HU222216B1 - Cylinder - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya munkahenger, amely egy hengercsőből ésvégdarabokból álló hengerrel, egy, a végdarabokon át bevezetettnyomóközeg hatására ebben a hengerben eltolható dugattyúval, egy, adugattyúval összekötött és a hengeren kívülre vezetett dugattyúrúddala dugattyúmozgásnak mozgatandó elemekre való átvitele végett, valaminta dugattyúrúddal és az egyik végdarabbal összekötött rugóval vanellátva. A találmány szerinti munkahengert azt jellemzi, hogydugattyúrúd (6) egy üres csőként van kialakítva, a rugó (7) axiálisirányú kiterjedésének legalább egy részén a dugattyúrúdon (6) belülhelyezkedik el, és első végével a dugattyúrúdban (6) levő furatbelsejében, míg második végével a furattal szemközti végdarabon (3)van rögzítve. ŕThe subject of the invention is a working cylinder with a cylinder consisting of a cylinder tube and end pieces, a piston that can be moved in this cylinder as a result of the pressure medium introduced through the end pieces, a piston rod connected to a piston and led outside the cylinder in order to transfer piston movement to the elements to be moved, and a spring connected to the piston rod and one of the end pieces provided. The working cylinder according to the invention is characterized by the fact that the piston rod (6) is designed as an empty tube, the spring (7) is located inside the piston rod (6) in at least part of its axial extension, and its first end is inside the hole in the piston rod (6), while its second end is in the it is fixed on the end piece (3) opposite the hole. ŕ

Description

A találmány tárgya munkahenger, amely egy hengercsőből és végdarabokból álló hengerrel, egy, a végdarabokon át bevezetett nyomóközeg hatására ebben a hengerben eltolható dugattyúval, egy, a dugattyúval összekötött és a hengeren kívülre vezetett dugattyúrúddal a dugattyúmozgásnak mozgatandó elemekre való átvitele végett, valamint a dugattyúrúddal és az egyik végdarabbal összekötött rugóval van ellátva.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a cylindrical cylinder which, by means of a cylinder consisting of a cylinder tube and end pieces, a piston displaceable in said cylinder, a piston rod connected to the piston, it is provided with a spring connected to one end piece.

Általánosan ismert a munkahengerek dugattyúinak a dugattyúra vagy a dugattyúrúdra ható rugóelemek segítségével történő nyugalmi állásban tartása, illetve a dugattyú egyik végállásába való visszavitele, a nyomóközeg szállításának megszűnésekor a hengernek a rugóval ellentétesen elhelyezkedő munkakamrájához. Ezek a rugók legtöbbször a hengeren kívül és részben a dugattyú és a henger egyik végdarabja közé vannak behelyezve, és - különösen hosszabb dugattyúlöketek esetén - költséges rugóvezetékekkel kell azokat kihajlás ellen biztosítani. Ezzel csak viszonylag kis léketekre van lehetőség, a növekedés (rugókiteqedés) és az építési hossz igen nagy a munkahenger hasznos löketéhez viszonyítva. Ezek a tényezők különösen problematikussá válnak a nagy átmérőjű hengereknél, kiváltképp a pneumatikus hengerek esetén.It is generally known to keep the pistons of the cylinder cylinders in a position of rest by means of spring elements acting on the piston or piston rod, or to return it to an end position of the piston, to the working chamber of the cylinder opposite to the spring. These springs are usually located outside the cylinder and partially between the piston and one end piece of the cylinder and, particularly in the case of longer piston strokes, need to be secured with expensive spring wires to prevent bending. This allows you to have only relatively small leaks, and the growth (spring out) and construction length are very large compared to the effective stroke of the cylinder. These factors become particularly problematic for large diameter cylinders, especially pneumatic cylinders.

Ilyen, a bányászat területén alkalmazott munkahenger ismerhető meg a DE 3 904 644 számú szabadalmi leírásból.Such a cylinder for mining is known from DE 3 904 644.

Jelen találmány célkitűzése egy olyan munkahenger kialakítása, amely egyszerű felépítésű és amely megengedi egy beépített rugó alkalmazását a lehető legkisebb növekedéssel hasznos löketére vonatkoztatott építési hosszának megnövelése nélkül.It is an object of the present invention to provide a cylindrical cylinder which is simple in construction and which allows the use of a built-in spring with the smallest possible increase without increasing its build length for its useful stroke.

A találmány szerinti célkitűzést olyan munkahengerrel valósítjuk meg, amely egy hengercsőből és végdarabokból álló hengerrel, egy, a végdarabokon át bevezetett nyomóközeg hatására ebben a hengerben eltolható dugattyúval, egy, a dugattyúval összekötött és a hengeren kívülre vezetett dugattyúrúddal a dugattyúmozgásnak mozgatandó elemekre való átvitele végett, valamint a dugattyúrúddal és az egyik végdarabbal összekötött rugóval van ellátva, és amelyet az jellemez, hogy a dugattyúrúd egy üres csőként van kialakítva, a rugó axiális irányú kiteijedésének legalább egy részén a dugattyúidon belül helyezkedik el, és első végével a dugattyúidban levő furat belsejében, míg második végével a furattal szemközti végdarabon van rögzítve. így anélkül, hogy a munkahenger méreteit növelni kellene, még nagyon hosszú rugóknál és/vagy nagy átmérőjű hengereknél is biztonsággal megakadályozzuk a kihajlást, és a nagyon hosszú rugók, illetve a nagy térfogai gázrugók alkalmazásának lehetősége csekély növekedést enged meg. Egyidejűleg nagy léketeknél nagy rugóerők érhetők el, és ezzel gyors visszaállító mozgások is. A találmány szerinti konstrukció egy további előnye abban áll, hogy a vízszintestől eltérő munkapozíciónál a rugónak megfelelő és az előbb említett előnyök alapján tág határok között alkalmazható méretezése kompenzálni tadja a rugóra fixen kapcsolt tömegek hatását, úgyhogy a tömeg befolyása annak függőleges mozgáskomponensére korlátozható, és ezzel nyomóközeg takarítható meg, azaz a fixen kapcsolt tömeg kompenzációjának az a hatása, hogy a rugóerő ugyanakkora, de ellentétes irányú a munkahengerben mozgó teher tömegével. így ha a munkahenger nem pontosan függőlegesen van elrendezve, akkor ez csak a tömeg/rugóerő függőleges összetevőire érvényes. Kapcsolt tömeg alatt mindig a mozgatandó tömeg értendő.The object of the present invention is achieved by a cylinder which moves the piston movement by means of a cylinder consisting of a cylinder tube and end pieces, a piston displaceable in said cylinder by means of a pressurizing fluid introduced through the end pieces, a piston rod connected to the piston and and provided with a spring connected to the plunger rod and one end piece, characterized in that the plunger rod is formed as an empty tube, is disposed within at least a portion of the axial extension of the spring within the plungers and with its first end inside the bore in your plungers with its second end secured to the end piece opposite the bore. Thus, without having to increase the size of the cylinder, even with very long springs and / or large diameter cylinders, it is safely prevented from bending, and the possibility of using very long springs or large volumetric gas springs allows a slight increase. At the same time, large springs can provide you with high spring forces and fast recovery movements. A further advantage of the construction according to the invention is that the sizing of the spring, which can be used within a wide range of working positions other than horizontal, compensates for the effect of masses fixed to the spring so that its influence on its vertical motion component can be limited that is, the effect of the compensation of the fixed coupled mass is that the spring force is the same but opposite to the mass of the load moving in the cylinder. Thus, if the cylinder is not exactly vertical, this applies only to the vertical components of the mass / spring force. Coupled mass always refers to the mass to be moved.

Egy előnyös kiviteli alak szerint a rugó második végével egy a henger végdarabjának a dugattyúrúd furatába benyúló nyúlványán van rögzítve. így a dugattyúidban levő furat és a rugó alkalmas hossza esetén lehetséges egy nyugalmi pozíció beállítása a hengerben a dugattyúnak elvileg tetszőleges középhelyzetébe, melyben a rugó is nyugalmi helyzetben van és semmilyen húzó- vagy nyomóerőket nem fejt ki. Ennél biztosítva van a rugó optimális vezetése és a kihajlással szembeni biztosítása úgy, hogy a dugattyúrúd a rugót a lehető leghosszabban lefedi.In a preferred embodiment, the second end of the spring is secured to a projection of the cylinder end piece extending into the piston rod bore. Thus, with the appropriate length of the bore in your pistons and the appropriate length of the spring, it is possible to set a resting position in the cylinder to any piston center position, in which the spring is also at rest and does not exert any tensile or compression force. This ensures optimal guiding of the spring and securing it against bending so that the piston rod covers the spring as long as possible.

Egy különösen előnyös kiviteli alak esetén a rugó csavarrugó, míg egy másik előnyös kiviteli alak esetén a rugó gázrugó és különösen kis növekedést eredményez. Ezenkívül a gázrugóknak az az előnyük a csavarrugókkal szemben, hogy nem lép fel kihajlás, sem súrlódás a dugattyúrúd furatának belső oldalán, úgyhogy hosszú, zavarmentes és karbantartást nem igénylő üzemeltetésre van lehetőség.In a particularly preferred embodiment, the spring produces a helical spring, while in another preferred embodiment, the spring produces a gas spring and produces particularly small increases. In addition, the gas springs have the advantage over the helical springs that there is no bending or friction on the inside of the piston rod bore, allowing long, trouble-free and maintenance-free operation.

Azért, hogy a nyomásmentes dugattyút egyszerűen visszavezessük kitolt állásába, vagy ebben az irányban előfeszítsük egy kapcsolt tömeg hatásának kompenzálására, előnyösen egy nyomórugót alkalmazunk.In order to simply return the non-pressurized piston to its extended position or to prestress it in this direction to compensate for the effect of a coupled mass, a compression spring is preferably used.

Egy másik lehetséges kiviteli alak esetén rugóként húzórugót alkalmazunk, így a nyomás nélküli dugattyú egyszerűen visszavihető behajtott állásába vagy előfeszíthető ebben az irányban egy rákapcsolt tömeg hatásának kompenzálására.In another embodiment, a spring is used as a spring, so that the non-pressurized piston can simply be returned to its folded position or biased in this direction to compensate for the effect of a coupled mass.

Nagyon egyszerű módon érhető el egy középállás egy húzó-nyomó rugó alkalmazása révén.A very simple way to achieve a center position is by applying a tension-compression spring.

Az utóbbi három kiviteli alak megvalósítható mind gázrugókkal, mind csavarrugókkal vagy azokkal egyenértékű más rugóelemekkel is.The latter three embodiments may be implemented with both gas springs and helical springs or equivalent spring elements.

Azért, hogy egy munkahengert egyszerű módon úgy alakítsunk ki, hogy mozgása az egyik irányban gyorsabban és/vagy kis préslevegő-felhasználással, illetve egy rákapcsolt tömeg hatásának kompenzálásával történjen, és a másik irányban bizonyos csillapítást, illetve lassítást lehessen elérni a nyomóközeg ugyanakkora nyomása mellett, mint amekkora az ellenirányra vonatkozó nyomás, ennek érdekében a munkahengert kettős működésű - mindkét irányba mozgó - munkahengerként alakítjuk ki.In order to simply design a cylinder to move in one direction faster and / or with low pressurized air and / or to compensate for the action of a coupled mass, and to achieve some damping or deceleration in the other direction at the same pressure of the pressure medium, like the pressure in the opposite direction, the cylinder is designed to be a double-acting cylinder moving in both directions.

A találmány szerinti munkahengert annak egy előnyös gázrugós alakja kapcsán a csatolt ábra segítségével részletesen ismertetjük, ahol az 1. ábra egy kettős működésű pneumatikus munkahengert mutat be. A találmány szerinti munkahenger egy 1 hengercsőből van kialakítva, amely két végén 2 és 3 végdarabokkal van lezárva, ahol is mindkét 2, 3 végdarabot például csavarok feszíthetik össze. A munkahenger mindkét 2 és 3 végdarabjában a gáznemű nyomóközeg - előnyösen levegő - szállítására 4 járatok vannak kialakítva, me2The working cylinder of the present invention will be described in detail with reference to a preferred gas spring form, with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 illustrates a dual-action pneumatic cylinder. The cylinders according to the invention are formed by a cylindrical tube 1 which is closed at both ends by end pieces 2 and 3, whereby both end pieces 2, 3 can be tightened, for example, by screws. In both end portions 2 and 3 of the cylinder, passages 4 are provided for the transport of gaseous pressure medium, preferably air.

HU 222 216 Β1 lyeken keresztül ez a nyomóközeg a munkahenger adott munkakamrájába jut, és eltolja az 1 hengercső belsejében lévő 5 dugattyút. A munkakamrák levegővel történő feltöltésének és légtelenítésének pontos összhangját megvalósító alkatrészek önmagukban is ismertek, így azok bővebb ismertetésétől eltekintünk. Az dugattyú mozgását egy 6 dugattyúrúd továbbítja a munkahenger által mozgatandó elemre, amihez a 6 dugattyúrúd tömítetten van átvezetve a 2 végdarabon.Through these holes, this pressurized fluid enters the respective working chamber of the cylinder and displaces the piston 5 inside the cylinder tube. Components that accomplish the exact combination of air filling and venting of work chambers are known per se and will not be described further. Movement of the piston is transmitted by a piston rod 6 to the element to be moved by the cylinder, to which the piston rod 6 is sealed through the end piece 2.

A 6 dugattyúrúd a találmány szerint axiális furattal van ellátva, melyben egy rugóelem - itt előnyben részesítetten egy 7 gázrugó - van elhelyezve a különösen kis növekedés által, és a kihajlással és a 6 dugattyúrúd belső falán való súrlódással szembeni biztonság által nyújtott előnyökkel. Ez a rugóelem - amely lehetne csavarrugó vagy más, egyenértékű hatású rugóelem is - előnyösen a 6 dugattyúrúdban levő furat fenekén legalább egy 8 rögzítőelemmel és a 6 munkahengemek a furattal szemközti végén, vagyis a 3 végdarabon, legalább egy további 9 rögzítőelemmel van rögzítve.According to the invention, the piston rod 6 is provided with an axial bore in which a spring element, preferably a gas spring 7, is disposed by the extremely small growth and the advantages of deflection and friction against the inner wall of the piston rod 6. This spring element, which could be a screw spring or other spring element having equivalent effect, is preferably secured to the bottom of the bore in the piston rod 6 by at least one fastening element 8 and at least one further fastening element 9 in the end piece 3 opposite the bore.

A 7 rugó második végével egy, a henger végdarabjának a 6 dugattyú furatába benyúló nyúlványán is rögzíthető.It can also be secured with the second end of the spring 7 at a projection of the cylinder end piece extending into the piston bore 6.

Az, hogy a 7 rugónak húzó- vagy nyomórugót választunk-e, attól függ, hogy a rugóhatás révén az 5 dugattyúnak melyik végállásba kell visszaállítódnia. Az ábrázolt kiviteli alakhoz, ahol az 5 dugattyút a 7 rugónak fenékoldali végállásába kell hoznia vagy legalábbis ebben az irányban kell előfeszítenie, előnyösen gáz húzórugó kerül alkalmazásra. Ez a húzórugó azután a dugattyúrúd kitolásakor állandóan növekedő, az 5 dugattyú ábrázolt állásába visszaállító erőt fejt ki. Az 5 dugattyú fedéloldali végállásába irányuló előfeszítésnél, illetve visszaállításnál értelemszerűen olyan húzórugó kerül alkalmazásra, amely a rajzon feltüntetett pozícióban a legtávolabbra lenne kitérítve és a 2 végdarab felé fejtene ki visszaállító erőt.The choice of tensile or compression springs for the spring 7 depends on the end position of the piston 5 due to the spring action. In the embodiment shown, where the piston 5 is to be brought to the bottom end position of the spring 7 or at least biased in this direction, a gas tension spring is preferably used. This tension spring then exerts a steadily increasing force as the piston rod is extended, returning it to the depicted position of the piston 5. Biasing or retraction of the piston 5 to the lid end position, as appropriate, utilizes a tension spring which is deflected farthest in the position shown in the drawing and exerts a restoring force on the end piece 2.

Bár a találmány itt egy kettős működésű - azaz egy rugóeszköz által mindkét irányba mozgó, ki-, illetve befelé mozgatható - munkahengerre vonatkozóan van bemutatva, magától értetődően alkalmazható az egyszeres működésű munkahengereknél is, és itt a nyomóközeg szállításának befejeztével a dugattyúnak kiindulási helyzetbe történő visszaállításáról egy külön szerkezet gondoskodik. A találmány elvben alkalmazható mindenfajta munkaközeggel működő minden munkahengerre, vagyis hidraulikus hengerekre is.Although the present invention is illustrated herein with respect to a dual-acting cylinder, that is, movable in and out and in, in both directions by a spring means, it is obviously applicable to single-acting cylinders, whereby when the pressure medium is completed separate structure provides. The invention can in principle be applied to all cylinders operating with any kind of working fluid, i.e. hydraulic cylinders.

Claims (8)

1. Munkahenger, amely egy hengercsőből és végdarabokból álló hengerrel, egy, a végdarabokon át bevezetett nyomóközeg hatására ebben a hengerben eltolható dugattyúval, egy, a dugattyúval összekötött és a hengeren kívülre vezetett dugattyúrúddal a dugattyúmozgásnak mozgatandó elemekre való átvitele végett, valamint a dugattyúrúddal és az egyik végdarabbal összekötött rugóval van ellátva, azzal jellemezve, hogy a dugattyúrúd (6) egy üres csőként van kialakítva, a rugó (7) axiális irányú kiteijedésének legalább egy részén a dugattyúrúdon (6) belül helyezkedik el, és első végével a dugattyúrúdban (6) levő furat belsejében, míg második végével a furattal szemközti végdarabon (3) van rögzítve.1. A cylindrical cylinder which, by means of a cylinder of tube and end pieces, by a pressurized fluid introduced through the end pieces, by a piston displaceable in said cylinder, by a piston rod connected to the piston and guided outwardly, provided with a spring connected to one end piece, characterized in that the piston rod (6) is formed as an empty tube, is located at least part of the axial extension of the spring (7) within the piston rod (6) and with its first end in the piston rod (6) inside the hole, while its other end is secured to the end piece (3) opposite the hole. 2. Az 1. igénypont szerinti munkahenger, azzal jellemezve, hogy a rugó (7) második végével egy, a henger végdarabjának a dugattyúrúd (6) furatába benyúló nyúlványán van rögzítve.Cylinder according to Claim 1, characterized in that it is fixed to the second end of the spring (7) by a projection of the end piece of the cylinder extending into the bore of the piston rod (6). 3. Az 1-2. igénypont szerinti munkahenger, azzal jellemezve, hogy a rugó (7) egy csavarrugó.3. Cylinder according to claim 1, characterized in that the spring (7) is a coil spring. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti munkahenger, azzal jellemezve, hogy a rugó (7) egy gázrugó.A cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the spring (7) is a gas spring. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti munkahenger, azzal jellemezve, hogy a rugó (7) egy nyomórugó.5. Cylinder according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the spring (7) is a compression spring. 6. Az 1-4. igénypontok legalább egyike szerinti munkahenger, azzal jellemezve, hogy a rugó (7) egy húzórugó.6. Cylinder according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the spring (7) is a tension spring. 7. Az 1-4. igénypontok legalább egyike szerinti munkahenger, azzal jellemezve, hogy a rugó (7) egy húzó-nyomó rugó.7. Cylinder according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the spring (7) is a tension-compression spring. 8. Az 1 -7. igénypontok bármelyike szerinti munkahenger, azzal jellemezve, hogy kettős működésű munkahengerként van kialakítva.8. A cylinder according to any one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a double-acting cylinder.