DE1167593B

DE1167593B - Control for pneumatic or hydraulic power machines

Info

Publication number: DE1167593B
Application number: DEA32071A
Authority: DE
Inventors: Rolf Eriksson; Dipl-Ing Gustaf Eri Bjoerklund
Original assignee: Dentatus AB
Current assignee: Dentatus AB
Priority date: 1958-05-19
Filing date: 1959-05-19
Publication date: 1964-04-09

Description

Steuerung für pneumatische oder hydraulische Kraftmaschinen Bei gewissen Werkzeugen und Geräten mit geradlinig hin und her bewegten Teilen, besonders Handwerkzeugen für chirurgische Zwecke, wie Scheren u. dgl. zum Aufschneiden von Gipsverbänden, ist eine in beiden Richtungen gleichmäßige Bewegung des Werkzeugs mit genau definierten Umkehrpunkten erwünscht. Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Steuerung für den pneumatischen oder hydraulischen Kraftantrieb für die genannten Werkzeuge, die eine solche Bewegung gewährleistet.Control for pneumatic or hydraulic power machines With certain Tools and equipment with parts that move back and forth in a straight line, especially hand tools for surgical purposes, such as scissors and the like for cutting open plaster casts, is a uniform movement of the tool in both directions with precisely defined Reversal points desirable. The purpose of the invention is to create a control for the pneumatic or hydraulic power drive for the tools mentioned, which such movement is guaranteed.

Die Erfindung geht aus von einer bekannten Steuerung für pneumatische oder hydraulische Kraftmaschinen mit einseitig gegen eine Rückstellkraft vom Druckmittel beaufschlagtem Kolben, bei der der Druckmittelfluß zu und aus dem Arbeitszylinder durch einen in Abhängigkeit vom Anstieg und Abfall des Druckmitteldrucks im Arbeitszylinder über und unter vorgegebene Werte verstellbaren Ventilkolben gesteuert wird. The invention is based on a known control for pneumatic or hydraulic power machines with one side against a restoring force from the pressure medium acted upon piston, in which the pressure medium flow to and from the working cylinder by one depending on the rise and fall of the pressure medium pressure in the working cylinder adjustable valve piston is controlled above and below specified values.

Zweck der Erfindung ist, durch besondere Ausbildung der den Druckmittelzu- und -abfluß steuernden Ventileinrichtung Werkzeugbewegungen zu erreichen, die in beiden Richtungen möglichst gleichmäßig verlaufen und nicht schlagartig ihre Richtung ändern, sondern bei Annäherung an die Endstellungen des Werkzeugs verzögert und erst nach kurzer Stillstandzeit umgekehrt werden. Gleichwohl sollen die vom bewegten Werkzeugteil zurückgelegten Wege stets genau gleich lang sein. Die Erfindung erreicht dies bei einer Steuerung der genannten Art dadurch, daß mit dem durch Federkraft in Zuflußstellung gehaltenen Ventilkolben ein mit ihm gegen die Federkraft durch das Druckmittel verstellbarer Steuerkolben gekoppelt ist, der auf einer Fläche vom Druckmittel beaufschlagt ist, die größer ist als eine in Richtung der Federkraft vom Druckmittel belastete Fläche des Ventilkolbens, und der eine weitere Fläche aufweist, die vom zufließenden Druckmittel verzögert und vom abfließenden Druckmittel zuerst beaufschlagt wird, und daß im Druckmittelweg wenigstens eine Drosselstelle vorgesehen ist, welche die durch die Federkraft bewirkte Bewegung des Steuerkolbens und des Ventilkolbens verzögert. The purpose of the invention is through the special design of the pressure medium supply and -flow-controlling valve device to achieve tool movements, which in run in both directions as evenly as possible and not suddenly change their direction change, but delayed when approaching the end positions of the tool and can only be reversed after a short downtime. Nonetheless, they should be from the moving The distances covered by the tool part must always be exactly the same. The invention achieved this with a control of the type mentioned in that with the spring force held in the inflow position valve piston with it against the spring force the pressure medium adjustable control piston is coupled, which is on a surface from Pressure medium is applied, which is greater than one in the direction of the spring force the area of the valve piston loaded by the pressure medium, and the one further area having delayed by the inflowing pressure medium and by the outflowing pressure medium is acted upon first, and that at least one throttle point in the pressure medium path is provided which the movement of the control piston caused by the spring force and the valve piston delayed.

Um ein schnelles Abschließen des zum Arbeitszylinder gehenden Durchgangskanals der Ventileinrichtung zu erreichen, kann der mit dem Ventilkolben gekoppelte Steuerkolben im Verhältnis zum Ventilkolben axial beweglich sein, so daß er sich innerhalb bestimmter Grenzen unabhängig von diesem bewegen kann. Die Bewegung des Ventilkolbens gegenüber dem Steuerkolben kann durch eine Feder bewirkt werden und wird durch die Anderungen des Druck- mitteldrucks gesteuert. Dazu läßt sich der Druckunterschied ausnutzen, der zwischen dem Einströmdruck des Druckmittels in den Arbeitszylinder und dem Ausströmdruck besteht. Beim Einströmen ist nämlich der Druck größer als beim Ausströmen, da der Arbeitskolben beim Einströmen seinen Arbeitshub ausführt und dabei einen größeren Widerstand zu überwinden hat als beim Rückhub. In order to quickly close off the through-channel going to the working cylinder To achieve the valve device, the control piston coupled to the valve piston be axially movable in relation to the valve piston, so that it is within certain Boundaries can move independently of this. The movement of the valve piston opposite the control piston can be effected by a spring and is controlled by the changes of printing controlled by medium pressure. The pressure difference can be used for this purpose, that between the inflow pressure of the pressure medium into the working cylinder and the outflow pressure consists. When flowing in, the pressure is greater than when flowing out, because the Working piston executes its working stroke when flowing in and thereby a larger one Has to overcome resistance than during the return stroke.

Eine wesentlich einfachere Vorrichtung ergibt sich, wenn der Ventilkolben mit dem Steuerkolben fest verbunden ist. Eine solche Ausbildung ist dann möglich, wenn die Temperatur des Arbeitsmittels einigermaßen konstant gehalten werden kann. Die Ventileinrichtung muß dabei nämlich am Einlaß und Auslaß des Druckmittels Drosselstellen haben, deren Wirkung sich mit der Temperatur des Druckmittels ändert. A much simpler device results when the valve piston is firmly connected to the control piston. Such training is then possible when the temperature of the working fluid can be kept fairly constant. The valve device must namely throttle points at the inlet and outlet of the pressure medium whose effect changes with the temperature of the pressure medium.

Weitere Merkmale der Erfindung und dadurch erzielte Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele. Further features of the invention and the advantages achieved thereby result from the following description of two exemplary embodiments shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt schematisch im Längsschnitt einen Arbeitszylinder mit dazugehörigem Kolben und eine im Druckmitteleinlaß angeordnete Ventileinrichtung; Fig.2 zeigt im Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung mit gegenüber dem Steuerkolben beweglichem Ventilkolben und Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt mit anderen Lagen der beiden Kolben; Fig.4 ist ein Längsschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem der Ventilkolben und Steuerkolben fest miteinander verbunden sind, und Fig.S ein Querschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 4. Fig. 1 shows schematically in longitudinal section with a working cylinder associated piston and a valve device arranged in the pressure medium inlet; 2 shows a first embodiment of the valve device in longitudinal section with a valve piston movable with respect to the control piston and FIG. 3 shows a similar one Section with other positions of the two pistons; Fig.4 is a longitudinal section of the second embodiment, in which the valve piston and control piston are fixed are connected to one another, and Fig. S is a cross-section along the line 5-5 in Fig. 4th

In Fig. 1 bezeichnet C einen Arbeitszylinder mit einem darin beweglichen Arbeitskolben K, dessen Kolbenstange durch das eine Ende des Zylinders geht und mit einem Werkzeug oder einem anderen Arbeitsgerät verbunden ist. An das andere Ende des Zylinders ist eine mit einer Ventileinrichtung V versehene Leitung L angeschlossen. Der Kolben steht unter der Einwirkung einer Schraubenfeder S oder einer anderen Gegenkraft, die den Kolben nach links in Fig. 1 zu schieben bestrebt ist. Wird Druckmittel, beispielsweise Preßluft, aus einer Druckquelle durch die Leitung zugeführt, so wird der Kolben K unter Zusammendrücken der Federt nach rechts verschoben. Wird die Ventileinrichtung V umgestellt, so daß die Druckmittelzufuhr unterbrochen wird und das Druckmittel aus dem Arbeitszylinder C abfließen kann, beispielsweise durch einen ins Freie mündenden Auslaß 0 der Ventileinrichtung, so wird der Arbeitskolben K durch die Feder S zurückgeschoben. Die neue Ventileinrichtung nutzt den Umstand aus, daß, sobald der Kolben seine rechte Endlage erreicht hat, der Druck im Zylinder weiter ansteigt in der Weise, daß der dann entstehende Überdruck das Ventil gegen weitere Druckmittelzufuhr sperrt und zur Außenluft hin öffnet. Der Kolben K wird danach durch die Federt nach links geschoben, wobei das Druckmittel gegen einen bestimmten Restdruck in der Leitung L und im Ventil V nach außen gedrückt wird. Erst wenn der Kolben K seine linke Endlage erreicht hat, fällt der Druck auf einen Mindestwert, bei dem das Ventil die Verbindung mit der Außenluft unterbricht und den Zylinder wieder mit der Druckquelle verbindet. In Fig. 1, C denotes a working cylinder with a movable therein Working piston K, the piston rod of which goes through one end of the cylinder and is connected to a tool or other working device. To the other A line L provided with a valve device V is connected to the end of the cylinder. The piston is under the action of a helical spring S or another Counterforce which tends to push the piston to the left in FIG. 1. If pressure medium for example compressed air, supplied from a pressure source through the line, so is the piston K is moved to the right by compressing the springs. Will the valve device V changed over, so that the pressure medium supply is interrupted and the pressure medium can flow out of the working cylinder C, for example through an opening into the open air Outlet 0 of the valve device, the working piston K is pushed back by the spring S. The new valve device takes advantage of the fact that as soon as the piston is right Has reached the end position, the pressure in the cylinder continues to rise in such a way that the then resulting overpressure blocks the valve against further supply of pressure medium and opens to the outside air. The piston K is then pushed to the left by the spring, wherein the pressure medium against a certain residual pressure in the line L and in the valve V is pushed outwards. Only when the piston K reaches its left end position has, the pressure drops to a minimum value at which the valve connects with interrupts the outside air and reconnects the cylinder to the pressure source.

Beim Ausführungsbeispiel der Ventileinrichtung nach F i g. 2 und 3 ist in einem die Einrichtung tragenden Außengehäuse 10 ein zweiteiliges Ventilgehäuse angebracht. Dieses Ventilgehäuse besteht aus einem unteren Teil 12, einem darin dicht eingeschraubten oberen Teil 14, einem in Oberteil 14 ebenfalls dicht eingeschraubten Deckel 16 sowie einem inneren Ventilzylinder 18, der dicht in den Unterteil 12 eingesetzt ist und dessen oberes Ende in das untere Ende des Oberteils 14 hineinragt. Im Außengehäuse 10 ist an einer Seite neben dem Ventilgehäuse ein Einlaßkanal 20 vorgesehen, der an eine Druckquelle für ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel anschließbar ist. Auf der gegenüber liegenden Seite des Ventilgehäuses ist im Außengehäuse ein Kanal 22 vorgesehen, der zum Arbeitszylinder führt. Der Kanal 20 mündet in eine auf der Außenseite des Ventilgehäuses 12 vorgesehene achsparallele Nut24, von der aus eine Bohrung 26 in einen ringförmigen Kanal 27 auf der Innenseite des Ventilgehäuseteils 12 führt. Der Ringkanal 27 steht durch radiale Öffnungen29 des Ventilzylinders 18 mit dessen Zylinderraum in Verbindung. Dieser Zylinderraum hat einen unteren engeren Teil 28 und einen oberen weiteren Teil 30. Von der tXbergangsstelle zwischen den Zylinderräumen 28 und 30 aus führen radiale Öffnungen 32 in der Wand des Ventilzylinders 18 in eine zweite ringförmige Nut 34 auf der Innenseite des Ventilgehäuseteils 12. Diese Nut 34 ist durch eine Öffnung 36 mit dem zum Arbeits- zylinder C gehenden Kanal 22 verbunden. Der Ventilzylinder 18 ist gegenüber dem Ventilgehäuseteil 12 durch Dichtungen 38 und 40 zu beiden Seiten der Öffnungen 29 abgedichtet. In the embodiment of the valve device according to FIG. 2 and 3 is a two-part valve housing in an outer housing 10 carrying the device appropriate. This valve housing consists of a lower part 12, one in it tightly screwed upper part 14, one also tightly screwed into upper part 14 Lid 16 and an inner valve cylinder 18 which is inserted tightly into the lower part 12 and the upper end of which protrudes into the lower end of the upper part 14. In the outer casing 10, an inlet channel 20 is provided on one side next to the valve housing, the can be connected to a pressure source for a gaseous or liquid pressure medium is. On the opposite side of the valve housing there is a in the outer housing Channel 22 is provided which leads to the working cylinder. The channel 20 opens into one on the outside of the valve housing 12 provided axially parallel groove 24 from which from a bore 26 in an annular channel 27 on the inside of the valve housing part 12 leads. The annular channel 27 protrudes through radial openings 29 of the valve cylinder 18 with its cylinder space in connection. This cylinder space has a lower, narrower one Part 28 and an upper further part 30. From the transition point between the Cylinder chambers 28 and 30 lead from radial openings 32 in the wall of the valve cylinder 18 into a second annular groove 34 on the inside of the valve housing part 12. This groove 34 is through an opening 36 with the working cylinder C going channel 22 connected. The valve cylinder 18 is opposite the valve housing part 12 through Seals 38 and 40 sealed on both sides of the openings 29.

In der axialen Bohrung des Ventilzylinders 18 ist ein Schieberventil mit einem Ventilkolben 42 geführt, der am unteren Ende einer hohlen Kolbenstange44 angeordnet ist, die axial verschiebbar in einen Steuerkolben 46 ragt, der seinerseits in einer Bohrung 47 des Ventilgehäuseteils 14 verschiebbar ist. Die Zylinderräume 28 und 30 bilden ringförmige, die Kolbenstange 44 umgebende Durchgangsspalte für das Druckmittel. In the axial bore of the valve cylinder 18 is a slide valve guided with a valve piston 42, which is at the lower end of a hollow piston rod44 is arranged, which protrudes axially displaceably into a control piston 46, which in turn is displaceable in a bore 47 of the valve housing part 14. The cylinder spaces 28 and 30 form annular, the piston rod 44 surrounding passage gaps for the pressure medium.

Das Schieberventil hat am oberen Ende der Kolbenstange 44 einen Hilfskolben 48, der mit Hilfe eines Querstifts 50 an der Kolbenstange 44 befestigt ist. Der Hilfskolben 48 ist in einer axialen Bohrung 52 des oberen Teils des Steuerkolbens 46 verschiebbar. Der von dieser Bohrung 52 im Kolben 46 gebildete Zylinderraum ist nach oben durch einen mit einer Öffnung 56 versehenen Deckel 54 begrenzt. Auf den Hilfskolben 48 wirkt von unten eine Schraubenfeder58, die sich auf einer ihm zugekehrten Stirnfläche des Steuerkolbens 46 abstützt und den Hilfskolben nach oben zum Zylinderdeckel 54 hin zu schieben strebt. In der Wand der Kolbenstange 44 ist eine Öffnung 60 vorgesehen, durch die das Innere der Kolbenstange mit dem die Feder 58 enthaltenden Raum 62 im Steuerkolben 46 in Verbindung steht. The slide valve has an auxiliary piston at the upper end of the piston rod 44 48, which is fastened to the piston rod 44 with the aid of a transverse pin 50. Of the Auxiliary piston 48 is in an axial bore 52 of the upper part of the control piston 46 movable. The cylinder space formed by this bore 52 in the piston 46 is limited upwards by a cover 54 provided with an opening 56. On the Auxiliary piston 48 acts from below a helical spring58, which is on one facing him Supports the end face of the control piston 46 and the auxiliary piston upwards to the cylinder cover 54 strives to push. An opening 60 is provided in the wall of the piston rod 44, through the interior of the piston rod with the space 62 containing the spring 58 in the control piston 46 is in communication.

Der Steuerkolben 46 ist ein Differentialkolben mit einer kleineren Druckfläche 64 an dem einen in die Zylinderbohrung 30 passenden Endteil 66 und einer größeren ringförmigen Druckfläche 68, die gleich der Fläche des die Bohrung im Ventilgehäuse 14 abschließenden Bodens ist. Die Druckfläche 68 hat eine umlaufende Rille 70, die durch einen engen Kanal 72 mit dem Raum 62 im Steuerkolben 46 in Verbindung steht. Die Bohrung im Ventilgehäuseteil 14 hat eine Erweiterung 74, die durch radiale Öffnungen 76 gleichfalls mit dem Raum 62 im Steuerkolben 46 in Verbindung steht. The control piston 46 is a differential piston with a smaller one Pressure surface 64 on one end part 66 and one that fits into the cylinder bore 30 larger annular pressure area 68 which is equal to the area of the bore in the valve housing 14 final bottom is. The pressure surface 68 has a circumferential groove 70 which communicates with the space 62 in the control piston 46 through a narrow channel 72. The bore in the valve housing part 14 has an extension 74 through radial openings 76 is also connected to the space 62 in the control piston 46.

Der Deckel 16 des Ventilgehäuses hat einen nach innen ragenden Zapfen 78, dessen inneres Ende eine Anschlagfläche 80 für den Deckel54 des Steuerkolbens 46 bildet und somit die obere Endlage dieses Kolbens bestimmt. Zwischen der Oberseite des Steuerkolbendeckels 54 und dem Deckel 16 ist eine Schraubenfeder82 angeordnet, die den Steuerkolben in seiner unteren Endlage zu halten strebt, in der die ringförmige Druckfläche 68 des Steuerkolbens 46 am Boden der Bohrung des Ventilgehäuseteils 14 anliegt. The cover 16 of the valve housing has an inwardly projecting pin 78, the inner end of which is a stop surface 80 for the cover 54 of the control piston 46 forms and thus determines the upper end position of this piston. Between the top the control piston cover 54 and the cover 16 a coil spring82 is arranged, which strives to keep the control piston in its lower end position, in which the annular Pressure surface 68 of the control piston 46 at the bottom of the bore of the valve housing part 14 is present.

Der Ventilkolben 42 mit seiner Kolbenstange 44 sind hohl und ebenso wie der Ventilzylinder 18 nach unten offen; sie bilden damit einen Auslaß84, der ins Freie führen kann, falls Preßluft als Druckmittel dient, oder mit einem Vorratsbehälter verbunden sein kann, falls das Druckmittel eine Flüssigkeit ist. The valve piston 42 with its piston rod 44 are hollow and likewise like the valve cylinder 18 open at the bottom; they thus form an outlet84, the can lead into the open, if compressed air is used as pressure medium, or with a storage container can be connected if the pressure medium is a liquid.

Die in F i g. 2 und 3 gezeichnete Ventileinrichtung arbeitet in folgender Weise: Wenn, wie Fig.2 zeigt, der Steuerkolben 46 und der Ventilkolben 42 ihre unteren Endlagen einnehmen, befindet sich der Arbeitskolben K in seiner Ausgangslage für einen Arbeitshub, d. h. in seiner linken Endlage in Fig. 1. The in F i g. 2 and 3 drawn valve device operates in the following Way: If, as Fig.2 shows, the control piston 46 and the valve piston 42 their lower Occupy end positions, the working piston K is in its starting position for a working stroke, d. H. in its left end position in FIG. 1.

Druckmittel, das aus einer geeigneten Druckquelle durch den Kanal 20 einströmt, fließt in der in Fig. 2 dargestellten Lage durch die Nut 24, die Bohrung 26, die ringförmige Nut 27, die Öffnungen 29, den ringförmigen Spalt 28, die radialen Öffnungen 32, die Ringnut 34 und durch die Öffnungen 36 in den Kanal 22, der mit dem Arbeitszylinder verbunden ist. Unter der Einwirkung dieses Druckmittels wird der Arbeitskolben K im Zylinder C nach rechts verschoben, wobei die Feder gespannt wird. Während dieser Bewegung verbleiben der Steuerkolben 46 und Ventilkolben 42 der Ventileinrichtung in der in F i g. 2 gezeichneten Lage, in der sie durch die Feder 82 gehalten werden. Während dieser Zeit wirkt das Druckmittel auf den Ventilkolben 42 mit einer der Größe der ringförmigen oberen Druckfläche dieses Kolbens entsprechenden Kraft, die kleiner ist als die Kraft, mit der das Druckmittel die Druckfläche 64 des Steuerkolbens beaufschlagt. Es ist dabei zwar eine nach oben gerichtete, auf die durch den Steuerkolben und das Schieberventil gebildete Einheit wirkende resultierende Kraft vorhanden, doch wird diese durch die nach unten gerichtete Kraft der Feder 82 aufgehoben. Pressure medium from a suitable pressure source through the channel 20 flows in, flows in the position shown in Fig. 2 through the groove 24, the bore 26, the annular groove 27, the openings 29, the annular gap 28, the radial openings 32, the annular groove 34 and through the openings 36 in the Channel 22, which is connected to the working cylinder. Under the action of this The working piston K is shifted to the right in the cylinder C, whereby the spring is tensioned. The control piston 46 remains during this movement and valve piston 42 of the valve device in the FIG. 2 position shown, in which they are held by the spring 82. The pressure medium acts during this time on the valve piston 42 with one of the size of the annular upper pressure surface force corresponding to this piston, which is smaller than the force with which the Pressure medium acts on the pressure surface 64 of the control piston. It is there one directed upwards, on the one through the control piston and the slide valve The resulting force acting as a unit is present, but this is caused by the downward force of the spring 82 is canceled.

Dies ist auch noch der Fall, wenn in den zum Arbeitszylinder führenden Kanälen der Druckmitteldruck infolge der wachsenden Spannung der FederS und infolge des auf den Kolben K wirkenden Arbeitsdrucks allmählich und zunehmend ansteigt.This is also still the case when in the one leading to the working cylinder Channels of the pressure medium pressure as a result of the increasing tension of the spring and as a result of the working pressure acting on the piston K gradually and increasingly increases.

Sobald jedoch der Kolben K nach beendetem Arbeitshub seine rechte Endlage erreicht hat, steigt der Druck des Druckmittels rasch an. Die Feder 82 der Ventileinrichtung ist so bemessen, daß sie zusammengedrückt wird, sobald der gewünschte Enddruck im Arbeitszylinder C und in den daran angeschlossenen Kanälen erreicht ist. Das ganze, aus dem Steuerkolben 46 und dem Schieberventil 42, 44, 48, 54 bestehende System bewegt sich daher nach oben. However, as soon as the piston K has its right after the end of the working stroke Has reached the end position, the pressure of the pressure medium increases rapidly. The spring 82 of the Valve device is sized so that it is compressed as soon as the desired Final pressure reached in working cylinder C and in the channels connected to it is. The whole, consisting of the control piston 46 and the slide valve 42, 44, 48, 54 System therefore moves upwards.

Wenn dabei die untere Druckfläche 64 des Steuerkolbens 46 den Zylinderraum 30 verläßt, wird dieser mit dem unter der Fläche 68 des Steuerkolbens 46 freigelegten Zylinderraum 47 (F i g. 3) in Verbindung gebracht. Die wirksame Druckfläche des Steuerkolbens 46 wird dabei sprunghaft um die Druckfläche 68 vergrößert, wodurch sich der nach oben wirkende Druck um ein Vielfaches erhöht. Das gesamte bewegliche System wird deshalb beschleunigt in die obere Endlage geschoben, in welcher der Steuerkolben 46 mit seinem Deckel 54 gegen die Anschlagfläche 80 stößt. Die verschiedenen Teile nehmen dann die in Fig. 3 gezeigte Lage ein. Während der beschleunigten Aufwärtsbewegung ist der Ventilkolben 42 an den Öffnungen 29 vorbeigelaufen und befindet sich nun oberhalb dieser Öffnungen. Damit hat er die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 20 und dem zum Arbeitszylinder C führenden Verbindungskanal 22 unterbrochen, und der Kanal 20 steht jetzt durch die Öffnungen 29 in Verbindung mit dem Auslaß 84, durch die das zufließende Druckmittel entweichen kann.When the lower pressure surface 64 of the control piston 46 the cylinder space 30 leaves, this is exposed with the one under the surface 68 of the control piston 46 Cylinder space 47 (F i g. 3) brought into communication. The effective pressure area of the Control piston 46 is increased by leaps and bounds by pressure surface 68, as a result of which the upward pressure increases many times over. The entire movable The system is therefore pushed accelerated into the upper end position in which the Control piston 46 with its cover 54 pushes against stop surface 80. The different Parts then assume the position shown in FIG. During the accelerated upward movement the valve piston 42 has passed the openings 29 and is now located above these openings. So he has the connection between the inlet port 20 and the connecting channel 22 leading to the working cylinder C interrupted, and the channel 20 is now in communication with the outlet 84 through the openings 29, through which the inflowing pressure medium can escape.

Um zu verhindern, daß der Ventilkolben 42 eine unbestimmte Zwischenlage einnimmt, in der er die Verbindung zwischen den Kanälen 20 und 22 nicht vollständig unterbricht, ist das Schieberventil in der beschriebenen Weise gegenüber dem Steuerkolben 46 verschiebbar. Zunächst behält der Ventilkolben 42 seine in F i g. 2 gezeigte Lage gegenüber dem Steuerkolben 46 noch bei, wobei auch der Hilfskolben 48 sich in seiner unteren Endlage befindet und die Feder 58 unter dem zwischen Steuerkolben 46 und Ventilkolben 42 wirksamen Druckmitteldruck gespannt ist. In order to prevent the valve piston 42 from having an indefinite intermediate position occupies, in which he does not fully establish the connection between the channels 20 and 22 interrupted, the slide valve is in the manner described with respect to the control piston 46 movable. First of all, the valve piston 42 retains its position in FIG. 2 shown Position with respect to the control piston 46 still at, the auxiliary piston 48 also being is in its lower end position and the spring 58 is located between the control piston 46 and valve piston 42 effective pressure medium pressure is tensioned.

Auf die Oberseite des Hilfskolben 48 wirkt kein Überdruck, da der Raum 52 über die hohle Kolben- stange 44 mit dem Auslaß 84 in Verbindung steht, aber das Druckmittel im Raum 28 oberhalb des Ventilkolbens 42 ergibt eine nach unten gerichtete Kraft, die das Schieberventil in der unteren Endlage hält. In dem Augenblick, in dem der Ventilkolben 42 bei seiner Aufwärtsbewegung den Druckmittelzufluß durch die radialen Öffnungen29 unterbricht, erfolgt ein Druckabfall im Raum 28, weil das in den darüber befindlichen Kanälen und Zylinderräumen vorhandene Druckmittel in noch zu beschreibender Weise zum Auslaß 84 abfließen kann. Infolge dieses Druckabfalls kann die auf die Unterseite des Hilfskolbens 48 wirkende Feder 58 unter Überwindung der auf den Ventilkolben 42 nach unten wirkenden Kraft das Schieberventil nach oben in den Zylinderraum 52 bewegen, bis der Hilfskolben an den Deckel 54 anstößt (F i g. 3). Dabei wird der Ventilkolben 42 zügig nach oben an den Öffnungen 29 vorbeibewegt.There is no overpressure on the top of the auxiliary piston 48, as the Space 52 via the hollow piston rod 44 communicates with outlet 84, but the pressure medium in the space 28 above the valve piston 42 results in a downward movement Directed force that keeps the slide valve in the lower end position. At this moment, in which the valve piston 42 during its upward movement through the flow of pressure medium interrupts the radial openings 29, there is a pressure drop in space 28, because that in the ducts and cylinder chambers located above the pressure medium in can flow to the outlet 84 in a manner yet to be described. As a result of this pressure drop the spring 58 acting on the underside of the auxiliary piston 48 can be overcome the force acting on the valve piston 42 downwards the slide valve upwards Move into the cylinder space 52 until the auxiliary piston hits the cover 54 (F i g. 3). In the process, the valve piston 42 is moved rapidly upwards past the openings 29.

Die Verbindung des oberhalb des Ventilkolbens 42 befindlichen Kanalsystems mit dem Auslaß 84 ist aus F i g. 3 ersichtlich. Der Kanal 22 steht hier durch die verschiedenen, mit 36, 34, 32, 30, 47, 74, 76, 62, und 60 bezeichneten Hohlräume sowie durch die hohle Kolbenstange 44 in Verbindung mit dem Auslaß 84. Diese Lage ergibt sich am Ende der Aufwärtsbewegung des beweglichen Systems, und der Druck ist dabei ungefähr auf den atmosphärischen Druck abgefallen, so daß der Arbeitskolben K seinen Rückhub beginnt. The connection of the channel system located above the valve piston 42 with the outlet 84 is shown in FIG. 3 can be seen. The channel 22 stands here through the various cavities labeled 36, 34, 32, 30, 47, 74, 76, 62, and 60 and through the hollow piston rod 44 in communication with the outlet 84. This position results at the end of the upward movement of the movable system, and the pressure has dropped to approximately atmospheric pressure, so that the working piston K begins its return stroke.

Da der Steuerkolben 46 jetzt nicht mehr unter einem nach oben gerichteten Druck steht, wird er durch die Feder 82 schnell in eine Stellung zurückbewegt, in der die Verbindung zwischen dem Zylinderraum 74 und dem Zylinderraum 47 dadurch gedrosselt wird, daß die Außenkante der Kolbenfläche 68 am unteren Ende des Zylinderraums 74 vorbeigeht. Dabei wird jedoch die Verbindung zwischen den Räumen 47 und 62 bis auf weiteres durch den engen Kanal 72 aufrechterhalten. Infolgedessen setzt sich die Abwärtsbewegung des Steuerkolbens 46 verlangsamt fort. Das Schieberventil mit dem Hilfskolben 48 wird dabei innerhalb des Steuerkolbens 46 in seine obere Endlage verschoben. Während seiner langsamen Abwärtsbewegung deckt der Ventilkolben 48 die Öffnungen 29 ab und hält sie geschlossen, bis der schmalere untere Teil 66 des Steuerkolbens 46 mit seiner Unterseite 64 die obere Mündung des Zylinderraums 30 ereicht. Gerade wenn im nächsten Augenblick die obere Kante des Ventilkolbens 42 das obere Ende der Öffnungen 29 freigibt, strömt aus dem Zylinder C kommendes Druckmittel in den Raum 30 ein, in dem dadurch der Druck ansteigt. Since the control piston 46 is no longer under an upward direction Pressure is, it is quickly moved back to a position by the spring 82, in the connection between the cylinder space 74 and the cylinder space 47 thereby is throttled that the outer edge of the piston surface 68 at the lower end of the cylinder space 74 passes. However, the connection between rooms 47 and 62 to further maintained by the narrow channel 72. As a result, it sits down the downward movement of the control piston 46 continues to slow. The slide valve with the auxiliary piston 48 is within the control piston 46 in its upper end position postponed. During its slow downward movement, the valve piston 48 covers the Openings 29 and keeps them closed until the narrower lower part 66 of the control piston 46 with its underside 64 reaches the upper mouth of the cylinder chamber 30. Just when in the next instant the upper edge of the valve piston 42 is the upper end the openings 29 releases, flows from the cylinder C coming pressure medium into the Space 30, in which the pressure rises as a result.

Dabei wirkt erneut ein nach unten gerichteter Druck auf die Oberseite des Ventilkolbens 42, so daß dieser mit der Kolbenstange 44 und dem Hilfskolben 48 entgegen der Wirkung der Feder 58 nach unten gedrückt wird. Der Ventilkolben 42 geht dabei vollends an den Öffnungen 29 vorbei und gibt diese ganz frei, bis er schließlich wieder die in F i g. 2 gezeigte Lage einnimmt. Die Verbindung zwischen dem Einlaß 20, dem Kanal 22 und dem Arbeitszylinder ist damit wiederhergestellt. Der Arbeitskolben K wird wieder in seine rechte Endlage gemäß Fig. 1 geschoben, womit ein neues Arbeitsspiel beginnt.Here again a downward pressure acts on the upper side of the valve piston 42, so that this with the piston rod 44 and the auxiliary piston 48 is pressed against the action of the spring 58 downwards. The valve piston 42 goes completely past the openings 29 and releases them completely until he finally returned to the one shown in FIG. 2 assumes the position shown. The connection between the inlet 20, the channel 22 and the working cylinder is thus restored. The working piston K is pushed back into its right end position according to FIG. 1, with which a new work cycle begins.

Die verhältnismäßig lansame Bewegung des Steuerkolbens während desjenigen Teils des Rückhubs, während dessen Druckmittel nur durch den engen Kanal 72 aus dem Zylinderraum 47 abfließen kann, hat zur Folge, daß der Arbeitskolben K während einer gewissen Zeit in seiner linken Endlage stillsteht, ehe er seinen Arbeitshub aufs neue beginnt. Die Zeit, während deren der Kolben stillsteht, kann durch Vergrößern oder Verkleinern des Durchlaßquerschnitts des Kanals 72 verkürzt oder verlängert werden. The relatively slow movement of the control piston during the one Part of the return stroke, during which the pressure medium only exits through the narrow channel 72 the cylinder space 47 flow off can, has the consequence that the working piston K stands still in its left end position for a certain time before it does his The work stroke begins again. The time during which the piston stands still can shortened by increasing or decreasing the passage cross section of the channel 72 or be extended.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 sind im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Ausbildungsbeispiel das Schieberventil und der Steuerkolben aus einem Stück gefertigt oder miteinander fest verbunden. Sie bilden infolgedessen einen Dreifachkolben, bestehend aus einem Ventilkolben 42' und einem Steuerkolben mit einem Teilkolben 66' kleineren und einem Teilkolben 46' größeren Querschnitts. Die Druckfläche 43 des Ventilkolbens 42' ist kleiner als die untere Druckfläche 64' des Teilkolbens 66', die ihrerseits wesentlich kleiner ist als die ringförmige untere Druckfläche 68' des Teilkolbens 46'. Der Dreifachkolben ist in einem gleichfalls einteiligen Ventilgehäuse 90 untergebracht, das in ein Außengehäuse 92 eingesetzt und mit axialen Bohrungen für die verschiedenen Teilkolben versehen ist. Der Einlaß 20 für das Druckmittel mündet in eine an der Innenwand des Außengehäuses 92 vorgesehene Aussparung 94, die durch eine radiale Öffnung 96 im Ventilgehäuse 90 mit einem Ringkanal 98 zwischen der Wand der Bohrungen für die Kolben 42' und 66' und diesen Teilen des Mehrfachkolbens in Verbindung steht. Der Ringkanal 98 ist gegenüber der Offnung 96 durch eine weitere radiale Öffnung 100 mit einer der Aussparung 94 gegenüberliegenden Ausspa rung 102 im Außengehäuse 92 verbunden, von der aus der Kanal 22 zum ArbeitszylinderC führt. Ein axialer Kanal 44' geht von der äußeren Stirnfläche des Kolbens 42' nach oben durch den Kolben 66' und mündet über radiale Bohrungen 104 in den Zylinderraum 62' unterhalb des Kolbens 46'. Auf die Oberseite des Kolbens 46' wirkt eine Feder 82', die sich an der Innenseite des Ventilgehäusedeckels 16' abstützt. Ein im Deckel 16' befestigter Zapfen78' bestimmt mit seiner innenliegenden Endfläche 80' die obere Endlage des Kolbens 46'. Druckmittel, das etwa am Kolben 46' entlang nach oben entweicht, kann durch Kanäle 106, 108 und 110 abgeleitet und gegebenenfalls einem Sammelbehälter zugeführt werden. In the embodiment according to FIG. 4 are in contrast to the one before described training example the slide valve and the control piston from one Piece made or firmly connected to each other. As a result, they form one Triple piston, consisting of a valve piston 42 'and a control piston with a partial piston 66 'smaller and a partial piston 46' larger cross-section. the The pressure surface 43 of the valve piston 42 'is smaller than the lower pressure surface 64' of the partial piston 66 ', which in turn is much smaller than the annular lower one Pressure surface 68 'of the partial piston 46'. The triple flask is also in one one-piece valve housing 90 housed, which is inserted into an outer housing 92 and is provided with axial bores for the various sub-pistons. The inlet 20 for the pressure medium opens into one provided on the inner wall of the outer housing 92 Recess 94 through a radial opening 96 in the valve housing 90 with an annular channel 98 between the wall of the bores for the pistons 42 'and 66' and these parts of the multiple piston is in communication. The ring channel 98 is opposite the opening 96 through a further radial opening 100 with one of the recess 94 opposite Recess 102 connected in the outer housing 92, from which the channel 22 to the working cylinder C. leads. An axial channel 44 'extends from the outer face of the piston 42' at the top through the piston 66 'and opens into the cylinder space via radial bores 104 62 'below the piston 46'. A spring acts on the top of the piston 46 ' 82 ', which is supported on the inside of the valve housing cover 16'. One in the lid 16 'attached pin 78' defines the upper one with its inner end surface 80 ' End position of the piston 46 '. Pressure medium that escapes upwards along the piston 46 ', can be diverted through channels 106, 108 and 110 and optionally a collection container are fed.

Im Einlaßkanal 20 ist eine Drosselblende 112 und im Auslaß 84' eine Drosselblende 114 vorgesehen. In the inlet channel 20 there is a throttle orifice 112 and in the outlet 84 'there is one Throttle orifice 114 is provided.

Die in Fig.4 und 5 dargestellte Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Während der Arbeitskolben K im Zylinder C (Fig. 1) seinen Arbeitshub macht, befindet sich der Ventilkolben 42', 66', 46' in der in Fig. 4 gezeichneten Lage. Dabei strömt Druckmittel vom Einlaß 20 durch die Drosselblende 112, die Aussparung 94, die Öffnung 96, den Kanal 98, die Öffnung 100, die Aussparung 102 und den Kanal 22 zum Arbeitszylinder. The device shown in Fig.4 and 5 operates in the following Way: While the working piston K in cylinder C (Fig. 1) makes its working stroke, the valve piston 42 ', 66', 46 'is in the position shown in FIG. In this case, pressure medium flows from the inlet 20 through the throttle orifice 112, the recess 94, the opening 96, the channel 98, the opening 100, the recess 102 and the channel 22 to the working cylinder.

Die Feder 82' kann dabei den Dreifachkolben in der gezeichneten Stellung halten, denn die Differenz der vom Druckmittel auf die sich gegenüberliegenden Flächen der Teilkolben 42' und 66' ausgeübten Kräfte genügt nicht, die Kraft dieser Feder 82' zu überwinden. Erst wenn der Druckmitteldruck am Ende des Arbeitshubes des Kolbens K ansteigt, erhöht sich die nach oben gerichtete resultierende Kraft, die dem Unterschied der auf die größere Druckfläche 64' und die kleinere Druckfläche 43 wirkenden Kräfte entspricht, so weit, daß gegen die Kraft der entsprechend bemessenen Feder 82' der Dreifachkolben nach oben geschoben wird. Wenn dabei der Kolben 42' so weit verschoben ist, daß er die Verbindung zwischen den Kanälen 20, 22 und dem Auslaß 84' öffnet, kann zwar Druckmittel sowohl vorn der Druckquelle als auch vom Arbeitszylinder C durch diesen Auslaß abfließen, jenoch nur gegen den Widerstand der Drosselblende 114. Unterhalb des Kolbens 42' sowie im Kanal 44' und im Zylinderraum 62' unter dem Steuerkolben 46' herrscht deshalb immer noch ein Restdruck, der ausreicht, um den Steuerkolben entgegen der Wirkung der Feder 82' schnell nach oben bis zur Anschlagfläche 80' zu bewegen. Dabei wird die Verbindung zum Auslaß 84' vollends geöffnet. Der Arbeitskolben K führt unterdessen seinen Rückhub aus. Die Querschnitte der Drosselblenden 112 und 114 sind so aufeinander abgestimmt, daß der im Zylinderraum 62' dabei herrschende Druck den Ventilkolben 42' in seiner oberen Endstellung halten kann.The spring 82 'can move the triple piston in the position shown hold, because the difference between the pressure medium on the opposing surfaces The forces exerted by the piston parts 42 'and 66' are not sufficient, the force of this spring 82 'to overcome. Only when the pressure medium pressure at the end of the working stroke of the piston K increases, the resulting upward force increases, which makes the difference the forces acting on the larger pressure surface 64 'and the smaller pressure surface 43 corresponds so far that against the force of the corresponding sized spring 82 'the Triple piston is pushed up. If the piston 42 'is moved so far is that it opens the connection between the channels 20, 22 and the outlet 84 ', can pressure medium both from the pressure source and from the working cylinder C flow through this outlet, but only against the resistance of the throttle orifice 114. Below the piston 42 'and in the channel 44' and in the cylinder space 62 'below the control piston 46 'therefore still has a residual pressure that is sufficient to the control piston against the action of the spring 82 'quickly upwards to the stop surface 80 'to move. The connection to the outlet 84 'is completely opened. Of the Working piston K meanwhile carries out its return stroke. The cross-sections of the orifice plates 112 and 114 are coordinated with one another in such a way that the one prevailing in the cylinder chamber 62 ' Pressure can hold the valve piston 42 'in its upper end position.

Am Ende des Rückhubs des Arbeitskolbens K strömt kein Arbeitsmittel mehr aus dem Kanal 22 in den Auslaß 84'. Infolgedessen sinkt der Druck im Zylinderraum 62' ab, und die Feder 82' kann den Dreifachkolben in die untere Endlage zurückbewegen. At the end of the return stroke of the working piston K, no working medium flows more from channel 22 into outlet 84 '. As a result, the pressure in the cylinder space drops 62 'from, and the spring 82' can move the triple piston back into the lower end position.

Wenn der Ventilkolben 42' in seine Bohrung eintritt, fällt der Überdruck im Zylinderraum 62' auf ungefähr Null, da ja dieser Raum durch die Öffnungen 104 und den axialen Kanal 44' in offener Verbindung mit dem Auslaß 84' steht.When the valve piston 42 'enters its bore, the overpressure falls in the cylinder space 62 'to approximately zero, since this space is through the openings 104 and axial channel 44 'is in open communication with outlet 84'.

Auch im Ausführungsbeispiel nach Fig.4 und 5 ergeben sich sehr genaue Öffnungs- und Schließbewegungen, falls die Feder und die Drosselöffnungen richtig aufeinander abgestimmt sind und solange die von der Temperatur abhängige Viskosität des Druckmittels einigermaßen unverändert bleibt. Very precise results are also obtained in the exemplary embodiment according to FIGS Opening and closing movements if the spring and throttle openings are correct are matched to one another and as long as the temperature-dependent viscosity of the pressure medium remains somewhat unchanged.

Claims

Claims: 1. Control for pneumatic or hydraulic Power machines acted on one side against a restoring force from the pressure medium Piston, in which the pressure medium flow to and from the working cylinder through an in Dependence on the rise and fall of the pressure medium pressure in the working cylinder over and valve piston adjustable under predetermined values is controlled, characterized in that that with the valve piston (42, 42 ') held in the inflow position by spring force a control piston that can be adjusted against the spring force by the pressure medium (46, 46 ') is coupled, which is acted upon by the pressure medium on a surface (64) is, which is greater than one loaded in the direction of the spring force by the pressure medium Surface of the valve piston (42, 42 '), and which has a further surface (68) which delayed by the inflowing pressure medium and acted upon first by the outflowing pressure medium is, and that at least one throttle point (72, 112, 114) is provided in the pressure medium path is which the movement of the control piston (46, 46 ') caused by the spring force and the valve piston (42, 42 ') delayed.

2. Control according to claim 1, characterized in that the valve piston (42) is movable between two end positions relative to the control piston (46).

3. Control according to claim 2, characterized in that the valve piston (42) on one Arranged at the end of a tubular piston rod (44) is, the other end of which carries an auxiliary piston (48) in a cylinder bore of the control piston (46) is movable.

4. Control according to claim 3, characterized in that the the The auxiliary piston (48) receiving the cylinder bore in the control piston (46) via a narrow Channel (72) with a cylinder chamber (47) receiving the control piston (46) a surface (68) is in communication, which decelerates from the inflowing pressure medium and is acted upon first by the outflowing pressure medium.

5. Control according to claims 1 to 4, characterized in that that the valve piston (42) of the smaller pressure surface of the control piston (46) with a Opposite pressure surface, which is smaller than this, and between the two pistons (42, 46) a spring (58) is effective, the force of which is slightly less than that of the highest pressure medium pressure acting between the opposing piston surfaces.

6. Control according to claim 1, characterized in that the control piston (468) and the valve piston (42 ') consist of one piece or firmly together are connected and in the inlet and outlet of the valve device throttle elements (112, 114) are arranged.

Publications considered: German Patent Specifications Nur. 416605, 881278.