DE2629564A1

DE2629564A1 - Doppeltwirkender, pneumatischer arbeitszylinder mit verstellbarem hub

Info

Publication number: DE2629564A1
Application number: DE19762629564
Authority: DE
Inventors: Helmut Goettling
Original assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Current assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Priority date: 1976-07-01
Filing date: 1976-07-01
Publication date: 1978-01-12

Description

Doppeltwirkender, pneumatischer Arbeitszylinder mit
verstel:lbarem Hub Die Erfindung bezieht sich auf einen doppeltwirkenden, pneumatischen Arbeitszylinder mit über ein Steuerventil verstellbarem Hub des Kolbens, bei welchem nach Jedem Hub eine Halteposition in einer vorbeEtimmten Hublage vorgesehen ist.
Bei derartigen Arbeitszylindern ist es erforderlich, bestimmte Funktionen an Maschinen, Vorrichtungen und Steuerungseinrichtungen an Industrieanlagen insofern zu bewerkstelligen, als diese eine Hubverstellung erfordern, ohne daß zum Zwecke einer solchen Hubverstellung Festanschläge verwendet werden können.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erforderr.isse doppeltwirkende, pneumatische Arbeitszylinder mit verstellbarem Hub zu verwenden, bei welchen eine Halteposition des Kolbens in einer Jeweiligen Hublage dadurch erzielt wird, daß beide Seiten des Arbeitszylinders gleichzeitig mit Hauptluft beaufschlagt werden.
Eine solche Steuerung eines derartigen Arbeitszylinders hat jedoch den Nachteil, daß eine genaue Halteposition des Kolbens nicht vorzubestimmen ist, d.h., der Kolben läuft Jeweils in eine von der gewünschten Stellung bzw.
Halteposition abweichede, unbestimmbare Halteosition.
Bei einer Verwendung von einfachen Festanschldgen würden insbesondere bei größeren Vorrichtungen neben starker Geräuschbildung harte Schläge an den Steuerungseinrichtungen auftreten und darüber hinaus zu einer baldigen Zerstörung einzelner Bauteile führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit der Hubverstellung für doppeltwirkende Zylinder zu schaffen, bei welcher der Kolben in einer vorgegebenen Stellung fixiert wird, die keine Hubendlage ist. Die vorbestimmte und zu fixierende Stellung, bzw. Halteposition des Kolbens soll dabei genau einnehmbar und einhaltbar sein. Große bewegte Massen dürfen darüber hinaus nicht schlagartig in einer Halteposition abgebremst werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Hubverstellung mittels Anschlägen bzw. mittels eines Klemmstückes vorgesehen ist, die unmittelbar auf Stößelenden eines Umschaltventils in form eines 5/2 Wegeventils einwirken, wobei die Anschläge sowie das Klemmstück eine Bewegung syndwen zu dem Kolben bzw. der Kolbenstange ausführen und daß das Umschaltventil derart auf dem Zylinder angeordnet und mit letzterem jeweils entsprechend verbunden ist, daß eine entgegengesetzte Jeweilige Lageverschiebung zwischen dem Schaltelement des Umschaltventiles und dem Kolben bzw. der Kolbenstange gegeben ist.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Kolben stark gedämpft und schlagfrei anläuft, bzw. ohne hart anzuschlagen in die gewünschte Position läuft. Die eingenommene Position wird sehr genau eingehalten, auch wenn die Belastung wechselt oder z.B. eine Arbeitsleitung vom Umschaltventil zum Zylinder undicht wird. Eine Ausgewogenheit der Kräfte im Falle einer Anderung der-Belastung ist in letzterem Falle bis zur vollen Kolbenkraft gegeben. Ein sprungfreier Anlauf des Kolbens nach dem Umschalten der Hubrichtung wird dadurch ermöglicht, daß sich die Drücke im Zylinder während einer HRltephase niemals unkontrolliert verändern und jeweils mit äußerlich an der Kolbenstange angreifenden Kräften im Gleichgewicht stehen.
Die Erfindung erstreckt sich auf alle dargestellten, beschriebenen und beanspruchten Merkmale.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Ss zeigen iig. 1 eine Anordnung eines Zylinders mit einem Umschaltventil mit nur einem Stößel Fig. 2 eine Anorndung eines Zylinders mit einer Schaltstange mit zwei Anschlüssen und einem Umschaltventil mit zwei jeweils stirnseitig angeordneten Stößeln.
Einem Zylinder 1 ist ein Umschaltventil 4 zugeordnet.
Das Umschaltventil 4 besitzt eine pneumatische Umsteuerungseinrichtung 5 zwecks externer Bedienung.
Auf der Kolbenstange 3 ist ein Klemmstück 13 bzw. 13a angeordnet, welches einerseits direkt das Stößelende 8 hetätigt und zum anderen - gemäß Fig. 2 - mit einer Schaltstange 12 verbunden ist, auf welcher zwei längsverschiebliche anschläge 10 und 11 sitzen, die zwecks Betätig mg zweier stirnseitig an dem Umschaltventil 4 angeordneter Stößelenden 8 und 9 vorgesehen sind.
Das Umschaltventil 4 ist fest auf den Zylinder 1 aufmontiert und besteht aus einem überschneidungsfreien 5/2 Wegeventil, d.h., daß sämtliche Anschlüsse in einer Schaltstellung, hier in der Mittelstellung abgesperrt sind.
Der Kolben 2 wird von seiten der Hauptluftleitung 7 über Zuleitungen 14 und 15 mit Druckluft beaufschlagt.
Zwecks einer Entlüftung des jeweils nicht mit Druckluft beaufschlagten Zylinderraumes sind gedrosselt Entlüftungen 16 und 17 am Umschaltventil 4 vorgesehen.
Gegenüber der pneumatischen Umsteuerungseinrichtung 5 am Umschaltventil 4 ist eine Druckfeder 6 vorgesehen, welche das Umschaltventil in die Grundstellung drückt.
Eine Betätigung des Umschaltventils 4 geschieht mittels der Umsteuerungseinrichtung 5, wobei die Kraft der Druckfeder 6 von dem entsprechenden Steuerimpuls überwunden wird.
Darüber hinaus können die Stößel enden 8 und 9 am Umschaltventil 4 über die verstellbaren Anschläge 10 und 11 sowie über das Klemmstück 13 auch direkt betätigt werden und eine jeweilige Umschaltung des Umschaltventiles 4 bewirken.
In der Grundstellung des Umschaltventiles 4 gemäß Figuren 1 und 2 fährt die Kolbenstange 3 entweder in die Endlage (Fig1) oder mit Anschlag 11 gegen das Stößelende 9 aus und verharrt solange in ihrer ausgefahrenen Stellung, bis das Umschaltventil 4 mittels der pneumatischen Umsteuereinrichtung 5 derart umgeschaltet wird, daß eine entsprechende Druckbeaufschlagung des Kolbens 2 zu einem Einfahren der Kolbenstange 3 führt. Währenddessen ist es erforderlich, daß der Luftimpuls von Seiten der Umsteuerungseinricht.ung 5 fortwährend an dem Umschaltventil 4 ansteht.
Der Vorgang des Einfahrens der Kolbenstange 3 wird dadurch beendet, daß das Klemmstück 13 direkt oder der verstellbare Anschlag 10 auf der Schaltstange 12 gegen den Ventilstößel 8 stößt und das Umschaltventil 4 in Abschlußstellung, d.h. in Mittelstellung bringt, während der Steuerimpuls in der Umsteuerungseinrichtung 5 weiterhin wirksam ist.
Dies hat zur Folge, daß dem Zylinder 1 die weitere Antriebsenergie in Form der Hauptluft abgeschnitten wird und der Kolben in der entsprechenden Stellung zum Stillstand kommt.
In dem Falle, daß die Kolbenstange 3 mit einer Vorrichtung gekoppelt ist, welche eine Verzögerung größerer Massen erfordert, ist es möglich, daß die Abschlußstellung kurzzeitig überschritten und von Seiten der entgegengesetzten Schaltstellung her eingenommen wird.
Auch in letztgenanntem Falle ist Jedoch immer der Stillstand von Kolben 2 und Kolbenstange 3 in einer genau vorbestimmbaren Halteposition gewährleistet.
Wird in der vorbeschriebenen Halteposition mit entsprechend eingefahrener Kolbenstange der Steuerimpuls in der Umsteuerungseinrichtung 5 zurückgenommen, dann wird das Umschaltventil 5 mittels der Druckfeder 6 wieder in seine Grundstellung bewegt, die Kolbenstange 3 fährt erneut aus und schlägt entweder mit ihrem Kolben 2 im Inneren des Zylinders 1 an oder läuft mit ihrem über die Schaltstange 12 gekoppelten Anschlag 11 gegen das Stößelende 9, was wiederum eine Schaltung des Umschaltventils 4 in seine Abschlußstellung zur Folge hat.
Die einzelnen Schaltkräfte sind derart bemessen, daß die Kraft der Druckfeder 6 von der durch den Steuerimpuls in der Umsteuerungseinrichtung 5 erzeugten Kraft überwunden wird, während die beiden vorgenannten Schaltkräfte jeweils wiederum von der Kolbenkraft überwunden werden.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 4. Doppelwirkender, pneumatischer Arbeitszylinder mit über ein Steuerventii verstellbarem Hub des Kolbens, bei welchem nach edem Hub eine HaLteposition in einer vorbestimmten flubendlage vorgesehen ist, d a -d u r 5 h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Hubverstellung mittels Anschlägen (10, 11) bzw. mittels eines Klemmstüekes (13) vorgesehen ist, die unmittelbar auf Stößel enden (6, 9) eines Umschaltventiles (4) in Form eines überschneidungsfreien 5/2 Wegenventiles einwirken, wobei die Anschläge (10, 11) sowie das Klemmstück (13) eine Bewegung synchron zu dem Kolben (2) bzw.

der KoLbenstange (3) ausführen und daß das Umschaltventil (4) derart auf dem Zylinder (1) angeordnet und mit letzterem jeweils entsprechend verbunden ist, daß eine entgegengesetzte jeweilige Lageverschiebung zwischen dem Schaltelement des Umschaltventiles (4) und dem Kolben (2) bzw. der Kolbenstange (3) gegeben ist.
2. Doppeltwirkender Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, aaß das Umschaltventil (4) auf der Seite der aus dem Zylinder (1) austretenden Kolbenstange (3) von einer Druckfeder (6) beaufschlagt wird und auf der gegenüberliegenden Seite des Umschaltventiles (4) eine pneumatische Umsteuerungseinrichtung (5) mit externer Bedienung vorgesehen ist.
3. Doppelwirkender Arbeitszylinder nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Druckfeder (6) von der aus dem pneumatischen Steuerimpuls und der Umsteuereinrichtung (5) resultierenden Kraft überwunden wird und daß die Kräfte der Druckfeder (6) und der Umsteuerungseinrichtung (5) jeweils von der Kolbenkraft überwunden werden.
4. Doppeltwirkender Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von Anschlägen (10 und 11) letztere längsverschieblich auf einer Schaltstange (12) angeordnet sind, welche mittels eines Klemmstückes (13a) mit der Kolbenstange (3) verbunden ist.
5. Doppelwirkender Arbeitszylinder nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anordnung zweier Anschläge (1G und 11) zwei Stößelenden (8 und 9) - jeweils entsprechend an den Stirnseiten des Umschaltventiles (4, befindlich - zugeordnet sind.