DE7921874U1

DE7921874U1 - Compressed air driven working cylinder

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Publication number: DE7921874U1
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Authority: DE
Original assignee: SCHROEDER WERNER 8157 DIETRAMSZELL
Current assignee: SCHROEDER WERNER 8157 DIETRAMSZELL
Publication date: 1980-01-03

Description

DORNER β HUFNAGEL PATENTANWÄLTETHORNER β HUFNAGEL PATENT LAWYERS

München, den 11. Juli 1979 /WtI. Anwaltsaktenz.: 187 - Gm. 2Munich, July 11, 1979 / WtI. Lawyer files: 187 - Gm. 2

Werner Schröder, 8l57 Lochen 37ί Post Dietramszell 1Werner Schröder, 8l57 Punch 37ί Post Dietramszell 1

Druckluftgetriebeaer Arbeitszylinder.Pneumatic transmission a working cylinder.

Die Neuerung betrifft einen druckluftgetriebenen Arbeitszylinder, dessen im Zylindergehäuse geführte Kolbenanordnung mit einer von der druckluftbeaufschlagten Kolbenseite weg gerichteten Kolbenstange als Stellorgan verbunden ist, die durch einen dicht in des Zylindergehäuse eingesetzten Zylinderdeckel mit dichtschliessendem Gleit sitz aus dem Zylinder herausgeführt ist, wobei die Kolbenanordnung bei Belüftung des Arbeitsraumes von einer Rückstellkraft in ihre Ruhelage rückverschiebbar ist, ein ventilgesteuerter Verbindungskanal die Räume auf beiden Koluenseiten miteinander verbindet und der Kolbenstangenraura mittels eÄnos bei einem bestimmten Überdruck öffnenden Rückschlagventils mit der Umgebung verbindbar ist und wobei ferner das Rückschlagventil am Zylinderdeckel angeordnet ist und mindestens einen sich im wesentlichen in Axialrichtung zur Umgebung hin öffnenden Auslaßkanal aufweist.The innovation relates to a compressed air-driven working cylinder, the piston arrangement of which is guided in the cylinder housing with one of the piston rod facing away from the compressed air-pressurized piston side is connected as an actuator, the cylinder cover inserted tightly into the cylinder housing with a tight-fitting Sliding seat is led out of the cylinder, the piston assembly when the working space is ventilated by a restoring force can be shifted back into its rest position, a valve-controlled connecting channel interconnects the spaces on both sides of the column connects and the piston rod roughness using eÄnos a certain overpressure opening check valve with the environment is connectable and wherein furthermore the check valve is arranged on the cylinder cover and at least one essentially has in the axial direction to the environment opening outlet channel.

Arbeitszylinder dieser Art sind aus der deutschen Offenlegungsschrift 23 08 29I bekannt. Nachteilig ist bei den bekannten Ar- Working cylinders of this type are known from German Offenlegungsschrift 23 08 29I. The disadvantage of the known ar-

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beitszylindern, daß das Rückschlagventil, insbesondere bei Verwendung entsprechender Arbeitszylinder in Kraftfahrzeugen, etwa Baufahrzeugen, der Gefahr von Beschädigung und starker Verschmutzung ausgesetzt ist. Bei Beschädigung liegt der Auslaßkanal des Rückschlagventiles schutzlos frei, so daß Schmutz bei der Rückkehr der Kolbenanordnung in die Ruhestellung in den Zylinderraum gesaugt wird, während bei starker Verschmutzung ein Zusetzen des Rückschlagventiles zu befürchten ist, was einen starken Überdruck während des Arbeitshubes der Kolbenanordnung zur Folge hat, so daß diese möglicherweise eine aufgrund des Gegendruckes verminderte Kraftwirkung erzeugt.beitszylindern that the check valve, especially when using corresponding working cylinder in motor vehicles, such as construction vehicles, the risk of damage and heavy pollution is exposed. In the event of damage, the outlet channel of the non-return valve is exposed without protection, so that dirt on the return the piston assembly is sucked into the rest position in the cylinder chamber, while in the case of heavy contamination, clogging of the Check valve is to be feared, which has a strong overpressure during the working stroke of the piston assembly result, so that this possibly decreased one due to the back pressure Force effect generated.

Durch die Neuerung soll die Aufgabe gelöst werden, das Rückschlag ventil eines druckluftgetriebenen Arbeitszylinders der eingangs beschriebenen Art vor Beschädigung und starker Verschmutzung sicher zu schützen.The innovation is to solve the problem, the check valve of a compressed air-driven working cylinder of the initially to protect safely against damage and heavy soiling.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß als Ventilorgan des Rückschlagventiles eine elastische Ringmembran dient, welche über der ausgangsseitigen Ausmündung des mindestens einen Auslaßkanales liegt und in einer Ringnut des Zylinderdeckeis gehaltert ist, welche die Kolbenstangenaustrittsstelle umgibt und auf deren Grund der mindestens eine Auslaßkanal ausmündet.This object is achieved according to the invention in that an elastic ring membrane serves as the valve member of the check valve, which is located over the outlet opening of the at least one outlet channel and is held in an annular groove in the cylinder top which surrounds the piston rod exit point and at the bottom of which opens the at least one outlet channel.

Gemäß einer vorteilhaften Raumform der Neuerung ist die Ringmembran an der radial äußeren Nutwand gehaltert und mit ihrem radial inneren Rand liegt die Ringmembran an der kegelstumpfartig ausgebildeten radial inneren Nutwand an. Die Ringmembran kann also die Ventilabdichtung zwischen ihrem radial inneren Rand und der benachbarten radial inneren Nutwand, herstellen und braucht nicht abdichtend auf der Ausmündung des mindestens einen Auslaßkanales aufzuliegen.According to an advantageous three-dimensional shape of the innovation is the annular diaphragm supported on the radially outer groove wall and with its radially inner edge, the annular diaphragm rests on the frustoconical formed radially inner groove wall. The annular diaphragm can thus seal the valve between its radially inner edge and of the adjacent radially inner groove wall, and does not need to be sealing on the opening of the at least one outlet channel to lie on.

Die Ringmembran kann mittels eines an der radial äußeren Nutwand verankerten Federringes, insbesondere Federzahnringes, gehaltert sein.The annular diaphragm can be retained by means of a spring ring, in particular a spring toothed ring, anchored on the radially outer groove wall be.

Gemäß oiner vorteilhaften Ausgestaltung weist der Zylinderdeckel auf seiner dem Zylinderinnenraum zugekehrten Seite eine Ausnehmung zur Aufnahme eines die Kolbenstange umgebenden Dichtringes auf, wobei der mindestens eine axiale Auslaßkanal des Rückschlagventils in einem Bereich radial außerhalb des Bereiches des Dichtungsringes gelegen ist.According to an advantageous embodiment, the cylinder cover a recess on its side facing the cylinder interior for receiving a sealing ring surrounding the piston rod, the at least one axial outlet channel of the check valve is located in a region radially outside the region of the sealing ring.

Bemerkenswert ist bei der neuerungsgemäßen Ausgestaltung eines Arbeitszylinders die Möglichkeit der Herstellung des Zylinderdeckels und des Rückschlagventiles als einheitliches Bauteil in Gestalt eines Drehteiles, in welches das Ventilorgan in Form der Ringmembran einfach eingesetzt und mittels eines Federringes gehalten werden kann.What is noteworthy in the design of a working cylinder according to the invention is the possibility of producing the cylinder cover and the check valve as a unitary component in the form of a rotating part, in which the valve member in the form of Annular diaphragm can be easily inserted and held by means of a spring ring.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar :An exemplary embodiment is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. They represent:

Fig. 1 eine teilweise in einem Axialschnitt wiedergegebene Seitenansicht eines Druckluft-Arbeitszylinders, 1 shows a side view, partially reproduced in an axial section, of a compressed air working cylinder,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Arbeitszylinders nach Fig. 1 undFig. 2 is an end view of the working cylinder according to Fig. 1 and

Fig. 3 einen Teil des ArbeitsZylinders gem. Fig. 13 shows a part of the working cylinder according to FIG. 1

in entsprechender Darstellung, jedoch in vergrößertem Maßstab sowie in Ausschnitt.in a corresponding representation, but in an enlarged format Scale as well as in section.

Fig. 1 zeigt einen druckluftgetriebenen Arbeitszylinder, welcher ein in Fig. 1 mit 1 bezeichnetes Zylindergehäuse besitzt. In diesem ist eine Kolbenanordnung 2 geführt, an welcher eine Kolbenstange 3 befestigt ist. Die Kolbenstange 3 durchdringt konzentrisch einen Zylinderdeckel k, welcher durch eine bei 5 angedeutete Bördelung mit dem Zylindergehäuse 1 dicht abschließend verbunden ist. Auf der von dem Zylinderdeckel 4 abliegenden Seite des Zylindergehäuses 1 sind in dieses ein DruckmitteleiniaBkanalFIG. 1 shows a compressed air-driven working cylinder which has a cylinder housing designated by 1 in FIG. 1. In this a piston assembly 2 is guided, to which a piston rod 3 is attached. The piston rod 3 penetrates concentrically through a cylinder cover k which is tightly connected to the cylinder housing 1 by a flange indicated at 5. On the side of the cylinder housing 1 remote from the cylinder cover 4, a pressure medium inlet channel is located in the latter

6 und eine Aufnahme-Gewindebohrung 7 zur Aufnahme eines in den Zeichnungen nicht dargestellten Druckschalters eingeformt. In der Kolbenanordnung 2 befindet sich ein ventilgesteuerter Durchlaßkanal, welcher die Aufgabe hat, die druckbeaufschlagte Seite der Kolbenanordnung 2 von der auf der Seite der Kolbenstange 3 gelegenen Seite der Kolbenanordnung 2 zu trennen, sobald auf der Seite der Druckmittelzufuhr 6 ein um die Ansprechgrenze des Ventiles des Verbindungskanals höherer Druck herrscht als auf der Kolbenstangenseite der Kolbenanordnung, so daß diese Seite während der Druckbeaufschlagung, also während des Arbeitshubes zwar unter einen bestimmten Überdruck gesetzt wird, welcher jedoch weit unter dem Druck liegt, mit dem die gegenüberliegende Kolbenseite beaufschlagt wird.6 and a threaded receiving bore 7 for receiving a pressure switch not shown in the drawings. In the Piston assembly 2 is a valve-controlled passage, which has the task of the pressurized side of the Piston assembly 2 from that located on the side of the piston rod 3 Side of the piston assembly 2 to separate as soon as on the side of the pressure medium supply 6 to the response limit of the valve the connection channel is higher pressure than on the Piston rod side of the piston assembly, so that this side is true during the application of pressure, ie during the working stroke is placed under a certain overpressure, which is, however, far below the pressure with which the opposite piston side is applied.

Aufgrund der Druckmittelbeaufschlagung des Druckmittelkanales 6 bewegt sich die Kolbenanordnung 2 gegen die Kraft einer im Zylindergehäuse 1 untergebrachten und die Kolbenstange 3 koaxial umgebenden Schraubenfeder 8 mit Bezug auf die Darstellung gemäß Fig. 1 nach rechts und schiebt die Kolbenstange 3 aus dem Zylindergehäuse 1 hervor.Because of the pressurization of the pressure medium channel 6 the piston assembly 2 moves against the force of a housed in the cylinder housing 1 and surrounding the piston rod 3 coaxially Helical spring 8 with reference to the illustration according to FIG. 1 to the right and pushes the piston rod 3 out of the cylinder housing 1 emerged.

Wird der Druck innerhalb des Zylindergehäuses 1 auf der der Kolbenstange 3 zugewandten Seite der Kolbenanordnung 2 aufgrund einer Verkleinerung des Zylinderraumes auf dieser Seite so groß, daß zwar das Ventil des Verbindungskanales der Kolbenanordnung 2 nicht anspricht, weil der Druck auf der Seite des Druckmittelzuführungskanals 6 jedenfalls noch größer ist, jedoch bereits eine merkliche Verminderung der durch den Kolben 2 erzeugten Kraftwirkung eintreten würde, so öffnet sich ein in dem Zylinderdeckel 4 vorgesehenes Rückschlagventil 9, dessen Einzelheiten aus Fig. 3 ZTX ersehen sind. Das Rückschlagventil 9 enthält eine Reihe im Zylinderdeckel 4 vorgesehener, parallel zur Kolbenstange 3 verlaufender Axialbohrungen IO, welche mit entsprechenden Axialbohrungen eines im Querschnitt hutartigen oder kappenartigen Federlagers 11 axial fluchten und außen am Grund einer die Kolbenstange 3 konzentrisch umgebenden Ringnut 12 des Zylinderdeckels 4 ausmünden. Aus der Darstellung nach Fig. 3 ist ersicht-If the pressure inside the cylinder housing 1 is on that of the piston rod 3 facing side of the piston assembly 2 due to a reduction in the cylinder space on this side so large, that although the valve of the connecting channel of the piston assembly 2 does not respond because of the pressure on the side of the pressure medium supply channel 6 is in any case even larger, but already a noticeable reduction in the amount generated by the piston 2 Force action would occur, a check valve 9 provided in the cylinder cover 4 opens, the details of which can be seen from Fig. 3 ZTX. The check valve 9 includes a Row in the cylinder cover 4 provided, parallel to the piston rod 3 extending axial bores IO, which with corresponding Axial bores of a hat-like or cap-like cross-section The spring bearing 11 is axially aligned and on the outside at the base of an annular groove 12 of the cylinder cover which concentrically surrounds the piston rod 3 4 flow out. From the illustration according to Fig. 3 it can be seen

lieh, daß der Zylinderdeckel k auch auf seiner inneren Seite mit einer Ringnut versehen ist, in ve1ehe ein Flanschansatz des Federlagers 11 hineinreicht, derart, daß sich die Schraubenfeder 8 an einem Radialflansch des Federlagers 11 abstützt und mit ihrem Außenende zwischen der radial äußeren Wand der inneren Ringnut des Zylinderdeckels k und der radial äußeren Wand des Federlagers 11 geführt ist.borrowed that the cylinder cover k is also provided on its inner side with an annular groove, in ve1ehe a flange of the spring bearing 11 extends so that the helical spring 8 is supported on a radial flange of the spring bearing 11 and with its outer end between the radially outer wall of the inner annular groove of the cylinder cover k and the radially outer wall of the spring bearing 11 is guided.

Die äußere Ringnut 12 des Zylinderdeckels k besitzt eine zylindrische radial äußere Nutwand und eine kegelstumpfmantelförmige radial innere Nutwand. An der radial äußeren Nutwand ist mittels eines Federzahnringes 13 eine elastische Ringmembran lk gehaltert, welche die Ausmündung der Axialkanäle 10 des Zylinderdeckels 4 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise überdeckt.The outer annular groove 12 of the cylinder cover k has a cylindrical, radially outer groove wall and a truncated cone-shaped, radially inner groove wall. On the radially outer groove wall, an elastic annular membrane is supported lk means of a spring toothed ring 13, which covers the mouth of the axial channels 10 of the cylinder cover 4 in the manner shown in Fig. 3 way.

Der radial innere Ringrand der Ringmembran lk liegt an der kegelstumpfmantelförmigen radial inneren Nutwand dichtend an und bildet einen ringförmigen Ventilsitz.The radially inner annular edge of the annular diaphragm lk lies sealingly against the frustoconical jacket-shaped, radially inner groove wall and forms an annular valve seat.

Auf der Innenseite besitzt der Zylinderdeckel k schließlich noch eine Ausnehmung 15 zur Aufnahme eines die Kolbenstange 3 umgebenden Dichtringes l6.On the inside, the cylinder cover k finally has a recess 15 for receiving a sealing ring l6 surrounding the piston rod 3.

Man erkennt, daß die Ringmembran lk aufgrund der Einspannung zwischen dem Federring 13 und dem Nutgrund unter Vorspannung gehalten ist, wodurch ein präzises und reproduzierbares Ansprechen des Rückschlagventiles 9 erreicht wird. Insbesondere ist es nicht erforderlich, daß die Ringmeiabran 13 abdichtend auf den Ausmündungen der Axialkanäle 10 aufliegt. Die hier vorgeschlagene Ausbildung des Rückschlagventiles 9 ermöglicht eine gute Abstimmung des Ansprechpegds dieses Rückschlagventiles auf den Ansprechpegel des Ventils im Verbindungskanal der Kolbenanordnung 2. Die gesamte Anordnung vermeidet sicher Beschädigung und Verschmutzung des Rückschlagventiles und ein Einsaugen von Schmutz in den die Kolbenstange enthaltenden Zylinderraumes. Außerdem ist eine Verminderung der durch die Kolbenanordnung 2 erzeugbaren Kraftwirkung nicht zu befürchten.It can be seen that the annular diaphragm lk is held under prestress due to the clamping between the spring ring 13 and the groove base, whereby a precise and reproducible response of the check valve 9 is achieved. In particular, it is not necessary that the ring meiabran 13 rests on the openings of the axial channels 10 in a sealing manner. The design of the check valve 9 proposed here enables the response level of this check valve to be matched well to the response level of the valve in the connecting channel of the piston assembly 2. The entire arrangement reliably avoids damage and contamination of the check valve and dirt being sucked into the cylinder space containing the piston rod. In addition, there is no need to fear a reduction in the force that can be generated by the piston arrangement 2.

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Claims

S protection claims

1. Compressed air-powered working cylinder, its in the cylinder housing guided piston arrangement with one of the compressed air

'; ■' suggested the piston rod facing away from the piston side as an

;! i organ is connected, which by a not in the cylinder housing

se inserted cylinder cover is guided out of the cylinder with a tight-fitting sliding fit, the piston assembly when the working area is ventilated, a restoring force can be moved back to its rest 1 atee, a valve-controlled connecting channel connects the rooms on both sides of the piston with one another and «The piston rod space by means of a at a certain overpressure opening check valve can be connected to the environment and wherein furthermore the check valve is arranged on the cylinder cover and has at least one outlet channel opening essentially in the axial direction to the environment, characterized in that that as a valve member of the check valve (9) a the piston rod (3) coaxially surrounding the elastic ring membrane (l4) is used, which is held in an annular groove (12) of the cylinder cover (4) which surrounds the piston rod exit point and on the basis of which the at least one outlet channel (10) opens out.

2. Working cylinder according to claim 1, characterized in that j the diaphragm (l4) is held on the radially outer groove wall

ΐ and with its radially inner edge on the frustoconical shell-like

formed radially inner groove wall rests.

3 · Working cylinder according to claim 2, characterized in that the annular diaphragm (14) by means of a on the radially outer groove wall anchored spring ring (13) is supported.

4. Working cylinder according to one of claims 1 to 3 »characterized in that the cylinder cover (4) on its side facing the cylinder interior has a recess (15) for receiving a sealing ring surrounding the piston rod (16) and that the at least one axial outlet channel ( 10) is located radially outside the area of the sealing ring.