DE3146845A1 - DEVICE FOR STOPPING THE WORKING PISTON OF A DOUBLE-ACTING WORK CYLINDER - Google Patents
DEVICE FOR STOPPING THE WORKING PISTON OF A DOUBLE-ACTING WORK CYLINDERInfo
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Description
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Hannover, den 10.11.1981 WP 58/81 - K/StHanover, November 10, 1981 WP 58/81 - K / St
WABCO Steuerungstechnik GmbH & Co.WABCO Control Technology GmbH & Co.
Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens eines doppeltwirkenden ArbeitszylindersDevice for final braking of the working piston of a double-acting working cylinder
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for final braking of the working piston of a double-acting working cylinder according to the preamble of claim 1.
Derartige doppeltwirkende Arbeitszylinder mit Endabbremsung werden überall dort eingesetzt, v/o es erforderlich ist, in zwei Richtungen zunächst eine schnelle Bewegung zu übertragen und anschließend die Bewegung relativ stark zu verzögern. Dies ist z. B. bei automatischen Türschließeinrichtungen erforder-Hch. Such double-acting working cylinders with final braking are used wherever it is necessary, in two Directions to first transmit a fast movement and then to decelerate the movement relatively strongly. This is e.g. B. with automatic door locking devices required-Hch.
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Eine bekannte Einrichtung der vorstehend erwähnten Art (Türzylinder 422 802 Europa-Katalog der Firma WABCO Fahrzeugbremsen GmbH) ist derart aufgebaut, daß jede Kammer des doppeltwirkenden Arbeitszylinders beim Entlüften ständig mit einer, ersten Entlüftung verbunden ist und über je ein Ventil mit einer zweiten Entlüftung mit relativ großem Querschnitt verbindbar ist. Das Ventil ist so ausgebildet und so angeordnet, daß es beim Erreichen einer vorgegebenen Position des Arbeitskolbens automatisch geschlossen wird, so daß die zu entlüftende Kammer dann nur noch über die erste Entlüftung entlüftet wird.A known device of the type mentioned above (door cylinder 422 802 European catalog from WABCO Fahrzeugbremsen GmbH) is structured in such a way that each chamber of the double-acting Working cylinder when venting constantly with a first vent is connected and can be connected via a valve to a second vent with a relatively large cross-section. That The valve is designed and arranged in such a way that it is automatically activated when the working piston reaches a predetermined position is closed so that the chamber to be vented is then only vented via the first vent.
Die beschriebene stufenweise Entlüftung erfolgt bei der kolbenstangenseitigen Kammer dadurch, daß die Kolbenstange abgestuft ist, wobei der dickere, dem Kolben zugewandte Bereich der Kolbenstange mit einer Zwischenwand des Zylinders das erwünschte Ventil für die Absperrung der zweiten Entlüftung von der kolbenstangenseitigen Kammer bildet.The step-by-step venting described takes place on the piston rod side Chamber in that the piston rod is stepped, the thicker area facing the piston of the Piston rod with an intermediate wall of the cylinder is the desired valve for shutting off the second vent from the piston rod side Chamber forms.
• Da bei dieser Anordnung die Kolbenstange abgestuft und die Druckdichtung für den dünneren Bereich der Kolbenstange bemessen ist, ist eine Verlängerung des Zylinders erforderlich, die den dickeren Bereich der Kolbenstange aufnehmen kann und die nicht für den Arbeitshub ausgenutzt werden kann.• Because with this arrangement the piston rod is graduated and the pressure seal is dimensioned for the thinner area of the piston rod an extension of the cylinder is required, which can accommodate the thicker area of the piston rod and which cannot be used for the working stroke.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die beschriebene Verlängerung des Zylinders mit einfachen Mitteln· vermieden wird.The invention is therefore based on the object of a device of the type mentioned at the outset, in which the described lengthening of the cylinder is avoided by simple means will.
Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.This object is achieved with the invention specified in claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen aufgezeigt. 35Advantageous further developments and refinements of the invention are shown in the subclaims. 35
Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich durch eine kompakte und kurze Bauweise des Arbeitszylinders aus.The device according to the invention is characterized by a compact and short construction of the working cylinder.
β β α β β α
ο β ·ο β
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Anhand der Abbildung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with the aid of the figure.
Die Abbildung zeigt einen doppelwirkenden Arbeitszylinder, dessen Kolbenstange Polygon-Profil aufweist, wobei die Kolbenstange mit einem entsprechend ausgebildeten Dichtelement ein Ventil bildet.The figure shows a double-acting working cylinder, the piston rod of which has a polygonal profile, with the piston rod forms a valve with a correspondingly designed sealing element.
In der Abbildung ist ein doppeltwirkender Arbeitszylinder dargestellt, welcher durch einen mit einer Kolbenstange 1 versehenen Arbeitskolben 17 in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer 13 und eine bezüglich der ersten Druckmittelkammer 13 auf der anderen Seite des Arbeitskolbens 17 angeordnete zweite Druckmittelkammer 18 unterteilt ist. Ein auf dem Umfang des Arbeitskolbens 17 angeordneter Dichtring 32 dichtet die erste Druckmittelkammer 13 gegen die zv/eite Druckmittelkammer 18 ab. Die Kolbenstange 1 ist polygonförmig ausgebildet und weist einen ersten, an den Arbeitskolben 17 angrenzenden Bereich 15 und einen zweiten im Querschnitt geringeren Bereich bei gleichem Hüllkreis auf, welcher an den ersten Bereich 15 anschließt. In der kolbenstangenseitigen Stirnwand des Arbeitszylinders ist eine abgestufte Bohrung 34, 37 koaxial zum ersten Bereich 15 der Kolbenstange 1 angeordnet. Die Bohrung 34, 37 dient als Durchführung für die Kolbenstange 1. Im abgestuften Teil 34 der Bohrung 34, 37 ist ein erstes, die Kolbenstange 1 umgebendes Dichtelement 33 angeordnet, welches so ausgebildet ist, daß es die Kolbenstange 1 nur innerhalb ihres ersten Bereiches 15 abdichtet und mit diesem ein Ventil 33, 15 bildet. Innerhalb des zweiten Bereiches 38 der Kolbenstange 1 liegt das erste Dichtelement 33 nur an einen Teil des Umfanges der Kolbenstange 1 an.The figure shows a double-acting working cylinder, which is driven by a piston rod 1 provided working piston 17 into a piston rod-side first pressure medium chamber 13 and one with respect to the first pressure medium chamber 13 arranged on the other side of the working piston 17 second pressure medium chamber 18 is divided. One on the Sealing ring 32 arranged around the working piston 17 seals the first pressure medium chamber 13 against the second pressure medium chamber 18 from. The piston rod 1 is polygonal and has a first one adjoining the working piston 17 Area 15 and a second area with a smaller cross-section with the same enveloping circle, which is attached to the first area 15 connects. In the end wall of the working cylinder on the piston rod side, a stepped bore 34, 37 is coaxial with the first Area 15 of the piston rod 1 is arranged. The bore 34, 37 serves as a passage for the piston rod 1. Im stepped Part 34 of the bore 34, 37 is a first sealing element 33 which surrounds the piston rod 1 and is designed in this way is that it seals the piston rod 1 only within its first area 15 and forms a valve 33, 15 with it. Within the second area 38 of the piston rod 1, the first sealing element 33 lies only on part of the circumference the piston rod 1.
Ein zweites die Kolbenstange 1 umgebendes Dichtelement 36 ist bezüglich des ersten Dichtelementes 33 auf der dem Arbeitskolben 17 abgewandten Seite angeordnet und liegt an der Schulter der abgestuften Bohrung 34, 37 an. Das zweite Dichtelement 36 ist so ausgebildet und so angeordnet, daß es die Kolbenstange sowohl innerhalb ihres ersten Bereiches 15 als auch innerhalb ihres zweiten Bereiches 38 abdichtet. Um den Durchtritt desA second sealing element 36 surrounding the piston rod 1 is on the working piston with respect to the first sealing element 33 17 is arranged facing away from the side and rests on the shoulder of the stepped bore 34, 37. The second sealing element 36 is designed and arranged so that it is the piston rod both within its first region 15 and within their second area 38 seals. In order to pass the
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ersten, im Querschnitt größeren Bereiches 15 der Kolbenstange durch das zweite Dichtelement 36 zu ermöglichen, ist diese
so ausgebildet, daß es am Umfang des zweiten im Querschnitt geringeren Bereiches 38 der kolbenstange 1 nicht mit seiner
gesamten Breite anliegt, sondern lediglich mit einem elastisch verformbaren, lippenförmigen Teil 3. Der im Durchmesser kleinere
Teil der abgestuften Bohrung 34, 37 ist dem Durchmesser des ersten Bereiches 15 der Kolbenstange 1 angepaßt, so daß zwischen
der Kolbenstangendurchführung und dem zweiten Bereich 38 der Kolbenstange 1 ein Spalt 2 vorhanden ist, der jedoch vom
lippenförmigen Teil 3 des zweiten Dichtelementes 36 abgedichtet wird, so daß aus der kolbenstangenseitigen Druckmittelkammer
das Druckmittel nicht durch den Spalt 2 zur Atmosphäre entweichen kann.
Die beiden Dichtelemente 36 und 33 schließen eine aus dem abgestuften Teil 34 der Bohrung 34, 37 gebildete Ventilkammer
ein. An den beiden Stirnwänden des Arbeitszylinders ist je ein Druckmittelanschluß 10 bzw. 19 vorgesehen. Die beiden
Druckmittelanschlüsse 10, 19 stehen über ein nicht dargestelltes Mehrwegeventil mit einer Druckmittelquelle in Verbindung.To enable the first, in cross-section larger area 15 of the piston rod through the second sealing element 36, this is designed so that it does not lie against the circumference of the second area 38 of the piston rod 1 with its smaller cross-section with its entire width, but only with an elastically deformable, lip-shaped part 3. The smaller in diameter part of the stepped bore 34, 37 is adapted to the diameter of the first area 15 of the piston rod 1, so that a gap 2 is present between the piston rod bushing and the second area 38 of the piston rod 1, but from the lip-shaped Part 3 of the second sealing element 36 is sealed so that the pressure medium cannot escape through the gap 2 to the atmosphere from the pressure medium chamber on the piston rod side.
The two sealing elements 36 and 33 enclose a valve chamber formed from the stepped part 34 of the bore 34, 37. A pressure medium connection 10 and 19 is provided on each of the two end walls of the working cylinder. The two pressure medium connections 10, 19 are connected to a pressure medium source via a multi-way valve (not shown).
Der Druckmittelanschluß 10 ist Bestandteil eines Schnellentlüftungsventils, welches einen Dichtsitz 9, einen Auslaßsitz 7 sowie einen fliegend gelagerten Ventil Verschlußkörper 8 aufweist. Ebenso ist der Druckmittelanschluß 19 Bestandteil eines Schnellentlüftungsventils, welches einen Dichtsitz 20, einen Auslaßsitz sowie einen fliegend gelagerten Ventilverschlußkörper 21 aufweist. Beide Schnellentlüftungsventile 7, 8, 9 und 20, 21, 22 besitzen je einen zur Atmosphäre führenden Druckmittelauslaß 6 und 23. Das der kolbenstangenseitigen Druckmittelkammer 13 zugeordnete Schnellentlüftungsventil 7, 8, 9 ist über einen Kanal 4 mit der Ventilkammer 35 verbunden. Von dem Kanal 4 führt eine als Bypass dienende Drosselbohrung 11 zur Druckmittelkammer 13. Mittels einer Einstellschraube 5 ist der Querschnitt der Drosselbohrung 11 veränderbar. Der erste Bereich 15 der Kolbenstange .1 weist eine in axialer Richtung verlaufende, den Arbeitskolben 17 durchdringende und in ihrem freien Endbereich von einem Dichtring 31 eingefaßte Bohrung 30 auf, welcheThe pressure medium connection 10 is part of a quick exhaust valve which has a sealing seat 9, an outlet seat 7 and an overhung valve closure body 8. Likewise, the pressure medium connection 19 is part of a quick exhaust valve which has a sealing seat 20, an outlet seat and an overhung valve closure body 21. Both quick exhaust valves 7, 8, 9 and 20, 21, 22 each have a pressure medium outlet 6 and 23 leading to the atmosphere. A throttle bore 11 serving as a bypass leads from the channel 4 to the pressure medium chamber 13. The cross section of the throttle bore 11 can be changed by means of an adjusting screw 5. The first area 15 of the piston rod. 1 has a bore 30 extending in the axial direction, penetrating the working piston 17 and enclosed in its free end region by a sealing ring 31, which
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mit einem an der die zweite Druckmittelkammer 18 des Arbeitszylinders abschließenden Stirnseite angeordneten Dorn 28 steckerartig zusammenwirkt. Der Dorn 28 besitzt eine in Längsrichtung verlaufende Bohrung 29, über welche die zweite Druckmittelkammer mit einem Kanal 24 und weiter mit dem zur Atmosphäre führenden Druckmittelauslaß 23 des Schnellentlüftungsventil 20, 21, 22 verbindbar ist. . Eine Drosselbohrung 26 stellt eine ständige Verbindung zwischen der zweiten Druckmittelkammer 18 und dem Kanal 24 her. Der Querschnitt der Drosselbohrung 26 ist mittels einer Einstellschraube 25 veränderbar.with one of the second pressure medium chamber 18 of the working cylinder final end face arranged mandrel 28 cooperates like a plug. The mandrel 28 has a longitudinal direction Bore 29, through which the second pressure medium chamber with a channel 24 and further with that leading to the atmosphere Pressure medium outlet 23 of the quick exhaust valve 20, 21, 22 can be connected is. . A throttle bore 26 provides a permanent connection between the second pressure medium chamber 18 and the channel 24 here. The cross section of the throttle bore 26 can be changed by means of an adjusting screw 25.
An seiner rechten Stirnseite weist der Arbeitszylinder eine Befestigungsöse 27 auf.The working cylinder has a fastening eyelet 27 on its right front side.
Die Funktion dieses Arbeitszylinders mit der Einrichtung zur "15 Endabbremsung des Arbeitskolbens wird nachstehend näher erläutert.The function of this working cylinder with the device for final braking of the working piston will be explained in more detail below explained.
Es wird angenommen, daß die erste Druckmittelkammer 13 des Arbeitszylinders belüftet und die zweite Druckmittelkammer 18 des Arbeitszylinders entlüftet ist, so daß sich der Arbeitskolben in seiner rechten Endlage befindet. Der Dorn 28 wird in dieser Endlage des Arbeitskolbens 17 von der im ersten Bereich 15 der Kolbenstange 1 angeordneten Bohrung aufgenommen. Am Anschluß 10 des zur ersten Druckmittelkammer 13 gehörigen Schnellentlüftungsventils 7, 8, 9 und in der ersten Druckmittelkammer 13 steht Druckmittel an. Der Ventil Verschlußkörper 8 des Schnellentlüftungsventils 7, 8, 9 wird vom Druckmittel am Druckmittelanschluß 10 auf dem Auslaßsitz 7 gehalten, so daß das Druckmittel nicht über den Druckmittelauslaß 6 aus der ersten Druckmittelkammer 13 entweichen, kann.It is assumed that the first pressure medium chamber 13 of the working cylinder is vented and the second pressure medium chamber 18 of the working cylinder is vented so that the working piston is in its right end position. In this end position of the working piston 17, the mandrel 28 is received by the bore arranged in the first region 15 of the piston rod 1. Pressure medium is present at connection 10 of the quick exhaust valve 7, 8, 9 belonging to the first pressure medium chamber 13 and in the first pressure medium chamber 13. The valve closure body 8 of the quick exhaust valve 7, 8, 9 is held by the pressure medium at the pressure medium connection 10 on the outlet seat 7 so that the pressure medium cannot escape from the first pressure medium chamber 13 via the pressure medium outlet 6.
Soll der Arbeitskolben 17 in seine linke Endlage gebracht und die Kolbenstange 1 aus den Arbeitszylinder ausgefahren werden, so wird das zwischen der nicht gezeigten Druckmittelquelle und den Druckmittelanschlüssen 10, 19 angeordnete, ebenfalls nicht dargestellte Mehrwegeventil umgeschaltet.Should the working piston 17 be brought into its left end position and the piston rod 1 are extended from the working cylinder, so that is between the pressure medium source, not shown and the pressure medium connections 10, 19 arranged, also not shown multi-way valve switched.
- Jer- - Jer-
Über den Druckmittelanschluß 19, das Schnellentlüftungsventil 20, 21, 22 sowie den Kanal 24, die Drosselbohrung 26 und die Bohrung 29 wird die zweite Druckmittelkammer 18 belüftet. Gleichzeitig wird die zum Druckmittelanschluß 10 führende Druckmittelleitung entlüftet.Via the pressure medium connection 19, the quick exhaust valve 20, 21, 22 as well as the channel 24, the throttle bore 26 and the bore 29, the second pressure medium chamber 18 is ventilated. At the same time, the pressure medium line leading to the pressure medium connection 10 is opened vented.
Der Druckmitteleinlaß (Druckmittelanschluß 10) ist jetzt geschlossen, und der Druckmittelauslaß 6 ist geöffnet. Durch das geöffnete Ventil 12, 33, 15, die Drosselbohrung 11, den Kanal A und das Schnellentlüftungsventil 7, 8, 9 entweicht das Druckmittel aus der ersten Druckmittelkammer 13 zunächst schnell zur Atmosphäre. Ist die Kolbenstange 1 soweit aus dem Arbeitszylinder ausgefahren, daß der erste Bereich 15 der Kolbenstange 1 in das Dichtelement 33 eintaucht, so daß der Spalt 12 zwischen dem ersten Dichtelement 33 und der Kolbenstange 1 geschlossen ist, gelangt das aus der ersten Druckmittelkammer 13 verdrängte Druckmittel jetzt nur noch über die Drosselbohrung 11 zum Druckmittelauslaß 6 des Schnellentlüftungsventils 7, 8, 9-The pressure medium inlet (pressure medium connection 10) is now closed and the pressure medium outlet 6 is open. Through the open valve 12, 33, 15, the throttle bore 11, the channel A and the quick exhaust valve 7, 8, 9, the pressure medium escapes quickly from the first pressure medium chamber 13 to the atmosphere. If the piston rod 1 is extended out of the working cylinder to such an extent that the first area 15 of the piston rod 1 dips into the sealing element 33, so that the gap 12 between the first sealing element 33 and the piston rod 1 is closed, the pressure medium displaced from the first pressure medium chamber 13 arrives now only via the throttle bore 11 to the pressure medium outlet 6 of the quick exhaust valve 7, 8, 9-
Dadurch, daß das Druckmittel jetzt nur noch gedrosselt aus der ersten Druckmittelkammer 13 entweichen kann, wird die Bewegung des Arbeitskolbens 17 in Richtung auf seine linke Endstellung zu verlangsamt.Because the pressure medium can now only escape throttled from the first pressure medium chamber 13, the Movement of the working piston 17 in the direction of its left end position is slowed down.
Bei der weiteren Verschiebung des Arbeitskolbens 17 in Richtung auf die erste Druckmittelkammer 13 zu verformt der erste Bereich der Kolbenstange 1 den lippenförmigen Teil 3 des als Kolbenstangenführung dienenden zweiten Dichtelementes 36 in axialer und radialer Richtung und tritt aus den Arbeitszylinder aus.During the further displacement of the working piston 17 in the direction of the first pressure medium chamber 13, the first area is deformed of the piston rod 1, the lip-shaped part 3 of the second sealing element 36 serving as a piston rod guide in the axial and radial direction and emerges from the working cylinder.
Soll die Kolbenstange 1 wieder in den Arbeitszylinder eingefahren werden, so wird der Druckmittelanschluß 10 des Schnellentlüftungsventils 7, 8, 9 mit der Druckmittelquelle verbunden und die zum Druckmittelanschluß 19 führende Leitung entlüftet.If the piston rod 1 is to be retracted into the working cylinder, the pressure medium connection 10 of the quick exhaust valve becomes 7, 8, 9 connected to the pressure medium source and the line leading to the pressure medium connection 19 is vented.
Durch die Kraft des Druckmittels wird der Ventilverschlußkörper des Schnellentlüftungsventils 7, 8, 9 vom Dichtsitz 9 abgehoben und gegen den Auslaßsitz 7 gedrückt. Das durch das Schnellentlüftungsventil 7, 8, 9 in den Kanal 4 einströmende DruckmittelThe valve closure body of the quick exhaust valve 7, 8, 9 is lifted from the sealing seat 9 by the force of the pressure medium and pressed against the outlet seat 7. The pressure medium flowing into the channel 4 through the quick exhaust valve 7, 8, 9
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gelangt durch die Drosselbohrung 11 in die erste Druckmittelkammer 13, wodurch eine Verschiebung des Arbeitskolbens 17 in Richtung auf die zweite Druckmittelkammer 18 zu bewirkt wird. Sobald der als Ventilkörper dienende erste Bereich der Kolbenstange ] aus dem ersten Dichielement 33 ciusgotrtMon ist, wird die erste Druckmittclkammer 13 zusätzlich über die Ventilkammer 35 und den Spalt 12 belüftet. Der Druck in der zweiten Druckmittelkammer 18 wird zuerst über die im Dorn 28 vorgesehene Bohrung 29 und die Drosselbohrung sowie den Druckmittelauslaß 23 schnell abgebaut. Sobald der Dorn 28 von der im Arbeitskolben 17 sowie in dem ersten Bereich 15 der Kolbenstange 1 angeordneten Bohrung 30 aufgenommen wird, kann das Druckmittel nur noch über die Drosselbohrung 26 aus der zweiten Druckmittelkammer 18 entweichen.passes through the throttle bore 11 into the first pressure medium chamber 13, whereby a displacement of the working piston 17 in the direction of the second pressure medium chamber 18 causes will. As soon as the first area of the piston rod serving as the valve body] from the first sealing element 33 ciusgotrtMon is, the first Druckmittclkammer 13 is also about the valve chamber 35 and the gap 12 are ventilated. The pressure in the second pressure medium chamber 18 is first via the The bore 29 provided in the mandrel 28 and the throttle bore and the pressure medium outlet 23 are rapidly dismantled. As soon the mandrel 28 is received by the bore 30 arranged in the working piston 17 and in the first region 15 of the piston rod 1 is, the pressure medium can only escape from the second pressure medium chamber 18 via the throttle bore 26.
Folglich fährt der Arbeitskolben 17 jetzt verlangsamt bis in seine rechte Endlage.As a result, the working piston 17 now moves slowly to its right end position.
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Claims (7)
■ h) a second sealing element (36) surrounding the piston rod (1) is provided which, with respect to the first sealing element (33), lies on the side facing away from the working piston (17);
■
203. Device according to claim 1, characterized in that the second sealing element (36) is designed in such a way that it serves to guide the piston rod (1) in a pressure-tight manner within both areas (15, 38).
20th
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE19813146845 DE3146845A1 (en) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | DEVICE FOR STOPPING THE WORKING PISTON OF A DOUBLE-ACTING WORK CYLINDER |
| EP82109146A EP0080579A1 (en) | 1981-11-26 | 1982-10-04 | End-of-stroke cushioning device for a piston of a double acting cylinder |
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| DE19813146845 DE3146845A1 (en) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | DEVICE FOR STOPPING THE WORKING PISTON OF A DOUBLE-ACTING WORK CYLINDER |
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| DE3146845A1 true DE3146845A1 (en) | 1983-06-01 |
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ID=6147237
Family Applications (1)
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| DE (1) | DE3146845A1 (en) |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0080579A1 (en) | 1983-06-08 |
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