DE1206561B

DE1206561B - Vorrichtung zum Daempfen der Hubbewegung des Kolbens eines Hubzylinders

Info

Publication number: DE1206561B
Application number: DEC30973A
Authority: DE
Inventors: Yves Desmarchelier
Original assignee: CIE PARISIENNE OUTIL AIR COMPR; Compagnie Parisienne dOutillage a Air Comprime SA
Current assignee: CIE PARISIENNE OUTIL AIR COMPR; Compagnie Parisienne dOutillage a Air Comprime SA
Priority date: 1962-10-13
Filing date: 1963-09-25
Publication date: 1965-12-09
Also published as: FR1343760A; GB1022489A; US3238850A

Description

Vorrichtung zum Dämpfen der Hubbewegung des Kolbens eines Hubzylinders Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämpfen der Hubbewegung des Kolbens eines Hubzylinders am Ende des Hubweges mit Hilfe eines mit dem Kolben verbundenen zylindrischen Ansatzes, der die gleiche Form wie eine im Zylinderboden eingelassene Vertiefung hat, wobei die Vertiefung an ihrem Grund mit einer freien Ableitung und der Zylinder an seinem Grund mit einer Ableitung über ein überdruckventil versehen ist.
Dämpfvorrichtungen für die Bewegung des Kolbens eines Hubzylinders am Ende seines Hubweges sind schon bekanntgeworden. Die bekannten Vorrichtungen weisen zwei Ableitungen auf. Von diesen Ableitungen ist eine frei, wird aber gegen Ende der Hubbewegung des Kolbens durch einen zylindrischen Ansatz des Kolbens verschlossen. Die zweite Ab- leitung ist am Grund des Zylinders angeordnet und enthält ein Ventil.
Dieses Ventil ist bei den bekannten Dämpfvorrichtungen als überdruckventil ausgebildet. Es öffnet die Ableitung, in der es sitzt, wenn der Druck im Zylinder durch die Bewegung des Kolbens einen gewissen am Ventil einstellbaren Wert übersteigt. Wird als Druckmittel eine Flüssigkeit verwendet, so ist wegen der Inkompressibilität der Flüssigkeit mit einem einfachen überdruckventil eine befriedigende Dämpfwirkung erreichbar.
Bei der heute vielfach vorgezogenen oder notwendigen Verwendung von komprimierbarem Gas als Druckmittel, läßt sich jedoch mit einer solchen Vorrichtung keine befriedigende Dämpfwirkung erreichen. Das im kleinen Volumen zwischen Kolben und Zylinderboden komprimierte Gas wird nämlich nach der Öffnung des Ventils zu schnell entspannt. Der Kolben wird dadurch am Ende seines Hubweges nicht gebremst werden, sondern im Gegenteil durch die dauernd auf ihn einwirkende Treibkraft einen neuen Bewegungsimpuls erhalten.
Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, diesen Nachteil zu beseitigen. Das wird nach einem Merkmal der Erfindung dadurch erreicht, daß das überdruckventil einstellbar und zugleich als einstellbares Drosselventil ausgebildet ist, wobei die Einstellung des öffnungsdruckes und die Einstellung der Drosselwirkung unabhängig voneinander durchführbar sind.
Durch die Drosselwirkung des erfindungsgemäßen Ventils wird nun das zu schnelle Entspannen des Gases nach dem Öffnen des Ventils verhindert und die erwünschte Dämpfung der Kolbenbewegung sichergestellt. Die erfindungsgemäße doppelte Regelbarkeit erlaubt dabei einerseits ein leichtes Einstellen des Öffnungsdruckes für das Ventil in Abhängigkeit vom Arbeitsdruck und andererseits die Regelung der Ausströmmenge in Abhängigkeit von der Kompression des Gases im Volumen zwischen Kolben und Zylinderboden und in Abhängigkeit vom Arbeitstakt.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erflndung im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben.
In dieser Beschreibung ist ein pneumatischer, doppeltwirkender Hebebock behandelt, dessen bewegliches Organ ein Kolben ist, der in einem Zylinder gleitet. Selbstverständlich kann die Erfindung an allen Hebeböcken angewandt werden, seien sie einfach oder doppelt wirkend, monozylindrisch oder mit mehreren Kammern ausgerüstet, hydraulisch oder pneumatisch, wobei das Bewegungsorgan der Zylinder oder der Kolben sein kann. Es zeigt F i g. 1 einen schematischen Axialschnitt durch einen pneumatischen, doppeltwirkenden Hebebock, F i g. 2 einen Axialschnitt durch das überdruckventil und F i g. 3, 4 und 5 drei verschiedene Stellungen des Kolbens während eines Zyklus des Hebebocks.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, umfaßt der Hebebock einen Zylinder 1, dessen Böden 2 und 3 -jeweils eine axiale Vertiefung-4 und 5 aufweisen, und einen Kolben 6 mit einer Kolbenstange 7. Auf der der Stange7 entgegengesetzten Kolbenseite ist ein zylindrischer, axialer Ansatz 8 vorgesehen, dessen Durchmesser und Länge etwas kleiner sind als der Durchmesser und die Länge der Vertiefung 4. Die Kolbenstange 7 weist in der Nähe des Kolbens 6 einen zylindrischen Abschnitt 9 auf, dessen Durchmesser und Länge etwas kleiner als die entsprechenden Abmessungen der Vertiefungen 5 sind. Eine Dichtung 10, die sich in einer Ringnut des Kolbens befindet, stellt die Abdichtung zwischen dem Kolben und dem Zylinder sicher. Eine Dichtung 11 am Außenende der Vertiefung 5 sorgt für eine Abdichtung zwischen der Kolbenstange 7 und der Bodenvertiefung 5. Beim Eintritt der Vertiefungen 4 und 5 in den Zylinder 1 befinden sich Spezialdichtungen 12, deren Form so gewählt ist, daß sich ihre Lippen im »Arbeitssinn.« öffnen und im »Dämpfungssinn« eine Abdichtung zwischen dem Zylinder und den Vertiefungen im Sinne einer »Dämpfung« sicherstellen. An ein nicht dargestelltes Schaltventil sind Leitungen 13 und 14 angeschlossen, die der Zu- und Ableitung des unter Druck stehenden Mediums dienen. Beide Leitungen 13 und 14 gehen jeweils in zwei Abzweigleitungen 15 und 16 über. Die Leitungen 15 führen in die Vertiefungen 4 und 5. Die Leitungen 16 führen über schematisch dargestellte überdruckventile 17 bzw. 18 durch die Böden 2 bzw. 3 ins Zylinderinnere.
Diese Überdruckventile sind ausführlich in F i g. 2 dargestellt. Sie enthalten einen Schraubnippel 19, welcher in die Böden 3 und 4 des Hebebocks eingeschraubt ist und in seiner Stellung durch eine Gegenmutter 27 gesichert ist. Ferner ist ein Ventilkörper 21 mit einer Dichtung 20 vorgesehen, der durch eine Feder 22 in geschlossener Stellung gehalten und dessen Axialbewegung durch einen Anschlag 23, der in den Nippel 19 eingeschraubt ist, begrenzt wird. Dichtungen 26 und 28 stellen eine Abdichtung des Ventils nach außen sicher.
Zur Erläuterung der Erfindung ist nachstehend ein Arbeitszyklus des Hebebocks beschrieben, dessen verschiedene Phasen in den F i g. 3, 4 und 5 dargestellt sind.
Gemäß F i g. 3 befindet sich der Kolben in Ruhestellung; die Kolbenstange ist eingezogen; das nicht dargestellte Schaltventil führt Druckluft in die Leitung 14.
Die Druckluft gelangt in die Vertiefung 4. Die Lippen der Dichtung 12 weichen aus, so daß der Druck die Wirkfläche des Kolbens 6 beaufschlagen kann. Wie in F i g. 4 dargestellt, bewegt sich der Kolben nunmehr mit einer gleichförmig beschleunigten Bewegung im Zylinder 1.
Die Dämpfung der Kolbenbewegung beginnt dann, wenn der zylindrische Abschnitt 9 in die Vertiefung 5 ,eindringt, wobei sich die Dämpfung in zwei Phasen abspielt: einer Druckphase und einer Bremsphase. 1. Druckphase Der geschlossene Raum24, der durch die Fläche des Kolbens, die nicht vom Druckmittel beaufschlagt ist, und den Boden 2 des Zylinders begrenzt ist und aus dem die Luft nicht entweichen kann, wird Dämpfungsraum genannt, im Gegensatz zu dem den Arbeitsraum bildenden Raum 25. Die Abdichtung des Dämpfungsraumes 24 wird einerseits durch die Dichtung 12, deren Lippen sich an den zylindrischen Teil 9 unter der Kraft des ansteigenden Druckes im Raum 24 andrücken und andererseits durch das Ventil 17 sichergestellt. Die Feder 22, die den Ventilkörper 21 des Ventils 17 festhält, ist so tariert, daß sich das Ventil bei einem bestimmten Druck im Dämpfungsraum 24 öffnet. Dieser Wert wird so bestimmt, daß er den dynamischen Ausgleich der Betriebsdruckkräfte und der Dämpfungsdruckkräfte verwirklicht und somit die Beschleunigung des Kolbens und der in Bewegung befindlichen Massen annuliert.
Ziel des Komprimierens in dem geschlossenen Raum 24 ist es, wie vorstehend erwähnt, im Gegensatz zur Dämpfung, die durch eine permanente einstellbare Ableitung erzielt wird, sehr schnell einen Wert des Dämpfungsgegendruckes zu erhalten, der den dynamischen Ausgleich verwirklicht. Am Ende dieser Phase ist die Beschleunigung des Kolbens Null.
Während dieser Bewegungsphase ist die Einstellung für einen gegebenen Hebebock nur vom Wert des Speisungsdruckes abhängig und ist dabei von der Bewegung des Kolbens und den ihm ausgesetzten Kräften unabhängig. 2. Bremsphase Während der Bremsphase steigt der Druck, der im Dämpfungsraum herrscht, an, und die sich in Bewegung befindlichen Massen werden gebremst. Die Luft, die sich iin Dämpfungsraum befindet, entweicht dabei durch das Ventill7. Die Ausströmmenge ist dabei einstellbar, und zwar durch Verschrauben des Anschlages 23 im Nippel 19 des Ventils. Dieser Anschlag begrenzt die Axialbewegung des Ventilkörpers 21.
Vorstehend ist die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Hebebocks, ausgehend von der Ausgangsstellung »eingezogene Kolbenstange«, beschrieben. Selbstverständlich ist die Betriebsweise die gleiche, wenn man von der Position »ausgefahrene Kolbenstange« ausgeht.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Dämpfen der Hubbewegung des Kolbens eines Hubzylinders am Ende des Hubweges.mit Hilfe eines mit dem Kolben verbundenen zylindrischen Ansatzes, der die gleiche Form wie eine im Zylinderboden eingelassene Vertiefung hat, wobei die Vertiefung an ihrem Grund mit einer freien Ableitung und der Zylinder an seinem Grund mit einer Ab- leitung über ein überdruckventil versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das überdruckventil (17, 18) einstellbar und zugleich als einstellbares Drosselventil ausgebildet ist, wobei die Einstellung des öffnungsdruckes und die Einstellung der Drosselwirkung unabhängig voneinander durchführbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilkörper (21) vorgesehen ist, der zur Einstellung des öffnungsdruckes unter der Wirkung einer zwischen dein Ventilkörper und einem Schraubnippel (19) angeordneten Feder (22) steht, und daß in dem. Nippel ein Anschlag (23) für den Ventilkörper gelagert ist, dessen Abstand vom Ventilkörper einstellbar ist. 3. Vorrichtung nach Ansprach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (23) ein Schraubbolzen ist, der in einem Innengewinde des Schraubnippels (19) verstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1736 279; USA.-Patentschriften Nr. 2 704 996, 2 884 903. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1169 299.