DE2920463A1 - Piston and cylinder actuator with auxiliary piston - has full force applied to main piston after idling travel of auxiliary piston - Google Patents
Piston and cylinder actuator with auxiliary piston - has full force applied to main piston after idling travel of auxiliary pistonInfo
- Publication number
- DE2920463A1 DE2920463A1 DE19792920463 DE2920463A DE2920463A1 DE 2920463 A1 DE2920463 A1 DE 2920463A1 DE 19792920463 DE19792920463 DE 19792920463 DE 2920463 A DE2920463 A DE 2920463A DE 2920463 A1 DE2920463 A1 DE 2920463A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- piston
- auxiliary
- working
- cylinder
- auxiliary piston
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/204—Control means for piston speed or actuating force without external control, e.g. control valve inside the piston
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
Description
Bezeichnung: Description:
Verfahren zum Verschieben mindestens eines Kolbens innerhalb eines Zylinders für Eil- und Kraftgang sowie Kolben-Zylinder-System zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschieben mindestens eines Kolbens innerhalb eines Zylinders für Eil- und Kraftgang sowie ein Kolben-Zylinder-System zur Durchführung des Verfahrens.Method for moving at least one piston within a Cylinder for rapid and power movement as well as piston-cylinder system for carrying out the Procedure The invention relates to a method for moving at least one piston within a cylinder for rapid and power traverse as well as a piston-cylinder system for carrying out the method.
Zylinder mit Druckmedium-beaufschlagten einfach oder zweifach wirkenden Kolben werden im Maschinenbau in vielerlei Aus für ungen für die verschiedensten Anwendungszwecke eingesetzt. Bei den herkömmlichen Zylindern wird ab Hubbeginn des Kolbens der gesamte druckseitig zwischen Kolben- und Zylinderboden liegende Zylinderraum über seinen vollen Querschnitt mit Druckmedium gefüllt. Auch wenn der Kolben dabei einen Teil des Hubs nur im sogenannten Eilgang, d.h. ohne nennenswerte Kraftabgabe, durchlaufen soll, wird dieselbe Kolbenfläche mit Druckmedium beaufschlagt, die anschließend im Arbeitsgang, d.h. unter Kraft abgabe, wirksam wird. Das bedeutet für Gase, daß - nach Aufbau des vollen Arbeitsdruckes zu Beginn des Arbeitsganges - für den im Eilgang mit geringer Kraft durchfahrenen Bereich pro Wegeinheit insgesamt die gleiche Energiemenge benötigt wird, wie pro Wegeinheit im Arbeitsgang, obwohl eine geringere Energi zur Bewegung des Kolbens bis zum Einsetzen des Arbeitshubes nur notwendig wäre.Cylinders with pressure medium-acted single or double acting Pistons are used in mechanical engineering in many different designs for a wide variety of applications Applications used. With conventional cylinders, the Piston is the entire cylinder space on the pressure side between the piston and cylinder base Filled with pressure medium over its full cross-section. Even if the piston is at it part of the stroke only in so-called rapid traverse, i.e. without any significant force output, is to pass through, the same piston surface is acted upon with pressure medium, which then becomes effective in the work process, i.e. under power delivery. For gases this means that - after building up the full working pressure at the beginning of the work cycle - for the im Rapid traverse with little force, the area covered per unit of travel is the same overall Amount of energy is required as per unit of travel in the work step, although a smaller one Only necessary energy to move the piston up to the onset of the working stroke were.
Wegen des über den gesamten Eilhub großen beaufschlagten Querschnitts muß bei flüssigen Druckmedien eine wesentliche größere Flüssigkeitsmenge umgepumpt werden, als zur Aufrechterhaltung der Eilgangkraft erforderlich wäre. Entsprechend vermindert sich die bei gegebener Pumpenleistung und geforderter Eilgangkeraft mögliche Eilganggeschwindigkeit des Kolbens erheblich; der Gesamtwirkungsgräd sinkt durch das Umpumpen nicht benötigter Flüssigkeitsmengen erheblich.Because of the large cross-section loaded over the entire rapid stroke In the case of liquid pressure media, a significantly larger amount of liquid must be pumped around than would be necessary to maintain the rapid traverse force. Corresponding the possible with a given pump output and required rapid traverse force is reduced Rapid traverse speed of the piston considerable; the overall efficiency drops the pumping of unneeded amounts of liquid considerably.
Daraus ergibt sich, daß wegen des großen auch im Eilgang zu füllenden Zylindervolumens die Kolbengeschwindigkeit relativ niedrig liegt, wenn man sie ins Verhältnis zur abgenommenen Kraft und der insgesamt im Eilgang zugeführten Energie setzt.It follows that, because of the large size, it must also be filled in rapid traverse Cylinder volume, the piston speed is relatively low when you enter it Relation to the force taken and the total energy supplied in rapid traverse puts.
Ein ähnlicher Wirkungs grad-Verlust ergibt sich, wenn der Kolben nur einen kürzeren Hub durchläuft, als zylinderseitig zur Verfügung steht. Dabei wird das jeweilige Restvolumen zwischen Zylindbrdeckel und Kolben mit Druckmedium gefüllt und entleert, ohne daß dem eine entsprechende Energieabgabe an der Kolbenstange gegenüber steht.A similar efficiency loss results when the piston only runs through a shorter stroke than is available on the cylinder side. It will the remaining volume between the cylinder cover and the piston is filled with pressure medium and emptied without a corresponding energy transfer to the piston rod faces.
Um die genannten Nachteile wenigstens teilweise auszugleichen, ist durch den Prospekt "Kraftei, Pneumatik Zylinder mit mechanischer Kraftübersetzung" der Firma Friedmann und Meier AG, Hallein, Österreich, Ausgabe 3/1974, ein Pneumatik-Zylinder bekannt geworden, dessen Zylinder einen druckbeaufschlagten Kolben mit einer mechanischen Verstärkung- aufweist. Innerhalb des Zylinders bewegt sich ein mit Druckluft beaufschlagter Kolben gemeinsam mit einem Arbeitskolben, wobei sich bei Beginn des Spannhubes Buftkolben und Arbeitskolben trennen und der Luftkolben über Innenrollen, Zughebel und eine Kegelbahn auf einer Krafthubbahn entlangläuft, wodurch die Zughebel den Arbeitskolben nach vorne drücken. Dadurch wird die Kraft des Arbeitskolbens im Verhältnis Kolbenweg zu Stempelweg vergrößert.In order to at least partially compensate for the disadvantages mentioned, is through the brochure "Kraftei, pneumatic cylinders with mechanical power transmission" from Friedmann und Meier AG, Hallein, Austria, issue 3/1974, a pneumatic cylinder become known, the cylinder of which has a pressurized piston with a mechanical Reinforcement has. A pressurized air moves inside the cylinder Pistons together with a working piston, with a double piston at the beginning of the clamping stroke and working piston separate and the air piston over inner rollers, pull levers and a Bowling alley runs along on a power lift, causing the pull lever to move the working piston push forward. This increases the force of the working piston in relation to the piston travel enlarged to stamp path.
Nachteilig ist hier jedoch, daß immer der gesamte Arbeitsraum mit Druckmedium gefüllt werden- muß. Es findet demzufolge nur eine mechanische Kraftübersetzung statt, jedoch keine Einsparung an Druckenergie oder an Druckmediumvolumen, so daß die oben genannten Nachteile auch hier gegeben sind. Ausßerdem ist der Beginn des Arbeitshubes nicht veränderlich, sondern fest vorgegeben.The disadvantage here, however, is that the entire work area is always included Pressure medium must be filled. As a result, there is only a mechanical power transmission instead, but no saving in printing energy or in printing medium volume, so that the disadvantages mentioned above are also present here. In addition, the beginning of the The working stroke cannot be changed, but is fixed.
Durch die DT-OS 2 258 593 ist ein druckgasbetätigter Zylinder mit hydraulischer Kraftverstärkung bekannt geworden, der einen Eilweg und einen Kraftweg ausführen kann, wobei ein Antriebskolben für den Eilweg und getrennt davon ein Antriebskolben für den Kraftweg vorgesehen ist und die Bewegungen der beiden Antriebskolben unabhängig voneinander sind. Desweiteren ist durch die DT-OS 2 017 007 ein pneumatisch-hydraulischer Kolbentrieb bekannt geworden, der einen pneumatisch-hydraulischen Druckübersetzer aufweist, der aus einem großen, druckgasbeaufschlagten Primärkolben und einem kleinen, flüssigkeitsbeaufschlagen SekundäriÇolben gebildet wird, wobei vor dem Druckübersetzer eine durch einen fliegenden Kolben, eine elastische Trennwand oder eine elastische Blase eine in zwei Räumen getrennte Kammer vorgelagert ist, deren einer. Raum mit Druckgas beaufschlagt werden kann und der Endere-mit einem unveränderlichen Flüssigkeitsvolumen gefüllt ist. Dieser Druckschrift ist es auch schon bekannt, die Räume zwischen dem einen Kolben und dem Druckübersetzer, also dem Zylinderraum des Arbeitskolbens, druckdicht zu trennen. Der als Plunger ausgebildete Sekundärkolben des Druckübersetzers ist dergestalt ausgebildet, daß er dichtend in die Öffnung zwischen der dem Druckübersetzer vorgelagerten Kammer und dem Zylinderraum des Arbeitskolbens eindringt und dadurch die Trennung der beiden Räume bewirkt. Die DT-OS 2 001 387 enthält ebenfalls eine Zylinderanordnung zur Kraft erzeugung mit einem Arbeits- und einem Übersetzungszylinder mit einem Arbeitskolben und einem Ubersetsungskolben, der, unter dem Einfluß eines Niederdrucksystems stehend, seinerseits ein den Arbeitskolben betätigendes, mit einem inkompresSiblen Medium und einem Speicher für dieses versehenes Hochdrucksystem beeinflußt. Auch hier bewegt sich der Arbeitskolben nur solange sich der Primärkolben bewegt, wobei zwischen beiden eine Druckübersetzung stattfindet.DT-OS 2 258 593 includes a cylinder that is actuated by compressed gas hydraulic power amplification has become known, which has a rapid travel and a force travel can perform, with a drive piston for the rapid travel and separately a drive piston is provided for the force path and the movements of the two drive pistons are independent are from each other. Furthermore, DT-OS 2 017 007 provides a pneumatic-hydraulic Piston drive has become known, which has a pneumatic-hydraulic pressure intensifier which consists of a large, pressurized primary piston and a small, fluid-pressurized secondary piston is formed, with in front of the pressure intensifier one by a flying piston, an elastic partition or an elastic one Upstream of the bladder is a chamber separated into two rooms, one of which. Room with Pressurized gas can be applied and the endere-with an invariable volume of liquid is filled. It is already known from this publication that the spaces between the a piston and the pressure intensifier, i.e. the cylinder space of the working piston, to be separated pressure-tight. The secondary piston of the pressure booster, designed as a plunger is designed such that it seals into the opening between the pressure booster upstream chamber and the cylinder space of the working piston penetrates and thereby causes the separation of the two rooms. DT-OS 2 001 387 also contains one Cylinder arrangement for generating power with a working cylinder and a translation cylinder with a working piston and a transmission piston, which, under the influence of a Standing low-pressure system, in turn a working piston actuating with an incompressible medium and a reservoir for this high-pressure system influenced. Here, too, the working piston only moves as long as the primary piston is moving moves, with a pressure translation taking place between the two.
Desweiteren ist durch die DT-AS 1 302 165 ein Arbeitszylinder mit zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Kolben bekannt geworden, bei denen ein holer Druckkolben mit einem Rückschlagventil zusammenwirkt, das sich zu einem im Dkuckkolben verschiebbar gelagerten Anstellkolben hin öffnet und in Ruhelage des Druckkolbens offen ist. Die beiden Kolben bewegen sich gemeinsam, die Kopplung erfolgt über ein inkompresibles Medium. Der Gesamthub ist durch ein frstes Verhältnis zwischen dem Eilhub und dem Arbeitshub festgelegt.Furthermore, a working cylinder is included in the DT-AS 1 302 165 two telescopically telescopic pistons become known, in which a holer plunger with a check valve cooperates which opens to an adjusting piston that is slidably mounted in the pressure piston and is open in the rest position of the pressure piston. The two pistons move together, the coupling takes place via an incompressible medium. The total stroke is through a The first ratio between the rapid stroke and the working stroke is determined.
Darüber hinaus ist durch die amerikanische Patentschrift US-PS 3 470 793 eine Verriegelungsvorrichtung für Hydraulikzylinder bekannt geworden, die es gestattet, einen einfachen Kolben in beliebiger Lage innerhalb des Zylinders zu arretieren. Die Verriegelungseinrichtung besteht aus zwei gegenseitig aufeinander laufbare schräge Ebenen, die den Kolben ringförmig umgeben, wobei die eineschräge Ebene vom Kolben mitgenommen wird und die andere in einem gewissen Bereich des Kolbens auf dem selben frei beweglich ist.In addition, by the American patent specification US-PS 3,470 793 a locking device for hydraulic cylinders has become known which it allows a simple piston in any position within the cylinder lock. The locking device consists of two mutually on top of each other runnable inclined planes that surround the piston in a ring, the one inclined Level is taken by the piston and the other in a certain area of the piston on the same is freely movable.
Des weiteren ist durch DE-OS 23 55 157 eine hydraulische Versteifung von Differentialzylindern ohne Verlust an Rücklaufgeschwindigkeit durch Verwendung eines oder mehrerer als Mengenübersetzer wirkender Hilfszylinder bekannt geworden, wobei die Rücklaufgeschwindigkeit durch Beaufschlagung des Ringraumes um das Flächenverhältnis der Kolbenfläche größer ist, als die Arbeitsganggeschwindigkeit bei gleichem Druck mit dem Zulaufvolumen. Insbesondere soll dadurch die hydraulische Steifigkeit zwischen Hubmitte und Hubende ohne Geschwindigkeitsverlust erhöht werden. Als weiterer Stand der Technik, der einen Mengenübersetzer beinhaltet, sei die DE-PS 874 277 genannt.Furthermore, by DE-OS 23 55 157 a hydraulic stiffener of differential cylinders without loss of return speed through use one or more auxiliary cylinders acting as quantity converters became known, wherein the return speed by acting on the annular space by the area ratio the piston area is greater than the working speed at the same pressure with the inlet volume. In particular, the hydraulic stiffness should be between The middle and end of the stroke can be increased without any loss of speed. As a further stand DE-PS 874 277 should be mentioned of the technology that includes a volume translator.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das im Eilgang eine hohe Kolbengeschwindigkeit bei geringem Wirkungsgradverlust besitzen soll und im Arbeitsgang trotzdem eine hohe Kolbenkraft aufweisen soll. Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kolben-Zylinder-System zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welches eine hohe Kolbengeschwindigkeit im Eilgang bei geringem Wirkungsgradverlust und eine hohe Kolbenkraft im Arbeitshub besitzt, so daß der Gesamtwirkungsgrad einer derartigen Anordnung verbessert sein soll.The invention is based on the object of a method of the above called genus to create the rapid traverse with a high piston speed should have a low loss of efficiency and still have a high one in the operation Should have piston force. Furthermore, the invention is based on the object to create a piston-cylinder system for carrying out the method, which a high piston speed in rapid traverse with a low loss of efficiency and has a high piston force in the working stroke, so that the overall efficiency of a such an arrangement should be improved.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß für den Eilgang nur die dort benötigte Energiemenge zugeführt wird, die während des Eilgangs entweder an den Hilfskolben, der dabei den Arbeitskolben mitbewegt oder an eine Teilfläche des Arbeitskolbens abgegeben wird, der den anliegenden Hi-lfskolben mitschleppt und daß nach Beendigung des Eilganges der Hilfskolben an beliebiger Stelle innerhalb des Zylinders arretiert und der Kraftgang des Arbeitskolbens eingeleitet wird.The solution to the problem is that according to the invention for the Rapid traverse only the amount of energy required there is supplied that is during rapid traverse either to the auxiliary piston, which moves the working piston with it, or to a Part of the area of the working piston is released, which entrains the adjacent auxiliary piston and that after termination of the rapid traverse the auxiliary piston at any point within of the cylinder is locked and the power transmission of the working piston is initiated.
Dabei kann die Eilgangbewegung statt durch ein Druckmedium auch durch einen mechanischen oder elektrischen Antrieb des Hilfskolbens erfolgen.The rapid traverse movement can also be carried out by means of a pressure medium a mechanical or electrical drive for the auxiliary piston take place.
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung des Verfahrens kann während des Eilganges nur eine kleine wirksame Querschnittsfläche des Hilfskolbens mit einem Fluid als Druckmedium beaufschlagt werden, verglichen mit der Querschnittsfläche des Arbeitskolbens, wobei der Druck des Druckmediums gleich oder vergleichbar dem Arbeitsdruck des Druckmediums für die Bewegung des Arbeitskolbens während des Kraftganges ist. Auch hier kann der Eilgangantrieb des Hifskolbens mechanisch oder elektrisch statt durch ein Druckmedium erfolgen. Oder während des Eilganges kann eine gleich oder ungefähr gleich große wirksame Querschnittsfläche des Hilfskolbens - verglichen mit der Querschnittsfläche des Arbeitskolbens - mit einem Fluid als Druckmedium beaufschlagt werden, wobei der Druck des Druckmediums erheblich kleiner ist als der Arbeitsdruck des Druckmediums während des Kraftganges.In a further embodiment of the method according to the invention, during of the rapid traverse only a small effective cross-sectional area of the auxiliary piston with a Fluid are applied as a pressure medium, compared with the cross-sectional area of the working piston, the pressure of the pressure medium being equal to or comparable to the Working pressure of the pressure medium for the movement of the working piston during the power cycle is. Here, too, the rapid traverse drive of the auxiliary piston can be mechanical or electrical rather than through a print medium. Or one can do the same during rapid traverse or approximately the same effective cross-sectional area of the auxiliary piston - compared with the cross-sectional area of the working piston - with a fluid as the pressure medium are applied, the pressure of the pressure medium being considerably smaller than the working pressure of the pressure medium during the power cycle.
Ein Kolben-Zylinder-System für Eil- und Kraftgang bestehend aus einem Arbeitskolben für den Kraftgang und einem Hilfskolben für den Eilgang, der zwischen seiner Kolbenstange und der Zylinderwandung des Zylinders einen Ringspalt bildet zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben wie der Hilfskolben in ein - und demselben Zylinder angeordnet sind, wobei der Hilfskolben an beliebigem Ort innerhalb des Zylinders arretierbar ist ond der Zylinder oder der Hilfskolben dazu eine Arretiereinrichtung aufweisen und daß der Ringspalt entweder in sich abgeschlossen oder mit dem zwischen dem Hilfskolben und dem Arbeitskolben gebildeten Arbeitsraum verbunden ist.A piston-cylinder system for high-speed and power gear consisting of one Working piston for the power gear and an auxiliary piston for the rapid traverse, which is between its piston rod and the cylinder wall of the cylinder forms an annular gap for carrying out the method is characterized in that the working piston like the auxiliary piston are arranged in one and the same cylinder, the auxiliary piston The cylinder or can be locked at any location within the cylinder the auxiliary piston to have a locking device and that the annular gap either self-contained or with the one between the auxiliary piston and the working piston formed working space is connected.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-System besitzen den hervorstechenden Vorteil, daß der Hilfskolben eine hohe Kolbengeschwindigkeit besitzt, wobei zur Bewegung des Arbeitskolbens und zur Mitnahme des Hilfskolbens oder zur Bewegung des Hilfskolbens und Mitnahme des Arbeitskolbens nur die tatsächlich benötigte Energiemenge zugeführt wird, die zur Bewegung des Hilfskolbens und zum Mitnehmen des Arbeitskolbens bzw. zur Bewegung des Arbeitskolbens und zum Mitnehmen des Hilfskolbens notwendig ist. Mit dem Obergang in den Krafthub oder Arbeitshub wird dann wiederum nur die Energiemenge dem Arbeitskolben zugeführt, die der abgenommenen Kraft an der Kolbenstange entspricht.The method according to the invention and the piston-cylinder system according to the invention have the salient advantage that the auxiliary piston has a high piston speed possesses, with the movement of the working piston and the entrainment of the auxiliary piston or for moving the auxiliary piston and driving the working piston only the amount of energy actually required is supplied to move the auxiliary piston and for taking along the working piston or for moving the working piston and for Taking the auxiliary piston with you is necessary. With the transition to the power stroke or Working stroke, only the amount of energy is then fed to the working piston, which corresponds to the force taken on the piston rod.
Somit kann der Hilfskolben entweder als Verdrängungskörper oder als rein verschieblicher Boden ausgebildet sein. Ist der Hilfskolben als Verdrängungskörper ausgebildet, so kann der Schaft des Hifskolbens an seinem dem Arbeitskolben zugewandten Ende einen umlaufenden, sich an der Zylinderwandung abstützenden Kragen mit Durchbrechungen -aufweisen. Zusätzlich muß in diesem Fall eine Halteeinrichtung des Arbeitskolbens an dem Hilfskolben vorgesehen werden, damit während des Eilganges der Hilfskolben vom Arbeitskolben mitgezogen wird, weil ja eine kleine, beispielsweise ringförmige Fläche des Arbeitskolbens zur Bewegung im Eilgang beaufschlagt wird. Diese Halteeinrichtung kann in vorteilhafter Weise eine ringförmige Lippendichtung beispielsweise aus Gummi sein, die auf dem Boden des Hilfskolbens angeordnet ist. Fährt der Arbeitskolben z.B. nach beendetem Kraftgang zurück, so läuft der Arbeitskolben schließlich auf dem Hilfskolben auf, wobei die Lippendichtung zusammengepresst wird und dadurch im Raum innerhalb der Lippendichtung ein Unterdruck erzeugt wird. Dieser Unterdruck dient beim nachfolgenden Eilgang dazu, daß der Hilfskolben am Arbeitskolben anhaftet und von diesem mitgenommen wird.Thus, the auxiliary piston can either be used as a displacement body or as a be designed purely movable floor. Is the auxiliary piston as a displacement body formed, so the shaft of the auxiliary piston on its facing the working piston End of a circumferential, supported on the cylinder wall collar with openings -exhibit. In addition, a holding device for the working piston must be provided in this case be provided on the auxiliary piston so that the auxiliary piston during rapid traverse is dragged along by the working piston because it is a small one, for example ring-shaped Surface of the working piston is acted upon to move in rapid traverse. This holding device can advantageously be an annular lip seal, for example made of rubber be, which is arranged on the bottom of the auxiliary piston. The working piston moves E.g. back after the end of the power cycle, the working piston finally opens the auxiliary piston, whereby the lip seal is compressed and thereby a negative pressure is generated in the space within the lip seal. This negative pressure serves in the subsequent rapid traverse to ensure that the auxiliary piston adheres to the working piston and is taken away by this.
Des weiteren kann die Halteeinrichtung durch einen oder mehrere Dauermagnete oder durch Elektromagnete gebildet werden. Oder die Halteeinrichtung besteht aus einer Feder, so daß der Hilfskolben federbeaufschlagt auf dem Arbeitskolben aufliegt.Furthermore, the holding device can be provided by one or more permanent magnets or formed by electromagnets. Or the holding device consists of a spring, so that the auxiliary piston rests spring-loaded on the working piston.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Hilfskolben als Plunger oder rein verschieblicher Boden ausgebildet und weist bei Bewegung mittels eines Druckmediums an seinem, dem Arbeitskolben zugewandten Ende einen mit der Zylinderwandung abdichtenden, umlaufenden Kragen auf, wobei das Ringspaltvolumen an seinen Deckflächen einerseits von einem Zylinderdeckel und andererseits von dem Kragen begrenzt ist und der Boden des Hilfskolbens und/oder des Arbeitskolbens eine Zuführung für ein Druckmedium für den Kraftgang besitzt.In a further preferred embodiment of the invention, the Auxiliary piston designed as a plunger or a purely movable base and has at Movement by means of a pressure medium at its end facing the working piston a circumferential collar sealing with the cylinder wall, the annular gap volume on its top surfaces on the one hand by a cylinder cover and on the other hand by the Collar is limited and the bottom of the auxiliary piston and / or the working piston a Has feed for a pressure medium for the power gear.
Wird der Hilfskolben dagegen mechanisch oder elektrisch bewegt bzw. verstellt, so kann der Kragen entfallen.If, on the other hand, the auxiliary piston is moved mechanically or electrically or adjusted, the collar can be omitted.
Bei diesen Ausführungen wird in höchst vorteilhafter Weise im Gegensatz zu den herkömmlichen Zylindern vermieden, daß bei Druckanstieg im Kraftgang der im Eilgang bereits durchlaufene Zylinderraum zusätzlich mit Druckmedium unter Arbeitsdruck gefüllt werden muß.These designs are contrasted in a highly advantageous manner to the conventional cylinders avoided that when the pressure rises in the power train Cylinder space already traversed in rapid traverse additionally with pressure medium under working pressure must be filled.
Bei der Verwendung von Fluiden als Druckmedium kann in höchst vorteilhafter Weise die wirksame Querschnittsfläche des Ringspaltes bzw. die wirksame Querschnittsfläche des Kragens klein sein im Verhältnis zur wirksamen Querschnittsfläche des Arbeitskolbens.The use of fluids as the pressure medium can be highly advantageous Way, the effective cross-sectional area of the annular gap or the effective cross-sectional area of the collar must be small in relation to the effective cross-sectional area of the working piston.
Der Übergang vom Eilgang zum Kraftgang ist also hier durch den uebergang von einer kleinen wirksamen Querschnittsfläche zu einer großen gekennzeichnet. Bei der Aufsehlagung mit vollem Druck wird der während des Eilganges wirksame Querschnitt entsprechend der hier benötigten Kolbenkraft gering gehalten, weshalb auch der mit Druckmedium zu füllende Hilfskolben-Expansionsraum klein gehalten wird. Das Druckmedium für den Hilfskolben weist hier einen hohen Druck auf, der vergleichbar ist dem Druck des Druckmediums während des Arbeitsganges. Bei der Ausführung des Hilfskolbens als Verdrängungskörper mit Ringspalt, was für flüssige und gasförmige Medien vorteilhaft sein kann, wird der während des Eilgangs zu füllende Zylinderraum durch einen z.B.mit Federdruck, Magnetkraft oder Unterdruck am Arbeitskolben anliegenden Hilfskolben als quasi "Verdrängungskörper'' so weit verkleinert, daß der auf der Restfläche des Arbeitskolbens anstehende volle Druck (abzüglich der Reibungs- und Leckverluste) eine Vortriebskraft erzeugt, die der in dieser Bewegungsphase benötigten Kraft entspricht. Wegen des geringen zu füllenden Volumens wird dabei eine sehr hohe Eilganggeschwindigkeit erreicht. Der Übergang in den Arbeitshub geschieht durch Arretierung des Verdrängungskörpers. Bei weiterer Druckbeaufschlagung löst sich dabei der Arbeitskolben vom Verdrängungskörper ab, wobei die gesamte Arbeitskolbenfläche beaufschlagt und die volle Kraft des Arbeitsganges erreicht wird.The transition from rapid traverse to power traverse is here through the transition characterized by a small effective cross-sectional area to a large one. at the opening with full pressure becomes the effective cross-section during the rapid traverse kept low according to the piston force required here, which is why the with Pressure medium to be filled auxiliary piston expansion space is kept small. The print medium for the auxiliary piston has a high pressure here, which is comparable to the pressure of the print medium during the process. When executing the auxiliary piston as a displacement body with an annular gap, which is advantageous for liquid and gaseous media can be, the cylinder space to be filled during rapid traverse is e.g. Spring pressure, magnetic force or negative pressure on the auxiliary piston applied to the working piston as a quasi "displacement body '' so much reduced that the on the remaining area full pressure applied to the working piston (minus the friction and leakage losses) a propulsive force is generated which corresponds to the force required in this movement phase. Because of the small volume to be filled, a very high rapid traverse speed is required achieved. The transition to the working stroke is done by locking the displacement body. When further pressure is applied, the working piston is released from the displacement body starting with the entire working piston area applied and the full force of the operation is achieved.
Wird hingegen der Hilfskolben als Plunger mit geschlossenem und gegen den Zylinder abgedichtetem Kragen ausgebildet, so wird der während des Eilgangs zu füllende Zylinderraum durch den Hilfskolben verkleinert und es entsteht zwischen diesem und dem Zylinder wiederum ein Ringspalt.If, however, the auxiliary piston is used as a plunger with a closed and against the cylinder sealed collar is formed, so the during rapid traverse cylinder space to be filled is reduced by the auxiliary piston and it arises between this and the cylinder in turn an annular gap.
Für den Eilhub wird in den Ringspalt Druckmedium mit vollem Druck eingegeben, welches auf den Kragenquerschnitt wirkt und einen - wegen des geringen Ringspaltvolumens -sehr schnellen Vortrieb des Hilfskolbens erzeugt. Dieser nimmt dabei den Arbeitskolben mit gleicher Geschwindigkeit mit, wobei dieser direkt an der Stirnfläche des Hilfskolbens anliegen oder wegen eines verbliebenen Druckmedienrestes zwischen Hilfs- und Arbeitskolben sich in Distanz befinden kann. Zum Übergang in den Arbeitsgang wird der Hilfskolben arretiert und nun in den eigentlichen Arbeitsraum zwischen dem Hilfskolben und dem Arbeitskolben Druckmedium eingegeben. Zur Geschwindigkeitserhohung kann gleicheitie auch schon der Arbeitskolben mit Druckmedium beaufschlagt erden, jedoch muss dann die Arretierung des Hilfskolbens vor erreichen des Arbeitspunktes erfolfflt sein um sein ZurUckfahren zu vermeiden. For the rapid stroke, pressure medium with full pressure is in the annular gap entered, which acts on the collar cross-section and one - because of the small Annular gap volume - generated very fast propulsion of the auxiliary piston. This takes while doing the working piston with the same speed, with this directly on the end face of the auxiliary piston or because of a remaining Pressure medium residue between the auxiliary and working piston can be at a distance. For the transition to the work step, the auxiliary piston is locked and now in the actual one Working space entered between the auxiliary piston and the working piston pressure medium. The working piston with pressure medium can also be used to increase the speed applied to earth, but then the locking of the auxiliary piston must be reached before of the working point must be successful in order to avoid its retraction.
Bei dieser Ausführung können in vorteilhafterweise gleichzeitig verschiedene Druckmedien getrennt zur Anwendung gelangenwobei ein flUssiges Medium fUr den Eilgang gleichzeitig eine einfache Arretier,zng des Hilfskolbens ermöglicht.In this embodiment, different can advantageously be used at the same time Print media are used separately, with a liquid medium for rapid traverse at the same time, a simple locking mechanism enables the auxiliary piston.
Darüber hinaus kann der Hilfskolben während des Eilganges mechanisch, hydraulisch oder elektrisch bewegt werden, wobei der Ringspalt in Fortfall kommt. Beispielsweise kann der Hilfskolben mittels eines Linearmotors elektrisch bewegt werden, der praktisch nur die während des Eilhubs abgenommene Energie aufnimmt. Desweiteren ist eine mechanische Verschiebung, z,3.dur-ch Ritzel mit Zahnstange, Exzenter oder Kniehebel oder auch eine magnetische Verschiebung möglich, die auch jeweils eine leichte Arretierung ermöglichen.In addition, the auxiliary piston can be mechanically, be moved hydraulically or electrically, whereby the annular gap is omitted. For example, the auxiliary piston can be moved electrically by means of a linear motor which practically only absorbs the energy taken off during the rapid stroke. Furthermore, there is a mechanical shift, z, 3rd major pinion with rack, Eccentric or toggle lever or a magnetic shift possible, that too allow easy locking.
Bei der Verwendung von kompressiblen Medien zur Bewegung des Hilfskolbens kann in einer weiteren Ausführungsform die wirksame Querschnittsfläche des Hilfskolbens gleich oder ungefähr gleich der wirksamen Querschnittsfläche des Arbeitskolbens sein, wobei der Druck des Druckmediums zur Bewegung des Hilfskolbens erheblich kleiner ist als der Arbeitsdruck des Druckmediums während des Kraftganges. Diese Ausführung ist also gekennzeichnet durch eine große im Eilgang wirksame Querschnittsfläche des Hilfskolbens und einen niedrigen Druck und somit auch durch ein größeres zu füllendes Hilfskolben-Expansionsvolumen.When using compressible media to move the auxiliary piston can, in a further embodiment, the effective cross-sectional area of the auxiliary piston equal to or approximately equal to the effective cross-sectional area of the working piston be, the pressure of the pressure medium to move the auxiliary piston is considerably smaller is than the working pressure of the pressure medium during the power cycle. This execution is therefore characterized by a large cross-sectional area effective in rapid traverse of the auxiliary piston and a low pressure and thus also by a larger one filling auxiliary piston expansion volume.
Zwischen dem Hilfskolben und dem Zylinderdeckel befindet sich ein Ringraum, der dem Zylinderquerschnitt abzüglich einer dünnen Kolbenstange entspricht, Dieser Raum wird mit gasförmigem Druckmedium gefüllt, Jedoch - z.B.Uber ein Druckminderventil - ist nur ein im Verhältnis zum Arbeitsdruck geringer Druck zugelassen, Über die in diesem Fall sehr große beaufschlagte Fläche wird bereits bei geringem Druck und entsprechend geringer zugeführt er Energiemenge die für den Eilgang nötige Vortriebskraft erreicht und somit der Arbeitskolben mitgenommen. Zu Beginn des Arbeitshubes wird der Hilfskolben arretiert und das unter höherem Druck stehende Medium durch Leitungen innerhalb des Hilfskolbenbodens oder des Arbeitskolbenbodens zugeführt. Der hervorstechende Vorteil dieser Ausführung ist, daß die für den Eilgang erfordep liche Kraft über Druckregelung eingestellt werden kann und keine Veränderung der beaufschlagten Querschnitte erforderlich ist. Between the auxiliary piston and the cylinder cover there is a Annular space, which corresponds to the cylinder cross-section minus a thin piston rod, This space is filled with gaseous pressure medium, however - e.g. via a pressure reducing valve - Only a low pressure in relation to the working pressure is permitted in this case a very large applied area is already at low pressure and The amount of energy supplied is correspondingly less than the propulsive force required for rapid traverse reached and thus taken the working piston. At the beginning of the working stroke the auxiliary piston locks and the medium under higher pressure through lines supplied within the auxiliary piston head or the working piston head. The salient one The advantage of this design is that the force required for rapid traverse is over Pressure control can be set and no change in the cross-sections applied is required.
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung kann der Hilfskolben in einer Bohrung des Arbeitskolbens angeordnet sein, wobei der Arbeitskolben einen mit einer Ringfläche für den Eilgang versehenen Kragen und einet Schaft aufweist, dessen Außendurchmesser unter Belassung eines Ringspaltes mit der Zylinderwandung geringer ist, als der Innendurchmesser des Zylinders. Der Arbeitskolben wird dabei im Eilgang nur aiif seinem Kratzen beaufschlagt und schlepDt den Hilfskolben mit. Im Arbeitsgang wird der Hilfskolben arretiert und die innere Hauptfläche des Arbeitskolbens beaufschlagt.In a further embodiment according to the invention, the auxiliary piston can be shown in FIG be arranged a bore of the working piston, the working piston a has a collar provided with an annular surface for rapid traverse and a shaft, its outside diameter leaving an annular gap with the cylinder wall is less than the inside diameter of the cylinder. The working piston is thereby at rapid traverse only acts as it scratches and drags the auxiliary piston with it. In the process, the auxiliary piston and the main inner surface of the working piston are locked applied.
Diese Bauart list insbesondere dafür geeignet, wenn verschiedene Druckmedien - z.B. ein flüssiges und ein gasförmiges - zur Anwendung gelangen sollen, da die Räume für den Eilgang und den Kraftgang voneinander getrennt sind.This type of construction is particularly suitable when different print media - e.g. a liquid and a gaseous - should be used, since the The spaces for the rapid traverse and the power traverse are separated from each other.
In einer weiteren bevorzugten JLusführungsformdes Zylinders ist der Kolben zweifach wirkend ausgestaltet und besteht aus zwei durch eine Filhrungsstange verbundenen Arbeitskolben, zwischen denen zwei Hilfskolben verschieblich angeordnet eind, die eine mittels Druck auslösbare Selbsthemmeinrichtung aufweisen, wobei die Arbeitskolben auf ihrer Arbeitsæeite Je eine Kolbenstange, deren Durchmesser unter Belassung eines Ringspaltes mit der Zylinderwandung geringer ist als der Innendurobmesser des Zylinders und eine Zuführung für das Druckmedium des Kraftganges aufweisen. Dieses bietet den herorstechenden Vorteil, daß der erz findungsgeniäße Zylinder in beiden Richtungen für einen Eil- und einen Kraftgang einsetzbar ist. Diese Anordnung ist auch mehrfach in Serie miteinander kombinierbar.In a further preferred embodiment of the cylinder is the Piston designed to act twice and consists of two by a guide rod connected working piston, between which two auxiliary pistons are displaceably arranged and which have a self-locking device that can be triggered by means of pressure, the Working piston on its working side. One piston rod each, the diameter of which is below Leaving an annular gap with the cylinder wall is smaller than the inner durometer knife of the cylinder and a feed for the pressure medium of the power transmission. This offers the great advantage that the ore-genius cylinder can be used in both directions for one rapid and one power gear. This arrangement can also be combined with one another several times in series.
Die zum Umschalten vom Eilgang auf den Kraftgang notwendige Arretiereinrichtung des Hilfskolbens kann eineDruckmanschette sein, die den Hilfskolben umgibt. Die Arretiereinrichtung kann auch ein Spannsatz sein, bestehend aus einer Ringspannscheibe oder einer Ringfeder oder einer Tellerfeder mit Druckring, wobei der Ansatz den Hilfskolben umgibt oder innerhalb des Hilfskolbens angeordnet ist. Die Arretiereinrichtung kann des weiteren eine Magnetbremse sein. Sie kann außerdem eine Verkantungsspannung sein, die nur in eine Richtung wirkt.The locking device required to switch from rapid traverse to power gear of the auxiliary piston can be a pressure cuff that surrounds the auxiliary piston. the The locking device can also be a clamping set consisting of an annular clamping disc or a ring spring or a plate spring with a pressure ring, the approach being the Surrounds auxiliary piston or is arranged within the auxiliary piston. The locking device can also be a magnetic brake. It can also have a tilting voltage that only works in one direction.
In weiterer Ausgestaltung.der Erfindung kann der Boden des Hilfskolbens und der Boden des Arbeitskolbens einander entsprechende und ineinander passende, ringförmige Absätze aufweisen, -Dadurch wird ein plötzlicher Flächenzuwachs beim Umschalten vom Eilgang auf den Kraftgang vermieden, wodurch eine stufenweise Kraft zunahme bis zur Abgabe der vollen Kraft erfolgt.In a further embodiment of the invention, the bottom of the auxiliary piston and the bottom of the working piston corresponding and matching one another, have ring-shaped paragraphs, - This is a sudden increase in area when Switching from rapid traverse to power gear avoided, creating a gradual force increase until full force is released.
Desweiteren kann der Hilfskolben federbeaufschlagt auf dem Arbeitskolben aufliegen. Diese Ausführungsform kann dann mit Vorteil eingesetzt werden, wenn der Hilfskolben als Verdrängungakörper wirkt.Furthermore, the auxiliary piston can be spring-loaded on the working piston rest. This embodiment can then be used with advantage when the Auxiliary piston acts as a displacement body.
Des weiteren kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung der Hilfskolben während des Eilganges formschlüssig dem Arbeitskolben verbunden sein.Furthermore, in an advantageous embodiment of the invention, the Auxiliary piston must be positively connected to the working piston during rapid traverse.
Dazu ist es z. B. möglich, eine Steckverbindung vorzusehen, die im Boden des Hilfskolbens angeordnet ist und die in eine im Boden des Arbeitskolbens vorgesehene tiffnung eingreift. Eine derartige Verbindung zwischen den beiden Kolben ist dann notwendig, wenn der Hilfskolben als Verdrängungskörper arbeitet und die für den Eilgang beaufschlagte Fläche eine Ringfläche.des Arbeitskolbens ist. Die Haltekraft zwischen Hilfskolben und Arbeitskolben muß dabei größer sein als die gesamten Reibungskräfte des Kolben-Zylinder-Systems während des Eilganges. Die Steckverbindung kann z. B. aus einem Stab bestehen, aus dessen Mantelfläche zwei Kugeln teilweise herausragen, die federbelastet sind. Das Stabende rastet bei Anliegen beider Kolbenoberflächen in eine Aussparung des Arbeitskolbens ein, wobei die beiden Kugeln einen Einstich innerhalb der Aussparung des Arbeitskolbens hintergreifen.For this purpose it is z. B. possible to provide a connector that is in The bottom of the auxiliary piston is arranged and the one in the bottom of the working piston provided opening intervenes. Such a connection between the two pistons is necessary when the auxiliary piston works as a displacement body and the is an annular surface of the working piston for the rapid traverse. the The holding force between the auxiliary piston and the working piston must be greater than that total frictional forces of the piston-cylinder system during rapid traverse. The connector can e.g. B. consist of a rod, from the outer surface of which two balls partially protrude, which are spring-loaded. The rod end engages when both piston surfaces are in contact into a recess in the working piston, the two balls making a recess reach behind within the recess of the working piston.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Bewegen eines Kolbens und ein Kolben-Zylinder-System zur Verfugung, welches geringe Wirkungsgradverluste aufweist, zusammen mit einer wesentlich höheren Eilganggeschwindigkeit des Kolbens bei gleichen Anschlußquerschnitten und bei vergleichbaren sonstigen Abmessungen, verglichen mit bekannten Zylindern. Das erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-System verbindet also die Vorteile einer Kolbenstange mit großem Querschnitt bei hoher Eilganggeschwindigkeit mit den Vorteilen einer Kolbenstange geringen Querschnitts, wenn eine hohe Arbeitskraft gewünscht ist.The present invention provides a method of moving a piston and a piston-cylinder system with low efficiency losses together with a much higher rapid traverse speed of the piston with the same connection cross-sections and with other comparable dimensions, compared to known cylinders. The piston-cylinder system according to the invention thus combines the advantages of a piston rod with a large cross section with a high one Rapid traverse speed with the advantages of a piston rod with a small cross-section, when a high workforce is desired.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung hervor, die nur beispielhafte Ausführungen der Erfindung darstellen.Further advantages of the invention emerge from the following description the drawing, which only represent exemplary embodiments of the invention.
Es zeigen Figur 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Systems, bei dem der Hilfskolben einen Verdrängungskörper darstellt.FIG. 1 shows a basic illustration of an inventive Piston-cylinder system in which the auxiliary piston represents a displacement body.
Eilgang-Ringspalt und Arbeitsgangraum sind miteinander verbunden. The rapid traverse ring gap and the working area are connected to one another.
Figur 2 eine Prinzipdarstellung eines Kolben-Zylinder-Systems, bei dem der Hilfskolben einen einen Plunger mit geschlossenem, dichtendem~Kragen darstellt (verschieblicher Boden). Eilgang-Ringspalt und Arbeitsgang-Raum sind voneinander getrennt.Figure 2 shows a schematic diagram of a piston-cylinder system, in which the auxiliary piston represents a plunger with a closed, sealing collar (movable floor). The rapid traverse ring gap and the working passage space are separate from each other separated.
Figur 3 eine weitere Ausführung eines Kolben-Zylinder-Systems, wobei der Hilfskolben innerhalb des Arbeitskolbens angeordnet ist.Figure 3 shows a further embodiment of a piston-cylinder system, wherein the auxiliary piston is arranged within the working piston.
Figur 4 eine Darstellung eines Bodens eines Hilfskolbens und eines Arbeitskolbens, die beide ineinanderpassende, treppenförmige Absätze aufweisen, wobei der Hilfskolben hier als Verdrängungskörper ausgebildet ist.Figure 4 shows a representation of a bottom of an auxiliary piston and a Working pistons, both of which have step-shaped shoulders that fit into one another, wherein the auxiliary piston is designed here as a displacement body.
Figur 5 ein weiteres Kolben-Zylinder-System, in dem ein zweifach wirkender Kolben mit zwei Hilfskolben angeordnet ist.Figure 5 shows another piston-cylinder system in which a double-acting Piston is arranged with two auxiliary pistons.
Figur 6 ein weiteres Kolben-Zylinder-System, in dem ein zweifach wirkender Kolben mit Hilfskolben angeordnet ist, wobei in eine Richtung eine Kraftverdoppelung erfolgen kann.Figure 6 shows another piston-cylinder system in which a double-acting Piston with auxiliary piston is arranged, with a force doubling in one direction can be done.
Figur 7 eine Prinzipdarstellung eines Kolben-Zylinder-Systems, bei dem der Hilfskolben eine große wirksame Querschnittsfläche besitzt für den Eilgang bei relativ niedrigem Druck im Verhältnis zum Druck während des Arbeitsganges.FIG. 7 shows a basic illustration of a piston-cylinder system in which the auxiliary piston has a large effective cross-sectional area for rapid traverse at relatively low pressure in relation to the pressure during the operation.
Figur 8 einen Zylinder entsprechend der Figur 7, wobei der Hilfskolben entsprechend den Figuren 5 oder 6 ausgeführt ist und Figur 9 ein weiteres Kolben-Zylinder-System, bei dem die Arretierung des Hilfskolbens mittels einem Absperrventil für die Druckmediuührung des Hilfskolbens erfolgt.FIG. 8 shows a cylinder corresponding to FIG. 7, with the auxiliary piston is designed according to Figures 5 or 6 and Figure 9 is a further piston-cylinder system, in which the locking of the auxiliary piston by means of a shut-off valve for the pressure medium of the auxiliary piston takes place.
Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt ein Zylinder 1 mit einer Zylinderbohrung 2 einen darin verschieblich angeordneten Arbeitskolben 3 mit einer Kolbenstange 4, die innerhalb des Zylinderbodens druckdicht geführt ist. Gegenüber dem Kolbenboden des Arbeitskolbens 3 ist ein Hilfskolben 5 innerhalb der Zylinderbohrung angeordnet, der seinerseits im Zylinderdeckel 10 druckdicht geführt ist Der Hilfskolben 5 besitzt einen Kragen 66 zur Abstützung desselben gegen die Innenwandung des Zylinders, wobei der Kragen 66 Durchbrechungen 7 zum Durchtritt des Druckmediums aufweist. Der Schaft des Hilfskolbens 5 ist unter Belassung eines Ringspaltes 8 zwischen der Zylinderwandung von geringerem Durchmesser als der Innendurchmesser des Zylinders, wobei der Kragen 66 eine Ringfläche (vermindert um die Fläche der Durchbrechungen 7) besitzt, die die wirksame Fläche zum Vorschub des Hilfskolbens während des Eilganges darstellt.According to the embodiment shown in Fig. 1 has a cylinder 1 with a cylinder bore 2 a working piston displaceably arranged therein 3 with a piston rod 4 which is guided pressure-tight within the cylinder base is. An auxiliary piston 5 is inside opposite the piston head of the working piston 3 arranged in the cylinder bore, which in turn is pressure-tight in the cylinder cover 10 The auxiliary piston 5 has a collar 66 to support it against the inner wall of the cylinder, with the collar 66 perforations 7 for passage of the print medium. The shaft of the auxiliary piston 5 is leaving a Annular gap 8 between the cylinder wall of a smaller diameter than the inner diameter of the cylinder, the collar 66 having an annular surface (reduced by the surface of the Breakthroughs 7) which have the effective area for advancing the auxiliary piston represents during rapid traverse.
Zwischen dem Kolbenboden 14 des Hilfskolbens und dem Kolbenboden des Arbeitskolbens 3 wird ein Arbeitsraum 6 eingeschlossen. Die Zuleitung des Druckmediums in den Ringspalt 8 erfolgt über eine im Zylinderdeckel 10 angeordnete Bohrung 9, die arbeitskolbenseitige Entlüftung erfolgt über eine Bohrung 13. Dichtungsringe 15 in geeigneter Anordnung dienen jeweils zum Abdichten der unter Druck stehenden, beweglichen Teile.Between the piston head 14 of the auxiliary piston and the piston head of the Working piston 3, a working space 6 is enclosed. The supply line for the pressure medium into the annular gap 8 takes place via a bore 9 arranged in the cylinder cover 10, The working piston is vented via a bore 13. Sealing rings 15 in a suitable arrangement each serve to seal the pressurized, moving parts.
Der Hilfskolben weist eine Arfietiereinrichtung 11 auf, die innerhalb des Zylinderdeckels 10 angeordnet ist. Diese Arretierung oder Spannsystem kann z.B. eine Druckmanschette sein, die mittels Druckluft über die Zuleitung 12 beaufschlagt wird. Darüberhinaus kann-die Arretierung jede geeignete Ausführung besitzen, die den Hilfskolben sicher und mit ausreichender Kraft bei Auslösen der Klemmung festhält.The auxiliary piston has a Arfietieinrichtung 11, the inside of the cylinder cover 10 is arranged. This locking or clamping system can e.g. be a pressure cuff which is acted upon by means of compressed air via the supply line 12 will. In addition, the lock can have any suitable design that holds the auxiliary piston securely and with sufficient force when the clamp is released.
In der Ausführung gemäß Fig. 1 stellt der Hilfskolben einen verdrängungskörper dar. Der Zulauf des Druckmediums erfolgt an einem starren Punkt, nämlich über die Zuleitung 9. Das dem benötigten Hub während des Eilganges entsprechende Volumen zuzüglich dem Ringspaltvolumen wird an Druckmedium zugeführt. Dadurch bewegen sich der Hilfskolben und der Arbeitskolben mit gleicher Geschwindigkeit während der Dauer des Eilganges. Aufgrund eines Steuerbefehls kann der Hilfskolben 5 an jedem beliebigen Ort innerhalb des Zylinders arretiert werden. Der Arbeitsraum 6 wird mit Druckmedium gefüllt und der Arbeitsgang (Kraftgang) beginnt.In the embodiment according to FIG. 1, the auxiliary piston represents a displacement body . The inlet of the pressure medium takes place at a rigid point, namely via the Feed line 9. The volume corresponding to the required stroke during rapid traverse plus the volume of the annular gap, pressure medium is supplied. This move the auxiliary piston and the working piston at the same speed during the duration of rapid traverse. On the basis of a control command, the auxiliary piston 5 can be on any Be locked in place within the cylinder. The working space 6 is with pressure medium filled and the process (power process) begins.
Der Hilfskolben gemäß der Fig. 1 kann auch kolbenstangenseitig angeordnet sein. Der Verdrängungskörper kann dann innen noch Kolbenstangenführungen erhalten.The auxiliary piston according to FIG. 1 can also be arranged on the piston rod side be. The displacement body can then have piston rod guides inside.
Ist der Hilfskolben 5 gemäß der Figur 1 als Verdrängungskörper ausgeführt, so ist des weiteren zwischen dem Hilfskolben und dem Arbeitskolben eine Haltevorrichtung vorgesehen, die bewirkt, daß während des Eilganges der Hilfskolben vom Arbeitskolben mitgeschleppt oder mitgezogen wird. Es ist notwendig, da ja die zum Eilgang benötigte Fläche eine beaufschlagte Ringfläche des Arbeitskolbens ist. In dem in Figur 1 gezeigten Beispiel besitzt der Boden 14 des Hilfskolbens 5 eine ringsumlaufende,.-manschettenartige Dichtung 140, z. B. eine Lippendichtung, die beim Rücklauf des Arbeitskolbens 4 und Auflaufen auf den Hilfskolben 5 zusammengepreßt wird. Wird nun der nächste Eilgang eingeleitet, so haftet der Hilfskolben aufgrund eines Unterdruckes innerhalb des durch die ringförmige Dichtung 140 und der Bodenfläche des Arbeitskolbens 4 erzeugten Raumes an. Der Anpreßdruck muß dabei größer sein als sämtliche Reibungsverluste innerhalb des Systems während des Einganges.If the auxiliary piston 5 according to FIG. 1 is designed as a displacement body, there is also a holding device between the auxiliary piston and the working piston provided, which causes the auxiliary piston from the working piston during rapid traverse is dragged along or pulled along. It is necessary because the one required for rapid traverse Area is an acted upon annular surface of the working piston. In the one shown in FIG For example, the bottom 14 of the auxiliary piston 5 has a circumferential, cuff-like shape Seal 140, e.g. B. a lip seal, which when the working piston 4 returns and running onto the auxiliary piston 5 is compressed. Will now be the next rapid traverse initiated, the auxiliary piston adheres due to a negative pressure within the generated by the annular seal 140 and the bottom surface of the working piston 4 Room. The contact pressure must be greater than all friction losses within the system during the entrance.
Natürlich kann die Halteeinrichtung auch anders verwirklicht sein, so z. B.Of course, the holding device can also be implemented differently, so z. B.
kann diese aus Dauermagneten oder Elektromagneten bestehen. Des weiteren kann die Halteeinrichtung eine Steckverbindung sein, wobei ein Steckglied, z.B.this can consist of permanent magnets or electromagnets. Further the holding device can be a plug connection, wherein a plug link, e.g.
Kugeln, in einer Aussparung des Arbeitskolbens einrasten und somit den Hilfskolben während des Eilganges mitschleppen. Wesentlich ist nur, daß bei Verwendung eines Hilfskolbens als Verdrängungskörper während des Eilganges eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Arbeitskolben und dem Hilfskolben erzielt wird.Balls, snap into a recess of the working piston and thus drag the auxiliary piston along during rapid traverse. It is only essential that with Use of an auxiliary piston as a displacement body during rapid traverse frictional or positive connection between the working piston and the auxiliary piston achieved will.
Figur 2 zeigt ein Kolben-Zylinder-System, wobei hier der Hilfskolben 17 als Plunger oder als verschieblicher Boden ausgebildet ist. Der Hilfskolben 17 besitzt einen umlaufenden Kragen 73, wodurch zwischen der Wandung des Hilfskolbens 17 und der Wandung des Zylinders ein Ringspalt 109 gebildet wird, der durch die umlaufende Ringfläche 67 des Bodens des Hilfskolbens abgeschlossen ist. Des -weiteren weist der Boden 18 des Hilfskolbens 17 eine Zuführeinrichtung 20 zur Zuführung des Druckmediums für den Arbeitsgang in den Arbeitsraum 19 auf. Diese Zuführeinrichtung zur Zuführung des Druckmediums in den Arbeitsraum 19 kann auch im Arbeitskolben arbeitskolbenseitig angeordnet sein.Figure 2 shows a piston-cylinder system, the auxiliary piston here 17 is designed as a plunger or as a movable floor. The auxiliary piston 17 has a circumferential collar 73, whereby between the wall of the auxiliary piston 17 and the wall of the cylinder, an annular gap 109 is formed through the circumferential annular surface 67 of the bottom of the auxiliary piston is completed. Further if the bottom 18 of the auxiliary piston 17 has a feed device 20 for feeding the Print medium for the operation in the work space 19. This feeder to feed the pressure medium into the working chamber 19 can also be in the working piston Be arranged on the working piston side.
Des weiteren weist Figur 2 eine zusätzliche Absperreinrichtung auf, bestehend aus einem Ventil 110, welches ein Rückschlagventil sein kann. Dieses Ventil 110 ist in der Zuführleitung für das Druckmedium des Eilganges hin zum Ringspalt 109 angeordnet. Bei Absperren dieses Ventils 110 entsteht im Ringspalt 109 und in der Zuführleitung bis hin zum Ventil 110 eine quasi starre Flüssigkeitssäule; wird nun über die Zuführleitung 20 Arbeitsdruckmedium in den Arbeitsraum 19 zugeführt, so wirkt der Hilfskolben 17 als starrer Boden, abgepuffert durch die Flüssigkeitssäule im Ringspalt 109. Dieses Ventil 110 kann nun beliebig angesteuert werden, so z. B. elektro-pneumatisch durch den Druckaufbau bei Beginn des Arbeitsganges. Nach Schließen des Ventils ist innerhalb des Ringspaltes 109 eine quasi starre Flüssigkeitssäule eingeschlossen. Diese Art der Arretierung des Hilfskolbens an beliebigem Ort innerhalb des Zylinders kann immer dann eingesetzt werden, wenn der Hilfskolben als Plunger ausgebildet ist.Furthermore, Figure 2 has an additional shut-off device, consisting of a valve 110, which can be a check valve. This valve 110 is in the feed line for the pressure medium of the rapid traverse to the annular gap 109 arranged. When this valve 110 is shut off, occurs in the annular gap 109 and in the supply line up to the valve 110 is a quasi-rigid column of liquid; will working pressure medium is now fed into the working chamber 19 via the supply line 20, the auxiliary piston 17 acts as a rigid base, buffered by the column of liquid in the annular gap 109. This valve 110 can now be controlled as desired, so z. B. electro-pneumatically through the pressure build-up at the beginning of the operation. To Closing the valve is a quasi-rigid column of liquid within the annular gap 109 locked in. This type of locking of the auxiliary piston at any location within of the cylinder can always be used if the auxiliary piston is used as a plunger is trained.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel mit innenliegendem Hilfskolben, gezeigt. Innerhalb eines Zylinders 21 befindet sich ein Arbeitskolben 22, der an seinen beiden Enden in den Zylinderdeckeln:geführt ist. Die Kolbenstangen besitzen.In Fig. 3 is an embodiment with an internal auxiliary piston, shown. Within a cylinder 21 there is a working piston 22, which is on its two ends in the cylinder cover: is guided. Own the piston rods.
einen etwas geringeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Zylinders, so daß zwischen dem Zylinger und den beiden Kolbenstangen Ringspalt,e gebildet werden. Der Ringspalt -mit der wirksamen Ringfläche 68 dient zur Bewegung des Arbeitskolbens während des Eilvotlaufs. Die Kolbenstangen besitzen Innenbohrungen, wobi' in einer oder in beiden Bohrungen Hilfskolben 23 angeordnet sein können. In Fig. 3 ist nur linksseitig ein Hilfskolben gezeigt. Die Zuführung des Druckmediums erfolgt über die Zuleitung 26 innerhalb des Hilfskolbens und durch den Boden 24 des Hilfskolbens in den Arbeitsraum 25. Dieser ist aufgrund der Innenführung des Hilfskolbens vollständig gegenüber den Ringspaltvellmina der Arbeitskolben getrennt. Eine Arretiereinrichtung 27, dieausserhalbdes Hilfkolbens 23 angeordnet ist, dient zum Arretieren desselben zur Einleitung des Krawftganges.a slightly smaller diameter than the inner diameter of the cylinder, so that an annular gap e is formed between the cylinder and the two piston rods. The annular gap with the effective annular surface 68 serves to move the working piston during the emergency run. The piston rods have inner bores, wobi 'in one or auxiliary pistons 23 can be arranged in both bores. In Fig. 3 is only an auxiliary piston is shown on the left. The printing medium is fed via the supply line 26 within the auxiliary piston and through the base 24 of the auxiliary piston into the working space 25. This is complete due to the internal guidance of the auxiliary piston the working piston is separated from the annular gap vellmina. A locking device 27, which is arranged outside the auxiliary piston 23, serves to lock the same to initiate the tie gait.
Fig. 4 zeigt eine besondere Gestaltung des Bodens des Hilfskolbens und der dem Boden zugekehrten Arbeitsfläche des Arbeitskolbens, wobei diese Ausgestaltung sowohl in der Ausführung der Figuren 1,2 wie der Fig. 3 Verwendung finden kann.Fig. 4 shows a special design of the bottom of the auxiliary piston and the working surface of the working piston facing the floor, this configuration can be used both in the embodiment of FIGS. 1, 2 and 3.
In einem Zylinder 28 ist unter Bildung eines Ringspaltes ein Hilfszylinder als Verdrängungskörper mit einem Boden 32 angeordnet, dem ein Kolben 30 mit einer Kolbenstange 29 gegenübersteht. Der Boden 32 des Hilfskolbens 31 besitzt ringförmige Absätze 32', 32", die treppenförmig zum Zentrum des Bodens hin abnehmend angeordnet sind. Die Oberfläche des Arbeitskolbens 30 besitzt entsprechend geformte, ringförmige Absätze, die zum Mittelpunkt hin ansteigend-angeordnet sind, wobei die gegenseitigen Absätze ineinander passen. Dadurch wird erreicht, daß der Ubergang vom Eilgang zum Kraftgang entsprechend eines stufenweisen Flächenzuwachses der Arbeitsfläche des Arbeitskolbens erfolgt.In a cylinder 28 there is an auxiliary cylinder with the formation of an annular gap arranged as a displacement body with a bottom 32 to which a piston 30 with a Piston rod 29 faces. The bottom 32 of the auxiliary piston 31 is annular Paragraphs 32 ', 32 ", which are arranged in steps towards the center of the floor, decreasing are. The surface of the working piston 30 has correspondingly shaped, annular Paragraphs that rise towards the center point are, where the reciprocal paragraphs fit into each other. This ensures that the transition from rapid traverse to power traverse corresponding to a gradual increase in the area of the work surface of the working piston takes place.
Bei Stillstand des Hilfskolbens und Weiterbewegung des Arbeitskolbens werden nacheinander die Treppenabsätze des Arbeitskolbens freigegeben, wodurch eine stufenweise Flächenzunahme erfolgt. Der Kolbenboden 30 weist desoweiteren eine Führungsstange 63 auf, die den Boden 32 des Hilfszylinders 31 durchragt und «nu der eine Druckfeder 64 mittels einer Mutter 65 gehaltert ist. Dadurch liegt im Eilgang der Hilfskolben federbeaufschlagt am Arbeitskolben an, bis die Druckkraft des einsetzenden Kraftganges den Arbeitskolben bei arretiertem Hilfskolben löst.When the auxiliary piston comes to a standstill and the working piston continues to move the stairs of the working piston are released one after the other, whereby a there is a gradual increase in area. The piston head 30 also has a guide rod 63, which protrudes through the bottom 32 of the auxiliary cylinder 31 and only one compression spring 64 is supported by a nut 65. As a result, the auxiliary piston is in rapid traverse spring-loaded on the working piston until the compressive force of the force that starts releases the working piston with the auxiliary piston locked.
In Fig. 5 ist ein Zylinder 33 im Längsschnitt gezeigt, der einen doppelseitigen Arbeitskolben 34, 35 aufweist, wobei beide Kolben durch eine Kolbenstange 36 starr miteinander verbunden sind. Beide Kolben 34, 35 bilden mit der Zylinderwandung Ringspalte 42 und 41 zum Eilgang des Doppelkolbens in. die entsprechende Richtung. Zwischen den Böden der Arbeitskolben und auch der Führungsstange 36. gleitbar sind zwei Hilfskolben 37, 38 und 37', 38' angeordnet, die durch eine Druckfeder 43 an die zugewandten Kolbenböden der Arbeitskolben gepreßt werden. Die Zuleitung des Druckmediums für den Kraftgang erfolgt über die Kolbenböden der Arbeitskolben. Die wirksamen Flächen der Eilgänge sind die Ringflächen 70 bzw. 71..In Fig. 5, a cylinder 33 is shown in longitudinal section, the one double-sided Has working piston 34, 35, both pistons being rigid by a piston rod 36 are connected to each other. Both pistons 34, 35 form annular gaps with the cylinder wall 42 and 41 for rapid traverse of the double piston in the corresponding direction. Between the bottoms of the working pistons and also of the guide rod 36. Two auxiliary pistons are slidable 37, 38 and 37 ', 38' arranged by a compression spring 43 to the facing Piston heads of the working piston are pressed. The supply line of the pressure medium for the power transmission takes place via the piston crowns of the working pistons. The effective areas of the rapid traverses are the annular surfaces 70 and 71 ..
Der in Fig. 5 gezeigte Zylinder ist zweifach wirkend für Eil- und Kraftgang. Die Hilfskolben besitzen eine Selbstklemmung, bestehend aus einer Tellerfeder 44, die von einem Druckring 58 umspannt wird. Zwei Druckstifte 45 dienen zur Aufhebung der Selbsthemmung.The cylinder shown in Fig. 5 is double-acting for express and Power gear. The auxiliary pistons have a self-locking mechanism, consisting of a disc spring 44, which is spanned by a pressure ring 58. Two pressure pins 45 are used to cancel of self-locking.
pie Arbeitsweise des Zylinders ist folgende: In Ausgangstellung liegen beide Hilfskolben 37, 38 bzw.pie operation of the cylinder is as follows: In the starting position are both auxiliary pistons 37, 38 or
37', 38.' an den dazugehörigen Kolbenflächen der Arbeitskolben an. Nun wird in einen der Ringspalte 41 oder 42 Druckmedium eingegeben, so daß sich der Doppelkolben mitsamt den Hilfskolben in'die entsprechende Richtung bewegt.37 ', 38.' on the associated piston surfaces of the working piston. Now pressure medium is entered into one of the annular gaps 41 or 42, so that the double piston together with the auxiliary piston moves in the corresponding direction.
Da die Kraftübertragung über die Stifte 45 auf die Hilfskolben 37 bzw. 37' erfolgt, wird die Sperrung durch die Tellerfeder 44 aufgehoben. Zur Einleitung des Kraftganges wird nun über die za gehöri'ge Leitung entweder in den Arbeitsraum 39 oder. in den Arbeitsraum 40 Druckmedium eingegeben, wodurch zum Beispiel der Hilfskolben 37, 38 sich entsprechend der. Vorwärtsbewegung des Kolbens 34 zurückbewegt. Dadurch drückt das Teil .38 auf das Teil 37, wodurch die Tellerfeder 44 gespannt wird, wodurch der Druckring 48 den Hilfskolben gegen die Zylinderwandung festpreßt. Ein weiteres Anwachsen des Druckes hat nur eine Vergrößerung der Selbsthemmung zur Folge. Sobald der Krafthubbeendet ist, wird in den entsprechenden Ringspalt , hier in den Ringspalt 41-, Druckmedium eingegeben, wodurch der Doppelkolben zurückfährt. Der Kolbenboden des Kolbens 34 erreicht schließlich die Stifte 45, drückt diese nach innen, wodurch di.Selbsthemmung aufgehoben wird. Natürlich kann die Druckfeder 43 derart aus gelegt sein, daß die Selbsthemmung schon bei Aufhören des Kraf-thubes und Ausbleiben der Gegenkraft des Druckmediums abgebaut wird. Nunmehr kann in die Gegenrichtung ein Arbeitshub erfolgen, wonach der Arbeitszylklus umgekehrt wird.Since the power transmission via the pins 45 to the auxiliary piston 37 or 37 'takes place, the locking by the plate spring 44 is canceled. As an introduction the power gear is now either in the work area via the relevant line 39 or. entered into the working space 40 pressure medium, whereby, for example, the Auxiliary piston 37, 38 according to the. Forward movement of the piston 34 moved back. As a result, the part .38 presses on the part 37, whereby the plate spring 44 is tensioned is, whereby the pressure ring 48 presses the auxiliary piston against the cylinder wall. A further increase in pressure only increases the self-locking Episode. As soon as the power stroke is finished, the corresponding annular gap, here entered into the annular gap 41-, pressure medium, whereby the double piston moves back. The piston head of the piston 34 finally reaches the pins 45, pushes them inwards, whereby the self-inhibition is lifted. Of course, the compression spring can 43 be laid out in such a way that the self-locking occurs as soon as the force stroke ceases and failure of the counterforce of the printing medium is reduced. Now the A working stroke takes place in the opposite direction, after which the working cycle is reversed.
In Fig. 6 ist eine Ausführung eines Zylinders gezeigt, der zusätzlich zum Eil- und Kraftgang in beiden Richtungen in eine Richtung eine Kraftverdoppelung ermöglicht.In Fig. 6, an embodiment of a cylinder is shown, which in addition a doubling of the force in both directions in one direction for rapid and force movement enables.
In einem Zylinder 46 ist ein doppelt wirkender Arbeitskolben, bestehend aus dem Kolbenteil 47, dem Kolbenboden 49:und der Verbindungsstange 48 und ein Hilfskolben 50 angeordnet. Es wird somit zwischen dem Kolbenboden des Hilfskolbens 50 und dem Arbeitskolben 49 ein Arbeitsraum 51, zwischen dem Hilfskolben 53 und dem Kolbenboden 49 ein Arbeitsraum 52 gebildet. Der Hilfskolben 50 wie der Arbeitskolben 47 sind von Klemmanschetten gemäß den Ausführungen der Fig. 1 oder 2 umgeben. Die Hilfskolben 53 bzw.54 können gemäß den Hilfskolben der Fig. 5 mit Selbstklemmung ausgebildet sein. Zwischen den Hilfskolben .53, 54 ist eine Druckfeder 55 zum Anlegen der Hilfskolben an die entsprechenden A2beitsflächen der Kolbenboden der Arbeitskolben angeordnet.In a cylinder 46 there is a double-acting working piston from the piston part 47, the piston head 49: and the connecting rod 48 and an auxiliary piston 50 arranged. It is thus between the piston head of the auxiliary piston 50 and the Working piston 49 a working space 51, between the auxiliary piston 53 and the piston head 49, a working space 52 is formed. The auxiliary piston 50 as the working piston 47 are surrounded by clamping collars according to the embodiments of FIG. 1 or 2. the Auxiliary pistons 53 and 54 can, according to the auxiliary pistons of FIG. 5, with self-locking be trained. Between the auxiliary pistons .53, 54 there is a compression spring 55 for application the auxiliary piston to the corresponding working surfaces of the piston crown of the working piston arranged.
Die Arbeitsweise dieses Zylinders ist wie folgt: Zum Ausgang soll der Hilfskolben 50 am zugehörigen Zylinderdeckel anliegen, der Arbeitskolbenliegtlinks am Hilfskolben 50 an. Zur Einleitung des Eilganges wird nun in den Ringspalt 59 Druckmedium eingeführt, wodurch der Hilfskolben 50 mitsamt den auf ihn aufliegenden Arbeitskolben in Fig. 6 nach rechts bewegt wird. Die Hilfskolben 53 und 54 sind entspannt. Zur Einleitung des Kraftganges wird nun der Hiifskolben 50 mittels der Klemmanschette 57 geklemmt und in den Arbeitsraum 51 Druckmedium eingegeben. Gleichzeitig wird zur Kraftverdoppelung über die Zuleitung 61 Druckmedium in den Arbeitsgang 52 eingeführt, wodurch der Hilfskolben 53 ein kleines Stück bis zu. seiner Selbsthemmung zurückbewegt wird. Danach wird der Arbeitskolben 47 mit doppelter.f(raft bewegt. Nach Beendigung des verstärkten Krafthubes wird in den Ringspalt 60 Druckmedium eingegeben, wodurch der Kolben- 47, 49 in Gegenrichtung zurückfährt, nachdem die Klemmung des Hilfskolbens 50, sowie die Selbsthemmung des Hilfskolbens 53 aufgehoben worden ist. The operation of this cylinder is as follows: To the exit should the auxiliary piston 50 is in contact with the associated cylinder cover, the working piston is on the left on auxiliary piston 50. To initiate the rapid traverse is now in the annular gap 59 Introduced pressure medium, whereby the auxiliary piston 50 together with the resting on it Working piston in Fig. 6 is moved to the right. The auxiliary pistons 53 and 54 are relaxed. To initiate the power transmission, the auxiliary piston 50 is now by means of the Clamping collar 57 clamped and entered into the working chamber 51 pressure medium. Simultaneously is to double the force via the supply line 61 pressure medium in the work step 52 introduced, whereby the auxiliary piston 53 a little bit up to. its self-locking is moved back. Then the working piston 47 is moved with double f (raft. After completion of the increased power stroke, pressure medium is in the annular gap 60 entered, whereby the piston 47, 49 moves back in the opposite direction after the The clamping of the auxiliary piston 50 and the self-locking of the auxiliary piston 53 are canceled has been.
In dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel ist es aufgrund des zusätzlichen Hilfskolbens 54 auch möglich, im Arbeitsgang zurückzufahren.In the example shown in Fig. 6 it is due to the additional Auxiliary piston 54 also possible to retract in the process.
In den Figuren 3, 5 und 6 dient jeweils der ärbeitsseitig gebildete Ringspalt zum Rücklauf des Arbeitskolbens und des Hilfskolbens. In FIGS. 3, 5 and 6, the one formed on the working side is used in each case Annular gap to the return of the working piston and the auxiliary piston.
Der Arbeitskolben kann teleskopartig mit einem dornförmigen Vorsatz in einen zweiten Arbeitskolben hineinragen, wobei - die Fläche des Vorsatzes die Schubfläche für den Eilgang darstellt. Die ZufUhrung des Druckmediums für den Eilgang geschieht zentral durch den ersten Arbeitskolben; die Zuführung des Druckmediums für den Kraftgang geschieht vor der Arbeitsfläche des ersten Arbeitskolbens. The working piston can be telescopic with a thorn-shaped attachment protrude into a second working piston, where - the surface of the attachment the Represents the thrust surface for the rapid traverse. The supply of the printing medium for the rapid traverse happens centrally through the first working piston; the feeding of the print medium for the power gear happens in front of the working surface of the first working piston.
In den Figuren 7 und 8 ist jeweils eine Zylinder gezeigt, bei dem zum Vortrieb des Hiliskolbens ein kompressives Medium, vorzugsweise ein gasförmiges Druckmedium, verwendet wird, wobei jedochder Druck zur Bewegung des Hilfskolbens geringer ist, als der Druck des Druckmediums während des.Arbeitsganges zur Bewegung des Arbeitskolbens. Ein Zylinder 74 besitzt wiederum einen Arbeitskolben 3 mit einer Xolbenstange 4, dem ein Hilfskolben 76 mit einem Schaft 75 vorgelagert ist, Die Stirnfläche 77 des Hilfskolbens schließt zusammen mit der Zylinderwandung und der Stirnfläche des Arbeitskolbens 3 den Arbeitsraum 79 ein. Der Hilfskolben 76 bildet zusammen mit dem feststehenden Zylinderdeckel 107 einen Hilfskolben-Expansionsraum 78, wobei die wirksame Querschnittsfläche des Hilfskolbens zur Bewegung desselben in etwa gleich groß ist der wirksamen Fläche des Arbeitskolbens, nur vermindert um den Querschnitt der Stange 75, die einen geringen Durchmesser aufweist. Das Druckmedium zur Einleitung des Arbeitsganges kann wahlweise über eine Leitung 81 innerhalb des Schaftes 75 des Hilfskolbens oder über eine Bettung 80 innerhalb der Kolbenstange 4 in den Arbeitsraum 79 zugeführt werden. Der Hilfskolben wird mittels eines Verkantungßhebels 82,der an der Zylinderwandung befestigt ist, arretiert, wobe-i der Verkantungshebel 82 eine ÖFfnung 83 aufweist, durch die der Schaft 75 hindurchragt, Beim Aufbau des Arbeitsdruckes innerhalb des Arbeitsraumes 79 wird der Hilfskolben geringfügig zurückgeschoben, wodurch der Verkantungshebel 82 verkantet und den Rücklauf des Hilfskolbens begrenzt. Mittels eines Gummihohlkörpers 106, der 5.3, aufblasbar ist, kann die Verkantung aufgehoben werden, indem der Gummihohlkörper 106 aufgeblasen, der Hebel 82 gehoben und somit die Verkantung gelöst wird.In Figures 7 and 8, a cylinder is shown in which A compressive medium, preferably a gaseous medium, is used to propel the Hilisk piston Pressure medium, is used, but the pressure to move the auxiliary piston is lower than the pressure of the printing medium during the work process for movement of the working piston. A cylinder 74 in turn has a working piston 3 with a The piston rod 4, which is preceded by an auxiliary piston 76 with a shaft 75, The End face 77 of the auxiliary piston closes together with the cylinder wall and the The end face of the working piston 3 enters the working space 79. The auxiliary piston 76 forms together with the fixed cylinder cover 107 an auxiliary piston expansion space 78, the effective cross-sectional area of the auxiliary piston for moving the same the effective area of the working piston is roughly the same, only reduced around the cross-section of the rod 75, which has a small diameter. The print medium to initiate the operation can optionally via a line 81 within the Shank 75 of the auxiliary piston or via a bedding 80 within the piston rod 4 are fed into the work space 79. The auxiliary piston is by means of one Canting lever 82, which is attached to the cylinder wall, locked, wobe-i the cant lever 82 has an opening 83 through which the shaft 75 protrudes, When the working pressure builds up within the working space 79, the auxiliary piston pushed back slightly, whereby the cant lever 82 canted and the return of the auxiliary piston limited. Inflatable by means of a hollow rubber body 106, the 5.3 the tilt can be removed by inflating the hollow rubber body 106, the lever 82 is raised and thus the canting is released.
Figur 8 zeigt einen Zylinder 84, der eine bewegliche, durch den gesamten Zylinder ragende Kolbenstange 85 aufweist, die mit dem Kolben 3 fest verbunden ist. Auf einer Seite der Kolbenstange ist desweiteren loseverschieblich ein Hilfskolben 86 montiert, der den Hilfskolben 37, 38 der Figur 5 und 53, 54 der Figur 6 in Gestaltung und Funktion entspricht. Im Eilgang tritt das Druckmedium in den Hilfskolben-Expansionsraum 87 ein, wodurch der Hilfskolben in der Figur 8 nach rechts unter Mitnahme des Arbeitskolbens geschoben wird. Zur Einleitung des traftganges wird über eine Leitung 89 Druckmedium in den Arbeitsraum 88 eingegeben, wodurch der Hilfskolben geringfügig zurückläuft-und dessen Klemmung ausgelöst wird. Der Hilfskolben 86 bleibt selbsthemmend stehen, der Arbeitskolben fährt mit Arbeitskraft weiter.Figure 8 shows a cylinder 84 which is movable through the entire The piston rod 85 protrudes from the cylinder and is firmly connected to the piston 3. Furthermore, an auxiliary piston is loosely displaceable on one side of the piston rod 86 mounted, the auxiliary piston 37, 38 of Figure 5 and 53, 54 of Figure 6 in design and function corresponds. The pressure medium enters the auxiliary piston expansion space at rapid traverse 87, whereby the auxiliary piston in FIG. 8 moves to the right, taking along the working piston is pushed. A line 89 is used to initiate the process of pressure medium entered into the working space 88, whereby the auxiliary piston runs back slightly and whose clamping is triggered. The auxiliary piston 86 remains self-locking, the working piston continues to move with manpower.
Figur 9 zeigt ein Beispiel eines doppelseitig wirkenden Hilfskolbens 126, der zum Arbeitskolben hin alternativ mit geschlossenem oder durchbrochenem (ragen (Teilschnitt 133) ausgeführt sein kann. Der Hilfskolben 126 kann also arbeitskolbenseitig entweder als Verdrängungskörper oder als Plunger ausgebildet sein.FIG. 9 shows an example of a double-acting auxiliary piston 126, the one to the working piston alternatively with a closed or openwork (protrude (partial section 133). The auxiliary piston 126 can therefore be on the working piston side be designed either as a displacement body or as a plunger.
Der Teilschnitt 133 ist deshalb für die Ausführung als Verdrängungskörper ringsumlaufend ergänzt zu denken. Ist der Hilfskolben arbeitskolbenseitig als Verdrängungskörper ausgebildet, so ist wiederum am Boden des Hilfskolbens eine Halteeinrichtung angeordnet, die zur Halterung des Hilfskolbens am Arbeitskolben während des Eilganges dient. In dem in Figur 9 gezeigten Beispiel ist diese Halterung eine umlaufende Lippendichtung 135 gemäß der Lippendichtung 140 in Figur 1.The partial cut 133 is therefore for the execution as a displacement body to think complemented all round. Is the auxiliary piston on the working piston side as a displacement body formed, a holding device is again arranged on the bottom of the auxiliary piston, which is used to hold the auxiliary piston on the working piston during rapid traverse. In the example shown in FIG. 9, this holder is a circumferential lip seal 135 according to the lip seal 140 in FIG. 1.
Der Zylinder 124 ist in Figur 9 mittengeteilt, wobei der Spalt des Hilfskolbens 126 in zwei Ringspalte 128, 129 aufgeteilt ist. Jeder Ringspalt besitzt eine Zuführung 130, 131, die in der Mittenteilung angeordnet ist, welche gegenüber der Wandung des Hilfskolbens abgedichtet ist. In beiden Zuführleitungen 130, 131 befindet sich je ein Absperrventil gemäß dem in Figur 2 gezeigten Absperrventil 110 zum Absperren des flüssigen Druckmediums des Hilfskolbens nach Beendigung des Einganges oder zum Zurückholen des Hilfskolbens. Zum Beispiel bewegt sich der Hilfskolben bei Füllung des Ringspaltes 128 durch die Zuführleitung 130 mit Druckmedium in der Figur 9 nach links, bei Füllung des Ringspaltes 129 bewegt sich der Hilfskolben 126 nach rechts. Eine Zuführleitung 127 innerhalb des Hilfskolbens dient zur Zuführung des Druckmediums in den Arbeitsraum 132, wobei auch der Arbeitskolben 125 die Zuführung des Druckmediums für den Arbeitsgang aufweisen kann. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn der Kolben gemäß Figur 9 als doppelseitig wirkender Kolben ausgestattet ist.The cylinder 124 is divided in the middle in FIG. 9, the gap of the Auxiliary piston 126 is divided into two annular gaps 128, 129. Every annular gap has a feeder 130, 131, which is arranged in the central division, which opposite the wall of the auxiliary piston is sealed. In both supply lines 130, 131 there is a shut-off valve according to the shut-off valve shown in FIG 110 to shut off the liquid pressure medium of the auxiliary piston after completion of the Input or to retrieve the auxiliary piston. For example, the auxiliary piston moves when filling the annular gap 128 through the supply line 130 with pressure medium in the FIG. 9 to the left, when the annular gap 129 is filled, the auxiliary piston moves 126 to the right. A supply line 127 within the auxiliary piston is used for supply of the pressure medium into the working chamber 132, the working piston 125 also providing the supply of the print medium for the operation. This is particularly the case Case when the piston according to Figure 9 is equipped as a double-acting piston is.
Der Hilfskolben kann also auf sehr verschiedene Art und Weise an beliebigem Ort innerhalb des Zylinders arretiert werden. Diese Arretierung kann durch Absperren des flüssigen Druckmediums mittels eines Absperrventils erfolgen oder die Arretierung erfolgt durch mechanische oder elektrische Klemmung des Hilfskolbens.The auxiliary piston can therefore be attached to anything in very different ways Be locked in place within the cylinder. This locking can be done by locking of the liquid pressure medium by means of a shut-off valve or the locking takes place by mechanical or electrical clamping of the auxiliary piston.
Des weiteren kann die Mitnahme des Hilfskolbens bei der Ausführung als Verdrängungskörper am Arbeitskolben auf verschiedene Art und Weise bewerkstelligt werden. Auch hier kann die Halteeinrichtung kraftschlüssig oder formschlüssig sein. LeerseiteFurthermore, the entrainment of the auxiliary piston during execution accomplished as a displacement body on the working piston in different ways will. Here, too, the holding device can be force-fit or form-fit. Blank page
Claims (26)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792920463 DE2920463C3 (en) | 1979-05-21 | 1979-05-21 | Piston-cylinder arrangement for rapid traverse and power stroke |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792920463 DE2920463C3 (en) | 1979-05-21 | 1979-05-21 | Piston-cylinder arrangement for rapid traverse and power stroke |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2920463A1 true DE2920463A1 (en) | 1980-11-27 |
DE2920463B2 DE2920463B2 (en) | 1981-05-07 |
DE2920463C3 DE2920463C3 (en) | 1982-01-28 |
Family
ID=6071275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792920463 Expired DE2920463C3 (en) | 1979-05-21 | 1979-05-21 | Piston-cylinder arrangement for rapid traverse and power stroke |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2920463C3 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2781016A1 (en) * | 1998-07-08 | 2000-01-14 | Aro | CYLINDER WITH PRECOURSE OF APPROACH AND WORK RACE, FOR THE HANDLING OF A TOOL |
EP0939233A3 (en) * | 1998-02-27 | 2001-12-05 | Stahl, Gabriele | Force multiplier |
DE102011117493A1 (en) * | 2011-10-29 | 2013-05-02 | Festo Ag & Co. Kg | Fluid-operated linear drive comprises valve device, which is switched on during course of control channel, and has valve unit, where flow of pressure medium is controllable by valve unit actuation of blocking unit of supporting piston |
DE102015011209A1 (en) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Horst Baltschun | Hydraulic press |
DE102021125272A1 (en) | 2021-09-29 | 2023-03-30 | Heinz-Dieter Schunk Gmbh & Co. Spanntechnik Kg | Clamping system with rapid and power stroke and method for operating a clamping system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1964076A1 (en) * | 1969-12-22 | 1971-06-24 | Rexroth Gmbh G L | Working cylinder with rapid traverse piston |
DE2215466A1 (en) * | 1971-03-30 | 1972-11-23 | Sugimura, Nobuyuki, Shimizu, Shizuoka (Japan) | Compressed air Koib drive |
DE2347419B2 (en) * | 1972-09-21 | 1977-10-27 | Svenska AB Bromsregulator, Malmö (Schweden) | CYLINDER ARRANGEMENT FOR POWER TRANSFER IN ONE EXPRESS STROKE AND ONE FORCE STROKE |
-
1979
- 1979-05-21 DE DE19792920463 patent/DE2920463C3/en not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1964076A1 (en) * | 1969-12-22 | 1971-06-24 | Rexroth Gmbh G L | Working cylinder with rapid traverse piston |
DE2215466A1 (en) * | 1971-03-30 | 1972-11-23 | Sugimura, Nobuyuki, Shimizu, Shizuoka (Japan) | Compressed air Koib drive |
DE2347419B2 (en) * | 1972-09-21 | 1977-10-27 | Svenska AB Bromsregulator, Malmö (Schweden) | CYLINDER ARRANGEMENT FOR POWER TRANSFER IN ONE EXPRESS STROKE AND ONE FORCE STROKE |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0939233A3 (en) * | 1998-02-27 | 2001-12-05 | Stahl, Gabriele | Force multiplier |
FR2781016A1 (en) * | 1998-07-08 | 2000-01-14 | Aro | CYLINDER WITH PRECOURSE OF APPROACH AND WORK RACE, FOR THE HANDLING OF A TOOL |
WO2000003145A1 (en) * | 1998-07-08 | 2000-01-20 | Aro | Actuator with approach pre-stroke and working stroke for operating a tool |
JP2002520546A (en) * | 1998-07-08 | 2002-07-09 | アロ | Actuator that realizes a preliminary approach stroke and a working stroke for operating the tool |
US6474215B1 (en) | 1998-07-08 | 2002-11-05 | Aro | Actuator with approach pre-stroke and working stroke for operating a tool |
AU758224B2 (en) * | 1998-07-08 | 2003-03-20 | Aro | Actuator with approach pre-stroke and working stroke for operating a tool |
CZ302616B6 (en) * | 1998-07-08 | 2011-08-03 | Aro | Actuator with approach pre-stroke and working stroke for operating a tool |
DE102011117493A1 (en) * | 2011-10-29 | 2013-05-02 | Festo Ag & Co. Kg | Fluid-operated linear drive comprises valve device, which is switched on during course of control channel, and has valve unit, where flow of pressure medium is controllable by valve unit actuation of blocking unit of supporting piston |
DE102015011209A1 (en) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Horst Baltschun | Hydraulic press |
DE102015011209B4 (en) * | 2015-08-26 | 2021-03-18 | Horst Baltschun | Hydraulic press |
DE102021125272A1 (en) | 2021-09-29 | 2023-03-30 | Heinz-Dieter Schunk Gmbh & Co. Spanntechnik Kg | Clamping system with rapid and power stroke and method for operating a clamping system |
EP4159373A1 (en) | 2021-09-29 | 2023-04-05 | Heinz-Dieter Schunk GmbH & Co. Spanntechnik KG | Clamping system with a quick and force stroke and method for operating a clamping system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2920463C3 (en) | 1982-01-28 |
DE2920463B2 (en) | 1981-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1479035A1 (en) | Method of manufacturing a socket at the end of a pipe made of thermoplastic material | |
DE1777332A1 (en) | Deep drawing device | |
DE2503458A1 (en) | TOGGLE PRESS | |
DE2505553C2 (en) | Actuating cylinder fed by pressure medium | |
DE2944826A1 (en) | TWO STAGE MOVABLE CYLINDER | |
AT502339B1 (en) | DRIVE DEVICE | |
DE69214699T2 (en) | Quick-actuated pneumo-hydraulic press head | |
DE3626455A1 (en) | SPINDLE PRESS | |
DE2211288A1 (en) | Method for applying a variable surface area of a piston movable in a cylinder, with a hydraulic control medium and a pressing device set up to carry out this method | |
DE3935787C2 (en) | ||
DE2920463A1 (en) | Piston and cylinder actuator with auxiliary piston - has full force applied to main piston after idling travel of auxiliary piston | |
DE1302466B (en) | ||
DE2818533C2 (en) | Brake valve | |
DE3512241A1 (en) | RADIAL PRESS | |
DE1800148A1 (en) | Hydraulic or pneumatic drive | |
DE3228109A1 (en) | Linear drive for producing impulse-like rapid percussive motions | |
DE29610911U1 (en) | Multi-stage fluid-operated working cylinder arrangement | |
DE2424981A1 (en) | PISTON PRESSURE AMPLIFIER | |
DE1293026B (en) | Linear actuating cylinder | |
DE3590888C2 (en) | Pushing device | |
DE1961892C3 (en) | Hydraulic deep drawing press | |
DE102016224525B4 (en) | Multiway valve and method for its operation | |
DE2249728C3 (en) | Pressure medium-operated working cylinder for rapid traverse and power stroke | |
DE4134918C1 (en) | Deep-hole hammer for use in drilling - includes control edges on movable sliders which move so edge is in pressurised cylinder chamber | |
DE2538547A1 (en) | PRESSURE CYLINDERS WITH BUILT-IN SENSING DEVICE FOR THE WORK STROKE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DUERHOLT, ELLEN DUERHOLT, ACHIM, ING.(GRAD.), 7997 |
|
8381 | Inventor (new situation) |
Free format text: ERFINDER IST ANMELDER |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |