DE2325882B2 - Device for end position braking in pneumatic working cylinders - Google Patents
Device for end position braking in pneumatic working cylindersInfo
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- DE2325882B2 DE2325882B2 DE19732325882 DE2325882A DE2325882B2 DE 2325882 B2 DE2325882 B2 DE 2325882B2 DE 19732325882 DE19732325882 DE 19732325882 DE 2325882 A DE2325882 A DE 2325882A DE 2325882 B2 DE2325882 B2 DE 2325882B2
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- F15B15/22—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Endlagenbremsung in pneumatischen Arbeitszylindern mit Scheibenkolben, bei der der Kolben mit einem zylindrischen Ansatz versehen ist, der die gleiche Form wie eine Bohrung im Zylinderdeckel hat, und die Bohrung im Zylinderdeckel direkt und der nach dem Beginn des Bremsvorganges gegenüber der Bohrung im Zylinderdeckel abgeschlossene Zylinderraum über ein einstellbares Druckbegrenzungsventil mit dem Entlüftungsanschluß verbunden sind.The invention relates to a device for end position braking in pneumatic working cylinders Disc piston, in which the piston is provided with a cylindrical extension that is the same shape like a hole in the cylinder cover, and the hole in the cylinder cover directly and the one after Beginning of the braking process opposite the bore in the cylinder cover closed cylinder space via a adjustable pressure relief valve are connected to the vent port.
Eine derartige Einrichtung zur Endlagenbremsung ist aus der DE-AS 12 06 561 bekannt, mit der bei der Verwendung sowohl von Druckluft als auch von Flüssigkeiten als Druckübertragungsmittel die sonst zu Beginn des Bremsvorganges infolge einer schnellen Druckerhöhung in dem abgeschlossenen Zylinderraum auftretende kurzzeitige Druckspitze und ein dadurch verursachter Rückprall des Kolbens während der Hubbewegung vermieden werden. Sie weist jedoch den Mangel auf, daß sich damit insbesondere in Arbeitszylindern mit großer Hubgeschwindigkeit und/oder großer bewegter Masse ein Rückprall aus der Endlage heraus nicht verhindern läßtSuch a device for end position braking is known from DE-AS 12 06 561, with the Use of both compressed air and liquids as a pressure transmission medium that would otherwise be too Beginning of the braking process as a result of a rapid increase in pressure in the closed cylinder space Occurring short-term pressure peak and a rebound of the piston caused by it during the Stroke movement can be avoided. However, it has the disadvantage that it is particularly in working cylinders a rebound from the end position with high lifting speed and / or large moving mass can not be prevented
Ferner ist eine Einrichtung zur Endlagenbremsung in hydraulischen und pneumatischen Arbeitszylindern mit Scheibenkolben aus der DE-OS 20 54 750 bekannt, bei der das abströmende Fluid durch mehrere Drosselstellen geleitet wird, um eine Verminderung der Hubgeschwindigkeit zu bewirken. Bei dieser Einrichtung kannFurthermore, a device for end position braking is included in hydraulic and pneumatic working cylinders Disc piston known from DE-OS 20 54 750, in which the outflowing fluid through several throttle points is directed to cause a reduction in the lifting speed. With this facility can
ιυ zwar kein Rückprall aus der Endlage heraus eintreten; sie hat aber den Nachteil, daß während der Bremsung über die Drosselöffnungen ständig Fluid entweicht und sich infolgedessen der Bremsdruck langsamer aufbaut, so daß die erforderliche Bremsenergie erst nach einem längeren Bremsweg vorhanden ist. Außerdem ist die Bremswirkung nur sowohl bei einer bestimmten Hubgeschwindigkeit als auch bei einer bestimmten bewegten Masse optimal, da die Größe des Gesamtdrosselquerschnittes nicht einstellbar ist.ιυ do not rebound out of the end position; but it has the disadvantage that fluid continuously escapes and during braking via the throttle openings As a result, the brake pressure builds up more slowly, so that the required braking energy only after a longer braking distance is available. In addition, the braking effect is only at a certain level Lifting speed as well as with a certain moving mass optimal, since the size of the total throttle cross-section is not adjustable.
Weiterhin ist eine Einrichtung zur Beeinflussung der Hubgeschwindigkeit eines einfachwirkenden hydraulischen Arbeitszylinders mit Scheibenkolben aus der US-PS 25 98 446 bekannt, bei der der Druckstrom durch einen veränderlichen Durchflußquerschnitt, der von mitFurthermore, a device for influencing the Lifting speed of a single-acting hydraulic working cylinder with disc piston from the US-PS 25 98 446 known in which the pressure flow through a variable flow cross-section of the with
2-3 einer Bohrung im Zylinderdeckel zusammenwirkenden konischen und zylindrischen Absätzen an einem Ansatz des Kolbens gebildet ist, dem Zylinderraum zu- und abgeführt wird. Eine solche Einrichtung ermöglicht es, während der Hubbewegung die Hubgeschwindigkeit zu2-3 of a hole in the cylinder cover interact conical and cylindrical shoulders is formed on an approach of the piston, the cylinder space and is discharged. Such a device makes it possible to increase the lifting speed during the lifting movement
jo verändern; damit kann aber nicht der Kolben in der Endlage gebremst werden.change jo; however, this does not allow the piston in the End position are braked.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vollkommen rückprallfreie Einrichtung zur Endlagenbremsung in pneumatischen Arbeitszylindern zu schaffen, bei der kurz vor der Endlage der abgeschlossene Zylinderraum über weitere technische Mitte! neben dem einstellbaren Druckbegrenzungsventil entlüftet wird.The invention is based on the object of a completely rebound-free device for end position braking to create in pneumatic working cylinders, in which the completed shortly before the end position Cylinder space over further technical center! next to the adjustable pressure relief valve.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Zylinderdeckel ein mittels des Kolbens oder der Kolbenstange zu betätigendes Öffnungsventil angeordnet ist, durch dessen Betätigung eine Verbindung des Zylinderraumes mit dem Entlüftungsanschluß herstellbar ist. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind das Druckbegrenzungsventil und das öffnungsventil zu einem Ventil vereinigt.This object is achieved in that in the cylinder cover a means of the piston or the Piston rod to be actuated opening valve is arranged, by actuating a connection of the Cylinder space can be produced with the vent connection. According to a further embodiment of the invention the pressure relief valve and the opening valve are combined into one valve.
Bei einer Einrichtung mit einer Dichtung zwischen zylindrischem Ansatz und der Bohrung im Zylinderdekkel wird die Aufgabe erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß entweder die Bohrung im Zylinderdeckel auf der dem Zylinderraum abgewandten Seite über einen vorzugsweise konischen Absatz auf einen größeren Durchmesser oder der Ansatz des Kolbens am Kolben über einen vorzugsweise konischen Absatz auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt sind und daß kurz vor der Endlage eine Verbindung des Zylinderraumes mit dem Entlüftungsanschluß dadurch herstellbar ist, daß die dazwischen angeordnete Dichtung in den Bereich des Absatzes gelangt.In the case of a device with a seal between the cylindrical extension and the bore in the cylinder cover the object is also achieved according to the invention in that either the bore in the cylinder cover opens the side facing away from the cylinder space via a preferably conical shoulder to a larger one Diameter or the approach of the piston on the piston via a preferably conical shoulder on a smaller diameter are offset and that shortly before the end position a connection of the cylinder space with the vent connection can be produced in that the seal arranged between them is in the area of the paragraph.
Je zwei Ausführungsbeispiele der erfinderischenTwo embodiments each of the inventive
bo Lösungen werden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen diebo solutions are described in more detail using the drawing. It show the
F i g. 1 und 2 Axialschnitte von Ausführungsformen der ersten erfinderischen Lösung, dieF i g. 1 and 2 are axial sections of embodiments of the first inventive solution, which
Fig.3 und 4 Axialschnitte von Ausführungsformen3 and 4 axial sections of embodiments
hi der zweiten erfinderischen Lösung.hi the second inventive solution.
Ein Zylinderrohr 1, das in bekannter Weise durch vier nicht dargestellte Zugstangen mit zwei Zylinderdeckeln 2 axial verspannt wird, sowie ein Kolben 3 und eineA cylinder tube 1, which in a known manner by four tie rods, not shown, with two cylinder covers 2 is clamped axially, as well as a piston 3 and a
Kolbenstange 4 bilden die üblichen Grundbauteile eines pneumatischen Arbeitszylinders (Fig. 1). Ein Ansatz 5 des Kolbens 3 dient zusammen mit einer Bohrung 6 im Zylinderdeckel 2, die mit dem Entlüftungsanschluß 7 verbunden ist, der Erzielung einer Bremswirkung in der Nähe der Endlage. In dem Zylinderdeckel 2 ist ein Druckbegrenzungsventil 8 angeordnet, das mittels einer Einstellschraube 9 einstellbar ist. Solange sich das Druckbegrenzungsventil 8 im geöffneten Zustand befindet, steht der Zylinderraum 10 über Kanäle 11 und 12 mit dem Entlüftungsanschluß 7 in Verbindung. Durch die Betätigung eines ebenfalls im Zylinderdeckel 2 eingesetzten Öffnungsventils 13, dessen Betätigungselement 14 in den Zylinderraum 10 ragt, wird über einen Kanal 15 eine parallele Verbindung des Zylinderraumes 10 mit dem Entlüftungsanschluß 7 hergestellt.Piston rod 4 form the usual basic components of a pneumatic working cylinder (Fig. 1). One approach 5 of the piston 3 is used together with a bore 6 in the cylinder cover 2, which is connected to the vent connection 7 is connected, the achievement of a braking effect in the vicinity of the end position. In the cylinder cover 2 is a Pressure relief valve 8 is arranged, which is adjustable by means of an adjusting screw 9. As long as that Pressure relief valve 8 is in the open state, the cylinder chamber 10 is via channels 11 and 12 with the vent port 7 in connection. By actuating a also in the cylinder cover 2 used opening valve 13, the actuating element 14 protrudes into the cylinder chamber 10, is via a Channel 15 establishes a parallel connection between the cylinder space 10 and the ventilation connection 7.
Die erste erfindungsgemäße Einrichtung kann so ausgestaltet sein, daß das Druckbegrenzungsventil und das Öffnungsventil zu einem Ventil vereinigt sind (Fig. 2). Ein in den Zylinderraum 10 .agendes Betätigungselement 16, das funktionell mit dem Sperrelement des Druckbegrenzungsventils übereinstimmt, wird durch eine Druckfeder 17, deren Vorspannung mittels einer Einstellschraube 18 veränderbar ist, gegen einen Sitz 19 gepreßt, wodurch die Verbindung eines in die mit dem Entlüftungsanschluß 7 verbundene Bohrung 6 mündenden Kanals 20 mit dem Zylinderraum 10 abgesperrt ist.The first device according to the invention can be designed so that the pressure relief valve and the opening valve are combined into one valve (Fig. 2). One in the cylinder space 10 .agendes Actuating element 16, which is functionally the same as the blocking element of the pressure relief valve, is changed by a compression spring 17, the bias of which by means of an adjusting screw 18 is, pressed against a seat 19, whereby the connection of one in the with the vent port 7 connected bore 6 opening channel 20 with the cylinder space 10 is blocked.
Die Wirkungsweise der ersten erfindungsgemäßen Einrichtung zur Endlagenbremsung ist folgende:The mode of operation of the first device according to the invention for end position braking is as follows:
Sobald der Ansatz 5 des Kolbens 3 in die Bohrung 6 eintaucht, wird in dem Zylinderraum 10 Luft eingeschlossen und während der weiteren Hubbewegung verdichtet. Durch den dabei hervorgerufenen Anstieg des Druckes der eingeschlossenen Luft erfolgt auf bekannte Weise die Bremswirkung auf den Kolben 3. Das Öffnungsventil 13 wird so bemessen, daß sein Öffnungsdruck höher ist als der am Druckbegrenzungsventil 8 eingestellte Sollwert. Erreicht der Druck in dem abgeschlossenen Zylinderraum 10 den Grenzdruck des Druckbegrenzungsventils 8, kann Luft aus dem Zylinderraum 10 über die Kanäle 11 und 12 und das dann ansprechende Druckbegrenzungsventil 8 zum Entlüftungsanschluß 7 entweichen. Damit werden infolge einer weiteren Druckerhöhung in dem abgeschlossenen Zylinderraum 10 auftretende Druckspitzen, die einen Rückprall des Kolbens 3 während der Hubbewegung bewirken, vermieden. Kurz vor der Endlage wird das in den Zylinderraum 10 ragende Betätigungselement 14 des Öffnungsventils 13 durch den Kolben 3 axial verschoben und somit ermöglicht, daß die Luft aus dem Zylinderraum 10 auch noch über den Kanal 15 zum Entlüftungsanschluß 7 abströmen kann. Dadurch wird verhindert, daß die im Zylinderraum 10 verbliebene Restluft, die zur Erzielung der Bremswirkung in Arbeitszylindern mit relativ großer Hubgeschwindigkeit und/oder großer bewegter Masse einen höheren Druck als die Druckluftquelle aufweisen muß, bei ihrer Entspannung nach Beendigung des Hubes einen Rückprall des Kolbens 3 aus der Endlage heraus verursacht.As soon as the extension 5 of the piston 3 dips into the bore 6, air is trapped in the cylinder space 10 and compressed during the further stroke movement. Due to the resulting increase the pressure of the enclosed air, the braking effect on the piston 3 takes place in a known manner. The opening valve 13 is dimensioned so that its opening pressure is higher than that at the pressure relief valve 8 set target value. If the pressure in the closed cylinder chamber 10 reaches the limit pressure of the Pressure relief valve 8, can air from the cylinder chamber 10 via the channels 11 and 12 and then Appropriate pressure relief valve 8 to the vent port 7 escape. This will result in a further increase in pressure in the closed cylinder space 10 occurring pressure peaks that one Cause rebound of the piston 3 during the stroke movement, avoided. Shortly before the end position, this is done in the actuating element 14 of the opening valve 13 protruding through the cylinder chamber 10 through the piston 3 axially shifted and thus enables the air from the cylinder chamber 10 also via the channel 15 to Vent connection 7 can flow out. This prevents the remaining in the cylinder space 10 Residual air needed to achieve the braking effect in working cylinders with a relatively high stroke speed and / or a large moving mass must have a higher pressure than the compressed air source at its Relaxation after the end of the stroke a rebound of the piston 3 out of the end position caused.
Bei der zweiten Ausführungsform der ersten erfinderischen Lösung wird die Vorspannung der Druckfeder 17 des Ventils mittels der Einstellschraube 18 so eingestellt, daß sie dem zu begrenzenden Druck im Zylinderraum 10 entspricht. Das Betätigungselement 16 wird sowohl beim Erreichen des Grenzdruckes als auch turz vor der Endlage durch den Kolben 3 von seinem Sitz 19 abgehoben, wodurch die Verbindung des Zylinderraumes 10 mit dem Entlüftungsanschluß 7 über den Kanal 20 freigegeben wird und der beabsichtigte Druckabbau im Zylinderraum 10 während der Verschiebung des Betätigungselementes 16 durch den Kolben 3 erfolgt.In the second embodiment of the first inventive solution, the bias of the compression spring 17 of the valve adjusted by means of the adjusting screw 18 so that it corresponds to the pressure to be limited in the Cylinder space 10 corresponds. The actuating element 16 is both when the limit pressure is reached and is lifted from its seat 19 by the piston 3 before the end position, whereby the connection of the Cylinder space 10 is released with the vent port 7 via the channel 20 and the intended Pressure reduction in the cylinder space 10 during the displacement of the actuating element 16 by the piston 3 he follows.
Ausführungsbeispiele der zweiten erfinderischen Lösung sind in den F i g. 3 und 4 dargestellt.
Ein im Zylinderdeckel 2 angeordnetes öifnungsventilEmbodiments of the second inventive solution are shown in FIGS. 3 and 4 shown.
An opening valve arranged in the cylinder cover 2
ίο weisen beide Ausführungsformen nicht auf. Statt dessen ist bei der einen die Bohrung 6 im Zylinderdeckel 2 auf der dem Zylinderraum 10 abgewendeten Seite über einen konischen Absatz 21 auf einen größeren Durchmesser abgesetzt (F i g. 3). Die Lage des konisehen Absatzes 21 in der Bohrung 6 ist so gewählt, daß eine auf dem Ansatz 5 des Kolbens 3 befestigte Dichtung 22 bei der Hubbewegung kurz vor der Endlage in den Bereich des konischen Absatzes 21 gelangt und dadurch eine parallele Verbindung des Zylinderraumes 10 mit dem Entlüftungsanschluß 7 über die Bohrung 6 herstellbar ist. In der anderen Ausführungsform sind die Ansätze 5 des Kolbens 3 am Kolben 3 über je einen konischen Absatz 23 auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt, wogegen die Bohrung 6 nicht mit einem konischen Absatz versehen ist (F i g. 4). Je eine Dichtung 24 ist mit jeweils einer von zwei beiderseits des Kolbens 3 angebrachten Kegeldruckfedern 25 verbunden und gegen die Wirkung von deren Kraft auf den Absätzen 5 des Kolbens 3 axialίο do not have both embodiments. Instead of this is in the one the bore 6 in the cylinder cover 2 on the side facing away from the cylinder chamber 10 over a conical shoulder 21 is set down to a larger diameter (FIG. 3). The situation of the konisehen Paragraph 21 in the bore 6 is chosen so that one attached to the shoulder 5 of the piston 3 Seal 22 during the lifting movement shortly before the end position in the area of the conical shoulder 21 arrives and thereby a parallel connection of the cylinder space 10 with the vent port 7 over the bore 6 can be produced. In the other embodiment, the lugs 5 of the piston 3 are on Piston 3 is set down to a smaller diameter via a respective conical shoulder 23, whereas the bore 6 is not provided with a conical shoulder (Fig. 4). A seal 24 is each with one of two on both sides of the piston 3 attached conical compression springs 25 connected and against the action of whose force on the paragraphs 5 of the piston 3 axially
m verschiebbar angeordnet. Auch bei dieser Ausführungsform gelangt kurz vor dem Erreichen der Endlage eine Dichtung 24 in den Bereich eines konischen Absatzes 23, und es wird dadurch eine parallele Verbindung des Zylinderraumes 10 mit dem Entlüftungsanschluß 7 über die Bohrung 6 hergestellt. m arranged displaceably. In this embodiment, too, shortly before reaching the end position, a seal 24 reaches the area of a conical shoulder 23, and a parallel connection of the cylinder space 10 to the vent connection 7 via the bore 6 is thereby established.
Die Wirkungsweise dieser zweiten erfindungsgemäßen Einrichtung zur Endlagenbremsung ist folgende:The mode of operation of this second device according to the invention for end position braking is as follows:
Sobald der Ansatz 5 des Kolbens 3 in die Bohrung 6 eintaucht und die Dichtung 22 bzw. 24 den Entlüftungsanschluß 7 gegenüber dem Zylinderraum 10 abschließt, wird in dem Zylinderraum 10 Luft eingeschlossen und während der weiteren Hubbewegung verdichtet. Durch den dabei hervorgerufenen Anstieg des Druckes der eingeschlossenen Luft erfolgt auf bekannte Weise die Bremswirkung auf den Kolben 3. Erreicht der Druck in dem abgeschlossenen Zylinderraum 10 den Grenzdruck des Druckbegrenzungsventils 8, kann Luft aus dem Zylinderraum 10 über die Kanäle 11 und 12 und das dann ansprechende Druckbegrenzungsventil 8 zum Entlüftungsanschluß 7 entweichen. Damit werden infolge einer weiteren Druckerhöhung in dem abgeschlossenen Zylinderraum 10 auftretende Druckspitzen, die einen Rückprall des Kolbens 3 während der Hubbewegung bewirken, vermieden. Nachdem kurz vor der Endlage die Dichtung 22 bzw. 24 in den Bereich des konischen Absatzes 21 bzw. 23 gelangt ist, kann die Luft aus dem Zylinderraum 10 auch noch über den zwischen dem Absatz 21 und der Dichtung 22 bzw. zwischen dem Absatz 23 und der Dichtung 24 entstandenen RingspaltAs soon as the extension 5 of the piston 3 is immersed in the bore 6 and the seal 22 or 24 the vent connection 7 closes with respect to the cylinder space 10, air is trapped in the cylinder space 10 and compacted during the further stroke movement. Due to the resulting increase in the pressure of the trapped air, the braking effect on the piston 3 takes place in a known manner the closed cylinder chamber 10, the limit pressure of the pressure relief valve 8, air from the Cylinder chamber 10 via the channels 11 and 12 and the then responsive pressure relief valve 8 to Vent connection 7 escape. As a result of a further increase in pressure in the closed Cylinder chamber 10 occurring pressure peaks that a rebound of the piston 3 during the Cause lifting movement, avoided. After shortly before the end position the seal 22 or 24 in the area of the conical paragraph 21 or 23 is reached, the air from the cylinder chamber 10 can also be via the between the shoulder 21 and the seal 22 or between the shoulder 23 and the seal 24 resulting annular gap
bo zum Entlüftungsanschluß 7 abströmen. Dadurch wird verhindert, daß die im Zylinderraum 10 verbliebene Restluft, die zur Erzielung der Bremswirkung in Arbeitszylindern mit relativ großer Hubgeschwindigkeit und/oder großer bewegter Masse einen höherenbo flow off to the vent port 7. This will prevents the residual air remaining in the cylinder chamber 10, which in order to achieve the braking effect in Working cylinders with a relatively high stroke speed and / or a large moving mass have a higher
h) Druck als die Druckluftquelle aufweisen muß, bei ihrer Entspannung nach Beendigung des Hubes einen Rückprall des Kolbens 3 aus der Endlage heraus verursacht.h) must have pressure than the compressed air source at their Relaxation after the end of the stroke a rebound of the piston 3 out of the end position caused.
Hierzu 2 Blatt zeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (3)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE2325882C3 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3441005A1 (en) * | 1983-11-16 | 1985-05-30 | Wabco Westinghouse Gmbh, Wien | Pneumatic working cylinder with pneumatic end-position damping |
| EP0263215A1 (en) * | 1986-09-05 | 1988-04-13 | Ascolectric Limited | Rodless cylinder |
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| US6173938B1 (en) * | 1998-09-22 | 2001-01-16 | Applied Materials, Inc. | Two speed air cylinder for slit valve motion control |
-
1973
- 1973-05-22 DE DE19732325882 patent/DE2325882C3/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE2325882C3 (en) | 1979-01-11 |
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Legal Events
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