EP0060412A1 - Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders - Google Patents

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EP0060412A1
EP0060412A1 EP82101329A EP82101329A EP0060412A1 EP 0060412 A1 EP0060412 A1 EP 0060412A1 EP 82101329 A EP82101329 A EP 82101329A EP 82101329 A EP82101329 A EP 82101329A EP 0060412 A1 EP0060412 A1 EP 0060412A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure medium
valve
medium chamber
piston
check valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP82101329A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0060412B1 (de
Inventor
Axel Kemner
Helmut Göttling
Rolf Heise
Werner Dannenberg
Hans-Jürgen Pfeifer
Wolf-Dietrich Kamke
Walter Ortmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wabco Westinghouse Steuerungstechnik and Co GmbH
Original Assignee
Wabco Westinghouse Steuerungstechnik and Co GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wabco Westinghouse Steuerungstechnik and Co GmbH filed Critical Wabco Westinghouse Steuerungstechnik and Co GmbH
Priority to AT82101329T priority Critical patent/ATE13215T1/de
Publication of EP0060412A1 publication Critical patent/EP0060412A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0060412B1 publication Critical patent/EP0060412B1/de
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/22—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
    • F15B15/225—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke with valve stems operated by contact with the piston end face or with the cylinder wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/22—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke

Definitions

  • the invention relates to a device for the final braking of the working piston of a double-acting working cylinder, according to the preamble of claim 1.
  • Such double-acting working cylinders with end braking are used wherever it is necessary to first transmit a rapid movement in two directions and then to slow the movement relatively slowly. This is e.g. required for automatic door locking devices.
  • a known device of the type mentioned above (door cylinder 422 802 European catalog from WABCOigabrem sen GmbH) is constructed in such a way that each chamber of the double-acting working cylinder is constantly connected to a first vent and can be connected to a second vent with a relatively large cross-section via a valve.
  • the valve is designed and arranged so that it automatically closes when a predetermined position of the working piston is reached, so that the chamber to be vented is then only vented via the first vent.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device of the type mentioned at the beginning, in which the described extension of the cylinder, which cannot be used for the use of the working piston and thus the piston rod, is avoided with simple means.
  • the device according to the invention is characterized in that both the compressed air to be controlled in the pressure medium chambers and the compressed air flowing out of the pressure medium chambers are used to switch the valves, which enables the use of small switching and holding magnets To change the working piston by moving the magnetically influenced check valve on the working cylinder.
  • the piston rod 1, 36 is guided out of the working cylinder through a piston rod bushing, which is arranged in the end wall that closes the first pressure medium chamber 19 and is provided with a sealing element 37.
  • a sealing ring 20 arranged on the circumference of the working piston 21 seals the first pressure medium chamber 1 against the second pressure medium chamber 22.
  • the piston rod 1, 36 is divided into a non-magnetizable part 36 and a magnetizable part 1 in a ratio of approximately 1: 3.
  • the working cylinder has two pressure medium connections 13 and 23, which are connected to a pressure medium source via a multi-way valve, not shown.
  • the pressure medium connection 1'3 is part of a quick exhaust valve which has a sealing seat 12, an outlet seat 9 and a cantilevered valve closure member 11.
  • the connection 23 is also part of a quick exhaust valve, which has a sealing seat 24, an outlet seat 26 and a cantilevered valve closure member 25.
  • Both quick exhaust valves 19, 11, 12 and 24, 25, 26 each have a pressure medium outlet 7 and 27 leading to the atmosphere.
  • the quick-exhaust valve 9, 11, 12 provided with the connection 13 is followed by a check valve integrated in the working cylinder housing, which comprises a valve seat 14, a valve closure body 15 and a valve closure body 15, which is supported on a housing shoulder 2, in the direction of the valve seat 14 compression spring 18 to be acted upon.
  • a permanent magnet 17 is firmly connected to the valve closure body 15.
  • the stroke of the valve closure body 15 and thus also of the permanent magnet 17 is in the direction of the open position by a stop 3 provided in the valve housing, on which a disc 5 fixedly connected to the valve closure body 15 is placed.
  • Passages 4 are provided in the disk 5, via which the first pressure medium chamber 19 is continuously connected to a throttle bore 8 serving as a bypass.
  • the throttle bore 8 leads to the outlet 7 of the quick exhaust valve 9, 11, 12.
  • the cross section of the throttle bore 8 can be changed by means of an adjusting screw 6.
  • the piston rod trough 36 has a bore 34, which extends in the axial direction and penetrates the working piston 21 and which cooperates in a plug-like manner with a mandrel 32 arranged on the end face which closes the second pressure medium chamber 22 of the working cylinder.
  • the mandrel 32 has a longitudinally extending bore 33, via which the second pressure medium chamber 22 can be connected to a channel 28 and further to the pressure medium outlet 27 of the quick exhaust valve 24, 25, 26 leading to the atmosphere.
  • a throttle bore 29 establishes a permanent connection between the second pressure medium chamber 22 and the pressure medium outlet 27.
  • the cross section of the throttle bore 29 can be changed by means of an adjusting screw 30.
  • the working cylinder has a fastening eyelet 31 on its right end.
  • first pressure medium chamber 19 of the working cylinder is vented and the second pressure medium chamber 22 of the working cylinder is vented, so that the working piston 21 is in its right end position.
  • the thorn 32 is received in this end position of the working piston 21 by the arranged in the non-magnetizable part 36 of the piston rod bore 34.
  • Pressure medium is present at the connection 13 of the quick exhaust valve 9, 11, 12 belonging to the first pressure medium chamber 19 and in the first pressure medium chamber 19.
  • the valve closure member 11 of the quick exhaust valve 9, 11, 12 is held by the pressure medium at the connection 13 on the outlet seat 9, so that the pressure medium cannot escape from the first pressure medium chamber 19 via the pressure medium outlet 7.
  • valve closure member 15 of the check valve 14, 15, 18 is displaced in the direction of the stop 3 when the first pressure medium chamber 19 is ventilated by the force of the pressure medium against the force of the compression spring 18, and the check valve 14, 15, 18 has thus been brought into the open position .
  • the valve closure member 15 connected to the permanent magnet 17 is held in this position by the force of the pressure medium.
  • An additional holding force is generated by the magnetic field, which has built up around the magnetizable part 1 of the piston rod and the permanent magnet 17.
  • valve also not shown, which is arranged between the pressure medium source (not shown) and the connections 13, 23 is switched over.
  • the second pressure medium chamber 22 is ventilated via the connection 23, the shuttle valve 24, 25 and the channel 28 and the bore 33. At the same time, the pressure medium line leading to connection 13 is vented. Due to the displacement of the working piston 21 in the direction of the first pressure medium chamber 19, the pressure medium located in the first pressure medium chamber 19 becomes over the opened back Impact valve 14, 15, 18, the throttle bore 8, the passage 10 and the pressure medium outlet 7 are pushed out of the first pressure medium chamber 19. The pressure medium flowing through the passage 10 causes the valve closure body 11 to rest on the sealing seat 11 of the quick exhaust valve.
  • connection 13 is now closed and the pressure medium outlet (outlet 7) is open.
  • the pressure medium escapes quickly from the first pressure medium chamber 19 to the atmosphere.
  • the check valve 14, 15, 18 is held in the open position as long as the magnetizable part 1 of the piston rod 1, 36 is in the region of the permanent magnet 17 connected to the valve closure member 15.
  • the closing force of the compression spring 18 acting on the valve closure body 15 is determined by the pressure acting on the annular surface of the washer 5, which is firmly connected to the valve closure body 15, and the end surface of the permanent magnet 15 Pressure medium chamber 19 reinforced.
  • connection 13 of the quick exhaust valve 9, 11, 12 is connected to the pressure medium source and the pressure medium supply to the connection 23 of the quick exhaust valve 24, 25, 26 belonging to the second pressure medium chamber 22 is blocked.
  • the valve closure body 11 of the quick-release valve 9, 11, 1, 2 is lifted off the sealing seat 12 and pressed against the outlet seat 9.
  • the pressure medium flowing through the quick-release valve 9, 11, 12 into the passage 10 acts on the quick-release valve 9, 11, 12 facing surface of the valve closure body 15 of the check valve 14, 15, 18 and moves the valve closure body 15 and thus the permanent magnet 17 against the force of the compression spring 18 in the direction of the stop 3.
  • pressure medium enters the first pressure medium chamber 19, which causes the working piston 21 to be displaced in the direction of the second pressure medium chamber 22.
  • the pressure in the second pressure medium chamber 22 is first quickly reduced via the bore 33 provided in the mandrel 32 and the throttle bore 29 and the pressure medium outlet 27. As soon as the mandrel 32 is received by the bore 34 provided in the sealing element 35 and arranged in the working piston 21 and in the piston rod part 36, the pressure medium can only escape from the second pressure medium chamber 22 via the throttle bore 29. As a result, the working piston 21 now slows down to its right end position.
  • the working cylinder shown in FIG. 2 is divided by a working piston 66 provided with a piston rod 38 into a first pressure medium chamber 71 on the piston rod side and a second pressure medium chamber 65 arranged on the other side of the working piston 66 opposite the first pressure medium chamber 71.
  • the piston rod 38 is led out of the working cylinder through a piston rod bushing provided with an annular seal 39.
  • the working piston 66 has a circumferential seal 68, by means of which the two pressure medium chambers 71, 65 are separated from one another in a pressure-tight manner.
  • a non-return valve is fastened on the working cylinder and has a valve seat 47 and a valve closure member 46 to be acted upon by a compression spring 43 in the direction of the valve seat 47.
  • An iron core 42 firmly connected to the valve closure body 46 is slidably mounted in an annular first permanent magnet 41 which is arranged in the valve housing.
  • the check valve 47, 46, 43 is connected on the one hand via a pressure medium line 40 to the first pressure medium chamber 71 of the working cylinder and on the other hand via a channel 48 to a first quick exhaust valve, which has a pressure medium connection 52, a sealing seat 51, an outlet seat 49, and a pressure medium outlet leading to the atmosphere 53 and a cantilevered valve closure member 50.
  • a throttle bore 45 is arranged in the valve housing. The cross section of the throttle bore 45 can be changed by means of an adjusting screw 44.
  • the pressure medium connection 52 of the quick exhaust valve 49, 50, 51 can be connected to a pressure medium source via a switch valve (not shown).
  • a second quick exhaust valve which is firmly connected to the working cylinder, can also be connected to the pressure medium source via a pressure medium connection 54 and the changeover valve.
  • the second quick exhaust valve has a sealing seat 55, an outlet seat 57, a cantilevered valve closure member 56 and a pressure medium outlet 58 leading to the atmosphere.
  • the quick exhaust valve 55, 56, 57 is connected to the second pressure medium chamber 65 of the working cylinder via a channel 59 and a bore 63 provided in a mandrel 64.
  • the mandrel 64 is fixedly arranged on the end face of the working cylinder which delimits the second pressure medium chamber 65 and, together with a bore 70 which penetrates the working piston 66 in the axial direction and extends a little into the piston rod 38, forms a valve.
  • the bore 70 is enclosed in the area of the end face of the working piston 66 by a sealing ring 67.
  • a throttle bore 61 arranged in the end wall of the working cylinder which delimits the second pressure medium chamber 65 connects the second pressure medium chamber 65 with the channel 59 leading to the quick exhaust valve 55, 56, 57.
  • an adjusting screw 62 By means of an adjusting screw 62, the cross section of the throttle bore 61 can be changed.
  • a second annular permanent magnet 69 is arranged on the piston rod 38 in the vicinity of the working piston 66.
  • a holder 60 is provided on the right end face of the working cylinder.
  • the second pressure medium chamber 65 is vented and the first pressure medium chamber 71 is vented.
  • the valve closure body 46 of the check valve 46, 47, 43 together with the iron core 42 has been displaced from the pressure medium in the direction of the working cylinder housing and the check valve 46, 47, 43 has thus been opened.
  • the permanent magnet 41 is arranged and designed such that it holds the iron core 42 with the valve closure member 46 against the force of the compression spring 43 in the position lifted off the valve seat 47.
  • the pressure medium supply to the pressure medium connection 52 of the quick exhaust valve 49, 50, 51 assigned to the first pressure medium chamber 71 is interrupted and via the quick exhaust valve assigned to the second pressure medium chamber 65 55, 56, 57, the channel 59 and the bore 63 pressure medium into the second pressure medium chamber 65.
  • the pressure medium emerging from the first pressure medium chamber 71 shifts the valve closure body 50 in the direction of the sealing seat 51.
  • the pressure in the first pressure medium chamber 71 is initially quickly reduced. If the second permanent magnet 69 arranged on the piston rod 38 has reached the effective range of the first permanent magnet 41 arranged in the valve housing by the displacement of the working piston 66, the second permanent magnet 69 cancels the force of the first permanent magnet 41 (the first and second permanent magnets are arranged with opposite polarity to one another ).
  • valve closure member 46 By the force of the compression spring 43, the valve closure member 46 is pressed against the valve seat 47, so that the check valve 46, 47, 43 is closed again.
  • the pressure medium can now only reach the pressure medium outlet 53 via the throttle bore 45.
  • the pressure medium connection 52 of the first quick exhaust valve 49, 50, 51 is connected to the pressure medium source and the pressure medium supply to the pressure medium connection 54 of the quick exhaust valve 55, 56, 57 assigned to the second pressure medium chamber 65 is blocked.
  • Pressure medium flows through the first quick exhaust valve 49, 50, 51, the check valve 46, 47, 43 and the pressure medium line 40 into the first pressure medium chamber 71 of the Working cylinder and moves the working piston 66 in the direction of the second pressure medium chamber 65.
  • the pressure in the second pressure medium chamber 65 is first rapidly reduced via the bore 63 provided in the mandrel 64, the throttle bore 61, the channel 59 and the pressure medium outlet 58.
  • the mandrel 64 is received by the bore 70 provided with the sealing element 67 and arranged in the working piston 66 and in the piston rod 38, the pressure medium can only escape from the second pressure medium chamber 65 via the throttle bore 01.
  • the working piston 66 now slows down to its right end position.

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Abstract

Die beiden durch einen Arbeitskolben (21) voneinander getrennten Druckmittelkammern (19, 22) eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders sind direkt mit je einem zugehörigen Druckmittelanschluß (13, 23) verbunden, über welchen sie sowohl belüftet als auch entlüftet werden können. Wenigstens eine der beiden Druckmitteikammern (13, 23) ist zusätzlich über ein Rückschlagventil (14, 15, 18) mit dem Druckmittelanschluß verbindbar. Das Rückschlagventil wird beim Belüften der zugehörigen Druckmittelkammer (19) vom Druckmittel in die Offenstellung gebracht und mittels eines am Rückschlagventil angeordneten Permanentmagneten (17) in der Offenstellung gehalten. Der Permanentmagnet (17) wirkt mit der teilweise aus magnetisierbarem Material bestehenden Kolbenstange (1, 36) des Arbeitskolbens (21) zusammen.
Beim Entlüften der dem Rückschlagventil zugeordneten Druckmittelkammer (19) wird das Rückschlagventil so lange in der Offenstellung gehalten, wie sich der magnetisierbare Teil (1) der Kolbenstange (1, 36) im Bereich des Permanentmagneten (17) befindet. Der Druck in der Druckmittelkammer wird so zuerst schnell abgebaut. Nachdem das Rückschlagventil mittels Federkraft (18) wieder in die Schließstellung gebracht worden ist, wird die Druckmittelkammer (19) über die direkte Verbindung zum Druckmittelanschluß verlangsamt weiter entlüftet, so daß der Arbeitskolben (21) gedämpft in seine Endlage gebracht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Derartige doppeltwirkende Arbeitszylinder mit Endabbremsung werden überall dort eingesetzt, wo es erforderlich ist, in zwei Richtungen zunächst eine schnelle Bewegung zu übertragen und anschließend die Bewegung relativ langsam zu verzögern. Dies ist z.B. bei automatischen Türschließeinrichtungen erforderlich.
  • Eine bekannte Einrichtung der vorstehend erwähnten Art (TUrzylinder 422 802 Europa-Katalog der Fa. WABCO Fahrzeugbremsen GmbH) ist derart aufgebaut, daß jede Kammer des doppeltwirkenden Arbeitszylinders 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.
  • Die beschriebene stufenweise Entlüftung erfolgt bei der kolbenstangenseitigen Kammer dadurch, daß die Kolbenstange abgestuft ist und das dickere, dem Kolben zugewandte Teil der Kolbenstange mit einer Zwischenwand des Zylinders das erwünschte Ventil für die Absperrung der zweiten Entlüftung von der kolbenstangenseitigen Kammer bildet.
  • Da bei dieser bekannten Anordnung die Kolbenstange abgestuft und die Druckdichtung für den dünneren Teil der Kolbenstange bemessen ist, ist eine Verlängerung des Zylinders erforderlich, die den dickeren Teil der Kolbenstange aufnehmen kann.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die beschriebene für die Nutzung des Arbeitskolbens und somit der Kolbenstange nicht nutzbare Verlängerung des Zylinders mit einfachen Mitteln vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich neben kompakter und kurzer Bauweise des Arbeitszylinders dadurch aus, daß sowohl die in die Druckmittelkammern einzusteuernde Druckluft als auch die aus den Druckmittelkammern ausströmende Druckluft zum Schalten der Ventile benutzt wird, wodurch die Verwendung von kleinen Schalt- und Haltemagneten ermöglicht wird.-Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, den abgebremsten Hub des Arbeitskolbens durch Verschieben des magnetisch beeinflußbaren Rückschlagventils auf dem Arbeitszylinder zu verändern.
  • Anhand von zwei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder mit einem Rückschlagventil, über welches eine Be- und Entlüftungsöffnung verschließbar ist, wobei das Entlüftungsventil mittels eines am Ventilverschluß= körper befestigten Permanentmagneten und der in einem magnetisierbaren und einem nicht magnetisierbaren Teil unterteilten Kolbenstange in der Offenstellung haltbar ist und
    • Fig. 2 einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder, welcher ein zum Verschließen einer Be- und Entlüftungsöffnung dienendes Rückschlagventil aufweist, das von zwei Permanentmagneten schaltbar ist, wobei ein Permanentmagnet am Ventilverschlußkörper und ein Permanentmagnet auf der Kolbenstange angeordnet ist.
  • Fig. 1 zeigt einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder, welcher durch einen mit einer Kolbenstange 1, 36 versehenen Arbeitskolben 21 in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer 19 und eine bezüglich der ersten Druckmittelkammer 19 auf der anderen Seite des Arbeitskolbens 21 angeordnete zweite Druckmittelkammer 22 unterteilt ist. Die Kolbenstange 1, 36 wird durch eine in der die erste Druckmittelkammer 19 abschließenden Stirnwand angeordnete, mit einem Dichtelement 37 versehene Kolbenstangedurchführung aus dem Arbeitszylinder herausgeführt. Ein auf dem Umfang des Arbeitskolbens 21 angeordneter Dichtring 20 dichtet die erste Druckmittelkammer 1 gegen die zweite Druckmittelkammer 22 ab . Die Kolbenstange 1, 36 ist in einen nicht magnetisierbaren Teil 36 und einen magnetisierbaren Teil 1 im Verhältnis von in etwa 1:3 unterteilt. Der Arbeitszylinder weist zwei Druckmittelanschlüsse 13 und 23 auf, die über ein nicht gezeigtes Mehrwegeventil mit einer Druckmittelquelle in Verbindung stehen. Der Druckmittelanschluß 1'3 ist Bestandteil eines Schnellentlüftungsventils, welches einen Dichtsitz 12, einen Auslaßsitz 9, sowie einen fliegend gelagerten Ventilverschlußkörper 11 aufweist. Der Anschluß 23 ist ebenfalls Bestandteil eines Schnellentlüftungsventils, welches einen Dichtsitz 24, einen Auslaßsitz 26 sowie einen fliegend gelagerten Ventilverschlußkörper 25 aufweist. Beide Schnellentlüftungsventile19, 11, 12 und 24, 25, 26 weisen je einen zur Atmosphäre führenden Druckmittelauslaß 7 und 27 auf.
  • An das mit dem Anschluß 13 versehene Schnellentlüftungsventil 9, 11, 12 schließt sich ein in das Arbeitszylindergehäuse integriertes Rückschlagventil an, welches aus einem Ventilsitz 14, einem Ventilverschlußkörper 15 und einer sich an einen Gehäuseabsatz 2 abstützenden, den Ventilverschlußkörper 15 in Richtung auf den Ventilsitz 14 zu beaufschlagenden Druckfeder 18 besteht. Ein Permanentmagnet 17 ist mit dem Ventilverschlußkörper 15 fest verbunden. Der Hub des Ventilverschlußkörpers 15 und somit auch des Permanentmagneten 17 wird in Richtung auf die Offenstellung zu durch einen im Ventilgehäuse vorgesehenen Anschlag 3, auf welchen sich eine mit dem Ventilverschlußkörper 15 fest verbundene Scheibe 5 auflegt, begrenzt. In der Scheibe 5 sind Durchlässe 4 vorgesehen, über welche die erste Druckmittelkammer 19 mit einer als Bypass dienenden Drosselbohrung 8 ständig verbunden ist. Die Drosselbohrung 8 führt zum Auslaß 7 des Schnellentlüftungsventils 9, 11, 12. Mittels einer Einstellschraube 6 ist der Querschnitt der Drosselbohrung 8 veränderbar.
  • Das Kolbenstangentall 36 weist eine in axialer Richtung verlaufende, den Arbeitskolben 21 durchdringende Bohrung 34 auf, welche mit einem an der die zweite Druckmittelkammer 22 des Arbeitszylinders abschließenden Stirnseite angeordneten Dorn 32 steckerartig zusammenwirkt.
  • Der Dorn 32 weist eine in Längsrichtung verlaufende Bohrung 33 auf, über welche die zweite Druckmittelkammer 22 mit einem Kanal 28 und weiter mit dem zur Atmosphäre führenden Druckmittelauslaß 27 des Schnellentlüftungsventils 24, 25, 26 verbindbar ist. Eine Drosselbohrung 29 stellt eine ständige Verbindung zwischen der zweiten Druckmittelkammer 22 und dem Druckmittelauslaß 27 her. Der Querschnitt der Drosselbohrung 29 ist mittels einer Einstellschraube 30 veränderbar. An seiner rechten Stirnseite weist der Arbeitszylinder eine Befestigungsöse 31 auf.
  • Die Funktion dieses Arbeitszylinders mit der Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens wird nachstehend näher erläutert.
  • Es wird angenommen, daß die erste Druckmittelkammer 19 des Arbeitszylinders belüftet und die zweite Druckmittelkammer 22 des Arbeitszylinders entlüftet ist, so daß sich der Arbeitskolben 21 in seiner rechten Endlage befindet. Der Dorn 32 wird in dieser Endlage des Arbeitskolbens 21 von der im nicht magnetisierbaren Teil 36 der Kolbenstange angeordneten Bohrung 34 aufgenommen. Am Anschluß 13 des zur ersten Druckmittelkammer 19 gehörigen Schnellentlüftungsventils 9, 11, 12 und in der ersten Druckmittelkammer 19 steht Druckmittel an. Der Ventilverschlußkörper 11 des Schnellentlüftungsventils 9, 11, 12 wird vom Druckmittel am Anschluß 13 auf dem Auslaßsitz 9 gehalten, so daß das Druckmittel nicht über den Druckmittelauslaß 7 aus der ersten Druckmittelkammer 19 entweichen kann.
  • Der Ventilverschlußkörper 15 des Rückschlagventils 14, 15, 18 ist beim Belüften der ersten Druckmittelkammer 19 durch die Kraft des Druckmittels gegen die Kraft der Druckfeder 18 in Richtung auf den Anschlag 3 zu verschoben und das Rückschlagventil 14, 15, 18 so in die Offenstellung gebracht worden. Der mit dem Permanentmagneten 17 verbundene Ventilverschlußkörper 15 wird durch die Kraft des Druckmittels in dieser Stellung gehalten. Eine zusätzliche Haltekraft wird durch das Magnetfeld, welches sich um den magnetisierbaren Teil 1 der Kolbenstange und den Permanentmagenten 17 aufgebaut hat, erzeugt.
  • Soll der Arbeitskolben 21 in seine linke Endlage gebracht und die Kolbenstange 1, 36 aus dem Arbeitszylinder ausgefahren werde, so wird das zwischen der nicht gezeigten Druckmittelquelle und den Anschlüssen 13, 23 angeordnete, ebenfalls nicht dargestellte Ventil umgeschaltet.
  • Über den Anschluß 23, das Wechselventil 24, 25 sowie den Kanal 28 und die Bohrung 33 wird die zweite Druckmittelkammer 22 belüftet. Gleichzeitig wird die zum Anschluß 13 führende Druckmittelleitung entlüftet. Durch die Verschiebung des Arbeitskolbens 21 in Richtung auf die erste Druckmittelkammer 19 zu wird das in der ersten Druckmittelkammer 19 befindliche Druckmittel über das geöffnete Rückschlagventil 14, 15, 18, die Drosselbohrung 8, den Durchlaß 10 und den Druckmittelauslaß 7 aus der ersten Druckmittelkammer 19 herausgedrückt. Das durch den Durchlaß 10 hindurchströmende Druckmittel bewirkt, daß der Ventilverschlußkörper 11 sich auf den Dichtsitz 11 des Schnellentlüftungsventils auflegt.
  • Der Druckmitteleinlaß (Anschluß 13) ist jetzt geschlossen und der Druckmittelauslaß (Auslaß 7) ist geöffnet. Durch das geöffnete Rückschlagventil 14, 15, 18 sowie den Durchlaß 10 entweicht das Druckmittel aus der ersten Druckmittelkammer 19 zunächst schnell zur Atmosphäre.
  • Das Rückschlagventil 14, 15, 18 wird solange in der Offenstellung gehalten, wie sich das magnetisierbare Teil 1 der Kolbenstange 1, 36 im Bereich des mit dem Ventilverschlußkörper 15 verbundenen Permanentmagneten 17 befindet.
  • Ist die Kolbenstangè1, 36 so weit aus dem Arbei tszylinder ausgefahren, daß das magnetisierbare Teil 1 der Kolbenstange 1, 36 den Bereich des Permanentmagneten 17 verlassen hat, so wird der Ventilverschlußkörper 15 von der Druckfeder 18 zurückgestellt und kommt am Ventilsitz 14 zur Anlage. Das aus der ersten Druckmittelkammer 19 verdrängte Druckmittel gelangt jetzt nur noch über die Drossselbohrung 8 zum Druckmittelauslaß 7 des Schnellentlüftungsventils 9, 11, 12.
  • Dadurch, daß das Druckmittel jetzt nur noch gedrosselt aus der ersten Druckmittelkammer 19 entweichen kann, wird die Bewegung des Arbeitskolbens 21 in Richtung auf seine linke Endstellung zu verlangsamt. Die Schließkraft der auf den Ventilverschlußkörper 15 einwirkenden Druckfeder 18 wird durch den die Ringfläche der mit dem Ventilverschlußkörper 15 fest verbundenen Scheibe 5 und die Stirnfläche des Permanentmagneten 15 beaufschlagenden Druck aus der ersten Druckmittelkammer 19 verstärkt.
  • Soll die Kolbenstange 1, 36 wieder in den Arbeitszylinder eingefahren werden, so wird der Anschluß 13 des Schnellentlüftungsventils 9, 11, 12 mit der Druckmittelquelle verbunden und die Druckmittelzufuhr zum Anschluß 23 des zur zweiten Druckmittelkammer 22 gehörigen Schnellentlüftungsventils 24, 25, 26 gesperrt.
  • Durch die Kraft des Druckmittels wird der Ventilverschlußkörper 11 des Schnellentlüftungsventils 9, 11, 1,2 vom Dichtsitz 12 abgehoben und gegen den Auslaßsitz 9 gedrückt.Das durch das Schnellentlüftungsventil 9, 11, 12 in den Durchlaß 10 strömende Druckmittel beaufschlagt die dem Schnellentlüftungsventil 9, 11, 12 zugewandte Fläche des Ventilverschlußköroers 15 des Rückschlagventils 14, 15, 18 und verschiebt den Ventilverschlußkörper 15 und somit den Permanentmagneten 17 entgegen der Kraft der Druckfeder 18 in Richtung auf den Anschlag 3 zu. Durch das nun geöffnete Rückschlagventil 14, 15, 18 gelangt Druckmittel in die erste Druckmittelkammer 19, wodurch eine Verschiebung des Arbeitskolbens 21 in Richtung auf die zweite Druckmittelkammer 22 zu bewirkt wird.
  • Der Druck in der zweiten Druckmittelkammer 22 wird zuerst über die im Dorn 32 vorgesehene Bohrung 33 und die Drosselbohrung 29 sowie den Druckmittelauslaß 27 schnell abgebaut. Sobald der Dorn 32 von der im Dichtelement 35 versehenen, im Arbeitskolben 21 sowie in dem Kolbenstangenteil 36 angeordneten Bohrung 34 aufgenommen wird, kann das Druckmittel nur noch über die Drosselbohrung 29 aus der zweiten Druckmittelkammer 22 entweichen. Folglichfährt der Arbeitskolben 21 jetzt verlangsamt bis in seine rechte Endlage.
  • Das der ersten Druckmittelkammer 19 zugeordnete Rückschlagventil 14, 15, 18 bleibt weiterhin geöffnet, da sich der magnetisierbare Teil 1 der Kolbenstange 1, 36 im Bereich des Permanentmagneten 17 befindet.
  • Der in Fig. 2 dargestellte Arbeitszylinder ist durch einen mit einer Kolbenstange 38 versehenen Arbeitskolben 66 in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer 71 und eine gegenüber der ersten Druckmittelkammer 71 auf der anderen Seite des Arbeitskolbens 66 angeordnete zweite Druckmittelkammer 65 unterteilt. Die Kolbenstange 38 wird durch eine mit einer ringförmigen Dichtung 39 versehene Kolbenstangendurchführung aus dem Arbeitszylinder herausgeführt.
  • Der Arbeitskolben 66 weist eine in Umfangsrichtung verlaufende Dichtung 68 auf, mittels welcher die beiden Druckmittelkammeih71, 65 druckdicht voneinander getrennt werden. Auf dem Arbeitszylinder ist ein Rückschlagventil befestigt, welches einen Ventilsitz 47 und einen von einer Druckfeder 43 in Richtung auf den Ventilsitz 47 zu beaufschlagten Ventilverschlußkörper 46 aufweist. Ein mit dem-Ventilverschlußkörper 46 fest verbundener Eisenkern 42 ist in einem ringförmigen ersten Permanentmagneten 41, welcher im Ventilgehäuse angeordnet ist, verschiebbar gelagert. Das Rückschlagventil 47, 46, 43 ist einerseits über eine Druckmittelleitung 40 mit der ersten Druckmittelkammer 71 des Arbeitszylinders und andererseits über einen Kanal 48 mit einem ersten Schnellentlüftungsventil verbunden, welches einen Druckmittelanschluß 52, einen Dichtsitz 51, einen Auslaßsitz 49, einen zur Atmosphäre führenden Druckmittelauslaß 53 sowie einen fliegend gelagerten Ventilverschlußkörper 50 aufweist. Zwischen der von der ersten Druckmittelkammer 71 des Arbeiszylinders zum Rückschlagventil 46, 47, 43 führenden Druckmittelleitunr 40 und dem vom Rückschlagventil 47, 46, 43 zum Schnellentlüftungsventil 49, 50, 51 führenden Kanal 48 ist im Ventilgehäuse eine Drosselbohrung 45 angeordnet. Der Querschnitt der Drosselbohrung 45 ist mittels einer Einstellschraube 44 veränderbar.
  • Der Druckmittelanschluß 52 des Schnellentlüftungsventils 49, 50, 51 ist über ein nicht dargestelltes Umschaltventil mit einer Druckmittelquelle verbindbar.
  • Ein zweites, mit dem Arbeitszylinder fest verbundenes Schnellentlüftungsventil ist über einen Druckmittelanschluß 54 und das Umschaltventil ebenfalls mit der Druckmittelquelle verbindbar. Das zweite Schnellentlüftungsventil weist einen Dichtsitz 55, einen Auslaßsitz 57, einen fliegend gelagerten Ventilverschlußkörper 56 sowie einen zur Atmosphäre führenden Druckmittelauslaß 58 auf.
  • Über einen Kanal 59, sowie eine in einem Dorn 64 vorgesehene Bohrung 63 ist das Schnellentlüftungsventil 55, 56, 57 mit der zweiten Druckmittelkammer 65 des Arbeitszylinders verbunden.
  • Der Dorn 64 ist an der die zweite Druckmittelkammer 65 begrenzenden Stirnseite des Arbeitszylinders fest angeordnet und bildet zusammen mit einer den Arbeitskolben 66 in axialer Richtung durchdringender und sich ein Stück in die Kolbenstange 38 erstreckendenBohrung 70 ein Ventil. Die Bohrung 70 wird im Bereich der Stirnseite des Arbeitskolbens 66 von einem Dichtring 67 umschlossen.
  • Eine in der die zweite Druckmittelkammer 65 begrenzenden Stirn wand des Arbeitszylinders angeordnete Drosselbohrung 61 verbindet die zweite Druckmittelkammer 65 mit dem zum Schnellentlüftungsventil 55, 56, 57 führenden Kanal 59. Mittels einer Einstellschraube 62 ist der Querschnitt der Drosselbohrung 61 veränderbar.
  • Auf der Kolbenstange 38 ist in der Nähe des Arbeitskolbens 66 ein zweiter ringförmiger Permanentmagent 69 angeordnet.
  • An der rechten Stirnseite des Arbeitszylinders ist eine Halterung 60 vorgesehen.
  • Die Funktion des Arbeitszylinders mit der Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens wird im folgenden näher erläutert.
  • Es wird angenommen, daß der Arbeitskolben 66 sich in seiner rechten Endlage befindet und die Kolbenstange 38 in den Arbeitszylinder eingefahren ist.
  • Die zweite Druckmittelkammer 65 ist entlüftet und die erste Druckmittelkammer 71 ist belüftet. Beim Belüften der ersten Druckmittelkammer 71 ist der Ventilverschlußkörper 46 des Rückschlagventils 46, 47, 43 zusammen mit dem Eisenkern 42 vom Druckmittel in Richtung auf das Arbeitszylindergehäuse zu verschoben und so das Rückschlagventil 46, 47, 43 geöffnet worden. Der Permanentmagnet 41 ist so angeordnet und so ausgelegt, daß er den Eisenkern 42 mit dem Ventilverschlußkörper 46 gegen die Kraft der Druckfeder 43 in der vom Ventilsitz 47 abgehobenen Lage hält.
  • Soll der Arbeitskolben 66 in seine linke Endlage gebracht und so die Kolbenstange 38 aus dem Arbeitszylinder ausgefahren werden, so wird die Druckmittelzufuhr zum Druckmittelanschluß 52 des der ersten Druckmittelkammer 71 zugeordneten Schnellentlüftungsventils 49, 50, 51 unterbrochen und über das der zweiten Druckmittelkammer 65-zugeordnete Schnellentlüftungsventil 55, 56, 57, den Kanal 59 und die Bohrung 63 Druckmittel in die zweite Druckmittelkammer 65 eingesteuert.
  • Durch die Verschiebung des Arbeitskolbens 66 in Richtung auf die erste Druckmittelkammer 71 zu verschiebt das aus der ersten Druckmittelkammer 71 austretende Druckmittel den Ventilverschlußkörper 50 in Richtung auf den Dichtsitz 51 zu. Durch das geöffnete Rückschlagventil 46, 47, 43 den Kanal 48, das Schnellentlüftungsventil 49, 50, und den Druckmittelauslaß 53 wird der Druck in der ersten Druckmittelkammer 71 zunächst schnell abgebaut. Hat der auf der Kolbenstange 38 angeordnete zweite Permanentmagnet 69 durch die Verschiebung des Arbeitskolbens 66 den Wirkungsbereich des im Ventilgehäuse angeordneten ersten Permanentmagneten 41 erreicht, so hebt der zweite Permanentmagnet 69 die Kraft des ersten Permanentmagneten 41 auf (erster und zweiter Permanentmagnet sind gegensätzlich gepolt zueinander angeordnet).
  • Durch die Kraft der Druckfeder 43 wird der Ventilverschlußkörper 46 gegen den Ventilsitz 47 gedrückt, so daß das Rückschlagventil 46, 47, 43 wieder geschlossen ist.
  • Das Druckmittel kann jetzt nur noch über die Drosselbohrung 45 zum Druckmittelauslaß 53 gelangen.
  • Die weitere Verschiebung des Arbeitskolbens 66 bis in seine linke Endlage erfolgt jetzt verlangsamt.
  • Soll die Kolbenstange 38 wieder in den Arbeitszylinder eingefahren werden, so wird der Druckmittelanschluß 52 des ersten Schnellentlüffungsventils 49, 50, 51 mit der Druckmittelquelle verbunden und die Druckmittelzufuhr zum Druckmittelanschluß 54 des der zweiten Druckmittelkammer 65 zugeordneten Schnellentlüfgunsventils 55, 56, 57 gesperrt.
  • Durch das erste Schnellentlüffungsventil 49, 50, 51, das Rückschlagventil 46, 47, 43 und die Druckmittelleitung 40 strömt Druckmittel in die erste Druckmittelkammer 71 des Arbeitszylinders und verschiebt den Arbeitskolben 66 in Richtung auf die zweite Druckmittelkammer 65 zu. Der Druck in der zweiten Druckmittelkammer 65 wird zunächst über die im Dorn 64 vorgesehene Bohrung 63, die Drosselbohrung 61, den Kanal 59 und den Druckmittelauslaß 58 schnell abgebaut. Sobald der Dorn 64 von der mit dem Dichtelement 67 versehenen, im Arbeitskolben 66 sowie in der Kolbenstange 38 angeordneten Bohrung 70 aufenommen wird, kann das Druckmittel nur noch über die Drosselbohrung 01 aus der zweiten DruckmiLtelkammer 65 entweichen. Der Arbeitskolben 66 fährt jetzt verlangsamt bis in seine rechte Endlage.

Claims (12)

1. Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders, welcher die folgenden Merkmale aufweist:
a) der Arbeitszylinder ist durch den mit einer Kolbenstange versehenen Arbeitskolben in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer und eine bezüglich der ersten Druckmittelkammer auf der anderen Seite des Arbeitskolbens angeordnete zweite Druckmittelkammer unterteilt;
b) zur Be- und Entlüftung einer der beiden Druckmittelkammern ist ein erster Druckmittelanschluß vorgesehen;
c) die dem ersten Anschluß zugeordnete Druckmittelkammer ist direkt mit dem ersten Druckmittelanschluß verbindbar;
d) die dem ersten Druckmittelanschluß zugeordnete Druckmittelkammer ist zusätzlich über ein erstes Ventil mit dem ersten Anschluß verbindbar;
e) das erste Ventil ist so angeordnet und so ausgebildet, daß beim Entlüften der Druckmittelkammer zunächst das erste Ventil geöffnet und nach Erreichen einer vorgegebenen Position durch den Arbeitskolben das erste Ventil geschlossen ist;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
f) das erste Ventil ist als Rückschlagventil (14, 15, 18) ausgebildet;
g) das Rückschlagventil (14, 15, 18) ist so ausgebildet, daß es in Richtung auf die zugeordnete Druckmittelkammer (19) zu öffnet;
h) das Rückschlagventil (14, 15, 18) ist mittels magnetischer Mittel in der Offenstellung haltbar.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) der Ventilverschlußkörper (15) des Rückschlagventil (14, 15, 18) ist mit einem Permanentmagneten (17) fest verbunden;
b) zur Bewegung des Permanentmagneten (17) ist die Kolbenstange (1) oder der Arbeitskolben (66) mit magnetischen oder magnetisierbaren Mitteln versehen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teil (1) der Kolbenstange (1, 36) aus magnetisierbarem Material und ein zweiter Teil (36) der Kolbenstange (1, 36) aus nicht magnetisierbarem Material besteht.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Arbeitskolben (66) ein Permanentmagnet (69) zugeordnet ist.
5. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Kolbenstange (38) ganz oder teilweise von einem Permanentmagneten (69) umschlossen ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) zum Be- und Entlüften der anderen Druckmi ttelkammer ist ein zweiter Anschluß (23) vorgesehen;
b) die dem zweiten Anschluß zugeordnete Druckmittelkammer ist direkt mit dem zweiten Anschluß verbunden;
c) die dem zweiten Anschluß zugeordnete Druckmittelkammer ist zusätzlich über ein Ventil mit dem zweiten Anschluß verbindbar;
d) das Ventil ist so angeordnet und so ausgebildet, daß beim Entlüften der Druckmittelkammer zunächst das Ventil geöffnet und nach Erreichen einer vorgegebenen Position durch den Arbeitskolben das Ventil geschlossen ist;
e) das Ventil ist als Rückschlagventil ausgebildet;
f) das Rückschlagventil ist so ausgebildet, daß es in Richtung auf die zugehörige Druckmittelkammer zu öffnet;
g) das Rückschlagventil ist mittels magnetischer Mittel in der OffensteLlung haltbar.
7. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (14, 15, 18) gegen die Kraft einer Druckfeder (18) in die Offenstellung bringbar ist.
8. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil gegen die Kraft einer Feder in die Schließstelluhg bringbar ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Morkbale:
a) das Rückschlagventil steht mit einem Schnellentlüftungsventil (9, 11, 12) in Wirkverbindung, welches in Durchlaßrichtung des Rückschlagventils (14, 15, 18) öffnet;
b) der Eingang des Schnellentlüftungsventils (9, 11, 12) ist mit einer Druckmittelqueile verbindbar.
10. Einrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rüclcschlagventil (14, 15, 18) und das Schnellentlüftungsventil (9, 11, 12) im Bereich der Kolbenstangendurchführung des Arbeitszylinders angeordnet sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) dem Arbeitskolben (66) ist wenigstens ein zweiter Permanentmagnet (69) zugeordnet;
b) der Ventilverschlußkörper (46) des Rückschlagventils (46, 47, 43) ist mit einem ersten Permanentmagneten (41) verbunden;
c) der erste Permanentmagnet (41) ist so angeordnet und so ausgebildet, daß der Ventilverschlußkörper (46) durch Zusammenwirken des ersten Permanentmagneten (41) mit dem zweiten Permanentmagneten (69) in der Offenstellung haltbar ist.
12. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das am Arbeitszylinder angeordnete, magnetisch beeinflußbare Rück- schlagventil (46, 47, 43) verschiebbar auf dem Ar-
Figure imgb0001
ist
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