DE69524725T2

DE69524725T2 - Pneumatikzylinder

Info

Publication number: DE69524725T2
Application number: DE69524725T
Authority: DE
Inventors: Dong-Soo Kim; Hyoung-Eui Kim
Original assignee: Korea Institute of Machinery and Metals KIMM
Current assignee: Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1995-09-21
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2015-09-22
Also published as: DE69524725D1; KR960034761A; EP0735280A2; JP2905430B2; JPH08277812A; EP0735280B1; EP0735280A3; US5517898A; KR0166223B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatischen Zylinder mit den im Oberbegriff von Anspruch 1 zitierten Merkmalen. Solch ein pneumatischer Zylinder sollte Stöße, die seine Bauteile beschädigen könnten, verhindern, durch Vermindern des abzufedernden Druckes, und sollte einen schnellen Arbeitshub schaffen.
Ein pneumatischer Zylinder dieses Typs ist in der Veröffentlichung "Automation, February 1969, Cleveland US, Lansky; Z. J.: Practical Guides to Power Cylinder Application, pages 93, 94" gezeigt. Er weist jeweils ein Rückschlagventil und ein Nadelventil auf, vorgesehen in der ersten und zweiten Kappe. Ein Sicherheitsventil ist mit jeder Kammer verbunden und zwischen jedem Kappe und einem Steuerventil zur Steuerung des Zylinders angeordnet.
Ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Pneumatik- Zylinders wird in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht. Der herkömmliche Pneumatik- Zylinder enthält eine Zylinderkörper, begrenzt durch ein hülsenförmiges Rohr 102 und ein Paar von Kappen 104 und 106, fest an jeweils entgegengesetzten Enden des Rohres 102 angeordnet.
Der pneumatische Zylinder enthält weiter eine Kolbenstange 110, die sich gleitbar durch die Kappe 106 in das Innere des Rohres 102 erstreckt und einen Kolben 108, befestigt an dem vorderen Ende der Stange 110, der in dem Rohr 102 angeordnet ist. Jede der Kappen 104 und 106 ist mit einer Mehrzahl von Fluidströmungsöffnungen A und A' versehen, durch die Fluid in das Innere des Rohres hinein und aus diesem hinaus gelangen kann.
Der Zylinder enthält weiter eine Dämpfungsvorrichtung zum Verhindern von Stößen, verursacht durch hin- und hergehende Hübe des Kolbens 108. Die Dämpfungsvorrichtung hat einen Dämpfungsstößel 112, ausgebildet an dem Kolben 108 und der sich in eine Richtung entgegengesetzt zu der Stange 110 erstreckend, und einen Dämpfungsring 114, eingesetzt rund um eine Verlängerung 113, die den Kolben 108 und die Stange 110 miteinander verbindet.
Weiter ist die Innenfläche der Kappe 104 mit einem Durchgang 116 versehen, der mit dem Anschluß A in Verbindung ist und in den der Stößel 112 gleitbar eingesetzt werden kann. Die Innenfläche der Kappe 106 ist auch mit einem Durchgang 118 versehen, der mit dem Kanal A' in Verbindung ist und in den der Dämpfungsring 114 gleitbar eingefügt werden kann. Demzufolge fließt Fluid innerhalb der Dämpfungskammern R und R', das zu einem Fluidbehälter (nicht gezeigt), zurückgeführt werden soll, durch jeden Durchgang 116 und 118 in Übereinstimmung mit der Bewegung des Kolbens 108.
Wenn der Durchgang 116 (118) durch Einsetzen des Dämpfungsstößels 112 (des Dämpfungsringes 114) dahinein in Übereinstimmung mit der Bewegung des Kolbens geschlossen wird, wird das Fluid innerhalb der Dämpfungskammer R (R') nicht zu dem Fluidbehälter durch den Durchgang 116 (118) zurückgeführt.
Demzufolge, um einen Rückflußdurchgang für das Restfluid zu schaffen, werden jeweils die Kappen 104 und 106 mit Drosselstellen O und O' auf ihren Innenflächen vorgesehen, die jeweils in Verbindung mit den Anschlägen A und A' sind.
Weiter sind jeweils Dämpfungsventile 120 und 122 auf den Kappen 104 und 106 vorgesehen, um die Fluidmenge zu begrenzen, die durch die jeweiligen Drosselstellen O und O' fließt, durch Regulierung der Öffnungen derselben. Dies bewirkt die Dämpfung des Kolbens, die von der Rückkehrgeschwindigkeit des Fluids, das reguliert wird, abhängt.
In der Dämpfungsvorrichtung, wie oben beschrieben, wenn das unter Druck stehende Fluid in die auf der linken Seite des Kolbens 108 durch den Anschluß A und den Durchgang 116 der Kappe 104 begrenzte Dämpfungskammer R hineinkommt, drückt der Kolben 108 innerhalb des Rohres 107 nach rechts, um die lineare Bewegung der Kolbenstange 110 auszuführen.
An diesem Punkt, bevor der Dämpfungsring 114, ausgebildet auf der Verlängerung des Kolbens 108, in den Durchgang 118 der Kappe 106 eingeführt wird, um den Durchgang 118 zu schließen, bewegt sich der Kolben schnell nach rechts, wenn das Fluid innerhalb der Dämpfungskammer C', begrenzt auf der rechten Seite des Kolbens 108, durch den Kanal A' und den Durchgang 118 zu dem Fluidbehälter zurückfließt.
Sobald jedoch der Dämpfungsring 114 den Durchgang 118 schließt, bewegt sich der Kolben langsam nach rechts, wenn das restliche Fluid innerhalb der Kammer C' durch den Anschluß A' über die Drosselstelle O' zu dem Fluidbehälter zurückfließt. D. h., durch Regulierung der elastischen Kraft und der Rückflußgeschwindigkeit des Fluids kann die auf den Kolben 108 angewandte Dämpfungskraft auch reguliert werden.
Andererseits, wenn das unter Druck stehende Fluid in die Dämpfungskammer R' begrenzt auf der rechten Seite des Kolbens 108 durch den Anschluß A' über den Durchgang 118 der Kappe 104 eintritt, drückt der Kolben 108 innerhalb des Rohres 107 wieder nach links, um die hin- und hergehende Bewegung der Kolbenstange 110 zu erreichen.
An diesem Punkt, in einer ähnlichen Weise, bevor der einstückig auf der linken Fläche des Kolbens 108 gebildete Dämpfungsstößel 112 in den Durchgang 116 des Verschlusses 106 eingeführt wird, um den Durchgang 116 zu schließen, bewegt sich der Kolben rasch nach links, wenn das Fluid innerhalb der an der linken des Kolbens 108 begrenzten Dämpfungskammer C, durch die Anschluß A über den Durchgang 116 zu dem Fluidtank zurückkehrt.
Sobald jedoch der Dämpfungsstößel 112 den Durchgang 116 blockiert, bewegt sich der Kolben 108 langsam nach rechts, wenn das restliche Fluid innerhalb der Kammer C', durch den Durchgang A über die Drosselstelle O zu dem Fluidtank zurückkehrt. D. h., die Dämpfungskraft, die eine elastische Kraft des Fluids ist, erzeugt durch die Regulierung ihrer Rückflußgeschwindigkeit, wird auf den Kolben 108 angewandt.
Fig. 11 ist ein Diagramm zum Vergleichen einer Stoßkraftänderung in Abhängigkeit von Dämpfungsbetriebszeit und der Dämpfungskraft des Kolbens 108 zwischen der Dämpfungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung und dieser herkömmlichen Dämpfungsvorrichtung, wobei die Kurvenlinie X' zeigt, dass der Kolben 108 in einem Abschnitt Tss eine Dämpfungskraft empfängt und die maximale Stoßkraft Pps 10 kg f/cm² ist.
Andererseits kann die auf den Kolben 108 angewandte Dämpfungskraft, der in einem Zustand des Aufnehmens der Stoßkraft, wie oben beschrieben, hin- und hergeht, durch das Dämpfungsventil, das das Öffnen der Drosselstellen O und O' zum Begrenzen der Fluidströmungsmenge reguliert, reguliert werden.
Da jedoch der pneumatische Zylinder, wie oben beschrieben, plötzlich die Rückflußgeschwindigkeit des Fluids begrenzt, nimmt der auf den Zylinder angewandte Stoß zu, so dass der Zylinder eine kurze Lebensdauer aufweist. Außerdem, da die Dämpfungsbetriebszeit verlängert wird, wird die Hubzeit des Zylinders verzögert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demzufolge bestehen die Ziele der vorliegenden Erfindung darin, einen pneumatischen Zylinder zu schaffen, der Stöße verhindern kann, die seine Bauteile beschädigen könnten, durch Reduzierung des Dämpfungsdruckes und der schnellere Arbeitshübe durch Reduzierung der Dämpfungszeit schaffen kann.
Zusätzliche Ziele und Vorteile der Erfindung werden teilweise in der nachfolgenden Beschreibung, fortgesetzt und sind teilweise aus der Beschreibung offensichtlich oder können durch Anwenden der Erfindung gelernt werden. Die Ziele und Vorteile der Erfindung werden durch die Bauteile und Kombinationen, insbesondere dargelegt in den beigefügten Ansprüchen, erkannt und erreicht.
Um diese Ziele zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, wie verkörpert und hier ausführlich beschrieben, sieht die Erfindung einen pneumatischen Zylinder mit den Merkmalen nach Anspruch 1 vor.
In einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung einen pneumatischen Zylinder, wobei jede erste und zweite Dämpfungshülse aufweist: eine Mehrzahl von Drosselstellen, durch die innere und äußere Abschnitte der Dämpfungshülse miteinander kommunizieren; eine Mehrzahl von Umfangsnuten, ausgebildet auf einem Innenumfang der Dämpfungshülse und mit den Drosselstellen kommunizierend; und eine Mehrzahl von Längsnuten, ausgebildet entlang einer Längsrichtung des Innenumfangs der Dämpfungshülse, um die Umfangsnuten miteinander zu verbinden.
Nach noch einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung den pneumatischen Zylinder vor, wobei die ersten und die zweiten Fluidsabfuhrventile einen Ventilkörper enthalten, versehen mit einer Mittlelbohrung, die seinen Mittelabschnitt durchdringt und die mit den Anschlüssen kommuniziert, ein Schraubengewinde, gebildet auf einem Außenumfang des Ventilkörpers und in Gewindeeingriff mit einem Schraubengewinde, gebildet auf einem Innenumfang einer Ventilbohrung, gebildet an der ersten und zweiten Kappe, ein Ablaßventil, das einen Kopfabschnitt hat, angeordnet innerhalb einer Ventilbohrung mit einem vorbestimmten Zwischenraum und ein Schaftabschnitt, der die Mittelbohrung mit einem vorbestimmten Spalt durchdringt.
Es soll verstanden werden, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung, als auch die folgende ausführliche Beschreibung beispielhaft sind und nur beispielhaft sind und die Erfindung, wie beansprucht, nicht einschränken.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die in diese eingeführt sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung, die einen herkömmlichen pneumatischen Zylinder veranschaulicht;
Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung, die einen Arbeitszustand des in Fig. 1 dargestellten pneumatischen Zylinders veranschaulicht;
Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung, die einen pneumatischen Zylinder in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung, die einen Betriebszustand des in Fig. 3 gezeigten pneumatischen Zylinders darstellt;
Fig. 5 ist eine perspektivische Teilansicht, die eine Dämpfungshülse eines pneumatischen Zylinders in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung, die die in Fig. 5 gezeigte Dämpfungshülse veranschaulicht;
Fig. 7 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung, die ein schnelles Fluidzuführventil eines pneumatischen Zylinders in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung, die das schnelle, in Figur gezeigte Fluidauslaßventil veranschaulicht;
Fig. 9 ist ein Teilschnitt, eine perspektivische Darstellung, die ein Schnellfluid- Ausströmventil eines pneumatischen Zylinders in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 10 ist eine Schnittdarstellung, die das in Fig. 9 gezeigte schnelle Fluidzuführ- Ventil veranschaulicht; und
Fig. 11 ist ein Diagramm zum Vergleichen einer Stoßkraftänderung in Abhängigkeit von der Dämpfungsbetriebszeit und der Dämpfungskraft des Kolbens zwischen der Dämpfungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung und der herkömmlichen Dämpfungsvorrichtung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS- BEISPIELES

Nun wird ausführlich Bezug genommen auf das vorliegende bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung, ein Beispiel derselben ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Wo immer es möglich ist, werden dieselben Bezugszeichen überall in den Zeichnungen verwendet, um die gleichen oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
Eine bestimmte Terminologie wird in der folgenden Beschreibung für die Bequemlichkeit und nur für die Bezugnahme verwendet und soll nicht einschränkend sein. Die Worte "rechts" und "links" bezeichnen in den Zeichnungen Richtungen, auf die Bezug genommen wird.
Bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4 enthält der erfindungsgemäße pneumatische Zylinder ein stabförmiges Zylinderrohr 2, und ein Paar Kappen 4 und 6, die jeweils an entgegengesetzten Enden des Zylinderrohres 2 fest angeordnet sind und Dämpfungsregulierungsventile 8 und 10 zum Regulieren der Dämpfungskraft, die jeweils auf den Kappen 4 und 6 angeordnet sind. Die Kappen 4 und 6 sind jeweils mit Fluidströmungsanschlüssen 12 und 14 und mit Fluidkanälen 24 und 26 versehen, die jeweils mit den Anschlüssen 12 und 14 kommunizieren.
Außerdem erstreckt sich eine Kolbenstange 18 gleitbar durch die Kappe 4 in das Innere des Rohres 2 und ein Kolben 16 ist an einem Ende der Stange 18 befestigt, der innerhalb des Rohres angeordnet ist. Entsprechend ist der Zylinder mit einer ersten Dämpfungskammer 28 versehen, die begrenzt ist durch die rechte Seitenfläche der Kappe 4 und durch die linke Seitenfläche des Kolbens mit dem Innenumfang des Rohres 2 und mit einer zweiten Dämpfungskammer 30, die begrenzt ist durch die linke Seitenfläche der Kappe 6 und die rechte Seitenfläche des Kolbens 16 mit dem Innenumfang des Rohres 2.
Der Zylinder enthält außerdem eine Dämpfungsvorrichtung zum Verhindern von Stößen, die durch den Kolben 16 verursacht werden, der hin- und hergeht, wenn das Fluid zwischen jeder Dämpfungskammer 28 und 30 und einem Fluidbehälter (nicht gezeigt) strömt. Die Dämpfungsvorrichtung enthält eine erste Dämpfungshülse 20, befestigt um ein Ende der Kolbenstange herum, die benachbart ist zu dem Kolben 16, und eine zweite Dämpfungshülse 22, befestigt auf der rechten Seite des Kolbens 16 durch eine Schraube 31 und die sich in eine Richtung entgegengesetzt zu der Kolbenstange 18 erstreckt. Die Dämpfungshülsen 20 und 22 haben untereinander den gleichen Aufbau, derart, dass dann, wenn die Dämpfungshülsen 20 und 22 in die jeweiligen Durchgänge 24 und 26, die jeweils mit den Anschlüssen 12 und 14 verbunden sind, eingesetzt sind, der Betrag der Verbindung zwischen jeder Dämpfungskammer 28 und 30 und jedem Durchgang 24 und 26 allmählich vermindert wird.
Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, ist die Dämpfungshülse 20 (22) versehen mit einer Mehrzahl von Drosselstellen O, durch den der innere und äußere Abschnitt jeder Dämpfungshülse 20 (22) miteinander kommuniziert.
Außerdem ist die Dämpfungshülse 20 (22) mit einer Mehrzahl von Umfangsnuten H, gebildet auf ihrem Innenumfang und einer Mehrzahl von Längsnuten H', gebildet entlang ihrer Längsrichtung, versehen, die Umfangsnuten H miteinander verbinden. Demzufolge sind die Durchgänge 24 und 26 mit jeder Dämpfungskammer 28 und 30 durch die Drosselstellen, die Umfangsnuten und die Längsnuten O, H und H' verbunden. Eine V-förmige Dichtung 9 ist an jedem inneren Ende der Durchgänge 24 und 26 befestigt, um die Dämpfungshülsen zu bewegen, während sie einen vorbestimmten Zwischenraum zwischen der Dämpfungshülse 20 (22) und dem Durchgang 24 (26), sowie zum Vorsehen einer temporären, fluiddichten Abdichtung.
Die Dämpfungsvorrichtung enthält auch schnelle Fluid-Auslaßventile 32 und 34, die untereinander denselben Aufbau haben, die jeweils auf den Kappen 4 und 6 montiert sind. Das schnelle Fluid-Auslaßventil 32 wird geöffnet, indem es durch die linke Seitenfläche des Kolbens 16 druckbelastet wird, wenn der Kolbens 16 sich nach links bewegt, dadurch wahlweise die Dämpfungskammer 28 und den Durchgang 24 miteinander verbindend.
Außerdem wird das schnelle Fluid-Auslaßventil 32 geöffnet indem es durch die rechte Seitenfläche des Kolbens druckbelastet wird, wenn sich der Kolben nach rechts bewegt, dadurch die Dämpfungskammer 30 und der Durchgang 26 wahlweise miteinander verbindend.
Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, enthält das schnelle Fluid-Auslaßventil 32 (34) einen Ventilkörper 40, versehen mit einer mittleren Bohrung 36, die seinen mittleren Abschnitt durchdringt und die mit Anschlüssen 12 und 14 kommuniziert. Weiter ist der Ventilkörper mit einem Schraubengewinde 38 versehen, gebildet auf seinem Außenumfang, das im Gewindeeingriff ist mit einem Schraubengewinde 42, gebildet auf dem Innenumfang der Ventilbohrungen 48 und 50, jeweils gebildet auf den Kappen 4 und 6.
Das schnelle Fluidauslaßventil 32 (34) enthält weiter ein Ablaßventil 52, das einen Kopfteil 44 hat, angeordnet innerhalb jeder Ventilbohrung 48 und 50 mit einem vorbestimmten Zwischenraum und einen Schaftabschnitt 56, der die Mittelbohrung 36 mit einem vorbestimmten Spalt durchdringt.
Da ein vorbestimmter Spalt zwischen dem Innenumfang der Ventilbohrung und dem Kopfabschnitt 44 des Ablaßventiles 52 vorgesehen ist, können die Dämpfungskammern 28 und 30 jeweils wahlweise mit jedem Anschluß 12 und 14 kommunizieren, entsprechend dem Öffnen und Schließen der Mittelbohrung 36 durch den Kopfabschnitt 44.
Der Kopfabschnitt 44 des Ablaßventiles 52 ist durch ein elastisches Teil 35 in der Ventillbohrung 48 und 50 vorgespannt, um den geschlossenen Zustand der Mittelbohrung 36 aufrechtzuerhalten, bevor der Schaftabschnitt 56 durch den Kolben 16 gedrückt wird.
Die Dämpfungsvorrichtung enthält weiter schnelle Fluidzuführungsventile 60 und 62, die untereinander denselben Aufbau haben, so dass das Fluid schnell zu jeder Dämpfungskammer 28 und 30 durch jeden Anschluß 12 und 14 zugeführt werden kann, durch Regulierung der Öffnung jedes Fluidzuführventiles 60 und 62, wodurch ist der Kolben 16 in der Lage ist einen Arbeitshub schnell auszuführen.
Bezugnehmend auf die Fig. 9 und 10 enthält das schnelle Fluidzuführungsventil 60 (62) einen Ventilkörper 68, versehen mit einer Fluidkommunikationsbohrung 72, die seinen Mittelabschnitt durchdringt und die mit den Anschlüssen 12 und 14 kommuniziert. Weiter ist der Ventilkörper 68 versehen mit einem Schraubengewinde 70, gebildet auf seinem Außenumfang, das in Gewindeeingriff ist mit einem Schraubengewinde 76, ausgebildet auf dem Innenumfang der Ventilbohrung 64, ausgebildet jeweils an den Kappen 4 und 6.
Die Ventilbohrung 72 kommuniziert jeweils mit den Dämpfungskammern 28 und 30 durch die Fluidkommunikationsbohrung 72. Weiter ist eine Rückschlagkugel 76 in der Ventilbohrung 64 angeordnet und ist durch ein elastisches Teil 75' gegen den Ventilkörper 68 vorgespannt, um wahlweise die Ventilbohrung 64 zu öffnen und zu schließen.
Die Rückschlagkugel 76 öffnet die Ventilbohrung 64 entsprechend dem unter Druck stehenden Fluid, das durch die Anschlüsse 12 und 14 zugeführt wird.
Bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4 bezeichnet das Bezugszeichen 80 einen Verschleißring zur Reduzierung des Reihungswiderstandes, Bezugszeichen 82 bezeichnet einen O-Ring zum Abdichten, Bezugszeichen 84 bezeichnet einen Schutzring zum Abichten, und Bezugszeichen 86 bezeichnet ein magnetisches Band zum Zuführen mit notwendigen Positionsinformationen zur Hubsteuerung des Kolbens 16 in Abhängigkeit von einer Bewegung des Kolbens 16.
Die Arbeitsweise des pneumatischen Zylinders, wie oben beschrieben, wird nachfolgend ausführlich beschrieben.
Wenn unter Druck stehendes Fluid in die linke Dämpfungskammer 28 durch den Anschluß 12 zugeführt wird, wird der Kolben mit der Kolbenstange durch das unter Druck stehende Fluid 18 nach rechts gedrückt und somit strömt das Fluid innerhalb der rechten Dämpfungskammer 30 zu dem Fluidbehälter (nicht gezeigt) durch den Durchgang 26 über den auf der Kappe 6 gebildeten Anschluß 14.
An diesem Punkt, wenn sich der Kolben zu einem Dämpfungsbetriebsbereich bewegt, derart dass die Dämpfungshülse 22, die fest auf dem Kolben 16 montiert ist, in den Durchgang 26 eingeführt wird, um diesen Durchgang 26 zu verschließen, nimmt der Kolben Dämpfungskraft durch das Fluid auf, das zeitweise innerhalb der rechten Dämpfungskammer 30 stagniert.
Und, das stagnierende Fluid innerhalb der rechten Kammer 30 wird durch den Kolben 16 zusammengepreßt, wenn das unter Druck stehende Fluid kontinuierlich zu der linken Kammer 28 zugeführt wird, derart, dass die Dämpfungshülse 22 weiter in den Anschluß 26 eingeführt wird. Demzufolge sind die Dämpfungskammer 30 und der Durchgang 14, allmählich abnehmend, miteinander durch die Drosselstellen, die Umfangsnuten und die Längsnuten O, H und H', miteinander verbunden, wobei alle diese auf der Dämpfungshülse 22 ausgebildet sind, um zunehmend allmählich Dämpfungskraft auf den Kolben 18 auszuüben.
Weiter, wenn der Kolben 16 den Schaftabschnitt 56 des Ablaßventiles 52 des schnellen Fluidauslaßventiles 34 druckbelastet, wenn eine auf den Kolben angewandte Dämpfungskraft allmählich abnimmt, überwindet das Ablaßventil die elastische Kraft des elastischen Teiles 35, um sich selbst nach rechts zu bewegen, so dass der Kopfabschnitt 46 die Mittelbohrung 38 des Ventilkörpers 42 öffnet, wodurch die Dämpfungskammer 30 mit dem auf der Kappe 6 gebildeten Fluidkanalanschluß verbunden ist. Im Ergebnis strömt das restliche Fluid in der Kammer 22 zu dem Fluidbehälter (nicht gezeigt) zurück, um schnell die auf den Kolben 16 angewandte Dämpfungskraft zu beseitigen.
Und dann, wenn unter Druck stehendes Fluid zu der rechten Kammer 30 durch den Anschluß 14 über den Durchgang 26 zugeführt wird, um die hin- und hergehende Bewegung der Kolbenstange 18 zu erreichen, wird der Kolben 16 mit der Kolbenstange 18 durch das unter Druck stehende Fluid nach links gedrückt und somit wird das Fluid innerhalb der Dämpfungskammer 28 zu dem Fluidbehälter (nicht gezeigt) durch die Öffnung 12 über den auf der Kappe 4 gebildeten Durchgang 24 entlastet.
An diesem Punkt, wenn sich der Kolben zu einem Dämpfungsbetriebsbereich bewegt, so dass die Dämpfungshülse 20, die fest um die Kolbenstange 18 herum montiert ist, in den Durchgang 24 eingefügt wird, um diesen Durchgang 24 zu schließen, nimmt der Kolben, Dämpfungskraft durch Fluid auf, das zeitweilig innerhalb der linken Dämpfungskammer 28 stagnierend ist.
Und das stagnierende Fluid innerhalb der rechten Kammer 30 wird durch den Kolben 16 unter Druck gesetzt, wenn das unter Druck stehende Fluid kontinuierlich zu der rechten Kammer 30 zugeführt wird, so dass die Dämpfungshülse 20 weiter in den Durchgang 24 eingeführt wird. Demzufolge werden die Dämpfungskammer 28 und der Anschluß 12, die allmählich immer weniger miteinander durch die Drosselstellen, die Umfangsnuten und die Längsnuten O, H, H', die alle auf der Dämpfungshülse 20 ausgebildet sind, verbunden sein sollen, um allmählich Dämpfungskraft auf den Kolben 18 auszuüben.
Weiter, wenn der Kolben 16 den Schaftabschnitt 56 des Ablaßventiles 52 des schnellen Fluidauslaßventiles 32 druckbelastet, wenn die auf den Kolben einwirkende Dämpfungskraft allmählich abnimmt, überwindet das Ablaßventil 54 die elastische Kraft des elastischen Teiles 35, um sich selbst nach links zu bewegen, so dass der Kopfabschnitt 46 die Mittelbohrungen 38 des Ventilkörpers 42 öffnet, dadurch die Dämpfungskammer 28 mit dem auf der Kappe 6 gebildeten Anschluß 12 verbindend. Als ein Ergebnis kehrt das restliche Fluid innerhalb der Kammer 28 zu dem Fluidbehälter (nicht gezeigt) zurück, um die auf den Kolben 16 ausgeübte Dämpfungskraft schnell zu beseitigen.
Fig. 11 ist ein Diagramm um eine Stoßdruckcharakteristik in Bezug zu der Hubzeit des Kolbens nach der vorliegenden Erfindung zu zeigen.
Das Diagramm Y zeigt, dass die Dämpfungskraft auf den Kolben angewandt wird, während einer Hubzeit eines Abschnittes "Tsd" ausgeübt wird und der maximale Stoßdruck, der in diesem Abschnitt auftritt, ist unter 5 kg f/cm². Dies veranlaßt, dass die Kolbenstange 18 einen schnellen Arbeitshub ausführt, weil die Zeit, in der die Dämpfungskraft auf den Kolben angewandt wird, kurz ist, verglichen mit einer Zeit einer Kurve X nach einem Zylinder des Standes der Technik. Außerdem vermindert dies den in dem pneumatischen Zylinder erzeugten Stoßdruck.
Weiter, ebenso wie bei der herkömmlichen Technik kann die Öffnung der Ventilbohrung durch die Dämpfungsregulierungsventile 8 und 10 reguliert werden, was möglich macht, den Betrag der Verbindung des Fluids zu steuern, hierdurch die Größe der auf den Kolben 16 angewandten Dämpfungskraft regulierend.
Es wird für den Fachmann beim Stand der Technik deutlich, dass verschiedene Modifikationen und Veränderungen in dem pneumatischen Zylinder der vorliegenden Erfindung gemacht werden können, und im Aufbau dieses Systems ohne Abweichung vom Umfang der Erfindung.
Andere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden dem Fachmann deutlich aus der Betrachtung der Beschreibung und Praktik der hierin eingeschlossenen Erfindung. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und Beispiele nur beispielhaft betrachtet werden, mit einem wahren Umfang der Erfindung, die durch die folgenden Ansprüche angezeigt werden.

Claims

1. Pneumatischer Zylinder mit:

einem zylindrischen Rohr (2);

einer ersten und zweiten Kappe (4, 6), jeweils eingesetzt auf entgegengesetzten Enden des zylindrischen Rohres (2), wobei die erste und zweite Kappen (4, 6) sind jeweils mit einem ersten und zweiten Fluid-Strömungsanschluß (12, 14) versehen sind;

einem ersten und zweiten Dämpfungsregulierungsventil (8, 10), jeweils an der ersten und zweiten Kappe (4, 6) montiert, um die Dämpfungskraft zu regulieren;

eine Kolbenstange (18), die sich gleitbar durch eine der Kappen (4, 6) in das Rohr hinein erstreckt;

ein Kolben (16), befestigt an einem Ende der Kolbenstange (28), die in dem zylindrischen Rohr (2) angeordnet ist; und

eine Dämpfungseinrichtung zur Verhinderung von Stößen, verursacht durch den Kolben (16), der hin- und hergeht, wenn Fluid durch die Fluid-Strömungsanschlüsse ein- oder ausströmt,

ein erstes schnelles Fluidzuführungsventil (60), das an der ersten Kappe (4) montiert ist und wahlweise geöffnet wird, wenn unter Druck stehendes Fluid in eine erste Dämpfungskammer (28) hineinströmt, um schnell Fluid zu der ersten Dämpfungskammer (28) zuzuführen; und

ein zweites schnelles Fluidzuführungsventil (62), das an der zweiten Kappe montiert ist und wahlweise geöffnet wird, wenn unter Druck stehendes Fluid in eine zweite Dämpfungskammer (30) hineinströmt, um schnell Fluid zu der zweiten Dämpfungskammer (30) zuzuführen;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Dämpfungsvorrichtung aufweist

eine erste Dämpfungshülse (20), befestigt um das eine Ende der Kolbenstange (18), wobei die erste Dämpfungshülse (20) allmählich abnehmend die erste Dämpfungungskammer (28) mit einem ersten Durchgang (24) verbindet, der an der ersten Kappe (4) ausgebildet und mit den ersten Fluidströmungsanschlüssen (12) verbunden ist, wenn die erste Dämpfungshülse allmählich in den ersten Durchgang (24) allmählich eingesetzt wird;

eine zweite Dämpfungshülse (22), die auf dem Kolben befestigt ist und sich in eine Richtung entgegengesetzt der Kolberistange erstreckt, wobei die zweite Dämpfungshülse (22), allmählich abnehmend die zweite Dämpfungungskammer (30) mit einem zweiten Durchgang (26) verbindet, der an der zweiten Kappe (6) ausgebildet und mit dem zweiten Fluidströmungsanschluß verbunden ist, wenn die zweite Dämpfungshülse (22) allmählich in den zweiten Durchgang (26) eingesetzt wird;

ein erstes schnelles Fluid-Auslaßventil (32), das auf der ersten Kappe (4) montiert ist und wahlweise durch die Druckkraft des Kolbens betätigt wird, um die erste Druckkammer (28) mit den ersten Durchgängen (24) zu verbinden;

ein zweites schnelles Fluid-Auslaßventil (34), das auf der zweiten Kappe (6) montiert ist und wahlweise durch die Druckkraft des Kolbens geöffnet wird, um die zweite Druckkammer (28) mit dem zweiten Durchgang (26) zu verbinden.

2. Pneumatischer Zylinder nach Anspruch 1, wobei jede erste und zweite Dämpfungshülse (20, 22) aufweist:

eine Mehrzahl von Drosselstellen (O), durch die innere und äußere Abschnitte der Dämpfungshülse miteinander kommunizieren;

eine Mehrzahl von Umfangsnuten (H), ausgebildet auf einem Innenumfang der Dämpfungshülse und verbunden mit Drosselstellen; und

eine Mehrzahl von Längsnuten (H'), ausgebildet in Längsrichtung des Innenumfangs der Dämpfungshülse, um die Umfangsnuten miteinander zu verbinden.

3. Pneumatischer Zylinder, nach Anspruch 1, wobei jedes der ersten und der zweiten Fluid-Auslaßventile (32, 34) enthält einen Ventilkörper (40), versehen mit einer Mittelbohrung (36), die seinen Mittelabschnitt durchdringt und die mit den Anschlüssen (12, 14) in Verbindung ist, ein Schraubengewinde (38), gebildet auf einem Außenumfang des Ventilkörpers und in Gewindeeingriff ist mit einem Schraubgewinde (42), ausgebildet auf einem Innenumfang einer Ventilbohrung (48, 50), ausgebildet auf der ersten und zweiten Kappe (46), ein Ablaßventil (52), das einen Kopfabschnitt (44) hat, angeordnet 'innerhalb der Ventilbohrung mit einem vorbestimmten Spalt und einem Schaftabschnitt (56), das die Mittelbohrung mit einem vorbestimmten Spalt durchdringt, und ein elastisches Teil (35), eingesetzt zwischen die Ventilbohrung und den Kopfabschnitt des Ablaßventiles (52), um das Ablaßventil in die Richtung der Dämpfungskammer vorzuspannen.

4. Pneumatischer Zylinder, nach Anspruch 1, wobei jedes erste und zweite schnelle Fluidzuführungsventil (60, 62) einen Ventilkörper (68) enthält, versehen mit einer Fluidverbindungsbohrung (72), die seinen Mittelabschnitt durchdringt und mit Durchgängen in Verbindung ist, eine Schraubengewinde (70), gebildet auf dem Außenumfang des Ventilkörpers und im Gewindeeingriff mit einem Schraubengewinde (74), gebildet auf einem Innenumfang der Ventilbohrung (64), gebildet an der ersten und zweiten Kappe (4, 6), und eine Rückschlagskugel (76), angeordnet in der Ventilbohrung und durch ein elastisches Teil (75) gegen den Ventilkörper vorgespannt, um wahlweise die Ventilbohrung zu öffnen und zu schließen.