NL1017640C2 - Piston cylinder device, has plastic cylinder comprising thermoplastic inner mantle and thermoset outer mantle - Google Patents
Piston cylinder device, has plastic cylinder comprising thermoplastic inner mantle and thermoset outer mantle Download PDFInfo
- Publication number
- NL1017640C2 NL1017640C2 NL1017640A NL1017640A NL1017640C2 NL 1017640 C2 NL1017640 C2 NL 1017640C2 NL 1017640 A NL1017640 A NL 1017640A NL 1017640 A NL1017640 A NL 1017640A NL 1017640 C2 NL1017640 C2 NL 1017640C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- piston
- cylinder
- casing
- cylinder assembly
- jacket
- Prior art date
Links
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
- F15B15/1428—Cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
- F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Description
Titel: Cilinder en zuiger-cilindersamenstel.Title: Cylinder and piston-cylinder assembly.
De uitvinding heeft betrekking op een cilinder voor een zuiger-cilindersamenstel met een kunststofhoudende cilindermantel die een in hoofdzaak langwerpige slagruimte omgeeft waarin een zuiger verplaatsbaar kan worden opgenomen, alsmede op een zuiger-cilindersamenstel voorzien 5 van een dergelijke cilinder.The invention relates to a cylinder for a piston-cylinder assembly with a plastic-containing cylinder casing which surrounds a substantially elongated stroke space in which a piston can be accommodated displaceably, and to a piston-cylinder assembly provided with such a cylinder.
Een zuiger-cilindersamenstel is algemeen bekend en omvat gebruikelijkerwijs een in hoofdzaak langwerpige cilindermantel die een zich langs de langsas van de cilindermantel uitstrekkende slagruimte omgeeft waarin een zuiger axiaal verplaatsbaar is opgenomen. De slagruimte is 10 daarbij aan een of twee zijden van de cilinder begrensd door een eindstuk, zodat aan een of twee zijden van de zuiger een kamer met variabel volume wordt gevormd waarin een fluïdum, zoals gas of vloeistof kan worden opgenomen. De kamer is daartoe voorzien van tenminste één fluïdumaansluiting voor het uitwisselen van fluïdum tussen de kamer en en 15 fluïdum voorraad.A piston-cylinder assembly is generally known and usually comprises a substantially elongated cylinder shell which encloses an impact space extending along the longitudinal axis of the cylinder shell in which a piston is accommodated axially displaceably. The striking space is herein bounded on one or two sides of the cylinder by an end piece, so that on one or two sides of the piston a chamber with variable volume is formed in which a fluid, such as gas or liquid, can be received. To that end, the chamber is provided with at least one fluid connection for exchanging fluid between the chamber and a fluid supply.
Met een dergelijk zuiger-cilindersamenstel kan de zuiger worden verplaatst door fluïdum tussen de kamer en de fluïdumvoorraad uit te wisselen. Ook kan door verplaatsing van de zuiger fluïdum in een kamer worden gezogen of daaruit worden geperst. In de praktijk kan een zuiger-20 cilindersamenstel hierdoor worden toegepast als pomp of bedieningsinrichting, waarbij de zuiger bij voorkeur wordt gekoppeld met een zuigerstang, zoals bij een bedieningscilinder, en/of waarbij aan weerszijden van de zuiger een kamer wordt gevormd, zoals bij een dubbelwerkende cilinder.With such a piston-cylinder assembly, the piston can be displaced by exchanging fluid between the chamber and the fluid supply. Fluid can also be drawn into a chamber or pressed out of it by displacing the piston. In practice, a piston-cylinder assembly can hereby be used as a pump or operating device, wherein the piston is preferably coupled to a piston rod, such as with an operating cylinder, and / or wherein a chamber is formed on either side of the piston, such as with a double-acting cylinder.
25 Om een dergelijk cilinder-zuigersamenstel breder inzetbaar te maken is reeds voorgesteld om zoveel mogelijk delen van het cilinder-zuigersamenstel uit te voeren uit kunststofhoudend materiaal.In order to make such a cylinder-piston assembly more widely usable, it has already been proposed to design as many parts of the cylinder-piston assembly as possible from plastic-containing material.
^'017 d4d 2^ '017 d4d 2
In het bijzonder kan door de corrosiebestendige eigenschappen van kunststof materiaal een zuiger-cilindersamenstel hierdoor beter worden toegepast in een corrosieve omgeving of beter worden bedreven met een corrosief fluïdum. Voorts kan door toepassing van kunststofhoudend 5 materiaal een cilinder-zuigersamenstel beter voldoen aan strenge milieu-eisen, zoals bij toepassing in een omgeving waar de milieurisico's in verband met lekkages van fluïdum sterk aanwezig zijn alsmede waar voedsel wordt bereid. Daarnaast kan door de elektrisch isolerende werking van kunststof materiaal de veiligheid en bedrijfszekerheid worden vergroot in een 10 omgeving waar elektronische componenten aanwezig zijn. Voorts kan door toepassing van kunststof materiaal geluiddemping, gewichtsbesparing en reductie van vervaardigingskosten worden gerealiseerd.In particular, due to the corrosion-resistant properties of plastic material, a piston-cylinder assembly can hereby be better used in a corrosive environment or be better operated with a corrosive fluid. Furthermore, by using plastic-containing material, a cylinder-piston assembly can better meet strict environmental requirements, such as when used in an environment where the environmental risks associated with leakages of fluid are strongly present and where food is prepared. In addition, due to the electrically insulating effect of plastic material, safety and operational reliability can be increased in an environment where electronic components are present. Furthermore, by using plastic material, sound damping, weight saving and reduction of manufacturing costs can be achieved.
In het bijzonder is in EP 0 384 948 reeds voorgesteld om de cilindermantel uit te voeren uit thermoplastisch kunststof materiaal, in het 15 bijzonder polyacetaal of polyamide.In particular it has already been proposed in EP 0 384 948 to design the cylinder casing from thermoplastic plastic material, in particular polyacetal or polyamide.
Een nadeel van deze cilindermantel uit thermoplastisch kunststof materiaal is dat deze bij hogere werkdruk onvoldoende stijfheid bezit. In EP 0 384 948 is getracht dit nadeel op te heffen door het thermoplastische kunststof materiaal glasvezel-versterkt uit te voeren en door het zuiger-20 cilindersamenstel te voorzien van zich langs de cilindermantel uitstrekkende, metalen verstijvingsstaven.A disadvantage of this cylinder jacket made of thermoplastic plastic material is that it has insufficient rigidity at a higher operating pressure. In EP 0 384 948 an attempt has been made to eliminate this disadvantage by making the thermoplastic plastic material glass-fiber reinforced and by providing the piston-cylinder assembly with metal reinforcing bars extending along the cylinder casing.
Hoewel door deze maatregelen de stijfheid van de cilindermantel in axiale richting aanzienlijk kan worden verbeterd, blijft de stijfheid in radiale richting achter. In het bijzonder kan het bekende cilinder-25 zuigersamenstel met cilindermantel uit kunststofhoudend materiaal minder goed worden toegepast als hydraulische cilinder, aangezien in hydraulische toepassingen door de incompressibiliteit van het fluïdum de druk in de kamer de cilindermantel radiaal buitenwaarts doet vervormen, zodat de werking vermindert en de kans op lekkage van fluïdum toeneemt.Although the stiffness of the cylinder shell in the axial direction can be considerably improved by these measures, the stiffness in the radial direction remains behind. In particular, the known cylinder-piston assembly with cylinder shell made of plastic-containing material can be used less well as a hydraulic cylinder, since in hydraulic applications due to the incompressibility of the fluid the pressure in the chamber causes the cylinder shell to deform radially outwards, so that the operation is reduced and the risk of fluid leakage increases.
33
Daarnaast wordt het toepassingsgebied door de metalen wapeningsstaven beperkt.In addition, the area of application is limited by the metal reinforcing bars.
De uitvinding beoogt een cilinder voor een zuiger-cilindersamenstel en een cilinder van de in de aanhef genoemde soort waarmee, met behoud 5 van de voordelen, genoemde nadelen kunnen worden vermeden. Daartoe voorziet de uitvinding in een cilinder voor een zuiger-cilindersamenstel met een cilindermantel uit kunststofhoudend materiaal die een in hoofdzaak langwerpige slagruimte omgeeft waarin een zuiger verplaatsbaar kan worden op genomen, waarbij de cilindermantel een thermoplastisch 10 materiaal houdende binnenmantel omvat en een in radiale richting meer naar buiten gelegen, daaromheen aangebrachte, thermohardend materiaal houdende buitenmantel omvat.The invention contemplates a cylinder for a piston-cylinder assembly and a cylinder of the type mentioned in the preamble with which, while retaining the advantages, the drawbacks mentioned can be avoided. To this end, the invention provides a cylinder for a piston-cylinder assembly with a cylinder casing of plastic-containing material which surrounds a substantially elongated stroke space in which a piston can be accommodated displaceably, wherein the cylinder casing comprises an inner casing containing thermoplastic material and a radial direction comprises outer casing located around it, surrounding it, thermosetting material.
Door de cilindermantel op deze wijze samengesteld uit te voeren kan de stijfheid van de cilindermantel op elegante wijze aanzienlijk worden 15 vergroot. Tijdens gebruik kan het relatief slappe thermoplastische materiaal de wisselende drukbelasting goed opvangen, terwijl het relatief stijve thermohardende materiaal een ringvormige steun kan vormen. Door de cilindermantel op deze wijze samen te stellen, kan een in hoofdzaak uit kunststof vervaardigde cilindermantel worden samengesteld waarvan de 20 eigenschappen beter zijn afgestemd op de te vervullen functie dan wanneer alleen een thermoplastische of een thermohardende cilindermantel zou worden toegepast.By designing the cylinder casing assembled in this way, the stiffness of the cylinder casing can be considerably increased elegantly. During use, the relatively soft thermoplastic material can absorb the varying pressure load well, while the relatively rigid thermosetting material can form an annular support. By assembling the cylinder jacket in this way, a cylinder jacket made essentially of plastic can be assembled, the properties of which are better matched to the function to be performed than if only a thermoplastic or a thermosetting cylinder jacket were used.
De radiale buitenzijde van de binnenmantel kan daarbij op voordelige wijze aansluiten op de radiale binnenzijde van de buitenmantel. 25 De binnenmantel en de buitenmantel kunnen echter ook één of meer tussenlagen insluiten.The radial outer side of the inner casing can advantageously connect to the radial inner side of the outer casing. However, the inner jacket and the outer jacket can also include one or more intermediate layers.
Op voordelige wijze kan de cilindermantel voorts zijn voorzien van versterkingsvezels. In het bijzonder is daarbij althans een deel van de vezels in omtreksrichting om de langas heen gewikkeld. Door de 4 versterkingsvezels op een dergelijke wijze te wikkelen, worden deze vezels bij radiale uitzetting van de cilindermantel op gunstige wijze op trek belast.The cylinder jacket can also be advantageously provided with reinforcing fibers. In particular, at least a part of the fibers is wrapped around the longitudinal axis in the circumferential direction. By winding the 4 reinforcement fibers in such a way, these fibers are subjected to a tensile load on radial expansion of the cylinder shell.
In een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm zijn versterkingsvezels in de buitenmantel opgenomen als basis- of matrixmateriaal voor het 5 thermohardende materiaal.In a particularly advantageous embodiment, reinforcement fibers are included in the outer jacket as a base or matrix material for the thermosetting material.
In een verdere voordelige uitvoeringsvorm is voorzien in een aantal brugvezels die over een deel van hun lengte zijn ingebed in het thermoplastische materiaal van de binnenmantel en die over een ander deel van hun lengte zijn ingebed in het thermohardende materiaal van de 10 buitenmantel. Hierdoor kan een zeer duurzame hechting tussen de binnenmantel en de buitenmantel worden verkregen.In a further advantageous embodiment, a number of bridge fibers are provided which are embedded over part of their length in the thermoplastic material of the inner jacket and which are embedded over another part of their length in the thermosetting material of the outer jacket. As a result, a very durable adhesion between the inner jacket and the outer jacket can be obtained.
In een verdere voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding is tussen de radiale buitenzijde van de binnenmantel en de radiale binnenzijde van de buitenmantel een laag hechtingsmateriaal aangebracht. Door 15 toepassing van een dergelijke laag hechtingsmateriaal kunnen de binnenmantel en de buitenmantel hechtend met elkaar worden verbonden wanneer bij direct contact tussen de binnen- en buitenmantel onvoldoende hechting optreedt en/of wanneer direct contact niet wenselijk is. Een dergelijke tussenlaag hechtingsmateriaal kan gesloten zijn, bijvoorbeeld 20 wanneer deze wordt aangebracht als een vlies, maar kan ook door brugvezels worden doorkruist, bijvoorbeeld wanneer de laag hechtingsmateriaal in vloeibare vorm wordt aangebracht.In a further advantageous embodiment of the invention, a layer of adhesive material is arranged between the radial outer side of the inner casing and the radial inner side of the outer casing. By using such a layer of adhesive material, the inner sheath and the outer sheath can be adhesively bonded to each other when insufficient contact occurs during direct contact between the inner and outer sheath and / or when direct contact is not desirable. Such an intermediate layer of adhesive material can be closed, for example when it is applied as a web, but can also be traversed by bridge fibers, for example when the layer of adhesive material is applied in liquid form.
Op gemerkt wordt dat in deze context onder een thermoplastisch materiaal wordt verstaan een kunststof die door verhoging van temperatuur 25 kneedbaar of vloeibaar wordt.It is noted that in this context a thermoplastic material is understood to be a plastic that becomes malleable or fluid due to an increase in temperature.
Geschikte thermoplasten die volgens de uitvinding kunnen worden toegepast omvatten polyvinylchloride (PVC), polypropeen (PP), polyvinylideenfluoride (PVDF), polyetheenetherefthalaat (PET), polymethylmethacrylaat (PMMA, Perspex™), polyamide (PA), polyether-30 etherketon (PEEK) en fluorthermoplasten, zoals perfluoroalkoxy (FFA) en 5 polytetrafluoretyleen (PTFA). Minder geschikt is het thermoplastische materiaal polyoxymethyleen (POM, polyacetaal) aangezien dit materiaal over het algemeen minder goed hecht aan thermohardend materiaal en bovendien moeilijk bewerkbaar is. Wanneer de binnenmantel een relatief 5 grote dikte heeft en wanneer in de cilinder het water als fluïdum wordt toegepast is polyamide vanwege wateropname minder geschikt.Suitable thermoplastics that can be used according to the invention include polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethylene etherephthalate (PET), polymethyl methacrylate (PMMA, Perspex ™), polyamide (PA), polyether-ether ketone (PEEK) and fluorine thermoplasts, such as perfluoroalkoxy (FFA) and polytetrafluoroetylene (PTFA). The thermoplastic material is polyoxymethylene (POM, polyacetal), since this material generally does not adhere well to thermosetting material and, moreover, is difficult to process. When the inner jacket has a relatively large thickness and when the water is used as fluid in the cylinder, polyamide is less suitable because of water absorption.
Onder een thermohardend materiaal wordt in deze context verstaan een kunststof materiaal dat in zijn definitieve vorm bij temperatuursverhoging niet smelt. In de definitieve vorm zijn de moleculen 10 van het thermohoudende materiaal dwarsverbindingen aangegaan. Geschikte thermohardende kunststoffen zijn onder meer epoxyharsen, polyfenolharsen, bijvoorbeeld Pertmax™- Celeron™, en polyesterharsen.In this context, a thermosetting material is understood to be a plastic material that does not melt in its final form when the temperature rises. In the final form, the molecules 10 of the thermo-containing material have entered into cross-connections. Suitable thermosetting plastics include epoxy resins, polyphenol resins, for example Pertmax ™ - Celeron ™, and polyester resins.
Onder een versterkingsvezel dient in deze context zowel een enkelvoudige vezel als een uit meerdere ineengedraaide vezeldelen 15 samengestelde vezel te worden verstaan. De versterkingsvezels hebben bij voorkeur een lengte van tenminste enige centimeters en kunnen op voordelige wijze zijn opgenomen in een weefsel. Geschikte vezelmaterialen zijn koolstof, glas of aramide. Staalvezels zijn vanwege hun corrosie gevoeligheid echter minder geschikt.In this context, a reinforcing fiber is to be understood to mean both a single fiber and a fiber composed of a plurality of twisted fiber parts. The reinforcing fibers preferably have a length of at least a few centimeters and can advantageously be incorporated in a fabric. Suitable fiber materials are carbon, glass or aramid. However, steel fibers are less suitable due to their corrosion sensitivity.
20 Onder een thermoplastisch materiaal houdende binnenmantel dient in deze context te worden verstaan dat de binnenmantel thermoplastisch materiaal omvat. Bij voorkeur is de binnenmantel in hoofdzaak vervaardigd uit thermoplastisch materiaal, waarbij naast het thermoplastische materiaal slechts verstijvingsvezels en/of een geringe 25 hoeveelheid vulstoffen aanwezig is. Eventueel kan de binnenmantel geheel zijn opgebouwd uit thermoplastisch materiaal.In this context, an inner sheath containing a thermoplastic material is to be understood to mean that the inner sheath comprises thermoplastic material. Preferably, the inner jacket is substantially made of thermoplastic material, wherein in addition to the thermoplastic material only reinforcing fibers and / or a small amount of fillers are present. Optionally, the inner jacket can be entirely constructed from thermoplastic material.
Op soortgelijke wijze dient te worden verstaan onder een thermoplastisch materiaal houdende mantel in deze context een buitenmantel die thermohardend materiaal omvat. Bij voorkeur is de 30 buitenmantel in hoofdzaak opgebouwd uit thermohardend materiaal, 1 η λ 7 c λ n 6 waarbij naast het thermohardende materiaal slechts versterkingsvezels en/of vulstoffen aanwezig zijn. Eventueel kan de buitenmantel geheel zijn opgebouwd uit thermohardend materiaal.Similarly, a sheath comprising a thermoplastic material is to be understood in this context as an outer sheath comprising thermosetting material. The outer casing is preferably substantially composed of thermosetting material, 1 η λ 7 c λ n 6, in which only reinforcing fibers and / or fillers are present in addition to the thermosetting material. Optionally, the outer jacket can be entirely constructed from thermosetting material.
Opgemerkt wordt voorts dat in deze context onder een mantel een 5 hulsvormig lichaam dient te worden verstaan. Hoewel de mantel vanuit constructief oogpunt bij voorkeur wordt uitgevoerd als een cilinder met dwars op de langsas een cilindrische of rechthoekige doorsnede, kan de mantel ook worden gevormd door een cilinder een andersoortige doorsnede, bijvoorbeeld een veelhoekige of ovale doorsnede. Voorts kan de mantel ook 10 worden gevormd door een blok waarin een, bij voorkeur cilindrische, boring is aangebracht.It is further noted that in this context, a jacket is to be understood to mean a sleeve-shaped body. Although from a structural point of view the casing is preferably designed as a cylinder with a cylindrical or rectangular cross-section transverse to the longitudinal axis, the casing can also be formed by a cylinder of a different type, for example a polygonal or oval cross-section. Furthermore, the casing can also be formed by a block in which a, preferably cylindrical, bore is provided.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een cilinder voor een zuiger-cilindersamenstel en op een werkwijze voor het bedienen van een zuiger-cilindersamenstel.The invention further relates to a method for manufacturing a cylinder for a piston-cylinder assembly and to a method for operating a piston-cylinder assembly.
15 Verdere voordelige uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn weergegeven in de volgconclusies.Further advantageous embodiments of the invention are shown in the subclaims.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld dat in een tekening is weergegeven.The invention will be further elucidated with reference to an exemplary embodiment which is represented in a drawing.
In de tekening toont: 20 fig. 1 een schematische doorsnede van een zuiger-cilindersamenstel volgens de uitvinding; fig. 2a een detailaanzicht van de cilindermantel van het zuiger-cilindersamenstel van fig. 1 in een eerste uitvoeringsvorm; en fig. 2b een detailaanzicht van de cilindermantel van het zuiger-25 cilindersamenstel van fig. 2 in een tweede uitvoeringsvorm.In the drawing: Fig. 1 shows a schematic section of a piston-cylinder assembly according to the invention; Fig. 2a is a detailed view of the cylinder shell of the piston-cylinder assembly of Fig. 1 in a first embodiment; and Fig. 2b is a detailed view of the cylinder shell of the piston-cylinder assembly of Fig. 2 in a second embodiment.
In de figuren zijn gelijke of corresponderende onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven. De figuren zijn slechts schematische weergaven van uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding.In the figures, identical or corresponding parts are indicated with the same reference numerals. The figures are merely schematic representations of exemplary embodiments of the invention.
Fig. 1 toont een zuiger-cilindersamenstel 1 dat is uitgevoerd als 30 een dubbelwerkende bedieningscilinder. Het samenstel 1 omvat een zich < , ' ‘ 7 langs een centrale langsas A uitstrekkende cilindermantel 2 uit kunststof materiaal. De cilindermantel 2 heeft een in hoofdzaak cirkelvormige dwarsdoorsnede en omgeeft een in hoofdzaak cirkelcilindrische slagruimte 3. In de slagruimte 3 is een zuiger 4 axiaal verschuifbaar opgenomen. De 5 zuiger 4 is voorzien van afdichtingsgroeven 5 waarin afdichtingsringen 6 zijn opgenomen, zodat de zuiger 4 afdichtend aansluit op de radiale binnenzijde van de cilindermantel 2. De zuiger 4 is vervaardigd uit kunststof materiaal, bijvoorbeeld uit dezelfde thermoplastische materialen die worden toegepast in de binnenmantel.FIG. 1 shows a piston-cylinder assembly 1 which is designed as a double-acting operating cylinder. The assembly 1 comprises a cylinder casing 2 of plastic material extending along a central longitudinal axis A. The cylinder jacket 2 has a substantially circular cross-section and surrounds a substantially circular cylindrical striking space 3. In the striking space 3, a piston 4 is axially displaceable. The piston 4 is provided with sealing grooves 5 in which sealing rings 6 are received, so that the piston 4 is sealingly connected to the radial inner side of the cylinder casing 2. The piston 4 is made of plastic material, for example from the same thermoplastic materials used in the inner casing. .
10 De afdichtingsringen 6 zijn eveneens vervaardigd uit kunststof materiaal, bijvoorbeeld siliconenmateriaal, rubber of elastomeer materiaal, bijvoorbeeld polyurethaan (PUR), PET elastomeer, silicone fluorelastomeer. De slagruimte 3 is aan weerszijden van de zuiger 4 begrensd door eindstukken 7, 8 die ook tegen de kopse kanten 9, 10 van de cilindermantel 15 2 zijn bevestigd, zodat aan weerszijden van de zuiger een kamer 3A, 3B met variabel volume wordt gevormd. De kamers 3A, 3B zijn elk voorzien van tenminste één fluïdumaansluiting 11A, 11B waarmee fluïdum tussen de kamer en een fluïdumvoorraad kan worden uitgewisseld. In dit uitvoeringsvoorbeeld kunnen de fluïdumaansluitingen 11 afhankelijk van 20 de stand van een niet-weergegeven regelklep naar keuze fungeren als fluïdumtoevoer voor het aan de kamer toevoeren van fluïdum of als fluïdumafvoer voor het uit de kamer afvoeren van fluïdum. Tijdens gebruik kan de fluïdumaansluiting HA bijvoorbeeld als toevoer worden geconfigureerd, zodat fluïdum in de slagruimte 3A wordt gepompt. Wanneer 25 tegelijkertijd de fluïdumaansluiting 11B als afvoer wordt geconfigureerd, zal de zuiger 4 in de figuur van links naar rechts een lineaire beweging uitvoeren tot deze aanligt tegen het eindstuk 8. Door met regelkleppen de fluïdumaansluiting 11B vervolgens als fluïdumtoevoer te configureren en de fluïdumaansluiting 11A als fluïdumafvoer te configureren, kan fluïdum in 8 de kamer 3B worden gepompt en zal de zuiger 4 onder verdringing van het fluïdum uit de kamer 3A een naar links gaande lineaire beweging uitvoeren.The sealing rings 6 are also made of plastic material, for example silicone material, rubber or elastomeric material, for example polyurethane (PUR), PET elastomer, silicone fluoroelastomer. The striking space 3 is bounded on either side of the piston 4 by end pieces 7, 8 which are also attached to the ends 9, 10 of the cylinder casing 2, so that a chamber 3A, 3B with variable volume is formed on either side of the piston. The chambers 3A, 3B are each provided with at least one fluid connection 11A, 11B with which fluid can be exchanged between the chamber and a fluid supply. In this exemplary embodiment, depending on the position of a control valve (not shown), the fluid connections 11 can optionally function as a fluid supply for supplying fluid to the chamber or as a fluid discharge for discharging fluid from the chamber. During use, the fluid connection HA can be configured, for example, as a supply, so that fluid is pumped into the beating space 3A. When at the same time the fluid connection 11B is configured as a discharge, the piston 4 in the figure will perform a linear movement from left to right until it lies against the end piece 8. By subsequently configuring the fluid connection 11B as fluid supply with control valves and the fluid connection 11A as To configure fluid discharge, fluid can be pumped into chamber 3B and the piston 4 will execute a linear movement to the left while displacing the fluid from chamber 3A.
De zuiger 4 draagt een zuigerstang 4A die door een geleidingsopening 8A in het eindstuk 8 reikt. Om een fluïdumdichte 5 afdichting tussen de zuigerstang en de geleidingsopening 8A te bewerkstelligen zijn in de geleidingsopening 8A eveneens afdichtingsgroeven aangebracht waarin afdichtingsringen 6 zijn opgenomen. Het vrije uiteinde van de zuigerstang 4A is voorzien van een boring 4B waarmee een te bedienen object kan worden gekoppeld.The piston 4 carries a piston rod 4A which extends through a guide opening 8A in the end piece 8. In order to effect a fluid-tight seal between the piston rod and the guide opening 8A, sealing grooves are also provided in the guide opening 8A in which sealing rings 6 are received. The free end of the piston rod 4A is provided with a bore 4B with which an object to be operated can be coupled.
10 Om een goede afdichting tussen de eindstukken 7, 8 en de kopse uiteinden 9, 10 van de cilindermantel 2 te waarborgen zijn de eindstukken 7, 8 voorzien van afdichtingsgroeven 5 waarin afdichtingsringen 6 zijn op genomen.In order to ensure a good seal between the end pieces 7, 8 and the end faces 9, 10 of the cylinder casing 2, the end pieces 7, 8 are provided with sealing grooves 5 in which sealing rings 6 are received.
De eindstukken 7, 8 zijn met behulp van bouten 12 losneembaar 15 met de cilindermantel 2 verbonden. De bouten 12 zijn bij voorkeur uitgevoerd uit kunststof materiaal, maar kunnen eveneens zijn uitgevoerd uit een ander soort materiaal, bijvoorbeeld roestvast staal.The end pieces 7, 8 are releasably connected to the cylinder jacket 2 by means of bolts 12. The bolts 12 are preferably made of plastic material, but can also be made of a different type of material, for example stainless steel.
De cilindermantel 2 omvat een binnenmantel 2A uit thermoplastisch materiaal en een ten opzichte van de langsas A in radiale 20 richting meer naar buiten gelegen, om de binnenmantel 2A heen aangebrachte buitenmantel 2B uit vezelversterkt thermohardend materiaal.The cylinder casing 2 comprises an inner casing 2A of thermoplastic material and an outer casing 2B of fiber-reinforced thermosetting material located more radially with respect to the longitudinal axis A and arranged around the inner casing 2A.
De radiale binnenzijde van de binnenmantel 2A vormt daarbij de binnenwand van de cilindermantel 2, terwijl de radiale buitenzijde van de buitenmantel 2B de buitenwand van de cilindermantel 2 vormt. De radiale 25 binnenzijde van de buitenmantel 2B grenst aan de radiale buitenzijde van de binnenmantel 2A. De bouten 12 kunnen direct zijn opgenomen in de binnenmantel 2A. Daarbij is de lengte waarover de bout is opgenomen bij voorkeur tenminste vier maal de breedte van de bout 12. De bout kan ook, zoals in de figuur is weergegeven, met behulp van een in het 30 thermohardende materiaal van de buitenmantel opgenomen insert zijn ,-v , n 9 verankerd. Op elegante wijze kan ook een thermoplastische krimping nabij de uiteinden om de binnenmantel 2A worden geklemd, waarin de bouten 12 worden opgenomen.The radial inner side of the inner casing 2A thereby forms the inner wall of the cylinder casing 2, while the radial outer side of the outer casing 2B forms the outer wall of the cylinder casing 2. The radial inner side of the outer sheath 2B borders on the radial outer side of the inner sheath 2A. The bolts 12 can be received directly in the inner jacket 2A. The length over which the bolt is received is preferably at least four times the width of the bolt 12. The bolt can also be, as shown in the figure, with the aid of an insert incorporated in the thermosetting material of the outer jacket, v, n 9 anchored. A thermoplastic shrinkage can also be clamped close to the ends around the inner jacket 2A in which the bolts 12 are received in an elegant manner.
De binnenmantel 2A kan op voordelige wijze worden vervaardigd 5 door spuitgieten, extrusie, rotatiegieten, centrifugaal-gieten of door blokpolymerisatie, maar kan ook op andere bekende wijzen voor het bewerken van thermoplastisch materiaal worden vervaardigd. De buitenmantel 2B kan vervolgens om de binnenmantel worden aangebracht door het thermohardende materiaal in vloeibare vorm, voordat ten gevolge 10 van de dwarsverbindingen tussen de moleculen uitharding heeft plaatsgevonden, in vloeibare of poedervormige toestand om de radiale buitenzijde van de binnenmantel 2A aan te brengen en vervolgens uit te laten harden. Uitharding kan bijvoorbeeld plaatsvinden door poedervormig thermohardend materiaal aan een temperatuursverhoging bloot te stellen. 15 Eventueel kan daarbij vóór, tijdens of na het aanbrengen een hardingsmiddel worden toegevoegd. Op soortgelijke wijze kan het thermohardende materiaal in vloeibare vorm worden aangebracht, waarbij het vloeibare materiaal bij voorkeur vlak voor het aanbrengen wordt gemengd met een hardingsmiddel.The inner jacket 2A can advantageously be manufactured by injection molding, extrusion, rotational molding, centrifugal casting or by block polymerization, but can also be manufactured in other known ways for processing thermoplastic material. The outer casing 2B can then be applied around the inner casing by the thermosetting material in liquid form, before curing has taken place as a result of the cross connections between the molecules, in a liquid or powdered state to apply the radial outer side of the inner casing 2A and then to harden. Curing can take place, for example, by exposing powdered thermosetting material to a temperature increase. A curing agent may optionally be added before, during or after the application. Similarly, the thermosetting material can be applied in liquid form, the liquid material preferably being mixed with a curing agent just prior to application.
20 Eventueel kan het vloeibare mengsel voor, tijdens of na het aanbrengen worden verwarmd.Optionally, the liquid mixture can be heated before, during or after application.
Om een goede hechting tussen de binnenmantel 2A en de buitenmantel 2B te verkrijgen, kan worden voorzien in een aantal brugvezels B die over een deel van hun lengte zijn ingebed in het 25 thermoplastische materiaal van de binnenmantel en die over een ander deel van hun lengte zijn ingebed in het thermohardende materiaal van de buitenmantel.In order to obtain a good adhesion between the inner jacket 2A and the outer jacket 2B, a number of bridge fibers B can be provided which are embedded over part of their length in the thermoplastic material of the inner jacket and which are over another part of their length embedded in the thermosetting material of the outer jacket.
Dit is weergegeven in fig. 2A. Een dergelijke cilindermantel 2 kan op elegante wijze worden vervaardigd door de radiale buitenzijde van de 30 binnenmantel 2A enigszins te verwarmen en een laag om de binnenmantel 10 gewikkelde vezels, bij voorkeur een weefsel van elkaar kruisende vezels, in het buitenoppervlak van de binnenmantel 2A te drukken, zodat deze brugvezels B kunnen vormen. Dit kan op elegante wijze worden uitgevoerd door een verwarmd element, bijvoorbeeld een wieltje, dat een temperatuur 5 boven de verwekmgstemperatuur van het thermoplastische materiaal heeft, langs het buitenoppervlak van de binnenmantel te laten bewegen, waarbij met het element op het oppervlak van de binnenmantel een lichte druk wordt uitgeoefend. Bij voorkeur beschrijft het verwarmde element daarbij een spiraalvormige beweging langs het oppervlak.This is shown in Fig. 2A. Such a cylinder sheath 2 can be elegantly manufactured by slightly heating the radial outer side of the inner sheath 2A and pressing a layer of fibers, preferably a fabric of intersecting fibers, around the inner sheath 10 into the outer surface of the inner sheath 2A so that these bridge fibers can form B. This can be carried out in an elegant manner by causing a heated element, for example a wheel, having a temperature above the heating temperature of the thermoplastic material, to move along the outer surface of the inner casing, whereby the element on the surface of the inner casing slight pressure is applied. The heated element herein preferably describes a spiral movement along the surface.
10 Na afkoeling van de thermoplast zijn de vezels 13 over een deel van hun totale lengte in het thermoplastische materiaal van de binnenmantel 2A verankerd. Vervolgens kunnen eventueel verdere lagen versterkingsvezels 14 om de binnenmantel 2A worden gewikkeld en kan het thermohardende materiaal worden aangebracht. Op voordelige wijze 15 worden daarbij met thermohardend materiaal voorgeïmpregneerde weefsels spiraalvormig om de binnenmantel gewikkeld, waarbij vlak voor het wikkelen door toevoeging van een uitharder en/of temperatuursverhoging een uithardingsreactie wordt geactiveerd. Opgemerkt wordt dat het aanbrengen van een al of niet verharde laag thermohardend materiaal op 20 zichzelf bekend is en derhalve hier niet nader zal worden toegelicht. Een buitenmantel met een relatief grote diameter kan met behulp van de zogenoemde RTM- (Resin Transfer Molding) techniek om de binnenmantel worden aangebracht.After cooling of the thermoplastic, the fibers 13 are anchored over a part of their total length in the thermoplastic material of the inner jacket 2A. Optionally, further layers of reinforcement fibers 14 can then be wound around the inner jacket 2A and the thermosetting material can be applied. Advantageously, pre-impregnated fabrics are thermally wrapped around the inner jacket with thermosetting material, a curing reaction being activated just before winding by adding a curing agent and / or raising the temperature. It is noted that the application of a layer of thermosetting material, whether or not hardened, is known per se and will therefore not be explained in more detail here. An outer casing with a relatively large diameter can be applied around the inner casing using the so-called RTM (Resin Transfer Molding) technique.
Alternatief kan om de hechting tussen de binnenmantel en de 25 buitenmantel, zoals getoond in fig. 2B, voor het aanbrengen van de buitenmantel om de radiale buitenzijde van de binnenmantel een vlies als hechtingslaag 16 worden aangebracht.Alternatively, around the adhesion between the inner sheath and the outer sheath, as shown in Fig. 2B, a fleece can be applied as the adhesive layer 16 for attaching the outer sheath to the radial outer side of the inner sheath.
De hierboven beschreven bedieningscilinder kan op voordelige wijze worden toegepast voor het bedienen van een sluisdeur, waarbij de 30 bedieningscilinder met omgevingswater als fluïdum wordt doorstroomd. Het 11 omgevingswater kan daarbij bijvoorbeeld uit het te schutten water of ander oppervlaktewater worden betrokken. Toepassing van (schut)water heeft als voordeel dat lekkage van het fluïdum geen schade berokkent aan het milieu. In het bijzonder kan daardoor de afdichting van de bedieningscilinder 5 minder kritisch worden gekozen. De fluïdumvoorraad kan dan een sluis, rivier, meer of zee zijn, maar is bij voorkeur een opslagtank waarin het omgevingswater na filtering wordt op geslagen.The operating cylinder described above can advantageously be used for operating a lock door, wherein the operating cylinder is circulated with ambient water as fluid. The 11 surrounding water can for example be taken from the water or other surface water to be protected. The use of (protective) water has the advantage that leakage of the fluid does not harm the environment. In particular, the seal of the operating cylinder 5 can therefore be selected less critically. The fluid supply can then be a lock, river, lake or sea, but is preferably a storage tank in which the ambient water is stored after filtering.
Opgemerkt wordt dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier getoonde voorkeursuitvoeringsvorm. Zo kan de buitenmantel nog zijn 10 voorzien van een beschermlaag die de buitenwand van de cilindermantel vormt om de cilindermantel tegen vocht of slagen te beschermen. Ook kan de zuiger bijvoorbeeld aan weerszijden zijn voorzien van een zuigerstang of kunnen meerdere zuigers aanwezig zijn.It is noted that the invention is not limited to the preferred embodiment shown here. The outer casing can thus also be provided with a protective layer which forms the outer wall of the cylinder casing to protect the cylinder casing against moisture or impact. The piston can also be provided on either side with a piston rod or several pistons can be present.
Het zal de vakman duidelijk zijn dat vele variaties mogelijk zijn 15 binnen het bereik van de uitvinding zoals verwoord in de hierna volgende conclusies.It will be apparent to those skilled in the art that many variations are possible within the scope of the invention as set forth in the following claims.
1017 P401017 P40
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1017640A NL1017640C2 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Piston cylinder device, has plastic cylinder comprising thermoplastic inner mantle and thermoset outer mantle |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1017640 | 2001-03-19 | ||
| NL1017640A NL1017640C2 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Piston cylinder device, has plastic cylinder comprising thermoplastic inner mantle and thermoset outer mantle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1017640C2 true NL1017640C2 (en) | 2002-09-20 |
Family
ID=19773094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1017640A NL1017640C2 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Piston cylinder device, has plastic cylinder comprising thermoplastic inner mantle and thermoset outer mantle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1017640C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006055997A1 (en) * | 2004-11-25 | 2006-06-01 | HÖLZL, Margit | Cylinder for high-pressure hydraulics |
| CN102287406A (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-21 | 卡尔·弗罗伊登伯格公司 | Piston accumulator |
| CN104948528A (en) * | 2015-04-28 | 2015-09-30 | 北京理工大学 | Corrosion-resistant hydraulic cylinder |
| CN110529459A (en) * | 2019-09-29 | 2019-12-03 | 黄洪刚 | A kind of Quick cylinder |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4189985A (en) * | 1977-12-21 | 1980-02-26 | Rexnord Inc. | Fabric-lined epoxy resin cylinder with lubricant retaining grooves |
| US4685384A (en) * | 1984-08-20 | 1987-08-11 | Pneumo Corporation | Fluid actuator including composite cylinder assembly |
| JPS63249628A (en) * | 1987-04-03 | 1988-10-17 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Fiber reinforced resin tubular body |
| EP0384948A1 (en) | 1989-03-03 | 1990-09-05 | Festo KG | Cylinder for a piston-cylinder-unit |
| EP0464202A1 (en) * | 1990-01-25 | 1992-01-08 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Pressure vessel made of composite material |
| DE4331955A1 (en) * | 1993-09-21 | 1995-03-30 | Hermann Ziegler | Suction device on pumps |
| US5509437A (en) * | 1994-01-12 | 1996-04-23 | Schlumberger Industries, Inc. | Dry hydrant check valve |
| WO1998021476A1 (en) * | 1996-11-11 | 1998-05-22 | Roberto Siviero | Coaxial valve-type alternating pump especially for boats such as a rubber dinghy, manually operated or motor-driven |
| WO1999061146A1 (en) * | 1998-05-27 | 1999-12-02 | Ato B.V. | High-pressure apparatus |
-
2001
- 2001-03-19 NL NL1017640A patent/NL1017640C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4189985A (en) * | 1977-12-21 | 1980-02-26 | Rexnord Inc. | Fabric-lined epoxy resin cylinder with lubricant retaining grooves |
| US4685384A (en) * | 1984-08-20 | 1987-08-11 | Pneumo Corporation | Fluid actuator including composite cylinder assembly |
| JPS63249628A (en) * | 1987-04-03 | 1988-10-17 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Fiber reinforced resin tubular body |
| EP0384948A1 (en) | 1989-03-03 | 1990-09-05 | Festo KG | Cylinder for a piston-cylinder-unit |
| EP0464202A1 (en) * | 1990-01-25 | 1992-01-08 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Pressure vessel made of composite material |
| DE4331955A1 (en) * | 1993-09-21 | 1995-03-30 | Hermann Ziegler | Suction device on pumps |
| US5509437A (en) * | 1994-01-12 | 1996-04-23 | Schlumberger Industries, Inc. | Dry hydrant check valve |
| WO1998021476A1 (en) * | 1996-11-11 | 1998-05-22 | Roberto Siviero | Coaxial valve-type alternating pump especially for boats such as a rubber dinghy, manually operated or motor-driven |
| WO1999061146A1 (en) * | 1998-05-27 | 1999-12-02 | Ato B.V. | High-pressure apparatus |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| NN: "Kangaroo Kelly's Genuine Aussie Outback Safari", NN, AU, XP002187821, Retrieved from the Internet <URL:http://www.coolabar.com/safari.html> [retrieved on 20020118] * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 041 (M - 791) 30 January 1989 (1989-01-30) * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006055997A1 (en) * | 2004-11-25 | 2006-06-01 | HÖLZL, Margit | Cylinder for high-pressure hydraulics |
| CN102287406A (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-21 | 卡尔·弗罗伊登伯格公司 | Piston accumulator |
| EP2397701A3 (en) * | 2010-06-17 | 2013-08-28 | Carl Freudenberg KG | Piston accumulator |
| CN102287406B (en) * | 2010-06-17 | 2015-10-28 | 卡尔·弗罗伊登伯格公司 | Piston accumulator |
| CN104948528A (en) * | 2015-04-28 | 2015-09-30 | 北京理工大学 | Corrosion-resistant hydraulic cylinder |
| CN104948528B (en) * | 2015-04-28 | 2017-09-29 | 北京理工大学 | A kind of corrosion-resistant hydraulic cylinder |
| CN110529459A (en) * | 2019-09-29 | 2019-12-03 | 黄洪刚 | A kind of Quick cylinder |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3703125A (en) | Plastic actuating cylinder | |
| US5192476A (en) | Method for forming a conduit by pre-coating the conduit prior to braiding | |
| CN107676189B (en) | Engine assembly and method of manufacturing the same | |
| US6042152A (en) | Interface system between composite tubing and end fittings | |
| CN1111660C (en) | Plastic coated valve rotor and method of manufacturing | |
| NL1017640C2 (en) | Piston cylinder device, has plastic cylinder comprising thermoplastic inner mantle and thermoset outer mantle | |
| US6746637B1 (en) | Process for making chemical resistant pump diaphragm | |
| CA2445586A1 (en) | Improved composite tubing | |
| KR970011404A (en) | Composite Diaphragm for Diaphragm Pump | |
| US20080308169A1 (en) | Fluid Line and Method for Manufacturing a Fluid Line | |
| US3156598A (en) | Method of making a fiber reinforced resin tubular article | |
| WO1994016217A1 (en) | Hydraulic machine and method for assembling a piston and slider shoe unit | |
| US11506338B2 (en) | Internal casing for pressurized fluid storage tank for a motor vehicle | |
| KR20050013557A (en) | Hydraulic system, especially for motor vehicles | |
| CN103244474B (en) | Composite energy accumulated device | |
| US20020056511A1 (en) | Method of making fluorocarbon coated braided hose assemblies | |
| EP2112423A1 (en) | Multilayer container for liquids and gases storing under the elevated pressure and method of production thereof | |
| US6591870B1 (en) | Energy attenuation restrictor device and method of forming such restrictor device | |
| US6675699B1 (en) | Composite components for use in pumps | |
| EP0380841A2 (en) | Coated braided hose method and assembly | |
| MXPA04005662A (en) | Tuning cable. | |
| DE4327879A1 (en) | Sliding sleeve for a clutch release bearing | |
| CN107813511B (en) | Method for producing a fibre composite component | |
| Lubecki et al. | Design and FEM analysis of plastic parts of a tie-rod composite hydraulic cylinder | |
| DE102009007172A1 (en) | pistons compressor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20051001 |