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Kolbentrieb mit Pufferung Die Erfindung betrifft einen Kolbentrieb
mit Pufferang am Ende des Hubes, bei dem durch den Kolben betätigte Steuermittel
den Hauptdurchlaß für das Arbeitsmittel auf der Abflußseite des Kolbens so verschließen,
daß das Arbeitsmittel nur über einen beschränkten Nebendurchlaß gedrosselt abfließen
kann.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen gepufferten Kolbentrieb gemäß
der vorgenannten Art mit einem minimalen Aufwand von Bauelementen bezüglich einer
wirkungsvolleren Abbremsung des Kolbens zu verbessern und hierbei einfachere Steuermittel
zu verwenden, die sich relativ leicht ein- und ausbauen lassen und auch ohne Einhaltung
genauer Fertigungstoleranzen einen einwandfreien Betrieb sicherstellen.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, als Steuermittel
Ventilringe zu verwenden, die begrenzt axial und radial beweglich in Bohrungen der
Zylinderköpfe eingesetzt sind und mit ihrem Innendurchmesser annähernd dem Außendurchmesser
von axialen, nach Art von Tauchkolben ausgeführten Kolbenansätzen entsprechen, weiche
am Ende des Hubes in die Ventilringe eintauchen und ihnen eine begrenzte Bewegung
in Richtung der Kolbenbewegung erteilen.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
Beschreibung und der Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt ist. Es zeigt F ig. 1 eine Kolben- und Zylinderanordnung mit einer erfindungsgemäßen
Durchflußbegrenzung und Pufferung in einem Längsschnitt entlang der Linie 1-I der
Fig. 3, wobei der Kolben nach links bewegt ist, wie es auch der Pfeil A angibt,
Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Schnittansicht, wobei jedoch der Kolben nach rechts
bewegt ist, wie es der Pfeil B zeigt, Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie
III-111 der Fig. 1.
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In der Zeichnung ist der mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehene
Zylinder an seinen beiden gegenüberliegenden Enden mit Zylinderköpfen 12 versehen,
die in üblicher Weise, beispielsweise durch Schraubgewinde 14 befestigt sind.
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Der im Zylinder 10 hin- und herbewegliche Kolben 16 wird von einer
Kolbenstange 18 getragen, auf der beidseitig des Kolbens Abdichtungskolben 20 und
22 aufgesetzt sind, welche von einer Befestigungsmutter 24 in ihrer Lage gehalten
werden.
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Um den Kolben 16 wechselweise von beiden Seiten mit einem unter Druck
stehenden Strömungsmittel zu beaufschlagen, sind entsprechende Rohrleitungen (nicht
dargestellt) an die Zylinderöffnungen 26 und 28 angeschlossen. Ein ebenfalls nicht
dargestelltes Ventil verbindet wechselweise die Zylinderöffnungen 26 und 28 über
die Anschlußleitungen mit einer Druckmittelquelle bzw. einem Abfluß für das Strömungsmittel.
Somit wird, wenn die Zylinderöffnung 26 mit der Druckmittelquelle und die Zylinderöffnung
28 mit dem Druckmittelauslaß verbunden ist, der Kolben von der linken Seite beaufschlagt.
Bei einer Vertauschung der Anschlüsse wird der Kolben von seiner rechten Kolbenseite
aus beaufschlagt, und das verdrängte Druckmittel kann nach links abfließen.
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Die Mittel zur Begrenzung des Druckmittelflusses und zur Pufferung
der Kolbenbewegung am Ende des Hubes in jeder der beiden Bewegungsrichtungen bestehen
aus zwei gleichartig aufgebauten, mit Schlitzen versehenen Ringen 30 und 32, welche
durch Anschlagringe 34 in ihrer Stellung gehalten werden, und verengten Durchflußkanälen
36. 36' und 38, 38', welche in den Stirnwänden am linken bzw. am rechten Ende des
Zylinders angeordnet sind.
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Die mit Schlitzen versehenen Ringe 30 und 32 können sich innerhalb
eines Ringraumes 40 zwischen den Zylinderköpfen 12 und den Abdichtungskolben 20
und 22 in axialer Richtung bewegen, wobei ihre Bewegung einerseits du%ch radial
nach innen gerichtete Anschlagflächen 42 an jedem Zylinderkopf und andererseits
durch die Anschlagringe 34 begrenzt ist. Diese geschlitzten Ringe haben auch ein
gewisses radiales Spiel innerhalb der Ringräume 40, um sich gegenüber den radialen
Anschlagflächen 42 zu verschieben, so daß sie sich bei der Pufferung des Kolbens
selbst zentrieren
können und keine mit hoher Präzision gearbeiteten
konzentrischen Anlageflächen erforderlich sind. Die Anschlagringe 34 liegen in ringfärmigen
Aussparungen in der Innenfläche der Zylinderköpfe 12, und es haben die Abdichtungskolben
20 und 22 konisch abgeschrägte Stirnflächen 20' und 22', mit welchen die Abdichtungskolben
in die ihnen zugeordneten geschlitzten Ringe eingeführt werden und die anfängliche
Pufferung des Kolbens hervorrufen.
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Die geschlitzten Ringe 30 und 32 haben einen ähnlichen Aufbau, wie
sich aus den Zeichnungen erkennen läßt. Jeder Ring hat auf seiner Außenfläche eine
Anzahl von über den Umfang verteilten bogenförmigen Schlitzen 44, die den gesamten
Umfang des Ringes umgeben und die axial gerichteten Durchströmungsöffnungen für
das Strömungsmittel festlegen. Zwischen den Schlitzen 44 befinden sich radiale Stege
46 der Ringe, mit denen gegenüber der angrenzenden Innenfläche des Zylinderkopfes
eine axiale Gleitbewegung und eine radiale Einstellung ermöglicht wird.
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An den zum Anschlagring hin gerichteten Stirnflächen haben die geschlitzten
Ringe eine innere Gegenbohrung 48 und an ihren anderen Stirnflächen, welche den
Anschlagflächen 42 des Zylinderkopfes gegenüberliegen, eine äußere ringförmige Ausnehmung
52.
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Die beschränkten Durchflußkanäle 36, 36' und 38, 38' stehen über Zwischenkanäle
36" und 38" in Verbindung, in denen Ventilkörper 56 angeordnet sind, welche mit
Hilfe von Muttern 54 eingestellt werden können, um den Durchfluß zwischen den Kanälen
36" und 36' bzw. 38" und 38' zu regeln. Diese Einstellvorrichtung ermöglicht eine
anfängliche, der jeweiligen Zylinder- oder Kolbenanordnung angepaßte Einjustierung.
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Bei Betrieb der Kolben- und Zylinderanordnung beaufschlagt das unter
Druck stehende Strömungsmittel, wenn die Druckflüssigkeit über die Öffnung 28 zugeführt
wird und die Öffnung 26 mit dem Abfluß verbunden ist (Fig. 1), den geschlitzten
Ring 32, so daß dieser nach links gegen den ihm zugeordneten Anschlagring 34 verschoben
wird. Hierdurch werden die Schlitze 44 geöffnet, und es kann das Strömungsmedium
von der Zylinderöffnung 28 zur rechten Seite des Kolbens fließen, wodurch dann der
Kolben nach links bewegt und der Dichtungskolben 20 in den geschlitzten Ring 30
hineingeschoben wird und den letzteren gegen seine Anschlagfläche 42 des linken
Zylinderkopfes drückt. Durch dieses Anliegen des Ringes 30 wird der Abfluß des Strömungsmediums
aus dem Zylinderraum C an der linken Seite des Kolbens verlangsamt (Fig. 1), da
das Strömungsmedium von diesem Zylinderraum zur Auslaßöffnung 26 nur noch über die
Schlitze- 44 des Ringes 30 und die verengten Kanäle 36, 36" und 36' gelangen kann.
Wenn der Ring 30 sich frei einstellend auf die Fläche 42 aufgesetzt hat, sind die
Schlitze 44 zum Zylinderraum C hin geöffnet, jedoch zur Auslaßöffnung 26 bis auf
die Kanäle 36, 36", 36' geschlossen.
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Ein entgegengesetzter Arbeitsablauf findet statt, wenn der Kolben
aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung nach rechts in die in Fig. 2 dargestellte
Stellung bewegt wird, wobei dann die geschlitzten Ringe 30 und 32 entgegengesetzt
verschoben sind und der vom Strömungsmittel gebildete Puffer im Zylinderraum D an
der rechten Seite des Kolbens 16 entsteht.