DE1293037B

DE1293037B - Durch gasfoermiges oder fluessiges Treibmittel betriebene Foerdervorrichtung zur Erzeugung von hin- und hergehenden Bewegungen von grossem Hub

Info

Publication number: DE1293037B
Application number: DE1961B0063756
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-08-23
Filing date: 1961-08-23
Publication date: 1969-04-17

Description

Die Erfindung betrifft eine durch gasförmiges oder flüssiges Treibmittel betriebene Fördervorrichtung mit einem in einem Zylinder geführten doppeltwirkenden Kolben zur Erzeugung von im Rahmen eines Arbeitsablaufs erfolgenden hin- und hergehenden Bewegungen von großem Hub; wobei an dem Kolben beiderseits ein über Umlenkrollen laufendes endloses glattes Zugglied in Form eines flachen Bandes angreift, das mit dem zu bewegenden Element verbunden und dicht durch die beiden Zylinderköpfe geführt ist.
Eine bekannte Vorrichtung dieser Art ist bei einer Gesteinsbohrmaschine von großem Hub angewendet und weist als Zugglied an Stelle eines wegen der Dichtungsschwierigkeiten als ungeeignet angesehenen flachen Bandes ein mit einem glatten Gummimantel umhülltes Drahtseil auf, das in dem einen Zylinderkopf durch eine Gummischeibe und in dem anderen Zylinderkopf durch eine unter Wirkung einer Druckfeder stehende nachgiebige Packung abgedichtet ist. Ein derartiges mit Gummi ummanteltes Drahtseil kann jedoch bei hohem Druck des Treibmittels nicht genügend betriebssicher in den Zylinderköpfen abgedichtet werden, zumal der Gummimantel einem starken Verschleiß ausgesetzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Fördervorrichtung der eingangs erwähnten Art auch bei Hüben in der Größenordnung von einigen Metern und entsprechend hohem Druck des Treibmittels eine große Lebensdauer und sichere Abdichtung des endlosen Zuggliedes zu ermöglichen.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Zugglied als Stahlband von sehr geringer Dicke, z. B. 0,3 mm, ausgebildet und gegen die Zylinderköpfe durch stabförmige elastische Elemente von kreisförmigem Querschnitt abgedichtet ist, die mit Spannung in eine Kammer eingesetzt und länger als die Breite des Bandes bemessen sind.
Ein solches dünnes Stahlband kann ohne Schwierigkeiten auch über kleine Umlenkrollen geführt werden und erhält durch die stabförmigen, elastischen Dichtungselemente wegen ihrer größeren Länge auch an den Schmalseiten eine gute Abdichtung auch gegen hohen Druck des Treibmittels, wobei das leicht abzudichtende Stahlband die Anordnung der beiden Umlenkrollen außerhalb des Zylinders ermöglicht, dessen Länge annähernd auf die Hublänge des Kolbens begrenzt werden kann.
Zweckmäßig ist vor der mit den stabförmigen, elastischen Dichtungselementen gefüllten Kammer eine mit ihr gleichachsige, eine Dichtungseinlage, insbesondere aus Filz, enthaltende Kammer angeordnet, die in ihrem Durchgangsquerschnitt das Stahlband eng umschließt. Es empfiehlt sich, zwischen den beiden Kammern eine von dem Stahlband mit Spiel durchsetzte Stahlscheibe einzuspannen, die die elastischen, stabförmigen Dichtungselemente unter der erforderlichen Vorspannung hält.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung eine durch gasförmiges Treibmittel, z. B. Preßluft, betriebene Fördervorrichtung veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 in vereinfachter Darstellung den Längsschnitt der mit Preßluft betriebenen Fördervorrichtung, F i g. 2 einen teilweisen Längsschnitt in größerem Maßstab und F i g. 3 die Vorderansicht der F i g. 2. Die in der Zeichnung veranschaulichte Fördervorrichtung dient zur Hin- und Herbewegung eines Maschinenteils parallel zur Achse eines langen rohrartigen Zylinders 1, in dem zwei durch eine Zugfeder 2 miteinander verbundene Kolben 3 geführt sind. Der Zylinder 1 ist an seinen beiden Enden durch je einen Zylinderkopf 4 abgeschlossen und mit den Anschlußstutzen 5, 5' versehen. Die beiden Anschlußstutzen 5, 5' sind über eine nicht gezeichnete Steuereinrichtung mit einer Preßluftquelle verbunden. An den beiden Kolben 3 greift ein Stahlband 6 an, das durch einen mit Abdichtungselementen versehenen Schlitz 7 der beiden Zylinderköpfe 4 sowie über je eine Umlenkrolle 8 geführt und an dem hin- und herbeweglichen Maschinenteil 9 befestigt ist.
Wenn durch den linken Anschlußstutzen 5 Preßluft in den Zylinder 1 geführt wird, bewegt sich der zweiteilige Kolben 3 nach rechts und zieht über das Stahlband 6 den Maschinenteil 9 nach links. Wenn dieser seine linke Endlage erreicht hat, wird die Preßluft umgesteuert und durch den Stutzen 5' in den Zylinder geführt, so daß sich der Kolben 3 wieder nach links bewegt. Der Hub der Hin- und Herbewegung des Maschinenteils 9 entspricht dabei der Länge des Zylinders 1. Diese Länge kann beliebig groß gewählt werden, so daß die Antriebsvorrichtung vielseitig verwendbar ist, da sie in jeder Stellung des Kolbens die gleiche Länge hat, im Gegensatz zu den üblichen pneumatischen oder hydraulischen Antrieben, deren Baulänge durch die in der einen Endstellung des Kolbens herausgezogene Kolbenstange vergrößert wird.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei durch eine Zugfeder miteinander verbundene Kolben 3 vorgesehen, um ein spielfreies Verschieben des Maschinenteils 9 zu ermöglichen. Ist eine solche genaue spielfreie Verschiebung des Maschinenteils 9 nicht erforderlich, so kann auch ein einziger Kolben verwendet werden, an dessen beiden Stirnseiten das Stahlband 6 unmittelbar angreift.
Einzelheiten der baulichen Ausgestaltung des Kolbens und des Zylinders ergeben sich aus den in größerem Maßstab gezeichneten F i g. 2 und 3. Jeder der beiden in dem Zylinder 1 gleitend geführten Kolben 3 besteht aus einem Leichtmetallkörper 11, auf den ein z. B. aus Polyamid bestehender Gleitring 12 geschoben ist. Der Gleitring 12 liegt an einer Schulter des Leichtmetallkörpers 11 an und ist durch einen Sprengring 13 gehalten. In eine mit Gewinde versehene Eindrehung 14 des Leichtmetallkörpers 11 ist ein Formstück 15 eingeschraubt, zwischen dem und dem Leichtmetallkörper 11 eine Manschette 16 aus elastischem Werkstoff wie Gummi oder Kunststoff eingespannt ist, deren beide Dichtlippen 17 durch Wurmfedern 18 dichtend gegen die Innenwandung des Zylinders 1 gepreßt werden. Die Eindrehung 14 des Leichtmetallkörpers 11 setzt sich in einem kegelförmigen Hohlraum 19 fort, der zwei halbkegelförmige Klemmbacken 20 aufnimmt. Zwischen diese ist das Stahlband 6 geführt, dessen Ende als Schlaufe 21 ausgebildet ist, in die ein Klemmkeil 22 eingesetzt ist. Der Leichtmetallkörper 11 ist an seiner dem Stahlband 6 abgewendeten Stirnseite mit einem Ansatz 23 versehen, um den das Ende der schraubenförmigen Zugfeder 2 gelegt ist, deren anderes Ende an dem entsprechenden Ansatz des zweiten, in gleicher Weise ausgebildeten Kolbens verankert ist. Durch die Zugfeder 2 wird das über die beiden Umlenkrollen 8 zu dem beweglichen Maschinenteil 9 geführte Stahlband 6 unter Zugspannung gehalten.
Damit das durch den Anschlußstutzen 5 in den Zylinder 1 geleitete Treibmittel von den Dichtlippen 17 der Manschette 16 einwandfrei gegen die Innenwand des Zylinders 1 abgedichtet wird, sind am Umfang des Gleitringes 12 mehrere Längsnuten 24 angebracht, die dem Treibmittel den Zugang zu der Manschette 16 ermöglichen. Dadurch ist sichergestellt, daß der Gleitring 12 nur eine führende, aber keine dichtende Wirkung hat.
Die Ausgestaltung der den Zylinder 1 an beiden Enden verschließenden Zylinderköpfe 4 ist gemäß F i g. 2 und 3 so getroffen, daß die in dem Zylinderkopf 4 vorgesehene schlitzförmige Öffnung 7 durch eine Kammer 25 erweitert ist, in die vier zylindrische, stabförmige, elastische Elemente 26, z. B. aus künstlichem Gummi oder Polyamid, eingesetzt sind, die mit gewisser Spannung an dem zwischen ihnen durchgeführten Stahlband 6 anliegen und durch eine Stahlscheibe 27 in der Kammer 25 gehalten sind. Die Stahlscheibe 27 ist durch einen mit dem Zylinderkopf 4 verschraubten Deckel 28 eingespannt, der eine mit einem weiteren Dichtungsmittel, z. B. Filz, gefüllte Kammer 29 begrenzt. Der Deckel 28 ist für den Durchtritt des Stahlbandes 6 ebenso wie die Stahlscheibe 27 mit einer schlitzförmigen Öffnung 30 versehen, die die gleiche Abmessung wie die öffnung 7 des Zylinderkopfes 4 hat.
Wie aus F i g. 3 ersichtlich, hat die die stabförmigen, elastischen Elemente 26 enthaltende Kammer 25 eine größere Breite als die schlitzförmige Öffnung 30 und ist an ihren beiden Enden abgerundet. Durch diese Form der Kammer 25 werden die stabförmigen, elastischen Elemente 26 an ihren Enden zusammengepreßt und gewährleisten eine besonders wirksame Abdichtung der Längskanten des Stahlbandes 6. Sie können nach Abnehmen des Deckels 28 und der Stahlscheibe 27 leicht und mit geringstem Zeitaufwand ausgewechselt werden.
Der Zylinder 1 ist mittels an seinen Enden angeschweißter Wangen 31 an einem Gestell befestigt, auf dem das Maschinenteil 9 hin- und herbeweglich geführt ist. Die beiden Umlenkrollen 8 können ebenfalls an diesem Gestell gelagert sein und je nach den baulichen Verhältnissen einen Abstand von den Zylinderköpfen 4 haben. Um dem Stahlband, das beispielsweise eine Breite von 20 mm und eine Stärke von 0,3 mm hat, eine einwandfreie Führung zu geben, empfiehlt es sich, die Umlenkrollen 8 an ihrem Umfang konkav auszubilden und gegebenenfalls mit erhöhten Führungsrändern auszurüsten.

Claims

Patentansprüche: 1. Durch gasförmiges oder flüssiges Treibmittel betriebene Fördervorrichtung mit einem in einem Zylinder geführten doppeltwirkenden Kolben zur Erzeugung von im Rahmen eines Arbeitsablaufs erfolgenden hin- und hergehenden Bewegungen von großem Hub, wobei an dem Kolben beiderseits ein über Umlenkrollen laufendes endloses glattes Zugglied in Form eines flachen Bandes angreift, das mit dem zu bewegenden Element verbunden und dicht durch die beiden Zylinderköpfe geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied als Stahlband (6) von sehr geringer Dicke (z. B. 0,3 mm) ausgebildet und gegen die Zylinderköpfe (4) durch stabförmige elastische Elemente (26) von kreisförmigem Querschnitt abgedichtet ist, die mit Spannung in eine Kammer (25) eingesetzt und länger als die Breite des Bandes (6) bemessen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der mit den stabförmigen elastischen Elementen (26) gefüllten Kammer (25) eine mit ihr gleichachsige, eine Dichtungseinlage, insbesondere aus Filz, enthaltende Kammer (29) angeordnet ist, die in ihrem Durchgangsquerschnitt das Stahlband (6) eng umschließt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Kammern (25, 29) eine von dem Stahlband (6) mit Spiel durchsetzte Stahlscheibe (27) eingespannt ist.