DE1576156A1 - Hydraulisch gesteuerter Druckluftzylinder - Google Patents

Hydraulisch gesteuerter Druckluftzylinder

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piston
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Description

DR. KAHL· TH. HEGEL·
1 PATENTANWAtT sooo hambttrg 36. mn
_____ STBPHAIiSPtATZ 10 (PHHIX-HAUS)
PBRNSPHJIOHSHi BS 18 41JPBBIX-H-Wt) FBBNSOHBBIBBRl 0?1185β POSTSCHECKKONTO: HAMBTJHQ 877 67 4 C H C 1 C BANKKONTO I SRBSONIiB BAKB AG.. I vJ / V I *»
SEPOSITBNKASS]I-SPi1AN ASS PATJSNT'CODB
Sphere Investments Ltd., Nassau, Bahama
Hydraulisoh. gesteuerter Druckluftzylinder
KKS — s'sS —SB'SSB — BBCSSBSSSSKS —SKKB-SB S =& = __.= SW:
Zusatz zur Patentanmeldung K 45 809 Ia/46d"
Die Erfindung betrifft Druckmittelmotore, genauer gesagt, . "* \j hydraulisch gesteuerte Druckluft-Stützen und-Zylinderf . ,
Verschiedene Arten hydraulisch gesteuerter Druckluft-Stützen und- Zylinder sind in der älteren Patentanmeldung K, 45 Ia/6Ö mit dem Anmeldetag vom 1« Februar 1962 beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung auf eine Zylinderanordnung im wesentlichen gleicher Art jedoch beträchtlich abgeändert ter Form gerichtet ist«
Mit der Erfindung soll ein geringe Kosten aufweisender, doppelt wirkender Druckluftzylinder geschaffen werden, der eine innere, in sich geschlossene, vorher eingestellte hydraulische Steuervorrichtung aufweist* Ein solcher
909843/0972^
Zylinder ist'für viele Anwendungsgebiete nützlich., wie z.B.
für die Betätigung von Suren, Laderutschen, Vorrichtungen und Werkzeuge, Bohrervorschübe und dergl.
Die Erfindung ist auf einen hydraulisch gesteuerten Druckluftzylinder gerichtet, der sich dadurch auszeichnet, daß die hydraulische Steuervorrichtung in einer austauschbaren Patrone innerhalb des Druckluftuylinders angeordnet ist und ein Eohr aufweist, welches eine vordere und eine hintere; durch den hydraulischen Kolben getrennte Ülkammer aufweist, wobei der Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Druckluftkolbenstange ist, um einen ringförmigen Durchgang zwischen dem Rohr und der Druckluftkolbenstange zu schaffen, und daß der hydraulische Flüssigkeitsdurchgang sich durch den hydraulischen Kolben erstreckt und die Öldurchfluß-Steuervorrichtung je einen gleitend in dem Rohr nah© jedem Ende desselben angeordneten Kolben aufweist, die jeweils eine der ö!kammern verschließen, wobei ein erster der Kolben dem Luftdruck in einer vorderen Druckluftkammer auf einer Seite des Druckluftkolbens und ein zweiter der Kolben der Druckluft in einer hinteren Druckluftkammer-an der anderen Seite des Druckluftkolbens ausgesetzt ist, und daß die Kolben auf einen Druckunterschied ansprechend, sich in dem Rohr verschieben können, und daß die Druckluftkolbenstange eine öffnung aufweist, die mit der vorderen Druckluftkammer und dem ringförmigen Durchgang in Verbindung steht, und daß eiiE Luftein-» und Auslaßöffnung sowohl für die vordere als auch für die hintere Druckluftkammer vorgesehen ist.
Die Erfindung soll nunmehr mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben werden, in welcher die einzige IPigur einen axialen Schnitt eines Zylinderaufbaues gemäß der Erfindung zeigt·
In der Zeichnung bezeichnet 10 das Hauptrohr oder den Zylinder, welcher an einem Ende mit einem geschlossenen Zylinderboden 11 und am anderen Ende mit einer eine Stopfbuchse aufweisenden Kappe 12 versehen ist. Eine hohle Schubstange oder Druckluftkolbenstange 13 erstreckt sich
9Ö9863/Q9-72-
-3-
durch, die mit der Stopfbuchse versehene Kappe in den Zylinder, wobei an seinem inneren Ende ein Druckluft kolben 14-befestiRrt ist. Ein Verschlußstopfen 15 mit einer geeigneten Kupplungsvorrichtung 15a ist am anderen linde der Druckluf tkorbenstange 13 befestigte Wie gezeigt, ist der KoIben mit Dichtunesringen 16 versehen» Der Kolben bildet innerhalb des Zylinders eine vordere Druckluftkammer 17 mit , einem Druchgang 18 in der die Stopfbuchse aufweisenden , Kappe 12 und eine Anschlußöffnung 19» sowie eine hintere Druckluftkeanmer 20 mit einem uruchgang 21 im Zylinderboden und einer Anschlußöffnung 22»
Innerhalb der Druckluftkolbenstange 13 ist eine hydraulische Patrone 23 entfernbar angeordnet, welche ein Rohr 24-aufweist, von dem jedes Ende innerhalb des benachbarten Enaes der Druckluftkolbert stange 13 endet. Der -^ußendurchmesser des itohres 24 ist kleiner als der Innendurchmesser der Druckluftkolbenstange 13» um einen Raum 25 zwischen den gegenüberliegenden Wandflächen der Druckluf tkp Ib enstange 13 und des Rohres 24- zu bilden. Wie gezeigt, ist das radiale Maß des Raumes 25 verhältnismäßig klein*
Das innere Ende des Rohres 24- ist mit einer Kappe 26 versehen, von der sich ein Teil in das Rohr und ein Teil in eine axiale Bohrung 27 des Kolbens erstreckt.
Das äussere Ende des Rohres 24- ist durch einen Kolben 28 verschlossen, v/elcher gleitend in dem Rohr angeordnet ist. Ein dichter Eingriff mit der Rohrwand wird durch einen O-Ring 29 geschaffen. Wie gezeigt, hat der Kolben 28 eine axiale Entlüftungsbohrung 30, die durch einen Stopfen verschlossen ist. Der Raum 32 innerhalb der Druckluftkolbenstan£:e zwischen dem verschlußstopf en 15 und dem Stopfen 31 ; steht mit der Druckluftkammer 17 über den ringförmigen , Raum 25 und eine Öffnung 32a in Verbindung. -;
Eine hydraulische Kolbenstange 33 ist mit einem Ende lösbar am Zylinderboden 11 befestigt und erstreckt sich axial in die Druckluftkolbenstange 13 und das Rohr 24-· Die hydraulische Kolbenstange 33 erstreckt eich durch eine axiale Bohrung 34- in der Kappe 26, wobei die Wandung der
Bohrung einen geringen Abstand zur Kolbenstange aufweist* , §09843/0972
■: " ■ ■ . - 4- - :■ ■■■■ ;
um einen ringförmigen Raum 35 zu bilden, welcher mit einem inneren Raum 36 innerhalb des Rohres 24 in Verbindung steht und eine Verbindung zwischen dem Raum 36 und der Druckluftkammer 20 herstellt ο
Am freien Ende der hydraulischen Kolbenstange 33 ist eine Kolben- oder Meßventilanordnung 37 ώΐΐ einem Ventil vorgesehen, welches während des Aus- und Einwärtshubes der Druckluftkolbenstange 13 betätigbar ist. Die Ventilanordnung weist ein Einwärtshubventil 38 und ein Auswärtshubventil auf, die je die -ß'orm eines Hinges aufweisen, welcher an der hydraulischen Kolbenstange 33 befestigt ist, wobei ein rohrförmigen Ventilsitz 40 frei hin- und herbeweglich zwischen den Ventilen 38 und 39 vorgesehen ist. Der Ventilsitz 40 weist einen axialen FlÜB.cigkeitsdurchgang 41 auf und stellt in dicntem .eingriff, beispielsweise durch einen O-Ring 42, mit. dem" Rohr 24. Der Ventilsitz 40 hat, wie gezeigt, einen kegelstumpfförmigen Sitz 43 an einem Ende, welcher mit einem komplementären Sitz 44 des Einwärtshubventils 38 zusammenwirkt"und einen kegelstumpfförmigen Sitz 45 an seinen anderen Ende, welcher mit einem komplementären ioitz 46 des Ventils 39 zusammenwirkt. Das Ventil weist ein Paar Schlitze oder Durchgänge 47 im Sitz desselben auf, welche eine gedrosselte Flüssigkeitsströmung wahrend des -Auswärtshubes gestattet, d.h., wenn der Bitz am Ventil 38 angreift.·- Das Ventil 39 weist zwei Schlitze oder Durchgänge 48 in seinem oitz auf, Vielehe einen Elüssiglueitsdurchgang während des Einwärtshubes gestatten, d.h. wenn sich der Oitz 40 an das Ventil 39 anlegt. .
Durch die Ventilanordnung 37 wird innerhalb des Rohres 24 ein ITiederdruckölbehälter 49 zwischen der Ventilanordnung und dem Kolben 28 und ein Hochdruckölbehälter 50 zwischen der Ventilanordnung 37 und einem zweiten Kolben 51 gebildet, welcher abgedichtet an der Irmenv/and des Rohres und der Hydraulikkolbenstsjire 33 angreift.
während des Betriebes ist der freie Raum zwischen den Kolben 28 und 51 im Rohr 24 mit Öl gefüllt. .
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Um einen Auswärtshub durchzuführen,, wird Druckluft durch die Öffnung 22 in die Kammer 20 eingelassen,. so daß die Druckluftkolbenatange Ip ausgefahren v;ird. Im Behälter 50 unter Druck stehendes öl wird durch die Drossel 47 in abgemessener Menge in den Behälter 49 abgegeben," wobei die Äüswärtshubgeachwindigkeit der Druokluftkolbenstange 13 durch die Größe der Drossel 47 gesteuert bzw. bestimmt wird.
Wenn.der-Auswärtshub'beendet ist, wirkt der verbleibende Luftdruck über die fiäume 35» 26 auf den Kolben 51» um öl in den Niederdruckbehälter 49 zu fördern und den Kolben 28 vorzubewegen, bis er an dem Verschlußstopfen 15 anschlägt. Der Haum zwischen der Ventilanordnung 37 und dem Kolben 28 ist nunmehr zur Vorbereitung eines üinwärtshubes mit ül gefüllt.
Um einen Einwärtshub durchzufuhren,wird Druckluft durch die öffnung 19 der Kammer 17 zugeführt, so daß die Druckluftkolbenstange einwärts gefahren wird. Unter Druck stehendes Öl wird aus dem Behälter 49 in bemessener Weise durch die Drossel 48 in den Behälter 50 abgegeben, wobei die einwärts gerichtete Hubgeschwindigkeit der Druckluftkolbenstange durch die Größe der Drossel 48 gesteuert bzw* bestimmt wird. Wenn der Einwärtshub beendet ist, bleibt der Ülfluß aus dem Behälter 49 in den Behälter 50 aufrechterhalten, bis der Kolben 51 an der Kapj e 26 anschlägt. Es kann dann wieder ein Auswärtshub eingeleitet werden.
Der hydraulische Steuerzylinder 23 kann ohne weiteres ein- und ausgebaut werden. Der Steuerzylinder ist eine in sich geschlossene Einheit, welche vorher eingestellt ist, um eine gewünschte Steuerfunktion durchzuführen. So kann die Große der Drosseln 47 und 48 so gewählt werden, daß der gewünschte Steuerungsgrad für irgendeine besondere Operation durchgeführt wird. :
Da der hydraulische Steuerzylinder eine in sich geschlossene Einheit ist, ist sein Austausch, wenn erforderlich, ein einfacher Vorgang* *
-■ ' . ' BAD 909843/0972 _ 6 .

Claims (4)

ι κ π ΐ\ 1 s> ρ» Patentansprüche
1.) Hydraulisch gesteuerter Druckluftzylinder nach Anspruch des l·atentθs (Patentanmeldung K 45 809 Ia/60), dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische tJteuervorxdchtung in einer austauschbaren Patrone (23) innerhalb des Luft-. Zylinders (10) angeordnet ist und ein Kohr (24) auf v/eist, welches eine vordere und eine hintere, durch den hydraulischen Kolben (37) getrennte Ölkammer (49 bzw· 50) aufweist, wobei der Außendurchmesser des Bohres kleiner als der Innendurchmesser der Druckluftkolbenstange (I?) ist, um einen ringförmigen Durchgang (25) zwischen dom Hohr und der Druckluftkolbenstange zu bilden, und daß der hydraiilische Flüssi^keitsdurchgang sich durch den hydraulischen Kolben erstreckt und die Ölflußsteuerung je einen gleitend in dem Hohr nahe jedem Ende desselben angeordneten) Kolben (28,51) aufweist, die jeweils eine der öl~ kammern verschließen, wobei ein erster der Kolben (28) dem Luftdruck in einer vorderen Druckluftkammer (1?) an einer Seite des Druckluftkolbens (14) und ein zweiter der Kolben (51) der Druckluft in einer hinteren Druckluftkammer (20) an der anderen üeite des Druckluftkolbens ausgesetzt ist, und daß die Kolben auf einen Differentialdruck ansprechend sich in dem Rohr verschieben können, und daß die Druckluftkolbenstange eine Öffnung (32a) aufweist, die mit der vorderen Druckluftkammer und dem ringförmigen Luftkanal in Verbindung steht, und daß ein Luftein- und ~auslaß (19,22) sowohl für die vordere als auch für die hintere Druckluftkammer vorgesehen ist.
2») Hydraulisch gesteuerter Druckluftzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 4as eine Ende des Hauptzylinders (10) durch einem Zylinderboden (11) und das andere läaäe durch eine-Vfcitopfbuchse aufweisende Kappe (12)
■08843/0 971 BAD original
verschlossen ist, durch welche-letztere sich die Druckluftkolbenstan^e (15) erstreckt, wobei der Zylinderboden und die Kappe die Luftein- und- auslaßöffnunoen )19,22) aufweisen. '
3.)Hydraulisch" gesteuerter Druckluftzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Kolbenstange (33) lösbar mit dem Zylinder!; öden (11) verbunden ist ο
4.) Hydraulisch gesteuerter Druckluftzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Kolbenanordnung (>■?) zwei mit Abstand voneinander angeordnete ringförmige Teile (38»39) aufweist, die mit der hydraulischen Kolbenstange verbunden sind, wobei öedes ringförmige Teil einen Ventilsitz. (44",4-6)-aufweist, die;einander zugekehrt sind und 'je einen O'lbemessungsdurchgang (47,48) aufweisen', und daß zwischen den Ventilsitzen ein rohri'örmiger Ventilsitz. (40) vorgesehen ist, der sich frei hin- und hoi'iev.eren kann, um mit dem einen oder dem anderen Ventilsitz sum Eingriff zu kommen.
Hydraulisch gesteuerter Druckluftzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dus Rohr (c:4) ein ringförmiges Versciilußteäl (26) aufv;eist, welches an einem Ende desselben nahe dem zweiten Kolben (51) befestigt ist, wobei der Verschlußteil eine axiale Bohrung (i>4) aufweist,, die einen -Jürchgung durch die hydraulische Kolbenstange und den ζ eiten Kolben mit der Luft in der hinteren Druckluftkammer (20) beaufschlagt.
BAD 809843/0972
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