DE202013003622U1 - Section damped plunger cylinder - Google Patents
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Abstract
Abschnittsgedämpfter Plungerzylinder, aufweisend ein Zylinderrohr (1), ein Bodenverschlussteil (2), ein Führungsverschlussteil (3), einen Druckmediumanschluss (4) sowie einen Druckraum (5), von welchem ein Druckmedium aufnehmbar ist, und aufweisend eine Kolbeneinheit (6), wobei die Kolbeneinheit (6) in dem Zylinderrohr (1) axial geführt wird und wobei die Kolbeneinheit (6) einen Kolben (7) und eine Kolbenstange (8) aufweist, wobei durch den Kolben (7) der Druckraum (5) in einen ersten Arbeitsraum (9) und einen zweiten Arbeitsraum (10) getrennt wird und wobei es sich bei dem ersten Arbeitsraum (9) um einen Kolbenraum und bei dem zweiten Arbeitsraum (10) um einen Kolbenstangenraum handelt und wobei die Kolbeneinheit (6) einen Verbindungskanal (11) aufweist, durch welchen die beiden Arbeitsräume (9, 10) druckverbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmediumanschluss (4) in einem Bereich zwischen einer ersten und einer zweiten Endlage der Kolbeneinheit (6) an dem Zylinderrohr (1) angeordnet ist, wobei der Druckmediumanschluss (4) hubabschnittsweise durch den Kolben (7) überdeckbar ist, und dass der Kolben (7) einen Kolbenumlaufkanal (13) aufweist, wobei der Kolbenumlaufkanal (13) durch axial beabstandete, umlaufende Begrenzungen (14) gebildet wird und dass der Kolben (7) in einer Position einer hubabschnittsweisen Überdeckung des Druckmediumanschlusses (4) einen Drosselspalt (12) ausbildet, wobei der Drosselspalt (12) durch mindestens eine der Begrenzungen (14) gebildet wird und wobei durch den Drosselspalt (12) eine Drosselung eines Druckmediumstroms zwischen dem Druckraum (5) und dem Druckmediumanschluss (4) bereitstellbar ist.Section-damped plunger cylinder, comprising a cylinder tube (1), a bottom closure part (2), a guide closure part (3), a pressure medium connection (4) and a pressure chamber (5), from which a pressure medium can be received, and having a piston unit (6), whereby the piston unit (6) is axially guided in the cylinder tube (1) and the piston unit (6) has a piston (7) and a piston rod (8), the pressure chamber (5) passing through the piston (7) into a first working chamber (9) and a second working space (10) is separated and the first working space (9) is a piston space and the second working space (10) is a piston rod space and the piston unit (6) is a connecting channel (11) , through which the two working spaces (9, 10) are pressure-connected, characterized in that the pressure medium connection (4) in a region between a first and a second end position of the piston unit (6) on the cylinder barrel r (1) is arranged, whereby the pressure medium connection (4) can be covered in sections by the piston (7) and that the piston (7) has a piston circulation channel (13), the piston circulation channel (13) being separated by axially spaced circumferential boundaries ( 14) and that the piston (7) forms a throttle gap (12) in a position of an overlap section of the pressure medium connection (4), the throttle gap (12) being formed by at least one of the boundaries (14) and by the throttle gap (12) a throttling of a pressure medium flow between the pressure chamber (5) and the pressure medium connection (4) can be provided.
Description
Die Erfindung betrifft einen Plungerzylinder, als einfach wirkenden Arbeitszylinder, mit einer hubabschnittsweisen Dämpfung.The invention relates to a plunger cylinder, as a single-acting cylinder, with a hubabschnittsweise attenuation.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Arbeitszylinder, bestehend aus einem Zylinderrohr und einer darin verschieblich angeordneten Kolbeneinheit bekannt, welche eine Endlagendämpfung aufweisen, sodass die Bewegung der Kolbeneinheit vor dem Erreichen ihrer jeweiligen Endlage durch entsprechende Mittel oder Vorrichtungen verlangsamt und somit gedämpft wird.From the prior art cylinder are already known, consisting of a cylinder tube and a piston unit arranged therein displaceable, which have a cushioning, so that the movement of the piston unit slowed down before reaching their respective end position by appropriate means or devices and thus damped.
Ein gattungsgemäßer Arbeitszylinder ist beispielsweise in Druckschrift
Ein weiterer Arbeitszylinder ist aus Druckschrift
In diesem Fall wird der Kolbenstangenraum bei einem Einfahren der Kolbeneinheit mit Druck beaufschlagt, wobei das Druckmedium aus dem Kolbenraum über einen ersten Anschluss, welcher sich vor der Endlage des Kolbens befindet, abströmt. Bei einem weiterführenden Einfahren der Kolbeneinheit wird der Anschluss durch den Kolben verschlossen, sodass das Druckmedium nur noch gedrosselt über eine, im Bodenverschlussteil des Pneumatikzylinders angeordnete, Dämpfungseinheit abströmen kann.In this case, the piston rod chamber is acted upon retraction of the piston unit with pressure, wherein the pressure medium flows from the piston chamber via a first port, which is located in front of the end position of the piston. In a further retraction of the piston unit, the connection is closed by the piston, so that the pressure medium can only flow throttled over a, arranged in the bottom closure part of the pneumatic cylinder, damping unit.
Der Nachteil derartiger Lösungen besteht insbesondere darin, dass diese lediglich eine Endlagendämpfung einer Kolbeneinheit ermöglichen; während eine Dämpfung der Kolbeneinheit im Bereich zwischen den jeweiligen Endlagen durch diese Lösungsansätze nicht verwirklicht wird.The disadvantage of such solutions is, in particular, that they only allow a cushioning of a piston unit; while a damping of the piston unit in the area between the respective end positions is not realized by these approaches.
Um eine solche Dämpfung einer Kolbeneinheit eines Arbeitszylinders auch zwischen den jeweiligen Endlagen zu bewirken, sind aus dem Stand der Technik ebenfalls Lösungen bekannt.In order to effect such a damping of a piston unit of a working cylinder between the respective end positions, solutions are also known from the prior art.
Eine solche Lösung wird beispielsweise in Druckschrift
Die Steuerung der Gescwindigkeit des Pressenstößels erfolgt in diesem Fall mittels getriebetechnischer Elemente, welche adaptiv gesteuert mit mehreren hydraulischen Wegeventilen zusammenwirken.The control of the speed of the press ram takes place in this case by means of gear-technical elements which interactively controlled interact with a plurality of hydraulic directional control valves.
Der Nachteil der beschriebenen Vorrichtung zur Bereitstellung einer Dämpfung einer Kolbeneinheit zwischen den jeweiligen Endlagen besteht insbesondere darin, dass diese sehr aufwändig ausgebildet und daher in ihrer Umsetzung vergleichsweise teuer ist.The disadvantage of the device described for providing a damping of a piston unit between the respective end positions is, in particular, that they are very complex and therefore relatively expensive to implement.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Plungerzylinder mit einer abschnittsweisen Dämpfung einer Kolbeneinheit bereitzustellen, wobei die Dämpfung zwischen den jeweiligen Endlagen der Kolbeneinheit wirkt und wobei der Plungerzylinder einfach und kostengünstig herstellbar ist.The object of the present invention is therefore to provide a plunger cylinder with a section damping of a piston unit, wherein the damping acts between the respective end positions of the piston unit and wherein the plunger cylinder is simple and inexpensive to produce.
Die Aufgabe wird durch einen abschnittsgedämpften Plungerzylinder mit den, im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The problem is solved by a partially damped plunger cylinder with the features listed in the
Ein erfindungsgemäßer, abschnittsgedämpfter Plungerzylinder, nachfolgend auch nur als Plungerzylinder bezeichnet, weist ein Zylinderrohr mit einem Bodenverschlussteil und einem Führungsverschlussteil sowie mit einem Druckmediumanschluss und einem Druckraum auf, wobei von dem Druckraum ein Druckmedium aufnehmbar ist, welches über den Druckmediumanschluss in den Druckraum einbringbar ist.An inventive, partially damped plunger cylinder, also referred to below as a plunger cylinder, has a cylinder tube with a bottom closure part and a guide closure part and with a pressure medium connection and a pressure chamber, wherein from the pressure chamber, a pressure medium can be received, which can be introduced via the pressure medium connection in the pressure chamber.
Erfindungsgemäß können das Bodenverschlussteil und das Führungsverschlussteil sowohl als separate Bauteile, welche durch ein geeignetes, druckdichtendes Verbindungsverfahren mit dem Zylinderrohr verbunden werden, oder als integrale Bestandteile des Zylinderrohres ausgebildet sein.According to the invention, the bottom closure part and the guide closure part can be designed both as separate components, which are connected to the cylinder tube by a suitable pressure-sealing connection method, or as integral components of the cylinder tube.
Der erfindungsgemäße Plungerzylinder weist ferner eine Kolbeneinheit auf, welche in dem Zylinderrohr axial geführt wird.The plunger cylinder according to the invention further comprises a piston unit, which is axially guided in the cylinder tube.
Die Kolbeneinheit weist einen Kolben und eine Kolbenstange auf, wobei beide Elemente miteinander verbunden sind oder gegebenenfalls einstückig ausgebildet sein können und wobei durch den Kolben der Druckraum des Zylinderrohres in einen ersten Arbeitsraum und einen zweiten Arbeitsraum getrennt wird.The piston unit has a piston and a piston rod, wherein both elements are connected to each other or may optionally be formed in one piece and being separated by the piston of the pressure chamber of the cylinder tube in a first working space and a second working space.
Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem ersten Arbeitsraum um einen Kolbenraum und bei dem zweiten Arbeitsraum um einen Kolbenstangenraum. According to the invention, the first working space is a piston space and the second working space is a piston rod space.
Darüber hinaus weist die Kolbeneinheit erfindungsgemäß einen Verbindungskanal auf, durch welchen die beiden Arbeitsräume des Plungerzylinders druckverbunden sind.In addition, the piston unit according to the invention has a connection channel through which the two working chambers of the plunger cylinder are pressure-connected.
Der Verbindungskanal stellt vorliegend einen Bestandteil des Druckraumes dar und bewirkt in diesem Zusammenhang, dass das Druckmedium bei einem Ein- oder Ausfahren der Kolbeneinheit, von dem Kolbenraum in den Kolbenstangenraum, beziehungsweise von dem Kolbenstangenraum in den Kolbenraum, strömen kann. Der Verbindungskanal kann beispielsweise durch eine Axial- und eine Radialbohrung in der Kolbenstange gebildet werden, welche an deren Enden innerhalb der Kolbenstange ineinandergreifen.In the present case, the connecting channel represents a component of the pressure chamber and, in this context, causes the pressure medium to flow from the piston chamber into the piston rod chamber or from the piston rod chamber into the piston chamber during retraction or extension of the piston unit. The connecting channel can be formed for example by an axial and a radial bore in the piston rod, which engage at their ends within the piston rod.
Der erfindungsgemäße Plungerzylinder zeichnet sich dadurch aus, dass zum Ersten der Druckmediumanschluss in einem Bereich zwischen einer ersten und einer zweiten Endlage der Kolbeneinheit an dem Zylinderrohr angeordnet ist und das zum Zweiten der Druckmediumanschluss hubabschnittsweise durch den Kolben überdeckbar ist.The plunger cylinder according to the invention is characterized in that, for the first, the pressure medium connection is arranged in a region between a first and a second end position of the piston unit on the cylinder tube and the second of the pressure medium connection hubabschnittsweise by the piston can be covered.
Eine hubabschnittsweise Überdeckung des Druckmediumanschlusses stellt sich hierbei immer dann ein, wenn der Kolben während des Ein- oder Ausfahrens bei einem bestimmten Hubweg der Kolbeneinheit den Druckmediumanschluss passiert.A Hubabschnittsweise coverage of the pressure medium connection is always here when the piston passes during the extension or retraction at a certain stroke of the piston unit, the pressure medium connection.
In einer solchen Position der hubabschnittsweisen Überdeckung des Druckmediumanschlusses bildet sich mittels des Kolbens erfindungsgemäß ein Drosselspalt aus, welcher das durch den Druckmediumanschluss in den Druckraum ein- oder ausströmende Druckmedium passieren muss. Auf diese Weise wird als technologischer Vorteil der Erfindung, mit dem einfachen Mittel eines vorgehaltenen Drosselspalts, eine Drosselung eines Druckmediumstroms zwischen dem Druckraum und dem Druckmediumanschluss bereitgestellt.In such a position of the hubabschnittsweise overlap of the pressure medium connection is formed by means of the piston according to the invention from a throttle gap, which must pass through the pressure medium inlet into the pressure chamber or outflowing pressure medium. In this way, as a technological advantage of the invention, with the simple means of a reserve throttle gap, a throttling of a pressure medium flow between the pressure chamber and the pressure medium connection is provided.
Mittels des Drosselspalts wird somit der Volumenstrom des Druckmediums in den oder aus dem Druckraum reguliert und so, als besonderer Vorteil, ausschließlich im Bereich der Überdeckung des Druckmediumanschlusses durch den Kolben und damit begrenzt auf einen definierten Hubabschnitt, eine Dämpfung der Kolbeneinheit in dem Plungerzylinder bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es mit einfachen Mitteln, den Hub für einen ersten Hubabschnitt ungedämpft, für einen sich anschließenden zweiten Hubabschnitt gedämpft und für einen dritten sich hieran anschließenden Hubabschnitt wieder ungedämpft auszuführen.By means of the throttle gap thus the volume flow of the pressure medium in or out of the pressure chamber is regulated and provided as a particular advantage, only in the region of overlap of the pressure medium connection by the piston and thus limited to a defined stroke section, a damping of the piston unit in the plunger cylinder. The solution according to the invention makes it possible, with simple means, to damp the stroke for a first stroke section undamped, for a subsequent second stroke section, and to perform it again undamped for a third, subsequent lifting section.
Dabei erlaubt es die Erfindung, die Dämpfungscharakteristik eines erfindungsgemäßen Plungerzylinders in der Art anzupassen, dass der Druckmediumanschluss, in dessen Bereich die Dämpfung stattfindet, in der jeweiligen Position an dem Zylinderrohr angeordnet wird, in welcher die Dämpfung der Kolbeneinheit während des Hubs erwünscht ist.In this case, the invention makes it possible to adapt the damping characteristic of a plunger cylinder according to the invention in such a way that the pressure medium connection, in the region of the damping takes place in the respective position on the cylinder tube, in which the damping of the piston unit during the stroke is desired.
Es lassen sich somit als weiterer besonderer Vorteil mit geringem Bereitstellungsaufwand und geringen Kosten Plungerzylinder mit unterschiedlichen Dämpfungscharakteristiken für verschiedene Anwendungsfälle bereitstellen.It can thus be provided as a further particular advantage with low deployment effort and low cost plunger with different damping characteristics for different applications.
Darüber hinaus besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass an dem Zylinderrohr eines Plungerzylinders herstellungsseitig mehrere Druckmediumanschlüsse in unterschiedlichen Positionen vorgehalten werden, von denen bei einer kundenspezifischen Verwendung des Plungerzylinders nur jeweils der Druckmediumanschluss genutzt wird, in dessen Bereich die Dämpfung erwünscht ist. Die übrigen Druckmediumanschlüsse werden beispielsweise mittels eines Stopfens oder einer geeigneten Abdeckung druckdicht verschlossen.In addition, according to the invention there is the possibility that on the cylinder tube of a plunger cylinder several pressure medium connections are kept in different positions, of which in a customer-specific use of the plunger cylinder only each of the pressure medium connection is used, in the region of the damping is desired. The remaining pressure medium connections are sealed pressure-tight, for example by means of a plug or a suitable cover.
Auf diese Weise wird es besonders vorteilhaft ermöglicht, dass ein erfindungsgemäßer Plungerzylinder mit geringem technischen Aufwand an unterschiedliche Anwendungsfälle mit der jeweils gewünschten Dämpfungscharakteristik angepasst werden kann.In this way, it is particularly advantageously possible that a plunger cylinder according to the invention can be adapted to different applications with the respective desired damping characteristic with little technical effort.
Die Erfindung sieht vor, dass der Kolben des Plungerzylinders einen Kolbenumlaufkanal aufweist, welcher durch zwei axial beabstandete und umlaufend ausgebildete Begrenzungen gebildet wird.The invention provides that the piston of the plunger cylinder has a piston circulation channel, which is formed by two axially spaced and circumferentially formed boundaries.
Über den Druckmediumanschluss wird das Druckmedium, bei einem auffahrenden Hub der Kolbeneinheit und einer daraus resultierenden Überdeckung des Druckmediumanschlusses durch den Kolben im Bereich zwischen den beiden umlaufenden Begrenzungen in den Kolbenumlaufkanal eingeleitet sowie bei einem Einfahren des Kolbens über den Kolbenumlaufkanal in den Druckmediumanschluss ausgeleitet.About the pressure medium connection, the pressure medium is introduced at an ascending stroke of the piston unit and a consequent overlap of the pressure medium connection by the piston in the region between the two circumferential boundaries in the piston circulation channel and discharged when retracting the piston via the piston circulation channel in the pressure medium connection.
Aus dem Kolbenumlaufkanal entweicht das Druckmedium über die Begrenzungen, welche zu diesem Zweck einen angepassten Außendurchmesser gegenüber dem Innendurchmesser des Zylinderrohres aufweisen. Hierbei wird eine wirksame Dämpfungsstrecke der Kolbeneinheit durch den Abstand der Begrenzungen voneinander definiert.From the piston circulation passage, the pressure medium escapes via the boundaries, which for this purpose have an adapted outer diameter relative to the inner diameter of the cylinder tube. In this case, an effective damping distance of the piston unit is defined by the distance of the boundaries from each other.
Der Drosselspalt kann in diesem Zusammenhang durch die Begrenzungen verschiedenartig gebildet werden. Zum einen ist es beispielsweise möglich, den Außendurchmesser der Begrenzungen so zu wählen, dass sich zwischen diesen und dem Zylinderrohr ein definierter Spalt einstellt, welcher als Drosselspalt fungiert. Die Dämpfungsintensität wird in diesem Fall durch den, sich zwischen den Begrenzungen und dem Zylinderrohr einstellenden, Spalt bestimmt. The throttle gap can be formed in various ways by the limitations in this context. On the one hand, it is possible, for example, to choose the outer diameter of the boundaries so that a defined gap is established between them and the cylinder tube, which acts as a throttle gap. The attenuation intensity is determined in this case by the, between the boundaries and the cylinder tube adjusting gap.
Zum anderen kann der Außendurchmesser der Begrenzungen so gewählt werden, dass die Begrenzungen an dem Zylinderrohr anliegen. In diesem Fall kann beispielsweise in den Begrenzungen ein Radialspalt vorgesehen sein, welcher als Drosselspalt fungiert.On the other hand, the outer diameter of the boundaries can be chosen so that the boundaries rest against the cylinder tube. In this case, for example, be provided in the boundaries of a radial gap, which acts as a throttle gap.
Die Begrenzungen erfüllen vorteilhafterweise eine Doppelfunktion in der Weise, dass sie zum Ersten raumbildend für den Kolbenumlaufkanal sind und zum Zweiten, dass sie den Fluidstrom mittels Drosselspalt begrenzen.The limitations advantageously fulfill a dual function in that they are the first space forming for the piston circulation channel and second, that they limit the fluid flow by means of throttle gap.
In jedem Fall der Bereitstellung des Drosselspalts ermöglicht die hier aufgezeigte Variante besonders vorteilhaft, dass die axial beabstandeten Begrenzungen entweder identisch ausgebildet sind und so der Drosselspalt durch beide Begrenzungen bereitgestellt wird oder dass die Begrenzungen unterschiedlich ausgebildet sind und so beispielsweise der Drosselspalt nur zwischen einer Begrenzung und dem Zylinderrohr ausgebildet wird. In beiden Fällen wird im Bereich der Überdeckung des Druckmediumanschlusses durch den Kolben eine Dämpfung der Kolbeneinheit sowohl bei einem Ein- als auch bei einem Ausfahren bewirkt.In any case, the provision of the throttle gap allows the variant shown here particularly advantageous that the axially spaced boundaries are either identical and so the throttle gap is provided by both limitations or that the boundaries are different and so, for example, the throttle gap only between a limit and the cylinder tube is formed. In both cases, in the region of the overlap of the pressure medium connection by the piston damping of the piston unit is effected both at an entry and during an extension.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung wird mindestens eine der, den Fluidstrom drosselnden, Begrenzungen des Kolbenumlaufkanals durch einen Kolbenring gebildet.In a further advantageous embodiment, at least one of the fluid flow throttling boundaries of the piston circulation channel is formed by a piston ring.
Der besondere Vorteil des Kolbenrings begründet sich dabei insbesondere in den geringen Beschaffungskosten und in dessen Vorliegen als separates Bauteil, wodurch es ermöglicht wird, dass der Kolbenring, bei Erreichen einer festgelegten Verschleißgrenze oder bei Beschädigung, ausgetauscht werden kann.The particular advantage of the piston ring is due in particular to the low procurement costs and its presence as a separate component, which makes it possible for the piston ring to be replaced when a defined wear limit or damage is reached.
Zudem kann in diesem Zusammenhang auf handelsübliche Kolbenringe zurückgegriffen werden, sodass unterschiedlichste Auswahlmöglichkeiten geeigneter Kolbenringdurchmesser bestehen. Hierdurch ist eine besonders unkomplizierte und kostengünstige Bereitstellung der mindestens einen Begrenzung des Kolbenumlaufkanals gegeben.In addition, can be used in this context on commercial piston rings, so that there are different choices of suitable piston ring diameter. This provides a particularly uncomplicated and cost-effective provision of the at least one boundary of the piston recirculation channel.
Ferner kann als besonderer Vorteil durch eine zielgerichtete Dimensionierung des Radialspalts die Dämpfungsintensität mit geringstem Aufwand nahezu beliebig eingestellt werden. Es ist zudem möglich, lediglich durch den Austausch eines Kolbenrings gegen einen Kolbenring mit einem anderen Außendurchmesser das Spaltmaß zu dem Zylinderinnendurchmesser und damit die Dämpfungsintensität zu verändern.Further, as a particular advantage by a targeted dimensioning of the radial gap, the damping intensity can be set almost arbitrarily with the least effort. It is also possible to change the gap to the cylinder inner diameter and thus the damping intensity only by replacing a piston ring against a piston ring with a different outer diameter.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Kolben einen Radialspalt, nachfolgend auch als Kolbenringspalt bezeichnet, auf.In a particularly advantageous development of the invention, the piston has a radial gap, also referred to below as a piston ring gap.
Dieser Radialspalt des Kolbenrings bildet in diesem Zusammenhang den wirksamen Drosselspalt des Plungerzylinders.This radial gap of the piston ring forms in this context the effective throttle gap of the plunger cylinder.
Der besondere technologische Vorteil der hier aufgeführten Weiterbildung liegt insbesondere darin, dass durch die Wahl der Breite des Kolbenringspaltes auf einfache Art und Weise die Dämpfungsintensität des erfindungsgemäßen Plungerzylinders angepasst werden kann. Es ist dabei möglich, lediglich durch den Austausch eines Kolbenrings gegen einen Kolbenring mit einem anderen Spaltmaß des Radialspalts die Dämpfungsintensität zu verändern.The particular technological advantage of the training listed here is in particular that the damping intensity of the plunger cylinder according to the invention can be adjusted by the choice of the width of the piston ring gap in a simple manner. It is possible to change the damping intensity only by replacing a piston ring against a piston ring with a different gap of the radial gap.
Zudem kann ein solcher Kolbenring, aufgrund des Radialspaltes, als zusätzlicher Vorteil besonders einfach montiert und demontiert werden.In addition, such a piston ring, due to the radial gap, are particularly easy to assemble and disassemble as an additional advantage.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Kolben eine Ringnut auf, von welcher der Kolbenring aufgenommen wird. Dies ermöglicht eine einfache und zuverlässige Lagefestlegung der Kolbenringe in ihrer Funktion als Begrenzung, sodass die Festlegung des Dämpfungsabschnitts auch für einen kürzeren Abschnitt erfolgen kann, als es der Gesamtlänge des Kolbens entsprechen würde. Fertigungstechnologisch kann also die Dämpfungscharakteristik genau eingestellt werden, ohne dass die Abmessungen des Kolbens, eine ausreichende Länge vorausgesetzt, geändert werden müssen.In a further advantageous embodiment, the piston has an annular groove from which the piston ring is received. This allows a simple and reliable positional determination of the piston rings in their function as a limit, so that the determination of the damping portion can also be done for a shorter section than would correspond to the total length of the piston. Manufacturing technology, therefore, the damping characteristics can be accurately adjusted without the dimensions of the piston, assuming a sufficient length, must be changed.
Eine weitere vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Plungerzylinders ermöglicht eine Dämpfung ausschließlich bei einem Einfahren, während ein Ausfahren ungedämpft durchführbar ist. Die Weiterbildung sieht dazu vor, dass die Kolbeneinheit einen Überströmkanal aufweist, durch welchen der Kolbenumlaufkanal und der Druckraum druckverbindbar sind und durch welchen das Druckmedium bei einer entsprechenden Hubbewegung der Kolbeneinheit aus dem Kolbenumlaufkanal in den Druckraum, beziehungsweise umgekehrt, strömen kann.A further advantageous variant of the plunger cylinder according to the invention allows a damping exclusively in a retraction, while an undamped extension is feasible. The development provides that the piston unit has an overflow channel through which the piston circulation channel and the pressure chamber can be pressure-connected and through which the pressure medium can flow from the piston circulation channel into the pressure chamber, or vice versa, during a corresponding stroke movement of the piston unit.
Hierbei weist der Überströmkanal einen, dem Kolbenumlaufkanal zugeordneten Anschluss und einen, dem Druckraum zugeordneten Anschluss auf, wobei in diesem Zusammenhang als Anschluss die Ein-, beziehungsweise Ausströmbereiche des Überströmkanals bezeichnet werden. In this case, the overflow channel has a connection assigned to the piston circulation channel and a connection assigned to the pressure chamber, in which connection the inlet or outflow regions of the overflow channel are referred to as connection.
Der dem Kolbenumlaufkanal zugeordnete Anschluss des Überströmkanals ist vorliegend im Bereich der, den Kolbenring aufnehmenden, Ringnut angeordnet. Die Ringnut ist in diesem Fall breiter ausgebildet als der Kolbenring, sodass der Kolbenring in der Ringnut axial verschieblich ist.The connection of the overflow channel assigned to the piston circulation channel is presently arranged in the region of the annular groove receiving the piston ring. The annular groove is formed wider than the piston ring in this case, so that the piston ring is axially displaceable in the annular groove.
Eine erfindungsgemäße axiale Verschiebung des Kolbenrings wird vorliegend, bei einer Überdeckung des Druckmediumanschlusses durch den Kolben, durch das ein- oder ausströmende Druckmedium und der, sich dadurch zwischen dem Kolbenumlaufkanal und dem angrenzenden Druckraum einstellenden, Druckdifferenz bewirkt. Bei einem Einfahren wird der Kolbenring also axial in eine dem Kolbenumlaufkanal zugewandte Position, und somit in Richtung einer dem Kolbenumlaufkanal zugewandten Wandung der Ringnut, und umgekehrt bei einem Ausfahren in eine dem Kolbenumlaufkanal abgewandte Position, und somit in Richtung einer dem Kolbenumlaufkanal abgewandten Wandung der Ringnut verschoben.An inventive axial displacement of the piston ring is present, with an overlap of the pressure medium connection by the piston, caused by the incoming or outflowing pressure medium and, thereby adjusting between the piston circulation channel and the adjacent pressure chamber, pressure difference. Upon retraction, the piston ring is thus axially in a piston recirculation passage facing position, and thus in the direction of the piston recirculation passage facing wall of the annular groove, and vice versa upon extension into a piston recirculation passage facing away from the position, and thus in the direction of a piston recirculation channel facing away from the wall groove postponed.
Der Kolbenring ist in der vorliegenden Variante erfindungsgemäß so ausgebildet, dass dieser, in einer dem Kolbenumlaufkanal zugewandten Position, den Überströmkanal versperrt und in einer, dem Kolbenumlaufkanal abgewandten Position, den Überströmkanal freigibt.According to the present variant, the piston ring is designed in such a way that, in a position facing the piston circulation channel, it obstructs the overflow channel and releases the overflow channel in a position averted from the piston circulation channel.
Auf diesem Weg wird es auf besonders einfache Art und Weise bewirkt, dass die Kolbeneinheit des Plungerzylinders nur bei einem Einfahren gedämpft wird. Die Dämpfung erfolgt hierbei dadurch, dass bei dem Einfahren der Kolbeneinheit in dem Kolbenraum, durch die Druckbeaufschlagung des darin enthaltenen Druckmediums, ein Überdruck entsteht, welcher den Kolbenring an die, dem Kolbenumlaufkanal zugewandte, Wandung der Ringnut presst, sodass in diesem Bereich der Überströmkanal durch den Kolbenring vollständig versperrt wird.In this way it is effected in a particularly simple manner that the piston unit of the plunger cylinder is damped only at a retraction. The damping takes place here by the fact that during the retraction of the piston unit in the piston chamber, by the pressurization of the pressure medium contained therein, an overpressure arises, which presses the piston ring to the, the piston circulation channel facing wall of the annular groove, so in this area of the overflow the piston ring is completely blocked.
In dem Zeitraum der Überdeckung des Druckmediumanschlusses durch den Kolben kann das Druckmedium somit nur durch den Kolbenringspalt in den Kolbenumlaufkanal und aus diesem in den Druckmediumanschluss strömen, sodass der Druckmediumstrom begrenzt wird und die Dämpfung der Kolbeneinheit erfolgt.In the period of overlap of the pressure medium connection by the piston, the pressure medium can thus flow only through the piston ring gap in the piston circulation channel and from this into the pressure medium connection, so that the pressure medium flow is limited and the damping of the piston unit.
Bei einem Ausfahren der Kolbeneinheit erfolgt in der vorliegenden Variante keine Dämpfung, da bei einer Überdeckung des Druckmediumanschlusses durch den Kolben das Druckmedium in den Kolbenumlaufkanal gelangt und dort einen Überdruck erzeugt, durch welchen der Kolbenring in der Ringnut axial verschoben und gegen die, dem Kolbenumlaufkanal abgewandte, Wandung der Ringnut gepresst wird. Durch die axiale Verschiebung des Kolbenrings wird der Überströmkanal freigegeben, sodass das Druckmedium sowohl über den Kolbenringspalt, als auch über den Überströmkanal von dem Kolbenumlaufkanal in den Druckraum strömen kann.When the piston unit is extended, no damping takes place in the present variant, since with an overlap of the pressure medium connection by the piston, the pressure medium enters the piston circulation channel and generates an overpressure there by which the piston ring axially displaces in the annular groove and faces away from the piston circulation channel , Wall of the annular groove is pressed. Due to the axial displacement of the piston ring of the overflow is released, so that the pressure medium can flow both through the piston ring gap, as well as the overflow from the piston circulation passage in the pressure chamber.
Der Überströmkanal ist hierbei vorzugsweise so dimensioniert, dass über diesen eine ausreichend große Menge des Druckmediums abgeführt werden kann, sodass bei einem Ausfahren die Kolbeneinheit keine oder lediglich eine vernachlässigbar geringe Dämpfung erfährt.The overflow channel is in this case preferably dimensioned so that a sufficiently large amount of the pressure medium can be removed via this, so that upon extension the piston unit experiences no or only a negligible attenuation.
Durch die hier beschriebene Variante der Erfindung kann als besonderer technologischer Vorteil des Plungerzylinders eine selektive Dämpfung der Kolbeneinheit während des Einfahrens bereitgestellt werden, wohingegen das Ausfahren der Kolbeneinheit, zumindest weitestgehend, dämpfungsfrei erfolgt.By the variant of the invention described here can be provided as a special technological advantage of the plunger cylinder, a selective damping of the piston unit during retraction, whereas the extension of the piston unit, at least as far as possible, takes place without damping.
In einer alternativen Weiterbildung ermöglicht die Lösung eine Dämpfung ausschließlich bei einem Ausfahren, während ein Einfahren ungedämpft durchführbar ist.In an alternative development, the solution allows attenuation exclusively in an extension, while a retraction is undamped feasible.
Dazu weist die Kolbeneinheit ebenfalls einen Überströmkanal auf, durch welchen der Kolbenumlaufkanal und der Druckraum druckverbindbar sind.For this purpose, the piston unit also has an overflow channel through which the piston circulation channel and the pressure chamber can be pressure-connected.
In diesem Fall ist ein, dem Druckraum zugeordneter, Anschluss des Überströmkanals im Bereich der Ringnut des Kolbens angeordnet, wobei die Ringnut breiter ausgebildet ist als der Kolbenring, sodass dieser in der Ringnut axial verschieblich ist.In this case, one, the pressure chamber associated, arranged connection of the overflow in the region of the annular groove of the piston, wherein the annular groove is wider than the piston ring, so that it is axially displaceable in the annular groove.
Im Gegensatz zu der Variante gemäß Anspruch 6, ist der Kolbenring in Verbindung mit der Kolbenringnut in der vorliegenden Variante so ausgebildet, dass dieser in einer, dem Kolbenumlaufkanal zugewandten, Position den Überströmkanal freigibt und in einer, dem Kolbenumlaufkanal abgewandten, Position den Überströmkanal versperrt.In contrast to the variant according to
Auf diese Weise erfolgt eine Dämpfung der Kolbeneinheit bei deren Ausfahren, da bei einer Überdeckung des Druckmediumanschlusses durch den Kolben der Kolbenring aufgrund des, durch das einströmende Druckmedium erzeugten, Überdrucks gegen, die dem Kolbenumlaufkanal abgewandte, Wandung der Ringnut gepresst wird und so der Überströmkanal durch den Kolbenring versperrt wird. Das Druckmedium kann somit bei einem Ausfahren der Kolbeneinheit innerhalb der wirksamen Dämpfungsstrecke nur durch den Kolbenringspalt aus dem Kolbenumlaufkanal entweichen, sodass der Druckmediumstrom gedrosselt und so die Dämpfung der Kolbeneinheit bereitgestellt wird.In this way, there is an attenuation of the piston unit during its extension, as at an overlap of the pressure medium connection by the piston of the piston ring due to the, generated by the incoming pressure medium, overpressure against which the piston recirculation channel facing away, wall of the annular groove is pressed and so the overflow through the piston ring is blocked. The pressure medium can thus during an extension of the piston unit within the effective damping distance only through the piston ring gap of the Recirculating the piston circulation channel, so that the pressure medium flow throttled and thus the damping of the piston unit is provided.
Bei einem Einfahren der Kolbeneinheit erfolgt in der hier aufgezeigten Variante keine Dämpfung, da in diesem Fall der Kolbenring aufgrund des im Druckraum gegenüber dem Kolbenumlaufkanal anliegenden Überdrucks gegen die, dem Kolbenumlaufkanal zugewandte, Wandung der Ringnut gepresst und somit der Überströmkanal freigegeben wird. Das Druckmedium kann somit sowohl über den Kolbenringspalt als auch über den Überströmkanal von dem Druckraum in den Kolbenumlaufkanal und von diesem in den Druckmediumanschluss strömen.When retracting the piston unit takes place in the variant shown here no damping, as pressed in this case, the piston ring due to the voltage applied to the piston recirculation channel overpressure against the, the piston recirculation channel facing, wall of the annular groove and thus the overflow is released. The pressure medium can thus flow both via the piston ring gap and via the overflow channel from the pressure chamber into the piston circulation channel and from this into the pressure medium connection.
Auch in der vorliegenden Variante ist der Überströmkanal idealerweise so ausgebildet, dass eine ausreichend große Menge des Druckmediums über den Überströmkanal abgeführt werden kann, sodass bei einem Einfahren der Kolbeneinheit keine oder lediglich eine vernachlässigbar geringe Dämpfung erfolgt.Also in the present variant, the overflow is ideally designed so that a sufficiently large amount of the pressure medium can be removed via the overflow, so that when a retraction of the piston unit no or only a negligible attenuation occurs.
Als besonderer technologischer Vorteil kann auf diese Weise eine selektive Dämpfung der Kolbeneinheit bei deren Ausfahren bereitgestellt werden, wohingegen das Einfahren der Kolbeneinheit, zumindest weitestgehend, dämpfungsfrei erfolgt.As a special technological advantage can be provided in this way, a selective damping of the piston unit during its extension, whereas the retraction of the piston unit, at least as far as possible, takes place without damping.
Die Erfindung wird in Ausführungsbeispielen anhand vonThe invention will be described in embodiments with reference to
näher erläutert.
explained in more detail.
Der Plungerzylinder weist ein Zylinderrohr
Der Plungerzylinder weist weiterhin eine Kolbeneinheit
Die Kolbeneinheit
Der Kolben
Die Kolbeneinheit
Der erfindungsgemäße Plungerzylinder zeichnet sich dadurch aus, dass der Druckmediumanschluss
Der Außendurchmesser der Begrenzungen
Dieser Drosselspalt
Hierbei weist der Kolben
Die Begrenzungen
Wie in
Alternativ ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass die Außendurchmesser der Begrenzungen
Der Drosselspalt
In dem Ausführungsbeispiel gemäß
Bei dem Ausfahren der Kolbeneinheit
Durch die Drosselung des Druckmediumstroms wird als besonderer technologischer Vorteil des Plungerzylinders eine Dämpfung der Kolbeneinheit
Die Dämpfungscharakteristik eines erfindungsgemäßen Plungerzylinders gemäß
In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß beispielsweise möglich, einen Plungerzylinder mit mehreren Anschlussmöglichkeiten für den Druckmediumanschluss
Die übrigen Anschlussmöglichkeiten (nicht dargestellt) werden beispielsweise mittels Stopfen verschlossen.The remaining connection options (not shown) are closed, for example by means of plugs.
Der erfindungsgemäße Plungerzylinder ermöglicht somit auf besonders einfache und gleichzeitig kostengünstige Art und Weise die Bereitstellung einer selektiven Dämpfung im Bereich zwischen den Endlagen der Kolbeneinheit
Das hier gezeigte Ausführungsbeispiel des Plungerzylinders hat unter anderem den technologischen Vorteil, dass unabhängig von den Abmessungen des Kolbens
Die Länge der Dämpfungsstrecke wird durch den axialen Abstand der Begrenzungen
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Plungerzylinders mit den Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 ist in den
Die
Wie
Die Kolbenringe
Folglich wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Drosselspalt
Der besondere Vorteil des hier gezeigten Ausführungsbeispiels liegt insbesondere darin, dass zum einen die Dämpfungscharakteristik des Plungerzylinders durch die Wahl einer geeigneten Breite der Radialspalte
Wie zusätzlich in
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Plungerzylinders mit den Merkmalen des Anspruchs 6 ist in den
Der Übersichtlichkeit halber ist in den
Wie in
Zusätzlich ist vorliegend die, den kolbenraumseitigen Kolbenring
Eine axiale Verschiebung des Kolbenrings
Wie in
Der Überströmkanal
Auf diese Weise wird es erreicht, dass das Druckmedium bei einem Einfahrvorgang der Kolbeneinheit
Somit erfolgt bei einem Einfahren der Kolbeneinheit
Im Gegensatz hierzu wird, wie in
Der Überströmkanal
Die Freigabe des Überströmkanals
Durch den Überströmkanal
Die hier gezeigte Ausführungsform bietet somit den besonderen Vorteil, dass der Plungerzylinder eine selektive Dämpfung der Kolbeneinheit
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Plungerzylinders ist in den
Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß
Im Gegensatz dazu wird, wie in
Der erfindungsgemäße Plungerzylinder ermöglicht somit als besonderen technologischen Vorteil, in Abhängigkeit der Ausbildung des Überströmkanals
Wie bereits zu den
Die
Die Bohrungen sind dabei vorliegend so ausgebildet, dass diese zumindest abschnittsweise in die Ringnut
Der Eingriffsbereich der Bohrungen in die Ringnut
In dem Ausführungsbeispiel gemäß den
Dabei ist es erfindungsgemäß unerheblich, ob der Überströmkanal
Abschließend zeigt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Zylinderrohrcylinder tube
- 22
- BodenverschlussteilBottom seal section
- 33
- FührungsverschlussteilGuide closure part
- 44
- DruckmediumanschlussPressure medium connection
- 55
- Druckraumpressure chamber
- 66
- Kolbeneinheitpiston unit
- 77
- Kolbenpiston
- 88th
- Kolbenstangepiston rod
- 99
- erster Arbeitsraumfirst working space
- 1010
- zweiter Arbeitsraumsecond workspace
- 1111
- Verbindungskanalconnecting channel
- 1212
- Drosselspaltthrottle gap
- 1313
- KolbenumlaufkanalKolb circulation channel
- 1414
- Begrenzunglimit
- 1515
- Kolbenringpiston ring
- 1616
- Ringnutring groove
- 1717
- Radialspaltradial gap
- 1818
- Überströmkanaloverflow
- 1919
- Überströmkanalanschluss kolbenumlaufkanalseitigOverflow channel connection piston circulation channel side
- 2020
- Überströmkanalanschluss druckraumseitigOverflow channel connection on the pressure chamber side
- 2121
- Dichtelementsealing element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- EP 0616882 B1 [0008] EP 0616882 B1 [0008]
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |