DE3049579C2

DE3049579C2 - Working cylinder for pneumatic or hydraulic working media

Info

Publication number: DE3049579C2
Application number: DE19803049579
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 7300 Esslingen a.N. Stoll
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1980-12-31
Filing date: 1980-12-31
Publication date: 1982-11-04
Also published as: DE3049579A1

Description

4040

Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder für pneumatische oder hydraulische Arbeitsmedien mit einem durch Zylinderstirnwände endseitig abgeschlossenen Zylinder und einem im Zylinder hin und herlaufenden Kolben, mit mindestens einem eine Endlage des Kolbens vorgegebenen Anschlagkörper und mit mindestens einem auf das · Erreichen der Kolbenendlage ansprechenden und hierbei ein Anzeigesignal erzeugenden Fühler, der einen gegenüber der Anschlagfläche des Anschlagkörpers vorstehenden Stößel besitzt, der strömungsdicht durch eine Zylinderstirnwand hindurchgeführt ist.The invention relates to a working cylinder for pneumatic or hydraulic working media one cylinder closed at the end by cylinder end walls and one in the cylinder back and forth approaching piston, with at least one stop body predetermined for an end position of the piston and with at least one signal which responds to the reaching of the piston end position and which is a display signal generating sensor, which protrudes opposite the stop surface of the stop body Has a plunger which is passed through a cylinder end wall in a flow-tight manner.

Bei derartigen Arbeitszylindern sind auf die Kolbenstange in einstellbarer axialer Lage Anschlagkörper aufgeklemmt, welche mit raumfesten Anschlägen zusammenarbeiten und auf das Erreichen der eingestellten Kolbenendlage ansprechende Fühler betätigen, die ihrerseits die Druckmittelzufuhr zu dem betrachteten Arbeitszylinder steuern. Derartige Arbeitszylinder ha- t>o ben den Nachteil, daß die bewegten Anschlagskörper von außen frei zugänglich sind, was aus Gründen der Unfallverhütung nachteilig ist, und daß die Anschlagskörper und die Endlagenfühler bei einer Änderung der gewünschten Kolbenendlage getrennt einjustiert werden müssen.In such working cylinders, stop bodies are in an adjustable axial position on the piston rod clamped, which work together with fixed stops and on reaching the set Actuate piston end position responsive sensors, which in turn observe the pressure medium supply to the Control working cylinder. Such working cylinders have the disadvantage that the moving stop bodies are freely accessible from the outside, which is disadvantageous for reasons of accident prevention, and that the stop body and the end position sensor when changing the required piston end position must be adjusted separately.

Eine ähnliche, hydraulisch wirkende Anordnung geht auch z. B. aus der DE-Gm 69 28 578 hervor. Hierbei handelt es sich im wesentlichen um eine Warnvorrichtung zum Anzeigen des Verschleißes von Bremsbelägen. Im bekannten Falle ist der mit der Stirnwand des Arbeitszylinders verbundene, mit einem Anschlagkörper vergleichbare Teil gegenüber der Zylinderlaufbuchse fest und unverstellbar angeordnet und mit dem Kolben funkionell nicht gekoppelt. Als Anschlagkörper im wahren Sinne des Wortes wirkt dieser Teil nicht, seine Aufgabe ist es lediglich, eine Abweichung des Kolbens von seiner Soll-Lage zu signalisieren, wenn sich der Kolben in einer seiner Endlagen befindet Somit reduziert sich die Funktion dieses Teils lediglich auf die Überwachung der Kolbenstellung im Arbeitszylinder, ohne jedoch die Endlage des Kolbens bestimmen bzw. einen Einfluß auf die Bewegung des Kolbens ausüben zu können. Außerdem ist hier der Nachteil eines nichtausreichenden Schutzes vorhanden, da der Teil von außen frei zugänglich ist.A similar, hydraulically acting arrangement is also possible, for. B. from DE-Gm 69 28 578. Here it is essentially a warning device for displaying brake pad wear. In the known case, the one connected to the end wall of the working cylinder is provided with a stop body comparable part with respect to the cylinder liner fixed and unadjustable and arranged with the Piston not functionally coupled. This part does not act as a stop in the true sense of the word, its only task is to signal a deviation of the piston from its target position, if the piston is in one of its end positions. Thus, the function of this part is only reduced to the Monitoring of the piston position in the working cylinder, but without determining or determining the end position of the piston. to be able to exert an influence on the movement of the piston. Plus, here's the downside Insufficient protection available as the part is freely accessible from the outside.

Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitszylinder der genannten Art zu schaffen, bei dem das Hubende des Kolbens und somit auch der Kolbenstange bei gleichzeitiger Kolbenumsteuerung mit Hilfe von möglichst einfachen, platzsparenden und kostengünstigen Maßnahmen genau definiert werden kann und eine Verstellmöglichkeit des Hubendes zur Anpassung an unterschiedliche, mit dem Arbeitszylinder ausführende Tätigkeiten gegeben ist.Based on the above prior art, the invention is based on the object of a working cylinder of the type mentioned, in which the stroke end of the piston and thus also the piston rod with simultaneous piston reversal with the help of simple, space-saving and inexpensive Measures can be precisely defined and an adjustment of the end of the stroke to adapt to different activities to be carried out with the working cylinder are given.

Die gestellte Aufgabe wird durch einen Arbeitszylinder eingangs genannter Art dadurch gelöst, daß der Anschlagkörper der Zylinderstirnwand axial einstellbar ist, daß der einen als Ventilstößel ausgebildeten und in den Zylinderinnenraum hineinragenden Stößel besitzenden Fühler die Anzeige auf pneumatischem oder hydraulischem Wege erzeugt, indem er in die Verbindung zwischen Druckmittelquelle und Anzeigeleitung eingeschaltet ist, wobei er diese im Ruhezustand abschließt und bei Betätigung freigibt, daß die Verbindung zwischen Druckmittelquelle und Anzeigeleitung aus im Anschlagkörper und in der Zylinderstirnwand ausgebildeten Kanälen besteht, wobei am Übergang zwischen jeweils einem Kanal des Anschlagkörpers und dem zugeordneten Kanal der Zylinderstirnwand eine Ringnut zwischen den einander zugewandten Umfangsflächen von Zylinderstirnwand und Anschlagkörper vorhanden ist, deren axiale Abmessung dem Verstellbereich des Anschlagkörpers entspricht.The problem posed is achieved by a working cylinder of the type mentioned in that the Stop body of the cylinder end wall is axially adjustable that the one designed as a valve tappet and in The plunger protruding into the cylinder interior is equipped with a pneumatic or hydraulic display Paths generated by being switched into the connection between the pressure medium source and the display line is, whereby it completes this in the idle state and releases when actuated that the connection between pressure medium source and display line from im Stop body and formed in the cylinder end wall channels, with the transition between each one channel of the stop body and the associated channel of the cylinder end wall an annular groove between the facing peripheral surfaces of the cylinder end wall and the stop body is present, the axial dimension of which corresponds to the adjustment range of the stop body.

Der erfindungsgemäße Arbeitszylinder entspricht in seinen äußeren Abmessungen einem herkömmlichen Arbeitszylinder ohne zusätzliche Anschlageinrichtung und kann somit überall anstelle eines solchen eingesetzt werden. Da Anschlagkörper und Fühler eine gemeinsam zu verstellende Einheit bilden, sind die Rüstzeiten beim Einstellen der gewünschten Kolbenendlage erheblich gegenüber dem nächstkommenden Stand der Technik vermindert. Die Anordnung und Integrierung des Fühlers in der den Arbeitsraum des Arbeitszylinders ragenden Stirnwand des Anschlagkörpers bringt den Vorteil mit sich, daß die Verschmutzung sowie Beschädigung des Fühlers von außen im wesentlichen ausgeschlossen wird. Hierbei erfolgt die Signalübertragung zwischen dem vom verstellbaren Anschlagkörper getragenen fluidischen Endlagenfühler und raumfesten Anschlüssen ohne irgendwelche flexiblen Leitungen, welche im Dauerbetrieb möglicherweise ermüden können. Die Anschlagflächen des Anschlagkörpers sind ebenfalls gegen Verschmutzung und Beschädigung gesichert.The working cylinder according to the invention corresponds in its external dimensions to a conventional one Working cylinder without an additional stop device and can therefore be used anywhere instead of such will. Since the stop body and sensor form a unit that can be adjusted together, the set-up times are at Setting the desired piston end position considerably compared to the closest prior art reduced. The arrangement and integration of the sensor in the working space of the working cylinder protruding end wall of the stop body has the advantage that the pollution as well Damage to the sensor from the outside is essentially excluded. This is where the signal is transmitted between the fluidic end position sensor carried by the adjustable stop body and the fixed position sensor Connections without any flexible lines, which may tire in continuous operation can. The stop surfaces of the stop body are also against dirt and damage secured.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders ist darin zu sehen, daß man ihn durch einfaches Umrüsten eines oder beider Zylinderdeckel aus einem schon in Betrieb befindlichen Arbeitszylinder herstellen kann, wobei — wie schon dargelegt — dessen äußere Abmessungen erhalten bleiben. Für Jie obigen Zwecke können Endlagefühler der unterschiedlichen Bauarten verwendet werden.Another advantage of the working cylinder according to the invention is to be seen in the fact that you can do it by simple Convert one or both cylinder covers from a working cylinder that is already in operation can, whereby - as already stated - its external dimensions are retained. For the above purposes end position sensors of different types can be used.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird eine besonders präzise und feine Einstellbbrkeit der Kolbenendstellungen erzieltWith the development of the invention according to claim 2, a particularly precise and fine Adjustability of the piston end positions achieved

Nachstehend wird die Erfindung au Hand eines Ausführungsbeispieles .nter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur einen axialen Schnitt durch einen Zylinderdeckel is und die diesem benachbarten Teile eines pneumatischen Arbeitszylinders mit integrierter Anschlag- und Endstellungsmeldefunktion. In the following, the invention will be described on the basis of an exemplary embodiment, with reference to FIG Drawing explained in more detail. In this, the single figure shows an axial section through a cylinder cover is and the adjacent parts of a pneumatic working cylinder with integrated stop and end position reporting function.

In der Zeichnung ist die Zylinderwand eines pneumatischen Arbeitszylinders mit 10 bezeichnet. Auf das in der Zeichnung links gelegene Ende der Zylinderwand 10 ist eine Zylinderstirnwand 12 druckmitteldicht aufgesetzt. Die Zylinderstirnwand 12 hat eine mittige Bohrung 14, in welcher ein rohrförmiger Anschlagkörper 16 axial verstellbar geführt ist.The cylinder wall of a pneumatic working cylinder is denoted by 10 in the drawing. on the end of the cylinder wall 10 on the left in the drawing is a cylinder end wall 12 which is pressure-tight put on. The cylinder end wall 12 has a central bore 14 in which a tubular Stop body 16 is axially adjustable.

Die Mantelfläche des Anschlagkörpers 16 hat in der Zeichnung von rechts nach links aufeinanderfolgend ein Gewinde 18, das mit einem komplementären Gewinde 20 im rechten Teil der Bohrung 14 zusammenarbeitet, eine breite, zurückspringende Anschlagnut 22, welche mit einem in die Zylinderstirnwand 12 eingesetzten Anschlagstift 24 zusammenarbeitet, und eine glatte Dichtwand 26, welche gegen die Bohrung 14 durch drei O-Ringe 28,30,32 abgedichtet ist. Eine Kolbenstange 34 durchsetzt eine mittige Bohrung 36 des Anschlagkörpers 16 unter Spiel und ist gegen die Bohrung 36 durch eine Dichtpackung 38 abgedichtei.The lateral surface of the stop body 16 has a consecutive from right to left in the drawing Thread 18 which cooperates with a complementary thread 20 in the right part of the bore 14, a wide, recessed stop groove 22, which is inserted into the cylinder end wall 12 with a Stop pin 24 cooperates, and a smooth sealing wall 26, which against the bore 14 by three O-rings 28,30,32 is sealed. A piston rod 34 penetrates a central bore 36 of the stop body 16 with play and is against the bore 36 through a sealing packing 38 sealing.

In der Stirnfläche des Anschlagkörpers 16 ist ein insgesamt mit 40 bezeichneter Fühler angeordnet. Zu diesem gehört eine in eine axiale außermittige Bohrung 42 des Anschlagkörpers 16 eingesetzte Ventilhülse 44, in welcher ein Ventilstößel 46 koaxial verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilstößel 46 ist durch eine Schraubenfeder 48 in der Zeichnung nach rechts vorgespannt, und sein freier Endabschnitt ragt in den der Zylinderstirnwand 12 benachbarten Arbeitsraum des Arbeitszylinders hinein.In the end face of the stop body 16, a total of 40 designated sensor is arranged. to this includes a valve sleeve 44 inserted into an axial eccentric bore 42 of the stop body 16, in FIG which a valve tappet 46 is arranged to be coaxially displaceable. The valve stem 46 is through a Coil spring 48 biased to the right in the drawing, and its free end portion protrudes into the the cylinder end wall 12 adjacent working space of the working cylinder into it.

Die Schraubenfeder 48 greift an einem innenliegenden Kopfabsc'nnitt 50 des Ventilstößels 46 an, welcher eine innenliegende Dichtkante der Ventilhülse 44 so verschließen kann. Diese Dichtkante liegt am freien Ende einer kegelförmigen inneren Stirnfläche 52 der Ventilhülse 44.The helical spring 48 engages an inner head section 50 of the valve tappet 46, which an inner sealing edge of the valve sleeve 44 can thus close. This sealing edge is on the free End of a conical inner end face 52 of the valve sleeve 44.

Der Ventilstößel 46 hat einen kleineren Durchmesser als die Bohrung der Ventilhülse 44 aufweisenden Schaftabschnitt 54 und ist bei seinem freien Ende durch einen O-Ring 56 gegen die Bohrung der Ventilhülse 44 abgedichtet Die Bohrung der Ventilhülse 44 steht bei ihrer Mitte über einen radialen Kanal 58 und einen axialen Kanal 60 mit einer Ringnut 62 in Verbindung, welche in der Innenfläche der Bohrung 14 ausgebildet ist und deren axiale Abmessung der axialen Abmessung der Anschlagnut 22 entspricht Über einen axialen Kanal 64 steht der innenliegende Abschnitt der Bohrung 42 mit einer weiteren Ringnut 66 in Verbindung, welche ebenfalls in der Innenfläche der Bohrung 14 ausgebildet ist, links der Ringnut 62 liegt und deren axiale Abmessung ebenfalls der axialen Abmessung der Anschlagsnut 22 entspricht. Die Ringnuten 62 und 66 sind durch den O-Ring 30 gegeneinander und durch die O-Ringe 28 und 32 zur Atmosphäre hin bzw. zum Zylinderinneren hin abgedichtet Die Kingnuten 62 und 66 stehen mit Kanälen 68 bzw. 70 in Verbindung, weiche in der Mantelfläche der Zylinderstirnwand 12 vorgesehen sind. Von der Mantelfläche der Zylinderstirnwand 12 ist ferner eine Anschlußöffnung 72 her zugänglich, welche über einen axialen Kanal 74 der Zylinderstirnwand 12 mit dem benachbarten Arbeitsraum des Arbeitszylinders in Verbindung stehtThe valve tappet 46 has a smaller diameter than the bore of the valve sleeve 44 Shaft portion 54 and is at its free end by an O-ring 56 against the bore of the valve sleeve 44 sealed The bore of the valve sleeve 44 is at its center over a radial channel 58 and a axial channel 60 with an annular groove 62 in connection, which is formed in the inner surface of the bore 14 and the axial dimension of which corresponds to the axial dimension of the stop groove 22 via an axial channel 64 is the inner section of the bore 42 with a further annular groove 66 in connection, which is also formed in the inner surface of the bore 14, to the left of the annular groove 62 and its axial Dimension also corresponds to the axial dimension of the stop groove 22. The annular grooves 62 and 66 are through the O-ring 30 against each other and through the O-rings 28 and 32 to the atmosphere or to The inside of the cylinder is sealed off. The king grooves 62 and 66 are connected to channels 68 and 70, respectively, which are soft are provided in the lateral surface of the cylinder end wall 12. From the lateral surface of the cylinder front wall 12 a connection opening 72 is also accessible, which via an axial channel 74 of the cylinder end wall 12 is in communication with the adjacent working space of the working cylinder

Man erkennt, daß der Anschlagkörper 16 den Weg des in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Kolbens des Arbeitszylinders in der Zeichnung nach links begrenzt Du^ch Verschrauben des Anschlagkörpers 16 auf dem Gewinde 20 läßt sich die linke Kolbenendstellung kontinuierlich und fein einstellen.It can be seen that the stop body 16 follows the path of the piston not shown in the drawing of the working cylinder in the drawing is limited to the left by screwing the stop body 16 The left piston end position can be continuously and finely adjusted on the thread 20.

Wird in Betrieb der in der Zeichnung rechts gelegene Arbeitsraum des Arbeitszylinders mit Druck beaufschlagt, so wird kurz vor Erreichen der linken Kolbenendstellung durch die linksgelegene Kolbenstirnfläche der Ventilstößel 46 erfaßt und entgegen der Kraft der Schraubfeder 48 nach links bewegt. Damit wird ein Strömungsmittelweg zwischen den Ringnuten 62 und 66 freigegeben. Von einer an den Kanal 68 angeschlossenen Druckmittelquelle kann nun unter Druck stehendes Strömungsmittel über den fühler 40 zu dem Kanal 70 strömen und einen mit dem letzteren verbundenen Druckfühler betätigen, welcher somit beim Erreichen der linken Kolbenendstellung anspricht.If the working space of the working cylinder located on the right in the drawing is pressurized during operation, so shortly before reaching the left piston end position through the piston face on the left the valve tappet 46 is detected and moved to the left against the force of the helical spring 48. In order to a fluid path between the annular grooves 62 and 66 is released. From one to canal 68 connected pressure medium source can now pressurized fluid via the sensor 40 to the channel 70 and actuate a pressure sensor connected to the latter, which thus responds when reaching the left piston end position.

Aus der obigen Beschreibung ist gut ersichtlich, daß man bei dem beschriebenen Arbeitszylinder ohne Vergrößerung seiner äußeren Abmessungen einen fein einstellbaren und trotzdem robusten und belastbaren Anschlag für die Kolbenendlage hat und ohne zusätzliche Einjustierung immer eine genaue Meldung des Erreichens der jeweiligen Kolbenendlage gewährleistet istFrom the above description it is clearly evident that the working cylinder described without Enlargement of its external dimensions a finely adjustable and nevertheless robust and resilient The stop for the piston end position always has an exact message and without additional adjustment the reaching of the respective piston end position is guaranteed

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

EINGESCHALTET IST, UCBEI ER DIESE III RUHEZUSTAND ABSCHLIEßT UND BFI BETÄTIGUNG FREIGIBT, DAß DIE VERBINDUNG ZWISCHEN DRUCKMITTELOUELLE UND ANZEIGELEITUNGIS SWITCHED ON, UCBEIT THIS III QUIET STATE COMPLETES AND BFI ACTUATION RELEASES THE CONNECTION BETWEEN PRESSURE MEDIUM SOURCE AND DISPLAY DIRECTION

Claims

Patent claims:

1. Working cylinder for pneumatic or hydraulic working media with a through cylinder end walls End-closed cylinder and a piston running back and forth in the cylinder, with at least one stop body defining an end position of the piston and at least a responsive to the reaching of the piston end position and a display signal generating sensor, which protrudes opposite the stop surface of the stop body Has plunger, which is passed through a cylinder end wall in a flow-tight manner, thereby characterized in that the stop body (16) is axially adjustable in the cylinder end wall, that which have a tappet designed as a valve tappet and protruding into the cylinder interior Sensor (40) generates the display in a pneumatic or hydraulic way by inserting it into the Connection between pressure medium source and display linejaus in the stop body and in the Cylinder end wall (12) formed channels (60, 64; 68, 70), wherein at the transition between in each case one channel (60, 64) of the stop body and the associated channel (70, 68) of the cylinder end wall an annular groove (62, 66) between the mutually facing peripheral surfaces of the cylinder end wall and stop body is present, the axial dimension of which corresponds to the adjustment range of the Stop body corresponds.

2. Working cylinder according to claim 1, characterized in that the stop body (16) of is adjustable and fixable from the outside by having a Thread (18) is guided in a threaded bore (20) of the cylinder end wall (12).