EP1042615B1 - Fluidbetätigte arbeitsvorrichtung - Google Patents

Fluidbetätigte arbeitsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP1042615B1
EP1042615B1 EP99953807A EP99953807A EP1042615B1 EP 1042615 B1 EP1042615 B1 EP 1042615B1 EP 99953807 A EP99953807 A EP 99953807A EP 99953807 A EP99953807 A EP 99953807A EP 1042615 B1 EP1042615 B1 EP 1042615B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston rod
fluid
section
operating device
pressure
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99953807A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1042615A1 (de
Inventor
Dieter Waldmann
Ernst HÄGELE
Gerald Müller
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.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
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 Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Publication of EP1042615A1 publication Critical patent/EP1042615A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1042615B1 publication Critical patent/EP1042615B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/12—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air
    • F04B9/129—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air having plural pumping chambers
    • F04B9/131—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members
    • F04B9/135—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being elastic, e.g. steam or air having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members reciprocating movement of the pumping members being obtained by two single-acting elastic-fluid motors, each acting in one direction
    • 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
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members
    • 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
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7055—Linear output members having more than two chambers

Definitions

  • the invention relates to a fluid-operated working device in an embodiment as a pressure increasing device, with a Housing, with a fluid force relative to the housing sliding piston rod, and with at least one in Operable depending on the position of the piston rod Control valve that works by cooperating with a housing arranged sealing area the fluid connection between contains two control fluid control element that immediately from the correspondingly contoured piston rod on the outer circumference is formed.
  • a working device of this known from GB-A-1140216 Art has a low pressure cylinder with a piston, on which two piston rods are arranged.
  • the piston rods act as high-pressure pistons to achieve a pressure increase.
  • the piston rods each form a corresponding one Contouring a control element of a control valve, through the one the stroke direction of the piston and the piston rods specified valve device is controlled.
  • DE-U-295 16 960 also shows a fluid-operated working device, designed as a pressure increasing device with which the pressure of a fluid can be increased.
  • a housing that contains two piston chambers, in which there are pistons that have a piston rod are connected to a work unit.
  • the piston chambers are divided into two working areas by the pistons, a valve device to this end Control of the inner work spaces takes place that a sets reciprocating stroke movement of the work unit. That displaced from the outer working spaces during the lifting movement Fluid is supplied to a high-pressure room in which this builds up increased pressure.
  • the valve device are control valves integrated in the housing provided, the control members in the adjacent piston rod-side Extend the work area and through to the end of the stroke the rising piston can be operated mechanically.
  • Control element that is subject to wear due to mechanical coupling would have to be operated.
  • the control member is in each case formed directly by the piston rod, which interact with the associated sealing area the fluid connection controls between two fluid spaces by adjusting their outer circumference accordingly is contoured. To completely shut off the To achieve a fluid connection is only an outer contour make that with the sealing area in fluid-tight Contact is there. If the fluid connection is to be released, all that is required is a correspondingly reduced cross section Outer contour of the piston rod, so that between the An overflow gap arises, which the fluidic pressure medium flows through allows.
  • valve device By choosing the positioning and length of the corresponding contoured longitudinal sections of the piston rod stroke-dependent actuation of the control valves is easy and accordingly the valve device to be actuated by this achieve. It can therefore be done with little Effortless changeover and no mechanics prone to wear the valve device used to specify the stroke direction make. You can use the valve device if necessary assemble inexpensively from one or more series valves, which can be attached to the outside of the housing. A space-saving integrated into the housing would also be possible Construction of the valve device which is expedient in this case can be designed as a multi-way pulse valve. Furthermore, expensive sensors with associated actuators can be used (for example permanent magnets) and additional ones control measures are dispensed with.
  • the two fluid spaces axially on both sides of the piston rod Connect the coaxial surrounding sealing area, whereby the piston rod via at least one to shut off the fluid connection serving length section (referred to as the shut-off section) has, which is contoured so that it when ingested one covering the sealing area, i.e. in the. rule position axially at the same level as the sealing area with sealing contact on the sealing area and thereby causes a shut-off position.
  • the shut-off section has, which is contoured so that it when ingested one covering the sealing area, i.e. in the. rule position axially at the same level as the sealing area with sealing contact on the sealing area and thereby causes a shut-off position.
  • the piston rod also has furthermore expediently at least one serving to release the fluid connection longitudinal section (referred to as a release section) which is contoured that he takes a covering the sealing area, so at least essentially at the same axial height the position lying in the sealing area, the two fluid spaces connecting overflow gap, the fluidic Pressure medium allows flow through.
  • a release section which is contoured that he takes a covering the sealing area, so at least essentially at the same axial height the position lying in the sealing area, the two fluid spaces connecting overflow gap, the fluidic Pressure medium allows flow through.
  • the sealing area of the control valve is in particular one defines an annular seal that expediently is designed as a lip seal or so-called grooved ring.
  • the intermediate wall between the piston chambers can be Need to include a logic controller that is toggling the valve device which specifies the stroke direction, if at the from the valve device to the outside work rooms of the channels leading to the piston chambers either simultaneously no pressure or a certain actuation pressure at the same time (Primary pressure) is present.
  • the invention is described below using a fluid-operated Working device 1 described as a pressure increasing device or pressure booster is executed.
  • the working device 1 contains a housing 2, in which two axially consecutively arranged and through an intermediate wall 3 piston chambers 4 separated from each other, 4 'are formed. There is one in each piston chamber axially displaceable piston 5, 5 ', which seals on the cylindrical Inner surface of the relevant piston chamber 4, 4 ' is applied.
  • the two pistons 5, 5 ' are by an axially extending, the intermediate wall 3 penetrating piston rod 6 below Formation of a work unit that can be axially displaced uniformly 7 rigidly connected.
  • the intermediate wall 3 contains one axially continuous passage opening 8 through which Piston rod 6 is passed.
  • Each piston 5, 5 ' divides the associated piston chamber 4, 4 'in a piston rod-side associated with the intermediate wall 3 inner working space 12, 12 'and an axially opposite arranged, not penetrated by the piston rod 6 outer working space 13, 13 '.
  • a first primary channel arrangement 14, which runs at least partially in the wall of the housing 2, connects, with the interposition of a valve device 15 that can be actuated by fluid force, the two outer working spaces 13, 13 ′ to a feed opening 16 provided on the outer surface of the housing 2, via which a primary pressure P 1 standing fluid pressure medium, in particular compressed air, is supplied.
  • a pressure setting device 17, which is schematically indicated in FIG. 2 and which is expediently designed as a pressure regulator, is also advantageously interposed. It is located upstream of the valve device 15 towards the feed opening 16 and enables the primary pressure actually present at the valve device 15 to be specified. If necessary, the pressure setting device 17 can also be omitted.
  • the valve device 15 of the embodiment is as 5/2-way valve executed, which is a so-called Impulse valve, which is characterized by short-term fluid Pressurization can switch and that the relevant Maintains the switching position even after the actuation pressure has been removed.
  • the first primary channel arrangement 14 is through the valve device 15 in one or more leading to the feed opening 16 Channel sections 18 and at least two in the two outer working spaces 13, 13 'opening on the piston chamber side Channel sections 19 divided. Furthermore communicates the Valve device 15 with two ventilation channels 20.
  • Valve member 23 of the valve device 15 is thus the each have an outer working space 13 or 13 'under the primary pressure standing fluid supplied while the each other outer work space 13 'or 13 is vented. This causes the work unit 7 to be shifted into one or other axial direction.
  • valve device 15 The switching of the valve device 15 is effected by that with the valve member 23 cooperating actuating means 24, for example actuating pistons or actuating membranes, with under fluid under operating pressure.
  • actuating means 24 for example actuating pistons or actuating membranes
  • both axial end regions of the Valve member 23 each assigned an actuating means 24, whose fluid action via actuation channels 22 causes becomes.
  • first check valves 26, 26 ' communicates under Interposition of first check valves 26, 26 ' with the two piston rod-side working spaces 12, 12 '.
  • it contains one of the feed opening 16 outgoing common channel section 27, which is inside the housing wall in two branch sections 28, 28 ' splits into the piston rod-side working spaces 12. 12 'open and into each of which a first check valve 26. 26 'is switched on.
  • the alignment of the first check valves 26, 26 ' is such that a fluid flow in Direction to the piston rod-side working spaces 12, 12 ' possible and prevented in the opposite direction.
  • a secondary channel arrangement 32 which communicates on the one hand with the working chambers 12, 12 'on the piston rod side and on the other hand leads to an outlet opening 33 provided in the area of the outer surface of the housing 2, to which a volume, referred to here as the high-pressure chamber 34, is connected.
  • a secondary pressure P 2 which is higher than the secondary pressure P 1 applied on the inlet side is to be generated in the high-pressure chamber 34.
  • the second primary channel arrangement 25 is also comparable Secondary channel arrangement 32 into one of the outlet opening 33 outgoing common channel section 35 and two of this branching and into the piston rod-side working spaces 12, 12 'branching branch sections 36, 36' divided.
  • All Branch section 36, 36 ' is a second check valve 37, 37 'turned on, with the opposite direction of action than the first check valves 26, 26 ', so that a Fluid flow from the piston rod working areas 12, 12 'to the high-pressure chamber 34 possible and in the opposite direction is prevented.
  • Check valves 26, 26 '; 37, 37 ' are expedient arranged in the intermediate wall 3, but could in principle can also be provided externally.
  • the outer working space 13 ′ located on the right outside is acted upon by fluid under the primary pressure P 1 , while at the same time the opposite outer working space 13 is vented.
  • the working unit 7 therefore moves to the left, the piston 5 'approaching the intermediate wall 3 and lying to the right in FIG. 1 compressing the fluid fed via the second primary channel arrangement 25 into the associated working chamber 12' on the piston rod side and via the working chamber 12 with the piston rod side 'communicating branch section 36' of the secondary channel arrangement 32 displaced to the high pressure chamber 34.
  • the second check valve 37 located in the other branch section 36 prevents the displaced fluid from flowing over into the other working chamber 12 on the piston rod side.
  • valve device 15 is switched over, so that the direction of movement of the working unit 7 is reversed, now from the piston rod-side working space 12 the piston chamber 4 on the left in FIG prevailing pressure fluid through the secondary channel arrangement 32 is displaced to the high pressure chamber 34.
  • a secondary pressure P 2 which is at a higher pressure than the primary pressure P 1 , gradually builds up in the high-pressure chamber 34.
  • the pressure regulator 17 By returning the pressure in the high-pressure chamber 34 to the pressure regulator 17 as a control pressure (indicated by dash-dotted lines), an operating mode is possible in which the pressure regulator 17 interrupts the fluid supply to the valve device 15 when a desired preset secondary pressure P 2 has been reached.
  • the described mode of operation of the working device 1 requires an actuation of the valve device 15 in dependence from the axial position assumed relative to the housing 2 the work unit 7. This is done in the embodiment using two the actuating means 24 of the Valve device 15 of upstream control valves 38, 38 ', which operates depending on the position of the piston rod 6 and accordingly an actuation or a switchover the valve device 15 cause.
  • the latter happens in that the control valves supply an actuating fluid to the actuating means 24 of the valve device 15 taxes.
  • piston rod 6 itself is a component of the two control valves is by using their control links forms and by interacting with one another Control valve 38, 38 'associated with the housing Sealing area 43, 43 'the fluid supply of the actuating fluid controls to the actuating means 24.
  • the seals 44 are expediently Lip seals, which are also called grooved rings.
  • the piston rod 6 becomes coaxial from the sealing areas 43, 43 ' surround.
  • Each sealing area 43, 43 ' is located axially between one first fluid space 46 and a second fluid space 47.
  • the first Fluid space 46 stands with the respectively adjacent piston rod side Working space 12, 12 'in connection, in the embodiment over an axially relatively short annular gap between the passage opening 8 and the outer surface of the piston rod 6. It would also be conceivable for the first fluid space 46 directly from the adjacent working area on the piston rod side is formed.
  • the second fluid spaces 47 are in the embodiment of annular spaces formed axially in the terminal to the respective sealing area 43, 43 'between the outer circumference the piston rod 6 and the inner circumference of the passage opening 8 are provided. To prevent the two second fluid spaces 47 with one another via the passage opening 8 communicate, they are on the assigned sealing area 43, 43 'axially opposite side inside the Partition 3 sealed from each other. This happens at Embodiment in that every second fluid space 47th on the axial side opposite the sealing area 43, 43 ' is flanked by a further sealing area 48 which in constant sealing contact with the outer surface of the piston rod 6 stands and expediently also of an annular Seal especially in the form of a lip seal or a grooved ring is formed.
  • leakage discharge channel 49 may be provided, the one hand in the between the two other sealing areas 48 lying length section of the passage opening 8 opens and on the other hand led to the outer surface of the housing 2 is so that any leakage that may occur is derived can be.
  • the fluid control function of the piston rod 6 is now thereby realizes that the piston rod 6 along its length the desired control function contoured outer circumference has.
  • An actuation of the valve device 15 is brought about be in which the actuating fluid and thus the fluid Actuation signal from the piston rod-side work rooms 12, 12 'is obtained.
  • the piston rod 6 of the embodiment has a a greater length than the intermediate wall 3 Length section that is used to shut off the fluid connection between the two fluid spaces 46, 47 of the two control valves 38, 38 'serves and therefore in the following as shut-off section 52 be designated. It is contoured so that when ingested a position covering one of the sealing areas 43, 43 ' with sealing contact on this sealing area 43, 43 ', so that he occupies a shut-off position, the Fluid connection between the two adjacent first and second fluid spaces 46, 47 is separated. In the shut-off position the shut-off section 52 is axially the same Height with the associated sealing area 43, 43 'and is sealed by this or the associated seal 44.
  • the piston rod 6 has two axially spaced axially adjoining the shut-off section 52 on both sides
  • Length sections that are used for stroke-dependent release the fluid connection between the two pairs of fluid spaces 46, 47 serve and therefore as release sections 53, 53 ' be designated.
  • the release sections 53, 53 ' are contoured so that they take the assigned sealing area when taking one 43, 43 'overlapping position with formation at least an overflow gap 54 connecting the fluid spaces 46, 47 at least partially radially spaced from the sealing area in question 43, 43 'are arranged.
  • the position in question is referred to as the release position because the overflow gap 54 Releases connection between the two fluid spaces 46, 47, what the fluid while passing the assigned sealing area 43, 43 'allows flow through.
  • the piston rod 6 is now designed so that the Shutoff section 52 is always effective until a piston 5, 5 'in the vicinity of the assigned end face 45, 45' the partition 3 arrives or comes to rest on this. For this reason, the release sections 53, 53 'at Embodiment axially with only a small distance from each one of the two pistons 5, 5 'arranged.
  • each actuation channel 22 are suitable Venting means 55 assigned. You are in the embodiment each of the actuation channel concerned 22 nozzle or throttle connecting to the atmosphere formed, although the necessary for switching Pressure build-up not affected, but then one Can equalize pressure with the atmosphere.
  • valve device 15 is outside attached to the housing, in particular through a Intermediate plate. It goes without saying, however, that it does, at least partially or completely in the housing and thereby in particular can be integrated into the intermediate wall 3.
  • Figure 1 is otherwise to clarify the valve function the associated valve device 15 symbolically Circuit diagram shown.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine fluidbetätigte Arbeitsvorrichtung in einer Ausgestaltung als Druckerhöhungsvorrichtung, mit einem Gehäuse, mit einer durch Fluidkraft relativ zu dem Gehäuse verschiebbaren Kolbenstange, und mit mindestens einem in Abhängigkeit von der Position der Kolbenstange betätigbaren Steuerventil, das ein durch Zusammenwirken mit einem gehäusefest angeordneten Dichtbereich die Fluidverbindung zwischen zwei Fluidräumen steuerndes Steuerglied enthält, das unmittelbar von der am Außenumfang entsprechend konturierten Kolbenstange gebildet ist.
Eine aus der GB-A-1140216 bekannte Arbeitsvorrichtung dieser Art verfügt über einen Niederdruckzylinder mit einem Kolben, an dem zwei Kolbenstangen angeordnet sind. Die Kolbenstangen wirken als Hochdruckkolben zur Erzielung einer Druckerhöhung. Außerdem bilden die Kolbenstangen jeweils durch eine entsprechende Konturierung ein Steuerglied eines Steuerventils, durch das eine die Hubrichtung des Kolbens und der Kolbenstangen vorgebende Ventileinrichtung angesteuert wird.
Auch die DE-U-295 16 960 zeigt eine fluidbetätigte Arbeitsvorrichtung, die als Druckerhöhungsvorrichtung ausgebildet ist, mit der sich der Druck eines Fluides erhöhen lässt. Dabei ist ein Gehäuse vorhanden, das zwei Kolbenkammern enthält, in denen sich Kolben befinden, die über eine Kolbenstange zu einer Arbeitseinheit verbunden sind. Die Kolbenkammern werden durch die Kolben in jeweils zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei über eine Ventileinrichtung eine dahingehende Ansteuerung der inneren Arbeitsräume erfolgt, dass sich eine hin- und hergehende Hubbewegung der Arbeitseinheit einstellt. Das bei der Hubbewegung aus den äußeren Arbeitsräumen verdrängte Fluid wird einem Hochdruckraum zugeführt, in dem sich dadurch ein erhöhter Druck aufbaut. Zur Umsteuerung der Ventileinrichtung sind in das Gehäuse integrierte Steuerventile vorgesehen, deren Steuerglieder in den benachbarten kolbenstangenseitigen Arbeitsraum hineinragen und zum Hubende durch den auflaufenden Kolben mechanisch betätigt werden.
Nachteilig bei der beschriebenen Bauform ist die störungsund verschließanfällige Betätigung der Steuerventile. Es wurde daher auch schon vorgeschlagen, die Ventileinrichtung unter Vermittlung elektrischer Signale umzusteuern, welche von Sensoren erzeugt werden, die berührungslos von den Kolben betätigt werden. Hier besteht allerdings das Problem, dass es sich um eine relativ teure Bauweise handelt und zwingend eine elektrische Hilfs- und Arbeitsenergie zugeführt werden muss.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine fluidbetätigte Arbeitsvorrichtung zu schaffen, die bei kostengünstigem Aufbau und geringem Verschleiß eine funktionssichere Ventilbetätigung ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 vorgesehen.
Auf diese Weise entfällt für beide Steuerventile ein separates Steuerglied, das durch mechanische Kopplung verschleißbehaftet betätigt werden müsste. Das Steuerglied ist jeweils unmittelbar von der Kolbenstange gebildet, die im Zusammenwirken mit dem zugehörigen Dichtbereich die Fluidverbindung zwischen zwei Fluidräumen steuert, indem ihr Außenumfang entsprechend konturiert ist. Um ein vollständiges Absperren der Fluidverbindung zu erreichen, ist lediglich eine Außenkonturierung vorzunehmen, die mit dem Dichtbereich in fluiddichtem Kontakt steht. Soll die Fluidverbindung freigegeben werden, bedarf es lediglich einer im Querschnitt entsprechend reduzierten Außenkontur der Kolbenstange, so dass zwischen der Kolbenstange und dem Dichtbereich ein Überströmspalt entsteht, der dem fluidischen Druckmedium ein Hindurchströmen ermöglicht. Durch Wahl der Positionierung und Länge der entsprechend konturierten Längenabschnitte der Kolbenstange lässt sich bequem eine hubabhängige Betätigung der Steuerventile und dementsprechend der durch diese zu betätigenden Ventileinrichtung erzielen. Es lässt sich somit mit geringem Aufwand und ohne verschleißanfällige Mechanik eine Umsteuerung der zur Vorgabe der Hubrichtung dienenden Ventileinrichtung vornehmen. Man kann die Ventileinrichtung bei Bedarf kostengünstig aus einem oder mehreren Serienventilen zusammenstellen, die sich außen an das Gehäuse anbauen lassen. Möglich wäre auch eine platzsparend in das Gehäuse integrierte Bauweise der Ventileinrichtung die in diesem Fall zweckmäßigerweise als Mehrwege-Impulsventil ausgeführt sein kann. Ferner kann auf teure Sensoren mit zugehörigen Betätigungselementen (beispielsweise Permanentmagnete) und zusätzliche steuerungstechnische Maßnahmen verzichtet werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Bei einer zweckmäßigen Bauform ist vorgesehen, dass sich die beiden Fluidräume axial beidseits an einen die Kolbenstange koaxial umgebenden Dichtbereich anschließen, wobei die Kolbenstange über wenigstens einen zum Absperren der Fluidverbindung dienenden Längenabschnitt (als Absperrabschnitt bezeichnet) verfügt, der derart konturiert ist, daß er bei Einnahme einer den Dichtbereich überdeckenden, also in der. Regel axial auf gleicher Höhe mit dem Dichtbereich, liegenden Position mit Dichtkontakt an dem Dichtbereich anliegt und dadurch eine Absperrstellung hervorruft. Ferner verfügt die Kolbenstange desweiteren über zweckmäßigerweise wenigstens einen zum Freigeben der Fluidverbindung dienenden Längenabschnitt (als Freigabeabschnitt bezeichnet), der so konturiert ist, daß er bei Einnahme einer den Dichtbereich überdeckenden, also zumindest im wesentlichen auf gleicher axialer Höhe mit dem Dichtbereich liegenden Position einen die beiden Fluidräume verbindenden Überströmspalt hervorruft, der dem fluidischen Druckmedium ein Hindurchströmen ermöglicht.
Eine einfache Herstellung mit gleichzeitiger Möglichkeit zur Bereitstellung hoher Durchflusswerte ergibt sich, wenn der Freigabeabschnitt von einer umlaufenden nutartigen Vertiefung der Kolbenstange gebildet ist. Es ist im übrigen darauf hinzuweisen, daß entsprechend der gewünschten Steuerungsaufgabe eine beliebige Anzahl von Freigabeabschnitten axial beabstandet an der Kolbenstange vorgesehen werden können.
Der Dichtbereich des Steuerventils wird insbesondere von einer ringförmigen Dichtung definiert, die zweckmäßigerweise als Lippendichtung oder sogenannter Nutring ausgeführt ist.
Die zwischen den Kolbenkammern liegende Zwischenwand kann bei Bedarf eine logische Steuerung enthalten, die ein Umschalten der die Hubrichtung vorgebenden Ventileinrichtung bewirkt, wenn an den von der Ventileinrichtung zu den äußeren Arbeitsräumen der Kolbenkammern führenden Kanälen entweder gleichzeitig kein Druck oder gleichzeitig ein bestimmter Betätigungsdruck (Primärdruck) anliegt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1
eine beispielhafte Bauform der fluidbetätigten Arbeitsvorrichtung in einer Ausgestaltung als Druckerhöhungsvorrichtung in einem Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus Figur 2, und
Figur 2
die Anordnung aus Figur 1 im Querschnitt gemäß Schnittlinie II-II aus Figur 1.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer fluidbetätigten Arbeitsvorrichtung 1 beschrieben, die als Druckerhöhungsvorrichtung oder Druckbooster ausgeführt ist.
Die beispielsgemäße Arbeitsvorrichtung 1 enthält ein Gehäuse 2, in dem zwei axial aufeinanderfolgend angeordnete und durch eine Zwischenwand 3 voneinander abgeteilte Kolbenkammern 4, 4' ausgebildet sind. In jeder Kolbenkammer befindet sich ein axial verschiebbarer Kolben 5, 5', der dichtend an der zylindrischen Innenfläche der betreffenden Kolbenkammer 4, 4' anliegt.
Die beiden Kolben 5, 5' sind durch eine sich axial erstreckende, die Zwischenwand 3 durchsetzende Kolbenstange 6 unter Bildung einer einheitlich axial verlagerbaren Arbeitseinheit 7 starr miteinander verbunden. Die Zwischenwand 3 enthält eine axial durchgehende Durchtrittsöffnung 8, durch die die Kolbenstange 6 hindurchgeführt ist.
Jeder Kolben 5, 5' unterteilt die zugeordnete Kolbenkammer 4, 4' in einen der Zwischenwand 3 zugeordneten kolbenstangenseitigen inneren Arbeitsraum 12, 12' und einen axial entgegengesetzt angeordneten, nicht von der Kolbenstange 6 durchsetzten äußeren Arbeitsraum 13, 13'.
Eine wenigstens teilweise in der Wandung des Gehäuses 2 verlaufende erste Primärkanalanordnung 14 verbindet, unter Zwischenschaltung einer durch Fluidkraft betätigbaren Ventileinrichtung 15, die beiden äußeren Arbeitsräume 13, 13' mit einer an der Außenfläche des Gehäuses 2 vorgesehenen Speiseöffnung 16, über die unter einem Primärdruck P1 stehendes fluidisches Druckmedium, insbesondere Druckluft, zugeführt wird. In den Verlauf der ersten Primärkanalanordnung 14 ist außerdem zweckmäßigerweise noch eine in Figur 2 schematisch angedeutete Druckeinstellvorrichtung 17 zwischengeschaltet, die zweckmäßigerweise als Druckregler ausgeführt ist. Er ist der Ventileinrichtung 15 zur Speiseöffnung 16 hin vorgelagert und ermöglicht eine Vorgabe des tatsächlich an der Ventileinrichtung 15 anstehenden Primärdruckes. Bei Bedarf kann die Druckeinstelleinrichtung 17 auch entfallen.
Die Ventileinrichtung 15 des Ausführungsbeispiels ist als 5/2-Wegeventil ausgeführt, wobei es sich um ein sogenanntes Impulsventil handelt, das sich durch kurzzeitige fluidische Druckbeaufschlagung umschalten läßt und das die betreffende Schaltstellung auch nach Wegnahme des Betätigungsdruckes beibehält.
Die erste Primärkanalanordnung 14 wird durch die Ventileinrichtung 15 in einen oder mehrere zur Speiseöffnung 16 führende Kanalabschnitte 18 sowie wenigstens zwei in die beiden äußeren Arbeitsräume 13, 13' einmündende kolbenraumseitige Kanalabschnitte 19 unterteilt. Desweiteren kommuniziert die Ventileinrichtung 15 mit zwei Entlüftungskanälen 20.
Je nach Schaltstellung des in Figur 1 schematisch angedeuteten Ventilgliedes 23 der Ventileinrichtung 15 wird somit dem jeweils einen äußeren Arbeitsraum 13 bzw. 13' unter dem Primärdruck stehendes Fluid zugeführt, während gleichzeitig der jeweils andere äußere Arbeitsraum 13' bzw. 13 entlüftet wird. Dies bewirkt eine Verlagerung der Arbeitseinheit 7 in die eine oder andere axiale Richtung.
Das Umschalten der Ventileinrichtung 15 wird dadurch bewirkt, daß mit dem Ventilglied 23 kooperierende Betätigungsmittel 24, beispielsweise Stellkolben oder Stellmembranen, mit unter einem Betätigungsdruck stehendem Fluid beaufschlagt werden. Beim Ausführungsbeispiel ist beiden axialen Endbereichen des Ventilglieds 23 jeweils ein Betätigungsmittel 24 zugeordnet, dessen Fluidbeaufschlagung über Betätigungskanäle 22 bewirkt wird.
Eine zweckmäßigerweise ebenfalls an die Speiseöffnung 16 angeschlossene zweite Primärkanalanordnung 25 kommuniziert unter Zwischenschaltung von ersten Rückschlagventilen 26, 26' mit den beiden kolbenstangenseitigen Arbeitsräumen 12, 12'. Sie enthält beim Ausführungsbeispiel einen von der Speiseöffnung 16 ausgehenden gemeinsamen Kanalabschnitt 27 , der sich im Innern der Gehäusewandung in zwei zweigabschnitte 28, 28' aufspaltet, die in die kolbenstangenseitigen Arbeitsräume 12. 12' münden und in die jeweils ein erstes Rückschlagventil 26. 26' eingeschaltet ist. Die Ausrichtung der ersten Rückschlagventile 26, 26' ist so getroffen, daß eine Fluidströmung in Richtung zu den kolbenstangenseitigen Arbeitsräumen 12, 12' möglich und in Gegenrichtung verhindert ist.
Desweiteren ist eine Sekundärkanalanordnung 32 vorgesehen, die einerseits mit den kolbenstangenseitigen Arbeitsräumen 12, 12' kommuniziert und andererseits zu einer im Bereich der Außenfläche des Gehäuses 2 vorgesehenen Auslaßöffnung 33 führt, an die ein vorliegend als Hochdruckraum 34 bezeichnetes Volumen angeschlossen ist. In dem Hochdruckraum 34 soll ein Sekundärdruck P2 erzeugt werden, der höher ist als der eingangsseitig angelegte Sekundärdruck P1.
Vergleichbar der zweiten Primärkanalanordnung 25 ist auch die Sekundärkanalanordnung 32 in einen von der Auslaßöffnung 33 ausgehenden gemeinsamen Kanalabschnitt 35 und zwei von diesem abzweigende und in die kolbenstangenseitigen Arbeitsräume 12, 12' einmündende Zweigabschnitte 36, 36' unterteilt. In jeden Zweigabschnitt 36, 36' ist ein zweites Rückschlagventil 37, 37' eingeschaltet, und zwar mit entgegengesetzter Wirkungsrichtung als die ersten Rückschlagventile 26, 26', so daß eine Fluidströmung von den kolbenstangenseitigen Arbeitsräumen 12, 12' zum Hochdruckraum 34 möglich und in Gegenrichtung verhindert ist.
Die Rückschlagventile 26, 26'; 37, 37' sind zweckmäßigerweise in der Zwischenwand 3 angeordnet, könnten aber prinzipiell auch extern vorgesehen werden.
Im Betrieb der Arbeitsvorrichtung wird ausgehend von dem in Figur 1 gezeigten Zustand durch Vorgabe einer entsprechenden Schaltstellung der Ventileinrichtung 15 der rechts außen liegende äußere Arbeitsraum 13' mit unter den Primärdruck P1 stehendem Fluid beaufschlagt, während gleichzeitig der entgegengesetzte äußere Arbeitsraum 13 entlüftet wird. Die Arbeitseinheit 7 bewegt sich daher nach links, wobei der sich an die Zwischenwand 3 annähernde, in Figur 1 rechts liegende Kolben 5' das über die zweite Primärkanalanordnung 25 in den zugeordneten kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 12' eingespeiste Fluid komprimiert und über den mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 12' kommunizierenden Zweigabschnitt 36' der Sekundärkanalanordnung 32 zum Hochdruckraum 34 verdrängt. Das im anderen Zweigabschnitt 36 liegende zweite Rückschlagventil 37 verhindert dabei ein Überströmen des verdrängten Fluides in den anderen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 12.
Bei dieser Hubbewegung strömt über die zweite Primärkanalanordnung 25 unter dem Primärdruck P1 stehendes Fluid in das sich vergrößernde Volumen des kolbenstangenseitigen Arbeitsraumes 12 der in Figur 1 links gelegenen Kolbenkammer 4 nach.
Hat die Arbeitseinheit 7 ihre Hubendlage erreicht, nimmt der kolbenstangenseitige Arbeitsraum 12 der in Figur 1 links gelegenen Kolbenkammer 4 ein maximales Volumen ein.
Als nächstes wird die Ventileinrichtung 15 umgeschaltet, so daß sich die Bewegungsrichtung der Arbeitseinheit 7 umkehrt, wobei nunmehr aus dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 12 der in Figur 1 links gelegenen Kolbenkammer 4 unter dem dort herrschenden Druck stehendes Fluid über die Sekundärkanalanordnung 32 zum Hochdruckraum 34 verdrängt wird.
Somit baut sich im Hochdruckraum 34 allmählich ein unter einem höheren Druck als der Primärdruck P1 stehender Sekundärdruck P2 auf. Indem der im Hochdruckraum 34 anstehende Druck als Steuerdruck auf den Druckregler 17 zurückgeführt wird (strichpunktiert angedeutet), ist eine Betriebsweise möglich, bei der der Druckregler 17 die Fluidzufuhr zur Ventileinrichtung 15 unterbricht, wenn ein gewünschter voreingestellter Sekundärdruck P2 erreicht wurde.
Die geschilderte Betriebsweise der Arbeitsvorrichtung 1 erfordert eine Betätigung der Ventileinrichtung 15 in Abhängigkeit von der relativ zum Gehäuse 2 eingenommenen Axialposition der Arbeitseinheit 7. Dies geschieht beim Ausführungsbeispiel unter Verwendung zweier den Betätigungsmitteln 24 der Ventileinrichtung 15 vorgeschalteter Steuerventile 38, 38', die in Abhängigkeit von der Position der Kolbenstange 6 betätigt werden und dementsprechend eine Betätigung bzw. ein Umschalten der Ventileinrichtung 15 hervorrufen. Letzteres geschieht dadurch, daß die Steuerventile die Zufuhr eines Betätigungsfluides zu den Betätigungsmitteln 24 der Ventileinrichtung 15 steuern.
Von Vorteil ist nun, daß die Kolbenstange 6 selbst ein Bestandteil der beiden Steuerventile ist, indem sie deren Steuerglieder bildet und durch Zusammenwirken mit einem einem jeweiligen Steuerventil 38, 38' zugeordneten gehäusefesten Dichtbereich 43, 43' die Fluidzufuhr des Betätigungsfluides zu den Betätigungsmitteln 24 steuert.
Die Dichtbereiche 43, 43' befinden sich in der von der Kolbenstange 6 durchsetzten Zwischenwand 3 des Gehäuses 2 und werden beim Ausführungsbeispiel jeweils von mindestens einer ringförmigen Dichtung 44 definiert, die in einer Umfangsnut der Durchtrittsöffnung 8 axial unbeweglich fixiert ist. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei den Dichtungen 44 um Lippendichtungen, die auch als Nutringe bezeichnet werden.
Die Kolbenstange 6 wird von den Dichtbereichen 43, 43' koaxial umgeben. Dabei befinden sich die Dichtbereiche 43, 43' zweckmäßigerweise mit nur geringem axialem Abstand zu der die zugeordnete Kolbenkammer 4, 4' begrenzenden Stirnfläche 45, 45' der Zwischenwand 3 plaziert.
Jeder Dichtbereich 43, 43' befindet sich axial zwischen einem ersten Fluidraum 46 und einem zweiten Fluidraum 47. Der erste Fluidraum 46 steht mit dem jeweils benachbarten kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 12, 12' in Verbindung, beim Ausführungsbeispiel über einen axial relativ kurzen Ringspalt zwischen der Durchtrittsöffnung 8 und der Außenfläche der Kolbenstange 6. Es wäre auch denkbar, daß der erste Fluidraum 46 unmittelbar vom benachbarten kolbenstangenseitigen Arbeitsraum gebildet ist.
Die zweiten Fluidräume 47 werden beim Ausführungsbeispiel von ringförmigen Zwischenräumen gebildet, die axial im Anschluß an den jeweiligen Dichtbereich 43, 43' zwischen dem Außenumfang der Kolbenstange 6 und dem Innenumfang der Durchtrittsöffnung 8 vorgesehen sind. Um zu verhindern, daß die beiden zweiten Fluidräume 47 über die Durchtrittsöffnung 8 miteinander kommunizieren, sind sie auf der dem zugeordneten Dichtbereich 43, 43' axial entgegengesetzten Seite im Innern der Zwischenwand 3 voneinander abgedichtet. Dies geschieht beim Ausführungsbeispiel dadurch, daß jeder zweite Fluidraum 47 auf der dem Dichtbereich 43, 43' entgegengesetzten Axialseite durch einen weiteren Dichtbereich 48 flankiert ist, der in ständigem Dichtkontakt mit der Außenfläche der Kolbenstange 6 steht und zweckmäßigerweise ebenfalls von einer ringförmigen Dichtung insbesondere in Gestalt einer Lippendichtung bzw. eines Nutringes gebildet ist. Dabei kann ein strichpunktiert angedeuteter Leckage-Abfuhrkanal 49 vorgesehen sein, der einerseits in den zwischen den beiden weiteren Dichtbereichen 48 liegenden Längenabschnitt der Durchtrittsöffnung 8 einmündet und andererseits zur Außenfläche des Gehäuses 2 geführt ist, so daß eine eventuell auftretende Leckage abgeleitet werden kann.
Die Fluidsteuerfunktion der Kolbenstange 6 wird nun dadurch realisiert, daß die Kolbenstange 6 über ihre Länge hinweg einen der gewünschten Steuerfunktion konturierten Außenumfang besitzt. Indem dieser Außenumfang über die Länge der Kolbenstange 6 variiert, kann ein hubabhängiges Zusammenwirken der Kolbenstange 6 mit den Dichtbereichen 43, 43' bewirkt werden, um dadurch die Fluidverbindung zwischen den beiden Fluidräumen 46, 47 zu steuern. Indem die zweiten Fluidräume 47 mit den oben schon erwähnten und zu den Betätigungsmitteln 24 führenden Betätigungskanälen 22 kommunizieren, kann auf diese Weise eine Betätigung der Ventileinrichtung 15 herbeigeführt werden, bei der das Betätigungsfluid und somit das fluidische Betätigungssignal von den kolbenstangenseitigen Arbeitsräumen 12, 12' erhalten wird.
Die Kolbenstange 6 des Ausführungsbeispiels verfügt über einen eine größere Länge als die Zwischenwand 3 aufweisenden Längenabschnitt, der zum Absperren der Fluidverbindung zwischen den beiden Fluidräumen 46, 47 der beiden Steuerventile 38, 38' dient und daher im folgenden als Absperrabschnitt 52 bezeichnet sei. Er ist derart konturiert, daß er bei Einnahme einer einen der Dichtbereiche 43, 43' überdeckenden Position mit Dichtkontakt an diesem Dichtbereich 43, 43' anliegt, so daß er diesbezüglich eine Absperrstellung einnimmt, wobei die Fluidverbindung zwischen den beiden benachbarten ersten und zweiten Fluidräumen 46, 47 abgetrennt ist. In der Absperrstellung liegt also der Absperrabschnitt 52 axial auf gleicher Höhe mit dem zugeordneten Dichtbereich 43, 43' und ist von diesem bzw. der zugeordneten Dichtung 44 dichtend umschlossen.
Desweiteren verfügt die Kolbenstange 6 über zwei axial beabstandete, sich axial beidseits an den Absperrabschnitt 52 anschließende Längenabschnitte, die zur hubabhängigen Freigabe der Fluidverbindung zwischen den beiden Paaren von Fluidräumen 46, 47 dienen und daher als Freigabeabschnitte 53, 53' bezeichnet seien. Die Freigabeabschnitte 53, 53' sind so konturiert, daß sie bei Einnahme einer den zugeordneten Dichtbereich 43, 43' überdeckenden Position unter Bildung wenigstens eines die Fluidräume 46, 47 verbindenden Überströmspaltes 54 zumindest partiell radial beabstandet zum betreffenden Dichtbereich 43, 43' angeordnet sind. Die betreffende Stellung sei als Freigabestellung bezeichnet, da der Überströmspalt 54 die Verbindung zwischen den beiden Fluidräumen 46, 47 freigibt, was dem Fluid unter Passieren des zugeordneten Dichtbereiches 43, 43' ein Hindurchströmen ermöglicht.
Um in der Freigabestellung gute Durchflußwerte zu erhalten, empfiehlt es sich, den betreffenden Freigabeabschnitt 53, 53' wie abgebildet als in die Kolbenstange 6 eingebrachte, umlaufende nutartige Vertiefung auszuführen, so daß der Überströmspalt 54 ein Ringspalt ist. Abweichend hiervon könnten am Freigabeabschnitt 53, 53' auch ein oder mehrere über den Umfang der Kolbenstange verteilte lokale Vertiefungen vorgesehen sein. Wesentlich ist, daß die Kolbenstange 6 am Freigabeabschnitt 53, 53' entlang einer ausreichend großen Länge über einen geringeren Querschnitt verfügt als der Absperrabschnitt 52 bzw. der zugeordnete Dichtbereich 43, 43'.
Die Kolbenstange 6 ist nun insgesamt so ausgeführt, daß der Absperrabschnitt 52 stets so lange wirksam ist, bis ein Kolben 5, 5' in die Nähe der zugeordneten Stirnfläche 45, 45' der Zwischenwand 3 gelangt oder an dieser zur Anlage kommt. Aus diesem Grund sind die Freigabeabschnitte 53, 53' beim Ausführungsbeispiel axial mit nur geringem Abstand zu jeweils einem der beiden Kolben 5, 5' angeordnet.
Während der Hubbewegung sind somit die Steuerventile 38, 38' durch den gleichzeitig mit beiden Dichtbereichen 43, 43' zusammenwirkenden Absperrabschnitt 52 geschlossen. Gelangt hingegen einer der Kolben 5, 5' in seine Endlage, nimmt der ihm zugeordnete Freigabeabschnitt 53, 53' die Freigabestellung ein, so daß unter hohem Druck stehendes Fluid aus dem zugeordneten kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 12, 12' durch den dann freigelegten Überströmspalt 54 und den sich anschließenden Betätigungskanal 22 als Betätigungsfluid zur Ventileinrichtung 15 gelangen kann. Mithin ergibt sich eine fluidkraftgesteuerte Umschaltung der Ventileinrichtung 15 ohne Notwendigkeit einer mechanischen Ventilbetätigung durch die bewegte Arbeitseinheit 7 und ohne Notwendigkeit des Zurückgreifens auf spezielle Sensormittel.
Damit sich der in den Betätigungskanälen 22 aufgebaute Druck nach dem Schließen des zugeordneten Steuerventils 38, 38' rasch wieder abbauen kann, sind jedem Betätigungskanal 22 geeignete Entlüftungsmittel 55 zugeordnet. Sie sind beim Ausführungsbeispiel jeweils von einer den betreffenden Betätigungskanal 22 mit der Atmosphäre verbindenden Düse oder Drossel gebildet, die zwar den zum Umschalten erforderlichen Druckaufbau nicht beeinträchtigt, anschließend jedoch einen Druckausgleich mit der Atmosphäre bewirken kann.
Zweckmäßigerweise ist eine nicht näher dargestellte und vorzugsweise in der Zwischenwand integrierte logische Steuerung vorgesehen, die ein Umschalten der Ventileinrichtung 15 bewirkt, wenn in den beiden kolbenraumseitigen Kanalabschnitten der ersten Primärkanalanordnung 14 gleichzeitig entweder ein Primärdruck anliegt oder nicht.
Beim Ausführungsbeispiel ist die Ventileinrichtung 15 außen an das Gehäuse angebaut, insbesondere unter Vermittlung einer Zwischenplatte. Es versteht sich allerdings, daß sie auch zumindest teilweise oder vollständig in das Gehäuse und dabei insbesondere in die Zwischenwand 3 integriert werden kann. In Figur 1 ist im übrigen zur Verdeutlichung der Ventilfunktion der Ventileinrichtung 15 ergänzend symbolisch das zugehörige Schaltbild dargestellt.

Claims (9)

  1. Fluidbetätigte Arbeitsvorrichtung in einer Ausgestaltung als Druckerhöhungsvorrichtung, mit einem Gehäuse (2), mit einer durch Fluidkraft relativ zu dem Gehäuse (2) verschiebbaren Kolbenstange (6), und mit mindestens einem in Abhängigkeit von der Position der Kolbenstange (6) betätigbaren Steuerventil (38, 38'), das ein durch Zusammenwirken mit einem gehäusefest angeordneten Dichtbereich (43, 43') die Fluidverbindung zwischen zwei Fluidräumen (46, 47) steuerndes Steuerglied enthält, das unmittelbar von der am Außenumfang entsprechend konturierten Kolbenstange (6) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) über zwei durch eine Zwischenwand (3) voneinander abgeteilte Kolbenkammern (4, 4') verfügt, in denen sich jeweils ein zwei Arbeitsräume (12, 12'; 13, 13') voneinander abteilender Kolben (5, 5') befindet, wobei die beiden Kolben (5, 5') durch die Kolbenstange (6) unter Bildung einer Arbeitseinheit (7) starr miteinander verbunden sind, wobei die Kolbenstange (6) die zwischenwand (3) durchsetzt, dass ferner zwei Steuerventile (38, 38') vorgesehen sind, deren Dichtbereiche (43, 43') sich in der von der Kolbenstange (6) durchsetzten Durchtrittsöffnung (8) der Zwischenwand (3) befinden, wobei jeweils einer der beiden zugeordneten Fluidräume (46) vom benachbarten kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (12, 12') gebildet oder mit diesem verbunden ist und die beiden anderen Fluidräume (47) über zumindest teilweise in der Zwischenwand (3) verlaufende Betätigungskanäle (22) mit den Betätigungsmitteln (24) einer fluidbetätigten Ventileinrichtung (15) kommunizieren, dass außerdem eine erste Primärkanalanordnung (14) vorgesehen ist, über die den äußeren Arbeitsräumen (13, 13') unter Zwischenschaltung der Ventileinrichtung (15) abwechselnd ein Fluid zuführbar ist, um die Arbeitseinheit (7) in die eine oder andere axiale Richtung zu verlagern, und wobei eine zweite Primärkanalanordnung (25) vorhanden ist, über die die beiden kolbenstangenseitigen Arbeitsräume (12, 12') unter Zwischenschaltung von ersten Rückschlagventilen (26, 26') mit unter einem Primärdruck stehendem Fluid beaufschlagt werden, und dass eine Sekundärkanalanordnung (32) vorhanden ist, die dazu dient, aus den kolbenstangenseitigen Arbeitsräumen (12, 12') verdrängtes Fluid unter Zwischenschaltung von zweiten Rückschlagventilen (37, 37') einem Hochdruckraum (34) zuzuführen.
  2. Arbeitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Fluidräume (46, 47) axial beidseits an einen die Kolbenstange (6) koaxial umgebenden Dichtbereich (43, 43') anschließen, wobei die Kolbenstange (6) über wenigstens einen zum Absperren der Fluidverbindung dienenden Längenabschnitt (Absperrabschnitt 52) verfügt, der derart konturiert ist, dass er bei Einnahme einer den Dichtbereich (43, 43') überdeckenden Position mit Dichtkontakt an dem Dichtbereich (43, 43') anliegt (Absperrstellung), und wobei die Kolbenstange (6) über wenigstens einen zum Freigeben der Fluidverbindung dienenden Längenabschnitt (Freigabeabschnitt 53, 53') verfügt, der derart konturiert ist, dass er bei Einnahme einer den Dichtbereich (43, 43') überdeckenden Position unter Bildung wenigstens eines die Fluidräume (46, 47) verbindenden Überströmspaltes (54) zumindest partiell radial beabstandet zum Dichtbereich (43, 43') angeordnet ist (Freigabestellung).
  3. Arbeitsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Freigabeabschnitt (53, 53') von einer umlaufenden nutartigen Vertiefung der Kolbenstange (6) gebildet ist.
  4. Arbeitsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Fluidräume (46, 47) im Bereich der Kolbenstange (6) auf einer Axialseite von dem Dichtbereich (43, 43') des Steuerventils (38, 38') und auf der anderen Axialseite von einem ständig in Dichtkontakt mit der Kolbenstange (6) stehenden weiteren Dichtbereich (48) flankiert ist.
  5. Arbeitsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der an den weiteren Dichtbereich (48) auf der dem benachbarten Fluidraum (47) entgegengesetzten Axialseite anschließende, die Kolbenstange umgebende Raum mit einem Leckage-Abfuhrkanal (49) verbunden ist.
  6. Arbeitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (15) außen an das Gehäuse (2) angebaut oder wenigstens teilweise in das Gehäuse (2) integriert ist.
  7. Arbeitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtbereich (43, 43') durch eine ringförmige, insbesondere als Lippendichtung ausgeführte Dichtung (44) definiert ist.
  8. Arbeitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine insbesondere in der Zwischenwand (3) angeordnete logische Steuerung vorgesehen ist, die ein Umschalten der Ventileinrichtung (15) bewirkt, wenn an den von der Ventileinrichtung (15) zu den äußeren Arbeitsräumen (13, 13') führenden Kanälen (19) der zweiten Primärkanalanordnung (25) gleichzeitig entweder kein Druck oder ein Primärdruck anliegt.
  9. Arbeitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Entlüftungsmittel (55) für die Betätigungskanäle (22) vorgesehen sind, die wirksam sind, wenn das zugeordnete Steuerventil (38, 38') durch die Kolbenstange abgesperrt ist.
EP99953807A 1998-10-21 1999-10-13 Fluidbetätigte arbeitsvorrichtung Expired - Lifetime EP1042615B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29818762U 1998-10-21
DE29818762U DE29818762U1 (de) 1998-10-21 1998-10-21 Fluidbetätigte Arbeitsvorrichtung
PCT/EP1999/007694 WO2000023716A1 (de) 1998-10-21 1999-10-13 Fluidbetätigte arbeitsvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1042615A1 EP1042615A1 (de) 2000-10-11
EP1042615B1 true EP1042615B1 (de) 2004-08-04

Family

ID=8064190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99953807A Expired - Lifetime EP1042615B1 (de) 1998-10-21 1999-10-13 Fluidbetätigte arbeitsvorrichtung

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1042615B1 (de)
JP (1) JP2002527296A (de)
KR (1) KR20010033338A (de)
DE (2) DE29818762U1 (de)
WO (1) WO2000023716A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3546762A4 (de) * 2016-11-22 2020-07-29 SMC Corporation Druckverstärker

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202006002145U1 (de) 2006-02-10 2006-04-27 Festo Ag & Co Druckluft-Wartungsvorrichtung
US9670921B2 (en) * 2015-09-17 2017-06-06 Monkey Pumps, LLC Reciprocating drive mechanism with a spool vent
CA2997814C (en) * 2015-11-19 2021-09-28 Monkey Pumps, LLC Reciprocating drive mechanism with a spool vent
CN114060329A (zh) * 2020-08-04 2022-02-18 费斯托（中国）自动化制造有限公司 气动增压器
IT202100014633A1 (it) * 2021-06-04 2022-12-04 Camozzi Automation S P A Moltiplicatore di pressione

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2864313A (en) * 1957-04-24 1958-12-16 Dawson Edward Hydraulic intensifier
CH512674A (fr) * 1964-04-14 1971-09-15 Francis Daumas Jacques Groupe motopompe à liquide, à commande pneumatique
DE1528583A1 (de) * 1965-05-20 1970-01-29 Stahl U Appbau Hans Leffer Gmb Hydraulisch oder pneumatisch kontinuierlich betaetigter Kolbenantrieb mit hin- und hergehender Bewegung,insbesondere doppeltwirkender Druckuebersetzer
US5626068A (en) 1994-04-12 1997-05-06 White Manufacturing (Proprietary) Limited Hydraulic reciprocating mechanism
DE4447611A1 (de) * 1994-10-28 1996-07-18 Wagner Hermann Hydraulischer Druckübersetzer und Verwendung eines solchen in einem Wasserhydraulikschweißsystem
DE19537417C2 (de) 1995-10-07 1997-07-24 Eurocopter Deutschland Hydraulischer Stellantrieb
DE29516960U1 (de) * 1995-10-26 1996-01-04 bar-pneumatische Steuerungssysteme GmbH, 53547 Dattenberg Druckerhöher
DE19633258C1 (de) * 1996-08-17 1997-08-28 Iversen Hydraulics Aps Druckverstärker für Fluide, insbesondere für Hydraulikflüssigkeiten

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3546762A4 (de) * 2016-11-22 2020-07-29 SMC Corporation Druckverstärker

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002527296A (ja) 2002-08-27
WO2000023716A1 (de) 2000-04-27
KR20010033338A (ko) 2001-04-25
DE29818762U1 (de) 1998-12-24
DE59910134D1 (de) 2004-09-09
EP1042615A1 (de) 2000-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1860328A1 (de) Einrichtung zur Steuerung eines pneumatischen, insbesondere doppelwirkenden, Zylinders
DE1576088A1 (de) Schnellentlastungsventil fuer hydraulische Kraftzylinder
DE3529802A1 (de) Zweihand-sicherheitssteuerung
DD152170A5 (de) Sicherheitsventil
DE3817120A1 (de) Sicherheitsventil
EP1042615B1 (de) Fluidbetätigte arbeitsvorrichtung
EP0472887B1 (de) Ventil
DE102021213469B3 (de) Sicherheitsventileinrichtung
EP0370131B1 (de) Vorgesteuertes Dreiwegeventil
DE102016205722B3 (de) Mehrwegeventil
EP0342409A2 (de) Sicherheitsventil
DE19727158C2 (de) Steuervorrichtung
DE3817122A1 (de) Sicherheitsventil
DE102012007170B3 (de) Antriebsvorrichtung
DE19757157C2 (de) Hydraulischer Linearantrieb
EP0016074B1 (de) Pneumatisch betätigtes steuerventil für eine vollpneumatische nieder- und arbeitsdrucksteuerung
EP0640429B1 (de) Pneumatikantrieb, insbesondere für die Betätigung von Schweisselektroden
DE2756240A1 (de) Sicherheitsventil
DE4438621A1 (de) Wasserhydraulikschweißsystem sowie ein Ventil und ein Druckübersetzer für ein solches
EP1203161A2 (de) Pressensicherheitsventil
DE102020213438B4 (de) Ventilanordnung
DE102022200141B3 (de) Ventilanordnung und damit ausgestattetes Antriebssystem
DE2929578A1 (de) Notventileinrichtung in pneumatischen oder hydraulischen steuerungsanlagen
DE2811374C2 (de) Sicherheitsventil
DE102004046976A1 (de) Mehrwegeventil

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20000530

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB

17Q First examination report despatched

Effective date: 20030310

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20040804

REF Corresponds to:

Ref document number: 59910134

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20040909

Kind code of ref document: P

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

ET Fr: translation filed
26N No opposition filed

Effective date: 20050506

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20140917

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20141021

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20150929

Year of fee payment: 17

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20151013

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20151013

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20160630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20151102

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59910134

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170503