DE2365234A1

DE2365234A1 - Zylindereinheit

Info

Publication number: DE2365234A1
Application number: DE2365234A
Authority: DE
Inventors: Shigeji Kondo
Original assignee: KONDO Manufacturing
Current assignee: KONDO Manufacturing
Priority date: 1973-04-14
Filing date: 1973-12-28
Publication date: 1974-11-07
Also published as: GB1406520A; US3929057A; IT1000666B; FR2225643B1; FR2225643A1; CA979465A

Description

DIPL.-INQ. DIETER JANDER

8 MÖNCHEN 80(BOGENHAUSEN)
KOLBERGER STRASSE 21
Telefon: 0811/9827 04

DR.-INQ. MANFRED BÖNINQ

PATENTANWÄLTE

Patentanmeldung

der Firma

Kondo Manufacturing Co. Ltd. No. 12-1, Motomachi,

Gamagori-shi, Aichi-ken, Japan

Zustelladresse:
reply to:

1 BERLIN 33 (DAHLEM)
HOTTENWEG 15
Telefon: 03 11/8324066
Telegramme: Consideration Berlin

Neun An?	Ch	ift:

KurKf.,ird-		ι 65
Telefcn 8_ä	53	71

28. Dezember 1973 979/15 184- DE

"Zylindereinheit"

Die Erfindung bezieht sich auf eine vorzugsweise luftbetriebene Kolbenzylindereinheit, bestehend aus einem ersten Zylinder, einem ersten Kolben, einer ersten Kolbenstange und einer Vorrichtung, mit der die Geschwindigkeit des Kolbens gesteuert werden kann.

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Postscheckkonto Berlin West 1743 84 Berliner Bank AG., Depositenkasse 1

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Derartige Einheiten werden häufig dazu verwendet, Werkzeuge in Werkzeugmaschinen zu bewegen, wobei die Vorrichtung dazu dient, die Geschwindigkeit des Werkzeuges dann zu reduzieren, wenn dieses sich dem Werkstück genähert hat und arbeiten soll. Die bekannten "Vorrichtungen dieser Art sind relativ aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache und billige Eolbenzylindereinheit der eingangs erwähnten Art zu schaffen.

Diese Aufgabe ifird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung aus einer zweiten vorzugsweise flüssigkeitsbetriebenen Kolbenzylindereinheit besteht, deren zweite Kolbenstange axial gleitbar in der ersten Kolbenstange angeordnet ist, und daß an einer Kolbenstange, vor zugsweise der zweiten, ein Mitnehmer vorgesehen ist, der zwischen Anschlägen an der anderen Kolbenstange, vorzugsweise der ersten, bewegbar ist.

Eine solche Einheit zeichnet sich dadurch aus, daß sie außerordentlich kompakt und billig ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. Darin zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungsform und

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Zylindereinheit bezeichnet, die mit Luft betrieben wird. Diese besteht aus einem Zylinder mit einer vorderen Abschlußplatte 12 und einer hinteren Abschlußplatte 13. Innerhalb des Zylinders 11 ist ein Kolben

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gleitbar angeordnet, der den Raum innerhalb des Zylinders in zwei Teile 15 und 16 teilt. Mit dem Kolben 14 ist eine Stange 17 verbunden, die dicht durch die vordere Abschlußplatte 12 hindurchläuft.

Die Mantelfläche des Kolbens 14 weist zwei U-förmige Dichtungsringe 18 auf, die sich in Ringnuten befinden, und mit ihren Basisteilen zueinander gerichtet sind. Der Zylinder ist mit Einlaß- und Auslaßöffnungen 19 und 20 versehen. Über diese kann von einer nicht dargestellten Druckluftquelle luft entweder in den einen Raum 15 oder in den anderen Raum 16 gelangen, wobei in bekannter Weise die Umsteuerung mittels Ventile erfolgt.

Um die Geschwindigkeit des Kolbens 14 zu steuern, ist eine hydraulische Zylindereinheit 21 vorgesehen. Diese besteht aus einem Zylinder 22, der an der hinteren Abschlußplatte

13 befestigt ist und eine eigene Abschlußplatte 23 auf der anderen Seite aufiieist. Ein Kolben 24 ist in dem Zylinder 22 gleitbar gelagert und teilt den Raum innerhalb des Zylinders in zwei Kammern 25 und 26. Der Hub des Kolbens 24 ist beträchtlich kurzer als derjenige des Kolbens 14.

Eine Stange 27 ist an dem Kolben 24 befestigt und ragt dicht durch die Abschlußplatte 13 und den Kolben 14 hindurch. Sein linkes Ende wird teleskopartig von einer Bohrung 28 innerhalb der Kolbenstange 17 aufgenommen. Die Bohrung 28 hat einen Durchmesser solcher Art, daß ein verdicktes Ende 29 der Stange 27 von der Bohrung gleitend aufgenommen wird. Das rechte Ende der Bohrung 28 wird von dem Kolben

14 verschlossen. Ein Stoßdämpfer, z. B. eine Folie aus geeignetem elastischem Material, 30 reduziert die Stoßenergie, die auftritt, wenn das verdickte Ende 29 mit seiner Schulter 31 gegen den Kolben 14 trifft. Vorzugsweise ist ein Luftloch

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32 und eine Nut oder Öffnung länglicher Art in der Verdickung 29 vorgesehen. Auf diese Weise wird eine weiche Gleitbewegung des verdickten Endes 29 innerhalb der axialen Bohrung 28 erreicht.

Durch den Kolben 24 laufen mehrere Bohrungen 33, die ringförmig angeordnet sind. Diese Bohrungen sind normalerweise von einer Klappe 34- ringförmiger Gestalt verschlossen, die sich auf der linken Seite des Kolbens 24 befindet. Die Klappe 34- ist lose auf einer Hülse 35 befestigt, die auf der Stange 27 fest zwischen einer Schulter 36 und dem Kolben 24- sitzt. Sie wird in Richtung auf die Bohrungen

33 von einer Jeder 37 gedrückt, welche ebenfalls auf der Hülse 35 sitzt. Die Klappe 34- wirkt also als Ventil, welches eine hydraulische Flüssigkeit, z. B. Öl, durch die Bohrungen 33 nur von rechts nach links fließen läßt. Dieser Strom tritt dann ein, wenn sich der Kolben 24- von links nach rechts bewegt.

Die beiden Kammern 25 und 26 haben Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen 38 und 39, die sich in den Abschlußplatten 13 und 23 befinden. Diese Öffnungen sind über eine Leitung 4-0 miteinander verbunden. In dieser Leitung 4-0 sitzt ein Ventil 4-1, das per Hand gesteuert werden kann und den Flüssigkeitsstrom beeinflußt. Ferner befindet sich in der Leitung ein Schließventil 4-2, das über einen Solenoidmechanismus 43 gesteuert wird und das bei entsprechender Steuerung die Leitung 40 vollständig verschließt.

Schließlich ist ein Kompensationsmechanismus 44 vorgese&en, der Flüssigkeit in" die Kammer 26 liefert, wenn sich der Kolben 24 nach links bewegt. Die zugelieferte Flüssigkeitsmenge trägt der Tatsache Rechnung, daß sich in dem Raum ein Teil der Stange 27 befindet, An der Kammer 26 jedoch nicht. Der Kompensationsmechanismus 44 besteht, aus einem Zylinder 45,

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der an beiden Enden verschlossen ist, und einem Kolben 46, der gleitbar in dem Zylinder 45 gelagert ist. Auf den Kolben 46 wirkt eine Spiraldruckfeder 47. Es wird also auf die Flüssigkeit in der Kammer 26 über eine Leitung 28 stets ein gewisser Druck ausgeübt.

Während des Betriebes icLrd Druckluft in die rechte Kammer 16 der Zylindereinheit 10 gedrückt, was zur Folge hat, daß der Kolben 14 sich nach links bewegt, und zwar mit relativ hoher Geschwindigkeit. Die Luft, die sich in der Kammer 15 befindet, entxveicht über die Öffnung 19· Diese Bewegung des Kolbens 14 teilt sich der Kolbenstange 17 mit. Wenn der Kolben 14 mit der Stoßdämpferplatte 30 gegen die Schulter y\ des verdickten Endes 29 der Stange 27 stößt, tritt der Kolben 24 in Aktion und hämmt die Bewegung des Kolbens 14.

Wird weiterhin Luft in die Kammer 16 gedruckt, bewegt sich der Kolben 14 weiter nach links, jedoch mit reduzierter Geschwindigkeit, weil seine Bewegung von dem Kolben 24 gebremst wird, der sich gegen den Widerstand der Flüssigkeit in der linken Kammer 25 bewegen muß. Dabei werden die Öffnungen 33 von der Klappe 34 geschlossengehalten, so daß die Flüssigkeit, die sich in der linken Kammer 25 befindet, in die Öffnung 38 gedruckt wird und in die rechte Kammer 26 über die Leitung 40 strömt.

Wird der Solenoidmechanismus 43 energiebeaufschlagt,während der Kolben 14 sich nach links mit reduzierter Geschwindigkeit bewegt, xirird sein Kolben zurückgezogen, was zur Folge hat, daß sich das Ventil 42 schließt. Die Leitung 40 ist dann unterbrochen. Das hat zur Folge, daß die Bewegung des Kolbens 24 und des Kolbens 14 unterbrochen wird. Wird der Solenoidmechanismus 43 nicht mehr mit Energie beaufschlagt, öffnet sich das Ventil 42,und es kann wieder Flüssigkeit von

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der linken Kammer 25 in die rechte Kammer 26 strömen. Der Zylinder 14 kann dann seine Beilegung nach links mit reduzierter Geschwindigkeit fortsetzen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es also, den Kolben 14 bei seiner Vorwärtsbewegung (Bewegung nach links) mit reduzierter Geschwindigkeit sich bewegen"zu lassen bzw. ganz anzuhalten.

Während der Zylinder 14 sich noch nach links bewegt, wird Luft in die linke Kammer 15 über die Öffnung 19 gedruckt. Das hat zur Folge, daß schließlich der Kolben 14 sich nach rechts mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegt, wobei die Luft, die sich in der Kammer 16 befindet, durch die Öffnung 20 entweicht. Wenn das linke Ende der Bohrung 28 das verdickte Ende 29 berührt, wird auch der Kolben 24 nach rechts bewegt. Die Flüssigkeit in der rechten Kammer 26 strömt dann durch die Bohrungen 33 von der rechten Kammer 26 in die linke Kammer 25. Bei dieser Bewegung findet der Kolben 24 also keinen wesentlichen Widerstand vor. Der Kolben 14 kann also seine Rückbewegung (Bewegung nach rechts) im wesentlichen ohne Geschwindigkeitsreduzierung vollführen.

Pig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser sind die Teile, die Teilen in der Fig. 1 entsprechen, mit gleichen Bezugsziffern versehen. Das Besondere der Ausführungsform der Fig. 2 besteht darin, daß die Arbeitslänge der Bohrung in dem Kolben 17 einstellbar ist:

Eine Bohrung 28a erstreckt sich von dem rechten Ende des Kolbens 17a der Zylindereinheit 10a nach links, wobei die Länge dieser Bohrung größer ist als diejenige der Bohrung in der Fig. 1. Das linke Ende der Bohrung 28a ist durch eine Stufe 50 begrenzt j an die sich eine zweite engere Bohrung 51 anschließt, die sich bis zum linken Ende der Kolbenstange 17a erstreckt. Die zweite Bohrung 51 nimmt mittels eines Gewindes eine Stange 52 auf, die eine Verdickung 53 an ihrem

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rechten Ende besitzt, welches gleitbar in der Bohrung 28a angeordnet ist. Eine Mutter 5^ sitzt am äußeren Ende der Stange 52.

Die Ausführungsform gemäß der Fig. 2 entspricht derjenigen der Fig. 1. Wenn man jedoch die Stange 52 dreht, verändert sich die Länge der Bohrung 28. Je weiter das verdickte Ende 53 nach links verstellt ivird, um so größer ist der Bereich des Kolbens 14-, in (fern er mit hoher 'Geschwindigkeit sich nach links bewegen kann, und um so kleiner ist der Bereich, in dem er sich mit reduzierter Geschwindigkeit bewegt.

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Claims

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Patentansprüche :

ί1. /Vorzugsweise luftbetriebene Kolbenzylindereinheit, bestehend aus einem ersten Zylinder, einem ersten Kolben, einer ersten Kolbenstange und einer Vorrichtung, mit der die Geschwindigkeit des Kolbens gesteuert werden kann, dadurch gekennzeichnet , daß letztere aus einer zweiten vorzugsweise flüssigkeitsbetriebenen Kolbenzylindereinheit (21) besteht, deren zweite Kolbenstange (27) axial gleitbar in der ersten Kolbenstange (17» 17a) angeordnet ist, und daß an einer Kolbenstange, vorzugsweise der zweiten (27), ein Mitnehmer (29) vorgesehen ist, der zwischen Anschlägen (30, 53) an der anderen Kolbenstange, vorzugsweise der ersten, (17_? 17a) bewegbar ist.

2. Kolbenzylindereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Zylinderkolbeneinheit (21, 24-) auf der Rückseite der ersten Zylinderkolbeneinheit (10, 1Oa) angeordnet ist.

3. Kolbenzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des zweiten Kolbens (24) kleiner ist als der des ersten Kolbens (29).

4. Kolbenzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichn et , daß die zweite Kolbenstange (27) durch den ersten Kolben (14) hindurchragt.

5. Kolbenzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer als verdicktes Ende (29) der zweiten Kolbenstange (27) ausgebildet ist.

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6. Kolbenzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet , daß der eine Anschlag (30) im ersten Kolben (14-) angeordnet ist.

7. Kolbenzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Kammern (25, 26) des zweiten Zylinders (22) über eine Leitung (4-0) miteinander verbunden sind.

8. Kolbenzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet , daß eine Mediumkompensationsvorrichtung (4-4-) mit der zweiten Kolbenzylindereinheit (21) verbunden ist.

9. Kolbenzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Kolben (24) axial verlaufende Löcher (33) aufweist, die von Ventilen (34-) verschlossen sind, die allein den Durchfluß des Mediums von der hinteren (26) in die vordere Kammer (25) gestattet.

10. Kolbenzylindereinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß auf der zweiten Kolbenstange (27) ein Ring (35) mit vorspringendem Mittelteil sitzt, daß auf dem Mittelteil eine Klappe (34-) angeordnet ist, und daß letztere (34-) von einer sich an dem Hing (35) abstützenden Feder (37) gegen die Löcher (33) gedrückt wird.

11. Kolbenzylindereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß sich in der Leitung (4-0) ein Steuerventil und/oder ein Schließventil (4-2)befindet.

12. Kolbenzylindereinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließventil (4-2) von

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einem Solenoid (4-3) betätigt wird.

T-'., Kolbenzylindereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mediumkornpensationsvorrichtung aus einer Kolbenzylindereinheit (44) besteht, deren Kolben (46) von einer Feder (47) in die eine Bi chtung gedrückt wird.

14. Kolbenzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Zylinder (11, 22) ein und dieselbe Verschlußkappe (13) haben.

15. Kolbenzylindereinheit nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand der Anschläge (30, 53) veränderbar ist.

16. Kolbenzylinder einheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß durch die erste Kolbenstange (17a) eine dritte Stange (5I) läuft, die in der ersten Kolbenstange (27a) verschraubbar ist und mit ihrem Ende (53) den einen Anschlag bildet.

17. Kolbenzylindereinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet _f daß die dritte Stange (51) einen kleineren Durchmesser als die Bohrung (28a) aufweist und daß das Ende (53) der dritten Stange (51) verdickt ist.

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