DE2920423A1 - COMPRESSED AIR CYLINDER WITH LOCKING DEVICE - Google Patents

COMPRESSED AIR CYLINDER WITH LOCKING DEVICE

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DE2920423A1 DE19792920423 DE2920423A DE2920423A1 DE 2920423 A1 DE2920423 A1 DE 2920423A1 DE 19792920423 DE19792920423 DE 19792920423 DE 2920423 A DE2920423 A DE 2920423A DE 2920423 A1 DE2920423 A1 DE 2920423A1
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Description

Stabilus GmbH - KoblenzStabilus GmbH - Koblenz

Druckluftzylinder mit Feststelleinrichtung ν Compressed air cylinder with locking device ν

Druckluftzylinder haben den Nachteil, daß der Kolben bzw. die Kolbenstange nicht in beliebigen Zwischenstellungen fixiert werden kann. Es sind zwar sogenannte hydropneumatische Vorschubeinheiten bekannt, die über zusätzliche ö!hydraulische Zylinder und Ventile eine annähernd starre Blockierung des Druckluftkolbens in Zwischenstellungen ermöglichen und zudem durch Drosselung des Ölstroms eine gleichmäßige Hubgeschwindigkeit erzielen. Diese Einrichtungen haben aber den Nachteil, daß sie sehr aufwendig sind, einen großen Platzbedarf erfordern und daß -bei einigen Bauarten- ein Biegemoment auf die Kolbenstange dee Druckluftzylinders entsteht.Compressed air cylinders have the disadvantage that the piston or the piston rod cannot be fixed in any intermediate positions. So-called hydropneumatic feed units are known which, via additional hydraulic cylinders and valves, enable the compressed air piston to be blocked almost rigidly in intermediate positions and also achieve a uniform stroke speed by throttling the oil flow. However, these devices have the disadvantage that they are very expensive, require a large amount of space and that - in some designs - a bending moment arises on the piston rod of the compressed air cylinder.

Weiterhin sind Druckluftzylinder bekannt, die eine mechanische Klemmvorrichtung aufweisen; nachteilig daran ist, daß die gewünschte Position ohne hydraulische Geschwindigkeitsregulierung, insbesondere bei unterschiedlichen Gegenkräften, nur sehr ungenau angefahren werden kann.Furthermore, compressed air cylinders are known which have a mechanical clamping device; The disadvantage is that the desired Position without hydraulic speed regulation, especially with different counterforces, only very imprecise can be approached.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckluftzylinder mit Feststelleinrichtung zu schaffen, die die oben erwähnten Nachteile vermeidet und verschiedenartige Betätigungen zuläßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenstange des Zylinders über eine blockierbare pneumatische oder hydropneumatische Verstelleinrichtung, im folgenden kurz blockierbare Gasfeder genannt, mit dem feststehenden Bodenteil des Zylinders verbunden ist und die blockierbare Gasfeder als Feststelleinrichtung fungiert. Eine besondere platzsparende Ausführung, die auch den Nachteil von Biegebeanspruchungen der Kolbenstange vermeidet, ergibt sich, wenn die Gasfeder in der als Rohr ausgebildeten Kolbenstange des Druckluftzylinders aufgenommen wird. Vorzugsweise wird eine Gasfeder in ölblockierbarer Ausführung eingesetzt, damit bis zu gewissen Grenzen eine starre Blockierung und während des Hubes eine hydraulische Drosselung der Vorschubgeschwindigkeit gegeben ist. Die Betätigung der Blockierung erfolgt über die Stößelstange der Gasfeder entweder mechanisch über einen Hebel, elektrisch,von Hand, oder mit Hilfe eines druckbeaufschlagten Kolbens.The object of the invention is to create a compressed air cylinder with a locking device which avoids the disadvantages mentioned above and allows various types of actuation. This object is achieved according to the invention in that the piston rod of the cylinder is connected to the fixed bottom part of the cylinder via a lockable pneumatic or hydropneumatic adjustment device, hereinafter referred to as lockable gas spring, and the lockable gas spring functions as a locking device. A special space-saving design, which also avoids the disadvantage of bending stresses on the piston rod, results when the gas spring is received in the piston rod of the compressed air cylinder, which is designed as a tube. Preferably, a gas spring is used in ölblockierbarer embodiment, so that up to certain limits and a rigid locking during the stroke of a hydraulic throttling of the feed rate is given. The blocking is activated via the push rod of the gas spring, either mechanically via a lever, electrically, by hand, or with the aid of a pressurized piston.

Die oben beschriebene Anordnung ermöglicht eine Arretierung der Kolbenstange, die alle genannten Nachteile der bisher bekannten Geräte vermeidet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Blockierung auch bei Ausfall der Druckluftversorgung erhalten bleibt.The arrangement described above enables the piston rod to be locked, which avoids all of the disadvantages of the previously known devices. Another advantage is that the blockage is retained even if the compressed air supply fails.

Einige Ausführungsbeiepiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge stellt und im folgenden näher beschrieben: Some exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing Darge and described in more detail below:

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Druckluftzylinder und die konzentrisch in der hohlen Kolbenstange angeordnete blockierbare Gasfeder. 1 shows a longitudinal section through the compressed air cylinder and the lockable gas spring arranged concentrically in the hollow piston rod.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der die Auslösung der Blockierung mittels eines druckbeaufechlagten Kolbens erfolgt. FIG. 2 shows an arrangement in which the blocking is triggered by means of a pressurized piston.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der die Auslösung gleichzeitig Bit der Druckbeaufschlagung des Zylinders gesteuert wird. Fig. 3 shows an arrangement in which the triggering is controlled at the same time bit of the pressurization of the cylinder.

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Der Druckluft zylinder in Pig. 1 besteht im wesentlichen aus dem Zylinderboden 1, dem Zylinderrohr 2, dem Zylinderdeckel 3» dem Kolben 4 und der Kolbenstange 5· Die rohrförmige Kolbenstange 5 bildet gleichzeitig das Druckrohr einer blockierbaren Gasfeder, deren Kolbenstange im Zylinaerboden 1 verschraubt ist. Das Innere der Gasfeder ist mittels eines freibeweglichen Trennkolbens 7 unterteilt in einen Gasraum 8 und einen Ölraum, der widerum durch den Kolben 9 in die beiden Kammern 10 und 11 getrennt wird. Der Kolben 9 enthält ein Ventil 12, das mittels der Stößelstange 13 geöffnet werden kann und damit über die Bohrung 14 eine Verbindung zwischen den Kammern 10 und 11 freigibt. Bei nicht betätigter Stößelstange wird das Ventil 12 durch den Innendruck der Gasfeder geschlossen. Hilfsweise kann der Gasraum 6 auch eine mechanische Feder 15 enthalten, die den Trennkolben 1 gegen die Ölsäule in Kammer und 11 drückt.The compressed air cylinder in Pig. 1 consists essentially of the cylinder base 1, the cylinder tube 2, the cylinder cover 3, the piston 4 and the piston rod 5. The interior of the gas spring is divided by means of a freely movable separating piston 7 into a gas space 8 and an oil space, which in turn is separated into the two chambers 10 and 11 by the piston 9. The piston 9 contains a valve 12 which can be opened by means of the push rod 13 and thus releases a connection between the chambers 10 and 11 via the bore 14. When the push rod is not actuated, the valve 12 is closed by the internal pressure of the gas spring. Alternatively, the gas space 6 can also contain a mechanical spring 15 which presses the separating piston 1 against the oil column in chamber 11 and 11.

Bei auegeschobener Stößelstange 13» also geschlossenem Ventil 12, ist die Kolbenstange 5 des Druckluftzylinders über die abgeschlossenen Kammern 10 und 11 und die Kolbenstange 6 der Gasfeder starr mit dem Zylinderboden 1 verbunden. In Einschubrichtung ist die Blockierkraft durch den Druck im Gasraum 8 bzw. durch die Kraft der Feder 15 begrenzt. Bei geöffnetem Ventil 12 erzeugt dieser Druck eine Ausschubkraft auf die Kolbenstange, die entsprechend dem Flächenverhältnis von Kolbenstange und Kolben 9 niedriger als die Blockierkraft ist.When the push rod 13 is pushed out, the valve 12 is closed the piston rod 5 of the compressed air cylinder over the completed Chambers 10 and 11 and the piston rod 6 of the gas spring rigidly with the Cylinder bottom 1 connected. In the direction of insertion, the blocking force is limited by the pressure in the gas space 8 or by the force of the spring 15. When the valve 12 is open, this pressure generates an extension force on the piston rod that corresponds to the area ratio of the piston rod and piston 9 is lower than the blocking force.

Wird die Blockierung durch Einschieben der Stößelstange 13 gelöst, kann der Kolben 4 des Druckluftzylinders durch Druckluftzufuhr verschoben werden. Dabei wird das in der Gasfeder enthaltene Öl über das geöffnete Ventil 12 und die .Bohrung 14 von Kammer 10 in Kammer 11 oder umgekehrt verdrängt. Je nach Durchmesser der Bohrung 14 wird eine Drosselwirkung und damit eine konstante Vorschubgeschwindigkeit erreicht. Wird die Stößelstange 13 losgelassen, schließt sich das Ventil 12 sofort infolge des Innendrucks der Gasfeder, und der Zylinder ist somit wieder blockiert.If the blockage is released by pushing in the push rod 13, can the piston 4 of the compressed air cylinder can be moved by supplying compressed air. The oil contained in the gas spring is then over the opened Valve 12 and the .Bore 14 from chamber 10 in chamber 11 or vice versa repressed. Depending on the diameter of the bore 14, a throttling effect and thus a constant feed rate is achieved. If the push rod 13 is released, the valve 12 closes immediately as a result of the internal pressure of the gas spring, and the cylinder is blocked again.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird die Stößelstange 13 mit Hilfe eines Druckluftkolbens 16 eingeschoben und damit die Blockierung gelöst. Damit die Auslösung nur oberhalb einer genau definierten Druckschwelle erfolgen kann, ist der Kolben 16 entgegen der Bewegungsrichtung mit einer vorgespannten Druckfeder 17 abgestützt. Das Druckmittel zum Verschieben des Kolbens wird über den Leitungsanschluß 18 zugeführt.In the embodiment of Fig. 2, the push rod 13 is with the help a compressed air piston 16 is inserted and thus the blockage is released. So that the triggering is only above a precisely defined pressure threshold can take place, the piston 16 is opposite to the direction of movement with a biased compression spring 17 supported. The pressure medium to move of the piston is supplied via the line connection 18.

Die Anordnung nach Fig. 3 ermöglicht die Steuerung der Blockierung über die normale Druckluftanschlüsse des Zylinders mit Hilfe von handelsüblichen Wegeventilen. Die druckbeaufschlagte Seite des Kolbens 16 ist über ein Ventil 19 mit ODER-Funktion, z.B. wie hier ein Doppelrückschlagventil, mit den Leitungsanschlüssen 20 bzw. 21 des Zylinders verbunden. Soll die Kolbenstange f. des Zylinders ausfahren, wird der Anschluß 20 über ein Wegeventil mit Druck beaufschlagt. Ober das ODER-Ventil 19 wirkt der Druck gleichzeitig auf den Kolben 16. Sobald der Druck weit genug angestiegen ist, um die Vorspannung der Feder I7 und die Anpreßkraft des Ventils 12 zu überwinden, wird die Blockierung gelöst, und die Kolbenstange 5 kann ausfahren. Wenn die gewünschte Stellung erreicht ist, wird der bodenseitige Zylinderraum über Anschluß 20 entlüftet, damit gleichzeitig auch die Zuleitung zum Kolben 16. Sobald der Druck unter den Ansprechwert abgesunken ist, tritt die Blockierung wieder in Aktion. Entsprechend verläuft der Vorgang, wenn der Kolben 4 eingefahren werden soll und der Leitungsanschluß 21 mit Druck beaufschlagt wird.The arrangement of FIG. 3 enables the blocking to be controlled via the normal compressed air connections of the cylinder with the help of commercially available Directional control valves. The pressurized side of the piston 16 is via a valve 19 with an OR function, e.g. as here a double check valve, connected to the line connections 20 and 21 of the cylinder. If the piston rod of the cylinder is to extend, connection 20 is via a directional valve is pressurized. The OR valve 19 acts through the Pressure simultaneously on the piston 16. As soon as the pressure has risen enough to the bias of the spring I7 and the contact pressure of the Overcome valve 12, the blockage is released and the piston rod 5 can extend. When the desired position is reached, will the cylinder chamber on the bottom side is vented via connection 20, thus simultaneously also the supply line to piston 16. As soon as the pressure falls below the response value has dropped, the blocking comes into action again. The process proceeds accordingly when the piston 4 is retracted and the line connection 21 is pressurized.

In Betracht gezogene Druckschriften!
Auslegeschrift 1554 479 030048/0316 Publications considered!
Interpretation document 1554 479 030048/0316

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Claims (6)

PatentansprücheClaims 1. ) Druckluftzylinder mit einer Feststelleinrichtung für beliebige Zwischenstellungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange 5 und der Zylinderboden. 1 durch ein hydropneumatischee Verstellelement, vorzugsweise eine hydraulisch blockierbare Gasfeder, verbunden sind.1.) Compressed air cylinder with a locking device for any Intermediate positions, characterized in that the piston rod 5 and the cylinder base. 1 through a hydropneumatic Adjusting element, preferably a hydraulically lockable gas spring, are connected. 2. Druckluftzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die blockierbare Gasfeder konzentrisch in der als Hohlkörper ausgebildeten Kolbenstange 5 des DruckluftZylinders aufgenommen wird.2. Compressed air cylinder according to claim 1, characterized in that the lockable gas spring is held concentrically in the piston rod 5 of the compressed air cylinder, which is designed as a hollow body will. 3· Druckluftzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubgeschwindigkeit der Kolbenstange 5 durch eine die beiden Kammern 10 und 11 verb:Jidenj■Bohrung 14 gedrosselt wird.3 · Compressed air cylinder according to claim 1, characterized in that the feed rate of the piston rod 5 through one of the two chambers 10 and 11 verb: Jidenj ■ bore 14 is throttled. 4· Druckluftzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil 12 mittels einer Stößelstange 13 durch einen mit Druckmedium zu beaufschlagenden Kolben 16 betätigt wird.4 · Compressed air cylinder according to claim 1, characterized in that the valve 12 by means of a push rod 13 through a with Pressure medium to be acted upon piston 16 is actuated. 5* Druckluftzylinder nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben 16 entgegen seiner Bewegungsrichtung durch eine vorgespannte Druckfeder 17 belastet ist.5 * compressed air cylinder according to claim 1 and 3, characterized in that that the piston 16 is loaded against its direction of movement by a pretensioned compression spring 17. 6. Druckluftzylinder nach Anspruch 1, 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die druckbeaufschlagte Seite des Kolbens 16 über ein Ventil mit ODER-Funktion 19 mit den Leitungsanschlüssen 20 und 21 verbunden ist.6. Compressed air cylinder according to claim 1, 4 and 5 »characterized in that that the pressurized side of the piston 16 is connected to the line connections 20 and 21 via a valve with an OR function 19 is. 030048/0316030048/0316 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
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