DE19843154A1 - Zylinder mit Geschwindikeitssteuermechanismus - Google Patents
Zylinder mit GeschwindikeitssteuermechanismusInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Zylinder, z. B. stangenlose Zylinder,
welche zum Antrieb verschiedener Maschinen verwendet werden.
In mehr besonderer Weise betrifft die Erfindung einen Zylin
der mit einem Geschwindigkeitssteuermechanismus, in welchem
ein Kolben an einem Anlaufende eines Hubs gleichmäßig be
schleunigt wird oder in welchem der Kolben an einem Auslau
fende eines Hubs gleichmäßig abgebremst wird.
Das japanische Patentdokument (KOKAI) Nr. 7-158614 be
schreibt einen stangenlosen Zylinder mit einem Geschwindig
keitssteuermechanismus. In dem stangenlosen Zylinder ist ein
Kolben in einem Zylinderrohr gleitfähig angeordnet, und eine
Kopfhaube ist an einem Ende des Zylinderrohrs fest angeord
net. Ein hohler Dämpfungsring ist an dem Ende des Zylinder
rohrs so angeordnet, daß der Dämpfungsring in einen Hohlab
schnitt des Kolbens eingefügt werden kann. Sinusförmige Nu
ten sind auf der Außenoberfläche des Dämpfungsrings erzeugt.
Die sinusförmigen Nuten sind so ausgebildet, daß sich deren
Tiefe in bezug auf die Längsrichtung des Dämpfungsrings si
nusartig ändert. Die sinusförmigen Nuten sind auf der Dämp
fungszugangsseite des Dämpfungsrings am tiefsten. Der stan
genlose Zylinder ist so angeordnet, daß das gesamte Fluid,
welches zwischen der Innenseite und der Außenseite des Zy
linderrohrs strömt, durch einen Innenkanal in dem hohlen
Dämpfungsring fließt. Der herkömmliche stangenlose Zylinder
weist die Funktion der gleichmäßigen Beschleunigung des Kol
bens an einem Anlaufende eines Hubs auf oder die Funktion
der gleichmäßigen Abbremsung des Kolbens an einem Auslaufen
de eines Hubs.
In dem herkömmlichen stangenlosen Zylinder mit einem Ge
schwindigkeitssteuermechanismus wird an dem Anlaufende und
an dem Auslaufende nicht nur eines Arbeits-(Lauf)-hubs des
Kolbens eine Dämpfungswirkung auf den Kolben ausgeübt, son
dern auch eines Rückhubs, und die für den Arbeitshub erfor
derliche Zeitdauer und die für den Rückhub erforderliche
Zeitdauer sind gleich. Bei dem Arbeitshub des Kolbens, wie
in Fig. 6a und Fig. 6b gezeigt, muß der Kolben jedoch
gleichmäßig beschleunigt und gleichmäßig abgebremst werden,
weil ein Objekt W durch den Arbeitshub transportiert wird,
wogegen in dem Rückhub, wie in Fig. 6c und Fig. 6d gezeigt
ist, der Kolben in einer kurzen Zeitdauer zurückgeführt wer
den muß, ungeachtet des Auftretens eines Stoßes bestimmter
Größe, weil beim Rückhub kein Objekt transportiert wird.
Wenn der Kolben in einer kurzen Zeitdauer zurückfährt, ist
die für den Rückhub erforderliche Zeitdauer verkürzt und die
Produktivität wird erhöht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Zylinder mit einem Geschwindigkeitssteuermechanismus zu
schaffen, wobei in einem Arbeitshub ein Kolben an einem An
laufende des Hubs durch Steuern der Geschwindigkeit des Kol
bens gleichmäßig beschleunigt wird oder in einem Auslaufende
des Hubs gleichmäßig abgebremst wird, wogegen in einem Rück
hub die Geschwindigkeit des Kolbens nicht gesteuert wird,
wodurch die für den Rückhub erforderliche Zeitdauer verkürzt
wird.
Die vorliegende Erfindung ist auf einen Zylinder mit einem
Geschwindigkeitssteuermechanismus der Type anwendbar, wobei
ein hohler Dämpfungsring an einem Ende eines Zylinderrohrs
so angeordnet ist, daß der Dämpfungsring in einen Hohlab
schnitt eines Kolbens eingefügt werden kann. Der Dämpfungs
ring weist eine Längsnut zur Strömungssteuerung auf, welche
in dessen Außenoberfläche ausgebildet ist. Eine Zylinderkam
mer ist durch einen Hauptkanal mit einem Innenkanal in dem
Dämpfungsring mit einer Öffnung in Verbindung. Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein
Bypass-Kanal, welcher die Längsnut zur Strömungssteuerung
des Geschwindigkeitssteuermechanismus umgeht, in einem Kanal
erzeugt, welcher die Verbindung zwischen der Außenseite und
dem Hauptkanal oder der Zylinderkammer gewährleistet. Ein
Rückschlagventil ist in dem Bypass-Kanal angeordnet. Das
Rückschlagventil gestattet ein Strömen des Fluids durch den
Bypass-Kanal nur während eines Rückhubs des Kolbens.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
ist der Bypass-Kanal in dem Aufbau gemäß dem ersten Ge
sichtspunkt der vorliegenden Erfindung in einer Platte er
zeugt, welche an dem Ende des Zylinderrohrs angeordnet ist.
Eine U-Packung ist in einer Ringnut angeordnet, die in einer
zylinderförmigen Außenoberfläche eines Ventilsitzes des
Rückschlagventils ausgebildet ist. Die durch das Rückschlag
ventil zugelassene Strömungsrichtung wird durch Umkehrung
der Einbaurichtung der U-Packung geändert.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
ist eine U-Packung in einer Ringnut nahe einer Öffnung des
Hohlabschnitts des Kolbens in dem Aufbau gemäß dem ersten
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung angeordnet. Wird
der Dämpfungsring in den Hohlabschnitt des Kolbens einge
fügt, wird ein Bypass-Kanal zwischen der Oberfläche des
Dämpfungsrings und der Innenoberfläche des Hohlabschnitts
des Kolbens ausgebildet, und die U-Packung wirkt als ein
Rückschlagventil.
Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird die Strömungsrichtung, welche durch das Rückschlagven
til in dem Aufbau gemäß dem dritten Gesichtspunkt der vor
liegenden Erfindung zugelassen ist, durch Umkehrung der Ein
baurichtung der U-Packung geändert.
Gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
ist der hohle Dämpfungsring an jedem Ende des Zylinderrohrs
in dem Aufbau gemäß einem der Gesichtspunkte der vorliegen
den Erfindung, d. h. des ersten bis vierten Gesichtspunkts,
angeordnet, und die Zylinderkammern sind mit den jeweiligen
Öffnungen durch die jeweiligen Hauptkanäle und Bypass-Kanäle
verbunden.
Gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin
dung ist die Längsnut zur Strömungssteuerung in dem Aufbau
gemäß einem der Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung,
d. h. des ersten bis fünften Gesichtspunkts, so erzeugt, daß
sich deren Tiefe in bezug auf die Längsrichtung des Dämp
fungsrings sinusartig ändert. Die Längsnut ist auf der Dämp
fungsannäherungsseite des Dämpfungsrings am tiefsten.
In dem Zylinder mit einem Geschwindigkeitssteuermechanismus
gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Bypass-Kanal, wel
cher die Längsnut zur Strömungssteuerung des Geschwindig
keitssteuermechanismus umgeht, in einem Kanal erzeugt, wel
cher die Verbindung zwischen der Außenseite und dem Hauptka
nal oder der Zylinderkammer gewährleistet, und ein Rück
schlagventil ist in dem Bypass-Kanal angeordnet. Das Rück
schlagventil gestattet einem Fluid, nur während des Rückhubs
des Kolbens durch den Bypass-Kanal zu strömen. Demgemäß wird
in dem Arbeitshub die Geschwindigkeit des Kolbens an dem An
laufende oder dem Auslaufende des Hubs gesteuert, um die
gleichmäßige Beschleunigung oder Abbremsung zu bewirken. In
dem Rückhub wird die Geschwindigkeit des Kolbens nicht ge
steuert, und somit wird die für den Rückhub erforderliche
Zeitdauer verkürzt.
Gemäß dem zweiten und dem vierten Gesichtspunkt der vorlie
genden Erfindung ist die durch das Rückschlagventil zugelas
sene Strömungsrichtung durch Umkehrung der Einbaurichtung
der U-Packung änderbar. Somit ist es möglich, rasch die
Richtung des Rückhubs zu ändern, wodurch die dafür erforder
liche Zeitdauer verkürzt wird.
Gemäß dem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
wird die für den Rückhub erforderliche Zeitdauer auf einfa
che Weise durch Ersetzen der Dämpfungspackung in dem Hohlab
schnitt in dem herkömmlichen Zylinder durch eine U-Packung
verkürzt. Auf diese Weise ist die vorliegende Erfindung
kurzfristig ausführbar.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht des Innenaufbaus eines Zy
linderrohrs und anderer Elemente in einer ersten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2a zeigt eine Teilausschnitt-Draufsicht des in Fig. 1
gezeigten Aufbaus, und Fig. 2b zeigt eine Seitenansicht des
in Fig. 1 gezeigten Aufbaus, von rechts betrachtet,
Fig. 3a zeigt eine vergrößerte Ansicht des rechten Endab
schnitts des in Fig. 1 gezeigten Aufbaus, und Fig. 3b zeigt
eine vergrößerte Ansicht des linken Endabschnitts des in
Fig. 1 gezeigten Aufbaus,
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht des Innenaufbaus eines Zylinderrohrs
und anderer Elemente in einer zweiten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5a zeigt eine vergrößerte Ansicht des Teils I in Fig. 4,
und Fig. 5b zeigt eine vergrößerte Ansicht des Teils II
in Fig. 4,
Fig. 6a und Fig. 6b zeigen Diagramme eines Arbeitshubs in
der ersten und in der zweiten Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung, und Fig. 6c und Fig. 6d zeigen Diagramme ei
nes Rückhubs in den Ausführungsformen der vorliegenden Er
findung.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in
welcher ein Zylinder mit einem Geschwindigkeitssteuermecha
nismus gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen stangenlo
sen Zylinder angewendet ist, wird nachstehend unter Bezug
nahme auf Fig. 1 bis 3b beschrieben.
Ein Zylinderrohr 1 ist aus einem unmagnetischen Material
hergestellt. Eine erste Platte (Kopfhaube) 2 und eine zweite
Platte (Kopfhaube) 3 sind jeweils mit beiden Enden des Zy
linderrohrs 1 fest verbunden. Ein Kolben 6 ist in dem Zylin
derrohr 1 gleitfähig angeordnet. Eine erste Führungsstange 4
und eine zweite Führungsstange 5 sind parallel zu dem Zylin
derrohr 1 angeordnet. Beide Enden jeweils der ersten Füh
rungsstange 4 und der zweiten Führungsstange 5 sind jeweils
mit der ersten Platte 2 und mit der zweiten Platte 3 fest
verbunden. Ein Gleitblock 7 wird durch die erste Führungs
stange 4 und die zweite Führungsstange 5 geführt und durch
ein externes Bewegungselement 8 bewegt, welches außerhalb
des Zylinderrohrs 1 angeordnet ist.
Wie in Fig. 2a und Fig. 2b gezeigt, weist die erste Füh
rungsstange 4 einen Kanal 10 auf, der sich durch diese er
streckt. Das linke Ende der ersten Führungsstange 4 ist mit
einem Gewindeabschnitt 4A mit kleinem Durchmesser versehen.
Das rechte Ende der ersten Führungsstange 4 ist mit einer
Öffnung B versehen. Der Gewindeabschnitt 4A mit kleinem
Durchmesser der ersten Führungsstange 4 ist mit einem Innen
gewindeabschnitt eines abgesetzten Lochs in der zweiten
Platte 3 in Wirkverbindung. Die Fläche zwischen der Oberflä
che des linken Endabschnitts der ersten Führungsstange 4 und
der Innenoberfläche des abgesetzten Lochs der zweiten Platte
3 ist durch eine Führungsstangendichtung 11 hermetisch abge
dichtet. Das rechte Ende der ersten Führungsstange 4 ist in
einem Durchgangsloch in der ersten Platte 2 angeordnet und
mit der ersten Platte 2 durch Verengung eines Schlitzes 12
in der ersten Platte 2 mit einem Bolzen 13 fest angeordnet
(siehe Fig. 2b). Der Schlitz 12 erstreckt sich von der obe
ren Oberfläche der ersten Platte 2 zu dem Durchgangsloch.
Die zweite Führungsstange 5, welche hohl ist, weist Innenge
winde auf (nicht gezeigt), die in deren beiden Enden erzeugt
sind. Die zwei Enden der zweiten Führungsstange 5 sind in
den jeweiligen abgesetzten Löchern (nicht gezeigt) in der
ersten Platte 2 und in der zweiten Platte 3 angeordnet. In
nensechskantschrauben 14 mit Zylinderkopf sind in die jewei
ligen abgesetzten Löcher der ersten Platte 2 und der zweiten
Platte 3 eingefügt, um mit den jeweiligen Innengewinden an
beiden Enden der zweiten Führungsstange 5 in Wirkverbindung
treten. Somit sind die zwei Enden der zweiten Führungsstange
5 jeweils in der ersten Platte 2 und in der zweiten Platte 3
fest angeordnet.
Der Gleitblock 7 weist eine erste Gleitpaßbohrung 15 auf,
welche sich durch diesen erstreckt. Zwei Buchsen 16 sind an
beiden Endabschnitten der ersten Gleitpaßbohrung 15 angeord
net. Die erste Führungsstange 4 verläuft durch die erste
Gleitpaßbohrung 15 und die zwei Buchsen 16. Der Gleitblock 7
ist ferner mit einer zweiten Gleitpaßbohrung (nicht gezeigt)
ausgestattet, die ähnlich der ersten Gleitpaßbohrung 15 ist.
Die zweite Führungsstange 5 verläuft durch die zweite Gleit
paßbohrung. Dadurch wird der Gleitblock 7 durch die erste
Führungsstange 4 und die zweite Führungsstange 5 geführt.
Justierbolzen 17A und 17B sind mit den jeweiligen Innenge
winden der ersten Platte 2 und der zweiten Platte 3 ver
schraubt, und Sechskantmuttern 18A und 18B sind jeweils auf
die Justierbolzen 17A und 17B geschraubt, wodurch die Ju
stierbolzen 17A und 17B positioniert werden. An jedem Ende
seines Hubs gelangt der Gleitblock 7 in Kontakt mit einer
Endfläche mit dem distalen Ende des Justierbolzens 17A oder
17B. Somit ist der Hub des Gleitblocks 7 durch Drehen der
Justierbolzen 17A und 17B justierbar. Es ist darauf hinzu
weisen, daß das Bezugszeichen 19 eine Schiene zum Anordnen
eines Schalters bezeichnet, und das Bezugszeichen 20 einen
automatischen Schalter bezeichnet. Die Position des Gleit
blocks 7 wird durch den automatischen Schalter 20 erfaßt.
Jede der beiden Platten, die erste Platte 2 und die zweite
Platte 3, sind mit Befestigungsbohrungen 21 ausgestattet.
Der Gleitblock 7 ist mit Befestigungsbohrungen 22 versehen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind Kolbenendplatten 23A und 23B an
beiden Endabschnitten des Kolbens 6 angeordnet. Die Kolbe
nendplatten 23A und 23B sind ringförmig und aus einem nicht
magnetischen Material hergestellt. Eine Vielzahl von ring
förmigen, kolbenseitigen Jochen 24 und eine Vielzahl von
ringförmigen, kolbenseitigen Magneten 25 sind zwischen der
Kolbenendplatte 23A und der Kolbenendplatte 23B wechselweise
angeordnet. Eine Welle 26, hergestellt aus einem nichtmagne
tischen Material, erstreckt sich durch die Mittenbohrungen
der Kolbenendplatten 23A und 23B und jene der kolbenseitigen
Joche 24 und der kolbenseitigen Magnete 25. Die Welle 26
weist Außengewindeabschnitte auf, die auf den jeweiligen Au
ßenumfangsflächen beider Enden erzeugt sind. Annähernd zy
linderförmige Dämpfungspackungshalter 27A und 27B weisen In
nengewindeabschnitte auf, die auf den Innenseitenabschnitten
deren jeweiligen Abschnitten mit großem Durchmesser angeord
net sind. Die Innengewindeabschnitte der Dämpfungspackungs
halter 27A und 27B stehen mit den Außengewindeabschnitten
der Welle 26 in Wirkverbindung. Es ist darauf hinzuweisen,
daß der Ausdruck "Innenseite", wie an dieser Stelle verwen
det, "eine Seite des Kolbens 6 (Zylinderrohr 1) bedeutet,
welche näher an dessen Mitte ist, in dessen Längsrichtung
betrachtet (d. h. in der waagerechten Richtung, wie in Fig. 1
gesehen)". Durch diese Wirkverbindung sind die Abschnitte
mit großem Durchmesser der Dämpfungspackungshalter 27A und
27B in den jeweiligen Bohrungen mit großem Durchmesser in
den Kolbenendplatten 23A und 23B angeordnet, und somit sind
die kolbenseitigen Joche 24, die kolbenseitigen Magnete 25
und die Kolbenendplatten 23A und 23B von der rechten Seite
und der linken Seite durch die Dämpfungspackungshalter 27A
und 27B fest angeordnet.
Ringförmige Dämpfungseinrichtungen 28A und 28B sind in den
jeweiligen Ringnuten in den Außenumfangsflächen der Ab
schnitte mit großem Durchmesser der Dämpfungspackungshalter
27A und 27B angeordnet. Dämpfungspackungen 30A und 30B sind
in den jeweiligen Ringnuten nahe den Öffnungen der Bohrungen
29 mit kleinem Durchmesser in den Dämpfungspackungshaltern
27A und 27B angeordnet. Die Welle 26 weist Grundlöcher 31A
und 31B auf, welche an beiden Enden der Welle 26 offen sind.
Die Grundlöcher 31A und 31B der Welle 26 und die Bohrungen
29 mit kleinem Durchmesser der Dämpfungspackungshalter 27A
und 27B bilden einen ersten Hohlabschnitt 32A und einen
zweiten Hohlabschnitt 32B des Kolbens 6 aus. Hohle Dämp
fungsringe 74A und 74B sind jeweils an der ersten Platte 2
und der zweiten Platte 3 fest angeordnet. Die Dämpfungsringe
74A und 74B können jeweils in den ersten Hohlabschnitt 32A
und den zweiten Hohlabschnitt 32B des Kolbens 6 eingefügt
werden. Kolbenpackungen 34A und 34B sowie Schleißringe 35A
und 35B sind in den jeweiligen Ringnuten in den Außenum
fangsoberflächen der Kolbenendplatten 23A und 23B angeord
net.
Das externe Bewegungselement 8 ist auf der Außenseite des
Zylinderrohrs 1 gleitfähig angeordnet. Das externe Bewegungs
element 8 ist in einer Paßbohrung 37 des Gleitblocks 7 an
geordnet. Das externe Bewegungselement 8 weist ein aus einem
nichtmagnetischen Material hergestelltes Rohr 38 auf. Eine
Vielzahl von ringförmigen, bewegungselementseitigen Jochen
39 und eine Vielzahl von ringförmigen, bewegungselementsei
tigen Magneten 40 sind in dem Rohr 38 wechselweise angeord
net. Ringförmige Schleißringe 41A und 41B sind auf beiden
Seiten der wechselweise angeordneten Joche 39 und Magneten
40 angeordnet. Abstreifer 42A und 42B sind in den jeweiligen
Ringnuten auf den Außenendabschnitten der Schleißringe 41A
und 41B angeordnet. Ringförmige Distanzstücke 43A und 43B
sind auf den jeweiligen Außenenden der Schleißringe 41A und
41B angeordnet. Ringförmige Bewegungselement-Distanzstücke
44A und 44B sind mit beiden Enden des Bewegungselementrohrs
38 und den jeweiligen Außenseiten der Distanzstücke 43A und
43B in Kontakt versetzt. Die Außenumfangsabschnitte der Be
wegungselement-Distanzstücke 44A und 44B sind in den jewei
ligen Ringnuten angeordnet, welche in der Innenumfangsober
fläche der Paßbohrung 37 des Gleitblocks 7 erzeugt sind.
Halteringe 45A und 45B sind jeweils mit den Außenseiten der
Bewegungselement-Distanzstücke 44A und 44B in Kontakt ver
setzt. Die Außenumfangsabschnitte der Halteringe 45A und 45B
sind in den jeweiligen Ringnuten mit einem großen Durchmes
ser angeordnet, welche in der Innenumfangsfläche der Paßboh
rung 37 erzeugt sind, wodurch verhindert wird, daß die Bewe
gungselement-Distanzstücke 44A und 44B herausfallen. Die be
wegungselementseitigen Magnete 40 sind in einer Anzugbezie
hung gegenüber den kolbenseitigen Magneten 25. Jeder bewe
gungselementseitige Magnet 40 und jeder kolbenseitige Magnet
25 weisen dieselbe Dicke auf, und jedes bewegungselementsei
tige Joch 39 und jedes kolbenseitige Joch 24 weisen eben
falls dieselbe Dicke auf. Das externe Bewegungselement 8 und
der Gleitblock 7, welche wie vorstehend beschrieben angeord
net sind, bewegen sich gleichzeitig mit der Bewegung des
Kolbens 6 durch die magnetische Anziehungskraft.
Der Innenaufbau von Dämpfungselementhaltern 47A und 47B die
mit beiden Enden des Zylinderrohrs 1 verbunden sind, zusam
men mit der ersten Platte 2 und der zweiten Platte 3, wird
nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3b beschrieben.
Die Dämpfungselementhalter 47A und 47B weisen jeweils Ab
schnitte 48A und 48B mit großem Durchmesser und Abschnitte
49A und 49B mit kleinem Durchmesser auf ihren Außenoberflä
chen auf. Die Abschnitte 48A und 48B mit großem Durchmesser
sind an beiden Endabschnitten des Zylinderrohrs 1 angeord
net. Der Abschnitt 49A mit kleinem Durchmesser ist in einer
Paßbohrung 60 in der ersten Platte 2 angeordnet. Der Ab
schnitt 49B mit kleinem Durchmesser ist in einem Abschnitt
61A mit großem Durchmesser einer abgesetzten Paßbohrung 61
in der zweiten Platte 3 angeordnet. Die zwei Endoberflächen
des Zylinderrohrs 1 und die abgesetzten Abschnitte der Dämp
fungselementhalter 47A und 47B sind in Kontakt mit den In
nenseitenoberflächen der ersten Platte 2 und der zweiten
Platte 3 angeordnet. Die Kontaktabschnitte werden durch Ver
binden der ersten Führungsstange 4 und der zweiten Führungs
stange 5 jeweils mit der ersten Platte 2 und der zweiten
Platte 3, wie vorstehend erläutert, in den gezeigten Posi
tionen erhalten. Zylinderrohrdichtungen 50A und 50B sind in
den jeweiligen Ringnuten angeordnet, die in den Außenum
fangsflächen der Abschnitte 48A und 48B mit großem Durchmes
ser der Dämpfungselementhalter 47A und 47B erzeugt sind. Die
Zylinderrohrdichtung 50A dichtet die Fläche zwischen der Au
ßenumfangsoberfläche des Abschnitts 48A mit großem Durchmes
ser des Dämpfungselementhalters 47A und der Innenumfangs
oberfläche des einen Endabschnitts des Zylinderrohrs 1 her
metisch ab. Auf ähnliche Weise dichtet die Zylinderrohrdich
tung 50B die Fläche zwischen der Außenumfangsoberfläche des
Abschnitts 48B mit großem Durchmesser des Dämpfungselement
halters 47B und der Innenumfangsoberfläche des anderen En
dabschnitts des Zylinderrohrs 1 hermetisch ab.
Die Außenumfangsoberfläche des Abschnitts 49A mit kleinem
Durchmesser des Dämpfungselementhalters 47A ist in der Rei
henfolge von der Innenseite mit einer ersten ringförmigen
Paßnut, einer ersten Ringnut 57A, einer zweiten ringförmigen
Paßnut, einer zweiten Ringnut 58A und einer dritten ringför
migen Paßnut versehen. Auf ähnliche Weise ist die Außenum
fangsoberfläche des Abschnitts 49B mit kleinem Durchmesser
des Dämpfungselementhalters 47B in der Reihenfolge von der
Innenseite mit einer ersten ringförmigen Paßnut, einer er
sten Ringnut 57B, einer zweiten ringförmigen Paßnut, einer
zweiten Ringnut 58B und einer dritten ringförmigen Paßnut
ausgestattet. In den ersten ringförmigen Paßnuten, den zwei
ten ringförmigen Paßnuten und den dritten ringförmigen Paß
nuten sind jeweils erste Dichtungen 63A und 63B, zweite
Dichtungen 64A und 64B sowie dritte Dichtungen 65A und 65B
angeordnet. Die Fläche zwischen der Paßbohrung 60 der ersten
Platte 2 und dem Außenumfang des Abschnitts 49A mit kleinem
Durchmesser des Dämpfungselementhalters 47A ist mit der er
sten Dichtung 63A auf der Innenseite der ersten Ringnut 57A
hermetisch abgedichtet und ist ebenfalls mit der zweiten
Dichtung 64A in einer Position zwischen der ersten Ringnut
57A und der zweiten Ringnut 58A hermetisch abgedichtet und
ferner mit der dritten Dichtung 65A auf der Außenseite der
zweiten Ringnut 58A hermetisch abgedichtet. Auf ähnliche
Weise ist die Fläche zwischen dem Abschnitt 61A mit großem
Durchmesser der zweiten Platte 3 und dem Außenumfang des Ab
schnitts 49B mit kleinem Durchmesser des Dämpfungselement
halters 47B mit der ersten Dichtung 63B auf der Innenseite
der ersten Ringnut 57B hermetisch abgedichtet sowie eben
falls mit der zweiten Dichtung 64B in einer Position zwi
schen der ersten Ringnut 57B und der zweiten Ringnut 58B
hermetisch abgedichtet und ferner mit der dritten Dichtung
65B auf der Außenseite der zweiten Ringnut 58B hermetisch
abgedichtet. Der Dämpfungselementhalter 47A ist in der Rei
henfolge von der Innenseite mit einer Bohrung 51A mit großem
Durchmesser, einer Bohrung 52A mit dazwischenliegendem
Durchmesser, einer Einfügebohrung 53A mit kleinem Durchmes
ser, einem Innengewindeabschnitt 54A und einer Werkzeugein
fügebohrung 55A ausgestattet. Auf ähnliche Weise ist der
Dämpfungselementhalter 47B in der Reihenfolge von der Innen
seite mit einer Bohrung 51B mit großem Durchmesser, einer
Bohrung 52B mit dazwischenliegendem Durchmesser, einer Ein
fügebohrung 53B mit kleinem Durchmesser, einem Innengewinde
abschnitt 54B und einer Werkzeugeinfügebohrung 55B ausge
stattet. Die Innenumfangsoberflächen der Einfügebohrungen
53A und 53B der Dämpfungselementhalter 47A und 47B sind in
der Reihenfolge von der Innenseite jeweils mit ringförmigen
Paßnuten und dritten Ringnuten 59A und 59B ausgestattet. In
den ringförmigen Paßnuten sind jeweils vierte Dichtungen 66A
und 66B angeordnet.
Außengewindeabschnitte 75A und 75B sind auf den nächstgele
genen Endabschnitten der Dämpfungsringe 74A und 74B in den
jeweiligen Positionen außerhalb der Stufenabschnitte ausge
bildet, die auf den nächstgelegenen Endabschnitten der Dämp
fungsringe 74A und 74B erzeugt sind. Die distalen Endab
schnitte der Dämpfungsringe 74A und 74B sind kegelig. Wie in
Fig. 3a gezeigt, weist der Dämpfungsring 74A eine Vielzahl
von Längsnuten (sinusförmige Nuten) 69 zur Strömungssteue
rung auf, die in dessen Außenumfangsfläche erzeugt sind
(dasselbe ist bei dem Dämpfungsring 74B der Fall). Die Strö
mungssteuerung-Längsnuten 69 weisen einen rechteckförmigen
oder einen quadratischen Querschnitt auf. Die nächstgelege
nen Endabschnitte der Dämpfungsringe 74A und 44B sind je
weils in die Einfügebohrungen 53A und 53B der Dämpfungsele
menthalter 47A und 47B eingefügt, und die Außengewindeab
schnitte 75A und 75B der Dämpfungsringe 74A und 74B sind je
weils in Wirkverbindung mit den Innengewindeabschnitten 54A
und 54B der Dämpfungselementhalter 47A und 47B. Sicherungs
muttern 68A und 68B sind jeweils auf die Außengewindeab
schnitte 75A und 75B der Dämpfungsringe 74A und 74B ge
schraubt, wodurch die Dämpfungsringe 74A und 74B fest ange
ordnet sind.
Die Dämpfungsringe 74A und 74B weisen ringförmige Paßnuten
auf, die auf deren Außenoberflächen nahe den jeweiligen ab
gesetzten Abschnitten erzeugt sind. In den ringförmigen Paß
nuten sind jeweils die fünften Dichtungen 67A und 67B ange
ordnet. Die Dämpfungsringe 74A und 74B weisen Innenkanäle
auf, welche jeweils von den Längsbohrungen 76A und 76B sowie
den seitlichen Bohrungen 77A und 773 erzeugt sind. Die Vor
derenden der Längsbohrungen 76A und 76B sind an den distalen
Enden der Dämpfungsringe 74A und 74B offen. Die Hinterenden
der Längsbohrungen 76A und 763 stehen mit den dritten Ring
nuten 59A und 59B der Dämpfungselementhalter 47A und 47B je
weils durch die seitlichen Bohrungen 77A und 77B in Verbin
dung. Die Dämpfungselementhalter 47A und 47B sind jeweils
mit sich radial erstreckenden Kanälen 91A und 91B ausgestat
tet. Die Kanäle 91A und 91B gestatten die Verbindung jeweils
zwischen den dritten Ringnuten 59A und 59B sowie den ersten
Ringnuten 57A und 573. Die Dämpfungselementhalter 47A und
473 sind ferner jeweils mit Kanälen 92A und 92B ausgestat
tet, welche einen L-förmigen Querschnitt aufweisen. Der Ka
nal 92A gestattet die Verbindung zwischen einer ersten Zy
linderkammer 71 (d. h. einer Kammer, welche zwischen dem
Kolben 6 und dem Dämpfungsring 74A erzeugt ist) und der
zweiten Ringnut 58A. Der Kanal 92B gestattet die Verbindung
zwischen einer zweiten Zylinderkammer 72 (d. h. einer Kam
mer, welche zwischen dem Kolben 6 und dem Dämpfungsring 74B
erzeugt ist) und der zweiten Ringnut 58B.
In der ersten Platte 2 ist eine Öffnung A über der Paßboh
rung 60 erzeugt, und eine abgesetzte Ventilpaßbohrung 79A
ist unter der Paßbohrung 60 erzeugt. In der zweiten Platte 3
ist eine abgesetzte Ventilpaßbohrung 79B unter der Paßboh
rung 61 erzeugt. Die Öffnung A und die erste Ringnut 57A
sind durch einen Kanal 90 in Verbindung, welcher in der er
sten Platte 2 erzeugt ist. Die erste Ringnut 573 und der Ka
nal 10 in der ersten Führungsstange 4 sind durch in der
zweiten Platte 3 erzeugte Kanäle 98 und 93 in Verbindung.
Die abgesetzten Ventilpaßbohrungen 79A und 793 sind jeweils
mit abgesetzten Ventilsitzen 82A und 82B passend angeordnet.
Die Stufenabschnitte der Ventilsitze 82A und 82B werden je
weils mit den Stufenabschnitten der Ventilpaßbohrungen 79A
und 79B in Kontakt versetzt. Halteringe 85A und 85B sind in
den jeweiligen Ringnuten angeordnet, die in den Innenum
fangsoberflächen der Bohrungen 80A und 80B mit großem Durch
messer der Ventilpaßbohrungen 79A und 79B erzeugt sind. Die
Halteringe 85A und 85B verhindern, daß die Ventilsitze 82A
und 82B herausfallen. O-Ringe 86A und 86B sind in den jewei
ligen ringförmigen Paßnuten angeordnet, die in den Abschnit
ten 83A und 83B mit großem Durchmesser der Ventilsitze 82A
und 82B erzeugt sind. Der O-Ring 86A dichtet die Fläche zwi
schen dem Abschnitt 83A mit großem Durchmesser des Ventil
sitzes 82A und der Bohrung 80A mit großem Durchmesser der
Ventilpaßbohrung 79A hermetisch ab. Der O-Ring 86B dichtet
die Fläche zwischen dem Abschnitt 83B mit großem Durchmesser
des Ventilsitzes 82B und der Bohrung 80B mit großem Durch
messer der Ventilpaßbohrung 79B hermetisch ab.
Annähernd zylinderförmige Abschnitte 84A und 84B mit kleinem
Durchmesser der Ventilsitze 82A und 82B stehen in die jewei
ligen Bohrungen 81A und 81B mit kleinem Durchmesser der Ven
tilpaßbohrungen 79A und 79B vor, mit einem vorbestimmten Ab
stand, welcher zwischen der Außenoberfläche jedes der Ab
schnitte 84A und 84B mit kleinem Durchmesser und der In
nenoberfläche jeder der Bohrungen 81A und 81B mit kleinem
Durchmesser vorgesehen ist. Ringförmige U-Packungen 87A und
87B sind in den jeweiligen Ringnuten angeordnet, die in den
distalen Endabschnitten der Abschnitte 84A und 84B mit klei
nem Durchmesser der Ventilsitze 82A und 82B erzeugt sind.
Die U-Packung 87A unterteilt den Raum zwischen der Außen
oberfläche des Abschnitts 84A mit kleinem Durchmesser und
der Innenoberfläche der Bohrung 81A mit kleinem Durchmesser
in eine Vorderkammer 88A und eine Hinterkammer 89A. Die U-Packung
87B unterteilt den Raum zwischen der Außenoberfläche
des Abschnitts 84B mit kleinem Durchmesser und der Innen
oberfläche der Bohrung 81B mit kleinem Durchmesser in eine
Vorderkammer 88B und eine Hinterkammer 89B. Wenn in den ge
zeigten Positionen angeordnet, gestatten die U-Packungen 87A
und 87B das Strömen des Fluids nur in einer Richtung von den
Vorderkammern 88A und 88B zu den Hinterkammern 89A und 89B,
während das Strömen des Fluids in der umgekehrten Richtung
versperrt ist. Somit werden ein erstes Rückschlagventil 78A
und ein zweites Rückschlagventil 78B ausgebildet. Die erste
Platte 2 ist mit Kanälen 94 und 95 ausgestattet. Der Kanal
94 gewährleistet die Verbindung zwischen der Vorderkammer
88A des ersten Rückschlagventils 78A und der ersten Ringnut
57A. Der Kanal 95 gewährleistet die Verbindung zwischen der
Hinterkammer 89A des ersten Rückschlagventils 78A und der
zweiten Ringnut 58A. Die zweite Platte 3 ist mit Kanälen 96
und 97 ausgestattet. Der Kanal 96 gewährleistet die Verbin
dung zwischen der Vorderkammer 88B des zweiten Rückschlag
ventils 78B und der zweiten Ringnut 58B. Der Kanal 97 ge
stattet die Verbindung zwischen der Hinterkammer 89B des
zweiten Rückschlagventils 78B sowie den Kanälen 98 und 93.
Wie in Fig. 3a gezeigt, steht die erste Zylinderkammer 71
mit der Öffnung A über einen ersten Hauptkanal in Verbin
dung, welcher von den Strömungssteuerung-Längsnuten 69 in
der Außenoberfläche des Dämpfungsrings 74A und der Längsboh
rung 76A sowie der seitlichen Bohrung 77A in dem Dämpfungs
ring 74A ausgebildet ist, zusammen mit der dritten Ringnut
59A, dem Kanal 91A, der ersten Ringnut 57A und dem Kanal 90.
Ein erster Bypass-Kanal umgeht den Innenkanal des Dämpfungs
rings 74A und gewährleistet die Verbindung zwischen der er
sten Zylinderkammer 71 und der ersten Ringnut 57A. Der erste
Bypass-Kanal ist von dem Kanal 92A, der zweiten Ringnut 58A
sowie den Kanälen 95 und 94 erzeugt. Das erste Rückschlag
ventil 78A ist zwischen den Kanälen 95 und 94 des ersten
Bypass-Kanals angeordnet. Das erste Rückschlagventil 78A ist
betriebswirksam, um die Strömung des Fluids während des Ar
beitshubs des Kolbens 6 zu sperren. In der gezeigten Position
gestattet das erste Rückschlagventil 78A das Strömen des
Fluids nur in einer Richtung von der Öffnung A zu der ersten
Zylinderkammer 71. Um die Richtung der Strömung umzukehren,
die durch das erste Rückschlagventil 78A gestattet wird,
wird der Ventilsitz 82A des ersten Rückschlagventils 78A aus
der Ventilpaßbohrung 79A entfernt, und die U-Packung 87A
wird aus der Ringnut entfernt und 180 Grad um eine Achse
senkrecht zu deren Achse gedreht, bevor sie wieder in der
Ringnut angeordnet wird, und dann wird der Ventilsitz 82A
erneut in der Ventilpaßbohrung 79A angeordnet (d. h., die
Einbaurichtung der U-Packung 87A wird umgekehrt). D. h.,
nach dem Umkehren gestattet das erste Rückschlagventil 78A
das Strömen des Fluids nur in einer Richtung von der ersten
Zylinderkammer 71 zu der Öffnung A.
Wie in Fig. 3b und Fig. 2a gezeigt, steht die zweite Zylin
derkammer 72 mit der Öffnung B über einen zweiten Hauptkanal
in Verbindung, welcher von den Strömungssteuerung-Längsnuten
in der Außenoberfläche des Dämpfungsrings 74B und der Längs
bohrung 76B sowie der seitlichen Bohrung 77B in dem Dämp
fungsring 74B ausgebildet ist, zusammen mit der dritten
Ringnut 59B, dem Kanal 91B, der ersten Ringnut 57B, den Ka
nälen 98 und 93 und dem Kanal 10 in der ersten Führungsstan
ge 4. Ein zweiter Bypass-Kanal umgeht den Innenkanal des
Dämpfungsrings 74B und gewährleistet die Verbindung zwischen
der zweiten Zylinderkammer 72 und dem Kanal 93. Der zweite
Bypass-Kanal ist von dem Kanal 92B, der zweiten Ringnut 58B
sowie den Kanälen 96 und 97 ausgebildet. Das zweite Rück
schlagventil 78B ist zwischen den Kanälen 96 und 97 des
zweiten Bypass-Kanals angeordnet. Das zweite Rückschlagven
til 78B gestattet das Strömen des Fluids nur während des
Rückhubs des Kolbens 6. In der gezeigten Position gestattet
das zweite Rückschlagventil 78B das Strömen des Fluids nur
in einer Richtung von der zweiten Zylinderkammer 72 zu der
Öffnung B. Die Strömungsrichtung, welche durch das zweite
Rückschlagventil 78B gestattet ist, wird durch Umkehrung der
Einbaurichtung der U-Packung 87B des zweiten Rückschlagven
tils 78B geändert, wie in dem Fall des ersten Rückschlagven
tils 78A. D. h., nach dem Umkehren gestattet das zweite
Rückschlagventil 78B das Strömen des Fluids nur in einer
Richtung von der Öffnung B zu der zweiten Zylinderkammer 72.
Der Betrieb der ersten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung wird nachstehend beschrieben. Um einen Arbeitshub
zum Bewegen des Kolbens 6 und des Gleitblocks 7, welche in
der linken Endposition sind, wie in Fig. 1 bis 3b gezeigt,
nach rechts gerichtet auszuführen, wird Antriebsluft von der
Öffnung B zugeführt und aus der Öffnung A ausgestoßen. Die
Antriebsluft strömt durch den zweiten Hauptkanal in die
zweite Zylinderkammer 72. Die Strömungsgeschwindigkeit der
Antriebsluft wird durch den Spalt zwischen der Dämpfungspackung
30B in dem zweiten Hohlabschnitt 32B (d. h. das Grund
loch 31B und die Bohrung 29 mit kleinem Durchmesser des
Dämpfungspackungshalters 27B) des zweiten Hauptkanals und
den Strömungssteuerung-Längsnuten (sinusförmige Nuten) in
der Außenumfangsfläche des Dämpfungsrings 74B gesteuert. Zu
diesem Zeitpunkt gestattet das zweite Rückschlagventil 78B
in dem zweiten Bypass-Kanal kein Strömen des Fluids von der
Öffnung B zu der zweiten Zylinderkammer 72. Daher strömt
kein Fluid durch den zweiten Bypass-Kanal in die zweite Zy
linderkammer 72. Die Luft in der ersten Zylinderkammer 71
wird durch den ersten Hauptkanal und die Öffnung A ausgesto
ßen. Zu diesem Zeitpunkt gestattet das erste Rückschlagven
til 78A in dem ersten Bypass-Kanal kein Strömen des Fluids
von der ersten Zylinderkammer 71 zu der Öffnung A. Daher
wird durch den ersten Bypass-Kanal kein Fluid ausgestoßen.
Wird der Druck in der zweiten Zylinderkammer 72 höher als
der Anlaufdruck für den Kolben 6, erfolgt das Einleiten der
nach rechts gerichteten Bewegung des Kolbens 6. Da sich der
Kolben 6 bewegt, wird der Spalt zwischen der Dämpfungspackung
30B und den sinusförmigen Nuten in der Außenumfangsflä
che des Dämpfungsrings 74B allmählich breiter (wird tiefer).
Die Strömungsgeschwindigkeit der Antriebsluft, welche der
zweiten Zylinderkammer 72 zugeführt wird, nimmt allmählich
zu, so daß der Axialschub größer wird. Daher wird der Kolben
6 langsam beschleunigt. Wenn die Dämpfungspackung 30B den
Dämpfungsring 74B nach dem Einleiten der nach rechts gerich
teten Bewegung des Kolbens 6 verläßt, gelangt der Kolben 6
in einen Zustand, bei dem er mit annähernd gleichbleibender
Geschwindigkeit angetrieben wird (siehe Fig. 6a und Fig. 6b).
Danach tritt die Dämpfungspackung 30A des Kolbens 6 mit dem
rechten Dämpfungsring 74A in Wirkbeziehung, und die Luft in
der ersten Zylinderkammer 71 tritt durch den Spalt zwischen
der Dämpfungspackung 30A und den sinusförmigen Nuten in der
Außenumfangsfläche des Dämpfungsrings 74A und ferner durch
den ersten Hohlabschnitt 32A (d. h. das Grundloch 31A und
die Bohrung 29 mit kleinem Durchmesser des Dämpfungspackungs
halters 27A) und wird durch den Rest des ersten Haupt
kanals und die Öffnung A ausgestoßen. Zu diesem Zeitpunkt
gestattet das erste Rückschlagventil 78A in dem ersten By
pass-Kanal keine Fluidströmung von der ersten Zylinderkammer
71 zu der Öffnung A, daher wird kein Fluid durch den ersten
Bypass-Kanal ausgestoßen. Die sinusförmigen Nuten in der Au
ßenumfangsfläche des Dämpfungsrings 74A sind auf der Dämp
fungsannäherungsseite des Dämpfungsrings 74A tief. Daher
wird in der Frühstufe der Anordnung der Dämpfungspackung 30A
auf dem Dämpfungsring 74A eine beträchtliche Luftmenge aus
gestoßen, und daher wird der Kolben 6 nicht schnell ge
bremst. Wenn sich der Kolben 6 bewegt, wird der Spalt zwi
schen der Dämpfungspackung 30A und den sinusförmigen Nuten
in der Außenumfangsfläche des Dämpfungsrings 74A allmählich
enger (wird flacher) und die Strömungsgeschwindigkeit der
aus der ersten Zylinderkammer 71 ausgestoßenen Luft wird
vermindert. Demgemäß tritt kein rasches Bremsen ein, aber
der Kolben 6 wird allmählich abgebremst und erreicht
schließlich das Hubende (siehe Fig. 6a und Fig. 6b).
Um einen Rückhub zum Bewegen des Kolbens 6 und des Gleit
blocks 7, welche in der rechten Endposition sind, nach links
gerichtet auszuführen, wird Antriebsluft von der Öffnung A
zugeführt und aus der Öffnung B ausgestoßen. Zu diesem Zeit
punkt gestattet das erste Rückschlagventil 78A in dem ersten
Bypass-Kanal die Strömung des Fluids von der Öffnung A zu
der ersten Zylinderkammer 71. Daher strömt das Fluid, das
durch den ersten Bypass-Kanal tritt, in die erste Zylinder
kammer 71, ohne daß die Strömungsgeschwindigkeit gesteuert
wird. Die Antriebsluft tritt ferner durch den ersten Haupt
kanal und weiter durch den Spalt zwischen der Dämpfungspackung
30A und den sinusförmigen Nuten in der Außenumfangsflä
che des Dämpfungsrings 74A, welcher einen Teil des ersten
Hauptkanals ausbildet, und strömt in die erste Zylinderkam
mer 71 ein. Dadurch wird die Schubkraft zum Bewegen des Kol
bens 6 erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt gestattet das zweite
Rückschlagventil 78B in dem zweiten Bypass-Kanal das Strömen
des Fluids von der zweiten Zylinderkammer 72 zu der Öffnung
B. Daher wird die Luft in der zweiten Zylinderkammer 72
durch den zweiten Bypass-Kanal und die Kanäle 93 sowie 10
und auch durch den zweiten Hauptkanal aus der Öffnung B aus
gestoßen. Die Strömungsgeschwindigkeit des ausgestoßenen
Fluids wird nicht gesteuert.
Wird der Druck in der ersten Zylinderkammer 71 höher als der
Anlaufdruck für den Kolben 6, wird die nach links gerichtete
Bewegung des Kolbens 6 eingeleitet. Weil die Strömungsge
schwindigkeit des Fluids, welches in die erste Zylinderkam
mer 71 strömt, nicht gesteuert wird, nimmt die Strömungsge
schwindigkeit der Antriebsluft, die der ersten Zylinderkam
mer 71 zugeführt wird, rasch zu und verursacht den Anstieg
der Schubkraft. Demgemäß wird der Kolben 6 rasch beschleu
nigt. Nach einer kurzen Zeitdauer wird die Geschwindigkeit
des Kolbens 6 annähernd gleichbleibend. Danach tritt der
zweite Hohlabschnitt 32B des Kolbens 6 mit dem Dämpfungsring
74B in Wirkbeziehung. Zu diesem Zeitpunkt wird die Luft in
der zweiten Zylinderkammer 72 durch den zweiten Bypass-Kanal
kontinuierlich ausgestoßen. Demgemäß bewegt sich der Kolben
6 weiterhin, ohne verzögert zu werden. Der Gleitblock 7 und
der Kolben 6 kommen zum Stillstand, wenn der Gleitblock 7
gegen das distale Ende des Justierbolzens 17B auftrifft. Wie
in Fig. 6A bis 6d gezeigt, wird die für den Rückhub erfor
derliche Zeitdauer im Vergleich zu der für den Arbeitshub
erforderlichen Zeitdauer wesentlich verkürzt.
In der ersten Ausführungsform ist jeder Bypass-Kanal so aus
gebildet, um den Innenkanal in dem Dämpfungsring zu umgehen,
welcher einen Teil des Hauptkanals ausbildet. Der Aufbau
kann jedoch so sein, daß Öffnungen C und D in der ersten
Platte 2 erzeugt sind, und die erste Zylinderkammer 71 und
die zweite Zylinderkammer 72 durch die jeweiligen Bypass-
Kanäle jeweils mit den Öffnungen C und D verbunden sind und
daß die Öffnung A und die Öffnung C durch eine Verschlau
chung verbunden sind und die Öffnung B und die Öffnung D auf
ähnliche Weise durch eine Verschlauchung verbunden sind
(dies ist eine Abwandlung, in welcher die erste Ausführungs
form eine Wende zum Schlechteren ist). In jedem Bypass-Kanal
ist ein Rückschlagventil angeordnet, welches das Strömen des
Fluids nur während des Rückhubs des Kolbens gestattet.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in
welcher ein Zylinder mit einem Geschwindigkeitssteuermecha
nismus gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen stangenlo
sen Zylinder angewendet ist, wird nachstehend unter Bezug
nahme auf Fig. 2a und Fig. 4 bis 5b beschrieben. In der
zweiten Ausführungsform sind Elemente mit demselben Aufbau
wie jene in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Be
zugszeichen bezeichnet, wie sie in der ersten Ausführungs
form verwendet werden, und eine Beschreibung dieser wird
verkürzt.
Die zweite Ausführungsform weist einen ersten und einen
zweiten Hauptkanal auf, welche dieselben wie jene in der er
sten Ausführungsform sind, aber weder einen ersten Bypass-
Kanal noch einen zweiten Bypass-Kanal wie in der ersten Aus
führungsform aufweisen.
In der ersten Ausführungsform sind die Dämpfungspackungen
30A und 30B in den Ringnuten nahe den Öffnungen der Bohrun
gen 29 mit kleinem Durchmesser in den Dämpfungspackungshal
tern 27A und 27B angeordnet. Im Gegensatz dazu sind in der
zweiten Ausführungsform U-Packungen 101A und 101B in den je
weiligen Ringnuten nahe den Öffnungen der Bohrungen 29 mit
kleinem Durchmesser der Dämpfungspackungshalter 27A und 27B
angeordnet. Wird der Dämpfungsring 74A in den ersten Hohlab
schnitt 32A eingefügt, wird ein dritter Bypass-Kanal zwi
schen der Oberfläche des Dämpfungsrings 74A und der Innen
oberfläche des ersten Hohlabschnitts 32A erzeugt. Zu diesem
Zeitpunkt tritt ein Innenlippenabschnitt 102A der U-Packung
101A mit der Oberfläche des Dämpfungsrings 74A in Wirkbezie
hung, um als ein drittes Rückschlagventil 100A funktions
wirksam zu werden. Wird der Dämpfungsring 74B in den zweiten
Hohlabschnitt 32B eingefügt, wird ein vierter Bypass-Kanal
zwischen der Oberfläche des Dämpfungsrings 74B und der In
nenoberfläche des zweiten Hohlabschnitts 32B erzeugt. Zu
diesem Zeitpunkt tritt ein Innenlippenabschnitt 102B der U-
Packung 101B mit der Oberfläche des Dämpfungsrings 74B in
Wirkbeziehung, um als ein viertes Rückschlagventil 100B
funktionswirksam zu werden.
Ein Steuerabschnitt des ersten Hauptkanals ist zwischen dem
Innenlippenabschnitt 102A und den sinusförmigen Nuten des
Dämpfungsrings 74A ausgebildet. Ein Steuerabschnitt des
zweiten Hauptkanals ist zwischen dem Innenlippenabschnitt
102B und den sinusförmigen Nuten des Dämpfungsrings 74B er
zeugt. Der dritte Bypass-Kanal umgeht den Steuerabschnitt
des ersten Hauptkanals. Der vierte Bypass-Kanal umgeht den
Steuerabschnitt des zweiten Hauptkanals. Das dritte Rück
schlagventil 100A und das vierte Rückschlagventil 100B ge
statten die Strömung des Fluids nur während des Rückhubs des
Kolbens 6, wenn die Dämpfungsringe 74A und 74B jeweils mit
den U-Packungen 101A und 101B in Wirkbeziehung treten. Wenn
in mehr spezifischer Weise die U-Packung 101A und der Dämp
fungsring 74A miteinander in Wirkbeziehung treten, gestattet
das dritte Rückschlagventil 100A das Strömen des Fluids vom
ersten Hohlabschnitt 32A zur ersten Zylinderkammer 71,
sperrt aber den Fluidstrom in der umgekehrten Richtung. Wenn
die U-Packung 101B und der Dämpfungsring 74B miteinander in
Wirkbeziehung sind, gestattet das vierte Rückschlagventil
100B das Strömen des Fluids von der zweiten Zylinderkammer
72 zu dem zweiten Hohlabschnitt 32B, sperrt aber den Fluid
strom in der umgekehrten Richtung. Wenn die U-Packungen 101A
und 101B des dritten Rückschlagventils 100A und des vierten
Rückschlagventils 100B alle von der Ringnut entfernt und um
180 Grad um eine Achse rechtwinklig zu dessen Achse gedreht
werden, bevor sie wieder in der Ringnut angeordnet werden
(d. h. die Einbaurichtung jeder der U-Packungen 101A und
101B wird umgekehrt), wird die durch jedes Rückschlagventil,
das dritte Rückschlagventil 100A und das vierte Rückschlag
ventil 100B, zugelassene Richtung der Strömung umgekehrt.
Der Aufbau des Rests der zweiten Ausführungsform ist dersel
be wie in der ersten Ausführungsform.
Der Betrieb der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung wird nachstehend beschrieben. Um einen Arbeitshub
zum Bewegen des Kolbens 6 und des Gleitblocks 7, welche in
der linken Endposition sind, wie in Fig. 2a und Fig. 4 bis
5b gezeigt ist, nach rechts gerichtet auszuführen, wird An
triebsluft von der Öffnung B zugeführt und aus der Öffnung A
ausgestoßen. Die Antriebsluft strömt durch den zweiten
Hauptkanal in die zweite Zylinderkammer 72. Die Strömungsge
schwindigkeit der in die zweite Zylinderkammer 72 strömenden
Antriebsluft wird durch den Spalt zwischen der U-Packung
101B in dem zweiten Hohlabschnitt 32B des zweiten Hauptka
nals und den sinusförmigen Nuten auf der Außenumfangsfläche
des Dämpfungsrings 74B gesteuert. Zu diesem Zeitpunkt ge
stattet das vierte Rückschlagventil 100B in dem vierten
Bypass-Kanal kein Strömen des Fluids von der Öffnung B zu
der zweiten Zylinderkammer 72. Daher strömt kein Fluid vom
vierten Bypass-Kanal in die zweite Zylinderkammer 72. Die
Luft in der ersten Zylinderkammer 71 wird durch den ersten
Hauptkanal und die Öffnung A ausgestoßen. Somit setzt sich
der Kolben 6 in Bewegung und gelangt dann in einen Zustand,
bei dem er mit einer annähernd gleichbleibenden Geschwindig
keit, wie in dem Fall der ersten Ausführungsform, angetrie
ben wird.
Danach tritt die U-Packung 101A des Kolbens 6 in Wirkbezie
hung mit dem rechten Dämpfungsring 74A. Die Luft in der er
sten Zylinderkammer 71 tritt durch den Spalt zwischen der U-
Packung 101A und den sinusförmigen Nuten in der Außenum
fangsfläche des Dämpfungsrings 74A und weiter durch den er
sten Hohlabschnitt 32A und wird durch den Rest des ersten
Hauptkanals und die Öffnung A ausgestoßen. Zu diesem Zeit
punkt gestattet das dritte Rückschlagventil 100A in dem
dritten Bypass-Kanal kein Strömen des Fluids von der ersten
Zylinderkammer 71 zu der Öffnung A. Daher wird kein Fluid
durch den dritten Bypass-Kanal ausgestoßen. Danach wird der
Kolben 6 allmählich abgebremst und erreicht schließlich das
Hubende, wie in dem Fall der ersten Ausführungsform.
Um einen Rückhub zum Bewegen des Kolbens 6 und des Gleit
blocks 7, welche in der rechten Endposition sind, nach links
gerichtet auszuführen, wird von der Öffnung A Antriebsluft
zugeführt und aus der Öffnung B ausgestoßen. Zu diesem Zeit
punkt gestattet das dritte Rückschlagventil 100A in dem
dritten Bypass-Kanal, welcher zwischen der Innenoberfläche
des ersten Hohlabschnitts 32A und der Oberfläche des Dämp
fungsrings 74 erzeugt ist, kein Strömen des Fluids von der
Öffnung A zu der ersten Zylinderkammer 71. Das Fluid, wel
ches durch den dritten Bypass-Kanal tritt, strömt daher in
die erste Zylinderkammer 71, ohne daß deren Strömungsge
schwindigkeit gesteuert wird. Die Antriebsluft tritt ferner
durch den Spalt zwischen dem Innenlippenabschnitt 102A und
den sinusförmigen Nuten in der Außenumfangsfläche des Dämp
fungsrings 74A in dem ersten Hauptkanal, um in die erste Zy
linderkammer 71 zu strömen.
Somit wird die Schubkraft zum Bewegen des Kolbens 6 erzeugt,
und der Kolben 6 wird rasch beschleunigt, wie in dem Fall
der ersten Ausführungsform. Nach einer kurzen Zeitdauer wird
die Geschwindigkeit des Kolbens 6 annähernd gleichbleibend.
Danach tritt der zweite Hohlabschnitt 32B des Kolbens 6 in
Wirkbeziehung mit dem Dämpfungsring 74B. Zu diesem Zeitpunkt
gestattet das vierte Rückschlagventil 100B in dem vierten
Bypass-Kanal, welcher zwischen der Innenoberfläche des zwei
ten Hohlabschnitts 32B und der Oberfläche des Dämpfungsrings
74B ausgebildet ist, das Strömen des Fluids von der zweiten
Zylinderkammer 72 zu der Öffnung B. Daher wird die Luft in
der zweiten Zylinderkammer 72 durch den vierten Bypass-Kanal
kontinuierlich ausgestoßen. Demgemäß bewegt sich der Kolben
6 weiterhin, ohne abgebremst zu werden. Der Gleitblock 7 und
der Kolben 6 kommen zum Stillstand, wenn der Gleitblock 7
gegen das distale Ende des Justierbolzens 17B anstößt. Die
für den Rückhub erforderliche Zeitdauer wird im Vergleich zu
der für den Arbeitshub erforderlichen Zeitdauer wesentlich
verkürzt, wie in dem Fall der ersten Ausführungsform. Somit
gewährleistet die zweite Ausführungsform dieselben vorteil
haften Wirkungen wie in der ersten Ausführungsform durch
Vornahme einer minimalen Abwandlung gegenüber dem herkömmli
chen Zylinderaufbau, d. h. durch Ersetzen der Dämpfungspackungen
durch die U-Packungen.
A Öffnung
B Öffnung
W Objekt
I Teil
II Teil
B Öffnung
W Objekt
I Teil
II Teil
1
Zylinderrohr
2
Platte (erste)
3
Platte (zweite)
4
A Gewindeabschnitt
4
Führungsstange (erste)
5
Führungsstange (zweite)
6
Kolben
7
Gleitblock
8
Bewegungselement (extern)
10
Kanal
11
Führungsstangendichtung
12
Schlitz
13
Bolzen
14
Zylinderkopf
15
Gleitpaßbohrung
16
Buchse
17
A Justierbolzen
17
B Justierbolzen
18
A Sechskantmutter
18
B Sechskantmutter
19
Schiene
20
Schalter
21
Befestigungsbohrung
22
Befestigungsbohrung
23
A Kolbenendplatte
23
B Kolbenendplatte
24
Joch (kolbenseitig)
25
Magnet (kolbenseitig)
26
Welle
27
A Dämpfungspackungshalter
27
B Dämpfungspackungshalter
28
A Dämpfungseinrichtung
28
B Dämpfungseinrichtung
29
Bohrung
30
A Dämpfungspackung
30
B Dämpfungspackung
31
A Grundloch
31
B Grundloch
32
A Hohlabschnitt (erster)
32
B Hohlabschnitt (zweiter)
34
A Kolbenpackung
34
B Kolbenpackung
35
A Schleißring
35
B Schleißring
37
Paßbohrung
38
Rohr, Bewegungselementrohr
39
Joch
40
Magnet
41
A Schleißring
41
B Schleißring
42
A Abstreifer
42
B Abstreifer
43
A Distanzstück
43
B Distanzstück
44
A Bewegungselement-Distanzstück
44
B Bewegungselement-Distanzstück
45
A Haltering
45
B Haltering
47
A Dämpfungselementhalter
47
B Dämpfungselementhalter
48
A Abschnitt
49
B Abschnitt
49
A Abschnitt
49
B Abschnitt
50
A Zylinderrohrdichtung
50
B Zylinderrohrdichtung
51
A Bohrung
51
B Bohrung
52
A Bohrung
52
B Bohrung
53
A Einfügebohrung
53
B Einfügebohrung
54
A Innengewindeabschnitt
54
B Innengewindeabschnitt
55
A Werkzeugeinfügebohrung
55
B Werkzeugeinfügebohrung
57
A Ringnut (erste)
57
B Ringnut (erste)
58
A Ringnut (zweite)
58
B Ringnut (zweite)
59
A Ringnut (dritte)
59
B Ringnut (dritte)
60
Paßbohrung
61
Paßbohrung
61
A Abschnitt
63
A Dichtung (erste)
63
B Dichtung (erste)
64
A Dichtung (zweite)
64
B Dichtung (zweite)
65
A Dichtung (dritte)
65
B Dichtung (dritte)
66
A Dichtung (vierte)
66
B Dichtung (vierte)
67
A Dichtung (fünfte)
67
B Dichtung (fünfte)
68
A Sicherungsmutter
68
B Sicherungsmutter
69
Strömungssteuerung-Längsnut
71
Zylinderkammer (erste)
72
Zylinderkammer (zweite)
74
A Dämpfungsring
74
B Dämpfungsring
75
A Außengewindeabschnitt
75
B Außengewindeabschnitt
76
A Längsbohrung
76
B Längsbohrung
77
A Bohrung (seitlich)
77
B Bohrung (seitlich)
78
A Rückschlagventil (erstes)
78
B Rückschlagventil (zweites)
79
A Ventilpaßbohrung
79
B Ventilpaßbohrung
80
A Bohrung
80
B Bohrung
81
A Bohrung
81
B Bohrung
82
A Ventilsitz
82
B Ventilsitz
83
A Abschnitt
83
B Abschnitt
84
A Abschnitt
84
B Abschnitt
85
A Haltering
85
B Haltering
86
A O-Ring
86
B O-Ring
87
A U-Packung
87
B U-Packung
88
A Vorderkammer
88
B Vorderkammer
89
A Hinterkammer
89
B Hinterkammer
90
Kanal
91
A Kanal
91
B Kanal
92
A Kanal
92
B Kanal
93
Kanal
94
Kanal
95
Kanal
96
Kanal
97
Kanal
98
Kanal
100
A Rückschlagventil (drittes)
100
B Rückschlagventil (viertes)
101
A U-Packung
101
B U-Packung
102
A Innenlippenabschnitt
102
B Innenlippenabschnitt
Claims (6)
1. In einem Zylinder mit einem Geschwindigkeitssteuerme
chanismus der Type, in welcher ein hohler Dämpfungsring
(74A, 74B) an einem Ende eines Zylinderrohrs (1) so angeord
net ist, daß der Dämpfungsring (74A, 74B) in einen Hohlab
schnitt (32A, 32B) eines Kolbens (6) eingefügt werden kann,
wobei der Dämpfungsring (74A, 74B) eine Längsnut (69) zur
Strömungssteuerung aufweist, die in einer Außenoberfläche
erzeugt ist, und wobei eine Zylinderkammer (71, 72) durch
einen Hauptkanal mit einem Innenkanal in dem Dämpfungsring
(74A, 74B) mit einer Öffnung (A, B) in Verbindung steht,
die Verbesserung, welche einen Bypass-Kanal aufweist, der die Längsnut (69) zur Strömungssteuerung des Geschwindig keitssteuermechanismus umgeht, wobei der Bypass-Kanal in ei nem Kanal erzeugt ist, welcher die Verbindung zwischen einer Außenseite und einem der Elemente Hauptkanal und Zylinder kammer (71, 72) gewährleistet, und ein Rückschlagventil (78A, 78B; 100A, 100B) in dem Bypass-Kanal angeordnet ist, wobei das Rückschlagventil (78A, 78B; 100A, 100B) einen Fluidstrom durch den Bypass-Kanal nur während eines Rückhubs des Kolbens (6) zuläßt.
die Verbesserung, welche einen Bypass-Kanal aufweist, der die Längsnut (69) zur Strömungssteuerung des Geschwindig keitssteuermechanismus umgeht, wobei der Bypass-Kanal in ei nem Kanal erzeugt ist, welcher die Verbindung zwischen einer Außenseite und einem der Elemente Hauptkanal und Zylinder kammer (71, 72) gewährleistet, und ein Rückschlagventil (78A, 78B; 100A, 100B) in dem Bypass-Kanal angeordnet ist, wobei das Rückschlagventil (78A, 78B; 100A, 100B) einen Fluidstrom durch den Bypass-Kanal nur während eines Rückhubs des Kolbens (6) zuläßt.
2. Zylinder gemäß Anspruch 1, wobei der Bypass-Kanal in
einer Platte erzeugt ist, die an dem Ende des Zylinderrohrs
(1) angeordnet ist, und eine U-Packung (87A, 87B; 101A,
101B) in einer Ringnut angeordnet ist, die in einer zylin
derförmigen Außenoberfläche eines Ventilsitzes (82A, 82H)
des Rückschlagventils (78A, 78B; 100A, 100B) ausgebildet
ist, so daß eine durch das Rückschlagventil (78A, 78B; 100A,
100B) zugelassene Strömungsrichtung durch Umkehren einer
Einbaurichtung der U-Packung (87A, 87B; 101A, 101B) geändert
wird.
3. Zylinder gemäß Anspruch 1, wobei eine U-Packung (87A,
87B; 101A, 101B) in einer Ringnut nahe einer Öffnung (A, B)
des Hohlabschnitts (32A, 32B) des Kolbens (6) angeordnet
ist, so daß in dem Fall, wenn der Dämpfungsring (74A, 74B)
in den Hohlabschnitt (32A, 32B) des Kolbens (6) eingefügt
ist, ein Bypass-Kanal zwischen der Oberfläche des Dämpfungs
rings (74A, 74B) und einer Innenoberfläche des Hohlab
schnitts (32A, 32B) des Kolbens (6) erzeugt ist und die U-
Packung (87A, 87B; 101A, 101B) als ein Rückschlagventil
(78A, 78B; 100A, 100B) betriebswirksam ist.
4. Zylinder gemäß Anspruch 3, wobei eine durch das Rück
schlagventil (78A, 78B; 100A, 100B) zugelassene Strömungs
richtung durch Umkehren einer Einbaurichtung der U-Packung
(87A, 87B; 101A, 101B) geändert wird.
5. Stangenloser Zylinder mit einem Geschwindigkeitssteuer
mechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der
hohle Dämpfungsring (74A, 74B) an jedem Ende des Zylinder
rohrs (1) angeordnet ist und die Zylinderkammern (71, 72)
durch die jeweiligen Hauptkanäle und Bypass-Kanäle mit den
jeweiligen Öffnungen (A, B) verbunden sind.
6. Stangenloser Zylinder mit einem Geschwindigkeitssteuer
mechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die
Längsnut (69) zur Strömungssteuerung so ausgebildet ist, daß
sich eine Tiefe der Längsnut (69) in bezug auf eine Längs
richtung des Dämpfungsrings (74A, 74B) sinusartig ändert,
wobei die Längsnut (69) auf einer Dämpfungsannäherungsseite
des Dämpfungsrings (74A, 74B) am tiefsten ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27660697A JP3856922B2 (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 速度制御機構付シリンダ |
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DE (1) | DE19843154A1 (de) |
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WO2004055391A1 (de) * | 2002-12-13 | 2004-07-01 | Trw Automotive Gmbh | Hydraulikzylinder |
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- 1998-09-08 US US09/149,811 patent/US6000314A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1998-09-23 KR KR1019980039464A patent/KR100289003B1/ko not_active IP Right Cessation
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |