【発明の詳細な説明】
空気圧機械における圧縮空気の消費を抑えるための装置
本発明は、往復可動空気圧機械、特に強い一次作業運動と比較的弱い復帰運動
または一以上の段階的に弱くなる二次運動とを備える型式の空気圧機械であって
、それ故に一運動方向における圧縮空気力がその反対方向における圧縮空気力よ
りも強いことが必要な空気圧機械において、圧縮空気を有効利用するための装置
に関する。
本発明は、一般にピストン−シリンダ装置と呼ばれる軸方向動作空気圧機械に
とっても、往復可動型回転機械にとっても、有用である。
「単動」シリンダと呼ばれる、多くの型の空気圧ピストン−シリンダ機械にお
いては、圧縮空気動力はモータの作業行程と呼ばれる一運動方向にのみ使用され
、他方で、復帰行程は、前の作業側で圧縮空気からシリンダを待避させながら、
戻しばねの作動下で行われる。これは、次のような種々の異なる不都合と問題と
を伴う。すなわち、
ピストンの復帰は戻しばねによって行うのであるが、それを可能にするには、
作業室の圧力を無負荷状態にしなれけばならず、これは今まで、活性作業室が周
囲に対して開かれているということを前提にして行われてきたものであり、それ
によって作業室に残っている圧縮空気が失われてしまうということ、
ピストンの作業行程中に圧縮される戻しばねの動力を越える程度の動力が必要
であり、そのような動力をピストンの作業に必要な圧縮空気の動力に加算しなけ
ればならないこと、
方向変更の瞬間まで加圧される圧縮空気が作業室から外に出るとき騒音として
理解される圧縮空気の吹出しがあること、及び、
作業室が周囲に開かれる瞬間にピストンが強いブレーキ動作によって止められ
、これがピストンの作業行程中に駆動される装置に強い運動を生じるかもしれな
いこと、である。
ピストンの作業行程の終わりにおける圧縮空気の排出と、戻しばねの抗力を越
えるに必要な圧縮空気の過剰とに依存する動力の損失は、かえって、さらに多量
の圧縮空気を供給するためにかなりのコスト増を伴うことになる。
本発明の目的は、強い作業行程と弱い復帰行程とを備える空気圧往復可動機械
における上記欠陥および不都合を解消するという課題を解決することであり、こ
の目的は、作業室内の圧力による強い一次運動と、復帰室内の圧力または一以上
の段階的に弱くなる二次運動による弱い復帰運動とを備え、その一次運動が復帰
運動よりも強い圧縮空気力を要求する空気圧機械であって、該機械は、シリンダ
内で動作するとともに、作業室と復帰室とを画定するピストンと、異なる機能的
段階を与える三つ以上の機能的位置を備えて形成される弁を含んで構成され、該
弁は第一位置にあるときには作業室の完全加圧と復帰室の排気とをもたらし、第
二位置にあるときには作業室と復帰室との間に圧縮空気の等化をもたらし、第三
位置にあるときには復帰室内に残った等化圧縮空気による復帰行程と作業室の排
気とをもたらす空気圧機械（装置）によって解決される。
本機械は、上記弁がシリンダの端部に囲まれていて、作業室を加圧するための
入口チャネルと、作業室の加圧と同時に復帰室を排気するための分岐チャネルと
、作業室と復帰室とを連結し、入口と出口とを弁ピストンによって塞ぐと同時に
上記二室の圧力を等しくするための十字チャネルとからなること、および、復帰
室がシリンダ壁内で軸方向に延びるチャネル（穴）を通じてシリンダ端の上記弁
と連通することを特徴とする。
上記と同様な原理は、いくつかの段階において利用可能であり、それによって
、図２ａ−ｇに図式的に示す７段階処理に示すように、二つのピストン室間の圧
力の等化が二以上の連続段階でなされる。図２ａ−ｇにおいては、第一の圧力等
化とそれに続く前者作業室の無負荷とが、第一段階（図２ｂ）では第一作業行程
の終わりに行われ、その後、第二段階（図２ｄ）では第一復帰行程の終わりに行
われ、その後、第三段階（図２ｆ）では第二作業行程の終わりに減じられた力に
よって行われる。それによって、それらの作業行程は、４往復段階、即ち、第一
段階では全圧力で、第二段階（第一復帰段階）では約５０％の力で、第三段階（
第二作業段階）では約２５％の力のみで、第四段階（第二復帰段階）では約１２
．５％の力で、実行される。
次に、本発明を添付図面を参照してさらに詳細に説明する。図１ａ−１ｃは、
復帰行程に先立つ圧力の等化を含む３段階法における、本発明による方法を図式
的に例示する。図２ａ−２ｇは、三つの連続する圧力等化段階（２ｂ、２ｄ、２
ｆ）からなる７段階法を対応的に図示する。図３は、図１および図２中説明のた
めに使用されている印を示す。図４は、シリンダ中のピストン位置を正確に指示
する手段を有する、本発明によるピストン−シリンダ装置を示す。図５は、図１
および図２による方法に使用するのに適するピストン−シリンダ装置を通る軸方
向横断面を示す。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った拡大横断面図である。図
７は、図５のシリンダの左方部分の拡大図である。図８は、図５のＶＩＩＩ−Ｖ
ＩＩＩ線に沿った横断面図である。図９は、本発明による空気圧機械に使用され
、ピストン−シリンダ装置の一端に取り付けられるように配置される弁構造を図
式的に示す。図１０ａ−１０ｄは、図９の弁の四つの異なる機能的位置を示す。
図１１、図１２、図１３は、本発明によるピストン−シリンダ装置のための弁手
段であって、同様にピストン−シリンダ装置の一端に取り付けられる弁手段の別
の実施例を、三つの異なる機能的位置において示す詳細図である。
図１ａ−１ｃは、その中でピストン２が移動可能なシリンダ１を有する空気圧
機械を示す。ピストンは、シリンダから突出するピストン棒３を有する。従来の
ように、シリンダは、空気圧機械の作業室５に入る圧縮空気のための接続部４と
、空気圧機械の復帰室７に続く第二接続部６とを備えて形成される。この二つの
接続部４、６は、図１ａ−１ｃにそれぞれ示す三つの異なる機能位置を取りうる
段階弁８に接続される。従来のように、弁８は圧縮空気源に接続される。弁は直
線型であってもよいが、図面においては、回転弁として示されている。図１ａに
よる位置では作業室は全圧力下にあるが、復帰室７は排気されているということ
が明らかである。
ピストン２がその作業行程の終了位置に近づいたとき、弁８は図１ｂに示す位
置まで１２０°回転させられる。この位置では、圧縮空気の供給は遮断され、作
業室５と復帰室７とは迂回管路９を通じて互いに接続され、それによって、その
二室の空気圧が等しくされる。大まかに近似的に言えば、圧力はその二室５、７
それぞれに５０％ずつ分配されると言える。
この圧力等化の直後、それに続いて弁は図１ｃに示す位置までさらに１２０°
回転させられ、それによって、作業室５は排気される。復帰室７内の圧縮空気の
圧力は残される。該圧力は、ピストン２をその初期位置へ強制的に戻すのに十分
である。それによって、復帰行程が、復帰室７内に存在する減じられた圧力によ
って単独で行われる。
図２ａ−２ｇは、弁８’が７段階弁として形成される別の方法を示す。作業室
５と復帰室７との間に圧力の等化を与える機能は、基本的には図１ａ−１ｃの機
能と同じであるが、図２ｂ（約５０％に）、図２ｄ（約２５％に）および図２ｆ
（約１２．５％に）に示す三つの連続する圧力等化段階からなる。
図２ａにおいて、ピストン２は、作業室５内で第一作業行程において全力で加
圧され；図２ｂにおいて、作業室５と復帰室７の間の第一圧力等化が与えられ；
図２ｃにおいて、復帰室７に残された約５０％の圧力による第一復帰行程が示さ
れ；図２ｄにおいて、約２５％の圧力への第二圧力等化が得られ；図２ｅにおい
て、作業室５に残された２５％の空気圧による第二作業行程または制動行程が得
られ；図２ｆにおいて、元の圧力の約１２．５％への第三圧力等化が得られ；そ
して、図２ｇにおいて、現在強く減圧された空気圧による第二復帰行程が示され
る。
ピストンが折返してその復帰行程を実行する前に、または、ピストンがその作
業行程を始める前に、ピストンを正確に所定距離だけ移動させることが重要であ
る。このため、図４に示すピストン−シリンダ装置は、段階弁８の（図４には示
されない）段階送り手段に直接接続されたピストン位置決め手段を備えて形成さ
れる。この場合、シリンダ１は、それぞれ軸方向貫通穴１１を有する八つの星形
頂部１０を有して星形に形成される。該穴の内、四つの穴は貫通取り付けボルト
のために使用され、残りの穴の内、一つ以上の穴は、空気圧機械の一端に設けら
れる圧縮空気のための単一接続部がある場合、特に図５に示す型のシリンダにお
いて、シリンダを通じて軸方向に圧縮空気を伝送するために使用される。図４に
示すシリンダの右方端１２は、ピストン棒３のための端穴を持つとともに、凹部
１３を有し、それを通じて復帰室７が最上方の空気穴と直接連通するよう形成さ
れている。左方シリンダ端１４は対応凹部１５を有し、それを通じて穴１１と連
通している。
ピストン２の位置を正確に指示するために、縦方向に延びる強化ベルト１６、
例えばラックベルトがピストン２の両端間に接続され、シリンダ両端１２、１４
におけるプーリー１７上に延びる。そのベルトは、シリンダ１の穴１１の一つを
通じて十分に保護されながら延びる。プーリー１７の一つは多数のバー、磁気コ
ードドットまたは類似のマーキングを持つ位置決め手段をその自由端に有する軸
に取り付けられた歯車であってよく、その位置決め手段は図４において左端１４
から外に延びる読み取りピンとして印が付けられた位置読み取り器によって読ま
れる。それによって、該位置読み取り器はピストンの位置を極めて正確に与え、
上述のように、弁に接続されて、シリンダにおける極めて正確な位置でピストン
の方向を変えることができる。
図５に示すピストン−シリンダ装置は、圧縮空気接続部１８をその一端のみに
有し、そして、その接続部は、数段階の弁１９を収容するシリンダの左方端に入
る。該弁は、図９、図１０に示す型であってよい。圧縮空気は、シリンダの軸方
向穴の一つを通じてシリンダの内壁の十字穴２０を介して作業室５に入る。上記
軸方向穴は、そこから空気が逃げるのを避けるように塞がれている。上記軸方向
穴４４の他の一つは、復帰室７と弁１９の間の接続部として形成されていて、シ
リンダの左端においてチャネルまたは穴２１を通じて弁１９に接続されている。
右端では、軸方向穴４４はシリンダ内壁の十字穴２２を通じて復帰室７に接続さ
れている。図示の場合、空気圧機械は、圧縮空気接続部１８上でのみ動作でき、
その接続部は、今までしばしば空気圧機械を使用することが不可能であった狭い
空間内での機械の使用を可能にする。
図５に示すように、ピストンは、シリンダの両端における制動凹部と協働する
制動ピストンをシリンダ内部の両端に備えて形成される。
図５のピストン−シリンダ装置の左端にある回転弁１９を図９と関連してより
詳細に述べる。この弁は、本発明による単動空気圧機械の機能を制御することが
できるよう配置された、戻しばねや他の型の類似手段を使用する必要のない、特
殊機能弁２３である。
弁２３は好ましくはシリンダの一端に取り付けられ、かつ、二つの弁盤、即ち
、固定して取り付けられた下方弁盤２４と、ピン２６により作動されて固定弁盤
２４上を回転可能な上方弁盤２５とを備えて形成される。固定盤２４は、四つの
接続部、即ち、圧縮空気接続部２７と、排気接続部２８と、シリンダの作業室に
続く接続部２９と、シリンダの復帰室に続く接続部３０とを備えて形成される。
同様に、上方弁盤２５は、下方盤２４と同じように配置された四つの接続部３１
、３２、３３、３４を備えて形成される。接続部３１、３２間には第一分岐チャ
ネル３５があり、接続部３３、３４間には第二分岐チャネル３６がある。圧縮空
気接続部２７は、該接続部２７内にのみ空気の流入を許す逆止め弁３７を備えて
形成される。分岐チャネル３５には、３１から３２への方向にのみ空気の流れを
許す逆止め弁３８があり；分岐チャネル３６には、同様に、３３から３４への方
向にのみ空気の流れを許す逆止め弁３９があり；また、下方盤２４の作業室接続
部２９と上方盤２５の接続部３１との間に第一分岐チャネル４０があり、接続部
２８、３２間に第二分岐チャネル４１がある。
その弁は、等化圧力をピストンの復帰行程のための動力として利用することを
可能とする。
図９は閉位置にある弁２３を示す。圧縮空気接続部２７が閉じられ、復帰室接
続部３０が閉じられ、そして、作業室接続部２９がチャネル２９−４０−３８−
４１−２８を通じて排気される。
図１０ａは、上方弁盤２５を４５°回転させる場合のシリンダの作業行程を示
す。圧縮空気は接続部２７−３３−３９−３４−２９を通じて作業室に供給され
、復帰室は３０−３１−３５−３２−２８を通じて排気される。
図１０ｂは、上方盤２５を下方盤２４に対して９０°一時的に回転させた中間
位置を示す。ピストン運動は、空気の圧縮率に依存してシリンダ室内で例えば図
５に示す制動ピストンにより減衰させられる。
図１０ｃは、上方盤２５をさらに４５°（合計で１３５°）回転させた位置を
示す。その位置では、シリンダ室５、７の圧力は２９−３３−３６−３０−３４
を通じて等化される。圧縮空気接続部２８は、非戻し弁３８によって閉じられる
。
図１０ｄにおいて、復帰行程は、作業室５が２９−４０−３１−３５−３２−
４１−２８によって排気される状態で行われる。それによって、一完全作業周期
が終了し、新しい周期が図１０ａ−１０ｄにより始まる。
上記段階的回転弁の代替として、シリンダは、図１１−１３に示すように、シ
リンダの一端に囲まれた軸方向動作弁を備えて形成することができる。この場合
も、シリンダは単一圧縮空気接続部４２のみを備えて形成され、ピストン−シリ
ンダ装置は装置の一端４５に囲まれた弁を備えて形成され、そして、その弁は圧
縮空気を接続したり遮断したりする。
図１１−１３は、作業室５から作動される強い作業行程と、復帰室７から作動
されるより柔らかな復帰行程とを与えるピストン−シリンダ装置の一端を通る部
分軸方向横断面図である。図示装置において、圧縮空気入口４２と圧縮空気出口
４３とは共に同じシリンダ端に形成される。作業室５から復帰室７への空気の流
れは、シリンダの軸方向穴４４の一つを通る。シリンダの端４５は、弁ピストン
４６と、入口４２を介した作業室５への圧縮空気の供給と出口４３を介した復帰
室７の排気とを許すチャネル４７、４８からなる系とを備えて形成される。
シリンダ端４５は、圧縮空気入口４２を作業室５に接続する第一チャネル４７
と、シリンダ穴４４を経由して復帰室７を出口４３に接続する第二チャネル４８
とを備えて形成される。弁ピストン４６はシリンダの端における弁室４９内で滑
動可能であり、該弁ピストンは二つの主位置、即ち、図１１に示す加圧位置と図
１３に示す排気位置とを取ることができる。弁ピストンは、ばね５０によって非
加圧位置方向に付勢される。弁ピストンは、また、図１２に示すように、弁ピス
トンの中間位置において、作業室５を復帰室７と連結する横断チャネル５１を備
えて形成され、それによって、二室５、７間で圧力を等化する。上記中間位置に
おいて、弁ピストン４６は圧力チャネル４７を塞ぐ。この中間位置は弁ピストン
の復帰行程において極めて短い瞬間にのみ取られる。弁ピストン４６は、また、
弁ピストンが加圧状態にある間に復帰室７の排気を許す分岐チャネル５２を備え
て形成される。
図１１には、圧縮空気入口４２が加圧されている状態が示されている。圧縮空
気は弁ピストン４６を（図面に示すように）右方へ追いやり、それによって、圧
縮空気を作業室５へ供給すると同時に、シリンダ穴４４と分岐チャネル５２とを
通じて復帰室７を排気し、図１１に示すように、作業ピストンをその作業行程中
右方へ自由に移動することができる。
作業ピストン２が実際の端位置に近づくと、（例えば図４と関連して述べた位
置読み取り手段から）信号が得られ、その信号は入口４２への圧縮空気の供給を
止める。それによって、ばね４０は弁ピストン４６をその元の位置へと（左方へ
）押し戻す。ビストン４６が左方へ移動する間、図１２に示すように、十字チャ
ネル５１は、一瞬、作業室５と復帰室７とを連結する。それによって、作業室５
内の空気圧は、横断チャネル５１とシリンダ穴４４とを通じて復帰室７の空気圧
と平衡される。この位置においては、入口４２と出口４３とは共に弁ピストン４
６によって塞がれる。
弁ピストン４６が図１１に示す元の（左方）位置に戻ったとき、作業室５内の
空気は、チャネル４７と十字チャネル５１と出口４３とを通じて排気される。復
帰室７になお存在する「平衡」圧力は、シリンダ端４５に隣接するその初期位置
への作業ピストン２の復帰運動を柔らかく始めるのに十分である。それによって
、一完全作業周期が終了する。
参照番号
１ シリンダ ３１ 接続部
２ ピストン ３２ 接続部
３ ピストン棒 ３３ 接続部
４ 第一接続部 ３４ 接続部
５ 作業室 ３５ 分岐チャネル
６ 第二接続部 ３６ 分岐チャネル
７ 復帰室 ３７ 逆止め弁
８ 段階弁 ３８ 逆止め弁
９ 迂回管路 ３９ 逆止め弁
１０ 星形頂部 ４０ 分岐チャネル
１１ 穴 ４１ 分岐チャネル
１２ 右方シリンダ端 ４２ 圧縮空気入口
１３ 凹部 ４３ 圧縮空気出口
１４ 左方シリンダ端 ４４ 軸方向穴
１５ 凹部 ４５ シリンダ端
１６ ベルト ４６ 弁ピストン
１７ プーリー ４７ チャネル系
１８ 圧縮空気接続部 ４８ チャネル系
１９ 段階弁 ４９ 弁室
２０ 十字穴 ５０ ばね
２１ 穴 ５１ 十字チャネル
２２ 十字穴 ５２ 分岐チャネル
２３ 機能弁
２４ 弁盤、固定
２５ 弁盤、回転可能
２６ ピン
２７ 圧縮空気接続部
２８ 排気接続部
２９ 接続部
３０ 接続部DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Devices for reducing the consumption of compressed air in pneumatic machines
The invention relates to a reciprocating movable pneumatic machine, in particular a strong primary work movement and a relatively weak return movement.
Or a pneumatic machine of the type comprising one or more gradually weakening secondary movements;
Therefore, the compressed air force in one direction of movement is
A device for effectively using compressed air in pneumatic machines that require high strength
About.
The present invention relates to an axial working pneumatic machine commonly referred to as a piston-cylinder device.
It is very useful for a reciprocating rotary machine.
Many types of pneumatic piston-cylinder machines, called "single acting" cylinders,
However, compressed air power is used only in one direction of movement, called the working stroke of the motor.
On the other hand, the return stroke is performed while the cylinder is retracted from the compressed air on the previous working side,
It takes place under the action of a return spring. This presents a variety of different inconveniences and problems, such as:
Accompanied by That is,
The return of the piston is performed by a return spring, but to make it possible,
The working chamber pressure must be unloaded, which has been the
It was done on the premise that it was open to the enclosure.
That the compressed air remaining in the working room is lost
Needs more power than return spring compressed during piston stroke
Such power must be added to the power of the compressed air required to operate the piston.
What must be done,
As compressed air pressurized until the moment of direction change exits the work room as noise
That there is a blow of compressed air that is understood; and
At the moment when the working room is opened to the surroundings, the piston is stopped by strong braking action
This may cause strong movement in the device driven during the working stroke of the piston
That is.
Exhaust compressed air at the end of the piston stroke and exceed the drag of the return spring.
Power loss depending on the excess compressed air required for
Supply of compressed air at a considerable cost.
An object of the present invention is a pneumatic reciprocating machine having a strong working stroke and a weak return stroke.
To solve the above-mentioned deficiencies and inconveniences.
The purpose is to have a strong primary movement due to the pressure in the working chamber and a
With a weak return movement by a secondary movement that gradually weakens, and the primary movement returns
A pneumatic machine requiring more compressed air force than movement, the machine comprising a cylinder
A piston that operates within and defines the working and return chambers,
Comprising a valve formed with three or more functional locations to provide a step,
The valve provides full pressurization of the working chamber and exhaust of the return chamber when in the first position,
When in the two positions, it equalizes the compressed air between the working chamber and the return chamber,
Position, the return stroke due to the equalized compressed air remaining in the return
It is solved by a pneumatic machine (device) that brings air.
In this machine, the valve is surrounded by the end of the cylinder and is used to pressurize the working chamber.
An inlet channel and a branch channel to exhaust the return chamber simultaneously with pressurization of the working chamber
, Connecting the working chamber and the return chamber, closing the inlet and outlet with the valve piston
And a cross channel for equalizing the pressures of the two chambers, and returning
The valve at the end of the cylinder through a channel in which the chamber extends axially in the cylinder wall
It is characterized by communicating with
A similar principle as above is available in several stages, whereby
, The pressure between the two piston chambers, as shown in the seven-stage process schematically shown in FIGS.
Force equalization is performed in two or more successive stages. 2a-g, the first pressure and so on
In the first step (FIG. 2b), the first work cycle
At the end of the first return stroke in the second phase (FIG. 2d).
Then, in the third stage (FIG. 2f), the reduced force at the end of the second work stroke
This is done. Thereby, their working steps are in four reciprocating stages, namely the first
In the second stage (first return stage) at about 50% force, the third stage (at full pressure)
In the second stage, only about 25% of the force is used, and in the fourth stage (second return stage), about 12% is applied.
. Performed with 5% power.
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. 1a-1c are:
Schematic diagram of the method according to the invention in a three-stage method involving pressure equalization prior to the return stroke
Will be exemplified. 2a-2g show three successive pressure equalization stages (2b, 2d, 2
The seven-step method consisting of f) is correspondingly illustrated. FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 1 and FIG.
Indicates the markings used for Figure 4 shows the exact position of the piston in the cylinder
Fig. 2 shows a piston-cylinder device according to the invention, having means for doing so. FIG.
And an axis through a piston-cylinder device suitable for use in the method according to FIG.
1 shows a transverse cross section. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. Figure
7 is an enlarged view of the left portion of the cylinder in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view along the line III. FIG. 9 shows a pneumatic machine used according to the invention.
FIG. 1 shows a valve structure arranged to be attached to one end of a piston-cylinder device.
It is shown in a formula. 10a to 10d show four different functional positions of the valve of FIG.
FIGS. 11, 12 and 13 show valve hands for a piston-cylinder device according to the invention.
A stage, another of the valve means also mounted at one end of the piston-cylinder arrangement
FIG. 4 is a detailed view of the embodiment of the present invention in three different functional positions.
1a-1c show a pneumatic system having a cylinder 1 in which a piston 2 is movable.
Show the machine. The piston has a piston rod 3 projecting from the cylinder. Traditional
As such, the cylinder has a connection 4 for the compressed air entering the working chamber 5 of the pneumatic machine.
, A second connection 6 following the return chamber 7 of the pneumatic machine. These two
The connections 4, 6 can take on three different functional positions shown in FIGS. 1a-1c, respectively.
Connected to stage valve 8. As before, valve 8 is connected to a source of compressed air. The valve is straight
Although it may be linear, it is shown as a rotary valve in the drawings. In FIG. 1a
In this position the working chamber is under full pressure but the return chamber 7 is evacuated
Is evident.
When the piston 2 has approached the end of its work stroke, the valve 8 is in the position shown in FIG.
Rotated by 120 ° In this position, the supply of compressed air is shut off and
The work room 5 and the return room 7 are connected to each other through the bypass line 9, whereby
The air pressure in the two chambers is equalized. Roughly speaking, the pressure is in the two chambers 5, 7
It can be said that 50% is distributed to each.
Immediately after this pressure equalization, the valve is then moved another 120 ° to the position shown in FIG.
It is rotated, whereby the working chamber 5 is evacuated. Of the compressed air in the return chamber 7
Pressure is left. The pressure is sufficient to force the piston 2 back to its initial position.
It is. Thereby, the return stroke is reduced by the reduced pressure present in the return chamber 7.
Is performed alone.
2a-2g show another way in which the valve 8 'is formed as a seven-stage valve. Work room
The function of equalizing the pressure between the pressure chamber 5 and the return chamber 7 is basically the function of FIGS.
2b (to about 50%), FIG. 2d (to about 25%) and FIG.
It consists of three successive pressure equalization stages as shown (to about 12.5%).
In FIG. 2 a, the piston 2 is fully applied in the first working stroke in the working chamber 5.
2b, a first pressure equalization between the working chamber 5 and the return chamber 7 is provided;
FIG. 2c shows a first return stroke with about 50% of the pressure remaining in the return chamber 7.
2d, a second pressure equalization to a pressure of about 25% is obtained; FIG.
As a result, the second working stroke or the braking stroke with the air pressure of 25% left in the working chamber 5 is obtained.
2f, a third pressure equalization to about 12.5% of the original pressure is obtained;
2g, a second return stroke with the now strongly depressurized air pressure is shown.
You.
Before the piston wraps and performs its return stroke, or the piston
It is important to move the piston exactly the prescribed distance before starting the work cycle.
You. For this reason, the piston-cylinder device shown in FIG.
(Not shown) formed with piston positioning means directly connected to the step feed means.
It is. In this case, the cylinder 1 has eight stars each having an axial through hole 11
It is formed in a star shape with a top 10. Four of the holes are through mounting bolts
One or more of the remaining holes are provided at one end of the pneumatic machine.
If there is a single connection for compressed air to be supplied, in particular to cylinders of the type shown in FIG.
And is used to transmit compressed air axially through the cylinder. In FIG.
The right end 12 of the cylinder shown has an end hole for the piston rod 3 and a recess
13 through which the return chamber 7 is formed in direct communication with the uppermost air hole.
Have been. The left cylinder end 14 has a corresponding recess 15 through which it communicates with the bore 11.
Through.
In order to accurately indicate the position of the piston 2, a reinforcing belt 16, which extends in the longitudinal direction,
For example, a rack belt is connected between both ends of the piston 2, and both ends 12, 14 of the cylinder are connected.
On the pulley 17. The belt has one of the holes 11 in the cylinder 1
It extends through and is well protected through. One of the pulleys 17 has a number of bars,
Axle with positioning means at its free end with a dot or similar marking
, The positioning means of which is located at the left end 14 in FIG.
Read by a position reader marked as a read pin extending out of the
It is. Thereby, the position reader gives the position of the piston very accurately,
As mentioned above, connected to the valve, the piston at a very accurate position in the cylinder
Direction can be changed.
The piston-cylinder device shown in FIG. 5 has a compressed air connection 18 at only one end thereof.
And its connection is located at the left end of the cylinder containing the valves 19 of several stages.
You. The valve may be of the type shown in FIGS. The compressed air is
It enters the working chamber 5 through the cross hole 20 in the inner wall of the cylinder through one of the facing holes. the above
The axial hole is plugged to prevent air from escaping there. Axial direction
The other one of the holes 44 is formed as a connection between the return chamber 7 and the valve 19 and
The left end of the cylinder is connected to the valve 19 through a channel or hole 21.
At the right end, the axial hole 44 is connected to the return chamber 7 through the cross hole 22 in the cylinder inner wall.
Have been. In the case shown, the pneumatic machine can only operate on the compressed air connection 18,
Its connections are narrow, so far it was often impossible to use pneumatic machines
Enables the use of machines in space.
As shown in FIG. 5, the piston cooperates with the braking recesses at both ends of the cylinder
The brake piston is formed with both ends inside the cylinder.
The rotary valve 19 at the left end of the piston-cylinder device of FIG.
Details will be described. This valve can control the function of the single acting pneumatic machine according to the invention.
Without the need to use return springs or other types of similar means
Special function valve 23.
The valve 23 is preferably mounted at one end of the cylinder and has two valve discs, namely
, Fixed lower platen 24 actuated by fixedly mounted lower valve plate 24 and pins 26
And an upper valve disc 25 rotatable on the upper disc disc 24. The fixed platen 24 has four
The connections, i.e. the compressed air connection 27, the exhaust connection 28 and the working chamber of the cylinder
It is formed to have a connecting portion 29 that follows and a connecting portion 30 that follows the return chamber of the cylinder.
Similarly, the upper valve disc 25 has four connecting portions 31 arranged in the same manner as the lower disc 24.
, 32, 33, 34. The first branch channel is provided between the connection portions 31 and 32.
There is a channel 35 and a second branch channel 36 between the connections 33, 34. Compressed sky
The air connection 27 includes a check valve 37 that allows air to flow only into the connection 27.
It is formed. The branch channel 35 has an air flow only in the direction from 31 to 32.
There is a non-return valve 38 to allow; the branch channel 36 is likewise from 33 to 34
There is a check valve 39 which allows air flow only in the direction;
There is a first branch channel 40 between the section 29 and the connection 31 of the upper panel 25,
There is a second branch channel 41 between 28 and 32.
The valve uses the equalizing pressure as power for the piston's return stroke.
Make it possible.
FIG. 9 shows the valve 23 in the closed position. The compressed air connection 27 is closed and the return chamber is connected.
The connection 30 is closed and the working chamber connection 29 is closed by the channel 29-40-38-
It is exhausted through 41-28.
FIG. 10a shows the working stroke of the cylinder when the upper valve disc 25 is rotated by 45 °.
You. Compressed air is supplied to the working chamber through connections 27-33-39-34-29.
, The return chamber is exhausted through 30-31-35-32-28.
FIG. 10b shows an intermediate position in which the upper panel 25 is temporarily rotated by 90 ° with respect to the lower panel 24.
Indicates the position. The piston movement depends on the compression ratio of the air.
The damping piston shown in FIG.
FIG. 10c shows the position where the upper panel 25 is further rotated by 45 ° (135 ° in total).
Show. In that position, the pressure in the cylinder chambers 5, 7 is 29-33-36-30-34.
Is equalized through The compressed air connection 28 is closed by a non-return valve 38
.
In FIG. 10 d, the return stroke is such that the work room 5 is in the state of 29-40-31-35-32-.
This is performed in a state where the air is exhausted by 41-28. Thereby one complete working cycle
Ends and a new cycle begins with FIGS. 10a-10d.
As an alternative to the step-by-step rotary valve, a cylinder is used as shown in FIGS.
It can be formed with an axially operated valve surrounded by one end of the cylinder. in this case
Also, the cylinder is formed with only a single compressed air connection 42 and the piston-
The plunger device is formed with a valve surrounded by one end 45 of the device, and the valve is compressed.
Connect or shut off compressed air.
FIGS. 11-13 show a strong working stroke operated from the work room 5 and an operation from the return room 7.
Through one end of the piston-cylinder arrangement to provide a softer return stroke
FIG. 3 is a transverse sectional view in the direction of a component axis. In the illustrated device, a compressed air inlet 42 and a compressed air outlet
43 are formed at the same cylinder end. Flow of air from work room 5 to return room 7
It passes through one of the axial holes 44 in the cylinder. The end 45 of the cylinder is the valve piston
46 and supply of compressed air to the working chamber 5 via the inlet 42 and return via the outlet 43
And a system composed of channels 47 and 48 for allowing the exhaust of the chamber 7.
The cylinder end 45 has a first channel 47 connecting the compressed air inlet 42 to the working chamber 5.
And a second channel 48 connecting the return chamber 7 to the outlet 43 via the cylinder bore 44.
Are formed. The valve piston 46 slides in a valve chamber 49 at the end of the cylinder.
The valve piston is movable in two main positions, a pressurized position shown in FIG.
The exhaust position shown in FIG. The valve piston is disengaged by a spring 50
It is urged in the direction of the pressing position. The valve piston also has a valve piston as shown in FIG.
In the middle position of the ton, a transverse channel 51 connecting the working chamber 5 with the return chamber 7 is provided.
And thereby equalize the pressure between the two chambers 5,7. In the middle position above
Here, the valve piston 46 blocks the pressure channel 47. This intermediate position is the valve piston
Is only taken at very short moments during the return journey. The valve piston 46 also
With a branch channel 52 to allow the return chamber 7 to be evacuated while the valve piston is in a pressurized state
Formed.
FIG. 11 shows a state where the compressed air inlet 42 is pressurized. Compressed sky
The air drives the valve piston 46 to the right (as shown in the drawing), thereby
At the same time as supplying the compressed air to the working chamber 5, the cylinder hole 44 and the branch channel 52 are
Then, the return chamber 7 is evacuated and the working piston is moved during its working stroke as shown in FIG.
You can move freely to the right.
When the working piston 2 approaches the actual end position (for example, the position described in connection with FIG. 4)
(From the reading means), which signal provides a supply of compressed air to the inlet 42.
stop. The spring 40 thereby causes the valve piston 46 to return to its original position (to the left
) Push back. While the biston 46 moves to the left, as shown in FIG.
The tunnel 51 connects the work room 5 and the return room 7 for a moment. Thereby, the work room 5
Of the return chamber 7 through the transverse channel 51 and the cylinder bore 44.
Is balanced. In this position, the inlet 42 and the outlet 43 are both
Blocked by 6.
When the valve piston 46 returns to the original (left) position shown in FIG.
Air is exhausted through channel 47, cross channel 51 and outlet 43. Return
The "equilibrium" pressure still present in the return chamber 7 is in its initial position adjacent to the cylinder end 45.
It is enough to start the return movement of the working piston 2 to the soft. Thereby
, One complete work cycle ends.
reference number
1 cylinder 31 connection
2 piston 32 connection
3 Piston rod 33 connection
4 First connection part 34 Connection part
5 work room 35 branch channel
6 second connection part 36 branch channel
7 Return chamber 37 Check valve
8 stage valve 38 Check valve
9 Detour line 39 Check valve
10 star top 40 branch channel
11 holes 41 branch channel
12 Right cylinder end 42 Compressed air inlet
13 recess 43 compressed air outlet
14 Left cylinder end 44 Axial hole
15 Recess 45 Cylinder end
16 Belt 46 Valve piston
17 pulley 47 channel system
18 Compressed air connection 48 channel system
19-stage valve 49 valve room
20 cross hole 50 spring
21 holes 51 cross channel
22 cross hole 52 branch channel
23 Function valve
24 Valve plate, fixed
25 Valve plate, rotatable
26 pin
27 Compressed air connection
28 Exhaust connection
29 Connection
30 connection