DE2011996A1 - Circulating, double-acting pressure cylinder, reversible by a four-way valve, especially for machine tools - Google Patents
Circulating, double-acting pressure cylinder, reversible by a four-way valve, especially for machine toolsInfo
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Description
Julaufender, doppeltwirkender und durch ein Vierwegeventil umsteuerbarer Druckmittelzylinder, insbesondere PUr Werkzeugmaschinen.Julaufender, double-acting and reversible with a four-way valve Pressure cylinder, in particular PUr machine tools.
Die Erfindung betrifft einen umlaufenden, doppeltwirkenden und durche ein Vierwegeventil umsteuerbaren Druckmittelzylinder, ins besondere nir Werkzeugmaschinen, mit je einem Rückschlagventil in der Zuleltung.su jeder Zylinderkammer und mit einem zur Steuerung des Abstr8mens des Druckmittels aus der Jeweils zu entspannenden Zylinderkammer dienenden Hilfskolben, der in einem parallel zum Druckmittelzylinder beaufschlagten, mitumlaufenden Hilfszylinder zwischen zwei Endlagen beweglich ist.The invention relates to a rotating, double-acting and durche a four-way valve reversible pressure cylinder, in particular only for machine tools, with one non-return valve in the supply line to each cylinder chamber and with one to control the outflow of the pressure medium from the respective cylinder chamber to be relaxed serving auxiliary piston, which is acted upon in a parallel to the pressure cylinder, rotating auxiliary cylinder is movable between two end positions.
Derartige Druckmittelzylinder mit einer Sicherung gegen das Abfallen des Druckes im Zylinder bei einer Unterbrechung der Druckluftzufuhr werden seit lSngerer Zeit in der Praxis verwendet; sie haben sich insbesondere zum Betätigen von Spanntuttern an Werkzeugmaschinen bewährt. Dennoch besitzen sie zwei wesentliche Nachteile, die im folgenden erläutert werden sollen.Such pressure cylinder with a safeguard against falling off of the pressure in the cylinder when the compressed air supply is interrupted have since Has been used in practice for a long time; they have to act in particular proven of clamping nuts on machine tools. Yet they have two essentials Disadvantages, which are to be explained in the following.
Bei der voranstehend beschriebenen Ausuhrung eines Druckmittelzylinders wird beim Nachlassen oder beim Ausfall des Druckes nicht nur die unter Druck stehende, sondern auch die drucklose Zylinderkammer abgeschlossen. Wenn zwischen den beiden Zylinderkammern, beispielsweise durch eine schadhafte Kolbendchtung,eine Verbindung besteht, kann sich der Druck zwischen den beiden Zylinderkammern ausgleichen. lin derartiger Druckausgleich verringert die beispielsweise zur Erzeugung der Spannkraft unbedingt erforderhohe Druckdifferenz. Sobald die Druckdifferenz einen bestimmten Wert unterschreitet, ist der Spannkolben des Druckmittelzylinders nicht mehr in der Lage, die beispielsweise zum Einspannen des Werkstückes im Spannfutter erforderliche Spannkraft aufrecht zu erhalten. Da der Druckauegleich zwischen den beiden Zylinderkamisern und die hieraus resultierende Gefahr dem Drucklittelzylinder von aussen nicht angesehen werden kann, kennen keine wirksasen Vorkehrungen getroffen werden. 35 besteht somit bei den bekannten Druckmittelzylindern trotz der vorhandenen Sicherheitsvorrichtunsn die Gefahr, daß insbesondere bei längerem Druckausfall oder Druckabfall eine unerwünschte Bewegung des Spannkolbens stattfindet,obwohl dies mit den sicherheitsvorrichtungen verhindert werden sollte. Da im Normalbetrieb eine leichte Beschdigung der Kolbendichtung wegen der ständigen Verbindung mit dem Druckluftnetz nicht stört, kann selbst die Bedienungsperson, die ständig an der mit dem Druckmittelzylinder ausgestatteten Maschine, beispielsweiseeiner Werkzeugmasohine, arbeitet, die Gefahr nicht erkennen.In the above-described execution of a pressure medium cylinder If the pressure decreases or if the pressure fails, not only the pressurized, but also complete the pressureless cylinder chamber. If between the two Cylinder chambers, for example due to a defective piston seal, a connection exists, the pressure between the two cylinder chambers can equalize. lin Such a pressure equalization reduces, for example, the generation of the clamping force absolutely necessary Pressure difference. As soon as the pressure difference falls below a certain value, the tensioning piston of the pressure medium cylinder no longer able to clamp the workpiece in the chuck, for example to maintain the required clamping force. Since the pressure balance is the same between the both cylinder chambers and the resulting risk to the pressure medium cylinder cannot be seen from the outside, no effective precautions have been taken will. 35 thus exists in the known pressure medium cylinders despite the existing ones Sicherheitvorrichtunsn the risk that, especially in the event of a prolonged pressure failure or Pressure drop an undesirable movement of the tensioning piston takes place, although this should be prevented with the safety devices. Since in normal operation a Slight damage to the piston seal due to the constant connection to the compressed air network does not bother, even the operator who is constantly on the with the pressure cylinder equipped machine, for example a machine tool, works, the danger not seen.
Als weiterer Nachteil hat sich bei den bekannten Druckmlttelzylindern mit zwei gesteuerten Rückschlagventilen eine zu geringe Verschiebegeschwindigkeit des Spannkolbens beim Umsteuern herausge stellt. Diese resultiert aus der Tatsache, daß während der Bewegung des Spannkolbens ii Druckmittelzylinder,wobei speist nur ein geringer äußerer Widerstand zu Uberwinden ist, der Druckunterschied zwischen den beiden Zylinderkasiern sehr klein ist,weil die langen und engen L.itungswege sowohl das zuströmende als auch das abströmende Druckmittel drosseln und weil infolge der von dem Druckunterschied abhängigen Steuerung des Rückschlagventiles durch den Kilfskolben dieses sich nur wenig öffnet. Das wiederum bedeutet zusätzliche Drosselung und Verringerung des Druckunterschiedes, wodurch sich insbesondere beim Arbeiten mit niedrigem Druck ein empfindlicher Zeitverlust ergibt.Another disadvantage has been found in the known pressure medium cylinders with two controlled non-return valves the displacement speed is too low of the tensioning piston when reversing. This results from the fact that during the movement of the clamping piston ii pressure cylinder, where only feeds a slight external resistance to be overcome is the pressure difference between the two cylinder heads is very small because of the long and narrow lines throttle both the inflowing and the outflowing pressure medium and because as a result the control of the check valve, which is dependent on the pressure difference, by the Kilf piston this opens only a little. This in turn means additional throttling and reducing the pressure difference, which is particularly useful when working with low pressure there is a significant loss of time.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden und einen umlaufenden, doppeltwirkenden und durch ein Vierwegeventil umsteuerbaren Druckmittelzylinder zu schaffen, dessen Spannkolben sich beim Umsteuern schnell bewegt und der bei einem Druckausfall oder Druckabfall Uber einen langen zeitraum einen möglichst hohen Druck in der vor dem Druckausfall oder Druckabfall unter Druck stehenden Zylinderkammer aufrecht und die Verbindung der anderen Zylinderkammer mit der Außenluft ständig orten hält.The invention had the object of addressing the disadvantages of the known Avoid designs and a rotating, double-acting and to create reversible pressure cylinder with a four-way valve, its clamping piston moves quickly when reversing and that in the event of a pressure failure or pressure drop Over a long period of time, the highest possible pressure in the period before the pressure failure or pressure drop pressurized cylinder chamber upright and the connection the other cylinder chamber with the outside air.
Zur Lösungdieser Aufgabe wird mit der Erfindungvorgeschlagen, für die Rückführung des Druckmittels aus jeder Zylinderkammer einen Abzweig zwischen der Zylinderkammer und dem zugehörigen Rückschlagventil vorzusehen, der durch den Hilfskolben entweder unmittelbar oder Uber das Vierwegeventil mit dem Auslaß verbindbar ist.To solve this problem, the invention proposes for the return of the pressure medium from each cylinder chamber a branch between the cylinder chamber and the associated check valve to be provided by the Auxiliary piston can be connected to the outlet either directly or via the four-way valve is.
Durch diese Ausbildung entfällt eine Beaufschlagung des jeweiligen flUckschlagvent,iles ii Schließslnn durch abströmendes Druckmittel, SO daß sich keine Querschnittsverengung wie bei der bekannten Auoführung ergibt. De weiterhin auch der Hilfskolben durch das abströ mende Druckmittel nicht beeintlult wird und somit seinen vollen Hub durchführt, werden insgesamt mit der erfindungsgemäßen Ausbildung unnötige Drosselungen des abströmenden Druckmittels vermieden, so daß sich ein schnelles Abströmen und damit die Möglichkeit ergibt, auch beim Arbeiten mit geringen Drücken den Spannkolben schnell umzusteuern. Mit dem ertindungsgeilßen Vorschlag wird weiterhin die Gefahr eines Druckausgleichs zwischen den beiden Zylinderkammern bei Druckausfall oder Druckabfall beseitigt, da die drucklose Zylinderkammer stets mit dem Auslad verbunden ist,' so Ctzß stets die volle Druekdifferenz zum Außendruck als Haltekraft fur den Spannkolben zur Verfligung steht.This training eliminates the need to act on the respective flUckschlagvent, iles ii closing by outflowing pressure medium, so that there is no narrowing of the cross-section as in the known design. De continues also the auxiliary piston is not bumped by the flowing pressure medium and thus performing its full stroke, are overall with the training according to the invention unnecessary throttling of the outflowing pressure medium avoided, so that a quick Outflow and thus the possibility arises, even when working with low pressures quickly reversing the tensioning piston. With the invented proposal we will continue the risk of pressure equalization between the two cylinder chambers in the event of a pressure failure or pressure drop eliminated, since the pressureless cylinder chamber always with the discharge is connected, 'so Ctzß always the full pressure difference to the external pressure as a holding force is available for the tensioning piston.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die beiden RUckschlagventile am Hilfekolben sngeorffinet. Sie können erfindungsgemäß durch elastische Rlngdiohtungen gebildet sein, die nur gegen Druck aus einer Richtung abdichten. Die Hingdichtungen können entweder Nutrlnge bzw.Manschetten sein,die nur in einer Richtung dichtend gegen die Bohrung des Hilfszylindergehäuses anlegbar sind, oder sie können O-Ringe sein,die tut den Kanten von Ringnuten des Hilfekolbene aufliegen, wobei im letzteren Fall die Ringnuten Uber Querbohrungen mit einer Steuerbohrung im Hilfskolben verbunden sind.According to a further feature of the invention, the two check valves are sngeorffinet on the help piston. According to the invention, you can use elastic rings be formed that only seal against pressure from one direction. The hanging seals can either be grooves or sleeves that only seal in one direction can be placed against the bore of the auxiliary cylinder housing, or they can be O-rings which does not rest against the edges of the annular grooves of the auxiliary piston, with the latter in the latter Case the ring grooves are connected to a control bore in the auxiliary piston via cross bores are.
Mit der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, ala FntlUftungswege Pir die Rückführung des Druckmittels aus jeder Zylinderkammer über das Vierwegeventil im Hilfskolben zwei voneinander getrennte, in der jeweiligen Stirnfläche endende Längsbohrungen vorzusehen, die an ihrem Grund Uber mehrere Radialbohrungen mit Ringnuten im Hilszylindergehäuse verbindbar sind. Bei einer anderen erfindungsgemäßen Auzführung ist der Hilfskolben an beiden Enden durch Gehäusedeckel des Hilfszylindergehäuses abgedichtet hindurchgeführt; als Entlüftungswege für die Rückführung des Druckmittels (Druckluft) aus leder Zylinderkammer unmittelbar ins Freie ist der Hilrskolben mit ciner durchgehenden Mngsbohrung versehen,die in der Mitte Uber mehrere Radialbohrungen mit Ringnuten im Hilfszylindergehäuse verbindbar ist.The invention also proposes ventilation paths Pir the return of the pressure medium from each cylinder chamber via the four-way valve in the auxiliary piston two separate from each other, ending in the respective end face Provide longitudinal bores, the base of which has several radial bores with annular grooves can be connected in the auxiliary cylinder housing. In another embodiment according to the invention is the auxiliary piston at both ends through the housing cover of the auxiliary cylinder housing sealed through; as ventilation paths for the return of the pressure medium (Compressed air) from leather cylinder chamber directly into the open air is the auxiliary piston with A continuous Mngsbohrung provided, which in the middle about several radial holes can be connected with annular grooves in the auxiliary cylinder housing.
Wenn die RUckschlagventile als Nutringe bzw.Manschetten ausgebildet sind, kann jedes derselben erfindungsgemäß nuß seiner Dichtringe mit der Bohrung des Hilfszylindergehäuses in einen anschließenden Bohrungsteil von größerem Durchmesser verschiebbar sein, so daß sich ein großer Abströmquerschnitt ergibt.If the non-return valves are designed as U-rings or sleeves are, each of the same according to the invention nut its sealing rings with the bore of the auxiliary cylinder housing in a subsequent bore part of larger diameter be displaceable so that there is a large outflow cross-section.
mit der Erfindung wird schließlich vorgesohlagen,durch den die beiden RUckschlaventile tragenden Eilfskolben einen die Be- und Entlüftungswege steuernden Schieber zu betätigen,der als selbstdichtender Muschelschieber ausgebildet ist,welcher durch die Kraft einer Feder ständig gegen einen die Be- und EntlUftungwege enthaltenden Sohieberspiegel angepreßt ist.with the invention is finally vorgesohlagen through which the two The auxiliary piston that carries check valves is one that controls the ventilation paths To operate the slide, which is designed as a self-sealing mussel slide, which by the force of a spring constantly against one containing the ventilation paths Sohieberspiegel is pressed on.
Mit den voranstehenden Vorschlägen zur Weiterbildung des erfindungsgemäßen Druckmittelzylinders werden Ausführungen geschaffen, die mit einfachen konstruktiven und damit preiswert herzustellenden Mitteln den Grundgedanken der Erfindung verwirklichen.With the above proposals for further development of the invention Pressure cylinder designs are created with simple constructive and thus means that are inexpensive to manufacture realize the basic idea of the invention.
Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Druckmittelzylinders mit den beiden flUckschlagventilen und dem Hilfszylinder sowie mit RUokflihrung des Druckmittels Uber das Vierwegeventil bei in der inneren Stellung stehendem Spannkolben; Fig. 2 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung bei in der äusseren Stellung stehendem Spannkolben; Fig. 3 eine schematische Darstellung entsprechend der Figur 1 mit einer Rückführung des Druckmittels (Druckluft) direkt ins Freie; Plg. 4 einen Längsschnitt durch eine erste konstruktive Ausuhrung des Hilfszylinders zur Rückführung des Druckmittels Uber das Vierwegeventil; Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite konstruktive Ausführung des llilfszylinders zur Rückführung des Druckmittels über das Vierwegeventil; Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine dritte konstruktive Ausführung des Hilfszylinder zur Rückführung des Druckmittels (Üruckluft) direkt ins Freie und Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen kompletten Druckmittelzylinder mit einem Hilfskolben, der einen separaten Schieber zur Steuerung der Be- und Entltiftungawege betätigt,wobei letztere direkt ins Freie führen.Various exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown, namely shows: Fig. 1 is a schematic representation of the hydraulic cylinder with the two check valves and the auxiliary cylinder as well as with RUokflihrung the pressure medium over the four-way valve in the inner Position standing clamping piston; FIG. 2 shows a representation corresponding to FIG. 1 with the clamping piston in the outer position; 3 shows a schematic representation according to FIG. 1 with a return of the pressure medium (compressed air) directly into the open; Plg. 4 shows a longitudinal section through a first structural design of the Auxiliary cylinder for returning the pressure medium via the four-way valve; Fig. 5 a longitudinal section through a second structural design of the auxiliary cylinder for returning the pressure medium via the four-way valve; 6 shows a longitudinal section by a third structural design of the auxiliary cylinder to return the Pressure medium (Üruckluft) directly into the open and FIG. 7 shows a longitudinal section through a complete pressure cylinder with an auxiliary piston that has a separate slide to control the inflation and Entltiftungawege operated, the latter directly into the open to lead.
In den schematischen Darstellungen der Figuren 1 und 2 sowie der Pigur 3 ist ein Druckmittelzylinder 1 mit einem Zylindergeh?Luse 2 gezeigt, in dem ein Spannkolben 3 mit einer Kolbenstange Da verschiebbar ist, Die Verschiebung erfolgt durch ein Druckmittel, das den Zylinderkammern 4 oder 5 des Druckmittelzylinders 1 Uber ein Vierwegeventil 6 zugefÜhrt Wird,welches Uber eine Zuleitung 7 bzw.In the schematic representations of Figures 1 and 2 and Pigur 3 shows a pressure medium cylinder 1 with a cylinder housing 2 in which a Tensioning piston 3 with a piston rod Since it can be moved, the movement takes place by a pressure medium which the cylinder chambers 4 or 5 of the pressure medium cylinder 1 is supplied via a four-way valve 6, which is supplied via a supply line 7 or
8 mit der jeweiligen Zylinderkaniner 4 bzw. 5 verbunden ist.8 is connected to the respective cylinder canine 4 or 5.
In weder Zuleitung 7 bzw. 8 ißt ein flUokschlagventil 9 bzw. lo angeordnet; vor dem Rückschlagventil 9 bzw. lo zweigt jeweils eine Steuerleitung 18 bzw. 19 ab,die zu einer Steuerkammer 14 bzw.A flow control valve 9 or lo is arranged in neither supply line 7 or 8; A control line 18 or 19 branches off in front of the check valve 9 or lo from which to a control chamber 14 or
15 eines Hilfszylinders 11 führt, der aus einem Hilfszylindergehäuse 12 mit einem Hilfskolben 13 benteht.15 of an auxiliary cylinder 11 leads from an auxiliary cylinder housing 12th with an auxiliary piston 13 required.
Bei der AuntUhrung nach den Figuren 1 und 2 sintf im Hilfskolben 13 zwei voneinander getrennte, in der ;eweiligen Stirnfläche endende Längsbohrungen 13a ausgebildet, die as ihrem Grund Aber mehrere Querbohrungen 13b mit der Mantelfläche des Hilfskolbens 13 verbunden sind. Das Hilfszylindergehäuse 12 ist mit zwei Ringnuten 1b versehen,von denen jeweils eine in einer Endstellung des Hilfskolbens 13 Uber die Radialbohrungen 13b und Längsbohrung 13a mit der jeweiligen Steuerkammer 14 bzw. 15 verbunden ist, die wiederum Uber die Steuerleitung 18 bzw. 19 und die zuleitung 7 bzw. 8 mit dein Vierwegeventil 6 in Verbindung steht. iMr die BUckführung des Druckmittels aus jeder Zylinderkammer 4 bzw. 5 sit zwischen der Zylinderkammer 4 baw. 5 und dem zugehörigen Rückschlagventil 9 bzw. 10 ein Abzweig 16 bzw. 17 vorhanden, der jeweils in einer Ringnut 12b des Hilfszylinders 11 endet.In the case of the implementation according to FIGS. 1 and 2, the auxiliary piston 13 is located two separate longitudinal bores ending in the respective end face 13a formed, which as their base But several transverse bores 13b with the lateral surface of the auxiliary piston 13 are connected. The auxiliary cylinder housing 12 has two annular grooves 1b provided, one of which in each case in an end position of the auxiliary piston 13 Uber the radial bores 13b and longitudinal bore 13a with the respective control chamber 14 or 15 is connected, which in turn via the control line 18 or 19 and the supply line 7 or 8 is connected to your four-way valve 6. In the repatriation of the Pressure medium from each cylinder chamber 4 or 5 is located between the cylinder chamber 4 baw. 5 and the associated check valve 9 or 10, a branch 16 or 17 is available, each of which ends in an annular groove 12b of the auxiliary cylinder 11.
In der Stellung tlea Vierwegeventiln 6 nach Figur 1 Lst die Druckmittel-Zufuhrleitung 6a mit der Zuleitung 7 verbunden, wogegen die Zuleitung 8 mit der Druckmittel-Auslaßleitung 6b in Verbindung steht. Das Druckmittel strömt hierbei Uber die Zuleitung 7 unter Überwindung des RUckschlagventiles 9 in die Zylinderkammer 4, so das der Spannkolben 3 in die in Figur 1 dargestellte Stellung gelangt. Gleichzeitig strömt Druckmittel Uber die Steuerleitung 18 in die Steuerkammer 14 des Hiitszylinders 11,der sich hierdurch In seine in Figur 1 dargestellte Stellung bewegt. In dieser Stellung verbinden die Querbohrungen 13b und die Längsbohrung 13a im Hilfskolben 13 die mit dem Abzweig 17 in Verbindung stehende Ringnut lPb mit der Steuerkammer 15,die ihrerseits über die Steuerleitung 19 und die Zuleitung 8 mit der Druckmittel-Auslaßleitung db des Vierwegeventils 6a verbunden ist. Das vor der Umsteuerung des Vierwegeventils 6 in der Zylinderkammer 5 vorhandene Druckmittel kann somit unter Umgehung des RUckschlagventiles lo Uber die Zuleitung 8, den Abzweig 17, den hilfszylinder 11, die Steuerleitung 19 und wiederum die Zuleitung 8 zur Druckmittel-Auslaßleitung Gb gelangen, die unter atmosphärischem Druck steht.In the position tlea four-way valve 6 according to FIG. 1, the pressure medium supply line is released 6a connected to the supply line 7, whereas the supply line 8 is connected to the pressure medium outlet line 6b is in communication. The pressure medium flows under via the supply line 7 Overcoming the non-return valve 9 in the cylinder chamber 4, so that the clamping piston 3 reaches the position shown in FIG. Pressure medium flows at the same time Via the control line 18 into the control chamber 14 of the Hiitszylinders 11, which thereby moved into its position shown in FIG. Connect in this position the transverse bores 13b and the longitudinal bore 13a in the auxiliary piston 13 with the branch 17 connected annular groove LPb with the control chamber 15, which in turn has the control line 19 and the supply line 8 to the pressure medium outlet line db des Four-way valve 6a is connected. Before reversing the four-way valve 6 Pressure medium present in the cylinder chamber 5 can thus bypassing the non-return valve lo via the supply line 8, the branch 17, the auxiliary cylinder 11, the control line 19 and in turn the feed line 8 to reach the pressure medium outlet line Gb, which under atmospheric pressure.
Wird aus der stellung nach Figur 1 das Vierwegeventil 6 in die Lage nach Figur 2 umgesteuert, erfolgt die Zufuhr des Druckmittels in die Zuleitung 8,wogegen die Zuleitung 7 mit der Druckmittel-Auslaßleitung 6b verbunden wird. Hierdurch wird sofort der Hilfskolben 13 in die in Figur 2 dargestellte Endlage umgesteuert, wodurch die bisher unter Druck stehende Zylinderkammer 4 unter Umgehung des Rückschlagventiles 9 mit der Druckmittel-Auslaßlei tung db verbunden wird. Da der Hilfskolben 13 den vollen Abströmquerschnitt zwischen dem Abzweig 16 und der Steuerleitung 18 freigibt'tällt nicht nur eine Drosselung des abströmenden Druck mittels durch das umgangene Rllokschlqventil 9 fort,sondenz es wird auch eine Drosselung des abströmenden Druckmittels durch nur teilweise geöffnete Abströmwege im Hilfszylinder 11 vermieden.If the position of Figure 1, the four-way valve 6 in the position reversed according to Figure 2, the supply of the pressure medium takes place in the supply line 8, whereas the supply line 7 is connected to the pressure medium outlet line 6b. This will immediately reversed the auxiliary piston 13 in the end position shown in Figure 2, whereby the previously pressurized cylinder chamber 4 bypassing the check valve 9 is connected to the pressure medium Auslaßlei device db. Since the auxiliary piston 13 the full outflow cross-section between the branch 16 and the control line 18 is released not only a throttling of the outflowing pressure by means of the bypassed Rllokschlqventil 9 continues, but there is also a throttling of the outflowing pressure medium only partially open outflow paths in the auxiliary cylinder 11 are avoided.
Da die nicht unter Druck stehende Steuerkammer 14 gemäß Figur 2 und damit Uber den Abzweig 16 und die Zuleitung 7 auch die drucklose Zylinderkaminer 4 ständig mit der unter atmosphärischem Druck stehenden Druckmittel-Auslaßleitung 6b verbunden ist,steht bei einem Druckausfall oder Druckabfall, bei dem das Rückschlagventil 10 gemäß Figur 2 schließt» die volle Differenz zwischen dem Druck in der Zylinderkammer 5 und dem atmosphärischem Druak zur Aufrechterhaltung der Stellung des Spannkolbens 3 zur Verfügung, Die Ausführung nach Figur 3 unterscheidet sich von der AusfUhrung nach den Figuren f und 2 dadurch, daß die RUokfUhrung des Druckmittels aus den Zylinderkammern 4 und 5 nicht Uber das Vierwegeventil 6,sondern vom Hilfszylinder 11 unmittelbar ins Preise erfolgt,weshalb als Druckmittel Druckluft, verwendet wird.Since the non-pressurized control chamber 14 according to Figure 2 and thus via the branch 16 and the supply line 7 also the pressureless cylinder chamber 4 constantly with the pressure medium outlet line under atmospheric pressure 6b is connected, is available in the event of a pressure failure or pressure drop, in which the check valve 10 according to FIG. 2 includes "the full difference between the pressure in the cylinder chamber 5 and the atmospheric pressure to maintain the position of the tensioning piston 3 available, the version according to Figure 3 differs from the version according to Figures f and 2 in that the return flow of the pressure medium from the cylinder chambers 4 and 5 not via the four-way valve 6, but directly from the auxiliary cylinder 11 in the price, which is why compressed air is used as the pressure medium.
Gemäß der Darstellung in Figur 3 ist zwischen den beiden Ringnuten 12b im Hilfszylindergehäuse 12 eine weitere Ringnut 12c angeordnet, die unmittelbar mit eine Auslaß 20 verbunden ist. Die Verbindung zwischen der jeweils mit der zu entspannenden Zylinderkammer 4 bzw.5 verbundenen Ringnut 12b mit der Ringnut 12c erfolgt durch eine EinschnUrung 13d im Hilfskolben .13 bzw. eine ebenso wirkende Kombination von Längs- und Querbohrungen im Kolben 13.Auch durch diese Ausfunrung wird somit sichergestellt, daß die Rückführung des Druckmittels aus den Zylinderkammern 4 und 5 unter Umgehung der Rückschlagventile 9 bzw. 10 ohne unnötige Drosselung ii Hilfszylinder 11 erfolgt und daß die jeweils drucklose Zylinderkammer 4 bzw. 5 stete mit der Atmosphäre in Verbindung steht.According to the illustration in Figure 3 is between the two annular grooves 12b arranged in the auxiliary cylinder housing 12, a further annular groove 12c, which directly is connected to an outlet 20. The connection between each with the to relaxing cylinder chamber 4 or 5 connected annular groove 12b with the annular groove 12c takes place through a constriction 13d in the auxiliary piston .13 or an equally effective one Combination of longitudinal and transverse bores in the piston 13, also due to this design this ensures that the return of the pressure medium from the cylinder chambers 4 and 5, bypassing the check valves 9 and 10 without unnecessary throttling ii auxiliary cylinder 11 takes place and that the respective pressureless cylinder chamber 4 or 5 is constantly in contact with the atmosphere.
Die in den Figuren 4 bis 7 dargestellten Längsschnitte zeigen jeweils eine konstruktive Ausführung des Hilfszylinders 11, der auch bezüglich der Ausführungen nach den Figuren 4 bis 6 in der gleiches Art au Zylindergehäuse 2 eines umlaufenden Druckmittelzylinders 1 befestigt wird, wie dies in Figur 7 dargestellt ist. Die Zuführung und gegebenenfalls die Rückführung des Druckmittels erfolgt hierbei durch ein Druckmittelüberleitungsgehäuse 22, das auf einem Zapfen 21 des mit dem Druckmittelzylinder 1 umlaufenden Hilfszylindergehäuses 12 gelagert ist und stillsteht.The longitudinal sections shown in FIGS. 4 to 7 each show a structural design of the auxiliary cylinder 11, which also with regard to the designs According to Figures 4 to 6 in the same way on cylinder housing 2 of a rotating Pressure medium cylinder 1 is attached, as shown in FIG. the The pressure medium is supplied and, if necessary, returned a pressure medium transfer housing 22, which is on a pin 21 of the with the pressure medium cylinder 1 rotating auxiliary cylinder housing 12 is mounted and stands still.
Die Verbindung zwischen dem Rilft:ylinder 11 und der jeweiligen Zylinderka-er 4 bzw. 5 erfolgt durch ein Uberloitungt".il 23.The connection between the Rilft: ylinder 11 and the respective cylinder casing 4 or 5 is carried out by means of a transfer ".il 23.
Dieses Überleitungsteil 23 ist mit einer Bohrung 23a versehen, die unmittelba@ in der Zylinderkammer 5 endet; es weist darUber hinaus eine in einer Verlängerung verlaufende Überleitungsbohrung 23b auf, die abgedichtet durch den Spannkolben 3 hindurchgeführt ist und in einer Kammer 3b in der Kolbenstange 3a mündet.This transition part 23 is provided with a bore 23 a, which immedia @ ends in the cylinder chamber 5; it also has one in one Extension extending transfer bore 23b, which is sealed by the Tensioning piston 3 is passed through and in a chamber 3b in the piston rod 3a flows out.
Aus dieser Kammer 3b gelangt das Druckmittel Uber eine uer.The pressure medium passes from this chamber 3b via an outer.
bohrung 30 in die Zylinderkammer 4, die einerseits durch den Spannkolben 3 und andererseits durch einen Gehäusedeckel 2a des Zylindergehäuses 2 begrenzt ist.Bore 30 in the cylinder chamber 4, on the one hand through the clamping piston 3 and, on the other hand, bounded by a housing cover 2a of the cylinder housing 2 is.
Bei allen konstruktiven Ausführungen des Hilfszylinders 11 sind die Rückschlagventile 9 und 10 am Hilfskolben 13 angeordnet.In all structural versions of the auxiliary cylinder 11 are the Check valves 9 and 10 are arranged on the auxiliary piston 13.
Die Aus tUhrungen unterscheiden sich hinsichtlich der konstruktiven Ausbildung der Rückschlagventile, der Ausbildung der Entspannungswege und hinsichtlich der eigentlichen Steuerungsteile.The designs differ in terms of their construction Training of the check valves, the training of the expansion paths and with regard to the actual control parts.
Bei der ersten konstruktiven Ausführung des Hilfszylinders 11 nach ?r 4 sind die beiden Rückschlagventile 9 und 10 in Form von Nutringen 26 am Hilfskolben 13 ausgeführt. Der Hilfskolben 13 ist mit zwei voneinander getrennten Längsbohrungen 13a auBgebildet,die an ihrem Grund Uber mehrere Querbohrungen 13b mit Ringnuten 12b im Hilfszylindergehäuse 12 verbindbar sind. Gemäß der durch die Pfeile am DruckmittelUberleitungsgehäuue 22 angedeuteten Zufuhr des Druckmittels steht die in der Steuerkammer 14 mündende Zuleitung 7 unter Druck. Das Druckmittel, das den Hilfskolben 13 in die in Figur 4 gezeichnete Stellung verschoben hat, überwindet hierbei den Nutring 26 und gelangt über die Ringnut 12b und die Bohrung 23a in die Zylinderkanuner 5 des Druckmittelzylinders. Das aus der Zylinderkammer X abströmende Druckmittel gelangt Uber die Überleitungsbohrung 23b,die Ringnut 12b und durch die Querbohrung 13b sowie die Längsbohrung 13a in die Steuerkammer 15 des Hilfszylinders 11, aus der es über die Zuleitung 8 in das Druckmittelüberleitungsgehäuse 22 abströmt, das an seinem entsprechenden Anschlußstutzen Uber daß nicht dargestellte Vierwegeventil 6 mit der Druckiittel-Aus'laßleitung 6b verbunden ist. Bei eine. Druckabfall oder einem Druckausfall legt sich der Nutring 26 dichtend an der Bohrung des Hilfszylindergehäuses 12 an, so daß der in der Zylinderkammer 5 herrschende Druck erhalten bleibt. Zwar wird dann die Steuerkammer 14 drucklos, aber der in dem Raum unter dem oberen Nutring 26 weiter bestehende Druck Ubt auf den Hilfskolben 13 keine freie, lnngskrart au, kann diesen also nicht verschieben. Deshalb bleibt auch in diesem Falle die Zylinderkammer 4 Uber den Hiltszylinder 11 und das Vierwegeventil 6 ständig mit der unter atmosphärischem Druck stehenden Druckmittel-Auslaßleitung in Verbindung.In the first constructive version of the auxiliary cylinder 11 according to 4 are the two check valves 9 and 10 in the form of U-rings 26 on the auxiliary piston 13 executed. The auxiliary piston 13 is with two separated from each other Longitudinal bores 13a formed, which at their base over several transverse bores 13b can be connected with annular grooves 12b in the auxiliary cylinder housing 12. According to the by the Arrows on DruckmittelUberleitungsgehäuue 22 indicated supply of the pressure medium the feed line 7 opening into the control chamber 14 is under pressure. The pressure medium which has moved the auxiliary piston 13 into the position shown in Figure 4, overcomes here the groove ring 26 and passes through the annular groove 12b and the bore 23a in the Cylinder duct 5 of the pressure medium cylinder. That flowing out of the cylinder chamber X. Pressure medium passes through the transfer bore 23b, the annular groove 12b and through the Transverse bore 13b and the longitudinal bore 13a in the control chamber 15 of the auxiliary cylinder 11, from which it flows out via the supply line 8 into the pressure medium transfer housing 22, that on its corresponding connection piece Uber that, not shown, four-way valve 6 is connected to the pressure medium outlet line 6b. With a. Pressure drop or In the event of a pressure failure, the grooved ring 26 lies sealingly against the bore of the auxiliary cylinder housing 12 so that the pressure prevailing in the cylinder chamber 5 is maintained. Though the control chamber 14 is then pressureless, but the one in the space under the upper groove ring 26 further pressure exerts on the auxiliary piston 13 no free, lnngskrart au, so can't move it. Therefore, the cylinder chamber remains in this case as well 4 over the Hiltsylinder 11 and the four-way valve 6 constantly with the under atmospheric Pressurized pressure medium outlet line in connection.
Bei der zweiten konstruktiven Ausführung des Hilfszylinders 11 nach Figur 5 werden die Rückschlagventile 9 und 10 durch O-Ringe 27 gebildet, die unter leichter Vorspannung in Nuten des Hilfskolbens 13 liegen. Diese Nuten stehen Uber Querbohrungen 13e mit Je einer Steucrbohrung im Hilfekolben 13 in Verbindung, die bei der dargestellten Ausführung durch voneinander getrennte Längsbohrungen 13a gebildet ist. Bei einer einer Druckmittelzufuhr aus der steuerkammer 14 durch die Längsbohrung 13a und die Querbohrungen 13e wird der O-Ring 27 in der Nutaufgeweitet, so daß das Druckmittel über die Ringnut 12b und die Bohrung 23* in die Zylinderkammer 5 strömen kann. Wenn kein Druckmittel mehr nachstrtknt,legt sich der O-Ring 27 wieder dichtend an. Sobald in dieser Stellung der Druck nachläßt oder ausfällt, drückt das eingeschlossene Druckmittel den O-Ring 27 noch fester in bzw. über die Nut und kann nicht entweichen.In the second structural version of the auxiliary cylinder 11 according to Figure 5, the check valves 9 and 10 are formed by O-rings 27, which under are slightly preloaded in the grooves of the auxiliary piston 13. These grooves protrude Cross bores 13e each with a control bore in the auxiliary piston 13 in connection, the in the embodiment shown by separate longitudinal bores 13a is formed. When a pressure medium supply from the control chamber 14 through the Longitudinal bore 13a and the transverse bores 13e, the O-ring 27 is widened in the groove, so that the pressure medium via the annular groove 12b and the bore 23 * into the cylinder chamber 5 can stream. When there is no more pressure fluid, the O-ring 27 is placed again sealing. As soon as the pressure decreases or fails in this position, press the enclosed pressure medium the O-ring 27 even more firmly in or over the groove and cannot escape.
@ur Öffnung der Entspannungzwege für die Rückführung des Druckmittels aus der Zyllnderkammer 4 wird bei der AusUhrung nach Figur 5 die jeweilige Dichtung (Dichtring 28) des Hilfskolbens 13 aus @hrer Dichtlage mit der Bohrung des Hilfszylindergehäuses 12 in einen anschließenden Bohrungsteil mit größerem Durchmesser verschohen,wie diea in der unteren Hälfte der Figur 5 dargestellt ist.@ To open the expansion paths for the return of the pressure medium In the embodiment according to FIG. 5, the cylinder chamber 4 becomes the respective seal (Sealing ring 28) of the auxiliary piston 13 from its sealing position with the bore of the auxiliary cylinder housing 12 schohen in a subsequent bore part with a larger diameter, such as diea is shown in the lower half of FIG.
Hierdurch ergibt sich ein besonders großer Abströmquerschnitt für das aus der zu entspannenden Zylinderkammer 4 ausströmende Druckdrittel.This results in a particularly large outflow cross-section for the third of the pressure flowing out of the cylinder chamber 4 to be relaxed.
Während die beiden voranstehend beschriebenen konstruktiven Aus-@ührungen eine Entspannung der jeweiligen Zylinderkammer über das @ierwegeventil 6 bewirkten, erfolgt bei der konstruktiven Ausführung nach Figur 6 eine Entspannung des Druckmittels ins Freie, weshalb als Druckmittel Drukluft verwendat wird. Zu diesem Zweck ist der Hilfskolben 13 an beiden Enden durch Gehäusedeckel 12a des Hilfszylindergehäuses 12 abgedichtet hindurchgeführt und mit einer durchgehenden Längsbohrung 13c versehen, die in der Mitte über mehrere Querbohrungen 13b wiederum mit den Ringnuten 12b im Hilfszylinder-@ehäuse 12 verbindbar ist. Die Rückschlagventile sind wiederum in FoZ von Nutringen 26 H1lSgkolben t) ausgorUhrt.While the two structural designs described above caused a relaxation of the respective cylinder chamber via the @ierwegeventil 6, In the structural design according to FIG. 6, the pressure medium is released into the open, which is why pressure air is used as a pressure medium. To that end is the auxiliary piston 13 at both ends through the housing cover 12a of the auxiliary cylinder housing 12 passed through in a sealed manner and provided with a continuous longitudinal bore 13c, which in turn with the annular grooves 12b in the middle via several transverse bores 13b Auxiliary cylinder housing 12 can be connected. The check valves are in turn in FoZ of grooved rings 26 H1lSgkolben t) exhausted.
Die über die Z@leitung 7 ausströmende Druckluft, die den Hilfskolben @3 inseine in Figur 6 dargestellte Lage verschoben hat, überwindet von oben her den als Rückschlagventil wirkenden Nutring 26 und ge-@angt hierdurch über die obere Ringnut 12b und die Bohrung 23a @n die Zylinderkammer 5. Die aus der Zylinderkammer 4 abströmende Druckluft wird über die Überleitungsbohrung 23b in die untere Ring-@ut 12b geführt, aus der sie über die Querbohrungen 13b und die durchgehende Längsbohrung 13c ins Freis gelangt. Diese Ausfürung ergibt somit besonders kurze Abströmwege 0Sr die in der zu entspannendenylinderltrmnmer 4 vorhandene Druckluft.The compressed air flowing out via the Z @ line 7, which the auxiliary piston @ 3 has moved into its position shown in Figure 6, overcomes from above the grooved ring 26 acting as a non-return valve and, as a result, over the upper one Annular groove 12b and the bore 23a @n the cylinder chamber 5. The one from the cylinder chamber 4 outflowing compressed air is via the transfer hole 23b in the lower ring @ ut 12b out of which they are about the transverse bores 13b and the continuous longitudinal bore 13c got into the free. This execution thus results in particularly short ones Outflow paths 0Sr the compressed air present in the cylinder column 4 to be expanded.
Bei der letzten konstruktiven Ausführung nach Figur 7 trägt der Hiltakolben 13 lediglich die beiden Rückschlagventile in Form von Nutringen 26. Die Steuerung der Be- und Entlüftungswege erfolgt durch einen Schieber 24, der von dem Hilfskolben 13 betätigt wird.In the last constructive embodiment according to FIG. 7, the Hilta piston carries 13 only the two check valves in the form of grooved rings 26. The control the ventilation paths are carried out by a slide 24, which is from the auxiliary piston 13 is actuated.
Dieser Schieber 24 ist als selbstdichtender Muschelschieber ausgebildet, der durch die Kraft einer Feder 25 und durch das Druckmittel selbständig gegen einen die Be- und Entlüftungswege enthaltenden Schieberspiegel angepreßt wird. Bei der dargestellten Ausführung ist der Schieberspiegel am Überleitungsteil 23 ausgebildet,der zu diesem Zweck lediglich mit einer zusätzlichen Bohrung versehenist, die als Auslaß 2o unsittelbar mit der Atmosphäre in Verbindung steht.This slide 24 is designed as a self-sealing mussel slide, which by the force of a spring 25 and by the pressure medium against a the slide mirror containing the ventilation and ventilation paths is pressed on. In the The embodiment shown, the slide mirror is formed on the transition part 23, the for this purpose is only provided with an additional bore, which is used as an outlet 2o has no direct connection with the atmosphere.
Die über die Zuleitung 7 in die Steuerkammer 14 einströmende Druckluft verschiebt wiederum den Hilfskolben 13 in die in Figur 7 gezeichnete Stellung und überwindet hierbei den Nutring 26, so daß Druckluft oberhalb des Schiebers 24 durch die Bohrung 2Da In die Zylinderkammer 5 g@langt. Die aus der zu entspannenden Zylinderkamier 4 abströmende Druckluft galarngt Uber die Querbohrung 3c und die Kammer 3b in der Kolbenstange 3a in die Überleitungsbohrung 23b.The compressed air flowing into the control chamber 14 via the supply line 7 in turn moves the auxiliary piston 13 into the position shown in FIG. 7 and overcomes the groove ring 26, so that compressed air above the slide 24 through the hole 2Da reaches into the cylinder chamber 5 g @. The one from the cylinder camier to be relaxed 4 outflowing compressed air galarngt over the transverse bore 3c and the chamber 3b in the Piston rod 3a into the transfer bore 23b.
Diese Überleitungsbohrung 23b ulundet in der in Figur 7 gezelehneten Stellung innerhalb der muschelförmigen Ausbildung des Schiebers 4, die ständig mit dem Auslaß 2o in Verbindung steht,so daß die Druckluft ins Freie abströmen kann. Bei einer Umsteuerung der Druckluftzufuhr und einer daraus resultierenden Verschiebung des Hilfskolbens 13 in die entgegengesetzte Endlage verbindet der unter der Kraft der Feder 25 stehende Schieber 24 die Bohrung 23e mit dem auslaß 20,so daß in diesem Fall die Druckluft aus der Zylinder, kammer 5 unmittelbar ins Freie abströmen kann.This transfer bore 23b ends in the one shown in FIG Position within the shell-shaped design of the slide 4, which is constantly with the outlet 2o is in communication, so that the compressed air can flow out into the open. In the event of a reversal of the compressed air supply and a resulting shift of the auxiliary piston 13 in the opposite end position connects the under the force the spring 25 standing slide 24, the bore 23e with the outlet 20, so that in this If the compressed air from the cylinder, chamber 5 can flow directly into the open.
Allen dargestellten und beschriebenen Ausführungen ist gemeinsem, daß das Druckmittel unter Umgehung des sugehbrigen Rückschlagventiles aus der zu entspannenden Zylinderkammer abströmt, so daß die Rückschlagventile keine Drosselung des abströmenden Druckmittels hervorrufen können. Da der Hilfekolben stets in eine seiner beiden Endlagen überführt wird, werden auch Drosselungen durch unvollständig geöffnete Abströmwege im Hilfszylinder vermieden.Common to all the designs shown and described is that the pressure medium bypassing the sugehbrigen check valve from the to relaxing cylinder chamber flows, so that the Check valves cannot cause any throttling of the outflowing pressure medium. As the help flask is always transferred to one of its two end positions, throttling will also result Incompletely open outflow paths in the auxiliary cylinder avoided.
Schließlich ist allen Austuhrungen gemeinsam, daß die zu entspannende Zylinderkanier ständig mit einem unter atmosphärischem Druck stehenden Raum verbunden ist, so daß auch bei Druckausfall oder Druckabfall der volle Druck in der zuletzt beaufschlqten Zylinderkammer gegenüber dem Atmosphärondruck zur Verfügung steht, um den Spennkolben in der eingenommenen Stellung festzuhalten.After all, what is common to all performances is that they are relaxing Cylinder sewer permanently connected to a room under atmospheric pressure is, so that even in the event of a pressure failure or pressure drop, the full pressure in the last the pressurized cylinder chamber is available in relation to the atmospheric pressure, to hold the plunger in the assumed position.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2011996A DE2011996B2 (en) | 1970-03-13 | 1970-03-13 | Rotating double acting clamping cylinder - preferably operated hydraulically is used to operate lathe chucks |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE2011996A DE2011996B2 (en) | 1970-03-13 | 1970-03-13 | Rotating double acting clamping cylinder - preferably operated hydraulically is used to operate lathe chucks |
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|---|---|
| DE2011996A1 true DE2011996A1 (en) | 1971-10-07 |
| DE2011996B2 DE2011996B2 (en) | 1975-10-09 |
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ID=5765011
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2011996B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4112822A (en) * | 1975-06-06 | 1978-09-12 | Kayabakogyokabushikikaisha | Pressure responsive sequencing device |
| US4114516A (en) * | 1976-10-15 | 1978-09-19 | Caterpillar Tractor Co. | Anti-cavitation and pressure modulating relief valve for controlling hydraulic cylinders |
-
1970
- 1970-03-13 DE DE2011996A patent/DE2011996B2/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4112822A (en) * | 1975-06-06 | 1978-09-12 | Kayabakogyokabushikikaisha | Pressure responsive sequencing device |
| US4114516A (en) * | 1976-10-15 | 1978-09-19 | Caterpillar Tractor Co. | Anti-cavitation and pressure modulating relief valve for controlling hydraulic cylinders |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2011996B2 (en) | 1975-10-09 |
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