SE463326B - Foerfarande och anordning foer noggrann positionering av lastbaerande tryckfluidcylindrar - Google Patents

Description

4 10 15 20 25 30 35 1 40 6 6 Föreliggande uppfinning avser sålunda ett förfarande och 7 f! 03.4 en anordning för att exakt positionera tryckfluidcylindrar - tryckluftcylindrar, vilket är möjligt genom att uppfinningen erhållit de i patentkraven angivna kännetecknen.

Uppfinningen kommer närmare att beskrivas i form av exempel under hänvisning till ritningen, vari fig, 1 visar schematiskt ett principschema över uppfinningen, fiig, Z en alternativ utföringsform av tryckregulatorn och fig, 3, 4, 5 ggg_§ visar schematiskt modifikationer av uppfinningen.

I figuren betecknar 1 en tryckfluidcylinder, lämpligen tryckluftcylinder. I cylindern 1 är en kolv 2 med medbringare 3 rörligt förskjutbar. Den här visade cylindern 1 är sålunda av den typ, som uppvisar en längsgående slits, genom vilken medbringaren 3 sträcker sig, s.k. kolvstàngslös cylinderanord- ning. Medbringaren bär den last som skall förflyttas och vars rörelse åstadkommas med hjälp av kolvens 2 rörelse. Kraften från denna last är F (kan vara riktad uppåt eller nedåt, som antyds i fig. 1) och belastar kolven 2 via medbringaren 3.

Vidare verkar på cylindern 1 en annan yttre kraft F4, avsedd att upprätthålla ett initialtryck i en tryckregulator 12, som senare skall beskrivas.

Tryckfluidet - tryckluften - tillföres via en ledning 4 med trycket p. Ledningen 4 förgrenar sig med en del 5 ledande till cylinderns övre kammare 6 via en flervägsventil 7, exem- pelvis en 3/2-ventil, och med en del 8 ledande till cylinderns undre kammare 9 via en andra flervägsventil 10, likaså exem- pelvis en 3/2-ventil.

Till cylinderns övre kammare 6 tillförs luft, som genom en tryckregleringsenhet 11 reglerats till konstant tryck P2.

Luften tillföres kammaren via flervägsventilen 7, med vars hjälp det är möjligt att även evakuera kammaren 6. Luft- krafterna på kolvens 2 översida betecknas med F2 och härrör från trycket pg.

Cylinderns undre kammare 9 erhåller luft via flervägs- ventilen 10, med vars hjälp kammaren 9 även kan evakueras.

Kammaren 9 visas påluftad med trycket pi. Den på kolvens 2 undersida verkande kraften betecknas med Fl och är lika med pi gånger A1, där kolvens 2 area är A1.

Enligt uppfinningen är en tryckregulator 12 anordnad innefattande en tryckkammare 12' begränsad på en sida av en t x. _ 10 15 20 25 30 35 40 3 463 326 kolv 13, som med en stång 14 är förbunden med cylindern 1 och som verkar i en cylinder 15. Via en ventilpinne 16 påverkar kolven 13 en ventilkropp 17 att förflyttas i riktning från och mot en ventilöppning 18 och mot verkan av en tryckfjäder 19.

Kolvens 13 undersida står via en kanal 20 i förbindelse med regulatorns 12 utloppsport 21 och påverkas därmed av trycket p1. Regulatorns 12 inloppsport 22 är ansluten till ledningen 8 och står därmed under trycket p. Kolvens 13 översida påverkas av ett via en port 23 tillfört konstant initialtryck pi eller förspänningstryck, som tillsammans med cylinderns 1 egen tyngd åstadkommer den tidigare berörda kraften F4. På kolvens 3 undersida verkar sålunda resultanten F3 av F och F4.

Den i stången 14 centrala kanalen 26 är avsedd att avlufta trycket pi, i det fall kolven 13 lättar från ventil- pinnen 16.

Genom uppfinningen, såsom denna nu beskrives i anslut- ning till figuren, är det möjligt att var som helst i cylin- dern 1 stoppa kolven 2 i ett fixerat läge utan yttre, meka- niska låsanordningar. När kolven 2 står stilla råder jämnvikt i systemet, varvid gäller: F + F4 = F3 F + F2 = P1 där F1= pi - A1 och F3= P1 - A3 Sålunda är F + F4 = pi-A3 F + F2 = P1-A1 dvs.

E_i_E4 = konstant F + F2 Ekvationen satisfieras av F2 = F4 Härav följer; konstanten = 1 och A1 = A3 När kolven 2 är stillastående är ventilöppningen 18 stängd av ventilkroppen 17. För att åstadkomma en rörelse \ ,nQ »Fä 10 15 20 25 30 35 40 CP. 326 LN exempelvis uppåt av kolven 2 ställs ventilen 7 om så att kammaren 6 evakueras. Trycket i kammaren 9 för därvid kolven uppåt. Trycket pl som även verkar på kolvens 13 undersida minskar därvid. Kolven 13 pressar då ventilspindeln 16 med ventilkroppen 17 nedåt varvid luften börjar strömma förbi ventilkäglan. När kammaren 6 åter påluftas genom ventilen 7 stiger trycket pi, kolven 13 rör sig uppåt och ventilkroppen stänger spalten 18. Systemet är nu i jämvikt. Skulle trycket pi ha antagit ett för högt värde_lättar kolven 13 från ventil- pinnens 16 varvid luft evakueras genom kanalen 14.

En rörelse i riktning nedåt av kolven 2 åstadkommas genom att ventilen 10 omställs så att kammaren 9 evakueras.

Rörelsehastigheten hos kolven regleras lämpligen med hjälp av strypventiler 24 och 25, exempelvis anordnade i respektive flervägsventil 7 och 10.

Så snart medbringaren 3 belastas med en godtycklig yttre nedåtriktad kraft F kommer via stången 14 och pinnen 16 ven- tilkroppen 17 att fjärmas från ventilsätet 18, varigenom Kolven 13 pressas uppåt och ventilkroppen tillförsel av luft, Skulle kraften F vara riktad uppåt, trycket pi stiger. 17 stänger vidare varvid ett nytt jäm- viktstillstånd uppnåtts. alternativt skulle kraften F minska, lättar kolven 13 från ventilpinnen 16. Den inneslutna luften i kammaren 9 evakueras då via kanalerna 20 och 26 tills kolven 13 sjunkit ned och spärrat kanalen 26. Systemet är då åter i jämvikt. Oavsett storleken på lasten som verkar på cylindern 1 ställs trycket pl in med hjälp av ventilen 17, 18 så, att trycket hela tiden balanserar lasten.

En förutsättning för ovanstående är att kolvens 13 area är lika stor som kolvens 2 area vid den utföringsform som visas i fig. 1, där cylindern 1 direkt uppbäres av tryck- regulatorn 12. Detta gäller även om cylindern 1 och tryck- regulatorn 12 med stången 14 är sammankopplade via en hävstång med en central vridpunkt 27, som visas i fig. 3. I det fall en hävstångsutväxling används enligt fig. 4, där vridpunkten 27 exempelvis är belägen på 1/4 från cylindern 1, kan kolvens 13 area göras motsvarande mindre och i detta fall endast 1/4 av kolvens 2 area.

I de i samband med fig. 1-4 beskrivna exemplen på upp- finningen är tryckregulatorn 12 fixerad i rummet, medan fig. 5 fl'\f\ a. 10 15 5 465 326 visar ännu ett arrangemang av anordningen där tryckregulatorn 12 är sammanbunden med manövercylindern 1.

Den ovan beskrivna utformningen och funktionen av upp- efter samma principer obero- finningen fungerar, som nämnts, ende av kraften Fzs riktning, dvs. den i fig. 1-5 visade anordningen kan även vändas upp och ner. Rent praktiskt kan det dock vara fördelaktigare att placera regulatorn vid nedre delen av cylindern och visas denna uppbyggnad i fig. 6. I jämförande syfte har fig. 4 kompletterats med den schematiska ledningsdragningen enligt fig. 1. Lasten F kan sålunda balan- seras oavsett dess riktning och placering av regulatorn.

Det skall underförstàs att inom ramen för patentkraven kan uppfinningen modifieras och är det tänkbart att istället för en kolv 13 använda ett membran, medgivande en rörelse för ventilpinnens 16 förskjutning, vilket visas i fig. 2.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 40 Lfl LM ßâ O\ Patentkrav

1. Förfarande för noggrann positionering av lastbärande tryckfluidcylindrar varvid fluidet är en kompressibel gas, såsom luft, och cylindern är dubbelverkande, upptagande en kolv (2), varvid pà ena sidan av kolven (2) verkar ett varia- belt manövertryck (pi) och på andra sidan av kolven (2) verkar ett pàslagstryck (pg) med ett konstant värde, vilka tryck (pi, P pg) alternativt kan avluftas för kolvens förflyttning i cylin- dern (1), belastning från en yttre last (F) avkännande tryckregulator 13') uppbärande cylindern (1), och tillförd manövertrycket (pi) via k ä n n e t e c k n a t av en cylinderns (1) (12) med en tryckkammare (12') med en rörlig vägg (13, 18), vars öppnings- och stängningsrörelser 13'). en ventil (17, bestäms av rörelserna hos den rörliga väggen (13, k ä n n e t e c k n a t 13') och därmed tryckkam-

2. Förfarande enligt krav 1, av att pà den rörliga väggens (13, marens (12') motstàende sida verkar ett konstant förspännings- tryck (pi), vars på den rörliga väggen (13, 13') utövade kraft adderas till cylinderns (1) egen tyngd och den yttre lasten (F).

3. Anordning för genomförande av förfarandet enligt krav 1, för noggrann positionering av lastbärande tryckfluidcylin- drar varvid fluidet är en kcmpressibel gas, såsom luft, och cylindern är dubbelverkande upptagande en kolv (2), varvid pà ena sidan av kolven (2) verkar ett variabelt manövertryck (pi) och på andra sidan av kolven (2) verkar ett pàslagstryck (pg) med ett konstant värde, vilka tryck (pi, pg) alternativt kan avluftas för kolvens förflyttning i cylindern (1), k ä n- n e t e c k n a d av en tryckregulator (12) uppvisande en genomgående kanal med en inloppsport (22) och en utloppsport (21), porten och utloppsporten, samt en tryckkammare (12'), med en en ventil (17, 18) anordnad i kanalen mellan inlopps- rörlig vägg i form av en kolv (13) eller ett membran (13'), och ansluten (20) till kanalen efter ventilen (17, 18), vilken rörliga vägg (13, 13') är förbunden med cylindern (1) och ventilens rörliga ventilkropp (17) är förbunden med den rör- 13').

4. Anordning enligt krav 3, 13') är förbunden pà den tryck- liga väggen (13, k ä n n e t e c k n a d av att den rörliga väggen (13, kammaren (12') motsatta sidan med cylindern (1) via en stång 326

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d LM i: <14>. 40 av att ventilkroppen (17) av en fjäder (19) är anordnad att anligga mot ventilens säte och att för öppnande av ventilen 5 förflyttas med hjälp av en ventilpinne (16) anordnad mellan ventilkroppen och den rörliga väggen 813, 13') pà dess mot tryckkammaren vända sida.

6. Anordning enligt krav 3-5, k ä n n e t e c k n a d av att ett inlopp (23) för ett konstant förspänningstryck (pi) 10 är anordnat i tryckregulatorn (12) på den tryckkammaren (12') motsatta sidan av den rörliga väggen (13, 13').

7. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att tryckregulatorn (12) är förbunden med cylindern (1) via ett hävstàngssystem. 15

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att tryckregulatorn (12) är fast anordnad i rummet och att stången (14) är förbunden med cylindern (1) via en tvàarmad hävstàng lagrad i en fast punkt (27).

9. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d 20 av att tryckregulatorn (12) är fast monterad pà cylindern (1) och stången är förbunden med cylindern (1) via en tváarmad hävstàng lagrad i en fast punkt (27). f 1f\ '~'*~.