EP4416394A1 - Zylinderentgasungseinheit und arbeitszylinder - Google Patents

Zylinderentgasungseinheit und arbeitszylinder

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EP4416394A1
EP4416394A1 EP21806966.4A EP21806966A EP4416394A1 EP 4416394 A1 EP4416394 A1 EP 4416394A1 EP 21806966 A EP21806966 A EP 21806966A EP 4416394 A1 EP4416394 A1 EP 4416394A1
Authority
EP
European Patent Office
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cylinder
annular chamber
air space
residual
degassing unit
Prior art date
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Application number
EP21806966.4A
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English (en)
French (fr)
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EP4416394B1 (de
Inventor
Josef Bueter
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Buemach Engineering International BV
Original Assignee
Buemach Engineering International BV
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Filing date
Publication date
Application filed by Buemach Engineering International BV filed Critical Buemach Engineering International BV
Publication of EP4416394A1 publication Critical patent/EP4416394A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4416394B1 publication Critical patent/EP4416394B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
    • F15B21/044—Removal or measurement of undissolved gas, e.g. de-aeration, venting or bleeding
    • 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
    • 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
    • F15B2211/7052—Single-acting output members

Definitions

  • the invention relates to a cylinder degassing unit for venting a working cylinder and a working cylinder with such a cylinder degassing unit.
  • an air exchange hole is provided, for example, which connects the empty movement space with the surrounding atmosphere.
  • such an air exchange hole is provided with a functional element, for example, so that no outside air and the contamination associated with it pass into the empty movement space of the cylinder during the changing piston movements.
  • the object of the invention is to provide a cylinder degassing unit with which ventilation of the residual cylinder space of a working cylinder can be provided in a structurally simple, cost-effective, particularly reliable manner and adaptively for different parameters. Furthermore, it is the task to show a working cylinder with such a cylinder degassing unit
  • the cylinder degassing unit has, as basic components, a base body, an inner discharge section, an annular chamber and a discharge section.
  • the cylinder degassing unit is designed as a compact, modular component. Typically, the cylinder degassing unit is used to vent piston chambers in lifting or pulling cylinders.
  • the cylinder degassing unit is based on the fact that there is a residual cylinder air space in a working cylinder that is not acted upon by a hydraulic pressure medium and whose volume changes as a result of the stroke movement of the piston of the working cylinder.
  • a wall perforation is formed on the working cylinder, which provides a connection, routed via the cylinder degassing unit, between a cylinder residual air space and the outside atmosphere.
  • the base body is used for a fixed arrangement on a hydraulic working cylinder, also referred to below as working cylinder for short. When used as intended, the base body is arranged at least in sections in the wall perforation of the working cylinder.
  • the base body has a concave contour which preferably forms the annular chamber in the form of a circumferential annular gap or a circumferential annular groove.
  • the concave contour is preferably designed as a reduction in diameter of the base body and, together with the inner surface of the wall perforation, forms a circumferential cavity that provides the annular chamber.
  • the volume of the annular chamber controls the volume of air that can be stored and the volume of air that can be discharged.
  • the annular chamber assumes the function of a pressure chamber.
  • the inner discharge section has an inner discharge channel and an inner elastomeric annular body.
  • the inner drainage channel is arranged in the base body and can be provided in particular as a bore.
  • the inner diversion channel connects the residual cylinder air space with the annular chamber.
  • the inner diversion channel has an inner inlet at one end, arranged on the residual cylinder air space.
  • At the other end of the inner discharge channel is an intermediate outlet at the annular chamber.
  • the inner elastomeric annular body covers the intermediate outlet and is prestressed.
  • the inner elastomeric annular body is designed to form a first pressure barrier in a discharge direction and a second sealing plane in an inlet direction.
  • the outer lead-out section is constructed similarly to the inner lead-out section. It is also arranged in the base body and has an outer discharge channel and an outer elastomeric annular body.
  • the outer discharge channel connects the annular chamber with the outside atmosphere.
  • the preferably inclined outer discharge channel has an intermediate inlet at the cylinder residual air space at a first end and an outer outlet to the outside atmosphere at its opposite end.
  • the outer elastomer ring body covers the outer outlet.
  • the outer elastomeric annular body is also prestressed and is designed to form a second pressure barrier in the discharge direction and a first sealing plane in the inlet direction. When the second pressure barrier is overcome, the discharge medium escapes into the low-pressure area of the atmosphere.
  • the diversion direction is understood to mean the direction from the inside to the outside, that is to say from the cylinder residual air space in the direction of the outside atmosphere.
  • the diversion direction describes the possible path of a diversion medium out of the residual cylinder air space into the outside atmosphere.
  • the direction opposite to the outlet direction is understood to be the inlet direction.
  • the discharge medium is in particular gaseous media such as air or gases that are outgassed from the hydraulic pressure medium as a result of the pressure differences, or in some cases also hydraulic pressure medium that is stripped off on the inner surface of the working cylinder as a result of the piston movement or as a leakage flow in smaller quantities into the residual cylinder air space can reach or to condensates.
  • the discharge medium is sometimes also referred to as gas or air.
  • the sealing levels make it possible to subdivide a high-pressure area in the residual cylinder air space and the inner discharge channel, a medium-pressure area after the inner elastomeric annular body in the annular chamber and the outer discharge channel up to the outer annular body, and then a low-pressure area in the outside atmosphere.
  • the material hardness, the prestress after being pulled onto the base body and the wall thickness of the respective elastomer ring body as well as the opening cross section of the intermediate outlet or the outer outlet define the pressure required for the discharge medium to flow out.
  • the inner elastomeric annular body expands and allows the drainage medium to escape into the annular chamber. Due to the closing force given by the preload, a defined pressure also remains in the residual cylinder air space after the outflow.
  • the outer outlet When the minimum pressure is reached, the outer elastomeric ring expands and the outer outlet is released. The gas can escape from the intermediate space to the atmosphere via the outer discharge channel and the outer outlet.
  • the preload of the outer elastomer ring body defines the residual pressure from which it closes the outer outlet. In this way, a defined pressure can be maintained in the annular chamber, also referred to here as the medium-pressure area.
  • the air distribution module is also designed according to the invention to have a full discharge operating state, a partial discharge operating state and a closed operating state.
  • the full discharge operating state there is an overpressure in the residual cylinder air space compared to the outside atmosphere. This overcomes the first and the second pressure barrier and leads to media discharge of the discharge medium from the remaining air space in the cylinder via the inner discharge section, the annular chamber and the outer discharge section into the outside atmosphere.
  • the graded pressure conditions described consisting of high pressure in the residual cylinder space, medium pressure in the annular chamber and low pressure in the outside atmosphere.
  • a two-stage diversion path firstly from the cylinder residual air space into the annular chamber and then secondly from there into the atmosphere, is provided with two barrier-forming elastomeric annular bodies.
  • This achieves a lock function.
  • the residual cylinder air space is not directly connected to the cylinder environment. This in turn leads to increased protection of the remaining cylinder air space against the harmful effects of the atmospheric environment. Dirt- Particles, harmful gases or aerosols are held off in two stages and cannot penetrate the cylinder and damage it.
  • the annular chamber is already shielded from contamination by the outer discharge section, so that the inner elastomeric ring in particular is particularly protected and its functionality is not impaired even under problematic conditions in the outside atmosphere.
  • the defined residual pressure in the annular chamber made possible by the invention is also advantageous. Several advantageous effects can be achieved particularly advantageously by the residual pressure in functional integration.
  • the residual pressure is a stage of an advantageous pressure cascade, this providing an intermediate pressure level between a possible maximum pressure in the cylinder residual air space and a merely atmospheric pressure in the outside atmosphere.
  • the total pressure difference is advantageously divided into two stages.
  • the residual pressure supports the sealing effect of the inner piston ring in its closed operating state.
  • the structural simplicity is also advantageous.
  • the base body can be provided in a simple manner as a turned/milled part.
  • the elastomeric ring bodies can be designed as simple hose sections or rubber rings. This is accompanied by the advantage of particular robustness.
  • the ring bodies can be easily replaced and renewed if necessary.
  • the base body can advantageously be arranged in a wall perforation in such a way that it protrudes axially with the outer discharge section so that the outer elastomeric ring body, which is potentially subject to greater stress from environmental influences, can be replaced from the wall perforation without dismantling the cylinder degassing unit and preferably even without tools.
  • the base body has a cylindrical basic shape and is accommodated in a wall perforation of the residual cylinder air space designed as a hollow cylindrical bore.
  • the base body can advantageously be designed with an external thread which engages in a corresponding internal thread of the wall perforation of the working cylinder.
  • other connections are also possible, for example as a press fit.
  • the inner elastomeric annular body and the outer elastomeric annular body are of identical design.
  • the annular chamber is formed by the concave contour of the base body and an inner surface of the wall perforation.
  • the concave contour of the base body can be produced inexpensively and easily, preferably by turning. However, it is also possible to mill out a non-radially symmetrical concave contour.
  • the geometric design of the concave contour of the base body defines the shape and volume of the annular chamber in conjunction with the generally cylindrical inner shell. In this way, the pressure conditions and the flow behavior can be influenced in a targeted manner.
  • the annular chamber is designed for an overpressure compared to the outside atmosphere in the closed operating state.
  • the overpressure creates a lock function in the annular chamber.
  • the ingress of dirt or otherwise contaminated air is prevented by the permanent overpressure.
  • the overpressure of the annular chamber remains during a stroke movement of the piston and in every possible piston position as well as in every possible pressure condition of the cylinder residual air space.
  • the overpressure in the annular chamber prevents outside air and dirt from entering the annular chamber and supports the sealing effect of the inner elastomeric annular body in its function as a second sealing level.
  • the cylinder degassing unit has an inner O-ring, which is designed for sealing contact with the wall perforation and forms a sealing plane between the residual air space in the cylinder and the annular chamber.
  • the cylinder degassing unit has an outer O-ring, which is designed for sealing contact with the wall perforation and forms a sealing plane between the annular chamber and the outside atmosphere.
  • the cylinder degassing unit has a further inner discharge section and a further annular chamber which are functionally arranged in series with the inner discharge section and the annular chamber.
  • the further training is based on a further special advantage that the multi-level can be further expanded with a third or further level.
  • further pressure stages can be connected in series in the cylinder degassing unit.
  • damping, noise generation and the behavior of the outflowing gases can be controlled and further improved.
  • the pressure difference to be applied between the respective pressure levels is advantageously lowered with the same total pressure difference between the residual cylinder air space and the outside atmosphere.
  • Another aspect of the present invention relates to a working cylinder.
  • This has a residual cylinder air space, which is assigned a wall perforation that provides penetration.
  • this working cylinder according to the invention has a cylinder degassing unit according to the invention, which is arranged on the wall perforation.
  • the cylinder degassing unit is designed according to one of Claims 1 to 8.
  • the working cylinder according to the invention is advantageously designed as a single-acting hydraulic working cylinder which is actuated by a fluid in only one working direction.
  • the empty movement space delimited by the piston with its piston seal forms the remaining air space in the cylinder.
  • the empty movement space is, for example, the piston space in the case of a pull cylinder and the piston rod space in the case of a pressure cylinder. Otherwise, the working cylinder is designed in a manner known per se.
  • FIG. 1 schematic sectional view of the working cylinder
  • FIG. 2 Schematic sectional view of the cylinder degassing unit explained in more detail.
  • Figure 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of the working cylinder 8 with the installed cylinder degassing unit 7.
  • the working cylinder 8 is a hydraulic pulling cylinder.
  • This has a lateral pressure medium connection in the cylinder wall, through which pressure medium can be applied to the piston rod chamber.
  • the annular surface of the piston facing the guide closure part is subjected to pressure and the piston with the coupled piston rod performs an inward stroke movement.
  • the residual cylinder air space is not acted upon by the pressure medium but remains empty.
  • the volume of the residual cylinder air space 5 changes.
  • the cylinder degassing unit 7 is placed with a connection to the residual cylinder air space 5 in the exemplary embodiment in a widened section of the wall perforation 5.1 designed as a bore, which is assigned to the residual cylinder air space 5 and forms a uniform pressure space with it. Due to this arrangement, the cylinder degassing unit 7 of the residual cylinder air vent chamber 5 with a retracting piston movement.
  • Cylinder degassing unit 7 is shown in Fig. 2 below
  • Figure 2 shows the cylinder degassing unit 7 in a schematic sectional view.
  • This consists of the base body 1, an inner discharge section 2 and an outer discharge section 4. Furthermore, the annular chamber 3 is formed by the concave contour 1.1 of the base body 1.
  • the inner diversion section 2 When installed as intended, the inner diversion section 2 is arranged in the wall perforation 5.1 of the working cylinder designed as a bore and is pressure-connected with its inner diversion channel 2.1 to the residual cylinder air chamber 5.
  • the inner diversion channel 2.1 begins with the inner inlet 2.3 at the residual cylinder air chamber 5 at the bore and leads to the intermediate outlet 2.4, with which it leads into the annular chamber 3.
  • the intermediate outlet 2.4 is covered by the inner elastomer ring body 2.2, which in the exemplary embodiment is designed as a stretched rubber ring or plastic ring with a flat cross section.
  • the sealing and pressure separation between the remaining cylinder air space 5 and the annular chamber 3 is achieved in the exemplary embodiment by the inner O-ring 9.
  • the outer discharge section 4 is designed analogously and consists of the outer discharge channel 4.1 and the outer elastomeric annular body 4.2. Designed as a bore, the outer discharge channel 4.1 penetrates the base body 1.
  • the inner discharge channel 4.1 has a pressure connection to the annular chamber 3 with the intermediate inlet 4.3 and ends in the discharge direction with the outer outlet 4.4 on the outer elastomeric annular body 4.2 and thus leads to the outside atmosphere 6, which is not part of the device according to the invention.
  • the hydraulic pressure medium is fed into the piston rod chamber, where it moves the piston in the direction of the piston head.
  • the volume in the piston chamber decreases and the pressure of a discharge medium collected there increases.
  • the piston space is the remaining air space in the cylinder 5.
  • the annular chamber 3 is a circumferential cavity which is formed by the concave contour 1.1 of the base body 1 and by the wall of the bore, shown here schematically by the vertical dashed lines .
  • the intermediate outlet 2.3 is closed by the inner elastomeric annular body 7 and the inner elastomeric annular body 7 only opens above a certain pressure.
  • the annular chamber 3 is filled with the discharge medium due to the pressure difference.
  • the gases then flow into the outer discharge section 4.
  • the gases flow into the outer discharge channel 4.1 via the intermediate inlet 4.3.
  • the outer outlet 4.4 is closed by the outer elastomeric annular body 4.2. This also opens at a certain pressure of the gas and allows it to flow out into the outside atmosphere, the low-pressure area.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zylinderentgasungseinheit, aufweisend einen Grundkörper, einen inneren Ausleitabschnitt, eine Ringkammer und einen äußeren Ausleitabschnitt, wobei der Grundkörper zur lagefesten Anordnung an einem Arbeitszylinder an einer Wandungslochung eines Zylinderrestluftraums ausgebildet ist und eine Konkavkontur aufweist, die die Ringkammer ausbildet, wobei der innere Ausleitabschnitt einen inneren Ausleitkanal und einen inneren elastomeren Ringkörper aufweist, wobei der innere Ausleitkanal in dem Grundkörper angeordnet ist, den Zylinderrestluftraum mit der Ringkammer verbindet sowie einen inneren Einlass an dem Zylinderrestluftraum und einen Zwischenauslass an der Ringkammer aufweist, wobei der innere elastomere Ringkörper den Zwischenauslass überdeckt und eine Vorspannung aufweist und ausgebildet ist, in einer Ausleitrichtung eine erste Druckbarriere und in einer Einlassrichtung eine zweite Dichtebene auszubilden, wobei der äußere Ausleitabschnitt einen äußeren Ausleitkanal und einen äußeren elastomeren Ringkörper aufweist, wobei der äußere Ausleitkanal in dem Grundkörper angeordnet ist, die Ringkammer mit einer Außenatmosphäre verbindet, sowie einen Zwischeneinlass an dem Zylinderrestluftraum und einen äußeren Auslass an der Ringkammer aufweist, wobei der äußere elastomerer Ringkörper den äußeren Auslass überdeckt und eine Vorspannung aufweist und ausgebildet ist, in einer Ausleitrichtung eine zweite Druckbarriere und einer Einlassrichtung eine zweite Dichtebene auszubilden.

Description

Zylinderentgasungseinheit und Arbeitszylinder
Die Erfindung betrifft eine Zylinderentgasungseinheit zur Entlüftung eines Arbeitszylinders sowie einen Arbeitszylinder mit einer solchen Zylinderentgasungseinheit.
Insbesondere bei einfachwirkenden Hub- oder Zugzylindern, also Arbeitszylindern die nur in einer Arbeitsrichtung hydraulisch aktiv betätigt werden und lastbedingt oder federkraftgesteuert wieder in die Ausgangslage gebracht werden, können unter dem hohen Druck des hydraulischen Druckmittels gelöste Gase und Feuchtigkeit über die Kolbendichtung in den leeren Bewegungsraum übergehen. Verstärkt wird dies durch den entstehenden Unterdrück im Leerraum bei der Rückstellbewegung des Kolbens, da der leere Bewegungsraum einer Volumenveränderung infolge der Hubbewegung des Kolbens unterliegt.
Demzufolge muss der Leerraum bei der Arbeitsbewegung wieder entlüftet werden. Die Entlüftung erfolgt um solche Gase wieder auszuleiten und die Druckverhältnisse in dem leeren Bewegungsraum zu steuern. Hierzu wird nach dem Stand der Technik beispielsweise eine Luftaustauschbohrung vorgesehen, die den leeren Bewegungsraum mit der Umgebungsatmosphäre verbindet.
Damit bei den wechselnden Kolbenbewegungen keine Außenluft und damit verbunden Verschmutzungen in den leeren Bewegungsraum des Zylinders übergehen, wird nach dem Stand der Technik eine solche Luftaustauschbohrung beispielsweise mit einem Funktionselement versehen.
Der Stand der Technik beschreibt hierbei unterschiedliche Lösungen. Bekannt sind beispielsweise reine Filterelemente aus porösem Material oder Ventile mit einseitig selbstverriegelnder Funktion. Dies ermöglicht das Entweichen des eingeschlossenen Gases. Zusätzlich wird ein Rückströmen der Außenluft und darin enthaltener Schmutzpartikel verhindert.
Bestätigungskopiel Eine technisch ausgereifte Lösung beschreibt die Gebrauchsmusteranmeldung DE 20 2011 102 288 U1. Die darin beschriebene Gasaustauschsperre beschreibt ein Rückschlagventil mit einem integrierten Filterelement, das als Modul ausgebildet und somit einfach zu montieren ist. Ein Nachteil bestehender Lösungen liegt insbesondere in dem konstruktiven Aufwand.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zylinderentgasungseinheit aufzuzeigen mit der eine Entlüftung eines Zylinderrestlaufraums eines Arbeitszylinders konstruktiv einfach, kostengünstig, besonders betriebssicher und für unterschiedliche Parameter adaptiv bereitstellbar ist. Ferner ist es die Aufgabe, einen Arbeitszylinder mit einer solchen Zylinderentgasungseinheit aufzuzeigen
Die Aufgabe wird in Bezug auf die Zylinderentgasungseinheit durch die in dem Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale und in Bezug auf den Arbeitszylinder durch die in dem Schutzanspruch 9 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den zugeordneten abhängigen Ansprüchen.
Die Zylinderentgasungseinheit weist als Grundkomponenten erfindungsgemäß einen Grundkörper, einen inneren Ausleitabschnitt, eine Ringkammer und einen Ausleitabschnitt auf.
Die Zylinderentgasungseinheit ist als kompaktes modulares Bauteil ausgelegt. Typischerweise wird die Zylinderentgasungseinheit zur Entlüftung von Kolbenräumen bei Hub- oder Zugzylindern verwendet.
Der Zylinderentgasungseinheit liegt erfindungsgemäß zu Grunde, dass in einem Arbeitszylinder ein Zylinderrestluftraum besteht, der nicht von einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt ist und dessen Volumen sich infolge der Hubbewegung des Kolbens des Arbeitszylinders verändert. Hierbei ist an dem Arbeitszylinder eine Wandungslochung ausgebildet, die eine über die Zylinderentgasungseinheit geleitete Verbindung zwischen einem Zylinderrestluftraums und der Außenatmosphäre bereitstellt. Der Grundkörper dient zur lagefesten Anordnung an einem hydraulischen Arbeitszylinder, nachfolgend auch verkürzt als Arbeitszylinder bezeichnet. Der Grundkörper ist bei bestimmungsgemäßer Verwendung zumindest abschnittsweise in der Wandungslochung des Arbeitszylinders angeordnet.
Der Grundkörper weist eine Konkavkontur auf, die vorzugsweise in der Bauform eines umlaufenden Ringspalts oder einer umlaufenden Ringnut die Ringkammer ausbildet. Die Konkavkontur ist vorzugsweise als Durchmesserverjüngung des Grundkörpers ausgelegt und bildet mit dem Innenmantel der Wandungslochung einen umlaufenden Hohlraum, der die Ringkammer bereitstellt.
Das Volumen der Ringkammer steuert das speicherbare Luftvolumen und den abgehenden Volumenstrom. Zudem übernimmt die Ringkammer die Funktion eines Druckraums.
Der innere Ausleitabschnitt weist erfindungsgemäß einen inneren Ausleitkanal und einen inneren elastomeren Ringkörper auf.
Der innere Ausleitkanal ist in dem Grundkörper angeordnet und kann insbesondere als Bohrung bereitgestellt werden. Der innere Ausleitkanal verbindet den Zylinderrestluftraum mit der Ringkammer. Hierfür weist der innere Ausleitkanal an dem einen Ende einen inneren Einlass, angeordnet an dem Zylinderrestluftraum, auf. An dem anderen Ende des inneren Ausleitkanals befindet sich ein Zwischenauslass an der Ringkammer.
Der innere elastomere Ringkörper überdeckt den Zwischenauslass und weist eine Vorspannung auf. Der innere elastomere Ringkörper ist ausgebildet, in einer Ausleitrichtung eine erste Druckbarriere und einer Einlassrichtung eine zweite Dichtebene auszubilden. Der äußere Ausleitabschnitt ist ähnlich dem inneren Ausleitabschnitt aufgebaut. Er ist ebenfalls in dem Grundkörper angeordnet und weist einen äußeren Ausleitkanal und einen äußeren elastomeren Ringkörper auf.
Der äußere Ausleitkanal verbindet die Ringkammer mit der Außenatmosphäre. Hierfür weist der vorzugsweise geneigte äußere Ausleitkanal ein einem ersten Ende einen Zwischeneinlass an dem Zylinderrestluftraum sowie an seinem gegenüberliegenden Ende einen äußeren Auslass an die Außenatmosphäre auf. Den äußeren Auslass überdeckt der äußere elastomere Ringkörper. Wie der innere elastomere Ringkörper weist auch der äußere elastomere Ringkörper eine Vorspannung auf und ist ausgebildet, in der Ausleitrichtung eine zweite Druckbarriere und der Einlassrichtung eine erste Dichtebene auszubilden. Bei Überwindung der zweiten Druckbarriere erfolgt ein Austritt des Ausleitmediums in den Niederdruckbereich der Atmosphäre.
Als Ausleitrichtung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung die Richtung von innen nach außen, also von dem Zylinderrestluftraum in Richtung Außenatmosphäre verstanden. Die Ausleitrichtung beschreibt den möglichen Weg eines Ausleitmediums aus dem Zylinderrestluftraum heraus in die Außenatmosphäre.
Als Einlassrichtung wird die der Auslassrichtung entgegengesetzte Richtung verstanden.
Die Reihenfolge der Bezeichnung der Druckbarrieren folgt der Ausleitrichtung und die Reihenfolge der Bezeichnung der Dichtebenen folgt der Einlassrichtung.
Bei dem Ausleitmedium handelt es sich insbesondere um gasförmige Medien wie Luft oder Gase, die aus dem hydraulischen Druckmittel infolge der Druckdifferenzen ausgegast werden, oder teilweise auch um hydraulisches Druckmittel, dass durch Abstreifung an dem Innenmantel des Arbeitszylinders infolge der Kolbenbewegung oder als Leckstrom in kleineren Mengen in den Zylinderrestluftraum gelangen kann oder auch um Kondensate. Das Ausleitmedium wird nachfolgend teilweise auch als Gas oder Luft bezeichnet.
Die Dichtebenen ermöglichen es in Abhängigkeit des Betriebszustands, einen Hochdruckbereich im Zylinderrestluftraum und dem inneren Ausleitkanal, einen Mitteldruckbereich nach dem inneren elastomeren Ringkörper in der Ringkammer und dem äußeren Ausleitkanal bis zu dem äußeren Ringkörper sowie danach einen Niederdruckbereich in Außenatmosphäre zu unterteilen.
Die Materialhärte, die Vorspannung nach dem Aufziehen auf den Grundkörper und die Wandstärke des jeweiligen elastomeren Ringkörpers sowie der öffnungsquer- schnitt des Zwischenauslasses beziehungsweise des äußeren Auslasses definieren den benötigten Druck zum Ausströmen des Ausleitmediums.
Ist der definierte Druck im inneren Ausleitkanal erreicht, weitet sich der innere elastomere Ringkörper und lässt das Ausleitmedium in die Ringkammer entweichen. Aufgrund der durch die Vorspannung gegebenen Schließkraft, bleibt nach dem Abströmen auch ein definierter Druck im Zylinderrestluftraum zurück.
Entsprechendes gilt für den äußeren Auslass. Ist der Mindestdruck erreicht, weitet sich der äußere elastomere Ringkörper und der äußere Auslass wird freigegeben. Das Gas kann aus dem Zwischenraum über den äußeren Ausleitkanal und den äußeren Auslass in den Atmosphärenbereich entweichen. Die Vorspannung des äußeren elastomeren Ringkörpers definiert, ab welchem Restdruck dieser den äußeren Auslass verschließt. Es kann so ein definierter Druck in der Ringkammer, hier auch bezeichnet als Mitteldruckbereich, aufrechterhalten werden.
Das Luftverteilungsmodul ist ferner erfindungsgemäß ausgebildet, einen vollen Ausleitbetriebszustand, einen partiellen Ausleitbetriebszustand und einen Verschlussbetriebszustand aufzuweisen. In dem vollen Ausleitbetriebszustand liegt ein Überdruck in dem Zylinderrestluftraum gegenüber der Außenatmosphäre vor. Dieser überwindet die erste und die zweite Druckbarriere und führt zu einem Medienaustritt des Ausleitmediums aus dem Zylinderrestluftraum über den inneren Ausleitabschnitt, die Ringkammer und den äußeren Ausleitabschnitt in die Außenatmosphäre. Hierbei liegen die beschriebenen gestuften Druckverhältnisse aus Hochdruck im Zylinderrestlaufraum, Mitteldruck in der Ringkammer und Niederdruck in der Außenatmosphäre vor.
Bei dem partiellen Ausleitbetriebszustand liegt ein Überdruck in dem Zylinderrestluftraum gegenüber der Ringkammer vor. Dieser überwindet die erste Druckbarriere und es erfolgt ein Medienaustritt aus dem Zylinderrestluftraum über den inneren Ausleitabschnitt in die Ringkammer. In dem partiellen Ausleitbetriebszustand ist die Druckdifferenz jedoch nicht so groß, dass auch die zweite Druckbarriere überwunden wird. Die erste Dichtebene bleibt verschlossen.
Bei dem Verschlussbetriebszustand wird weder die erste noch die zweite Druckbarriere überwunden. Der innere Ausleitabschnitt dichtet den Zylinderrestluftraum gegenüber der Ringkammer und der äußere Ausleitabschnitt die Ringkammer gegenüber der Außenatmosphäre ab.
Mit der erfindungsgemäßen Zylinderentgasungseinheit wurde überraschend eine konstruktive einfache Lösung gefunden, die mehrere besondere Vorteile bereitstellt.
Mit besonders einfachen und robusten Mitteln wird in Funktionsintegration sowohl eine Ventilwirkung, als auch eine Druckregelung erreicht.
Vorteilhaft wird ein zweistufiger Ausleitweg, erstens vom Zylinderrestluftraum in die Ringkammer und dann zweitens von dort in die Atmosphäre, mit zwei barrierebildenden elastomeren Ringkörpern bereitgestellt. Damit wird eine Schleusenfunktion erreicht. So ist der Zylinderrestluftraum nicht direkt mit der Umgebung des Zylinders verbunden. Das wiederrum führt zu einem erhöhten Schutz des Zylinderrestluftraums gegenüber den Schadeinflüssen der atmosphärischen Umgebung. Schmutz- partikel, schädigende Gase oder Aerosole werden zweistufig abgehalten und können nicht in den Zylinder eindringen und diesen beschädigen.
Vorteilhaft wird durch den äußeren Ausleitabschnitt bereits die Ringkammer von Verschmutzungen abgeschirmt, so dass insbesondere der innere elastomere Ring besonders geschützt ist und seine Funktionsfähigkeit auch bei problematischen Bedingungen der Außenatmosphäre nicht beeinträchtigt wird.
Ebenso vorteilhaft ist auch der durch die Erfindung ermöglichte definierte Restdruck in der Ringkammer. Besonders vorteilhaft können durch den Restdruck in Funktionsintegration mehrere vorteilhafte Wirkungen erzielt werden.
Der Restdruck ist zum einen eine Stufe einer vorteilhaften Druckkaskade, wobei dieser ein Druckzwischenniveau zwischen einem möglichen maximalen Druck im Zylinderrestluftraum und einem lediglich atmosphärischen Druck in der Außenatmosphäre bereitstellt. Die Gesamtdruckdifferenz wird so vorteilhaft auf zwei Stufen aufgeteilt.
Weiterhin besteht zum anderen der Vorteil, dass auch bei einem Unterdrück des Zylinderrestluftraums gegenüber der Außenatmosphäre ein Überdruck zwischen der Ringkammer und der Außenatmosphäre ein Eindringen von Außenluft in die Ringkammer verhindert.
Indem der innere Kolbenring - in Einlassrichtung betrachtet - mit dem Restdruck beaufschlagt wird, unterstützt der Restdruck die Dichtwirkung des inneren Kolbenrings in dessen Verschlussbetriebszustand.
Dies erlaubt es, ohne die Gefahr des Eintrags von Außenluft und Verschmutzungen bei einer Hubbewegung des Kolbens mit Volumenvergrößerung des Zylinderrestluftraums dort einen Unterdrück vorzusehen. Die Arbeitsbewegung des Kolbens wird dadurch unterstützt und energieeffizienter. Vorteilhaft wird zudem durch den Übergang der abströmenden Luft bei schnellen Kolbenbewegungen in mindestens zwei Druckstufen eine Verminderung der Lärmbelastung erzielt. Der Ausleitstrom wird durch die Ringkammer gepuffert. So werden laute Zischgeräuschen wie bei üblichen Zylindern, die direkt vom Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich ausleiten, vermieden.
Vorteilhaft ist auch die konstruktive Einfachheit. Der Grundkörper kann in einfacher Weise als Dreh-Frästeil bereitgestellt werden. Die elastomeren Ringkörper können als einfache Schlauchabschnitte oder Gummiringe ausgebildet werden. Damit geht der Vorteil der besonderen Robustheit einher. Zudem können die Ringkörper bei Bedarf einfach ausgewechselt und so erneuert werden. Vorteilhaft kann der Grundkörper so in einer Wandungslochung angeordnet werden, dass er axial mit dem äußeren Ausleitabschnitt nach außen übersteht so dass der potenziell durch Umwelteinflüsse stärker belastete äußere elastomere Ringkörper ohne Demontage der Zylinderentgasungseinheit von der Wandungslochung und vorzugsweise sogar werkzeuglos gewechselt werden kann.
Ferner ist es möglich, durch Wahl der Vorspannung der elastomeren Ringkörper und die gewünschten Drücke im Zylinderrestluftraum und in der Ringkammer anwendungsspezifisch bei einem gleichen Grundkörper mit gleicher Dimensionierung der Ausleitkanäle und Auslässe festzulegen. Darüber hinaus ist auch durch eine Veränderung der Querschnitte der Auslässe eine weitere Anpassung möglich.
In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit nach dem vorhergehenden Anspruch weist der Grundkörper eine zylindrische Grundform auf und wird in einer als hohlzylindrische Bohrung ausgebildeten Wandungslochung des Zylinderrestluftraums aufgenommen.
Vorteilhaft kann der Grundkörper mit einem Außengewinde ausgebildet sein, das in ein korrespondierendes Innengewinde der Wandungslochung des Arbeitszylinders eingreift. Es sind aber auch andere Verbindungen, beispielsweise als Presspassung, möglich. Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind der innere elastomere Ringkörper und der äußere elastomere Ringkörper baugleich ausgebildet.
Diese Weiterbildung ermöglicht eine weitere konstruktive Vereinfachung und Optimierung. Soweit mittels des inneren elastomeren Ringkörpers an Zwischenauslass als erste Druckbarriere und mittels des äußeren elastomeren Ringkörpers an dem äußeren Auslass als zweite Druckbarriere trotzdem unterschiedliche Differenzdrücke bereitgestellt werden sollen ist dies trotzdem möglich, indem beispielsweise unterschiedliche Querschnitte der jeweiligen Auslässe der Ausleitkanäle oder unterschiedliche Durchmesser der Lagersitze der elastomeren Ringkörper gewählt werden.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit wird die Ringkammer durch die Konkavkontur des Grundkörpers und einen Innenmantel der Wandungslochung gebildet.
Die Konkavkontur das Grundkörpers kann kostengünstig und in einfacher Weise, vorzugsweise durch ein Abdrehen, erzeugt werden. Möglich ist aber auch das Ausfräsen einer nicht radialsymmetrischen konkaven Kontur. Die geometrische Ausbildung der Konkavkontur des Grundkörpers definiert im Zusammenwirken mit dem in der Regel zylindrischen Innenmantel die Form und das Volumen der Ringkammer. Auf diese Weise können die Druckverhältnisse und das Strömungsverhalten zielgerichtet beeinflusst werden.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit ist die Ringkammer in dem Verschlussbetriebszustand für einen Überdruck gegenüber der Außenatmosphäre ausgebildet.
Durch den Überdruck entsteht in der Ringkammer eine Schleusenfunktion. Das Eindringen von Schmutz oder anderweitig verunreinigter Luft wird durch den dauerhaft anstehenden Überdruck verhindert. Der Überdruck der Ringkammer bleibt während einer Hubbewegung des Kolbens sowie in jeder möglichen Kolbenposition sowie bei jedem möglichen Druckzustand des Zylinderrestluftraums bestehen. Der Überdruck in der Ringkammer verhindert das Eindringen von Außenluft und Verschmutzungen in die Ringkammer sowie unterstützt die Dichtwirkung des inneren elastomeren Ringkörpers in seiner Funktion als zweite Dichtebene.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit weist diese einen inneren O-Ring auf, der für eine dichtende Anlage an der Wandungslochung ausgebildet ist und eine Dichtebene zwischen dem Zylinderrestluftraum und der Ringkammer ausbildet.
Mit dieser Weiterbildung wird ein Weg zur weiteren konstruktiven Vereinfachung und zur Erhöhung der Wirksamkeit der Drucksteuerungsfunktion und Ventilfunktion aufgezeigt.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit weist diese einen äußeren O-Ring auf, der für eine dichtende Anlage an der Wandungslochung ausgebildet ist und eine Dichtebene zwischen der Ringkammer und der Außenatmosphäre ausbildet.
Auch hier wird - in entsprechender Weise wie bei dem inneren O-Ring - eine weitere konstruktiven Vereinfachung und eine Erhöhung der Wirksamkeit der Drucksteuerungsfunktion und Ventilfunktion bereitgestellt.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Zylinderentgasungseinheit nach den vorhergehenden Ansprüchen weist diese einen weiteren inneren Ausleitabschnitt und eine weitere Ringkammer auf, die funktional in Reihe zu dem inneren Ausleitabschnitt und der Ringkammer angeordnet sind.
Die Weiterbildung beruht auf einem weiteren besonderen Vorteil, dass die Mehrstu- figkeit mit einer dritten oder weiteren Stufe weiter ausgebaut werden kann. Je nach Anwendungsfall mit verschiedenen Bewegungsgeschwindigkeiten des Kolbens und angewandten Druckbereichen, können weitere Druckstufen in der Zylinderentgasungseinheit in Reihe geschaltet werden. Dadurch können Dämpfung, Geräuschbildung und das Verhalten der abströmenden Gase gesteuert und weiter verbessert werden. Zudem wird vorteilhaft die aufzubringende Druckdifferenz zwischen den jeweiligen Druckstufen bei gleicher Gesamtdruckdifferenz zwischen dem Zylinderrestluftraum und der Außenatmosphäre gesenkt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder. Dieser weist einen Zylinderrestluftraum auf, dem eine Wandungslochung zugeordnet ist die eine Durchsetzung bereitstellt.
Zudem weist dieser erfindungsgemäße Arbeitszylinder eine erfindungsgemäße Zylinderentgasungseinheit auf, dte an der Wandungslochung angeordnet ist. Die Zylinderentgasungseinheit ist nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet.
Vorteilhaft ist der erfindungsgemäße Arbeitszylinder als ein einfachwirkender hydraulischer Arbeitszylinder ausgebildet, der lediglich in eine Arbeitsrichtung über ein Fluid betätigt wird. Der durch den Kolben mit seiner Kolbendichtung davon abgegrenzte leere Bewegungsraum bildet den Zylinderrestluftraum. Bei dem leeren Bewegungsraum handelt es sich beispielsweise im Falle eines Zugzylinders um den Kolbenraum und im Falle eines Druckzylinders um den Kolbenstangenraum. Im Übrigen ist der Arbeitszylinder in an sich bekannter Weise ausgebildet.
Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von
Fig. 1 schematische Schnittdarstellung des Arbeitszylinders
Fig. 2 schematische Schnittdarstellung der Zylinderentgasungseinheit näher erläutert.
Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren auf jeweils gleiche Merkmale oder Bauteile. Die Bezugszeichen werden in der Beschreibung auch dann verwandt, sofern sie in der betreffenden Figur nicht dargestellt sind.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels des Arbeitszylinders 8 mit der montierten Zylinderentgasungseinheit 7.
Bei dem Arbeitszylinder 8 handelt es sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen hydraulischen Zugzylinder. Dieser weist einen seitlichen Druckmittelanschluss in der Zylinderwandung auf, durch den der Kolbenstangenraum mit dem Druckmittel beaufschlagbar ist. Hierdurch wird die dem Führungsverschlussteil zugewandte Ringfläche des Kolbens mit einem Druck beaufschlagt und der Kolben mit angekoppelter Kolbenstange führt eine einwärtsgerichtete Hubbewegung aus. Der Zylinderrestluftraum ist nicht mit dem Druckmittel beaufschlagt sondern verbleibt leer. Infolge der Hubbewegung ändert sich das Volumen des Zylinderrestluftraums 5.
Die Zylinderentgasungseinheit 7 ist mit einer Verbindung zu dem Zylinderrestluftraum 5 in dem Ausführungsbeispiel in einem aufgeweiteten Abschnitt der als Bohrung ausgebildeten Wandungslochung 5.1 platziert, die dem Zylinderrestluftraum 5 zugeordnet ist und mit diesem einen einheitlichen Druckraum bildet. Aufgrund dieser Anordnung kann die Zylinderentgasungseinheit 7 der Zylinderrestluft- raum 5 bei einer einfahrenden Kolbenbewegung entlüften. Die weiteren Details der
Zylinderentgasungseinheit 7 zeigt nachfolgend Fig. 2
Die Figur 2 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung die Zylinderentgasungseinheit 7.
Diese besteht aus dem Grundkörper 1 , einem inneren Ausleitabschnitt 2 und einem äußeren Ausleitabschnitt 4. Ferner wird durch die Konkavkontur 1.1 des Grundkörpers 1 die Ringkammer 3 ausgebildet.
Der innere Ausleitabschnitt 2 ist bei bestimmungsgemäßer Montage in der als Bohrung ausgebildeten Wandungslochung 5.1 des Arbeitszylinders angeordnet und mit seinem inneren Ausleitkanal 2.1 druckverbunden mit dem Zylinderrestluftraum 5. Der innere Ausleitkanal 2.1 beginnt mit dem inneren Einlass 2.3 an dem Zylinderrestluftraum 5 an der Bohrung und führt zu dem Zwischenauslass 2.4, mit dem er in die Ringkammer 3 führt. Der Zwischenauslass 2.4 ist durch den inneren elastome- ren Ringkörper 2.2 überdeckt, der im Ausführungsbeispiel als ein aufgespannter Gummiring oder Plastring mit flachem Querschnitt ausgebildet ist. Die Abdichtung und Drucktrennung zwischen dem Zylinderrestluftraum 5 und der Ringkammer 3 erfolgt im Ausführungsbeispiel durch den inneren O-Ring 9.
Der äußere Ausleitabschnitt 4 ist analog ausgebildet und besteht aus dem äußeren Ausleitkanal 4.1 und dem äußeren elastomeren Ringkörper 4.2. Ausgebildet als eine Bohrung durchdringt der äußere Ausleitkanal 4.1 den Grundkörper 1 . Der innere Ausleitkanal 4.1 weist mit dem Zwischeneinlass 4.3 eine Druckverbindung zu der Ringkammer 3 auf und endet in Ausleitrichtung mit äußeren Auslass 4.4 an dem äußeren elastomeren Ringkörper 4.2 und führt somit zur Außenatmosphäre 6, die nicht Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist.
Für eine aktive Hubbewegung des Zugzylinders des Ausführungsbeispiels wird das hydraulische Druckmittel in den Kolbenstangenraum geleitet, wo es den Kolben in Richtung Kolbenboden bewegt. Das Volumen im Kolbenraum verringert sich und der Druck eines dort angesammelten Ausleitmediums erhöht sich. Der Kolbenraum ist hier der Zylinderrestluftraum 5.
Im Falle eines Überdrucks im Zylinderrestluftraum 5, der so groß ist, dass der die Vorspannung des elastomeren Ringkörpers 2.2 überwindet, strömen die auszuleitenden Gase über den inneren Einlass 2.3 in den inneren Ausleitkanal 2.1 ein und durchströmen diesen bis zum Zwischenauslass 2.4 und gelangen von dort vorbei an dem inneren elastomeren Ringkörper in die Ringkammer 3. Bei der Ringkammer 3 handelt es sich in dem Ausführungsbeispiel um einen umlaufenden Hohlraum, der durch die Konkavkontur 1.1 des Grundkörpers 1 und durch die Wandung der Bohrung, hier schematisch dargestellt durch die vertikalen Strichlinien, gebildet wird.
Der Zwischenauslass 2.3 wird durch den inneren elastomeren Ringkörper 7 verschlossen und erst ab einem bestimmten Druck öffnet sich der innere elastomere Ringkörper 7. Er geht vom Hochdruckbereich im Arbeitszylinder in dessen Zylinderrestluftraum 5 in den Mitteldruckbereich einer Ringkammer 3 über. Die Ringkammer 3 wird aufgrund der Druckdifferenz mit dem Ausleitmedium gefüllt.
Danach strömen die Gase in den äußeren Ausleitabschnitt 4. Über den Zwischeneinlass 4.3 strömen die Gase in den äußeren Ausleitkanal 4.1. Der äußere Auslass 4.4 ist durch den äußeren elastomeren Ringkörper 4.2 verschlossen. Dieser öffnet ebenfalls bei einem bestimmten Druck des Gases und lässt es in die Außenatmosphäre, den Niederdruckbereich, abströmen.
Bei einer passiven Hubbewegung des Kolbens in Ausfahrrichtung vergrößert sich wieder das Volumen im Kolbenraum und der Druck sinkt. Beide elastomeren Ringkörper 2.2, 4.2 liegen an den jeweils zugeordneten Auslässen 2.4, 4.4 an, verschließen diese und bilden so eine erste und eine zweite Dichtebene aus. Selbst wenn nun der Druck im Zylinderrestluftraum 5 geringer als in der Außenatmosphäre 6 ist, verbleibt aufgrund des Verschlusses des Zwischenauslasses 2.4 durch den inneren elastomeren Ringkörper 2.2 - als zweite Dichtebene - sowie aufgrund der Vorspannung des äußeren elastomeren Ringkörpers 4.2 an dem äußeren Auslass als - zweite Druckbarriere - ein relativer Überdruck in dem Ringraum 3 gegenüber der Außenatmosphäre 6. Dieser verhindert zuverlässig ein Eindringen der Außenluft. Es liegt der Verschlussbetriebszustand vor.
Die Einkreisungen der Bezugszeichen 5, 3 und 6 verdeutlichen die unterschiedlichen Druckzonen. Ferner zeigen die horizontalen Strichlinien schematisch die Abgrenzung der unterschiedlichen Druckzonen.
Verwendete Bezugszeichen
1 Grundkörper
1.1 Konkavkontur
2 innerer Ausleitabschnitt
2.1 innerer Ausleitkanal
2.2 innerer elastomerer Ringkörper
2.3 innerer Einlass
2.4 Zwischenauslass
3 Ringkammer
4 äußerer Ausleitabschnitt
4.1 äußerer Ausleitkanal
4.2 äußerer elastomerer Ringkörper
4.3 Zwischeneinlass
4.4 äußerer Auslass
5 Zylinderrestluftraum
5.1 Wandungslochung
6 Außenatmosphäre
7 Zylinderentgasungseinheit
8 Arbeitszylinder
9 innerer O-Ring

Claims

Patentansprüche
1. Zylinderentgasungseinheit (7), aufweisend einen Grundkörper (1), einen inneren Ausleitabschnitt (2), eine Ringkammer (3) und einen äußeren Ausleitabschnitt (4), wobei der Grundkörper (1) zur lagefesten Anordnung an einem Arbeitszylinder (8) an einer Wandungslochung (5.1) eines Zylinderrestluftraums (5) ausgebildet ist und eine Konkavkontur (1.1) aufweist, die die Ringkammer (3) ausbildet, wobei der innere Ausleitabschnitt (2) einen inneren Ausleitkanal (2.1) und einen inneren elastomeren Ringkörper (2.2) aufweist, wobei der innere Ausleitkanal (2.1) in dem Grundkörper (1) angeordnet ist, den Zylinderrestluftraum (5) mit der Ringkammer (3) verbindet sowie einen inneren Einlass (2.3) an dem Zylinderrestluftraum (5) und einen Zwischenauslass (2.4) an der Ringkammer (3) aufweist, wobei der innere elastomere Ringkörper (2.2) den Zwischenauslass (2.4) überdeckt und eine Vorspannung aufweist und ausgebildet ist, in einer Ausleitrichtung eine erste Druckbarriere und in einer Einlassrichtung eine zweite Dichtebene auszubilden, wobei der äußere Ausleitabschnitt (4) einen äußeren Ausleitkanal (4.1) und einen äußeren elastomeren Ringkörper (4.2) aufweist, wobei der äußere Ausleitkanal (4.1) in dem Grundkörper (1) angeordnet ist, die Ringkammer (3) mit einer Außenatmosphäre (6) verbindet, sowie einen Zwischeneinlass (4.3) an dem Zylinderrestluftraum (5) und einen äußeren Auslass (4.4) an der Ringkammer (3) aufweist, wobei der äußere elastomerer Ringkörper (8) den äußeren Auslass (4.4) überdeckt und eine Vorspannung aufweist und ausgebildet ist, in einer Ausleitrichtung eine zweite Druckbarriere und einer Einlassrichtung eine zweite Dichtebene auszubilden, wobei die Zylinderentgasungseinheit (7) ausgebildet ist, einen vollen Ausleitbetriebszustand, einen partiellen Ausleitbetriebszustand und einen Verschlussbetriebszustand aufzuweisen und wobei in dem vollen Ausleitbetriebszustand ein Überdruck in dem Zylinderrestluftraum (5) gegenüber der Außenatmosphäre (6) vorliegt, der die ersten und die zweite Druckbarriere überwindet und einen Medienaustritt aus dem Zylinderrestluftraum (5) über den inneren Ausleitabschnitt (2), die Ringkammer (3) und den äußeren Ausleitabschnitt (4) in die Außenatmosphäre (6) bereitstellt, wobei in dem partiellen Ausleitbetriebszustand ein Überdruck in dem Zylinderrestluftraum (5) gegenüber der Ringkammer vorliegt (3), der die erste Druckbarriere überwindet und einen Medienaustritt aus dem Zylinderrestluftraum (5) über den inneren Ausleitabschnitt (2) in die Ringkammer (3) bereitstellt, und wobei in dem Verschlussbetriebszustand weder die erste noch die zweite Druckbarriere überwunden werden und der innere Ausleitabschnitt (2) den Zylinderrestluftraum (5) gegenüber der Ringkammer (3) und der äußere Ausleitabschnitt (4) die Ringkammer (3) gegenüber der Außenatmosphäre (6) abdichtet Zylinderentgasungseinheit (7) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) eine zylindrische Grundform aufweist und ausgebildet ist, in einer als hohlzylindrischen Bohrung ausgebildete Wandungslochung zu dem Zylinderrestluftraum (5) aufgenommen zu werden. Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 19 dass der innere und der äußere elastomere Ringkörper (2.2, 4.2) baugleich ausgebildet sind. Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkammer (3) durch die Konkavkontur (1.1) des Grundkörpers (1) und einen Innenmantel der Wandungslochung gebildet ist. Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkammer (3) in dem Verschlussbetriebszustand für einen Überdruck gegenüber der Außenatmosphäre (6) ausgebildet ist. Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen inneren O-Ring (9) aufweist, der für eine dichtende Anlage an der Wandungslochung ausgebildet ist und eine Dichtebene zwischen dem Zylinderrestluftraum (5) und der Ringkammer (3) ausbildet Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen äußeren O-Ring aufweist, der für eine dichtende Anlage an der Wandungslochung (5.1) ausgebildet ist und eine Dichtebene zwischen der Ringkammer (3) und der Außenatmosphäre (6) ausbildet. Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen weitere inneren Ausleitabschnitt und eine weitere Ringkammer aufweist, die funktional in Reihe zu dem inneren Ausleitabschnitt (2) und der Ringkammer (3) angeordnet sind. 20
9. Arbeitszylinder (8), aufweisend den Zylinderrestluftraum (6) und eine Wandungslochung (5.1), sowie aufweisend eine Zylinderentgasungseinheit (7), die an der Wandungslochung (5.1) angeordnet ist, wobei die Zylinderentgasungseinheit (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE124827C (de)
DE1158784B (de) 1960-03-22 1963-12-05 Nuquip Ltd UEberdruckventil
JPS5043761Y1 (de) * 1972-09-06 1975-12-15
DE2419118A1 (de) * 1974-04-20 1975-11-13 Hubert Fussangel Stufenlos verstellbarer stossdaempfer, insbesondere fuer industrielle anwendungszwecke
YU111876A (en) 1975-08-22 1982-06-30 Gelenkwellenbau Gmbh Ventilating valve for removing air from the inside of elements of a universal joint shaft, which are telescopically shiftable one into another
FR2674376B1 (fr) * 1991-01-25 1994-11-04 Joel Huitric Soupape pour batteries etanches.
GB9111327D0 (en) * 1991-05-24 1991-07-17 Pall Corp Automatic bleed valves
DE19820578C5 (de) * 1998-05-08 2008-08-14 Zf Sachs Ag Geber-oder Nehmerzylinder einer hydraulischen Betätigungseinrichtung
DE10155793B4 (de) 2000-11-17 2013-09-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulisches System
DE202005003835U1 (de) * 2005-03-10 2005-05-04 Abertax Research And Development Ltd. Entgasungsventil für Batteriezellen
DE102008041115A1 (de) 2008-08-08 2010-02-11 Zf Friedrichshafen Ag Hydraulisches Betätigungssystem für eine Kraftfahrzeugkupplung mit einer Entlüftungseinrichtung
DE202011102288U1 (de) 2011-06-24 2011-11-30 Bümach Engineering International B.V. Gasaustauschsperre für druckmittelbetriebene Verbraucher
DE102015218058B4 (de) 2015-09-21 2017-09-14 Festo Ag & Co. Kg Pneumatisches Antriebssystem mit Entlüftungseinrichtung
CN211314725U (zh) * 2019-08-29 2020-08-21 苏州金维克液压动力设备有限公司 一种用于液压缸的排气装置

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