SE534574C2 - Arrangemang samt förfarande för styrning av en kolvrörelse - Google Patents

Arrangemang samt förfarande för styrning av en kolvrörelse Download PDF

Info

Publication number
SE534574C2
SE534574C2 SE1050170A SE1050170A SE534574C2 SE 534574 C2 SE534574 C2 SE 534574C2 SE 1050170 A SE1050170 A SE 1050170A SE 1050170 A SE1050170 A SE 1050170A SE 534574 C2 SE534574 C2 SE 534574C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
compressed air
piston
space
cylinder chamber
cylinder
Prior art date
Application number
SE1050170A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1050170A1 (sv
Inventor
Ortwin Schlueter
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1050170A priority Critical patent/SE534574C2/sv
Priority to BR112012018480A priority patent/BR112012018480A2/pt
Priority to EP11747790.1A priority patent/EP2539593B1/en
Priority to PCT/SE2011/050160 priority patent/WO2011105952A1/en
Publication of SE1050170A1 publication Critical patent/SE1050170A1/sv
Publication of SE534574C2 publication Critical patent/SE534574C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/149Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/22Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B9/00Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
    • F15B9/02Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
    • F15B9/08Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor
    • F15B9/09Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor with electrical control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/30Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051Linear output members
    • F15B2211/7052Single-acting output members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

Ett arrangemang för förflyttning av en kolv (12) i en tryckluftcylinder (10),varvid nämnda arrangemang innefattar: en tryckluftcylinder (10); enventilanordning (17); en tryckluftanordning; en styrenhet (30); samt enöppning (20) i cylinderkammarens hölje (11), alternativt en ventil vilken tillåteratt luft lämnar ett utrymme (V1) bildat inuti tryckluftcylindern (10).Arrangemanget kännetecknas av att styrenheten (30) innefattar don för attstyra ventilanordningen (17) på sådant sätt att den tillför tryckluft tillutrymmet (V1) i ett konstant flöde, alternativt i pulser med varierande längd,sä att kolven (12), och den därtill kopplade axeln (13), därigenom förflyttastill önskat läge i cylinderkammaren (15). Uppfinningen avser även ett förfarande för styrning av en kolvrörelse. (Fig. 1)

Description

25 30 534 574 2 Tryckluftcylindern har en längsgående axel samt en i ett cirkulärcylindriskt hålrum placerad kolv i vilken axeln är fäst. Kolven och axeln är rörliga mellan åtminstone två olika positioner i hålrummet. Kolvens placering i hålrummet resulterar i ett utrymme V1 på ena sidan av kolven samt ett utrymme V2 på motsatt sida av kolven. Genom att ansluta tryckluften och trycksätta respektive utrymme V1 och V2 kan kolven, och därigenom den därtill kopplade sidoslagaxeln, förflyttas i önskad riktning.
När tryckluft tillförs utrymmet V1 eller V2 förflyttas kolven snabbt i riktning mot något av ändlägena där den stannar då den slår i cylinderns omgivande hölje.
Detta ger dock upphov till att ett kraftigt slamrande ljud uppstår då kolven slår i höljet.
Det finns idag några olika lösningar för att dämpa detta slamrande ljud. En variant är att anordna en stötdämpande elastisk del mellan kolvens och höljets kontaktytor. Nackdelen med denna lösning är att den stötdämpande delen efter en tid går sönder vilket leder till att dämpningen uteblir, och i värsta fall att de återstående delama bromsar eller låser kolven i höljet.
En annan lösning för att dämpa detta slamrande ljud är att placera en perma- nent strypning i anslutning till trycklufttillförseln till respektive utrymme så att kolvens hastighet sänks och därigenom ej förflyttas med samma hastighet mot höljet. Strypningen saktar därigenom även ner själva växlingen vilket är en klar nackdel då snabb växling är viktigt för växellådan.
Ytterligare en dämpningsanordning är hydraulisk dämpning. Denna är dock dyr då den är komplicerad, kräver underhåll samt fungerar inte på tillfredställande sätt vid låga temperaturer.
Behov föreligger således för en tryckluftcylinder som inte uppvisar ovan nämnda nackdelar samt ett förfarande för att styra kolvrörelsen itryckluft- cylindern. 10 15 20 25 30 534 574 Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning har till syfte att undanröja ovanstående problem. Syftet uppnås genom ett arrangemang enligt det första självständiga patentkravet, samt ett förfarande enligt det andra självständiga patentkravet.
Arrangemanget för förflyttning av en kolv i en tryckluftcyllnder innefattar: - en tryckluftcyllnder innefattande: ett hölje vilket inrymmer en huvudsakligen cirkulärcylindrisk cylinderkammare, en längsgående axel vilken är avsedd för kraftöverföring från tryckluftcylindern, en kolv sammankopplad med den längs- gående axeln och med huvudsakligen cirkulär form och radie överensstäm- mande med cylinderkammarens innerradie, varvid kolven är och placerad på sådant sätt i cylinderkammaren att det bildas ett utrymme på vardera sidan av kolven och att det till ett av utrymmena är anslutet en tryckluftslang eller rör och i det andra utrymmet anordnat en fjäder vilken verkar mellan cylinderkam- marens hölje och kolven så att kolven verkarför att pressa kolven till det ena ändläget i cylinderkammaren i vilket utrymmet där tryckluft tillförs minimeras; - en ventilanordning anordnad i anslutning till utrymmet till vilket tryckluft tillförs eller någonstans längs tryckluftslangen eller röret; - en tryckluftanordning för matning av tryckluft till utrymmet via ventilan- ordningen och tryckluftslangen eller röret; - en styrenhet kopplad till ventilanordningen för att styra tillförseln av tryckluft till utrymmet i tryckluftcylindern via tryckluftslangen eller röret; - en öppning alternativt en ventil, genom vilken luft tillåts att lämna utrymmet.
Arrangemanget kännetecknas av att styrenheten vidare innefattar don för att styra ventilanordningen på sådant sätt att den tillför tryckluft till utrymmet i ett konstant flöde, alternativt i pulser med varierande längd, så att kolven, och den därtill kopplade axeln, därigenom förflyttas till önskat läge i cylinderkammaren.
Styrningen av tryckluftflödet till utrymmet i cylinderkammaren med hjälp av ventilanordningen möjliggör precis förflyttning av kolven ti|| olika positioner i cylinderkammaren genom att luft tillåts lämna utrymmet via öppningen eller ventilen trots att endast en ventilanordning ingår i arrangemanget. Antalet ingående komponenter i arrangemanget reduceras därigenom. Öppningen 10 15 20 25 30 534 574 4 genom vilken luft tillåts lämna utrymmet kan placeras på olika ställen så som tillexempel i cylindems hölje eller mellan kolvens yta och cyl inderkammarens inneryta.
En fördelaktig utföringsform av arrangemanget innefattar don för positions- detektering av kolven och att denna parameter överförs till styrenheten för att bestämma när tryckluft skall tillföras utrymmet samt tryckluftpulsernas längd.
Denna utföringsform av arrangemanget ökar säkerheten då kolvens läge kontinuerligt kan bevakas för att snabbt upptäcka eventuella driftstörningar.
Möjligheten att kontinuerligt detektera kolvens position möjliggör för styrenheten att mer exakt anpassa lufttillförseln för att därigenom placera kolven i önskat läge. Styrenheten kan dessutom utformas på sådant sätt att den ökar res- pektive minskar lufttillförseln då kolven börjar närma sig cylinderkammarens ändlägen och därigenom reducera kolvens rörelsehastighet innan den träffar det omgivande höljet så att mängden genererat missljud reduceras.
I en fördelaktig utföringsform av arrangemanget är donet för positions- detektering av kolven placerat i utrymmets axiella förlängning och innefattar en andra axel placerad iden första axelns förlängning på motsatt sida av kolven som den första axeln, samt en positionsbestämningsenhet innefattande ett urtag i vilket den andra axeln förflyttas så att kolvens position i tryckluftcylindern kan detekteras. Detta är en fördelaktig utformning av positionsdetekterings- donet då det möjliggör positionsdetektering med god precision. Donet kan till exempel utgöras av en induktiv lägesgivare.
I en fördelaktig utföringsform av arrangemanget är kolven rörlig mellan tre positioner i cylinderkammaren där den ena ändpositionen är en viloposition till vilken kolven återförs med hjälp av fjädern. Detta är en enkel och tillförlitlig utföringsform av arrangemanget genom att kolven från sitt viloläge kan förflyttas till mittenpositionen genom att ventilanordningen tillför utrymmet tryckluft i pulsform och till motsatt ändläge genom att tillföra ett kontinuerligt flöde av 10 15 20 25 30 534 574 5 tryckluft som därigenom övervinner tjäderkraften som pressar kolven i motsatt riktning.
I en fördelaktig utföringsform av arrangemanget är ventilanordningen en magnetventil. Magnetventilen kan dels öppnas så att ett kontinuerligt flöde av tryckluft tillförs utrymmet samt dessutom genom att den snabbt kan ställas om mellan öppet och stängt läge användas för att generera det pulserande tryckluftflödet.
I en fördelaktig utföringsform av arrangemanget har ventilanordningen en sådan utformning att den levererar en tryckluftpuls med en frekvens på upp till 250 Hz.
Denna frekvens möjliggör för styrenheten att snabbt och tillförlitligt styra kolvens förflyttningshastighet samt säkerställa att den placeras och kvarhålls i önskad position. l en fördelaktig utföringsform av arrangemanget är storleken på öppningen, eller ventilens utformning, sådan att luftflödet ut ur utrymmet är mindre än tryckluft- flödet in i utrymmet.
Arrangemanget enligt uppfinningen kan med fördel användas i en växellåda och tryckluftcylindems längsgående axel kopplas då till en sidoslagaxel i växellådan.
Sidoslagsaxeln är transversell i förhållande till växellådans huvudaxel samt sidoaxel.
Den föreliggande uppfinningen avser även ett förfarande för styrning av en kolvrörelse l ett arrangemang enligt ovan. Förflyttning av kolven från viloläget genereras genom att styrenheten aktiverar ventilanordningen så att tryckluft tillförs utrymmet i ett konstant flöde, alternativt i pulser med en viss period och längd, så att kolven därigenom förflyttas från sitt viloläge till önskad position i cylinderkammaren. 10 15 20 25 30 534 574 6 Detta förfarande har fördelen att det trots de jämförelsevis få komponenter som ingår i arrangemanget går att förflytta kolven mellan ett antal olika positionen i tryckluftcylindern genom att variera mängden tryckluft som tillförs utrymmet.
I en andra utföringsform av förfarandet detekteras kolvens faktiska position i tryckluftcylindern kontinuerligt sä att denna information kan användas i styrenheten för tillförlitlig styrning av tryckluftpulsemas längd och period tills dess att kolven är i önskad position. En mer tillförlitlig styrning med högre precision möjliggörs därigenom. l en utföringsform av förfarandet tillför styrenheten ett konstant flöde av tryckluft till utrymmet och förflyttar därigenom kolven från sitt viloläge till ett bortre ändläge icylinderkammaren.
I en utföringsform av förfarandet ökar styrenheten tryckluftpulseras längd och erhåller därigenom en större förflyttning från kolvens viloläge.
I en utföringsform av förfarandet minskar styrenheten tryckluftpulsernas längd och erhåller därigenom en mindre förflyttning av kolven från viloläget.
I en utföringsform av förfarandet är det möjligt att genom en ökning av puls- längden under förflyttning av kolven öka eller dämpa förflyttningshastigheten beroende pà rörelseriktningen, pà samma sätt som en minskning av puls- längden används för att dämpa eller öka kolvens förflyttningshastighet beroende pà rörelseriktningen.
Arrangemanget enligt uppfinningen i kombination med förfarandet som beskrivits ovan möjliggör därigenom styrning av kolvrörelsen mellan önskade positioner i tryckluftcylindern men även styrning av önskad dämpning av kolvens hastighet innan den när önskad position. Detta är särskilt fördelaktigt genom att styrenheten därigenom kan bromsa kolvens rörelse innan den när nàgot av ändlägena i cylinderkammaren där hög kolvhastighet ger upphov till den oönskade ljudalstringen då kolven träffar tryckluftcylinderns hölje. 10 15 20 25 30 534 574 7 Arrangemanget, vilket innefattar jämförelsevis få ingående komponenter, och förfarandet möjliggör således styrning av kolvens position och rörelse med mycket hög precision.
De ovan angivna utföringsformerna kan självklart kombineras på olika sätt för att erhålla ett arrangemang och förfarande för styrning av detta som är väl anpassat för dess användningsområde.
Kort figurbeskrivning Uppfinningen förklaras närmare nedan med hänvisning till figurerna där: Figur 1 Figur 2 Visar en första utföringsform av arrangemanget schematiskt.
Visar i diagramform hur kolvens position kan styras genom styrning av ventilanordningen för tillförsel av tryckluft till tryckluftcylindern.
Utförlid beskrivningy uøpfinnirlgg I figur 1 visas en utföringsform av en tryckluftcylinder 10 schematiskt. Tryck- luftcylindern 10 innefattar ett hölje 11 vilket inrymmer en kolv 12 samt en därtill kopplad longitudinell utgående axel 13 vilken sträcker sig från centrum av kolvens ena sida genom tryckluftcylinderns 10 ena ändvägg 14 och vidare ur höljet 11 där den axiella rörelsen som genereras av tryckluftcylindern kan användas på lämpligt sätt i önskad applikation.
Tryckluftcylinderns 10 hölje 11 omsluter en cylinderkammare 15 med huvud- sakligen cirkulärcylindrisk form. Cylinderkammaren 15 kan även ha andra former så länge dess form överensstämmer med kolvens 12 form. För att tryckluftcylindern 10 skall fungera på avsett sätt är det viktigt med god tätning mellan kolvens 12 yttre periferi och cylinderkammarens 15 insida, samt mellan axelns 13 periferi och utgången i höljets ändvägg 14. Det finns olika typer av glidtätningar som kan placeras på kolvens 12 yttre periferi samt på utgångens inre yta. Höljets utsida kan ha olika utformning beroende på i vilken applikation tryckluftcylindern 10 skall användas i. 10 15 20 25 30 534 574 8 Pà vardera sidan av kolven 12 bildas i cyiinderkammaren 15 ett utrymme V1 och V2 vars storlek (volym) beror av kolvens 12 läge i cyiinderkammaren 15.
Volymen pà dessa utrymmen V1 och V2 varierar under användning av tryck- luftcylindern 10 och beror som tidigare nämnts av kolvens 12 axiella position i cyiinderkammaren 15. I utföringsformen som visas i figur1 är kolven 12, och den därtill kopplade axeln 13, rörliga mellan tre olika positioner s1, S2 och S3.
Positionen s1 motsvarar att kolven 12 är placerad nära sitt viloläge i ena änden av cyiinderkammaren 15 medan positionen s2 är nära cylinderkammarens 15 centrum och position S3 motsvarar att kolven 12 är placerad i motsatt ände av cyiinderkammaren 15.
I den ena änden av cyiinderkammaren 15 är en tryckluftslang 16 med till- hörande ventilanordning 17 ansluten. Tryckluftslagen 16 mynnar i cylinder- kammaren 15 nära cylinderkammarens andra ändvägg 18. Tryckluftslangen 16 är vidare ansluten till en ej visad tryckluftkälla vilken konstant levererar tryckluft via slangen 16 till ventilanordningen 17. På motsatt sida av kolven 12 är en fjäder 19 anordnad mellan kolven 12 och tryckluftcylinderns ändvägg 14.
Fjädern 19 pressar kolven 12 till dess viloposition, position si vilken är i det ena ändläget i cyiinderkammaren 15.
Vid huvudsakligen samma axiella position som tryckluftslangens 16 anslutning till cyiinderkammaren 15 är även en öppning 20 anordnad i höljet 11.
Genom att öppna ventilen 17 och därigenom ansluta tryckluften och trycksätta utrymmet V1 kan kolven 12, och därigenom den därtill kopplade axeln 13, förflyttas i riktning mot positionerna s; och sa. Genom att en viss mängd luft kontinuerligt strömmar ut ur utrymmet V1 via öppningen 20 i höljet 11 kan kolvens 12 position styras enbart med hjälp av ventilanordningen 17 som styr hur mycket luft som tillförs utrymmet V1. Öppningen 20 kan utformas pà olika sätt. En alternativ lösning är att utforma kolvens 12 yttre perifer på sådant sätt att en öppning med önskad storlek bildas mellan kolvens periferi och cylinder- kammarens inneryta. Öppningen kan alternativt ersättas med en ventil vilken tilläter att luft strömmar ut ur utrymmet V1 när ett visst tryck råder i utrymmet. l0 15 20 25 30 534 574 På motsatt sida av kolven 12 relativt den utgående axeln 13 sträcker sig enligt en utföringsform en andra axel 21 vilken är anordnad koaxiellt med den utgående axeln 13. Den andra axeln 21 används som en del i en positions- bestämningsenhet 22 placerad i utrymmets V1 axiella förlängning. Positions- bestämningsenheten 21 innefattar även ett urtag 23 vilket är koaxiellt med den andra axeln 21 och placerat så att det mynnar i centrum av utrymmets V1 ändvägg 18, varvid den andra axeln 21 sträcker sig in i urtaget 23. När kolven 12, och den därtill kopplade andra axeln 21, förflyttas i cylinderkammaren 15 förflyttas den andra axeln 21 i urtaget 23, vilket är åtminstone lika långt som den andra axelns 21 längd. Positionsbestämningsenheten 22 känner av den andra axelns 21 position i urtaget 23 vilket även möjliggör detektering av kolvens 12 rörelsehastighet i tryckluftcylindern 10.
Ventilanordningen 17, oavsett utföringsform av denna, styrs av en styrenhet 30 vilken innefattar styrdon, så som till exempel programkod, för att utifrån vissa bestämda parametrar utföra önskad styrning av ventilanordningen 17 så att tryckluft tillförs utrymmet V1 för att erhålla den önskade kolvförflyttningen.
Tryckluftcylinderns 10 positionsbestämningsanordning för detektering av kolvens 12 läge samt förflyttningshastighet är en av flera parametrar som används i styrenheten 30.
Vid behov av den axiella kolvrörelsen som genereras av tryckluftcylindem 10 som beskrivits ovan aktiverar styrenheten 30 ventilanordningen 17 som vid trycksättning och trycklufttillförsel till utrymmet V1 genererar den önskade kolv- samt axelrörelsen. Om kolven 12 skall förflyttas till den mellersta positionen, position S2, styrs ventilanordningen att pulserande tillföra tryckluft till utrymmet V1 så att kolven 12 hålls i önskad position icylinderkammaren 15. Om kolven istället skall förflyttas hela vägen till motsatt ändläge i cylinderkammaren 15 styrs ventilanordningen 17 att tillföra ett konstant flöde tryckluft till utrymmet V1 så att fiäderkraften övervinns och kolven förflyttas till positionen sa. När tillförseln av tryckluft till utrymmet V1 reduceras eller upphör återförs kolven i riktning mot vilolägeti position sl genom att luften i utrymmetV1 lämnar 20 30 534 574 10 utrymmet V1 genom öppningen 20. Flödet från ventilanordningen 17, genom slangen 16, in i utrymmet V1 och slutligen ut ur utrymmet V1 via öppningen 20 illustreras schematiskt med den streckade pilen f.
Styrenheten kan även användas för att erhålla en hastighetsreglering av kolvens rörelse när kolven 12 närmar sig önskad position i cylinderkammaren 15. Denna hastighetsreglering erhålls då kolven 12 förflyttas bort från viloläget, position s1, genom att när kolven är nära position sz öka mellanrummet mellan tryckluftpulserna så att hastigheten reduceras och när kolven närmar sig position ss istället för att kontinuerligt tillföra tryckluft minska ytterligare lufttillförsel och därigenom bromsa kolvens rörelsehastighet innan den når ändläget, position s3.
Vid kolvrörelse i motsatt riktning, det vill säga förflyttning i riktning mot viloläget si, ökas trycklufttillförseln till utrymmet V1 så att kolvens 12 förflyttnings- hastighet därigenom reduceras innan kolven 12 når positionen si eller sg.
I figur 2 visas kolvens position si, s; och s3 i det nedre diagrammet som en funktion av tiden vid trycksättning/trycklufttillförsel till utrymmet V1 enligt det övre diagrammet. Tidsaxlarna har samma skala.
Utifrån diagrammen ifigur 2 framgår att om ingen tryckluft tillförs utrymmet V1 är kolven belägen i position s, Genom att tillföra pulser av tryckluft förflyttas sedan kolven till position s; Pulslängden ökar därefter och kolvens förflyttning i riktning mot position s3 påbörjas. Innan kolven när position sa avbryts dock trycksättningen/tillförseln, vilket visas med pilen a, en kort tid för att därigenom reducera kolvens hastighet innan den når ändläget, position sg. Om kolven skall hållas kvar i position sa matas tryckluft konstant till utrymmet V1 till dess att kolven skall förflyttas i riktning mot viloläget, position s1. Den återförande förflyttningen erhålls med hjälp av fjädern 19 då trycklufttillförseln till utrymmet V1 upphör. För att bromsa kolvens hastighet innan den når önskad position sl eller sz tillförs en bromsande tryckluftpuls till utrymmet V1, vilket visas vid pilen b. 534 574 11 Pulsernas längd kan därigenom användas som en parameter för att ytterligare styra hur stor kolvdämpning som erhålls. Detta kan till exempel användas för anpassning av dämpningen beroende på till exempel rådande temperatur i 5 växellåda där tryckluftventilen används då smörjmedlens viskositet beror av temperaturen.
Tryckluften används därigenom dels för att generera den önskade kolvrörelsen, men även som dämpningsmedium med hjälp av styrenheten som vid valt tillfälle 10 aktiverar eller avlägsnar tillförseln av tryckluft till utrymmet V1.
Uppfinningen har ovan beskrivits utifrån en utföringsform. Ett antal modifieringar är dock tänkbara så som till exempel: - Tryckluftcylindern kan utformas på diverse olika sätt så som till exempel 15 tryckluftcylinderns tvärsnittsform.
- Tryckluftcylindern skulle kunna ha fler olika kolvpositioner.
- Styrenheten kan utformas och anpassas beroende på önskade dämpningsegenskaper. 20 Även om uppfinningen beskrivits utifrån några exemplifierande utföringsformer är uppfinningen inte begränsad till dessa utan definieras utifrån de medföljande patentkraven.

Claims (16)

10 15 20 25 30 534 574 TEL PATENTKRAV
1. Ett arrangemang för förflyttning av en kolv (12) i en tryckluftcylinder (10), varvid nämnda arrangemang innefattar: - en tryckluftcylinder (10) innefattande: ett hölje (11) vilket inrymmer en cirkulärcylindrisk cylinderkammare ( 15), en längsgående axel (13) vilken är avsedd för kraftöverföring från tryckluftcylindern, en kolv (12) sammankopplad med den längsgående axeln (13) och med huvudsakligen cirkulär form och en radie överensstämmande med cylinderkammarens innerradie, varvid kolven (12) är placerad på sådant sätt i cylinderkammaren (15) att det bildas ett utrymme (V 1, V2) på vardera sidan av kolven och att det till ett av utrymmena (V1) är anslutet en slang (16) eller ett rör för tillförsel av tryckluft, och i det andra utrymmet (V2) är anordnat en fiäder (19) vilken verkar mellan cylinderkammarens hölje (11) och kolven (12) så att fjädern (19) verkar för att pressa kolven till det ena ändläget (st) i cylinderkammaren (15) i vilket utrymmet (V1) där tryckluft tillförs minimeras; - en ventilanordning (17) anordnad i anslutning till utrymmet (V1) till vilket tryckluft tillförs, eller någonstanslängs tryckluftslangen (16) eller röret; - en tryckluftanordning för matning av tryckluft till utrymmet (V1) via ventilanordningen (17) och tryckluftslangen (16) eller röret; - en styrenhet (30) kopplad till ventilanordningen (17) för att styra tillförseln av tryckluft till utrymmet (V1) i tryckluftcylindern (10) via tryckluftslangen (16) eller röret; och - en öppning (20), alternativt en ventil vilken tillåter att luft strömmar ut ur utrymmet (V 1) när ett visst tryck råder där, genom vilken luft tillåts att lämna utrymmet (V1), där öppningen(20) eller ventilen alltid är i förbindelse med utrymmet (V 1) varvid arrangemanget kännetecknas av att styrenheten (30) innefattar don för att styra ventilanordningen (17) på sådant sätt att den tillför tryckluft till utrymmet (V 1) i ett konstant flöde, alternativt i pulser med varierande längd, så att kolven (12), och den därtill kopplade axeln (13), därigenom förflyttas till önskat läge i cylinderkammaren (15). 10 15 20 25 30 534 574 13
2. Arrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att arrangemanget innefattar don för positionsdetektering av kolven (12) och att denna parameter överförs till styrenheten (30) via en ledning (31) för att bestämma när tryckluft skall tillföras utrymmet (V1) samt tryckluftpulsernas längd.
3. Arrangemang enligt krav 2, kännetecknat av att donet för positionsdetektering av kolven (12) är placerat i utrymmets (V1) axiella förlängning och innefattar en andra axel (21) placerad i den första axelns (13) förlängning på motsatt sida av kolven (12), samt en positionsbestämningsenhet (22) innefattande ett urtag (23) i vilket den andra axeln (21) förflyttas så att kolvens (12) position itryckluftcylindern (10) kan detekteras.
4. Arrangemang enligt krav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att kolven (12) är rörlig mellan två eller flera kontinuerligt variabla positioner i cylinderkammaren (15).
5. Arrangemang enligt krav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att kolven (22) är rörlig mellan tre positioner i cylinderkammaren (15) där den ena positionen är en viloposition (s1)til| vilken kolven (12) återförs med hjälp av fiädern (19).
6. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att ventilanordningen (17) är en magnetventil.
7. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att ventilanordningen (17) har en sådan utformning att den levererar en tryckluftpuls med en frekvens på upp till 250 Hz.
8. Arrangemang enligt något av de föregående kraven, 10 15 20 25 30 534 574 14 kännetecknat av att storleken på öppningen (20) i cylinderkammarens hölje (11), eller ventilens utformning, är sådan att luftflödet ut ur utrymmet (V1) är mindre än tryckluftflödet in i utrymmet (V1).
9. Växellåda innefattande ett arrangemang enligt något av kraven 1-8, och att tryckluftcylinderns (1 O) längsgående axel (13) är kopplad till någon av växellådans axlar som används vid in respektive frånkoppling av olika växellägen i växellådan.
10. Växellåda enligt krav 9, kännetecknad av att den längsgående axeln (13) är kopplad till en sidoslagsaxel i växellådan.
11. Förfarande för att generera en förflyttning av en kolv (12) i en tryckluftcylinder (10) ingående i ett arrangemang enligt något av kraven 1 till 8, varvid nämnda förflyttning av kolven (12) genereras genom att styrenheten (30) aktiverar ventilanordningen (17) så att tryckluft tillförs utrymmet (V1) i ett konstant flöde, alternativt i pulser med en viss period och längd, så att kolven (12) därigenom förflyttas från sitt viloläge (si) till önskad position i cylinderkammaren (15).
12. Förfarande enligt krav 11, även innefattande steget att detektera kolvens (12) position i tryckluftcylindern (10) och att i styrenheten (30) använda denna information för tillförlitlig styrning av tryckluftpulsernas längd och period tills dess att kolven (12) är i önskad position.
13. Förfarande enligt krav 11 eller 12 där styrenheten genom att tillföra ett konstant flöde av tryckluft till utrymmet (V1) förflyttar kolven (12) till ett bortre ändläge (sa) i cylinderkammaren (15).
14. Förfarande enligt något av krav 11 till 13, där styrenheten (30) genom att öka tryckluftpulseras längd erhåller en större förflyttning från kolvens viloläge (si). 534 574
15. Förfarande enligt något av krav 11 till 14, där styrenheten (30) genom att minska tryckluftpulsernas längd erhåller en mindre förflyttning av kolven (12) från viloläget (S1).
16. Förfarande enligt något av krav 11 till 15, där en ökning respektive minskning av pulslängden kan användas för att styra kolvens förflyttningshastighet.
SE1050170A 2010-02-24 2010-02-24 Arrangemang samt förfarande för styrning av en kolvrörelse SE534574C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050170A SE534574C2 (sv) 2010-02-24 2010-02-24 Arrangemang samt förfarande för styrning av en kolvrörelse
BR112012018480A BR112012018480A2 (pt) 2010-02-24 2011-02-15 disposição e método destinados à movimentação de pistão
EP11747790.1A EP2539593B1 (en) 2010-02-24 2011-02-15 Arrangement and method for control of a piston movement
PCT/SE2011/050160 WO2011105952A1 (en) 2010-02-24 2011-02-15 Arrangement and method for control of a piston movement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1050170A SE534574C2 (sv) 2010-02-24 2010-02-24 Arrangemang samt förfarande för styrning av en kolvrörelse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1050170A1 SE1050170A1 (sv) 2011-08-25
SE534574C2 true SE534574C2 (sv) 2011-10-11

Family

ID=44507093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1050170A SE534574C2 (sv) 2010-02-24 2010-02-24 Arrangemang samt förfarande för styrning av en kolvrörelse

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2539593B1 (sv)
BR (1) BR112012018480A2 (sv)
SE (1) SE534574C2 (sv)
WO (1) WO2011105952A1 (sv)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012204839A1 (de) 2012-03-27 2013-10-02 Zf Friedrichshafen Ag Schaltelement mit drei Schaltstellungen
FR3031145B1 (fr) * 2014-12-30 2017-03-03 Finsecur Dispositif de detection de la position d'un piston d'un verin pneumatique et dispositif de desenfumage comportant un tel dispositif

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1518631A (fr) * 1965-07-05 1968-03-29 Ct De Rech S Scient Et Tech De Dispositif de régulation de débit
DE19617058A1 (de) * 1996-04-29 1997-10-30 Andreas Ing Grasl Druckluftzylinder zur Betätigung von Rauchabzugsklappen in Rauch- und Wärmeabzugsanlagen
DE19756639A1 (de) * 1997-12-19 1999-06-24 Zahnradfabrik Friedrichshafen Schalteinrichtung
DE19934804C2 (de) * 1999-07-28 2001-05-17 Voith Turbo Kg Verfahren zur Schaltüberwachung in Getrieben und eine Vorrichtung zur Überwachung der Position einer Schiebeschaltwelle
EP1409900A1 (en) * 2001-07-24 2004-04-21 SPX Corporation Pneumatic diaphragm valve and method for controlling a pneumatic valve actuator
DE10139769A1 (de) * 2001-08-13 2003-03-13 Rexroth Mecman Gmbh Einfachwirkender Pneumatikzylinder
JP2007162890A (ja) * 2005-12-16 2007-06-28 Kitamura Valve Seizo Kk バルブアクチュエーター
DE102006021698A1 (de) * 2006-05-10 2007-11-15 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Ansteuerung eines Betätigungsmittels
DE102006032914A1 (de) * 2006-07-15 2008-01-24 Zf Friedrichshafen Ag Kupplungssteller zur automatischen Betätigung einer Reibungskupplung

Also Published As

Publication number Publication date
EP2539593B1 (en) 2019-08-07
EP2539593A1 (en) 2013-01-02
BR112012018480A2 (pt) 2019-06-18
SE1050170A1 (sv) 2011-08-25
WO2011105952A1 (en) 2011-09-01
EP2539593A4 (en) 2013-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103148047B (zh) 一种内反馈数字伺服液压缸
ATE420290T1 (de) Diaphragmapumpe mit hydraulischer betätigung und vorrichtung zum ausgleich der entweichenden luft
SE534310C2 (sv) Arrangemang samt förfarande för dämpning av en kolvrörelse
KR101988369B1 (ko) 유압 액츄에이터 및 유압 액츄에이터를 작동시키기 위한 방법
RU2015142856A (ru) Устройство для пробивки отверстий
SE536711C2 (sv) Dämpningsanordning för slagverk, slagverk, bergborrmaskin och förfarande för dämpning vid en bergborrmaskin
SE534574C2 (sv) Arrangemang samt förfarande för styrning av en kolvrörelse
US6398509B1 (en) Lubricating device
KR101797659B1 (ko) 자동 윤활유 공급장치, 그 제어방법 및 자동 윤활유 공급장치를 구비하는 유압 브레이커
CN201507508U (zh) 全液压伺服动态平衡排气头控制机构
JP5767991B2 (ja) 流体圧シリンダ
EP2097223B1 (en) Waterjet device
EP3263956A3 (en) Valve assembly and system including same for controlling fluid flow to and from a clutch
JP5704629B2 (ja) 吸振器を備えた比例ポペット型二段式高速電磁弁
JP2011094792A (ja) 油圧減速機
WO2021070828A1 (ja) 液圧駆動装置
JP6927896B2 (ja) シリンダ装置
KR20070055154A (ko) 유공압 실린더를 포함한 반도체 제조장치
CN101571154B (zh) 一种线性摩擦焊液压缸精确回零装置
KR101663799B1 (ko) 공기 배출 밸브를 갖는 전기 유압 액추에이터
CN203823413U (zh) 电火花机床的改进的吸油装置
KR20200044960A (ko) 에어 실린더용 유체회로
CN103867877A (zh) 一种电火花机床的改进的吸油装置
WO2023007299A3 (en) A device for moving in a pipeline
RU2340777C1 (ru) Двигатель

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed