DE2325882A1

DE2325882A1 - DEVICE FOR END POSITION BRAKING IN PNEUMATIC WORK CYLINDERS

Info

Publication number: DE2325882A1
Application number: DE19732325882
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Hennig; Hans-Juergen Dipl Ing Volland
Original assignee: ORSTA HYDRAULIK VEB K
Current assignee: ORSTA HYDRAULIK VEB K
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1973-05-22
Publication date: 1974-03-14
Also published as: DE2325882B2; DE2325882C3

Description

Einrichtung zur Endlagenbremsung in pneumatischen Arbeitszylindern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Endlagenbremsung in pneumatischen Arbeitszylindern mit Scheibenkolben, bei der nach dem Beginn des Bremsvorganges der gegenüber einer Bohrung im Zylinderdeckel, die mit dem Entlüftungsanschluß verbunden ist, abgeschlossene Zylinderraum über ein einstellbares Druckbegrenzungsventil entlüftet und infolgedessen eine Verminderung der Hubgeschwindigkeit bewirkt wird.Device for end position braking in pneumatic working cylinders The invention relates to a device for end position braking in pneumatic working cylinders with disc piston, in which after the beginning of the braking process the opposite one Bore in the cylinder cover, which is connected to the vent port, closed Cylinder chamber is vented via an adjustable pressure relief valve and as a result a reduction in the lifting speed is effected.

Es ist eine derartige Einrichtung zur Endlagenbremsung bekannt, mit der bei der Verwendung sowohl von Druckluft als auch von Flüssigkeiten als Druckübertragungsmittel die sonst zu Beginn des Bremsvorgalges infolge einer schnellen Druckerhöhung in dem abgeschlossenen Zylinderraum auStretende kurzzeitige Druckspitze und ein dadurch verursachter Rückprall des Kolbens während der Hubbewegung-vermieden werden. Sie weist jedoch den Mangel auf, daß sich damit insbesondere in Arbeitszylindern mit großer Hubgeschzindigkeit und/oder großer bewegter Masse ein Rückprall aus der Endlage heraus nicht verhindern läßt.Such a device for end position braking is known, with when using both compressed air and liquids as pressure transmission medium which would otherwise occur at the beginning of the brake curtain due to a rapid pressure increase in brief pressure spike occurring in the closed cylinder space and a resulting caused rebound of the piston during the stroke movement can be avoided. she however, it has the disadvantage that it is in particular in working cylinders high lifting speed and / or large moving mass, a rebound from the end position not let prevent out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vollkommen rückprallfreie Einrichtung zur Endlagenbremsung in pneumatischen Arbeitszylindern zu schaffen, bei der kurz vor der Eildlage der abgeschlossene Zylinderrawn über weitere technische Mittel neben dem einstellbaren Druckbegrenzungsventil entlüftet wird.The invention is based on the object of providing a completely rebound-free To create a device for end position braking in pneumatic working cylinders, in the case of the completed cylinder rawn shortly before the rapid position, further technical Means next to the adjustable pressure relief valve is vented.

Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelost, daß zum Zwecke der Verhinderung eines Rückpralls aus der Endlage heraus im Zylinderdeckel ein mittels des Kolbens oder der Kolbens tange zu betätigendes Öffnungsventil angeordnet ist und daß durch dessen Betätigung eine Verbindung des Zylinderraumes mit dem Entlüftungsanschluß herstellbar ist. Wach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind das Druckbegrenzungsventil und das Öffnungsventil zu einem Ventil vereinigt.This object is achieved according to the invention that for the purpose the prevention of a rebound from the end position in the cylinder cover a means of the piston or the piston rod to be actuated opening valve is arranged and that by its actuation a connection of the cylinder space with the vent connection can be produced. A further embodiment of the invention is the pressure relief valve and the opening valve is combined into one valve.

Die Aufgabe wird erfindungsmäßig auch dadurch gelöst, daß zum Zwecke der Verhinderung eines Rückpralls aus der Endlage heraus entweder die Bohrung im Zylinderdeckel auf der dem Zylinderraum abgewendeten Seite über einen vorzugsweise konischen Absatz auf einen größeren Durchmesser oder ein Ansatz des Kolbens bzw. die Kolbenstange am Kolben über einen vorzugsweise konischen Absatz auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt sind und daß kurz vor der endlage eine Verbindung des Zylinderraumes mit dem Entlüftungsanschluß dadurch herstellbar ist, daß die dazwischen angeordnete Dichtung in den Bereich des Absatzes gelangt.According to the invention, the object is also achieved in that for the purpose the prevention of a rebound from the end position either the hole in the The cylinder cover on the side facing away from the cylinder space preferably has a conical shoulder to a larger diameter or a shoulder of the piston or the piston rod on the piston via a preferably conical shoulder to a smaller one Diameter are offset and that shortly before the end position a connection of the cylinder space can be produced with the vent connection in that the interposed Seal gets into the area of the paragraph.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Two embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below.

Es eigen die Pig. 1 bis 4 Äxialsc}ii-iitte von verschiedenen Ausführungs formen.It's own the Pig. 1 to 4 axes of different execution to shape.

Ein Zylinderrohr 1, das in bekannter Weise durch vier nicht dargestellte Zugstangen mit zwei Zylinderdeckeln 2 axial verspannt wird, sowie ein Kolben 3 und eine Kolbenstange 4 bilden die üblichen Grundbauteile eines pneumatischen Arbeitszylinders (Pig. 1). Ein Ansatz 5 des Kolbens 3 dient zusammen mit einer Bohrung 6 im Zylinderdeckel 2, die mit dem Entlüftungsanschluß 7 verbunden ist, der Erzielung einer Bremswirkung in der Nahe der Endlage. In dem Zylinderdeckel 2 ist ein Druckbegrenzungsventil 8 angeordnet, das mittels einer Einstellschraube 9 einstellbar ist. Solange sich das Druckbegrenzungsventil 8 im geöffneten Zustand befindet, steht der Zylinderraum 10 über Kanäle 11 und 12 mit dem Entlüftungsanschluß 7 in Verbindung. Durch die 3etätigumg eines ebenfalls im Zylinderdeckel 2 eingesetzten Öffnungsventils 13, dessen Betätigungselement 14 in den Zylinderraum 10 ragt, ist über einen Kanal 15 eine parallele Verbindung des Zylinderraumes 10 mit dem Entlüftungsanschluß 7 herstellbar.A cylinder tube 1, which is not shown in a known manner by four Tie rods with two cylinder covers 2 is clamped axially, as well as a piston 3 and a piston rod 4 form the usual basic components of a pneumatic working cylinder (Pig. 1). An approach 5 of the piston 3 serves together with a bore 6 in the cylinder cover 2, which is connected to the vent connection 7, the achievement of a braking effect near the end position. In the cylinder cover 2 is a pressure relief valve 8 arranged, which is adjustable by means of an adjusting screw 9. As long as the pressure relief valve 8 is in the open state, the cylinder space is 10 via channels 11 and 12 with the vent port 7 in connection. By the 3etätigumg an opening valve 13 also inserted in the cylinder cover 2, the actuating element 14 of which protrudes into the cylinder space 10 is via a channel 15 a parallel connection of the cylinder space 10 with the ventilation connection 7 can be produced.

Die Erfindung kann so ausgestaltet seines daß das Druckbegrenzungsventil 8 und das Öffnungsventil 13 zu einem Ventil vereinigt sind (Pig. 2). Ein in den Zylinderraum 10 ragendes Betätigungselement 16, das funktionell mit dem Sperrelement des Druckbegrenzungsventils übereinstimmt, wird durch eine Druckfeder 17, deren Vorspannung mittels einer Einstellschraube 18 veralderbar ist, gegen einen Sitz 19 gepreßt, wodurch die Verbindung eines in die mit dem Entlüftungsanschluß 7 verbundene Bohrung 6 mündenden Kanals 20 mit dem Zylinderraum 10 abgesperrt ist.The invention can be designed so that the pressure relief valve 8 and the opening valve 13 are combined into one valve (Pig. 2). One in the Actuating element 16 protruding from the cylinder chamber 10, which is functionally connected to the locking element of the pressure relief valve coincides with a compression spring 17 whose Pre-tensioning can be changed by means of an adjusting screw 18 against a seat 19 pressed, whereby the connection of one connected to the vent port 7 connected Bore 6 opening channel 20 is blocked with the cylinder chamber 10.

Die W-Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Endlagenbremsung ist folgende: Sobald der Ansatz 5 des Kolbens 3 in die Bohrung 6 eintaucht, wird in dem Zylinderraum 10 Luft eingeschlossen und während der weiteren Hubbewegung verdichtet. Durch den dabei hervorgerufenen Anstieg des Druckes der eingeschlossenen Luft erfolgt auf bekannte Weise die Bremswirkung auf den Kolben 3. Das Öffnungsventil 13 wird so bemessen, daß sein Öffnungsdruck höher ist als der am Druckbegrenzungsventil 8 eingestellte Sollwert. Erreicht der Druck in dem abgeschlossenen Zylinderraum 10 den Grenzdruck des Druckbegrenzungsventils 8, kann Luft aus dem Zylinderraum 10 über die Kanäle 11 und 12 und das dann ansprechende Druckbegrenzungsventil 8 zum Entlüftungsanschluß 7 entweichen.The W-mode of action of the device according to the invention for end position braking is as follows: As soon as the shoulder 5 of the piston 3 dips into the bore 6, is trapped in the cylinder chamber 10 air and during the further stroke movement condensed. Due to the resulting increase in the pressure of the trapped Air takes place in a known manner, the braking effect on the piston 3. The opening valve 13 is dimensioned so that its opening pressure is higher than that at the pressure relief valve 8 set target value. If the pressure reaches the closed cylinder space 10 the limit pressure of the pressure relief valve 8, air can from the cylinder chamber 10 via the channels 11 and 12 and the then responding pressure relief valve 8 escape to vent port 7.

Damit werden infolge einer weiteren Druckerhöhung in dem abgeschlossenen Zylinderraum 10 auftretende Druckspitzen, die einen Rückprall des Kolbens 3 während der Ilubbewegung bewirken, vermieden. Kurz vor der Endlage wird das in den Zylinderraum 10 ragende Betätigungselement 14 des Öffnungsventils 13 durch den Kolben 3 axial verschoben und somit ermöglicht, daß die Luft aus dem Zylinderraum 10 auch iloch über dan Kanal 15 zum Entlüftungsanschluß 7 abströmen kann.As a result of a further increase in pressure in the closed Cylinder chamber 10 occurring pressure peaks, which rebound of the piston 3 during cause the ilub movement, avoided. Shortly before the end position, this is in the cylinder space 10 protruding actuating element 14 of the opening valve 13 through the piston 3 axially moved and thus allows the air from the cylinder space 10 can also flow off via the channel 15 to the vent connection 7.

Dadurch wird verhindert, daß die im Zylinderraum 10 verblieben Restluft, die zur Erzielung der Bremswirkung in Arbeitszylindern mit relativ großer Hubgeschwindigkeit und/ oder großer bewegter Masse einen höheren Druck als die Druckluft quelle aufweisen muß bei ihrer Entspannung nach Beendigung des Hubes einen Rückprall des Kolbens 3 aus der Endlage heraus verursacht.This prevents the residual air remaining in the cylinder chamber 10, those to achieve the braking effect in working cylinders with a relatively high stroke speed and / or large moving mass have a higher pressure than the compressed air source must cause a rebound of the piston when it relaxes after the end of the stroke 3 caused out of the end position.

Bei der zweiten Ausführungsform wird die Vorspannung der Druckfeder 17 des Ventils mittels der Einstellschraube 18 so eingestellt, daB sie dem zu begrenzenden Druck im Zylinderraum 10 entspricht. Das Betätigungselement 16 wird sowohl beim Erreichen des Grenzdruckes als auch kurz vor der Endlage durch den Kolben 3 von seinem Sitz 19 abgehoben, wodurch die Verbindung des Zylinderraumes 10 mit dem Entlüftunsanschluß 7 über den Kanal 20 freigegeben wird und der beabsichtigte Druckabbau im Zylinderraum 10 während der Verschiebung des Betätigungselementes 16 durch den Kolben 3 erfolgt.In the second embodiment, the bias of the compression spring 17 of the valve adjusted by means of the adjusting screw 18 so that it corresponds to the limit Pressure in the cylinder chamber 10 corresponds. The actuating element 16 is both at Reaching the limit pressure as well as shortly before the end position by the piston 3 of lifted its seat 19, whereby the connection of the cylinder space 10 with the Entlüftunsanschluss 7 is released via the channel 20 and the intended pressure reduction in the cylinder space 10 takes place during the displacement of the actuating element 16 by the piston 3.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Nachstehend werden zwei Ausführungsformen näher beschrieben.The second embodiment of the invention is shown in Figs 4 shown. Two embodiments are described in more detail below.

Ein im Zylinderdeckel 2 angeordnetes Öffnungsventil 13 weisen beide Ausführungsformen nicht auf. Statt dessen ist bei der einen die Bohrung 6 im Zylinderdeckel 2 auf der dem Zylinderraum 10 abgewendeten Seite über einen konischen Absatz 21 auf einen größeren Durchmesser abgesetzt (Fig. 3).An opening valve 13 arranged in the cylinder cover 2 has both Embodiments do not. Instead, the one is the bore 6 in the cylinder cover 2 on the side facing away from the cylinder space 10 via a conical shoulder 21 deposited to a larger diameter (Fig. 3).

Die Lage des konischen Absatzes 21 in der Bohrung 6 ist so gewählt, daß eine auf dem Ansatz 5 des Kolbens 3 befestigte Dichtung 22 bei der Hubbewegung kurz vor der Endlage in den Bereich des konischen Absatzes 21 gelangt und dadurch eine parallele Verbindung des Zylinderraumes 10 mit dem Entlüftungsanschluß 7 über die Bohrung 6 herstellbar ist.The position of the conical shoulder 21 in the bore 6 is chosen so that a seal 22 attached to the extension 5 of the piston 3 during the stroke movement shortly before the end position in the area of the conical shoulder 21 and thereby a parallel connection of the cylinder space 10 with the vent connection 7th can be produced via the bore 6.

In der anderen Aus führungs form sind der Ansatz 5 des Kolbens 3 und die Kolbenstange 4 am Kolben 3 über je einen konischen Absatz 23 auf einen kleineren Durchmesser- abgesetzt, lqogegen die Bohrung 6 nicht mit einem konischen Absatz 21 versehen ist (Fig. 4). Je eine Dichtung 24 ist mit jeweils einer von zwei beiderseits des Kolbens 3 angebrachten Kegeldruckfedern 25 verbunden und gegen die Wirkung von deren Kraft auf dem Ansatz 5 des Kolbens 3 und auf der Kolbenstange 4 axial verschiebbar angeordnet. Auch bei dieser Ausführungsform gelangt kurz vor dem Erreichen der Endlage eine Dichtung 24 in den Bereich eines konischen Absatzes 23, und es wird dadurch eine parallele Verbindung des Zylinderraumes 10 O mit dem Entlüftungsanschluß 7 über die Bohrung 6 hergestellt. In the other embodiment, the extension 5 of the piston 3 is and the piston rod 4 on the piston 3 each via a conical shoulder 23 to a smaller one With a stepped diameter, on the other hand, the bore 6 does not have a conical shoulder 21 is provided (Fig. 4). One seal 24 is in each case with one of two on both sides of the piston 3 attached conical compression springs 25 connected and against the action of whose force on the extension 5 of the piston 3 and on the piston rod 4 is axially displaceable arranged. In this embodiment too, the end position is reached shortly before the end position is reached a seal 24 in the area of a conical shoulder 23, and it is thereby a parallel connection of the cylinder space 10 O to the vent port 7 produced via the bore 6.

Die Wirkungsweise dieser erfindungsgemäßen Einrichtung zur Endlagenbremsung ist folgende: Sobald der Ansatz 5 des Kolbens 3 in die Bohrung 6 eintaucht und die Dichtung 22 bzw. 24 den Entlüftungsanschluß 7 gegenüber dem Zylinderraum 10 abschließt, wird in dem Zylinderraum 10 Luft eingeschlossen und während der weiteren Hubbewegung verdichtet. Durch den dabei hervorgerufenen Anstieg des Druckes der eingeschlossenen Luft erfolgt aut bekannte Weise die Bremswirkung auf den Kolben 3. Erreicht der Druck in dem abgeschlossenen Zylinderraum 10 den Grenzdruck des Druckbegrenzungsventils 8, kann Luft aus dem Zylinderraum 10 über die Kanäle 11 und 12 und das dann ansprechende Druckbegrenzungsventil 8 zum EntlüStungsanschluß 7 entweichen. Damit werden infolge einer weiteren Druckerhöhung in dem abgeschlossenen Zylinderraum 10 auftretende Druckspitzen, die einen Rückprall des Kolbens 3 während der Hubbewegung bewirken, vermieden. Nachdem kurz vor der Endlage die Dichtung 22 bzw. 24 in den Bereich des konischen Absatzes 21 bzw. 23 gelangt ist, kann die Luft aus dem Zylinderraum 10 auch noch über den zwischen dem Absatz 21 und der Dichtung 22 bzw. zwischen dem Absatz 23 und der Dichtung 24 entstandenen Ringspalt zum Entlüftungsanschluß 7 abströmen. Dadurch wird verhindert, daß die im Zylinderraum 10 verbliebene Restluft, die zur Erzielung der Bremswirkung in Arbeitszylindern mit relativ großer Hubgeschwindigkeit udn/oder großer bewegter Masse einen höheren Druck als die Druckluftquelle aufweisen muß, bei ihrer Entspannung nach Beendigung des Hubes einen Rückprall des Kolbens 3 aus der Endlage heraus verursacht.The mode of operation of this device according to the invention for end position braking is as follows: As soon as the approach 5 of the piston 3 dips into the bore 6 and the Seal 22 or 24 closes off the vent connection 7 with respect to the cylinder space 10, air is trapped in the cylinder space 10 and during the further stroke movement condensed. Due to the resulting increase in the pressure of the trapped Air takes place in a known manner, the braking effect on the piston 3. If the Pressure in the closed cylinder chamber 10 is the limit pressure of the pressure relief valve 8, can air from the cylinder chamber 10 via the channels 11 and 12 and then responding Pressure relief valve 8 to vent connection 7 escape. This will result in a further increase in pressure occurring in the closed cylinder space 10 Pressure peaks that cause the piston to rebound 3 during the lifting movement effect, avoided. After shortly before the end position the seal 22 or 24 in the Has reached the area of the conical shoulder 21 or 23, the air can from the cylinder chamber 10 also over the between the paragraph 21 and the seal 22 or between the Paragraph 23 and the annular gap resulting from the seal 24 flow off to the vent connection 7. This prevents the residual air remaining in the cylinder chamber 10, which for Achieving the braking effect in working cylinders with a relatively high stroke speed udn / or a large moving mass have a higher pressure than the compressed air source must, when they relax after the end of the stroke, a rebound of the piston 3 caused out of the end position.

Claims

Patent claims:

1. Device for end position braking in pneumatic working cylinders with disc piston, in which after the beginning of the braking process the opposite one Bore in the cylinder head, which is connected to the vent connection, closed Cylinder chamber is vented via an adjustable pressure relief valve and as a result a reduction in the lifting speed is effected, thereby g e k e n n n z e i c h n e t that for the purpose of preventing a rebound out of the end position in the cylinder cover (2) one to be actuated by means of the piston (3) or the piston rod (4) Opening valve (13) is arranged and that a connection by actuating it of the cylinder space (10) with the vent connection (7) can be produced.

2. Device for end-length braking according to claim 1, characterized g e k e n n z e i c h n e t s that the pressure relief valve (8) and the opening valve (13) are combined to form a valve.

3. Equipment for end-of-travel braking in pneumatic working cylinders with Scheibenkolbeny in the opposite one after the beginning of the braking process Bore in the cylinder cover, which is connected to the vent port, closed Cylinder chamber is vented via an adjustable pressure relief valve and as a result a reduction in the lifting speed is effected, thereby g e -k e u n z e i c h n e t that for the purpose of preventing a rebound out of the end position either the hole (6) in the cylinder cover (2) on the cylinder space (10> remote side via a preferably conical shoulder (21) to a larger one Diameter or a shoulder (5) of the piston (3) or the piston rod (4) on the piston (3) via a preferably conical shoulder (23) to a smaller diameter are separated and that shortly before the end position a connection of the cylinder space (10) can be produced with the ventilation connection (7) in that the Seal (22 or 24) reaches the area of the shoulder (21 or 23).

L e r s e i t e