DE7419030U - Damping device designed as a piston-cylinder combination - Google Patents
Damping device designed as a piston-cylinder combinationInfo
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Description
G 4873 - dialG 4873 - dial
Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, Eθsiingen a.N,Festo machine factory Gottlieb Stoll, Eθsiingen a.N,
Als Kolben-Zylinder-Kombination ausgebildete DämpfvorrichtungDamping device designed as a piston-cylinder combination
Die Erfindung betrifft eine als Kolben-Zylinder-Kombination ausgebildete Dämpfvorrichtung zum Dämpfen von Schlagen, Stoßen od.dgl. mit einem in dem Zylinderraum hin und her und dabei in mindestens einer seiner Bewegungsrichtungen gedämpft bewegbaren und den Zylinderraum in zwei Teilräume unterteilenden Kolben, wobei der in Sichtung der gedämpften Kolbenbewegung gesehen hinter dem Kolben angeordnete Teilraum als Pufferraum mit einer von einem Rückschlagventil beherrschten Zufuhrleitung und mit einer eineThe invention relates to a damping device designed as a piston-cylinder combination for damping impacts, Push or the like. with one back and forth in the cylinder space and in at least one of its directions of movement can be moved in a damped manner and the cylinder space is divided into two sub-spaces dividing piston, the piston being arranged behind the piston when viewing the damped piston movement Partial space as a buffer space with a feed line controlled by a check valve and with a one
Drosselstelle enthaltenden Abfuhrleitucg für ein Druckmedium verbunden ist. Die Erfindung bezieht sich also auf eine Kolben-Zylinder-Kombination, bei der die den Pafferraum begrenzende Kolbenfläche bei geöffnetem Rückschlagventil durch die Zufuhrleitung mit Druckmedium beaufschlagbar ist, wodurch der Kolben eine den Pufferraum vergrößernde Bewegung ausführt. Wird der Kolben dagegen in umgekehrter dichtung bewegt, so wird infolge der in dem Pufferraum stattfindenden Kompression des Druckmediums das Rückschlagventil verschlossen und das Druckmedium kann nur über die Drosselstelle aus dem Pufferraum heraus nach außen gelangen, so daß die den Pufferraum verkleinernde Bewegung des Kolbens gedämpft wird. Derartige Kolben-^ylinder-Kombinationen werden beispielsweise bei Maschinen verwendet, bei denen zum Ausführen eines Arbeitsganges zwei Werkzeuge aufeinander zu bewegt werden, wobei die am Ende des Arbeitshubes auftretenden Kräfte von einem Stoßdämpfer aufgegangen werden,. Dabei sollte die als Stoßdämpfer verwendete Kolben-Zylinder-Kombination aus Platzgründen möglichst geringe Abmessungen besitzen, wobei auf einem möglichst kurzen Dämpfweg des Kolbens die gesamte Stoßenergie vernichtet werden soll.Discharge line containing throttle point for a pressure medium connected is. The invention thus relates to a piston-cylinder combination in which the Piston area delimiting the buffer space when the check valve is open through the supply line with pressure medium can be acted upon, whereby the piston executes a movement increasing the buffer space. Will the Pistons, on the other hand, are moved in the opposite direction as a result of the compression of the pressure medium taking place in the buffer space, the check valve is closed and the pressure medium can only reach the outside via the throttle point from the buffer space, so that the buffer space reducing movement of the piston is damped. Such piston ^ ylinder combinations are for example used in machines in which two tools are moved towards each other in order to carry out an operation the forces occurring at the end of the working stroke are absorbed by a shock absorber. Included The piston-cylinder combination used as a shock absorber should have the smallest possible dimensions for reasons of space possess, whereby the entire impact energy should be destroyed over the shortest possible damping path of the piston.
Bei bekannten Kolben-Zylinder-Kombinationen der eingangs erwähnten Art werden als Rückschlagventile Kugelventile verwendet, bei denen eine Druckfeder eine Kugel gegen ihrenIn known piston-cylinder combinations of the type mentioned above, ball valves are used as check valves used in which a compression spring has a ball against its
von einem Absatz der Zufuhrleitung gebildeten Ventilsitz drückt. Nachteilig hxer-bei ist nun, daß solche Kugelventile nicht beliebig kleine Abmessungen besitzen können und vor allem, daß das zwischen dem Pufferraum und dem in der Zufuhrleitung angeordneten Rückschlagventil stets vorhandene Leitungsvolumen während der gedämpften Kolbenbewegung sozusagen einen Totraum darstellt, so daß das sich während der gedämpften Kolbenbewegung komprimierende Volumen aus der öumme der Volumina des Pufferraumes und des Totraumes zusammensetzt. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das Vorhandensein eiues Totraumjs dejh&lb nachteilig, da die einen bestimmten Dämpfweg des Kolbens entsprechende Druckerhöhung; im Fufferraum bei einem kleinen zu komprimierenden Volumen größer ist als bei einem großen Kompresseonsvoiumen, so daß bei den bekannten Kolben-Zylinder-Kombinationen eir verhältnismäßig großer Dämpfweg vorhanden ist, da auch das sich in dem Totraum befindliche Druckmedium komprimiert werden muß.valve seat formed by a shoulder of the supply line presses. The disadvantage of this is that such ball valves cannot have arbitrarily small dimensions and before all that between the buffer space and that in the supply line arranged check valve, there is always line volume during the damped piston movement represents a dead space, so to speak, so that the volume compressing during the damped piston movement is removed the amount of the volumes of the buffer space and the dead space composed. In other words, the presence of a dead space is disadvantageous because some pressure increase corresponding to a certain damping path of the piston; in the buffer space is larger for a small volume to be compressed than for a large volume of compresses, so that with the known piston-cylinder combinations eir there is a relatively large damping path, since the pressure medium located in the dead space is also compressed must become.
T)ie vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Kolben-Zylinder-Kombination der eingangs erwähnten Art ZM schaffen, die sehr klein baut und bei der auf sie einwirkendG Stöße, Schläge od.dgl. auf einem kürzeren Dämpfwege des Kolbens gedämpft werden als es bei bekannten Kolben-Zylinder-Kombinationen der Fall ist.T) he present invention has therefore set itself the task of creating a piston-cylinder combination of the type ZM mentioned at the beginning, which is very small and in which bumps, blows or the like act on it. be damped on a shorter damping path of the piston than is the case with known piston-cylinder combinations.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dasThis object is achieved in that the
Rückschlagventil aus einer Rückschlagklappe besteht, die mit ihrer Befestigungspartie an einer der Mündung der Zufuhrleitung in den Pufferraum benachbarten Stelle an der Zylinderraumwandung befestigt ist und mit ihrer ^ichtpartie der Mündung der Zuführleitung gegenüberliegt, so daß die Dichtpartie der Rückschlagklappe bei Druckbeaufschlagung von der Zufuhrleitung her von der Mündung abhebt und bei Druckbeaufschlagung von dem Pufferraum her die Mündung der Zufuhrleitung verschließt. Da die Dicke einer solchen Rückschlagklappe bei voller Funktionstüchtigkeit äußerst klein gehalten werden kann und da bei der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Kombination mit dem Pufferraum überhaupt kein Totraum in Verbindung steht, schafft die Erfindung also einen besonders klein bauenden und die Stöße, Schläge, od.dgl. auf einem äußerst kurzen Dämpfwege dämpfenden Stoßdämpfer. Auftrdem ist die Herstellung der Rückschlagklappe nur m^* geringen Herstellungskosten verbunden. Damit auf die Rückschlagklappe stets eine Schließkraft ausgeübt wird, kann vorgesehen sein, daß die Rückschlagklappe aus einem Material mit federnden Eigenschaften, z.B. aus Federstahl besteht. Durchdringt die Zufuhrleitung den die Stirnseite des Pufferraumes bildenden Zylinderdeckel, so kann die Befestigung der Befestigungspartie der Rückschlagklappe auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß die Befestigungspartie zwischen dem Zylinderdeckel und der Stirnseite des Zylindermantels verspannt ist. Um die diesem Falle der RückschlagklappeThe non-return valve consists of a non-return flap, which is fastened with its fastening part at a point on the cylinder chamber wall adjacent to the opening of the supply line in the buffer space and with its ^ ichtpartie opposite the opening of the supply line, so that the sealing part of the non-return valve when pressure is applied from the supply line the mouth lifts off and closes the mouth of the supply line when pressure is applied from the buffer space. Since the thickness of such a non-return valve can be kept extremely small with full functionality and since in the piston-cylinder combination according to the invention there is no dead space at all in connection with the buffer space, the invention thus creates a particularly small building and the bumps, blows, od. like on an extremely short damping path damping shock absorber. In addition, the manufacture of the non-return valve is only associated with low manufacturing costs. So that a closing force is always exerted on the non-return valve, it can be provided that the non-return valve consists of a material with resilient properties, for example spring steel. If the supply line penetrates the cylinder cover forming the end face of the buffer space, the fastening part of the non-return valve can be fastened in a simple manner in that the fastening part is braced between the cylinder cover and the end face of the cylinder jacket. To this case the check valve
einen sicheren Halt zu geben und um eine gute Abdichtung zwischen dem Zylinderdeckel und der Stirnseite des Zylindermantels zu erreichen, kann dabei die Befestigungspartie der Rückschlagsklappe mit einem Spannring verbunden sein, der über den gesamten Umfang der Stirnseite des Zylindermantels zwischen dieser und dem Zylinderdeckel verspannt ist. Die Rückschlagklappe kann mit dem Einspannring einstückig verbunden sein, so daß es möglich ist, die von der Rückschlagklappe und dem Einschlagring gebildete Einheit als Stanzteil herzustellen. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abfuhrleitung an einer innerhalb des Innenumfanges des Einspannrings liegenden Stelle an der Stirnseite des Zylindermantels in den Pufferraum mündet, d.h. in diesem Falle ist die Abfuhrleitung mit dem Pufferraum über den zwischen der Dichtpartie und dem Einspannring der von diesem und der Rückschlagklappe gebildeten Einheit vorhandenen Ausschnitt verbunden.to give a secure hold and a good seal between the cylinder cover and the face of the cylinder jacket To achieve this, the fastening part of the non-return valve can be connected with a clamping ring, which is braced over the entire circumference of the end face of the cylinder jacket between the latter and the cylinder cover is. The check valve can be integrally connected to the clamping ring, so that it is possible that of the Non-return valve and the impact ring to produce a unit formed as a stamped part. In a further embodiment of the invention it is provided that the discharge line on one lying within the inner circumference of the clamping ring Place at the front of the cylinder jacket opens into the buffer space, i.e. in this case the discharge line is with the buffer space over the between the sealing section and the clamping ring of the section formed by this unit and the non-return valve tied together.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention will now be described with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 den Längsschnitt einer erfindungsgemäßen, als Kolben-Zylinder-Kombination ausgebildeten Dämpfungsvorrichtung,Fig. 1 shows the longitudinal section of an inventive, as Piston-cylinder combination designed damping device,
" O — " O -
Fig. 2 die Schnittdarstellung der von einer Rückschlagklappe und einem Einspannring gebildeten Einheit in einer Ansicht gem. der Linie II-II in Fig. 1,2 shows the sectional view of a non-return valve and a clamping ring unit in a view along the line II-II in Fig. 1,
Fig. 3 die in Fig. 2 dargestellte Einheit in einem Schnitt gem. der Linie III-III in Fig. 2 und3 shows the unit shown in FIG. 2 in a section along the line III-III in FIG. 2 and
Fig. 4 die schematische Draufsicht eines Anwendungsbeispiels der erfindungsgemäßen, als Kolben-Zylinder-Kombination ausgebildeten Dämpfungsvorrichtung. 4 shows the schematic top view of an application example of the invention as a piston-cylinder combination trained damping device.
In der Zeichnung ist eine Kolben-Zylinder-Kombination 1 zum Dämpfen von Stoßen, Schlagen od.dgl. dargestellt. Die Kolben-Zylinder-Kombination besitzt einen in dem ZylinderrauB 2 hin und her bewegbaren und den Zylinderraum in zwei Teilräume 3, 4- unterteilenden Kolben 5. Mit der den Teilraum 4 begrenzenden Kolbenfläche 6 ist eine Kolbenstange 7 verbunden, die den der Kolbenfläche 6 gegenüberliegenden Zylinderboden 8 durchdringt. Ferner steht der Teilraum 4 über die Verbindungsbohrung 9 stets mit der Außenatmosphäre in Verbindung. Demgegenüber ist der andere Teilraum 3 über ein Rückschlagventil mit einer den Zylinderdeckel 17 durchquerenden Zufuhrleitung to für ein Druckmedium verbunden und außerdem mündetA piston-cylinder combination 1 is shown in the drawing for damping bumping, hitting or the like. shown. The piston-cylinder combination has one in the Cylinder tube 2 movable back and forth and the cylinder space in two sub-spaces 3, 4-dividing piston 5. With the piston surface 6 delimiting the subchamber 4, a piston rod 7 is connected, which is that of the piston surface 6 opposite cylinder bottom 8 penetrates. Furthermore, the subspace 4 stands above the connecting bore 9 always in connection with the outside atmosphere. In contrast, the other subspace 3 has a check valve a feed line passing through the cylinder cover 17 connected to for a print medium and also opens
in den Teilraum 3 eine eine Drosaelstelle 11 enthaltende Abfuhrleitung 12 für das Druckmedium, deren hinter der Drosselstelle 11 angeordneter -L-eitungsabschnitt 13 ins Freie mündet. Das die Zufuhrleitung 1o beherrschende Rückschlagventil wird von einer Rückschlagklappe 14 gebildet, die mit ihrer Befestigungspartie 15 an einer der Mündung der Zufuhrleitung 1o ir den Teilraum 3 benachbarten Stelle an der Zylinderraumwandung befestigt ist und mit ihrer Dichtpartie 16 der Mindung der Zufuhrleitung 1o gegenüberliegt. Je nachdem, ob die Rückschlagklappe 14 von der Zuführleitung 1o oder vom Teilraum 3 her mit Druckmedium "beaufschlagt wird, befindet sich die Dichtpartie 16 der Rückschlagklappe 14 also in ihrer Offenstellung bzw. in ihrer Schließstellung, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, in der die Rückschlagklappe 14 in ausgezogenen Linien in ihrer Schließstellung und gestrichelt in ihrer Offenstellung dargestellt ist. Bei Druckmediumzufuhr durch die Zufuhrljitung 1o hebt also die Dichtpartie 16 von der Mündung der Zufuhrleitung ab und das Druckmedium strömt ungehindert in den Teilraum 3 ein, wodurch die den Kolbenraum begrenzende Kolbeufläche 18 beaufschlagt wird und der Kolben eine der Vergrößerung des Teilraumes 3 entsprechende Bewegung ausführt. Werden nun bei ausgefahrener Kolbenstange 7 - in der extremen Linksstellung des Kolbens - Stöße, Schläge od.dgl. auf diese ausgeübt, so bewegt sich der Kolben in Richtung gemäß Pfeil 19, wodurch das im Teilrauti 3 befindliche Druckmedium komprimiertin the subspace 3 a Drosaelstelle 11 containing a Drosaelstelle Discharge line 12 for the pressure medium, whose L-line section 13 arranged behind the throttle point 11 ins Free flows. The check valve dominating the supply line 1o is formed by a non-return valve 14, which with its fastening part 15 on one of the mouth the supply line 1o ir the subspace 3 adjacent point is attached to the cylinder space wall and with its sealing part 16 of the opening of the supply line 1o is opposite. Depending on whether the non-return valve 14 from the supply line 1o or from subspace 3 with pressure medium "is acted upon, the sealing section 16 of the non-return valve 14 is therefore in its open position or in its closed position, as can be seen in particular from Fig. 3, in which the non-return valve 14 in the extended Lines in their closed position and dashed lines in their open position. When the media is fed the sealing section 16 therefore lifts through the feed pipe 1o from the mouth of the supply line and the pressure medium flows unhindered into the subchamber 3, as a result of which the piston surface 18 delimiting the piston chamber is acted upon and the piston executes a movement corresponding to the enlargement of the subspace 3. Will now be extended Piston rod 7 - in the extreme left position of the piston - bumps, blows or the like. exercised on them, so the piston moves in the direction according to arrow 19, whereby the pressure medium located in part 3 compresses
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wird und die Rückschlagklappe in ihre Schließstellung überführt, so daß die Druckmediumabfuhr nur über die Abfuhrleitung 12 und die Drosselstelle 11 mit veränderbarem Drosselquerschnitt erfolgt. Der Teilraum 3 ist also ein Pufferraum, wobei die Verdichtung des Druckmediums im Pufferraum infolge einer Kolbenbewegung in Richtung gemäß Pfeil 19 eine der Schlag- oder Stoßrichtung entgegengesetzt gerichtete Kraft auf die Kolbenfläche 18 hervorruft, wodurch die Stöße, Schläge od.dgl. gedämpft werden.and the check valve in its closed position transferred, so that the pressure medium discharge only via the discharge line 12 and the throttle point 11 with variable Throttle cross-section takes place. The sub-space 3 is thus a buffer space, with the compression of the pressure medium in the buffer space as a result of a piston movement in the direction according to arrow 19, one of the impact or impact direction opposite directed force on the piston surface 18 causes, whereby the shocks, blows or the like. be dampened.
Die Rückschlagklappe 14 besteht aus einem Material mit federnden Eigenschaften, z.B. aus Federstahl, so daß stets eine öchließkraft vorhanden ist. Die Befestigungspartie 15 der Rückschlagklappe 14 ist einstückig mit einem Einspannring 2o verbunden, der über den gesamten Umfang der Stirnseite 21 des Zylindermantels 22 zwischen dieser und dem Zylinderdeckel 17 verspannt ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, läßt sich die von der Rückschlagklappe 14 und dem Einspannring 2o gebildete Einheit auf einfache Weise durch Stanzen herstellen, wobei der Innendurchmesser des Einspannrings 2o so bemessen sein kann, daß die Abfuhrleitung 12 an einer innerhalb des von der Rückschlagklappe 14 und dem Einspannring 2o umgrenzten Ausschnittes 23 liegenden Stelle in den Pufferraum mündet. Der Leitungsabschnitt I3 der Abfuhrleitung 12 kann an einer beliebigen Stelle des Zylindermantels 22 nach außenThe check valve 14 is made of a material with resilient properties, for example spring steel, so that always a closing force is available. The fastening part 15 of the non-return valve 14 is integral with a clamping ring 2o connected, which over the entire circumference of the end face 21 of the cylinder jacket 22 between this and the cylinder cover 17 is braced. Like in particular from As can be seen from FIG. 2, the unit formed by the non-return valve 14 and the clamping ring 2o can be opened easily produced by punching, whereby the inner diameter of the clamping ring 2o can be dimensioned in such a way that that the discharge line 12 is delimited at an inside of the non-return valve 14 and the clamping ring 2o Cutout 23 lying position opens into the buffer space. The line section I3 of the discharge line 12 can at any point of the cylinder jacket 22 to the outside
münden, er kann jedoch auch, wie aus Fig. 1 ersichtlich durch den Zylinderdeckel 17 verlaufen, wobei er entweder den Befestigungsring 2o durchqueren oder unter entsprechender Abdichtung den Ausschnitt 23 durchdringen kann. Erwähnt sei noch, daß die beiden Teilräume 3 und 4 mittels eines am kolben 5 befestigten Doppellippen-Dichtringes gegeneinander abgedichtet sind. Sie dargestellte Kolben-Zylinder-Jvombination baut in axialer dichtung gesehen sehr kurz und der als Pufferraum wirkende Teilraum 3 ist mit keinem Totraum verbunden, der den Dämpfweg unnötig vergrößert. Daher wird mit einem sehr kurzen Dämpfweg eine optimale Dämpfung erreicht.open out, but it can also, as can be seen from FIG. 1 extend through the cylinder cover 17, where he either traverse the fastening ring 2o or under the corresponding Sealing the cutout 23 can penetrate. It should also be mentioned that the two subspaces 3 and 4 by means of a double-lip sealing ring attached to the piston 5 are sealed against each other. They represented piston-cylinder combination is very short when viewed in an axial seal and the sub-space 3 acting as a buffer space is not connected with any dead space, which makes the damping path unnecessary enlarged. Therefore, with a very short damping path, a optimal damping achieved.
Die dargestellte Dämpfvorrichtung als Kolben-Zylinder-Kombination findet beispielsweise bei sogenannten Taktvorschubgeräten Verwendung. Dieses Anwendungsbeispiel soll anhand der Fig. 4 kurz erläutert werden. Das in Fig. 4 schematisch dargestellte Taktvorschubgerät dient zum intervallartigen Vorschieben eines Materialstreifens 3o in Sichtung gemäß Pfeil 31. Das Taktvorschubgerät besitzt zwei Greifwerkzeuge oder Spannzangen 32 und 331 von denen das Greifwerkzeug 33 feststeht und das Greifwerkzeug 32 entlang von führungen 34, 35 auf das feststehende Greifwerkzeug zu und von diesem weg bewegbar ist. Zum Bewegen der beweglichen Spannzange 32 dient z.B. ein pneumatischer Arbeitszylinder. Das bewegliche Greif-The illustrated damping device as a piston-cylinder combination is used, for example, in so-called cycle feed devices. This application example is to be explained briefly with reference to FIG. The clock feed device shown schematically in Fig. 4 is used for advancing a strip of material at intervals 3o in sighting according to arrow 31. The cycle feed device has two gripping tools or collets 32 and 331 of which the gripping tool 33 is stationary and the gripping tool 32 along guides 34, 35 on the stationary Gripping tool is movable to and away from this. To move the movable collet 32, e.g. a pneumatic working cylinder. The movable gripping
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werkzeug 32 und das feststehende Greifwerkzeug 33 greifen nun abwechslungsweise den Materialstreifen 3o, wobei der Materialstreifen 3o während der Bewegung des bewegbaren Greifwerkzeuges 32 auf das feststehende Greifwerkzeug 33 zu von dem feststehenden Greifwerkzeug 33 festgehalten wird, das den Materialstreifen 3o bei der umgekehrten Bewegung des bewegbaren Greifwerkzeugs 32 losläßt, während der das bewegbare Greifwerkzeug 32 den Materialstreifen festhält und mitnimmt. Am feststehenden Greifwerkzeug 33 ist nun die Kolben-Zy?iuder-Kombination 36 befestigt, wobei das feststehende Greifwerkzeug 33 als Zylinderdeckel der Kolben-Zylinder-Kombination 36 dienen kann. Aus der Kolben-Zylinder-Kombination ragt die Kolbenstange 37 hervor und beim Auftreffen des bewegbaren GreifWerkzeuges 32 auf die Kolbenstange 37 wird die restliche Bewegung des GreifWerkzeuges 32 gedämpft.tool 32 and the stationary gripping tool 33 now alternately grip the strip of material 3o, the Material strips 3o during the movement of the movable gripping tool 32 onto the stationary gripping tool 33 to is held by the fixed gripping tool 33, which the strip of material 3o in the reverse Movement of the movable gripping tool 32 releases, during which the movable gripping tool 32 the strip of material holds on and takes away. On the stationary gripping tool 33 the piston-cylinder combination 36 is now attached, wherein the stationary gripping tool 33 can serve as a cylinder cover of the piston-cylinder combination 36. From the Piston-cylinder combination, the piston rod 37 protrudes and when it hits the movable gripping tool 32 on the piston rod 37, the rest of the movement of the gripping tool 32 is dampened.
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