DE1601749A1

DE1601749A1 - Hydraulischer oder pneumatischer Arbeitszylinder

Info

Publication number: DE1601749A1
Application number: DE19681601749
Authority: DE
Inventors: Hermann Post
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-01-15
Filing date: 1968-01-15
Publication date: 1970-05-21

Description

Hydraulischer oder pneumatischer Arbeitszylinder Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder mit einem verschiebbaren Kolben, mit mindestens einem in geringem Abstand vor der Stirnwand des Zylinders in den Zylinderinnenraum durch die Seitenwandung führenden, durch den Kolben des Zylinders verschließbaren gemeinsamen_vom Steuerschieberzum Arbeitszylinder führenden Zu- und Abflußkanal und mit mindestens einem. an -der ,Stirnwand des Zylinders in den Zu-und Abflußkanal führenden Kanal geringen Durchmessers.

Ein derartiger Arbeitszylinder ist bekannt. Vom Steuerschieben führt zu diesem-Arbeitszylinder nur eine- einzige Zeitung, wenn es sich um einen einseitig beaufschlagten Arbeitszylinder handelt. Handelt es sieh jedoch um einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder, so führen*zwei:Zeitungen von dem Steuerschieber zu den beiden Stirnseiten dieses Zylinders: Um eine Endlagendämpfung des Kolbens zu erreichen, wird der Zu- und Abflußkanal nicht an die Stirnseite des Zylinders gelegt, sondern an eine Seitenwandung, und zwar in geringem Abstand vor der Stirnwand des Zylinders. :Zwischen diesem Zu- und Abflußkanal und der Stirnwand ist dann mindestens ein von der Stirnwand des Zylinders in den Zu- und Abflußkanäl führender Kanal von geringem Durchmes_ser--vorgesehen..Eei dieser Ausbildung des Arbeitszylinders vermag der Kolben mit großer Geschwindigkeit sich solange zu bewegen, bis er den-Zu-und Abflußkanal 'erreicht hat. Sobald er diesen Zu- und Abfiußkanal erreicht hat und diesen Zu- und Abflußkanal teilweise verschließt, wird der Kolben: gebremst, da durch den teilweisen Verschluß des Zu- und Abflußkanales nur noch eine geringere Druckmittelflüssigkeit aus dem Arbeitszylinder entweichen kann. Da nun diese Abbremsung aber nicht sehr wirksam ist, denn die auf diese -Weise entstehende Drosselstelle vermag nur im letzten Augenblick der Kolbenbewegung erheblicher zu drosseln, lässt man den Kolben nach dem Verschluß des Zu- und Abflußkanales noch um ein geringes Wegstück weiterlaufen und lässt die Druekmittelflüssigkeit durch einen Kanal von geringem Durchmessene deryon der Stirnwand des Zylinders bis- in den Zu: und Ablaufkanal verläuft, aus dem letzten Zylinderstück entweichen. Dieser Kanal von geringem Durchmesser bewirkt eine sehr empfindliche Dämpfung des Kolbens. Auf diese Weise lässt sich sicher vermeiden, daß der Kolben mit voller Wucht gegen die Stirnseite des Zylinders schlägt. - Bekannt ist auch

;eine stufenlos enstellwbare Rc:;gelungem7d g13chkeit

dieser Dämpfung in .Form eher in -den #Kanal geringen

-Durchmessers mehr .oder .weniger tief .seitlich einschraub-

baren Regulerschraub,e.

Diese 'bekannte Möglichkeit einer -:Enälßgendämpfur@g ., _

für den Kolben eines hydrnulsehen oder pneumatischen

Arbeitszylinders weist den Nachtöl auf, daß der von

der Stirnwand des Zylinders in den Zu- und Abflußkanal .

führende Kanal geringen- lurchmessers . ..schwer herzustellen

ist. Für die .Herstellung =dieses Kanals müssen mehrere

Bohrungen im Zylindergehäuse vorgenommen werden, welche

an schwer zugänglichen Stellen liegen und welche an der

Aussenseite des Zylindergehäusee nach ihrer Herstellung

wieder. verschlossen werden müssen. - '

Die vorliegende Erfindung vermeidet diesen Nachteil

und schafft eine Möglichkeit für einen sehr einfachen-

Aufbau eines Arbeitsmittels zur Endlagendämpfung.

.. Die Erfindung- schafft darüber hinaus die, Mögliehkeits

diese Endlagendämpfung einstellbar zu machen.

Die Erfindung besteht darin, daß der-Zu- und Abfluß-

ksnal in der Seitenwand des Zylinders in mehrere Teil-

kanzle geteilt ist, und zwar :einen durch ein Rückschlag-

ventil versc;lodsenen Zuflußtellkanal und mehrere Ab-

flul3teilkanö:le, von: denen mindestens einer dicht neben

der Stirnwand anbeordnet..ist, während mindestens ein

anderer. sich in größerem .Abstand von der Stirnwand befindet,,

und daß .Mittel vorgesehen sind, mit denen mindestens

einer von .den neben ;der Stirnwand liegenden :Abflußteil

kanä;len ganz oder teilweise verschließbar ist.

Diese -Te lkanäle lassen sich sehr einfach von der :Seite

her in das Z;ylinderg:ehäuse bohren. Da bei der Bewegung

des Kolbens ein Teilkanal nach dem anderen verschlossen

wird, wird schon hierdurch eine Drosselung des abströmen-

den Hydrauliköles und damit eine Dämpfung der,Kolbenbewe- .

gung erreicht. Da nun mindestens einer von den neben der

Stirnwand biegenden Abflußteilkanälen ganz oder teilweise

verschließbar fst4 kann man die .Endlagendämpfung je nach-

d,em, wie weit dieses Entsprechend dem jeweiligen Verwen-

dungszweck des Irbeitszylind:ers erforderlich ist, ein-

stellbar machen,. Diese Mö;glichkeit,' die Endlagendämpfung

einstellbar zu- machen, vereinfacht die lagerhaltung von

,Arbeitszylinder#, denn es braucht nunmehr für .jede Größe

nur noch ein Irbeitszylinder auf Zager gehalten zu wer-

den. Die Endlagendämpfung kann dann durch mehr oder weni-

ger weites Verschließen der neben der :Stirnwand liegen-

den Abflußteilkanäle eingestellt werden:.

Beim Bau dieses Arbeitszylinders geht man zweckmäßiger-

weise so vor, daß :der Zulaufteilkanal zentral angeordnet

wird und die Rückflußteilkanäle um den zentralen Zufluß-

kanal ,herum angeordnet sind. Dieses hat den Vorteil, daß

die Rückflußteilkanäle um den zentralen Zuflußkanal herum

eine relativ weite Entfernung voneinander aufweisen.

Besonders zweckmäßig tat es, wenn .die kreisförmig um den

Hauptkanal angeordneten .Teilkanäle in zwei Gruppen aufgeteilt sind,und@zwar eine aus mehreren Teilkanälen bestehende Gruppe, die von dem Zylinderkolben kurz vor der Endlagenstellung des Kolbens abgedeckt werden, und eine aus mindestens einem Kanal bestehende zweite Gruppe, die auf demjenigen Halbkreis der Kanalanordnung liegt, der der Zylinderstirnwand zugerichtet ist., und die unabhängig von der Kolbenstellung durch ein zusätzliches Mittel mehr oder weniger verdeckt werden kann und-demzufolge mehr oder weniger Druckmedium entweichen lässtö Beil-dieser-Bauweise lässt sich leicht eine gute Abdeckung der Kanäle der zweiten Gruppe erreichen-Dabei wird durch de halbkreisförmige Anordnung der von dem Kolben abgedeckten'Teilkanäle und zusätzlich noch durch die Anschrä- _ gong der vorderen Kolbenführungsfläche ein progressiver Dämpfungseffekt erreicht. Ein solcher- progressiver Dämpfungseffekt wird in der Technik mit großen Anstrengungen angestrebt, aber nur selten erreicht. Diese Teilkanäle kann man mit unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern ausführen, um den progressiven Effekt noch zu erhöhen. Dabei ist es die optimal größte Kolbenfläche, die für das Dämpfungsvermögen genutzt wird.

Zweckmäßig ist es, wenn als 14Littel zur Verschließung der Abschlußteilkanäle ein Abdeckschiebex für diese Abflußteilkanäle gewählt-wird. Mit einem einfachen Schieber lassen sich nämlich diese -Teilkanäle sehr gut verschließen und es ist. die Möglichkeit einer leichten Einst-ellbarkeit des Verschlusses gegeben.
Zweckmäßig- ist es,- wenn dieser Schieber ein: Ring- mit . einer nach innen gerichteten für die ganze oder teilweise Abdeckung von mindestens einem Rücklaufteilkanal eingerichtete Nocke ist. Bei dieser Ausführung lässt sich die Endlagendämpfung dadurch einstellen, daß man ganz einfach den Ring mehr oder weniger weit verdreht. Diese Möglichkeit der Einstellung bringt auch ein leichtes Nachregeln der Einstellung mit sich. Die Bedienungsperson kann nun an der Maschine beobachten, ob das Anfahren des Endanschlages des betätigten Maschinenteiles zu hart oder zu weich erfolgt und direkt am Arbeitszylinder die Nachregelung der Einstellung vornehmen. Diese Möglichkeit ist nun nicht nur für neue Arbeitszylinder gegeben. Es ist sehr leicht möglich, auch ältere schon benutzte Arbeitszylinder zu diesem Zwecke umzustellen. Man braucht dann nur in die als Zu- und Abflußkanal vorgesehene Bohrung des Arbeitszylinders einen Stutzen einzuschrauben, welcher sämtliche Teilbohrungen sowie das Rückschlagventil und den Abdeckschieber aufnimmt. Die Herstellung eines derartigen Stutzens ist nicht schwierig.

Wohl aber können sich bei dieser Umrüstung älterer Arbeitszylinder dadurch gewisse Schwierigkeiten ergeben, daß eine recht genaue Anpassung der Stirnfläche des Stutzens an die Innenfläche des Zylinders erfolgen muß. Aus diesen Grunde ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit" welche sich sowohl für ältere als auch für neue Zylinder eignet, besser: Wird der Arbeitszylinder so gestaltet, daß die Zu- und

Abflußteilkanäle in :der Zylinderwandung unterhalb

:einer sämtliche Kanäle überfassenden Bohrung vorge-

sehen sind, in :die :efn -Btutzen mit entsprechenden Ka-

nälen einschraubbar ist, welcher das Rüekschlagventil

und den Abdeckschieber aufnimmt, £c hat man euch den

Vorteil, daß die etwas schwieriger herstellbaren Boh-

rungen für das Rückschlagvcntil und für die Vereinigung

der Zu--und Abflußteilkanäle zu einem zum Steuerschieber

führenden Zu- und Abßußkanal in einem als gesondertes

Bauteil. herzustellenden Stutzen untergebracht sind:.

kann die notwendigen Bohrungen im Zylindergehäuse

sehr leicht herstellen, da diese sämtlich parallel zu-

einander verlaufen können und da die Mittelbohrung

radial zur Zylinderachse angeordnet sein kann.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand der

beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

fig. a: einen Schnitt durch einen doppelt wirkenden

Hydraulikzylinder .mit den beiden Dämpfungs-

stutzen.

Fig.2a und 2b einen Schnitt durch die Dämpfungsstutzen.

Fig. 3 einen Schnitt durch den Hydraulikzylinder der

Fig. 7 nach Auswechslung der Dämpfung.sstutzen

gegen einfache Ans:chlußstutzen.

Der Hydraulikzylinder 7 weist in seinem Inneren einen

Kolben 2 auf, welcher fest mit einer Kolbenstange 3

verbunden ist. Das Hydrauliköl wird durch die als Zu-

und Abflußkanäle dienenden Dämpfungsstutzen 4 und 5 zugeführt, und zwar durch an die Gewindebohrungen 6 und 7 angeschlossene Hydraulikölschläuche. Die Dämpfungsstutzen 4 und 5 sind in Gewindebohrungen 8 und 9 eingesetzt, welche von engen, als Abflußkanäle dienenden Bohrungen 10 und 11 umgeben sind. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind fünf Bohrungen 10 zur Zylindermitte zu angeordnet, während zwei Bohrungen 11 dicht vor der Stirnwand angeordnet sind. Diese Bohrungen 11 sind mit den Öffnungen 6 und 7 durch Kanäle 12 und 20 verbunden. Zentral in den Dämpfungsstutzen 4 und 5 ist ein Zuflußkanal 18 mit einem Rückschlagventil angeordnet, welches aus einer Kugel 18 und einer die Kugel in ihren Sitz drückenden Feder 14 besteht. Die Rückflußkanäle 11 können durch einen ringförmig ausgebildeten Schieber 15 mit einer nach innen gerichteten Nocke `16 verdeckt werden. Diese Nocke 16 nimmt im gezeichneten Ausführungsbeispiel einen Winkelbereich von etwa 600 ein und vermag dadurch die direkt neben der Stirnwand liegenden Bohrungen 11 voll abzudecken. Dieser Winkelbereich kann aber auch andere Größen je nach den Erfordernissen annehmen. Durch einfaches Verdrehen des Ringschiebers 1-5 lü.ssen sich die Bohrungen 11 mehr oder weniger weit abdecken. Entsprechend den eingezeichneten Pfeilen erfolgt der Druckmedium-Abfluß, und zwar auf -den Wegen C und D, solange der Kolben 1 über die Streek.a A läuft, dagegen allein auf dem Wege D durch. die Bohrungen 11 über die Strecke B (Dämpfungsweg ), sobald der Kolben 1 die Bohrungen 10 abdeckt.

Fig. f zeigt, wie man in en Fällen,in denen keine Endlagendämpfung erwünscht oder brauchbar ist, durch einen einfachen Anschlußstutzen 17, welcher uie Bohrungen 10 und 11 sämtlich abdeckt, einen Anschluß der Hydraulikschläuche an den Arbeitszylinder erreicht.

Claims

p a t e n t a n s p r ü c h e 1. Hydraulischer oder pneumatischer Arbeitszylinder mit einem verschiebbaren Kolben, mit mindestens einem in geringem Abstand vor der Stirnwand des Zylinders in den Zylinderinnenraum durch die Seitenwandung führenden, durch den Kolben des Zylinders verschließbaren gemeinsamen vom Steuerschieber zum Arbeitszylinder führenden Zu- und Abflußkanal und mit mindestens einem von. der Stirnwand des Zylinders in den Zu- und Abflußkanal führenden Kanal geringen Durchmessers, dadurch gekennzeichnet, daß der Zu- und Abflußkanal (6'7) in der Seitenwand des Zylinders (1) in mehrere Teilkanäle (10,11,18) geteilt ist, und zwar einen durch ein Rückschlag-Ventil (14) verschlossenen Zuflußteilkanal (18) und mehrere in verschiedener Entfernung von der Stirnseite angeordnete Abflußteilkanäle (10,11), von denen mindestens einer (11) dichtuneben der Stirnwand des Zylinders (1) angeordnet ist und daß Mittel (16) vorgesehen sind, mit denen mindestens einer von den neben der Stirnwand liegenden Abflußteilkanälen (11) ganz oder teilweise verschließbar ist.
2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, -daß der Zuflußteilkanal (18) zentral angeordnet ist und die Rückflußteilkan'äle (10,1.1) um den zentralen Zuflußkanal (18) herum angeordnet sind:
3. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 und 2, dadurch-gekennzeichnet, daß eine aus mehreren Teilkanälen bestehende Grup.,,e, die von dem Zylinderir-olben kurz vor der Endlagenstellung des Kolbens abgedeckt werden, und eine aus mindestens einem Kau41 bestehende z-"eite ;ru,:e, die auf demjenigen Halbkreis der Kanalanordnung liegt, der der Zylinderstirnwand zugerichtet ist, und die unabhängig von vier i#olbenstellung durch ein zusätzliches Mittel mehr oder weniger verdeckt werden kann und demzufolge mehr- oder weniger Druckmedium entweichen lässt.
4. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Verschließung der Abflußteilkanäle (11) ein Abdeckschieber (15) ist.
5. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schieber (15) ein Ring mit einer nach innen gerichteten-für die ganze oder teilweise Abdeckung von mindestens einem Rüeklaufteilkanal (11) eingerichtete Nocke (16) ist.
6. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,-daß die Zu- und Abflußteilkanäle (10,11.18) sowie das Rückschlagventil (14) und der Abdeckschieber (15) in einem als gesondertes Bauteil angefertigten, in die Seitenwandung des Zylinders (1)@einschraubbarem Stutzen (4,5) untergebracht sind.
7. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, -daß die Zu- und Abflußteilkanäle (10,11,18) in der Zylinderwandung unterhalb einer sämtliche Kanäle überfassenden Bohrung (19) vorgesehen sind, in die ein Otutzen (4,5) mit entsprechenden Kanälen (10,11, 18) einschraubbar ist, welcherdas Rückschlagventil (14) und den Abdeckschieber (15) aufnimmt. B. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, da.3 der Kolben (2) an seinen Stirnseiten Anschrägungen aufweist.