DE2121042B2 - Druckmittelbeaufschlagte Stellvorrichtung mit Eilgang und Krafthub - Google Patents
Druckmittelbeaufschlagte Stellvorrichtung mit Eilgang und KrafthubInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine durch ein Druckmittel beaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheit als Stellvorrichtung
mit Eilgang und Krafthub, mit einer Führung, an welcher der Kolben als Antriebsglied und ein von diesem
bewegtes Abtriebsglied geführt sind, für welches eine während des Krafthubes gegenüber dem Eilgang
die Übersetzung erhöhende Vorschubeinrichtung vorgesehen ist, die aus einem mechanischen Übersetzungstrieb in Form mindestens eines quer zur Vorschubrichtung
gegenüber dem Abtriebsglied bewegbar gelagerten Übertragungsgliedes besteht, das beim Krafthub an
einer zur Vorschubrichtung quer liegenden Stützfläche abgestützt ist, wobei ein in Vorschubrichtung verschiebbarer,
mit derr. Antriebsglied in Verbindung ste-
bender, insbesondere hülsenförmiger Keil das Übertragungsglied
verstellt.
Bei einer bekannten Stellvorrichtung (US-PS 31 60 078) ist die Stellbewegung der Übertragungsglieder
radial nach innen gerichtet, weshalb die Keilfläche des Keiles durch eine Innenfläche gebildet sein muß,
die im Falle eines hölsenförmigen Keiles eine lnnenkonusfläche darstellt. Ein wesentlicher Nachteil dieser
Ausbildung wird darin gesehen, daß durch die Übertragungsglieder bei der Stellbewegung des Keiles auf die- ic
sen sehr hohe Aufweitkräfte wirken, die leicht ein Verklemmen bzw. Festsetzen des Keiles gegenüber der
Führung hervorrufen können oder aber eine gewichtsmäßig sehr schwere Ausbildung der Stellvorrichtung
erforderlich machen, so daß diese in ihren Einsatzmöglichkeiten stark eingeschränkt ist. Die Höhe der Stellkraft
beim Krafthub ist somit im Verhältnis zum Raumbedarf der Stellvorrichtung verhältnismäßig niedrig.
Da im bekannten Fall die Keilfläche des Keiles durch
eine Innenfläche gebildet ist, kann auch ciie Stützfläche nicht an der Führung vorgesehen sein. Vielmehr sind
zur Abstützung des Übertragungsgliedes an der Führung weitere Übertragungsglieder erforderlich, die
durch eine die Stützfläche bildende Hülse, eine diese verriegelnde Hülse und eine letztere Hülse gegenüber
der Führung in der jeweiligen Riegelstellung abstützende Druckstange gebildet sind. Die Riegelhülse greift in
der Riegelstellung mit Zahnungen in eine gewindeartige Gegenzahnung der Druckstange ein, wodurch ebenfalls
keine hohe Stellkraft übertragen werden kann, da derartige Gegenzahnungen, die von den Zahnungen
der Riegelhülse nicht vollständig umschlossen werden, leicht ausbrechen bzw. abscheren. Darüber hinaus wird
die Druckstange auf Knickung belastet, was ebenfalls eine Übertragung hoher Kräfte nicht zuläßt.
Durch die verhältnismäßig komplizierte Ausbildung der bekannten Stellvorrichtung, bei welcher die Keilfläche
entgegen Vorschubrichtung abfällt, ist ein störungsfreier Betrieb nicht gewährleistet. Die Sicherheit der
Verriegelung der Riegelhülse sowohl gegenüber der Gegenzahnung der Druckstange als auch gegenüber
der Führung hängt von vielen Faktoren, wie Temperatureinflüssen, wirksamen Drücken und Dehnungsverhalten
der einzelnen Teile ab, so daß keine eindeutig bestimmbaren Verhältnisse gegeben sind.
Im wesentlichen die gleichen Nachteile weisen auch andere bekannte Stellvorrichtungen (JJS-PS 33 20 861
und 31 35 171) auf, bei welchen die Übertragungsglieder
ebenfalls an der konischen Innenfläche eines hülsenförmigen Keiles anliegen.
Ferner ist eine Stellvorrichtung bekanntgeworden (DT-OS 15 52 711), bei welcher am Ende ries Eilganges
eine Hülse, welche eine Keilfläche aufweist an der Kolbenstange des Eilgangkolbens festgeklemmt wird, wonach
für den Krafthub ein weiterer Keil quer zu dieser Keilfläche bzw. quer zur Bewegungsrichtung des Eilgangkolbens
mit einem gesonderten Krafthub-Kolben eingetrieben wird. Eine solche Stellvorrichtung ist daher
ebenfalls kompliziert und raumaufwendig. Eine praktisch gleiche Wirkungsweise hat eine weitere bekannte
Stellvorrichtung (US-PS 28 63 290), bei welcher das Abtriebsglied am Ende des Eilganges mit zwei quer
zur Vorschubrichtung bewegbaren Krafthub-Kolben über Keile im Krafthub angetrieben wird.
Ähnlich verhält es sich bei einer bekannten Stellvor- ^S
richtung (US-PS 19 65 106) mit zwei Kolben, von denen der eine Kolben für den Eilgang bewegt und dann geeenüber
dem anderen Kolben verriegelt wird, wonach dieser andere Kolben für den Krafthub mit Druckmittel
beaufschlagt werden kann. Zur Verriegelung des Eilgangkolbens gegenüber dem Krafthub-Kolben sind
Schwenkhebel vorgesehen, welche eine an der Kolbenstange des Krafthub-Kolbens vorgesehene Stützfläche
durch nach außen gerichtete Schwenkbewegungen hintergreifen. Da bei dieser Ausbildung auch der Krafthub
ohne mechanischen Übersetzungstrieb unmittelbar durch Dpjckmittelbeaufschlagung hervorgerufen wird,
ist die vom Abtriebsglied ausgeübte Kraft durch den Druck des Druckmittels und die wirksame Korbenfläche
bestimmt, so daß die vom Abtriebsglied abgegebene Kraft nur durch Vergrößerung der wirksamen Kolbenfläche
oder durch Erhöhung des Druckes gesteigert werden kann. Im ersteren Fall bedeutet dies eine bauliche
Vergrößerung der Stellvorrichtung, die häufig nicht erwünscht oder sogar aus Platzgründen ausgeschlossen
ist.
Ähnliche Nachteile werden bei einer weiteren bekannten Stellvorrichtung (DT-AS 17 50 236) gesehen,
bei welcher der Übergang vom Eilgang zum Krafthub mit verhältnismäßig großer Verzögerung vor sich geht,
da beim Auftreten eines gegen die Stelibewegung gerichteten Widerstandes zunächst in einem gesonderten,
dem Eilgang zugehörigen Druckraum der Druck weiter erhöht werden muß, um einen Verschlußschieber entgegen
der Kraft einer Feder in seine Öffnungsstellung zu überführen, bei welcher der l.eitungsweg für das
Druckmedium zu einem weiteren Druckraum frei wird. Eine derartige Steuerung des Verschlußschiebers ist
praktisch nur mit einem inkompressiblen Druckmedium durchführbar, weshalb sich diese bekannte Lösung
nur zum hydraulischen Betrieb eignet. Wenn mit einer derartigen bekannten Ausbildung, bei welcher ähnlich
wie bei einer weiteren bekannten Lösung (DT-AS 13 02 165) der Krafthub lediglich durch eine Vergrößerung
der wirksamen Kolbenstirnfläche herbeigeführt werden kann, beim Krafthub eine Kraft von etwa
3000 kp bei einer Druckbeaufschlagung von 6 atü erreicht werden soll, so ist ein Durchmesser des Krafthub-Kolbens
von etwa 250 mm erforderlich, was äußerst große Baumaße mit sich bringt. Darüber hinaus
bedingen derart große Kolbendurchmesser auch große Zyiiiiderräume, weshalb sich ein großer Druckmittelbedarf
ergibt.
Es ist auch ein mechanischer Übersetzungstrieb bekanntgeworden (DT-OS 15 52 707), bei welchem kein
Eilgang, sondern nur ein Krafthub vorgesehen ist, wobei ein mit einem Keil versehener Krafthub-Kolben ein
rechtwinklig zu ihm bewegbares Abtriebsglied dadurch verstellt, daß der Keil an einer Gegenkeilfläche des Abtriebsgliedes
gleitet. Auch eine derartige Ausbildung ut sehr raumaufwendig. Dies gilt auch für einen mechanischen
Übersetzungstrieb (DT-OS 15 02 860), der im wesentlichen
durch einen Kniehebel gebildet ist, dessen beide Hebelarme quer zur Bewegungsrichtung des Kolbens
liegen.
Es liegt daher die Aufgabe vor, eine Stellvorrichtung der eingangs umrissenen Art so auszubilden, daß bei
geringem Raumbedarf, einfacher Konstruktion und kleinem Druckmittelaufwand mit relativ niedrigen
Drücken eine relativ große Stellkraft beim Krafthub erzielt werden kann.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die der Kraftübersetzung dienenden Keilflächen
Abschnitte der äußeren Mantelfläche des Keiles bilden und für die nach auswärts gerichtete Bewegung des
Übertragungsgliedes einen entgegen der Vorschubrich-
tung ansteigenden Verlauf haben und daß die Stützfläche
für den Krafthub als Fortsetzung der Zylinderinnenwandung gebildet ist.
Dadurch ergeben sich sehr gute Möglichkeiten der Abstützung des Keiles gegen die auftretenden Stelldrücke,
so daß eine kompakte Bauweise möglich ist. Die nach außen gerichtete Bewegung des bzw. der
Übertragungsglieder führt zu einer nach innen gerichteten Reaktionskraft auf den Keil, die wesentlich leichter
aufzunehmen ist als eine nach außen gerichtete Reaktionskraft. Ferner bringt, da die Stützfläche unmittelbar
an der Führung vorgesehen ist, diese Ausbildung den wesentlichen Vorteil mit sich, daß auf zusätzliche
Übertragungsglieder vollständig verzichtet werden kann und es möglich ist, bei kompakter Ausbildung eine
hohe Stellkraft zu erzielen.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 eine Stellvorrichtung im Axialschnitt, und zwar links von der Mittelachse in der Phase des Eilganges
und rechts von der Mittelachse in der Phase des Krafthubes,
F i g. 2 eine konische Hülse zur Erzielung der Kräfteübersetzung in vergrößerter Darstellung.
Wie F i g. I zeigt, weist die Stellvorrichtung als Kolben-Zylindereinheit
eine Zylinderhülse 1 auf, deren Zylinderlauffläche 2 eine Führung bildet und die an beiden
Stirnseiten jeweils mit einem Zylinderdeckel 3 bzw. 4 verschlossen ist.
An der Zylinderlauffläche 2 ist ein Ringkolben 5 als erstes Antriebsglied verschiebbar gelagert, das an seiner
vorderen Stirnseite, beispielsweise in einer Eindrehung 6 eine in der Zylinderachse liegende konische
Hülse als Keil 7 trägt, die insbesondere auswechselbar befestigt ist. Der Keil 7 steht über die, bezogen auf die
Vorschubrichtung gemäß Pfeil 8, vordere Stirnfläche des Ringkolbens 5 vor. In diesem ist koaxial ein Kolben
ais zweites Antriebsglied mit seiner im wesentlichen zylindrischen Kolbenstange 10 verschiebbar gelagert,
wobei dieses Antriebsglied einen im Durchmesser gegenüber der Kolbenstange 10 erweiterten Bund 9 aufweist,
der an der hinteren, als Mitnahmefläche 11 vorgesehenen
Stirnfläche des ersten Antriebsglieds anliegen kann. Die Kolbenstange 10. die eng von dem Keil 7
umgeben wird, steht über denselben nach vorne vor.
Mit Abstand vor dem Keil 7 liegt die Kolbenstange 10 mit einer ringscheibenförmigen Stirnfläche 12 an
einer als Abtriebsglied 13 der Stellvorrichtung vorgesehenen Hülse an, die für die Anlage der Stirnfläche 12
vor der Mitte ihrer Längserstreckung an ihrer Innenseite
einen ringscheibenförmigen Ansatz 14 hat, dessen Bohrung an dem sich nach vorne an die Stirnfläche 12
anschließenden Abschnitt 15 der Kolbenstange 10 gleitbar anliegL Das vordere Ende des Abtriebsgliedes
.13 ist in der vorderen Stirnwand des vorderen Zylinderdeckels 4 gleitbar geführt. Am hinteren Ende
weist das Abtriebsglied 13 gleichmäßig über den Umfang verteilte schlitzförmige Ausnehmungen 16 auf, in
denen jeweils ein Übertragungsglied 17 gelagert ist Jedes Übertragungsglied 17 weist einen als Winkelhebel
ausgebildeten Schwenkhebel 18 auf, dessen nach hinten weisender Schenkel 19 mit einem Lagerbolzen 20 in
der zugehörigen Ausnehmung 16 schwenkbar an dem Abtriebsgüed 13 derart gelagert ist daß der Schwenk
hebel 18 in einer Axialebene der die Stellvorrichtung bildenden Kolben-Zylindereinheit schwenkbar ist. Der
andere Schenkel 21 des Schwenkhebels 18 bildet mit seiner Endkante eine konvex gekrümmte Druckfläche
22. Bis auf das Ende des Schenkels 19 ist der übrige Teil des jeweiligen Schwenkhebels 18 in einer zu seiner
Schwenkachse rechtwinkligen Ebene geschlitzt, so daß der Winkelhebel gabelförmig ist, wobei zwischen den
Gabelarmen ein Laufteil 23 gelagert ist, der im Übergangsbereich zwischen den beiden Schenkeln 19, 21
ίο liegt und auf der von der Druckfläche 22 abgewandten
Seite über den Schwenkhebel 18 vorsteht. Der Laufteil
23 ist durch eine Rolle gebildet, die um eine zur Schwenkachse des Schwenkhebels 18 parallele Achse
24 drehbar am Schwenkhebel 18 gelagert ist. Die KoI-benstange
10 weist einen eine Umfangsnut 25 bildenden, im Durchmesser verringerten Abschnitt auf, in den
die Laufteile 23 eingreifen, wenn der Bund 9 an der Mitnahmefläche 11 des ersten Antriebsglieds anliegt.
Dies ist der Fall, solange sich das Abtriebsglied 13 in der Verschiebestellung befindet, bei welcher die Druckflächen
22 im Bereich der Zylinderlauffläche 2 liegen wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Druckflächen
22 unter einer möglichst geringen Kraft an der Zylinderlauffläche 2 anliegen.
Bei an der hinteren Mitnahmefläche 11 des ersten Antriebsglieds anliegendem Bund 9 des zweiten Antriebsglieds
liegt die vordere Stirnfläche des Keiles 7 als Schubfläche 26 an den Laufteilen 23 so an, daß die
Schubfläche 26 auf die Schwenkhebel 18 eine Kraftkomponente ausübt, die radial nach außen gerichtet ist
und unter welcher die Druckflächen 22 an der Zylinderlauffläche 2 anliegen.
Das vordere Ende der Zylinderlauffläche 2 geht in eine sich in Vorschubrichtung gemäß Pfeil 8 erweiternde
stumpfwinklig kegelförmige Stützfläche 27 über, die ringförmig und durch eine Innenfläche des Zylinderdekkels
4 gebildet ist. Diese Stützfläche 27 bildet die eine Stirnfläche eines im Durchmesser gegenüber der Zylinderlauffläche
2 erweiterten ringförmigen Eintauch-
raumes 28 für die Übertragungsglieder 17, die somit aus ihrer Eilgang-Steiiung nach außen schwenken können
wobei sich ihre Druckflächen 22 an der Stützfläche 27 abwälzen.
Wird in der Ausgangslage der Stellvorrichtung durch den im hinteren Zylinderdeckel 3 vorgesehenen Druckmittelanschluß
29 Druckmittel, beispielsweise Drucklufl in deti Zylinder eingegeben, so werden die beiden Antriebsglieder
gemeinsam in Vorschubrichtung gemäC Pfeil 8 vorgeschoben, wobei das zweite Antriebsglied
über seine Kolbenstange 10 das Abtriebsglied 13 durch Anlage an de— Ansatz 14 unmittelbar mitnimmt, während
das erste Antriebsglied das Abtriebsglied 13.durch Anlage der Schubfläche 26 an den Laufteilen 23 mitnimmt
Während dieser ersten Arbeitsphase der Stellvor
richtung zur Durchführung des relativ langen Zustell
wegs gleiten die Druckflächen 22 der Übertragung* glieder 17 an der Zylinderlauffläche 2. Sobald die
Druckflächen 22 in den Bereich der Stützfläche 27 ge langen, können die Schwenkhebel 18 infolge des erwei
terten Eintauchraumes 28 nach außen schwenken, was
selbsttätig dadurch erfolgt, daß sich das erste Antriebs
glied nunmehr relaitv gegenüber dem Abtriebsglied 1: in Vorschubrichtung gemäß Pfeil 8 vorbewegt, inderr
die Laufteile 23 auf der Keilfläche 30, 31, 32, 33 de!
Keiles 7 laufen. Der Keil 7 weist bei dem in F i g. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel einen ersten vorde ren Keilflächenabschnitt 30 auf, der in einen zylindri
ft7Q
ichen Abschnitt 31 übergeht, welcher wiederum in :inen sich nach hinten mit der gleichen Steigung wie
Jer Keilflächenabschnitt 30 erweiternden konischen Keilflächenabschnitt 32 übergeht, wobei sich dieser Abschnitt
in einem das hintere Ende der Umfangsfläche des Keiles 7 bildenden zylindrischen Abschnitt 3 fortsetzt.
Die Umfangsfläche des Keiles 7 bildet somit eine entgegen der Vorschubrichtung gemäß Pfeil 8 ansteigende
Keilabschnittsfläche. Durch die Abschnitte 30,32 werden die Übertragungsglieder 17 in der beschriebenen
Weise nach außen in den Eintauchraum 28 gedrückt. Da sich dabei die Übertragungsglieder 17 einerseits
an der Stützfläche 27 abstützen und andererseits an dem Abtriebsglied 13 gelagert sind, wird somit das
Abtriebsglied 13 über das große Übersetzungsverhältnis des beschriebenen mechanischen Übersetzungstriebes
durch das erste Antriebsgüed in Vorschubrichtung bewegt. Dabei fährt der Keil 7 in einen Ringspalt 34
zwischen dem hinteren Ende des Abtriebgliedes 13 und der Umfangsfläche der Kolbenstange 10.
Bei vorfahrendem Antriebsglied 13 bewirkt der Anlagedruck der Laufteile 23 auf den Keil 7 keine entgegen
der Vorschubrichtung gemäß Pfeil 8 wirkende Rückstellkraft, so daß auch bei Druckabfall in dem Arbeitszylinder
ein selbsttätiges Zurückstellen des Keiles 7 vermieden ist. Es liegt somit eine Selbsthemmung der
Stellvorrichtung in der jeweiligen Stellung vor.
Soll das Abtriebsglied 13 aus seiner vorgefahrenen Stellung wieder zurückbewegt werden, so wird durch
einen am Umfang des vorderen Zylinderdeckel 4 im Bereich des Eintauchraumes 28 vorgesehenen Druckmittelanschluß
35 Druckmittel eingegeben, welches zunächst im wesentlichen nur auf den Kolben 5 des ersten
Antriebsglieds wirkt und diesen entgegen der Vorschubrichtung bewegt, bis er mit seiner Mitnahmefläche
11 an der Hülse 9 des zweiten Antriebsglieds anschlägt und somit das Abtriebsglied 13 über die Kolbenstange
10 ebenfalls nitnimmt. Am Anfang der Rückstellbewegung des Abtriebsgliedes 13 werden die
Druckflächen 22 ar, der Stützfläche 27 derart geführt,
daß die Übertragungsglieder 17 zurück in ihre Eilgang-Stellung geschwenkt werden.
Wie F i g. 2 zeigt, können die für die Selbsthemmung
vorgesehenen Flächenabschnitte 31a, 33a auch entgegen
der Vorschubrichtung unter einem sehr kleinen Winkel konisch verjüngt ausgebildet sein, also eine negative
Steigung haben, wodurch in bestimmten Fällen die genannte Selbsthemmung noch verbessert wird. Die
Keilflächenabschnitte 30.?. 32a sowie die Abschnitte
31a, 33a des Keiles 7a können je nach den Erfordernissen unterschiedliche Längen und Steigungen aufweisen.
In Fig.2 ist zur Verdeutlichung der negativen Steigung
der Abschnitte 31a, 33a strichpunktiert eine zur Achse des Keiles 7a parallele Mantellinie 36 dargestellt.
Durch Auswechseln des Keiles 7a kann den jeweiligen Erfordernissen Rechnung getragen werden.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Abtriebsglied 13 an seinem vorderen Ende ein durch einen Gewindedorn gebildetes Anschlußglied 37 auf, das an der vorderen Stirnseite eines Kolbens 38 befestigt ist, welcher im vorderen Ende des Abtriebsgliedes 13 verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 38 ist seinerseits an einem Gewindedorn 39 am vorderen Ende der Kolbenstange 10 formschlüssig befestigt. Zwischen dem Kolben 38 und dem Ansatz 14 ist in dem Abtriebsglied 13 um den Abschnitt 15 der Kolbenstange !0 eine Schraubendruckfeder 40 angeordnet, wobei statt dieser Schraubendruckfeder 40 auch Tellerfeuern oder ein anderes Federelement vorgesehen sein kann. Die Feder 40 hat eine vorbestimmte Vorspannung, die unterhalb der maximalen, durch den Arbeitszylinder aufzubringenden Druckkraft liegt. Solange die Vorschubkraft der Stellvorrichtung diese Vorspannkraft nicht erreicht, wirkt die Feder 40 als starres Verbindungselement zwischen Abstriebsglied 13 und Anschlußglied 37. Überschreitet die Vorschubkraft den genannten vorbestimmten Wert, so bewegt sich das Abtriebsglicd 13 relativ zum Anschlußglied 37 nach vorne, wobei der Ansatz 14 von der Stirnfläche 12 der Kolbenstange 10 abhebt und die Feder 40 stärker gespannt wird. Dadurch ist das Abtriebsglied 13 gegenüber dem Anschlußglied 37 entgegen der Vorschubrichtung gemäß Pfeil 8 federbelastet, so daß die Laufteile 23 unter einer dieser Federkraft entsprechenden Kraft gegen die Umfangsfläche des Keiles 7 gedrückt werden. Befinden sich die Laufteile 23 an einem Keilflächenabschnitt des Keiles 7, so wird dadurch der Keil 7 bei Druckabfall so weit entgegen der Vorschubrichtung zurückbewegt, bis die Laufteile 23 an die nächste, die beschriebene Selbsthemmung hervorrufende Anlagefläche gelangen.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Abtriebsglied 13 an seinem vorderen Ende ein durch einen Gewindedorn gebildetes Anschlußglied 37 auf, das an der vorderen Stirnseite eines Kolbens 38 befestigt ist, welcher im vorderen Ende des Abtriebsgliedes 13 verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 38 ist seinerseits an einem Gewindedorn 39 am vorderen Ende der Kolbenstange 10 formschlüssig befestigt. Zwischen dem Kolben 38 und dem Ansatz 14 ist in dem Abtriebsglied 13 um den Abschnitt 15 der Kolbenstange !0 eine Schraubendruckfeder 40 angeordnet, wobei statt dieser Schraubendruckfeder 40 auch Tellerfeuern oder ein anderes Federelement vorgesehen sein kann. Die Feder 40 hat eine vorbestimmte Vorspannung, die unterhalb der maximalen, durch den Arbeitszylinder aufzubringenden Druckkraft liegt. Solange die Vorschubkraft der Stellvorrichtung diese Vorspannkraft nicht erreicht, wirkt die Feder 40 als starres Verbindungselement zwischen Abstriebsglied 13 und Anschlußglied 37. Überschreitet die Vorschubkraft den genannten vorbestimmten Wert, so bewegt sich das Abtriebsglicd 13 relativ zum Anschlußglied 37 nach vorne, wobei der Ansatz 14 von der Stirnfläche 12 der Kolbenstange 10 abhebt und die Feder 40 stärker gespannt wird. Dadurch ist das Abtriebsglied 13 gegenüber dem Anschlußglied 37 entgegen der Vorschubrichtung gemäß Pfeil 8 federbelastet, so daß die Laufteile 23 unter einer dieser Federkraft entsprechenden Kraft gegen die Umfangsfläche des Keiles 7 gedrückt werden. Befinden sich die Laufteile 23 an einem Keilflächenabschnitt des Keiles 7, so wird dadurch der Keil 7 bei Druckabfall so weit entgegen der Vorschubrichtung zurückbewegt, bis die Laufteile 23 an die nächste, die beschriebene Selbsthemmung hervorrufende Anlagefläche gelangen.
Bei einer Drückbeaufschlagung des dargestellten Arbeitszylinders mit b atu wird beispielsweise eine Zustellkraft
von etwa 200 kp und eine Kraft beim Krafthub von etwa 2,6 t erzielt.
Der volle Luftdruck von beispielsweise 6 atü wirkt während des Eilganges wie auch während des Kraftbzw.
Spannhubes auf die Mitnahmcfläche 11. Die
Diuckluftersparnis (= Energieersparnis) kommt dadurch
zustande, daß während des Eilganges eine relativ niedere Kraft wirkt und diese Kraft erst im Spannbe
reich verzehnfacht wird. Es ergibt sich eine enorme Druckluftersparnis gegenüber einem üblichen Pneuma
tikzylinder von etwa 86%.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
©5.75 509 520/
879
Claims (16)
1. Durch ein Druckmittel beaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheit
als Stellvorrichtung mit Eilgang und Krafthub, mit einer Führung, an welcher der
Kolben als Antriebsglied und ein von diesem bewegtes Abtriebsglied geführt sind, für welches eine
während des Krafthubes gegenüber dem Eilgang die Übersetzung erhöhende Vorschubeinrichtung
vorgesehen ist, die aus einem mechanischen Übersetzungstrieb in Form mindestens eines quer zur
Vorschubrichtung gegenüber dem Abtriebsglied bewegbar gelagerten Übertragungsglitdes besteht,
das beim Krafthub an einer zur Vorschubrichtung quer liegenden Stützfläche abgestützt ist, wobei ein
in Vorschubrichtung verschiebbarer, mit dem Antriebsglied in Verbindung stehender, insbesondere
hfilsenförmiger Keil das Übertragungsglied verstellt,
dadurch gekennzeichnet, daß die der Kraftübersetzung dienenden Keilflächen (30, 32
bzw. 30a, 32a) Abschnitte der äußeren Mantelfläche des Keiles (7 bzw. 7a) bilden und für die nach auswärts
gerichtete Bewegung des Übertragungsgliedes einen entgegen der Vorschubrichtung (8) ansteigenden
Verlauf haben und daß die Stützfläche (27) für den Krafthub als Fortsetzung der Zylinderinnenwandung
gebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Übertragungsglied (17) einen Schwenkhebel (18) aufweist, der auf einer zur Vorschubrichtung
(8) rechtwinklig angeordneten Achse am Abtriebsglied (13) gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (7) im Anschluß an
mindestens eine Keilfläche (30 bzw. 32) einen zylindrischen oder einen entgegengesetzt zur Keilfläche
(30a bzw. 32a) geneigten konischen Abschnitt (31, 33 bzw. 31a, 33a) als Aniagefläche für da«. Übertragungsglied
(17) aufwe-st.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied (\7)
eine in Vorschubrichtung (8) mit Abstand von seiner Schwenkachse liegende Laufrolle als Laufteil (23)
für die Anlage am Keil (7) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied
(17) eine mit Abstand von seiner Schwenkachse liegende gekrümmte Abwälzfläche als Druckfläche
(22) für die Anlage an der Stützfläche (27) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied (17) gabelartig
ausgebildet und die das Laufteil (23) bildende Laufrolle zwischen den Gabelarmen gelagert ist,
die über die Laufrolle auf der der Stützfläche (27) zugewandten Seite vorstehen und zwei nebeneinanderliegende
Teile der Druckfläche (22) bilden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel
(18) ein Winkelhebel ist, der an seinem einen Schenkelende schwenkbar gelagert ist und mit dem anderen
Schenkelende die Druckfläche (22) bildet, wobei der Laufteil (23) im Übergangsbereich zwischen den
beiden Schenkeln vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied
(17), bezogen auf die Vorschubrichtung (8). am hinteren Ende des Abtriebsgliedes (13)
vorgesehen ist
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied
(17) in einer Ausnehmung (16) des Abtriebsgliedes (13) gelagert ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche für die Anlage
des Übertragungsgliedes (17) beim Eilgang durch die Zylinderinnenwandung (2) gebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichne', daß die an die Zylinderinnenwandung sich anschließende Stützfläche
(27) durch eine ringförmige Stirnfläche des Eintauchraumes (28) für das Übertragungsglied (17) gebildet
ist, die vorzugsweise in einem Zylinderdeckel (4) vorgesehen ist, an dem ein Druckmittelanschluß
(35) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1!, dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebsglied mit einem zweiten Antriebsglied in Wirkverbindung steht derart,
daß der als Ringkolben (5) ausgebildete Antriebskolben des ersten Antriebsgliedes gleichsinnig
wie ein Bund (9) des zweiten Antriebsgliedes druck mittelheaufschlagbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Antriebsglied eine mit dem Abtriebsglied (13) verbundene Kolbenstange
(10) aufweist, die mit einer Vertiefung, insbesondere einer Umfangsnut (25), für den Eingriff des Übertragungsgliedes
(17) beim Eilgang versehen und von dem Abtriebsglied (13) umgeben ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem hülsenförmigen Abtriebsglied (13) ein ringscheibenförmiger Ansatz (14) vorgesehen
ist, an dem die Kolbenstange (10) des zweiten Antriebsgliedes mit einer Stirnfläche (12) anliegt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Keil (7) die Kolbenstange (10) des zweiten Antriebsgliedes umgibt, wobei zwischen
dieser Kolbenstange (10) und dem hülsenförmigen Abtriebsglied (13) ein Ringspalt (34) für das
Eintauchen des Keiles (7) vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur spielfreien Anlage
des Übertragungsgliedes (17) am Keil (7) das Abtriebsglied (13) entgegen der Vorschubrichtung (8)
gegen ein mit ihm verbundenes Anschlußglied (37) federbelastet ist.
Priority Applications (10)
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|---|---|---|---|
| DE19712121042 DE2121042C3 (de) | 1971-04-29 | 1971-04-29 | Druckmittelbeaufschlagte Stellvorrichtung mit Eilgang und Krafthub |
| GB4180771A GB1357968A (en) | 1971-04-29 | 1971-09-08 | Drive mechanism |
| AT282572A AT321677B (de) | 1971-04-29 | 1972-03-31 | Spannvorrichtung |
| IT731472A IT957217B (it) | 1971-04-29 | 1972-04-21 | Dispositivo di serraggio di pezzi |
| JP47042088A JPS5145016B1 (de) | 1971-04-29 | 1972-04-26 | |
| DD16259472A DD96044A5 (de) | 1971-04-29 | 1972-04-26 | |
| PL15502672A PL83670B1 (de) | 1971-04-29 | 1972-04-27 | |
| FR7215084A FR2139846B1 (de) | 1971-04-29 | 1972-04-27 | |
| ES402231A ES402231A1 (es) | 1971-04-29 | 1972-04-28 | Dispositivo de sujecion para una instalacion de acciona- miento neumatico. |
| US05/616,844 USRE28967E (en) | 1971-04-29 | 1975-09-25 | Work locating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19712121042 DE2121042C3 (de) | 1971-04-29 | 1971-04-29 | Druckmittelbeaufschlagte Stellvorrichtung mit Eilgang und Krafthub |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE2121042B2 true DE2121042B2 (de) | 1975-05-15 |
| DE2121042C3 DE2121042C3 (de) | 1976-01-08 |
Family
ID=5806312
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (2)
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|---|---|
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| GB (1) | GB1357968A (de) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4796461A (en) * | 1986-06-02 | 1989-01-10 | Greenlee Textron Inc. | Hydraulic crimping tool |
| DE102015111403A1 (de) | 2015-07-14 | 2017-01-19 | MAQUET GmbH | Doppeltwirkender Hydraulikzylinder |
| CN112682389B (zh) * | 2020-12-18 | 2023-02-28 | 重庆耐德新明和工业有限公司 | 一种多级油缸的中间随动支撑结构 |
-
1971
- 1971-04-29 DE DE19712121042 patent/DE2121042C3/de not_active Expired
- 1971-09-08 GB GB4180771A patent/GB1357968A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1357968A (en) | 1974-06-26 |
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| DE2121042C3 (de) | 1976-01-08 |
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |