DE2709514A1 - Shock absorbing pneumatic actuator - has piston with projecting rods of different diameters and pressure compensation hole through piston - Google Patents

Abstract

The pneumatic actuator with a permanent pressure filling operating as a shock absorber consists of a cylinder, and a piston with pressure compensation hole through it. Piston rods of different diameters project from either side of the piston. Alternately, only the smaller diameter rod projects from the piston, the larger piston rod being telescopic, and retained within the cylinder. The individual rod sections are sealed relative to each other. The interior of the rod is open to the outside. An integral gas volume in the cylinder on one side of the piston, may be brought to a higher or lower pressure, by changing the cylinder volume.

Description

Pneumatisches Betätigungselement mit permanenter Druckfüllung.Pneumatic actuator with permanent pressure filling.

Es ist bekannt pneumatische Betätigungselemnte mit permanenter Druckfüllung als sogenannte "Gasfedern" auf vielen Gebieten anzuwenden.It is known pneumatic actuating elements with permanent pressure filling to be used as so-called "gas springs" in many areas.

Dabei handelt es sich im normalen Fall um Betätigungselemente welche aufgrund ihrer Druckfüllung einen Kolben bzw. eine Kolbenstange aus dem Zylinder herausdrücken.In the normal case, these are actuators due to their pressure filling a piston or a piston rod out of the cylinder push out.

Der Erfindung liegt die umgekenrte Aufgabe zugrunde, nämlich anstelle einer Druckfeder die Charakteristik einer Zugfeder zu erreichen.The invention is based on the reversed task, namely instead a compression spring to achieve the characteristics of a tension spring.

Daher wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein derartiges pneumatisches Betätigungselement mit permanenter Druckfüllung das üblichweise aus einem Zylinder und mindestens einem Kolben mit Druckausgleichbohrung bestent, derart zu gestalten, daß auf beiden Seiten des Kolbens, Kolbensstanges vorhanden sind, welche verschiedene Druckmesser aufweisen. Die Beiden Kolbensstangen sind dabei an den beiden Ende des Zylinders herauf geführt. Bei einem derartigen Aufbau eines pneumatischen Betätigungselementes kann sich der Druck der permanenten Füllung auf dem Kolben jeweils nur mit der Differenz der beiden Kolbenstangenflächen auswirken, das heisst, der Kolben wira in Richtung des größeren Kolbenstangendruckmesser gedrückt und dabei wird die Kolbenstange mit kleinerem Durchmesser mitgezogen, sodaß sie eine echte Charakteristik einer zugfeder aufweist.Therefore, it is proposed according to the invention, such a pneumatic Actuating element with permanent pressure filling that usually consists of a cylinder and at least one piston with a pressure equalization bore is best designed in such a way that that there are piston rods on both sides of the piston, which are different Have pressure gauges. The two piston rods are at the two ends of the Cylinder led up. With such a construction of a pneumatic actuating element the pressure of the permanent filling on the piston can only change with the difference of the two piston rod surfaces, that is, the piston wira in the direction of the larger piston rod pressure gauge and thereby the piston rod with with a smaller diameter, so that they are a real characteristic of a tension spring having.

Da die Herausführung der Kolbenstange mit größerem Durchmesser manchmal unewünscht ist wird weiter vorgeschlagen, die größere Kolbenstange im Innenraum des Zylinders teleskopartig in mehreren Stufen in sich zusammenschiebbar auszuführen und nur die Kolbenstange mit kleinerem Durchmesser aus dem Zylinder herauszuführen. Selbstverständlich müssen die einzelnen Stufen der Teleskoprohre gegeneinander abgedichtet sein, sodaß sicn die notwendige Reduzierung der Angriffsflachen der Druckfüllung ergibt.Because the lead out of the piston rod with a larger diameter sometimes is undesirable, it is further suggested the larger piston rod telescopic in several stages in the interior of the cylinder run and only the piston rod with the smaller diameter out of the cylinder lead out. Of course, the individual stages of the telescopic tubes be sealed against each other, so that sicn the necessary reduction of the attack surfaces the pressure filling results.

Um unerwünschte Nebenerscheinungen zu vermeiden, ist es ferner zweckmäßig den Innenraum der teleskopartig zusammenschiebbaren Kolbenstange, welche naturgemäß hohl ausgeführt werden muß, nach Außen, das heisst zum umgebenden Haum des Zylinders zu Öffnen. Damit wird ein bomprimieren des Innen raumes innernalb der teleskopartigen Kolbenstange vermieden und der Wirkungsgrad des Betätigungselementes verbessert.It is also useful to avoid undesirable side effects the interior of the telescopically collapsible piston rod, which naturally must be made hollow, to the outside, that is, to the surrounding haum of the cylinder to open. This compresses the interior space inside the telescope-like Piston rod avoided and the efficiency of the actuator improved.

besondere Bedeutung konunt der Möglichkeit zu erfindungsgemäß, daß im Zylinder eingeschlossene Gasvolumen zumindest auf einer der Kolbenseiten durch Änderung des Zylindervolumens auf einen höheren oder niederen Druck zu bringen.particular importance konunt the possibility according to the invention that Gas volume enclosed in the cylinder through at least one of the piston sides To bring change of the cylinder volume to a higher or lower pressure.

Damit ist es möglicn, das pneumatische Betätigungselement als Hebezeug auszubilden.This makes it possible to use the pneumatic actuator as a hoist to train.

Fig. 1 zeigt eine beispielsweise Ausführung eines pneumatischen ßetätigungselementes wobei mit (1) der Zylinder bezeichnet ist, mit (2) die Kolbenstange mit kleinerem Durchmesser und mit (3) die Kolbenstange mit größerem Durchmesser. Beide Kolbenstangen (2) und (3) sind mit dem Kolben (4) fest verbunden, welcher mit einer Dichtung (5) im Zylinder (1) beweglich ist. Die Druckausgleichsbohrung (6) gestattet dabei das langsame Durchströmen der Druckfüllung von einem Teil aes Zylinders durch den Kolben in den anderen Teil.Fig. 1 shows an example of an embodiment of a pneumatic actuating element where (1) denotes the cylinder, (2) denotes the piston rod with a smaller one Diameter and with (3) the piston rod with a larger diameter. Both piston rods (2) and (3) are firmly connected to the piston (4), which is fitted with a seal (5) is movable in the cylinder (1). The pressure compensation hole (6) allows this slow flow of the pressure charge from part of a cylinder through the piston in the other part.

Fig. 2 zeigt ein entsprechendes Betätigungselement wobei im Zylinder (1) nur der Kolben mit kleinem Durchmesser (2) herausgeführt ist. Der größere Kolbendurchmesser ergibt sich durch den minimalen Durchmesser der Teleskopteile nämlich den Durchmesser des Teiles (7). Die beweglichen Teleskopteile (8) und (9) sind jeweils mit Dichtungen (10) und (11) aufeinander verschiebbar. Auch in diesem Fall ist der Kolben (4) mit seiner Dichtung (5) im Zylinder (1) frei beweglich und besitzt eine Druckausgleichsbohrung (6). In der FFig. 2 wird der Kolben (4) aus der dargestellten Lage unter dem Einfluß der Druckfüllung in Richtung der teleskopartigen Kolbenstange wandern, da der Druck der Druckfüllung auf der Seite der kleinen Kolbenstange überwiegt. Es ist auch deutlich zu erkennen, daß das Teleskoprohr (7) nach außen offen ist.Fig. 2 shows a corresponding actuating element wherein in the cylinder (1) only the small diameter piston (2) is led out. The larger piston diameter results from the minimal diameter of the telescopic parts namely the diameter of the part (7). The movable telescopic parts (8) and (9) are each displaceable on top of one another with seals (10) and (11). Also in this Case is the piston (4) with its seal (5) in the cylinder (1) and freely movable has a pressure compensation hole (6). In the FFig. 2 the piston (4) is out the position shown under the influence of the pressure filling in the direction of the telescopic Piston rod migrate because the pressure of the pressure filling on the side of the small piston rod predominates. It can also be clearly seen that the telescopic tube (7) faces outwards is open.

Besondere Bedeutung kommt dem pneumatischen Betätigungselement zu, wenn mann z.B. mechanisch wie in Fig. 2 dargestellt, das Volumen des Zylinders und damit den Druck der permanenten Druckfüllung verändert. Dies kann schematisch und beispielsweise dargestellt, dadurch erfolgen, daß eine Schraubenmutter (11) in einem Innengewinde des Zylinders (12) verdreht wird. Damit wird das Volumen des Zylinders (1) vergrößert oder verkleinert je nach welcher Richtung man die Schraubenmutter (11) verstellt.The pneumatic actuation element is of particular importance, For example, if mechanically as shown in Fig. 2, the volume of the cylinder and thus changing the pressure of the permanent pressure filling. This can be schematic and for example shown, take place in that a nut (11) in one The internal thread of the cylinder (12) is twisted. This becomes the volume of the cylinder (1) increases or decreases depending on the direction in which the nut is turned (11) adjusted.

Selbstverständlich gibt es eine Unzahl von Möglichkeiten das Zylindervolumen zu verändern sei es durch Einrichtungen wie in Fig. 2 dargestellt oder durch Hilfskolben die in den Innenraum des Zylinders (1) eindringen oder ähnliche Maßnahmen die sich je nach Bedarf beliebig anpassen lassen.There are of course a myriad of possibilities for the cylinder volume to be changed either by devices as shown in Fig. 2 or by auxiliary pistons which penetrate into the interior of the cylinder (1) or similar measures which can be adjusted as required.

Auch vom Anwendungsgebiet ergeben sich für diese neue "Gas-Zugfeder" neue Wege die sich bisher mit den herkömmlichen Gasfedern nicht lösen lassen.The area of application for this new "gas tension spring" new ways that could not be solved with conventional gas springs up to now.

Claims (4)

Patentansprüche 1Pneumatisches Betätigungslement mit permanter Druckfüllung bestehend aus einem Zylinder und mindestens einem Kolben mit Druckausgleichbohrung dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des Kolbens, Kolbenstangen verschiedenen Durchmessers herausgeführt sind.Claims 1 Pneumatic actuation element with permanent pressure filling consisting of a cylinder and at least one piston with a pressure compensation bore characterized in that on both sides of the piston, piston rods different Diameter are led out. 2 Pneumatisches Betätigungselement anch Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, daß nur uie Kolbenstange mit dem Kleineren Jurcumesser herausgeführt ist und die größere Kolbenstange im Innenraum des Zylinders teleskopartig in menreren Stufen in sicn zusammenschiebbar ist, wobei die einzelnen Teile gegeneinander abgedichtet sind.2 Pneumatic actuating element according to claim 1, characterized in that that only uie piston rod with the smaller Jurcu knife is led out and the larger piston rod in the interior of the cylinder telescopically in several stages can be pushed together in sicn, the individual parts being sealed against one another are. 3) Pneumatisches Betätigungselement anch Anspruch 2, dadurcn gekennzeicallet, daß aer Innenraum der teleskopartig zusammenschiebbaren Kolebnstange nahc außen offen ist.3) Pneumatic actuator according to claim 2, dadurcn gekennzeicallet, that aer the interior of the telescopically collapsible piston rod nahc outside is open. 4) Pneumatisches Betätigungselement nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeicnnet, daß im Zylinder ein gescnlossenes Gasvolumen zuminaest auf einer der Kolbenseiten durch eine Änderung des Zylindervolumens auf einen höheren oder niederen Druck gebracht wird.4) Pneumatic actuator according to claim 1, 2 or 3 thereby marked that in the cylinder a closed volume of gas is at least one of the piston sides by changing the cylinder volume to a higher or lower pressure is brought.