DD251381A1 - DEVICE FOR MONITORING UNDEFINED DEPOSITS ON PRESSURIZED WORKING CYLINDERS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ueberwachung nichtdefinierter Endlagen an druckmittelbetaetigten Arbeitszylindern. Sie soll Fehlausloesungen sowohl bei Fremdkoerperblockierung als auch bei Druckabfall vermeiden. Ihr Wesen besteht darin, dass vom Druckraum des Arbeitskolbens an den Druckraum des Steuerkolbens radial eine Leitung fuehrt, in die ein Druckbegrenzungsventil geschaltet ist, dessen Oeffnungsdruck groesser ist als der fuer die Bewegung der Kolben notwendige Druck, wobei eine moegliche Axialverschiebung des Steuerkolbens bzgl. des Arbeitskolbens fast dem minimal zulaessigen Hub des Arbeitskolbens und der moegliche Hub des Steuerkolbens bzgl. des Zylinders mindestens der Hubtoleranz des Arbeitskolbens entspricht. Die Erfindung ist ueberall dort anwendbar, wo der Hub nicht genau vorbestimmbar ist, was insbesondere beim Spannen unterschiedlich bemessener Werkstuecke auftritt. FigurThe invention relates to a device for monitoring non-defined end positions on pressure-medium-operated working cylinders. It is intended to avoid false triggers both in foreign body blocking and in pressure drop. Their essence is that from the pressure chamber of the working piston to the pressure chamber of the control piston radially leads a line into which a pressure relief valve is connected, the opening pressure is greater than the pressure necessary for the movement of the piston, with a possible axial displacement of the control piston with respect Working piston almost the minimum allowable stroke of the working piston and the possible stroke of the control piston with respect to. The cylinder corresponds to at least the stroke tolerance of the working piston. The invention is everywhere applicable where the stroke is not exactly predeterminable, which occurs in particular when clamping differently sized workpieces. figure

Description

Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist der Steuerkolben auf dem Arbeitskolben geführt, wird die axiale Druckraumbegrenzung durch eine die Stirnseite vollständig abdeckende Ringschuler des Zylindermantels gebildet, und führt die Leitung in einen an die achsparallel verlaufende Innenseite des Steuerkolbens und die Ringschulter anschließenden Raum.According to one embodiment of the invention, the control piston is guided on the working piston, the axial pressure chamber boundary is formed by an end face completely covering annular shoulder of the cylinder jacket, and leads the line in an axially parallel to the inner side of the control piston and the annular shoulder adjoining room.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt ein schematisch dargestelltes erfindungsgemäßes druckmittelbetätigtes Keilspannelement.The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment. The accompanying drawing shows a schematically illustrated inventive pressure-medium-actuated wedge clamping element.

Im Zylinder 1 ist ein Arbeitskolben 2 geführt. Dieser nimmt in einem in Spannrichtung geneigten rechten Abschnitt 3 einen Spannkeil 4 und in einem radial erweiterten linken Abschnitt 5 einen zwischen dem Zylinderdeckel 6 und einer Ringschuler 7 des Zylindermantels 8 axialverschieblichen Steuerkolben 9 auf. Dessen Stirnseite wird durch die Ringschulter 7 vollständig abgedeckt. Der hohl ausgebildete Steuerkolben 9 besitzt innen einen Sicherungsring 10 und einen Bund 11, an denen er durch den Abschnitt 5 des Arbeitskolbens 2 axial verschoben werden kann, und außen eine Ringnut 12, die mit zwei radial durch den Zylindermantel 8 verlaufenden durchgehenden Bohrungen 13 fluchtet, sofern er am Zylinderdeckel 6 anliegt. Der Abstand zwischen dem Zylinderdeckel 6 und der Ringschulter 7 ist größer als die Summe aus der Länge des Steuerkolbens und der zulässigen Hubtoleranz, während der Abstand zwischen dem Sicherungsring 10 und dem Bund 11 kleiner ist als die Summe aus der Länge des Abschnittes 5 des Arbeitskolbens 2 und dem minimal zulässigen Gesamthub. Die Innenseite 14 des Steuerkolbens 9 verläuft auch zwischen dem Abschnitt 5 des Arbeitskolbens 2 und der Ringschulter 7 des Zylindermantels 8 achsparallel. Der Arbeitskolben 2 weist in einem an den Abschnitt 5 anschließenden, im Lösezustand über die Ringschulter 7 hinausreichenden und vom Abschnitt 3 getrennten Abschnitt eine Ausnehmung 15 auf. In den durch die Ausnehmung 15 des Arbeitskolbens 2, die Innenseite 14 des Steuerkolbens 9 und den Zylindermantel 8 begrenzten Raum 16 führt eine von der in Spannrichtung mit Druckmittel beaufschlagbaren Stirnseite 17 des Arbeitskolbens 2 ausgehende Leitung 18. Diese ist durch ein Druckbegrenzungsventil 19 unterbrochen, dessen Öffnungsdruck größer ist als der für die Bewegung der Kolben notwendige Druck.In the cylinder 1, a working piston 2 is guided. This takes in a direction inclined in the clamping direction right section 3 a clamping wedge 4 and in a radially enlarged left section 5 between the cylinder cover 6 and an annular shoulder 7 of the cylinder jacket 8 axially displaceable control piston 9. Whose end face is completely covered by the annular shoulder 7. The hollow control piston 9 has inside a locking ring 10 and a collar 11, where it can be axially displaced by the portion 5 of the working piston 2, and outside an annular groove 12 which is aligned with two radially extending through the cylinder jacket 8 through holes 13, if it rests on the cylinder cover 6. The distance between the cylinder cover 6 and the annular shoulder 7 is greater than the sum of the length of the control piston and the allowable stroke tolerance, while the distance between the locking ring 10 and the collar 11 is smaller than the sum of the length of the portion 5 of the working piston. 2 and the minimum total lift allowed. The inner side 14 of the control piston 9 also extends axially parallel between the portion 5 of the working piston 2 and the annular shoulder 7 of the cylinder jacket 8. The working piston 2 has a recess 15 in a section adjoining the section 5, in the release state beyond the annular shoulder 7 and separated from the section 3. In the through the recess 15 of the working piston 2, the inner side 14 of the control piston 9 and the cylinder jacket 8 limited space 16 performs an acted upon in the clamping direction with pressure medium end face 17 of the working piston 2 outgoing line 18. This is interrupted by a pressure relief valve 19 whose Opening pressure is greater than the pressure required for the movement of the piston.

Das druckmittelbetätigte Keilspannelement arbeitet wie folgt:The fluid-actuated wedge clamp operates as follows:

Bei Beaufschlagung der Stirnseite 17 des Arbeitskolbens 2 mit Druckmittel fährt dieser aus. Dadurch schiebt der geneigte Abschnitt 3 des Arbeitskolbens 2 den Spannkeil 4 gegen ein gestrichelt dargestelltes Werkstück. Bevor der Arbeitskolben 2 den minimal zulässigen Hub zurückgelegt, d. h. bevor der Spannkeil 4 das Werkstück erreicht hat, gelangt sein Abschnitt 5 an den Sicherungsring 10 des Steuerkolbens 9 und nimmt diesen mit. Auf diese Weise wird die der Ringschulter 7 zugewandte Stirnseite des Steuerkolbens 9 freigelegt. Erreicht der Spannkeil 4 innerhalb der Hubtoleranz des Arbeitskolbens 2 das Werkstück, baut sich an der Stirnseite 17 des blockierten Arbeitskolbens 2 ein erhöhter Druck auf, wodurch das Druckbegrenzungsventil öffnet und das sich über die Leitung 18 und den Raum 16 bis an die Stirnseite des Steuerkolbens 9 austreibende Druckmittel den Steuerkolben 9 bis an den Zylinderdeckel 6 bewegt. Erst jetzt öffnet die Nut 12 die zu einem Steuerkanal gehörenden Bohrungen 13.When the end face 17 of the working piston 2 is pressurized with pressure medium, it exits. As a result, the inclined portion 3 of the working piston 2 pushes the clamping wedge 4 against a workpiece shown in dashed lines. Before the power piston 2 the minimum allowable stroke covered, d. H. before the clamping wedge 4 has reached the workpiece, his section 5 reaches the locking ring 10 of the control piston 9 and takes this with. In this way, the annular shoulder 7 facing end face of the control piston 9 is exposed. If the clamping wedge 4 within the stroke tolerance of the working piston 2 reaches the workpiece, an increased pressure builds up on the end face 17 of the blocked working piston 2, whereby the pressure limiting valve opens and which via the line 18 and the space 16 to the end face of the control piston. 9 sprouting pressure means the control piston 9 moves to the cylinder cover 6. Only now opens the groove 12 belonging to a control channel holes 13th

Würde der Arbeitskolben bereits vor Zurücklegen des minimal zulässigen Spannhubs durch Fremdkörper blockiert, wäre die Stirnfläche des Steuerkolbens für eine druckmittelbetätigte Axialverschiebung noch nicht freigelegt, käme es andererseits im Bereich der Hubwegtoleranz zu einem plötzlichen Druckabfall, würde der Steuerkolben auch in seiner Stellung verbleiben. In beiden Fällen sind Fehlmeldungen der Endlage durch Öffnen des Steuerkanals ausgeschlossen.If the working piston already blocked by foreign bodies before the minimum allowable clamping stroke, the end face of the control piston for a fluid-actuated axial displacement would not be exposed, it would be in the range of the stroke tolerance to a sudden pressure drop, the control piston would remain in its position. In both cases, false alarms of the end position are excluded by opening the control channel.

Das Lösen des Spannkeils 4 erfolgt durch Druckbeaufschlagung auf die der Stirnseite 17 gegenüberliegende Stirnseite des Arbeitskolbens 2. Der gleiche Druck liegt auch am Steuerkolben 9 an, so daß dieser an den Arbeitskolben 2 anschlägt und ihn mitnimmt. Das Anschlagen und die vergrößerte Fläche bewirken schließlich das sichere Lösen auch festverspannter Keile. Die koaxiale Anordnung von Arbeits- und Steuerkolben ist besonders raumsparend.The release of the clamping wedge 4 is effected by applying pressure to the end face 17 opposite end face of the working piston 2. The same pressure is applied to the control piston 9, so that it abuts the working piston 2 and takes him. The striking and the enlarged area finally cause the safe release of tight wedges. The coaxial arrangement of working and control piston is particularly space-saving.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Überwachung nichtdefinierter Endlagen an druckmittelbetätigten Arbeitszylindern, bei denen ein mit dem Arbeitskolben gekoppelter und zu diesem axialverschieblicher Steuerkolben einen Steuerkanal aufweist, der in der Endlage beider Kolben mit zwei im Zylindermantel angeordneten radialen durchgehenden Bohrungen fluchtet, gekennzeichnet dadurch, daß vom Druckraum des Arbeitskolbens (2) an den Druckraum des Steuerkolbens (9) radial eine Leitung (18) führt, in die ein Druckbegrenzungsventil (19) geschaltet ist, dessen Öffnungsdruck größer ist als der für die Bewegung der Kolben (2,9) notwendige Druck, wobei die mögliche Axialverschiebung des Steuerkolbens (9) bzgl. des Arbeitskolbens (2) fast der Summe aus dem Abstand des Eintritts der Leitung (18) in den Druckraum des Steuerkolbens (9) und der axialen Druckraumbegrenzung und dem minimal zulässigen Gesamthub des Arbeitskolbens (2) und der mögliche Hub des Steuerkolbens (9) bzgl. des Zylinders (1) mindestens der Hubtoleranz des Arbeitskolbens (2) entspricht.1. A device for monitoring undefined end positions of pressure-actuated working cylinders, in which a coupled to the piston and this axially displaceable control piston has a control channel which is aligned in the end position of both pistons with two arranged in the cylinder jacket radial through holes, characterized in that the pressure chamber of the Working piston (2) to the pressure chamber of the control piston (9) radially leads a line (18) into which a pressure relief valve (19) is connected, the opening pressure is greater than the pressure required for the movement of the piston (2,9), wherein the possible axial displacement of the control piston (9) with respect to the working piston (2) almost the sum of the distance of entry of the line (18) in the pressure chamber of the control piston (9) and the axial pressure chamber limitation and the minimum total stroke of the working piston (2) and the possible stroke of the control piston (9) with respect. Of the cylinder (1) at least the Lifting tolerance of the working piston (2) corresponds. 2. Einrichtung nach Punkt ^gekennzeichnet dadurch, daß der Steuerkolben (9) auf dem Arbeitskolben (2) geführt ist, daß die axiale Druckraumbegrenzung durch eine die Stirnseite des Steuerkolbens (9) vollständig abdeckende Ringschulter (7) des Zylindermantels (8) gebildet wird und daß die Leitung (18) in einen an die achsparallel verlaufende Innenseite (14) des Steuerkolbens (9) und die Ringschulter (7) des Zylindermantels (8) anschließenden Raum (16) führt.2. Device according to point ^ characterized in that the control piston (9) is guided on the working piston (2), that the axial pressure chamber boundary by a the end face of the control piston (9) completely covering annular shoulder (7) of the cylinder jacket (8) is formed and that the conduit (18) leads into a space (16) adjoining the axially parallel inner side (14) of the control piston (9) and the annular shoulder (7) of the cylinder jacket (8). Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung nichtdefinierter Endlagen an druckmittelbetätigten Arbeitszylindern, bei denen ein mit dem Arbeitskolben gekoppelter und zu diesem axialverschieblicher Steuerkolben einen Steuerkanal aufweist, der in der Endlage beider Kolben mit zwei im Zylindermantel angeordneten radialen durchgehenden Bohrungen fluchtet. Sie ist überall dort anwendbar, wo der Hub nicht genau vorherbestimmbar ist, was insbesondere bei der Spannung unterschiedlich bemessener Werkstücke auftritt.The invention relates to a device for monitoring undefined end positions of pressure-actuated working cylinders, in which a coupled to the piston and axially displaceable control piston has a control channel which is aligned in the end position of both pistons with two arranged in the cylinder jacket radial through holes. It is applicable wherever the stroke is not exactly predictable, which occurs in particular when tensioning differently sized workpieces. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions In der DE-OS 2549394 ist ein drückmittelbetätigter Stellmotor o. g. Art beschrieben, bei dem Arbeits- und Steuerkolben räumlich getrennt auf einer gemeinsamen Kolbenstange angeordnet sind und in jeweils einer Richtung gleichzeitig mit Druck beaufschlagt werden, und bei dem die Bohrungen im Zylindermantel einen geringeren Strömungsquerschnitt als die Vor- und Rücklaufanschlüsse haben und mit diesen verbunden sind. Wird der Arbeitskolben durch Druckmittelbeaufschlagung in Richtung einer Endlage bewegt, erfährt der gleichzeitig mit Druckmittel beaufschlagte Steuerkolben bzgl. des Arbeitskolbens den Toleranzhub. Hat der Arbeitskolben den minimal zulässigen Stellhub erreicht, liegt der Steuerkolben an der Trennwand an, und der mit den Bohrungen fluchtende Kanal verbindet Vor- und Rücklaufteilung miteinander, wodurch in diesen eine von einem Geber erfaßbare Druckdifferenz entsteht. Von dieser Stellung an kann sich der Arbeitskolben noch bis zu dem durch die Anschläge des Steuerkolbens festgelegten maximal zulässigen Stellhub bewegen. Fällt dabei der Stelldruck ab, bevor der Arbeitskolben die zum Stellen tatsächlich notwendige Endlage erreicht hat, zeigt der Geber trotzdem Endlage an.In DE-OS 2549394 a pressure medium actuated servomotor o. G. Described type in which working and control pistons are arranged spatially separated on a common piston rod and are acted upon in each case simultaneously with pressure, and in which the holes in the cylinder jacket have a smaller flow cross-section than the supply and return ports and are connected thereto , If the working piston is moved by the application of pressure medium in the direction of an end position, the control piston, which is simultaneously acted upon by pressure medium, experiences the tolerance stroke with respect to the working piston. When the working piston has reached the minimum permissible setting stroke, the control piston bears against the dividing wall, and the channel aligned with the bores connects the flow and return portions with one another, whereby a pressure difference detectable by a transmitter is created in the latter. From this position, the working piston can still move up to the maximum allowable stroke set by the stops of the control piston. If the actuating pressure drops before the working piston has reached the end position that is actually necessary for the position, the encoder still indicates the end position. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist es, Fehlauslösungen außer bei Fremdkörperblockierung auch bei Druckabfall zu vermeiden.The aim of the invention is to avoid false triggering except for foreign body blocking even with pressure drop. Wesen der ErfindungEssence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Überwachung nichtdefinierter Endlagen an druckmittelbetätigten Arbeitszylindern, bei denen ein mit dem Arbeitskolben gekoppelter und zu diesem axialverschieblicher Steuerkolben einen Steuerkanal aufweist, der in der Endlage beider Kolben mit zwei im Zylindermantel angeordneten radialen durchgehenden Bohrungen fluchtet, zu schaffen, ohne die Kolben parallel zu beaufschlagen.The invention is based on the object, a device for monitoring undefined end positions of pressure-actuated working cylinders, in which a coupled to the piston and axially displaceable control piston has a control channel which is aligned in the end position of both pistons with two arranged in the cylinder jacket radial through holes to without applying the pistons in parallel. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß vom Druckraum des Arbeitskolbens an den Druckraum des Steuerkolbens radial eine Leitung führt, in die ein Druckbegrenzungsventil geschaltet ist, dessen Öffnungsdruck größer ist als der für die Bewegung der Kolben notwendige Druck, wobei die mögliche Axialverschiebung des Steuerkolbens bzgl. des Arbeitskolbens fast der Summe aus dem Abstand des Eintritts der Leitung in den Druckraum des Steuerkolbens und der axialen Druckraumbegrenzung und dem minimal zulässigen Hub des Arbeitskolbens und der mögliche Hub des Steuerkolbens bzgl. des Zylinders mindestens der Hubtoleranz des Arbeitskolbens entspricht.According to the invention, this object is achieved in that from the pressure chamber of the working piston to the pressure chamber of the control piston radially leads a line into which a pressure relief valve is connected, the opening pressure is greater than the pressure necessary for the movement of the piston, with respect to the possible axial displacement of the control piston of the working piston is almost equal to the sum of the distance of entry of the line into the pressure chamber of the control piston and the axial pressure chamber limitation and the minimum allowable stroke of the working piston and the possible stroke of the control piston with respect to the cylinder at least the stroke tolerance of the working piston.