DE3104989A1 - SERVO CYLINDER - Google Patents

SERVO CYLINDER

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DE3104989A1
DE3104989A1 DE19813104989 DE3104989A DE3104989A1 DE 3104989 A1 DE3104989 A1 DE 3104989A1 DE 19813104989 DE19813104989 DE 19813104989 DE 3104989 A DE3104989 A DE 3104989A DE 3104989 A1 DE3104989 A1 DE 3104989A1
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Germany
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cylinder
slide valve
piston
piston rod
spring
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DE19813104989
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Staffan 87100 Härnösand Lundgren
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ABB Norden Holding AB
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    • 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
    • F15B9/00—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
    • F15B9/02—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
    • F15B9/08—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor
    • F15B9/10—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor in which the controlling element and the servomotor each controls a separate member, these members influencing different fluid passages or the same passage

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Description

ASEA Aktiebolag, Västeras/Schweden ServozylinderASEA Aktiebolag, Västeras / Sweden Servo cylinder

Die Erfindung betrifft einen Servozylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a servo cylinder according to the preamble of claim 1.

Der Servozylinder liegt in einem Kreis mit einem ständig strömenden Druckmittel. Eine Drosselung des Druckmittelflusses im Kreis verursacht eine Druckänderung in dem Zylinderraum auf der einen Seite des Arbeitskolbens, wodurch eine Betätigungskraft entsteht. Der eine der beiden im Zylinder gebildeten Räume ist an eine Druckmittelquelle und der andere an einen Sammelbehälter für Druckflüssigkeit angeschlossen. The servo cylinder lies in a circle with a constantly flowing pressure medium. A throttling of the pressure medium flow in the circle causes a pressure change in the cylinder space on one side of the working piston, whereby an actuation force arises. One of the two spaces formed in the cylinder is connected to a pressure medium source and the other is connected to a reservoir for hydraulic fluid.

Gemäß der Erfindung ist die Kolbenstange mit einer Ausbohrung versehen, die durch eine Öffnung in der Kolbenstangenwand mit den beiden Zylinderräumen in Verbindung steht und ein überströmen des Druckmittels von dem ersten Raum durch die Kolbenstange in den zweiten Raum ohne nennenswerten Druckabfall ermöglicht. In der Ausbohrung ist ein verschiebbares Schieberventil angeordnet, das bei einer axialen Ver-According to the invention, the piston rod is provided with a bore which passes through an opening in the piston rod wall is in communication with the two cylinder chambers and the pressure medium flows over from the first chamber allows the piston rod into the second space without any significant pressure drop. There is a sliding one in the bore Arranged slide valve, which with an axial displacement

„ (Li · ι · ι" (Li · ι · ι

Schiebung relativ der Kolbenstange eine Drosselung des Flusses zwischen den beiden Zylinderräumen bewirkt. Diese Drosselung verursacht einen Druckunterschied und damit eine Betätigungskraft. Der Kolben wird in einer Richtung von einer Feder in eine Endlage gebracht, die von einem Anschlag bestimmt wird. Das Schieberventil wird in seiner einen Bewegungsrichtung von einer Feder in eine Lage gebracht, die von einem Anschlag bestimmt wird. In die andere Richtung kann es durch eine Betätigungsstange bewegt werden. Der Zylinder kann mit einer justierbaren Anschlagsvorrichtung versehen sein, durch welche die Bewegung des Schieberventils in der Richtung begrenzt werden kann, die eine Drosselung des Flusses zwischen den beiden Zylinderräumen zur Folge hat.Relative displacement of the piston rod a throttling of the Causes flow between the two cylinder chambers. This throttling causes a pressure difference and thus a Actuation force. The piston is brought into an end position in one direction by a spring, that of a stop is determined. The slide valve is moved in one direction by a spring into a position which is determined by a stop. In the other direction it can be moved by an operating rod will. The cylinder can be provided with an adjustable stop device through which the movement of the Slide valve can be limited in the direction that throttles the flow between the two cylinder chambers has the consequence.

Anhand des in der Figur gezeigten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden: Der Zylinder 1 besteht aus einem Rohr 2 mit Endplatten 3 und 4, die mit Befestigungsringen 5, 6, 7 und 8 axial im Rohr 1 fixiert sind. Dichtungsringe 9 und 10 dichten zwischen den Endplatten 3 und 4 und der Innenwand des Rohres 2 ab. Die Kolbenstange 11 erstreckt sich durch die volle Länge des Rohres 2 und passiert die Endplatten 3 und 4. In diesen sind Dichtungen 12 und 13 angebracht, die gegen die Kolbenstange 11 dichten. Der Kolben 14 ist mit der Kolbenstange 11 verbunden und unterteilt den Zylinder in zweiThe invention will be explained in more detail using the exemplary embodiment shown in the figure: The cylinder 1 consists of a tube 2 with end plates 3 and 4, which are axially in the tube 1 with fastening rings 5, 6, 7 and 8 are fixed. Sealing rings 9 and 10 seal between the end plates 3 and 4 and the inner wall of the pipe 2. The piston rod 11 extends through the full length of the tube 2 and passes the end plates 3 and 4. In these seals 12 and 13 are attached, which against the Seal piston rod 11. The piston 14 is with the piston rod 11 connected and divides the cylinder into two

«· *-·· -» - 21J ι 1981«· * - ·· -» - 2 1 year 1981

Räume 15 und 16. Eine Dichtung 17a dichtet zwischen dem Kolben 14 und dem Rohr 1. Auf beiden Seiten des Kolbens IS+" die Kolbenstange 11 mit zwei im Durchmesser stärkeren Abschnitten 17 bzw. 18 ausgeführt, welche als Anschläge gegen die Endplatten dienen, wodurch die achsiale Bewegungsfreiheit des Kolbens 14 zwischen den Endplatten 3 und 4 begrenzt wird. In der Kolbenstange befinden sich zwei Ausbohrungen 20 und 21. Zwischen diesen befindet sich eine Wand 22 mit einer Öffnung 23. In der Ausbohrung befindet sich ein Schiebeventil 24 mit einer Betätigungsstange 25, die an ihrem äußeren Ende mit Gewinde versehen ist und eire Gegenmutter 26 trägt, mit welcher der Bewe- ^ungsschub des Schieberventils 24 nach rechts begrenzt werden kann. Das Schieberventil 24 ist an seinem inneren Ende mit einem Zapfe* 27 versehen, der durch die Wand 22 hindurchgeht. Ein Befestigungsring 28 an dem in die Ausbohrung' 21 hineinragenden Teil begrenzt den Bewegungshub des Schiebeventil 24 nach links.' Zwischen dem Schieberventil 24 und der Wand 22 ist eine Feder 19 vorhanden, die bestrebt ist, das Schieberventil 24 inVdie linke Grcnzlage zu führen, die von der Wand 22 undV'd-em -.Befestigungsring 28 bestimmt wird. Im Zylinderrauro 16 ist eine Feder 29 vorhanden, die bestrebt ist, den Kolben 14 -in die linke Grenzlage zu führen, die von dem Kolbenstangenabschnitt 17 und der Endplatte 3 bestimmt wird. In der rohrförmigen Kolben-Spaces 15 and 16. A seal 17a seals between the piston 14 and the tube 1. On both sides of the piston IS + ", the piston rod 11 is designed with two sections 17 and 18 with a larger diameter, which serve as stops against the end plates, whereby the axial freedom of movement of the piston 14 is limited between the end plates 3 and 4. In the piston rod there are two bores 20 and 21. Between these there is a wall 22 with an opening 23 , which is provided with a thread at its outer end and carries a lock nut 26 with which the thrust of movement of the slide valve 24 can be limited to the right Wall 22. A fastening ring 28 on the part protruding into the bore 21 limits the movement stroke of the slide valve 24 to the left. Between the slide valve 24 and the wall 22 there is a spring 19 which tends to guide the slide valve 24 into the left limit position which is determined by the wall 22 and the fastening ring 28. A spring is located in the cylinder space 16 29 present, which strives to lead the piston 14 -in the left limit position, which is determined by the piston rod portion 17 and the end plate 3. In the tubular piston-

Stange 11 sind auf beiden Seiten des Kolbens 14 radiale Öffnungen 30 und 31 vorgesehen. Über diese Öffnungen 30 und 31 und den zwischen dem Schieberventil 24 und der Ausbohrung 20 gebildeten zylinderringförmigen Kanal 32 stehen die Zylinderräume 15"und'16 miteinander in Verbindung, wenn das Schieberventil 24 die in der Figur gezeigte Lage einnimmt. Im Kolben 14 kann sich ein axialer Kanal 33 befinden, der ein gewisses überströmen des Druckmittels garantiert, wenn das Schieberventil die Verbindung über die Kolbenstange 11 vollständig schließt. Der Servozylinder 1 gehört zu einem geschlossenen Hydrauliksystem mit einer Pumpe 34, welche mit der Druckseite über d.io Lei tutig 2b an don ZyJ i rider raum Vj und mit der Saugseite über die Leitung 37 an den Behälter 36 angeschlossen ist. Der Zylinderraum 16 steht über die Leitung 38 beispielsweise mit einer anderen Servoausrüstung oder direkt mit dem Behälter 36 in Verbindung.Rod 11 are provided with radial openings 30 and 31 on both sides of the piston 14. The cylinder spaces 15 ″ and 16 are connected to one another via these openings 30 and 31 and the cylinder-ring-shaped channel 32 formed between the slide valve 24 and the bore 20 when the slide valve 24 assumes the position shown in the figure axial channel 33, which guarantees a certain overflow of the pressure medium when the slide valve completely closes the connection via the piston rod 11. The servo cylinder 1 belongs to a closed hydraulic system with a pump 34, which is connected to the pressure side via d.io Lei 2b is connected don ZYJ i rider space Vj and to the suction side via the line 37 to the container 36. the cylinder space 16 is connected via the line 38, for example with a different servo equipment or directly to the container 36 in connection.

Der Servozylinder arbeitet wie folgt: bei der in der Figur gezeigten Lage des Schieberventils 24 in der Kolbenstange 11 zirkuliert Druckmittel mit sehr geringem Druckverlust durch den geschlossenen Kreis, der aus dem Zylinder 1, der Leitung 38, dem Behälter 36, der Leitung 37, der Pumpe 34 und der Leitung 35 besteht. Beim Verschieben des Schieberventils 24 nach rechts wird die Öffnung 30The servo cylinder works as follows: in the position of the slide valve 24 in the piston rod shown in the figure 11 circulates pressure medium with very little pressure loss through the closed circuit that comes from the cylinder 1, the line 38, the container 36, the line 37, the pump 34 and the line 35. When moving of the slide valve 24 to the right becomes the opening 30

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.·-. .; 27.1.1981. · -. .; January 27, 1981

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teilweise oder ganz geschlossen, wobei der Strömungswiderstand zunimmt und im Raum 15 ein Druckanstieg auftritt, durch den eine nach rechts wirkende Betätigungskraft entsteht, die den Kolben nach rechts verschiebt. Bei unveränderter absoluter Lage des Schieberventils 24 wird die Öffnung 30 freigelegt, bis man ein Gleichgewicht zwischen der Kolbenkraft und der Gegenkraft erhält, mit der ein von der Kolbenstange 11 betätigtes Organ auf die Kolbenstange wirkt. Es entsteht eine Kolbenbewegung, die nahezu gleich der absoluten Verschiebung des Schieberventils 24 ist. Eine weitere Verschiebung des Schieberventils 24 bewirkt eine Kolbenbewegung, bis man den maximalen Druck im Raum 15 erhalten hat. Dieser maximale Druck und damit die maximale Betätigungskraft können mit Hilfe der Gegenmutter 26 begrenzt werden, indem die Drosselung an der Öffnung 30 begrenzt wird. Durch die Gegenmutter 26 wird ja die Bewegung des Schieberventils 24 relativ der Kolbenstange 25 begrenzt.partially or completely closed, whereby the flow resistance increases and a pressure increase occurs in space 15, which creates an actuating force acting to the right, which moves the piston to the right. With unchanged absolute position of the slide valve 24, the opening 30 is exposed until there is a balance between the piston force and the counterforce with which a member actuated by the piston rod 11 acts on the piston rod works. A piston movement occurs which is almost equal to the absolute displacement of the slide valve 24. One further displacement of the slide valve 24 causes a piston movement until the maximum pressure in space 15 is reached had received. This maximum pressure and thus the maximum actuation force can be limited with the aid of the lock nut 26 by limiting the restriction at opening 30. The movement is made by the lock nut 26 of the slide valve 24 is limited relative to the piston rod 25.

Es hat sich herausgestellt, daß der Servozylinder nach der Erfindung als Bremszylinder,beispielsweise für Gabelstapler, anwendbar ist.It has been found that the servo cylinder after Invention as a brake cylinder, for example for forklifts, is applicable.

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Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Servozylinder mit einer durch den Zylinder (1) hindurchgehenden Kolbenstange (11), die einen Kolben (14) trägt, der den Zylinder (1) in einen ura t.en und einen zweiten Raum (15, 16) unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (11) mit einer Ausbohrung (20) und mit radialen Öffnungen (30, 31) auf jeder Seite des Kolbens (14) versehen ist, welche Öffnungen (30, 31) eine Verbindung zwischen den Zylinderräumen (15, 16) über die Ausbohrung (20) in der Kolbenstange (11) und ein Überströmen eines Druekmi Iteis zwischen diesen Räumen (15, 16) ermöglichen, daß in der Ausbohrung ein axial verschiebbares Schieberventil (24) mit einem Abschnitt (40) angeordnet ist, dessen Querschnitt zur Schaffung eines axialen Kanals (32) kleiner als der der Ausbohrung (20) ist, daß das Schieberventil (24) von einer Feder (19) in eine Grenzlage gebracht wird, in der eine freie Verbindung zwischen den beiden Zylinderräumen (15, 16) über die radialen Öffnungen (30, 31) und den Kanal (32) vorhanden ist, und daß das Schieberventil (24) boi der Verschiebung aus der von der Feder (19) bestimmten Grenzlage eine solche Drosselung einer der radialen Öffnungen (30, 31) und damit des Flusses zwischen den beiden Zylinderräumen (15, 16) bewirkt, daß ein Druckunterschied zwischen den beiden Zylinderräumen (15, 16) und damit eine Betätigungskraft des1. Servo cylinder with one passing through the cylinder (1) Piston rod (11), which carries a piston (14), which the cylinder (1) in one ura t.en and a second Space (15, 16) divided, characterized in that the piston rod (11) with a bore (20) and with radial openings (30, 31) are provided on each side of the piston (14), which openings (30, 31) connect between the cylinder spaces (15, 16) via the bore (20) in the piston rod (11) and an overflow of a Druekmi Iteis between these rooms (15, 16) enable an axially displaceable slide valve (24) with a section (40) to be arranged in the bore whose cross-section is smaller than that of the bore (20) to create an axial channel (32), that the slide valve (24) is brought into a limit position by a spring (19) in which a free connection is present between the two cylinder chambers (15, 16) via the radial openings (30, 31) and the channel (32), and that the slide valve (24) boi the displacement the limit position determined by the spring (19) such a throttling of one of the radial openings (30, 31) and thus of the flow between the two cylinder chambers (15, 16) causes a pressure difference between the two cylinder chambers (15, 16) and thus an actuating force of the 27.1.1981 B/t 20 90° Ρ January 27, 1981 B / t 20 90 ° Ρ Servozylinders entsteht.Servo cylinder arises. 2. Servozylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) in seiner einen Richtung von einer Feder (29) in eine Grenzlage gebracht wird, die von einem Anschlag (3, 17) bestimmt wird.2. Servo cylinder according to claim 1, characterized in that the piston (14) in its one direction of one Spring (29) is brought into a limit position which is determined by a stop (3, 17). 3. Servozylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberventil (24) in seiner einen Bewegungsrichtung von einer Feder (19) in eine Grenzlage gebracht wird, die von einem Anschlag (22, 28) bestimmt wird.3. Servo cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the slide valve (24) in its one Direction of movement is brought into a limit position by a spring (19) which is determined by a stop (22, 28) will. 4. Servozylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder mit einer justierbaren Anschlagvorrichtung (26) versehen ist, mit welcher die Bewegung des Schieberventils (24) in der Richtung begrenzt werden kann, die eine Drosselung des Flusses zwischen den beiden Räumen (15, 16) des Zylinders bewirkt.4. Servo cylinder according to one of the preceding claims 3, characterized in that the cylinder with an adjustable Stop device (26) is provided with which the movement of the slide valve (24) in the Direction can be limited, restricting the flow between the two spaces (15, 16) of the cylinder causes. /3/ 3
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