(1)的内部。
8.根据权利要求7所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，所述活塞杆(5)具有贯通的轴向通孔(7)，能在所述操纵杆的外端部处加载操纵力的所述操纵杆(8)密封地能够轴向移动地在所述轴向通孔中引导。
9.根据权利要求7所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，在所述操纵杆的外端部处能够手动地对所述操纵杆(8)加载操纵力。
10.根据权利要求7所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，在所述操纵杆的外端部处能够由膨胀材料元件(29)的膨胀材料活塞件对所述操纵杆(8)的所述外端部加载操纵力。
11.根据权利要求7所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，所述活塞(2)具有伸入到所述第一工作腔(3)中的突出杆(19)，所述突出杆具有贯通的同轴的贯穿通孔(22)，所述突出杆由能够相对于所述突出杆能伸缩地推移的伸缩套筒(20)包围，其中，所述伸缩套筒(20)能够与所述突出杆(19)力配合地耦合连接，经由所述伸缩套筒(20)的面向所述止挡活塞件(10)的端部，能够因此对所述阀门装置的所述阀芯(12)或者所述座关闭构件能移动地在所述阀芯的或者所述座关闭构件的开放方向中进行加载。
12.根据权利要求11所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，所述操纵杆(8)的、从所述突出杆(19)伸入到所述伸缩套筒(20)的内部的自由端部具有支撑元件(23)，所述支撑元件伸入到环形的摩擦元件(24)的中央开口中，其中，在经由所述操纵装置(9)操纵所述操纵杆(8)时，所述摩擦元件(24)能径向地扩展并且能够向着所述伸缩套筒(20)的内壁挤压。
13.根据权利要求1或2所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，所述阀门装置是能够电磁式地或者电动机械式地操纵的阀门装置。
14.根据权利要求3所述的活塞气缸组合设备，其特征在于，对所述止挡活塞件(10)进行加载的预加应力的所述弹簧是螺旋压力弹簧(17)，所述螺旋压力弹簧利用所述螺旋压力弹簧的一个端部支承在所述气缸(1)的所述第一端部处的端侧的所述第一封闭件(14)上，并且所述螺旋压力弹簧利用所述螺旋压力弹簧的另一个端部支承在所述止挡活塞件(10)上。
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