-
Preßluftzylinder mit eingebauter, einen Bremskolben aufweisender Ulbremse
Die Erfindung bezieht sich auf einen Preßluftzylinder mit eingebauter, einen Bremskolben
aufweisender Ölbremse, bei der die hohle Kolbenstange des im Preßluftzylinder gleitenden
Kolbens als Zylinder für die Ölbremse dient.
-
In der Industrie. geht man immer mehr dazu über, an Stelle von hydraulischen
Vorschubelementen preßluftbetätigte zu verwenden. Die Vorteile sind klar ersichtlich.
Die Luft ist ein billigeres Betriebsmittel als Öl, unterliegt nicht der Verunreinigung
und braucht außerdem nicht zurückgeführt zu werden. Die für preßluftbetätigte Einrichtungen
notwendige Preßluftanlage ist in vielen Betrieben meist schon für andere Zwecke,
wie Schleifen, Nieten, Ausblasen us,-#v., vorhanden. Die Vorschubgeschwindigkeit
solcher preßluftbetätigten Preßluftzylinder ist jedoch nicht so ohne weiteres regelbar,
wie die der hydraulisch betätigten. Wenn nämlich in die Preßluftleitung ein Regelventil
eingeschaltet wird, vermindert man damit nicht nur die Vorschubgeschwindigkeit,
sondern auch gleichzeitig den Betriebsdruck der Luft, was bei der Hydraulik nicht
der Fall ist. Um diesem Nachteil der Preßluftzylinder abzuhelfen, hat man an die
Zylinder Ölbremsen an- oder auch eingebaut, die mit Hilfe von einfachen Riegelventilen
die beliebige Regelung der Vorschubgeschwindigkeit zulassen, ohne den Betriebsdruck
der Luft irgendwie zu beeinflussen.
-
Als einfachste Lösung hat man einen zweiten Zylinder als Ölbremszylinder,
dessen Kolbenstange. mit der des Preßluftzylinders fest gekoppelt ist. Eine weitere
Konstruktion ist folgende: Der Ölbremszylinder ist direkt in den Preßluftzylinder
mit eingebaut, und zwar dient dann die hohle Kolbenstange des im Preßluftzylinder
gleitenden Kolbens als Zylinder für die Ölbremse. Der Nachteil dieser Konstruktion.
ist der, daß die Kolbenstange
der Ölbremse, im Gegensatz zu der
nachstehend beschriebenen Konstruktion, aus der Kolbenstange des Preßluftzylinders
um die Hublänge herausstehen muß, und zwar deshalb, damit während des Vorschubes
keine Volumendifferenzen zwischen den beiden Kammern der Ölbremse auftreten können.
-
Wenn nun, die Regelung der Vorschubg esch.windigkeit durch die Regelung
der Ölbremse erfolgt, so ist es aber auch von großem Vorteil, wenn unter Umgehung
der Ölbremse ein streckenweise einstellbarer Schnellvorschub vorhanden ist. Bei
den bisher bekannten Konstruktionen läßt sich das aber nur mit gesondert an die
Maschine angebauten, komplizierten Steuerungsorganen, erreichen. Dieser Schnellvorschub
ist außerordentlich wichtig, denn wenn z. B. das Werkstück schnell an das Werkzeug
herangebracht werden kann und nur der tatsächliche Arbeitsweg im abgebremsten Gang
läuft, werden die Leerlaufzeiten wesentlich verringert. Die Nachteile der bekannten
Konstruktionen werden mit der vorliegenden Erfindung vermieden. Gemäß der Erfindung
bilden. der Preßluftzylinder und der Bremszylinder ein in sich geschlossenes Gerät,
und die Kolbenstange des Bremskolbens ist vollständig von der Kolbenstange des ,im
Preßluftzylin.der gleitenden Kolbens umschlossen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen
Längsschnitt, Abb. 2 eine Ansicht, Abb. 3 einen Schnitt nach Linie A-B der Abb.
i und Abb. q. eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles C in- Abb. 2.
-
Das Gerät besteht aus einem mit zwei Deckeln verschlossenen Zylinder,
in dem ein Kolben z mit einer hohlen Kolbenstange 2 durch Preßluft hin und her bewegt
werden: kann. Mit der Kalben-Stange 2 steht die in, der Zeichnung nicht dargestellte
preßluftbetätigte Einrichtung in Verbindung. Die Kolbenstange dieses Preßluftzylinders
dient gleichzeitig als Zylinder für die Ölbremse, deren Bremskolben 3 mit Rückschlagven.tile@n
.a. versehen ist und an einem als Kolbenstange dienenden Doppelrohr 5 sitzt, das
fest mit dem hinteren Deckel 6 verbunden ist. Das äußere Rohr des Doppelrohres 5
steht durch zwei Öffnungen 7 mit der hinteren Kammer 8 des Bremszylinders in Verbindung.
Das innere Rohr des Doppelrohres 5 stellt eine direkte Verbindung zwischen der vorderen
Bremszylinderkammer 9 und der in dem hinteren Deckel 6 befindlichen Ausgleichkammer
1o her. Diese Ausgleichkammer ist mit einer be-@veglichen Membran i i verschlossen
und nimmt das Öl auf, das zum Ausgleich der beim Vorschub zwischen den beiden Bremazylinderkammern
8und9 entstehenden Volumendifferenzen dient.
-
Diese Volumendifferenz entsteht, weil die Kolbenstange 5 der Ölbremse
nur in der einen Bremszylinderkammer 8 vorhanden ist und sich infolgedessen beim
Vorschub das Volumen der vorderen Bremszylinderkammer 9 um so viel vergrößert, als
das Volumen des als Kolbenstange dienenden Doppelrohres 5 auf dem entsprechenden
Hub ausmacht. Im hinteren Deckel 6 befindet sich außerdem eine Radialbohrung 12,
die in das äußere, Rohr des Doppelrohres 5 mündet und in die von außen ein Regelventil
13 eingeschraubt ist, das den. notwendigen zweiten Anschluß an die Ausgleichkammer
io mittels einer Bohrung 14 erhält und zur Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit
dient. Gleichzeitig ist zwischen dieser Radialbohrung und der Ausgleichkammer io
eine Querbohrung angebracht, die die Radialbohrung etwas anschneidet und mit der
Ausgleichkammer durch eine weitere Bohrung 15 in Verbindung steht. In dieser Querbohrung
kann ein Schieber 16 gleiten., der durch eine Ringnut 17 die direkte Verbindung
zwischen Radialbohrung und Ausgleichkammer herstellen und so das Regelventil 13
überbrücken kann. An. der einen Seite des Schiebers. 16 ist eine Feder 18 eingesetzt,
die den Schieber in geschlossener Stellung hält. An der anderen Seite des Schiebers
sind Rollen i9 angebracht, über die eine Steuerschiene 20 gleitet, die fest mit
der Kolbenstange 2 verbunden ist, aber in ihrer Länge verstellt werden kann. Durch
einen in dieser Steuerschiene befindlichen Nocken 21 wird der Schieber 16 bei entsprechender
Einstellung der Steuerschiene auf eine bestimmte Strecke des Vorschubs offengehalten,
Das bewirkt eine Umgehung des Regelventils 13 und damit einen Schnellvorschub der
Kolbenstange a des Preßluftzylinders. In Abb. i steht der Kolben i in der hinteren
Ausgangsstellung. Wenn in die hintere Druckkammer 22 Pre-ßluft eingeleitet wird,
gleitet der Kolben i nach vorn. Dabei wird bei geschlossenen Rückschlagventilen
q. das Öl aus der hinteren Bremszylinderkammer 8 durch die Öffnungen 7 im äußeren
Rohr des Doppelrohres 5 durch dieses und die Radialbohrung 1a hindurch über das
Regelventil r3 bzw. den Schieber 16 in die Ausgieichkammer io gedrückt, von wo es
in die vordere Bremazylinderkammer 9 abgesaugt wird.
-
Gleichzeitig wird die nötige Ölmenge, die zum Ausgleich der Volumendifferenz
erforderlich ist, in die vordere Bremszylinderkammer mit abgeführt und die Membran
i r angesaugt, Nach Beendigung des Vorschubes wird die Preßluft in die vordere Druckkammer
23 eingeleitet, und der Kolben i beginnt den Rückweg, wobei das Öl nun nicht denselben
Weg zurück machen muß, sondern direkt durch die in dem Bremskolben 3 befindlichen
Rückschlagventile q. von der vorderen, 9, in die hintere Bremszylinderkammer 8 gedrückt
wird, woben der fiberschuß aus der Volumendifferenz durch das innere Rohr des Doppelrohres
5 in die Ausgleichkammer io gedrückt wird, der Rücklauf also im Schnellgang stattfindet.