DE2142157C3

DE2142157C3 - Control device for a pneumatic or hydraulic pressure medium

Info

Publication number: DE2142157C3
Application number: DE19712142157
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Stoll
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1971-08-23
Filing date: 1971-08-23
Publication date: 1975-07-17
Also published as: FR2151372A5; DE2142157B2; IT963234B; DE2142157A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein pneumatisches oder hydraulisches Druckmittel zur abwechselnd einseitigen Beaufschlagung von zweiseitig beaufschlagbaren Hubkolben für Kraftmaschinen, bei welcher zur Umsteuerung des Kolbens von Vorlauf auf Rücklauf jeder Endlage des Kolbens eine über je eine Zuführleitung von einer Druckmittelquelle unmittelbar und ununterbrochen gespeiste Staudruckdüse, vorzugsweise Fluidik-Düse, zugeordnet ist, die jeweils mit einem an der Kolbenstange angebrachten Verschlußstück zusammenwirkt, das in einer der Endlagen die öffnungen der zugehörigen Staudruckdüse abdeckt, wodurch sich in der Zuführleitung ein höherer Druck aufbaut, der auf ein für beide Staudruckdüsen gemeinsames Steuerventil für das Druckmittel zur Beaufschlagung des Kolbens im Umsteuersinn einwirkt.The invention relates to a control device for a pneumatic or hydraulic pressure medium for alternating one-sided loading of reciprocating pistons for power machines that can be loaded on both sides, at which for reversing the piston from forward to reverse of each end position of the piston one over each Supply line from a pressure medium source directly and continuously fed back pressure nozzle, preferably Fluidic nozzle, is assigned, each with a locking piece attached to the piston rod cooperates that covers the openings of the associated dynamic pressure nozzle in one of the end positions, whereby a higher pressure builds up in the supply line, which is common to both back pressure nozzles Acts control valve for the pressure medium to act on the piston in the reverse direction.

In der Zeitschrift »technica«, 1966, S. 2179, ist bereits eine Steuereinrichtung der hier in Frage stehenden Art beschrieben, bei der den Endlagen des Kolbens ununterbrochen gespeiste, dem Kolben und der Kolbenstange gegenüber exzentrische, zueinander koaxiale Staudruckdüsen zugeordnet sind, die jeweils mit einem Verschlu&stüik zusammenwirken, das in der entsprechenden Endlage des Kolbens die zugehörige Staudruckdüse verschließt, um in der Zufuhrleitung eine Druckerhöhung zu erzwingen, die auf das Steuerventil zum Erzielen der Umsteuerung einwirkt: jedoch ergibt sich info! ge der Exzentrizität der Düsen gegenüber der das Verschlußstück tragenden Kolbenstange eine exzentrische Belastung der gesamten Anordnung bzw. der Teile der Anordnung und eine zusätzliche Beanspruchung, z. B. auf Biegung, der Kolbenstange. Dieser Nachteil tritt auch bei der Anordnung nach der deutschen Offenlegungsschrift 2 022 061 auf.In the journal »technica«, 1966, p. 2179, is already a control device of the type in question here is described in which the end positions of the piston are uninterrupted fed, the piston and the piston rod opposite eccentric, mutually coaxial back pressure nozzles are assigned, each with a lock & stüik cooperate, the associated dynamic pressure nozzle in the corresponding end position of the piston closes in order to increase the pressure in the supply line to force that acts on the control valve to achieve the reversal: however, there is info! ge the eccentricity of the nozzles compared to the piston rod carrying the closure piece is eccentric Loading of the entire arrangement or parts of the arrangement and additional stress, e.g. B. on bend, the piston rod. This disadvantage also occurs with the arrangement according to the German Offenlegungsschrift 2 022 061.

Mit der Erfindung sollen die obengenannten Nachteile vermieden werden, weshalb sich die Erfindung die Aufgabe gestellt hat. eine Anordnung der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, bei der eine außermittige Belastung der Kolbenstange vollständig oder fast vollständig vermieden wird.With the invention, the above-mentioned disadvantages are to be avoided, which is why the invention the Has set the task. to create an arrangement of the type in question, in which an eccentric Loading of the piston rod is completely or almost completely avoided.

Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Mündungen der Staudruckdüsen und die Verschlußstücke koaxial bzw. so weitgehend wie möglich koaxial zur Kolbenstange ausgerichtet sind.For the above purpose it is provided according to the invention that the mouths of the back pressure nozzles and the closure pieces are aligned coaxially or as largely as possible coaxially with the piston rod are.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Staudruckdüsen in möglichst geringem Abstand von der Kolbenstangenachse wird ein seitliches Ausbiegen der Kolbenstange vermieden und hierbei auch die Schaltpunktgenauigkeit erhöht. Alle diese Vorteile werden in noch größerem Maße erzielt, wenn zweckmäßigerweise vorgesehen ist, daß die beiden Staudruckdüsen an einem mit dem Zylinder der Kraftmaschine durch Verschrauben verbundenen Rahmen sitzen, der aus zwei zur Längsmittelachse des Zylinders parallelen Längsstangen, zwischen denen sich die Kolbenstange parallel zu ihnen bewegt, und aus zwei Querstreben besteht, welche die Längsstangen etwa im Bereich ihrer Enden miteinander verbinden und die Staudruckdüsen und deren Verbindungsleitungen tragen und die zweckmäßigerweise an den Längsstangen des Rahmens verstellbar und in ihrer jeweiligen Lage feststellbar angeordnet sind. In the inventive arrangement of the pressure nozzles at the smallest possible distance from the The piston rod axis avoids lateral bending of the piston rod and also the switching point accuracy elevated. All of these benefits are achieved to an even greater extent when appropriate it is provided that the two back pressure nozzles on one with the cylinder of the engine by screwing connected frame, consisting of two longitudinal rods parallel to the longitudinal center axis of the cylinder, between which the piston rod moves parallel to them and consists of two cross struts, which connect the longitudinal rods with each other approximately in the region of their ends and the dynamic pressure nozzles and their Carry connecting lines and are expediently adjustable on the longitudinal rods of the frame and are arranged lockable in their respective position.

Der Anschlagnocken bzw. die Verschlußstücke kann bzw. können zentrisch auf der Kolbenstange befestigt sein, so daß auch hier eine seitliche Beanspruchung vermieden wird und ein ruckfreier Lauf des Kolbens gewährleistet ist Die erzielten Vorteile bestehen vor allen Dingen auch darin, daß eine extrem kostengünstige Lösung vorhanden ist, da die beidei. Staudruckdüsen als Unisteuerventile keine bewegten Teile und damit keine Verschließteile enthalten. Außerdem können die baulichen Abmessungen auf Grund der einfachen won- ίο struktion und der koaxialen Anordnung so klein gehalten werden, daß selbst Miniaturzylinder mit einem Durchmesser im Bereich von 6 bis 25 mm hiermit gesteuert werden können, ohne daß man die äußeren Gesamtabmessungen der aus dem Zylinder und aus dem Steuerventil bestehenden Anordnung wesentlich vergrößern muß. Schließlich besteht ein wichtiger Vorteil in der genauen Hubbegrenzung, die bislang sowohl bei pneumatischen als auch bei elektrischen Endschaltern bzw. Grenztastern prinzipiell nicht erreicht werden konnte. Insgesamt gesehen ergibt sich eine kompakte, platzsparende und stabile Einheit, deren Schaltglieder, weil sie keine bewegten Teile enthalten, sehr robust und verschleißfest und außerdem sehr kostengünstig ist Eine exzentrische Beaufschlagung durch die wirkenden Kräfte der Teile kann weitestgehend vermieden werden, was ebenfalls zur Erhöhung der Lebenszeit und zur Schaltgenauigkeit beiträgtThe stop cam or the locking pieces can or can be fastened centrally on the piston rod so that here, too, lateral stress is avoided and the piston runs smoothly The advantages achieved are above all that an extremely cost-effective Solution exists because both i. Back pressure nozzles as universal control valves have no moving parts and therefore no moving parts no wearing parts included. In addition, the structural dimensions due to the simple won- ίο structure and the coaxial arrangement are kept so small that even miniature cylinders with one Diameters in the range from 6 to 25 mm can hereby be controlled without having to change the overall external dimensions the arrangement consisting of the cylinder and the control valve increase significantly got to. Finally, there is an important advantage in the precise stroke limitation, which so far has been applied to both pneumatic and electrical limit switches or limit switches can in principle not be reached could. Overall, the result is a compact, space-saving and stable unit whose switching elements, because they contain no moving parts, they are very robust and wear-resistant and also very inexpensive is An eccentric loading by the forces acting on the parts can largely be avoided which also contributes to increasing the service life and switching accuracy

In der Zeichnung ist ein Ausfühningsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigtIn the drawing is an exemplary embodiment of the subject of the invention illustrated It shows

F i g. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung in Seitenansicht in Teildarstellung und schematisch undF i g. 1 shows an arrangement according to the invention in side view in partial representation and schematically and

F i g. 2 eine Einzelheit der Anordnung nach F i g. 1 in einem Schnitt gemäß der Linie 11- Il der F i g. 1.F i g. 2 shows a detail of the arrangement according to FIG. 1 in a section along the line 11- II of FIG. 1.

Der Arbeitszylinder I bei der Ausführungsform nach F i g. 1 trägt einen Rahmen, der aus den Längsstangen 2, 3 besteht, die achsparallel zu den Längsmittelachsen des Kolbens, der hier nicht weiter dargestellt ist der Kolbenstange 4 und des Zylinders 1 verlaufen. Diese Längsstangen sind mit ihren freien Enden in den Dekkel 5 des Arbeitszylinders 1 eingeschraubt Die Längsstangen sind im Bereich ihrer Enden durch Querstreben 6. 7 miteinander verbunden, die jeweils eine als sogenannte FIuidik-Düse ausgebildete Staudruckdüse 8, 9 traj. .n. Die Mündungen 10,11 der Staudni »düsen, die als Auslaß dienen, sind einander züge wand ι Die Staudruckdüsen sind über nicht weiter dargestellte Leitungen innerhalb der Querstreben und Anschlüsse 12, 13 sowie Leitungen 21, 22 mit dem schematisch angedeuteten, ihnen gemeinsamen Steuerventil 14 verbunden, das zum Umsteuern des Kolbens im Zylinder dient Außerdem sind sie über die bei 21a, 22a angedeuteten Leitungen mit der Druckluftquelle verbunden, aus der sie ständig mit Druckluft gespeist werden. Die Querträger 6,7 mit den Staudruckdüsen sind an den Längsstangen 2, 3 in Richtung der Pfeile 15 hin und her verstellbar, wobei sie in ihrer jeweiligen Lage mit Hilfe der Feststellschrauben 16 fixiert werden können. Die Kolbenstange 4 ist an der Rückseite des Zylinders aus diesem herausgeführt und trägt an ihrem freien Ende die beiden Verschlußstücke 17,18, die koaxial zur Kolbenstange und zum Arbeitszylinder angeordnet sind und parallel zueinander verlaufen und die mit der Kolbenstange z. B. durch Verschrauben verbunden sein können. Die beiden Verschlußstücke können auch zu einem gemeinsamen Anschlagnocken zusammengefaßt sein. Sie sind ebenfalls in Richtung der Pfeile 15 verstellbar und in ihrer jeweiligen Lage feststellbar. An den einander abgewandten Seiten der Vsrschlußstücke ist bei 19, 20 jeweils ein Belag aus einem Material mit abdichtenden Eigenschaften, z. B. Gummi oder Kunststoff, vorgesehen, der jeweils mit dem Auslaß der zugehörigen Staudruckdüse zusammenwirktThe working cylinder I in the embodiment according to FIG. 1 carries a frame that consists of the longitudinal bars 2, 3 consists, the axially parallel to the longitudinal center axes of the piston, which is not shown here The piston rod 4 and the cylinder 1 run. These longitudinal rods are with their free ends in the lid 5 of the working cylinder 1 screwed in. The longitudinal rods are in the area of their ends by cross struts 6. 7 connected to one another, each having a dynamic pressure nozzle 8, 9 traj. .n. The mouths 10, 11 of the Staudni »nozzles, the Serve as an outlet, are mutually pulls wall ι the back pressure nozzles are via lines not shown further within the cross struts and connections 12, 13 as well as lines 21, 22 connected to the schematically indicated control valve 14 common to them, which is used to reverse the piston in the cylinder. In addition, they are indicated at 21a, 22a Lines connected to the compressed air source, from which they are constantly fed with compressed air. The cross members 6.7 with the pressure nozzles are adjustable back and forth on the longitudinal rods 2, 3 in the direction of the arrows 15, whereby they can be fixed in their respective position with the aid of the locking screws 16. The piston rod 4 is led out of this at the rear of the cylinder and carries the at its free end two locking pieces 17,18 which are arranged coaxially to the piston rod and to the working cylinder and run parallel to each other and the z. B. can be connected by screwing. The two locking pieces can also be combined to form a common stop cam. They are also adjustable in the direction of arrows 15 and can be locked in their respective positions. To each other facing away sides of the connecting pieces is at 19, 20 in each case a covering made of a material with sealing Properties, e.g. B. rubber or plastic, provided each of which cooperates with the outlet of the associated dynamic pressure nozzle

Jeder Endlage der Kolbenstange — die beiden Endlagen sind in F i g. 1 bei 19a und 20a gestrichelt dargestellt — ist eine der beiden Staudruckdüsen zugeordnet die als Endschalter dient und von der oben bereits erwähnten Druckmittelquelle in an sich bekannter Art die hier jedoch nicht weiter dargestellt ist ununterbrochen gespeist wird. Mit diesen als Endschalter dienenden Staudruckdüsen wirkt jeweils die mit dem Belag aus abdichtendem Material versehene Fläche 19,20 der beiden Verschlußstücke oder des gemeinsamen Anschtagnockens zusammen. Der Auslaß 10, 11 der Staudruckdüse ist üblicherweise offen, so daß immer Luft aus diesen Düsen ausströmt Wenn der Kolben des Zylinders in der jeweiligen Endlage eintrifft verschließt er über das zugehörige Verschlußstück die Staudruckdüse, die der betreffenden Endlage zugeordnet ist wobei sich in der Düse bzw. vor dieser ein Druck aufbaut, der die Umsteuerung des Steuerventils bewirkt. Dieser Druck baut sich in der Leitung auf, die von der Düse über das Verschiußstück 12, 13 und die Leitungen 21, 22 zum gemeinsamen Steuerventil 14 führt Um die Zeit, in der der Druck aufbau stattfindet einstellen zu können und somit eine weitere Reguliermöglichkeit bzw. Variationsmöglichkeit zu schaffen, ist der Durchgangsquerschnitt der Leitung zwischen der Staudruckdüse und dem Steuerventil veränderbar, indem in diese Leitung eine von außen her betätigbare Regulierungsschraube 23 bzw. 24 eintaucht die im Gewindestück 25 geführt ist und einen z. B. mittels Schraubenzieher betätigbaren Kopf 26 besitzt der in die Leitung mehr oder weniger tief einschraubbar ist Man kann also die Zeit, in der sich ein Druck aufbaut, verändern, man kann dann auch noch die Staudruckdüsen axial verstellen, man kann schließlich auch noch die Verschlußstücke bzw. den Anschlagnocken verstellen.Each end position of the piston rod - the two end positions are in F i g. 1 shown in dashed lines at 19a and 20a - One of the two back pressure nozzles is assigned which serves as a limit switch and of the one already mentioned above Pressure medium source in a manner known per se, which is not shown here, however, without interruption is fed. With these back pressure nozzles, which serve as limit switches, the one with the covering acts in each case surface 19, 20 provided of sealing material two locking pieces or the common Anschtagnockens together. The outlet 10, 11 of the back pressure nozzle is usually open so that air always flows out of these nozzles when the piston of the cylinder arrives in the respective end position, it closes the back pressure nozzle via the corresponding locking piece, which is assigned to the end position in question, with a pressure building up in the nozzle or in front of it, which the Reversal of the control valve causes. This pressure builds up in the line leading from the nozzle through the Closing piece 12, 13 and the lines 21, 22 to the common control valve 14 leads to the time in which the pressure build-up takes place to be able to adjust and thus a further possibility of regulation or variation to create is the passage cross-section of the line between the back pressure nozzle and the control valve can be changed by inserting an externally actuatable regulating screw into this line 23 or 24 is immersed which is guided in the threaded piece 25 and a z. B. operable by means of a screwdriver Has a head 26 that can be screwed into the line more or less deeply if a pressure builds up, changes, you can then also adjust the pressure nozzles axially, you can finally also adjust the locking pieces or the stop cam.

Um eine exzentrische Belastung der gesamten Anordnung, insbesondere der Kolbenstange und des Kolbens, zu vermeiden, sind gemäß der Erfindung die Mündungen der beiden Staudruckdüsen und die beiden Verschlußstücke koaxial bzw. so weitgehend wie möglich koaxial zur Kolbenstange angeordnet Es gibt also immer einen mittigen bzw. möglichst weitgehend mittigen Angriff. Dies ist besonders wichtig im ausgefahrenen Zustand des Kolbens, da dann der Hebelarm am größten ist. Die exzentrische Belastung der Kolbenstange wird also gemäß der Erfindung vermieden, wenn man dafür Sorge trägt, daß die beiden Staudruckdüsen möglichst weit zur Mitte hin bis in die Bahn der sich mit der Kolbenstange bewegenden Verschlußstücke oder des entsprechenden Anschlagnockens reichen und romit koaxial mit der Kolbenstange bzw. den von diesen getragenen Verschlußstücken liegen.To ensure an eccentric load on the entire arrangement, in particular the piston rod and the piston, According to the invention, the mouths of the two back pressure nozzles and the two locking pieces are to be avoided arranged coaxially or as largely as possible coaxially to the piston rod So there is always a central or as much as possible central attack. This is especially important in the extended State of the piston, since the lever arm is then at its greatest. The eccentric load on the piston rod is thus avoided according to the invention if one takes care that the two back pressure nozzles as possible far to the middle into the path of the locking pieces or the moving with the piston rod corresponding stop cams reach and romit coaxially with the piston rod or those carried by these Closures lie.

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Control device for a pneumatic or s hydraulic pressure medium for alternately one-sided loading of two-sided loading Reciprocating pistons for power machines, in which the piston is reversed from forward to reverse each end position of the piston one via a supply line from a pressure medium source directly and continuously fed back pressure nozzle, preferably Fluidic nozzle, is assigned, each with a locking piece attached to the piston rod interacts that in one of the end positions covers the opening of the associated Staudmck nozzle, as a result, a higher pressure builds up in the supply line, which is increased to one for both back pressure nozzles Common control valve for the pressure medium to act on the piston in the reverse direction acts, characterized in that the mouths (10, 11) of the back pressure nozzles (8.

9) and the locking pieces (19, 20) coaxially or as largely as possible coaxially to the piston rod (4) are aligned.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the two dynamic pressure nozzles (8, 9) sit on a frame connected to the cylinder of the engine by screwing, of two to the longitudinal center axis of the cylinder (1) parallel longitudinal rods (2, 3), between which the piston rod (4) parasitic! moved to them, and consists of two cross struts (6, 7) which connect the longitudinal rods approximately in the region of their ends connect and carry the pressure nozzles and their connecting lines and expediently adjustable on the longitudinal rods of the frame and arranged lockable in their respective position are.

3. Control device according to claim 1, characterized in that the passage cross section the line (22, 21) between the back pressure nozzle (S,

9) and the control valve (14) to change the pressure required to build up in front of the control valve Time can be changed by putting in the line between the back pressure nozzle and the control valve an externally actuated regulating screw (23, 24) is inserted, which is used to change the passage cross-section in the line to a greater or lesser extent can be screwed in deeply.

4. Control device according to claim 2, characterized in that at least one of the two Back pressure nozzles (8,9) in the axial direction towards the cylinder (1) or away from this adjustable and in the respective situation can be determined SS

5. Control device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closure piece or at least one of the two locking pieces (19, 20) in the axial direction to the cylinder (1) is adjustable and can be determined in the respective position.

6. Control device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the effective Areas of the two closure pieces (19, 20) which are covered with a material with sealing properties can be, facing away from each other.

7. Control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the two locking pieces (19. 20) by a single An. Impact cams are formed.