专利名称：特别是用于纺织机械的拉伸机构的压力气缸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有在气缸壳体内能够轴向运动地设置的能够施加压力的活塞的压力气缸，从活塞中伸出一个活塞杆，活塞杆至少穿过一个封闭气缸壳体末端面的气缸盖，其中，可在活塞杆上移动地并与活塞同轴地摩擦附着地安装有一个开关盘，此开关盘与一个用于确定位于内部的活塞位置的开关共同作用。
背景技术：
优选在纺织机械技术中使用这样的压力气缸。在用于纤维材料的拉伸机构中压力气缸被用作加载装置。一个拉伸机构基本上由一个上和下辊结构，以及多个通过压杆给上辊加载的压力气缸组成。与此对应，上辊一般浮动地被支承。纤维材料被连续引导通过辊之间，纤维材料通过依次连接多个这样的拉伸机构被拉伸，也就是说被拉长。为此各个拉伸机构有不同的转速。
由EP0935151已知一种这样的拉伸机构，其加载装置装备有在此感兴趣类型的压力气缸。这种加载装置基本上由一个用于拉伸机构上辊的加载臂构成。在此总共三个上辊安放在所属的各下辊上。上辊在两端能转动地被支承在相应的轴承上，并且被加载装置压向下辊，以便产生一个持续的带动穿过的纤维材料的摩擦运动，使纤维材料在穿过拉伸器时能被拉长。上辊的相互间距能根据待拉伸的纤维材料所需要的不同间距进行相应的调整。由加载装置产生的施加于上辊的压力经由一压力控制，该压力通过相应的压力管道以加载装置的压缩空气形式输送。此外，加载臂能够摆动地被支承在一个转动中心上，使加载臂能够被打开，从而为了放入新的纤维材料或排除故障可接近拉伸机构。
在这里要使用的加载装置基本上由压力气缸构成，在压力气缸中分别装有一个可在一侧加载的活塞。活塞背向活塞杆的那侧供给压缩空气，使在此产生的压力能通过活塞杆传递到上辊上。在加载装置中还集成了一个断路装置。这个断路装置用于控制纺织机械，并为其控制单元提供电信号。用这个断路装置探测活塞杆的位置，以便识别拉伸机构上辊的载荷，这样例如在发生故障时能够关掉拉伸机构。
在这样的拉伸机构运行时，可能出现在上辊上形成所谓的卷绕，也就是说，纤维材料缠绕在上辊上。这导致一个严重的运行状态，因为因此例如上和下辊的轴承受到非常大的载荷，并且产生摩擦锁合的上辊涂层也可能蒙受损害。这样的缠绕特别牢固地附着围绕上辊，并且一般很难重新解开。因此断路装置产生一个信号，这个信号由控制单元进行分析，并且在需要时使拉伸机构停止。断路装置基本上由一个开关构成，这个开关可以有两个接通位置。在一个接通位置上开关贴紧接触盘；在另外一个接通位置上开关贴紧压力气缸或者位于开关盘和压力气缸之间。开关在这里实际上由借助一个盘座能够移动地卡在活塞杆上的导电金属盘构成，由此实现摩擦附着地安置在活塞杆上。在活塞杆运动时开关盘沿着活塞杆一起移动。断路装置此时位于气缸盖内。
当形成缠绕时，浮动地支承的上辊被压向压力气缸的方向。压力气缸的与上辊接触的压杆跟着向移入的终端位置方向移动。在压杆移入时，摩擦附着地安置在其上的开关盘使开关接通，并且关断拉伸机构。然后可以手工打开拉伸机构并去掉缠绕。接着拉伸机构通过关上加载臂被重新置于运行位置。
在实际上结果表明，压力气缸的压杆在这种工作中可以调整。当压杆被推入时，虽然没有问题，因为在给压力气缸第一次充气时开关盘被活塞杆带到它的下终端位置；当压杆被拉出时，这样在关上加载臂时压杆又被推入。在此-在通过在压杆上的摩擦的条件下-开关盘被推到它的上终端位置。这个终端位置然后当然不正确地被断路装置识别为存在缠绕，控制单元对此进行相应的解释操作，使拉伸机构不能重新运行。
在上述的现有技术中问题还在于，已知的断路装置可能报告不确切的运行状态。
发明内容
因此本发明的任务是，提供一种压力气缸，特别是用于纺织机械的拉伸机构，为其配设的带有简单装置的开关能提供用于确定当前运行状态的明确信号。
这个任务从按照权利要求1前序部分的压力气缸出发，结合其表明的特征来解决。后续的从属权利要求给出本发明有利的扩展结构。
本发明包括这些理论，即，集成在压力气缸内并擦附着地安装在活塞杆上的开关盘在一个压力室一边这样安装在活塞和缸体之间，使开关盘由于一个克服摩擦附着的压力脉冲在起初向压力室充气时到达接近活塞的起始位置。
按照本发明的解决方案优点特别在于，在重新开动之后在任何情况下都确保一个确定的起始位置。在使用按照本发明在拉伸机构上的压力气缸时，开关盘在清除缠绕和重新开动之后始终被送到下部的、接近活塞的起始位置。这个复位是在其重新开动时仅仅通过施加在压力气缸上的第一个压力脉冲实现。
虽然也可以考虑，同一个功能也可以用一个弹簧复位的活塞实现，因为通过这种机械装置，活塞同样在不供气的状态下始终回到所希望的终端位置。但这样开关盘在杆上的附着摩擦力必须非常高。必须确保，在发生缠绕时开关盘仍然克服弹簧力附着在活塞杆上。但这个相近的解决方案有以下的缺点，为了压力弹簧需要附加一个相当大的结构长度，以及通过一定压力产生的力的相当大的一部分通过反作用的弹簧力损失掉了。
优选地，开关盘的外径比气缸壳体的内径小这么多，使得开关盘得到用于压力脉冲的最大工作面积。另一方面，开关盘的外径不允许大到使得在缸壳体内形成被卡住的危险。
按照另外一个改进本发明的措施，开关盘被安装在活塞杆的向压力室方向突出的一个同轴凸出物上。与此相对，应开关盘应该配备一个用于沿着活塞杆引导的在内径处的套筒形突出部。这个套筒形突出部防止开关盘倾斜和卡死在活塞杆上。可以通过简单的方式经由一个弹性体圈实现开关盘在活塞杆上的附着摩擦，弹性体圈被保持在开关盘一边的一个相应的凹槽中-优选在套筒形突出部的区域内。通过这个简单的技术装置可以用简单的方式在开关盘和活塞杆之间产生所需要的摩擦附着。
在气缸壳体的内径处还可以设有一个凸缘环，这个凸缘环一方面用作活塞的终端止挡，另一方面用作开关盘接近活塞的终端止挡。这样使活塞以及开关盘的轴向可调整的范围被准确地确定，并且被分为各自的范围。在开关盘轴向调节行程的区域内设有至少一个用于探测开关盘的当前位置的传感器。这个传感器优选由感应传感器构成，以便构成用于调节活塞位置的开关。这个感应传感器与开关盘共同作用，与此相对应开关盘至少部分是永磁的。感应传感器可以被安装在压力气缸的气缸壳体外面或者也可隐蔽地集成在其管子型材内。
另外，下面借助唯一的附图与对本发明一个优选实施例的说明一起对改进本发明的措施予以说明。
此图示出带有用于确定活塞位置的集成在一起的开关的压力气缸的纵剖视图。
具体实施例方式
按照此图，压缩空气驱动的压力气缸(Druckmittelzylinder)具有一个气缸壳体1，一个活塞2可移动地安装在气缸壳体内。从活塞2伸出一个活塞杆3。活塞杆3从罐形气缸壳体1的一个底部一侧的孔4伸出。孔4也用作为引导带有活塞杆3的活塞2的气缸壳体1的内壁。活塞杆3-以开头所描述的方式-与用于纤维材料的拉伸机构的一个上辊5共同作用(对拉伸机构的更为详细的技术细节参考开头讨论的现有技术的内容)。罐形气缸壳体1在背向孔4的端面用一个气缸底6封闭。气缸壳体1和气缸底6之间的连接在这个实施例中设计成夹子连接(Klippverbindung)。气缸底6有一个用于给压力气缸的压力室8供气的压力介质接口7。在气缸底6上在压力室8区域中还设有一个导向凹部9。导向凹部9与圆柱形的凸出物10(Fortsatz)相对应，凸出物10与活塞杆3同轴延长地旋入活塞杆内。相应的螺纹连接11同时用于把活塞2固定在活塞杆3上。
凸出物10设定用于支承开关盘(Schaltscheibe)12。开关盘12在这个实施例中完全由永磁材料构成，并且与一个由感应传感器构成的开关13共同作用，以便探测活塞2的位置。开关盘12被安置在压力室8中，并位于活塞2背向用于活塞杆3的孔4的一侧。开关盘12还配备有一个在内径处的套筒形突出部14用于沿着活塞杆3凸出物10的引导。通过一个在此区域从开关盘12方面安装的弹性体圈实现开关盘12在活塞杆3凸出物10上的摩擦附着。由此可相对于活塞杆3移动地并与活塞2同轴地摩擦附着地固定开关盘12。在气缸壳体1上还制有一个径向向内定向的凸缘环(Absatzring)16，它一方面用作为活塞2的上终端止挡，另一方面用作为开关盘12接近活塞的终端止挡。
开关盘12在压力室8一边这样被安装在活塞2和气缸底6之间，即，由于一个克服活塞杆3在凸出物10上的摩擦附着的压力脉冲在给压力室8起初充气时-如所示的那样-开关盘12被压向接近活塞的起始位置。以此确保开关盘12确定的起始位置，以避免在控制技术的信号处理中的功能失误。
附图标记清单1气缸壳体 9 导向凹部2活塞 10凸出物3活塞杆 11螺纹连接4孔 12开关盘5上辊 13开关6气缸底 14突出部7压力介质接口 15弹性体圈8压力室 16凸缘环
权利要求
1.一种特别是用于纺织机械拉伸机构的压力气缸，具有一个可轴向运动地安装在一气缸壳体(1)内的能够施加压力的活塞(2)，一活塞杆(3)从活塞(2)伸出，该活塞杆(3)穿过至少一个界定气缸壳体末端面的气缸盖，其中，可在活塞杆(3，10)上移动地并且与活塞(2)同轴地摩擦附着地安装有一个开关盘(12)，该开关盘(12)与一个用于确定活塞(2)位置的开关(13)共同作用，其特征在于，所述开关盘(12)在一压力室(8)一边这样被安装在活塞(2)和气缸底(6)之间，即，所述开关盘(12)由于一个克服摩擦附着的压力脉冲在起初给压力室(8)供气时到达接近活塞的起始位置。
2.按照权利要求1所述的压力气缸，其特征在于，所述开关盘(12)外径比气缸壳体(1)内径小这么多，使得开关盘(12)得到一个用于压力脉冲的最大工作面积。
3.按照权利要求1所述的压力气缸，其特征在于，所述开关盘(12)被安装在活塞杆(3)的一个向压力室(8)方向突出的同轴凸出物(10)上。
4.按照权利要求1所述的压力气缸，其特征在于，所述开关盘(12)配备有一个在内径处的套筒形突出部(4)，用于沿着活塞杆(3)导向。
5.按照权利要求1所述的压力气缸，其特征在于，所述开关盘(12)在活塞杆(3)上的摩擦附着通过一个弹性体圈(15)实现，该弹性体圈(15)被保持于在开关盘(12)一边的一个相应凹槽内。
6.按照权利要求1所述的压力气缸，其特征在于，在气缸壳体(1)上制有一个沿径向向内定向的凸缘环(16)，该凸缘环(16)一方面用作为活塞(2)的终端止挡，另一方面用作为开关盘(12)的接近活塞的终端止挡。
7.按照权利要求1所述的压力气缸，其特征在于，所述开关盘(12)至少部分是永磁的，以便与一个作为用于确定活塞(2)位置的开关(13)的感应传感器共同作用。
8.按照上述权利要求之一所述的压力气缸，其特征在于，压力气缸按照单一作用的气动缸类型构成，在此开关盘(12)位于唯一的压力室(8)内，该压力室(8)位于活塞(2)背向活塞杆(3)从气缸壳体(1)内伸出的孔的那侧。
9.按照权利要求8所述的压力气缸，其特征在于，所述活塞杆(3)从罐形气缸壳体(1)的底侧的一个孔(4)伸出，同时罐形气缸壳体(1)在另一边通过一个单独的气缸底(6)封闭。
10.按照权利要求9所述的压力气缸，其特征在于，在所述气缸底(6)中不仅设有一个用于给压力室(8)供气的压力介质接口(7)，而且还设有一个与活塞杆(3)的突出物(10)对应的导向凹部(9)。
全文摘要
压力气缸，特别是用于纺织机械的拉伸机构，具有一个可轴向运动地安装在气缸壳体(1)内的能够施加压力的活塞(2)，一活塞杆(3)从活塞(2)伸出，该活塞杆(3)穿过至少一个界定气缸壳体末端面的气缸盖，在此可在活塞杆(3，10)上移动地并且与活塞(2)同轴地摩擦附着地安装有一个开关盘(12)，该开关盘(12)与一个用于确定活塞(2)位置的开关(13)共同作用，在此开关盘(12)在压力室(8)一边这样被安装在活塞(2)和气缸底(6)之间，使得开关盘(12)由于一个克服摩擦附着的压力脉冲在起初给压力室(8)供气时到达接近活塞的起始位置。
文档编号F16J10/02GK1521408SQ20031011870
公开日2004年8月18日 申请日期2003年11月28日 优先权日2002年11月28日
发明者鲁道夫·默勒, 迪尔克·克勒格尔, 萨利赫·阿贾, 克里斯托夫·莱因德斯, 克勒格尔, 阿贾, 托夫 莱因德斯, 鲁道夫 默勒 申请人:雷克斯罗特梅克曼有限公司