DE1301253B - Cylinder piston drive with pressure transmission - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkolbentrieb mit einer Kolbenstange, die für einen Eilhub mit einem in einem Eilzylinder geführten Eilkolben und für einen Arbeitshub mit einem in einem Arbeitszylinder geführten, beidseitig beaufschlagbaren Arbeitskolben größeren Durchmessers verbunden ist, mit einer Umflußleitung, die beide vom Arbeitskolben voneinander getrennte Arbeitszylinderräume für den Umfluß des Druckmittels während des Eilhubes miteinander verbindet und mit einem Ringschieber zum Schließen der Umflußleitung während des Arbeitshubes.The invention relates to a cylinder piston drive with a Piston rod for a rapid stroke with an express piston guided in an express cylinder and for a working stroke with one guided in a working cylinder, on both sides loadable working piston of larger diameter is connected to a bypass line, the two working cylinder spaces separated from each other by the working piston for the bypass of the pressure medium connects with each other during the rapid stroke and with a ring slide to close the bypass line during the working stroke.

Es ist ein Zylinderkolbentrieb der obengenannten Art bekannt, bei dem die Kolbenstange nur entweder durch den Eilkolben oder den Arbeitskolben durch den Zufluß eines Druckmittels bewegt werden kann. Die Bewegung der Kolbenstange mittels des Eilhubes erfolgt in der Regel sehr schnell, während die Bewegung mittels des Arbeitskolbens langsam, aber mit großer Kraft erfolgt. Dies reicht in manchen Fällen jedoch nicht aus.There is a cylinder piston drive of the above type known at the piston rod only through either the express piston or the working piston the inflow of a pressure medium can be moved. The movement of the piston rod by means of the rapid stroke usually takes place very quickly, while the movement by means of of the working piston takes place slowly but with great force. This is enough in some However, it does not fail.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinderkolbentrieb zu schaffen, bei dem die Kolbenstange auch durch eine nicht primär auf die Kolben einwirkende Kraft, z. B. von Hand, durch die Schwerkraft od. dgl., bewegt werden kann. Diese Aufgabe ist bei einem Zylinderkolbentrieb der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß eine die beiden vom Eilkolben getrennten Eilzylinderräume verbindende Umflußleitung vorgesehen ist und daß der Ringschieber auch als Steuerorgan für die Umflußleitung des Eilzylinders ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, daß, wenn sowohl die Umflußleitung des Arbeitszylinders als auch die Umflußleitung des Eilzylinders offen sind, die Kolbenstange leicht und ohne die Wirkung des Druckmittels, z. B. zum Anstellen eines vom Kolben getragenen Werkzeuges an das Werkstück, von Hand oder bei gegenüber der Horizontalen geneigten Achsenanordnung durch die Schwerkraft verschoben werden kann, wobei diese Bewegung durch das Druckmittel nur geringfügig gebremst wird.The invention is based on the object of a cylinder piston drive to create in which the piston rod is also not primarily due to the piston acting force, e.g. B. by hand, od by gravity. Like. Be moved can. This task is in the case of a cylinder piston drive of the type mentioned at the beginning solved according to the invention in that one separated the two from the express piston The bypass line connecting the cylinder spaces is provided and that the ring slide is also designed as a control element for the bypass line of the express cylinder. Through this it is achieved that if both the bypass line of the working cylinder as well the bypass line of the express cylinder is open, the piston rod light and without the effect of the pressure medium, e.g. B. for hiring a tool carried by the piston on the workpiece, by hand or with the axis arrangement inclined with respect to the horizontal can be moved by gravity, this movement being caused by the pressure medium is only braked slightly.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung im einzelnen erläutert. Es zeigen F i g. 1 und 2 zwei verschiedene Axialschnitte durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem sich der Ringschieber in der Ausgangsstellung für den Vorlauf der Kolbenstange befindet; F i g. 3 zeigt einen Axialschnitt nach F i g. 2, bei dem sich der Ringschieber in der Ausgangsstellung für den Eilvorlauf der Kolbenstange befindet, F i g. 4 einen Axialschnitt nach F i g. 2, bei dem sich der Ringschieber in seiner Vorlauf-Endstellung und in seiner Rücklauf-Ausgangsstellung befindet.The invention is illustrated in the following description with reference to one in the Drawings illustrated embodiment according to the invention explained in detail. It shows F i g. 1 and 2 two different axial sections through an embodiment of the invention, in which the ring slide is in the starting position for the flow the piston rod is located; F i g. 3 shows an axial section according to FIG. 2, at which the ring slide is in the starting position for the rapid advance of the piston rod is located, F i g. 4 shows an axial section according to FIG. 2, in which the ring slide is in its forward end position and in its return initial position.

Nach F i g. 1 weist der Zylinderkolbentrieb einen Außenmante1100, einen Arbeitszylindermante1120, eine vordere Kolbenführung 130, einen radial geteilten Stützring 140, einen Eilzylinder 150 und dessen Abschluß 180, einen Ringschieber 200 und eine Kolbenstange 300 mit darauf angeordnetem Eilkolben 310 und Arbeitskolben 320 auf.According to FIG. 1, the cylinder piston drive has an outer casing 1100 , a working cylinder casing 1120, a front piston guide 130, a radially divided support ring 140, an urging cylinder 150 and its closure 180, an annular slide 200 and a piston rod 300 with an express piston 310 and working piston 320 arranged thereon.

Nach F i g. 1 kann die Kolbenstange 300 durch eine von außen wirkende Kraft axial bewegt werden, da zwei im Eilzylinder 150 angeordnete Eilzylinderräume 155 und 156 über radiale Umflußleitungen 151 und 152, über eine im Eilzylinder 150 angeordnete Umflußleitung 157 und über eine nur segmentartig ausgebildete Umflußleitung 201 des Ringschiebers 200 verbindbar sind. Dadurch, daß das Druckmittel ohne großen Widerstand vom einen in den anderen Eilzylinderraum fließen kann, ist eine Verschiebung der Kolbenstange, z. B. von Hand, in dieser Leerlaufstellung besonders einfach.According to FIG. 1, the piston rod 300 can be moved axially by an externally acting force, since two express cylinder spaces 155 and 156 arranged in the express cylinder 150 via radial bypass lines 151 and 152, via a bypass line 157 arranged in the express cylinder 150 and via an only segment-like bypass line 201 of the ring slide 200 can be connected. The fact that the pressure medium can flow from one to the other Eilylinderraum without great resistance, a displacement of the piston rod, z. B. by hand, particularly easy in this idle position.

Bei der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ringschieberstellung sind gleichzeitig auch zwei Arbeitszylinderräume 111 und 112 über am Umfang des Arbeitszylindermantels 120 beiderseits eingefräste radiale Umflußleitungen 113 und 114 und über einen Mantelringraum 115 miteinander verbunden. Bei einer Längsbewegung der Kolbenstange 300 in der Leerlaufstellung wird somit auch das Druckmittel vom einen der beiden Arbeitszylinderräume in den anderen verdrängt.In the case of the FIGS. 1 and 2, two working cylinder chambers 111 and 112 are also connected to one another via radial bypass lines 113 and 114 milled on both sides of the circumference of working cylinder jacket 120 and via a jacket ring chamber 115. With a longitudinal movement of the piston rod 300 in the idling position, the pressure medium is thus also displaced from one of the two working cylinder chambers into the other.

Nach F i g. 2 ist eine im Eilzylinder 150 angeordnete Druckmittelzuleitung 160 mit einer großen, ungedrosselten Zuflußbohrung 176 im Eilzylinder 150 verbunden. Aus dieser Druckmittelzuleitung 160 fließt Druckmittel über einen gedrosselten Zufluß 153 in einen in F i g. 2 noch nicht ausgebildeten Ringschieberzylinderraum 159. Durch die Beaufschlagung des Ringschiebers 200 mit Druckmittel wird dieser in der Zeichnung nach links verschoben. Während des langsamen Vorlaufes des Ringschiebers 200 verbleibt die Kolbenstange 300 in der oben beschriebenen Leerlaufstellung. Dies erfolgt so lange, bis der Ringschieber 200 durch über den gedrosselten Zufluß 153 zufließendes Druckmittel so weit nach links verschoben worden ist, daß er die in F i g. 1 dargestellte Umflußleitung 157 abdeckt, wodurch der Umfluß der Eilzylinderräume unterbunden wird. Nunmehr kann die Bewegung der Kolbenstange 300 im Eilvorlauf erfolgen.According to FIG. 2, a pressure medium supply line 160 arranged in the express cylinder 150 is connected to a large, unthrottled inflow bore 176 in the express cylinder 150. From this pressure medium supply line 160 pressure medium flows via a throttled inflow 153 into one in FIG. 2 not yet formed ring slide cylinder space 159. By applying pressure medium to ring slide 200 , it is shifted to the left in the drawing. During the slow advance of the ring slide 200, the piston rod 300 remains in the idle position described above. This takes place until the ring slide 200 has been displaced to the left by the pressure medium flowing in via the throttled inflow 153 so far that it achieves the values shown in FIG. 1 covers the bypass line 157 shown, whereby the bypassing of the express cylinder spaces is prevented. The movement of the piston rod 300 can now take place in rapid advance.

Ist der Ringschieber 200 nach F i g. 3 durch über den gedrosselten Zufluß 153 zufließendes Druckmittel so weit nach links verschoben worden, daß er eine erste Radialnut 158, die nur segmentartig ausgebildet ist, überquert, dann erfolgt die weitere Axialbewegung des Ringschiebers 200 beschleunigt, weil der Ringschieberzylinderraum 159 über die Druckmittelzuleitung 160 von der ungedrosselten, großen Zuflußbohrung 176, an der auch der Eilzylinderraum 155 angeschlossen ist, gespeist wird.If the ring slide 200 is shown in FIG. 3 has been shifted so far to the left by pressure medium flowing in via the throttled inflow 153 that it crosses a first radial groove 158, which is only segment-like, then the further axial movement of the ring slide 200 is accelerated because the ring slide cylinder chamber 159 via the pressure medium supply line 160 from the unthrottled, large inflow bore 176, to which the express cylinder chamber 155 is also connected, is fed.

Bei seiner weiteren, nunmehr beschleunigten Vorlaufbewegung überquert der Ringschieber 200 einen Steg 161, eine zweite Radialnut 162 und mit seiner linken Stirnkante die radialen Umflußleitungen 113 des Arbeitszylindermantels 120. Ist die in F i g. 4 dargestellte Stellung des Ringschiebers 200 erreicht, dann wird der während des Eilvorlaufs der Kolbenstange 300 erfolgte Umfluß des Druckmittels aus dem einen in den anderen Arbeitszylinderraum unterbunden, wobei gleichzeitig der Zufluß des Druckmittels zum Arbeitszylinderraum 111 über die Druckmittelzuleitung 160, über den Ringschieberzylinderraum 159 und über eine Verlängerungsleitung 163 über den vollen Fließquerschnitt möglich ist.During its further, now accelerated forward movement, the ring slide 200 crosses a web 161, a second radial groove 162 and, with its left front edge, the radial bypass lines 113 of the working cylinder jacket 120. 4 reached the position of the ring slide 200 shown during the rapid advance of the piston rod 300, the flow of the pressure medium from the one into the other working cylinder chamber is prevented, while at the same time the flow of the pressure medium to the working cylinder chamber 111 via the pressure medium supply line 160, via the ring slide cylinder chamber 159 and over an extension line 163 is possible over the full flow cross-section.

Die Kolbenstange 300 ist während der beschleunigten Bewegung des Ringschiebers 200 durch den Eilkolben 310 im Eilvorlauf bis zum Krafthubbeginn bewegt worden, da nach Verschließen des linken Endteils der Umflußleitung 157 der Zufluß des Druckmittels über die radiale Umflußleitung 151 in den Eilzylinderraum 155 erfolgen kann. Der Ringschieber 200 behält die in F i g. 4 dargestellte Stellung bis zum Ende des Krafthubes bei.The piston rod 300 was moved during the accelerated movement of the ring slide 200 by the express piston 310 in rapid advance up to the start of the power stroke, since after the left end part of the bypass line 157 has been closed, the pressure medium can flow into the express cylinder chamber 155 via the radial bypass line 151. The ring slide 200 retains the in F i g. 4 position shown until the end of the power stroke.

Bei der Stellung des Ringschiebers 200, die in F i g. 4 dargestellt ist, wird gleichzeitig eine Abflußleitung für das im Arbeitszylinderraum 112 befindliche Druckmittel geöffnet, das über die radialen Umflußleitungen 114, den Mantelringraum 115, über eine radiale Bohrung 164 des Ringschiebers 200 und eine radiale Bohrung 175 in eine Längsbohrung 165 fließt. In dieser ist, wenn während des Krafthubes ein hydraulischer Gegendruck erwünscht ist, ein Vorspannventi1166 angeordnet, hinter dem eine Verbindung 168 mit einer Anschlußbohrung 167 hergestellt wird, in deren Längskanal ein Rückschlagventil angeordnet ist.In the position of the ring slide 200, which is shown in FIG. 4, a discharge line for the pressure medium located in the working cylinder chamber 112 is opened at the same time, which flows via the radial bypass lines 114, the jacket ring chamber 115, a radial bore 164 of the ring slide 200 and a radial bore 175 into a longitudinal bore 165. In this, if a hydraulic counterpressure is desired during the power stroke, a preload valve1166 is arranged, behind which a connection 168 is established with a connection bore 167, in the longitudinal channel of which a check valve is arranged.

Soll bei Beginn des Rücklaufes der Kolbenstange 300 eine relativ hohe Kraft wirken, wie es eine Reihe Arbeitseinsätze solcher Zylinderkolbentriebe erfordern, erfolgt dies bei der Stellung des Ringschiebers 200 in F i g. 4, in der dieser die radialen Umflußleitungen 113 abdeckt und damit den Umfluß der Arbeitszylinderräume unterbindet.If a relatively high force is to act at the beginning of the return of the piston rod 300 , as required by a number of work assignments of such cylinder piston drives, this takes place with the position of the ring slide 200 in FIG. 4, in which this covers the radial flow lines 113 and thus prevents the flow around the working cylinder spaces.

Der Zufluß des Druckmittels für den Rücklauf des Arbeitskolbens 320 und damit der Kolbenstange 300 erfolgt durch die Anschlußbohrung 167, in die die Verbindung 168 (F i g. 1, unten) mündet, und über das Rückschlagventil169. Das Druckmittel öffnet das Rückschlagventil169, durchströmt eine Längsbohrung 170, die radiale Bohrung 164 und den Mantelringraum 115, um über die radialen Umflußleitungen 114 in den Arbeitszylinderraum 112 zu gelangen. Die Kolbenstange 300 wird durch ihre große, wirksame Fläche des Arbeitskolbens 320 rückwärts, in der Zeichnung also nach rechts, bewegt.The influx of the pressure medium for the return of the working piston 320 and thus the piston rod 300 takes place through the connection bore 167 into which the connection 168 (FIG. 1, bottom) opens, and through the check valve 169. The pressure medium opens the check valve 169, flows through a longitudinal bore 170, the radial bore 164 and the jacket ring space 115 in order to reach the working cylinder space 112 via the radial bypass lines 114. The piston rod 300 is moved backwards, ie to the right in the drawing, due to its large, effective area of the working piston 320.

Die hohe Rücklaufkraft kann nur so lange wirken, als der Ringschieber 200 die radialen Umflußleitungen 113 schließt. Während des Druckmittelzuflusses werden jedoch Stirnflächen 173 und 174 (F i g. 4) des Ringschiebers 200 beaufschlagt, so daß dieser in der Zeichnung nach rechts bewegt wird und nach einer gewissen Verschiebung die radialen Umflußleitungen 113 freilegt. Hierbei wird der Umfluß der beiden Arbeitszylindervolumen ermöglicht, so daß der Eilkolben 310 den Eilrücklauf bis zur Ausgangsstellung der Kolbenstange 300 übernehmen kann.The high return force can only act as long as the ring slide 200 closes the radial bypass lines 113. During the flow of pressure medium, however, end faces 173 and 174 (FIG. 4) of the ring slide 200 are acted upon, so that the latter is moved to the right in the drawing and, after a certain displacement, exposes the radial bypass lines 113. Here, the flow of the two working cylinder volumes is made possible, so that the rapid piston 310 can take over the rapid return to the starting position of the piston rod 300.

Zu Beginn des Rücklaufes der Kolbenstange 300 sind durch eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Umsteuereinrichtung der Druckmittelzufluß und -abfluß im Eilzylinder 150 vertauscht worden. Dadurch kann das Druckmittel, das sich im Arbeitszylinderraum 111 befindet, bis zur Freigabe der radialen Umflußleitungen 113 und bis zur völligen Abdeckung der zweiten Radialnut 162 durch den Steuerschieber 200 über die Verlängerungsleitung 163, die zweite Radialnut 162, den Ringschieberzylinderraum 159, die erste Radialnut 158, die Druckmittelzuleitung 160 und die Zuflußbohrung 176, wie z. B. aus F i g. 4 ersichtlich, abfließen. Hat die linke Kante des Ringschiebers 200 die radialen Umflußleitungen 113 freigegeben, dann fließt das im Arbeitszylinderraum 111 befindliche Druckmittel erneut über die radialen Umflußleitungen 114, den Mantelringraum 115 und die radialen Umflußleitungen 114 in den Arbeitszylinderraum 112 um, ohne daß weiteres Druckmittel abfließt.At the beginning of the return of the piston rod 300 , the pressure medium inflow and outflow in the express cylinder 150 have been interchanged by a reversing device not shown in the drawings. As a result, the pressure medium located in the working cylinder chamber 111 can flow through the extension line 163, the second radial groove 162, the annular slide cylinder chamber 159, the first radial groove 158 until the radial bypass lines 113 are released and the second radial groove 162 is completely covered by the control slide 200 , the pressure medium supply line 160 and the inflow hole 176, such as. B. from FIG. 4 can be seen to flow off. If the left edge of the ring slide 200 has released the radial bypass lines 113 , the pressure medium in the working cylinder chamber 111 flows again via the radial bypass lines 114, the jacket ring chamber 115 and the radial bypass lines 114 into the working cylinder chamber 112 without further pressure medium flowing out.

Claims (1)

Patentanspruch: Zylinderkolbentrieb mit einer Kolbenstange, die für einen Eilhub mit einem in einem Eilzylinder geführten Eilkolben und für einen Arbeitshub mit einem in einem Arbeitszylinder geführten, beidseitig beaufschlagbaren Arbeitskolben größeren Durchmessers verbunden ist, mit einer Umflußleitung, die beide vom Arbeitskolben voneinander getrennten Arbeitszylinderräume für den Umfluß des Druckmittels während des Eilhubes miteinander verbindet, und mit einem Ringschieber zum Schließen der Umflußleitung während des Arbeitshubes, dadurch gekennzeichnet, daß eine die beiden vom Eilkolben (310) getrennten Eilzylinderräume (155, 156) verbindende Umflußleitung (151, 152, 157, 201) vorgesehen ist und daß der Ringschieber (200) auch als Steuerorgan für die Umflußleitung des Eilzylinders ausgebildet ist.Patent claim: Cylinder piston drive with a piston rod, which is connected for a rapid stroke with a rapid piston guided in an express cylinder and for a working stroke with a working piston of larger diameter guided in a working cylinder, which can be acted upon on both sides, with a bypass line, both of which are separate from the working piston for the working cylinder spaces The bypass of the pressure medium connects to one another during the rapid stroke, and with an annular slide for closing the bypass line during the working stroke, characterized in that a bypass line (151, 152, 157, 201) connecting the two express cylinder spaces (155, 156) separated by the express piston (310) ) is provided and that the ring slide (200) is also designed as a control element for the bypass line of the express cylinder.