DE19521783A1 - Druckmittelbetätigbarer Arbeitszylinder - Google Patents
Druckmittelbetätigbarer ArbeitszylinderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinder,
mit einem abgedichtet in einer Seitenbohrung im wesentlichen senkrecht zur
Zylinderachse angeordneten und mittels einer Belastungsfeder in eine mit dem
Kolben in Verbindung stehende Rast gedrückten Sperrkolben, der über das zur
Verstellung des Arbeitszylinders aus der gesperrten Stellung zugeführte
Druckmedium gegen die Wirkung der Sperrfeder entsperrbar ist.
Arbeitszylinder der genannten Art sind in verschiedenen Ausführungen
bekannt und beispielsweise im Zusammenhang mit der Betätigung von Fahrzeug
verdecken in Verwendung, wobei der Sperrkolben beispielsweise die einge
fahrene Position des Arbeitszylinders sichert, um den damit betätigbaren
Deckel eines das Verdeck aufnehmenden Raumes oder das über diesen Arbeits
zylinder selbst bewegbare Verdeck in einer bestimmten Stellung (meist End
stellung) zu halten. Bei der zur Verstellung des Arbeitszylinders aus der
gesperrten Stellung erfolgenden Druckmittelzufuhr zur entsprechenden Seite
des Arbeitszylinders wird als erstes der Sperrkolben in Richtung Entsperren
mit Druck beaufschlagt, so daß anschließend die normale Arbeitsbewegung
ungesperrt erfolgen kann.
Wesentlich im Zusammenhang mit dem aus Sicherheitsgründen erfolgenden
mechanischen Sperren einer bestimmten Stellung des Arbeitszylinders ist
zumeist eine gleichzeitige Überwachung der gesperrten Position, was bei den
bekannten Anordnungen der eingangs genannten Art nur mit relativ aufwendigen
zusätzlich anzubringenden Elementen zur Betätigung bzw. Beeinflussung von
Schaltern und dergleichen gelöst werden kann, die negativen Einfluß auf die
Unterbringungsmöglichkeiten des Arbeitszylinders sowie auf Wartung und
Reparatur haben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen druckmittelbetätigbaren
Arbeitszylinder der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die an
geführten Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden und daß
insbesonders auf einfache und zuverlässige Weise eine aus Sicherheitsgründen
gewünschte bzw. erforderliche Überwachung der gesperrten Stellung möglich
ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Arbeits
zylinder der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Sperrkolben an
seiner dem Kolben abgewandten Seite einen seitlich aus der in diesem Bereich
offenen Seitenbohrung ragenden Betätigungsbolzen für einen Überwachungs
schalter aufweist und daß im Zentrumsbereich der Seitenbohrung eine im
wesentlichen axial aus der Seitenbohrung geführte Handhabe am Betätigungs
bolzen angreift, mittels welcher der Sperrkolben unabhängig vom Druckmittel
entsperrbar ist. Damit ist nun einerseits eine sehr einfache und zweckmäßige
Überprüfung der gesperrten Stellung des Sperrkolbens über die Stellung des
seitlich herausragenden Betätigungsbolzens für einen unmittelbar in diesem
Bereich anzubringenden Überwachungsschalter gegeben und andererseits gleich
zeitig auch über die am Betätigungsbolzen im Zentrumsbereich der Seiten
bohrung angreifende Handhabe - beispielsweise ein Draht- oder Seilstück, eine
Betätigungsstange, oder die Seele eines Bowdenzuges oder dgl. - auf sehr
einfache und efektive Weise die Möglichkeit geschaffen, den Sperrkolben bei
Ausfall des Druckmittels davon unabhängig, beispielsweise manuell oder auch
über ein elektrisches Betätigungselement oder dgl., zu entsperren.
Die Seitenbohrung ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung im
boden- und/oder deckelseitigen Endbereich des Zylinders angeordnet und in
einem mit Boden und/oder Deckel einstückig, vorzugsweise als Aluminium-
Schmiedeteil, ausgeführten Bauteil untergebracht. Dies ermöglicht eine
einfache und zuverlässige Ausgestaltung dieses aus Sicherheitsgründen wesent
lichen Bereiches des Arbeitszylinders, wobei mit wenigen Bauteilen das
Auslangen gefunden wird.
Nach einer besonders bevorzugten weiteren Ausbildung der Erfindung ist
im gesperrten Zustand des Sperrkolbens dessen Endposition über einen Anschlag
zwischen Betätigungsbolzen und Öffnung der Seitenbohrung festgelegt. Damit
ist vermieden, daß der federbelastete Sperrkolben im gesperrten Zustand
seitlich auf den die Rast tragenden Bauteil drückt, was unter Umständen
Probleme mit Befestigung, Lagerung und Führung dieses Bauteiles mit sich
bringen könnte. Zwischen dem vordersten Bereich des Sperrkolbens und dem
Boden der Rast bleibt damit auch in der gesperrten Stellung des Sperrkolbens
ein hinsichtlich Toleranzen unkritischer Spalt, was die Herstellung des
Arbeitszylinders insgesamt vereinfacht.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich des
Kolbens ein Betätigungselement für einen Lagenschalter angeordnet, mittels
welchem das Erreichen der sperrbaren Stellung des Arbeitszylinders feststell
bar ist. Damit kann auf sehr einfache Weise sichergestellt werden, daß durch
Verknüpfung der Signale des Überwachungsschalters am seitlichen Betätigungs
bolzen und dieses Lagenschalters ein "gesperrt"-Signal nur dann gegeben wird,
wenn der Arbeitszylinder in der Sperrstellung steht und der Sperrkolben
eingerastet ist.
Die Rast für den Sperrkolben ist nach einer weiteren bevorzugten Ausge
staltung der Erfindung auf einem koaxial mit dem Kolben liegenden Sperrteil
angeordnet, mittels welchem gleichzeitig der Kolben auf der Kolbenstange
festgeschraubt ist. Dies ergibt eine besonders einfache konstruktive Ausge
staltung des Arbeitszylinders, was Herstellung, Montage und Wartung verein
facht und die Betriebssicherheit erhöht.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand des in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert: Fig. 1 zeigt dabei eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Arbeitszylinders, Fig. 2
zeigt einen vertikal geführten Längsschnitt durch die Ausführung nach Fig. 1
in größerem Maßstab und Fig. 3 zeigt einen horizontal geführten entsprechen
den Längsschnitt.
Der dargestellte druckmittelbetätigbare Arbeitszylinder besteht im
wesentlichen aus einem Zylinder 1 mit abgedichtet aufgesetztem Boden 2 und
Deckel 3, wobei durch letzteren die Kolbenstange 4 des Kolbens 5 abgedichtet
nach außen geführt ist, welche an der dem Kolben 5 gegenüberliegenden Seite
ein Gabelelement 6 zur Befestigung nicht weiter dargestellter Betätigungs
elemente aufweist. Weiter weist der Arbeitszylinder noch einen abgedichtet
in einer Seitenbohrung 7 im wesentlichen senkrecht zur Zylinderachse 8
angeordneten und mittels einer Belastungsfeder 9 in eine mit dem Kolben 5
bzw. einem damit koaxial liegenden Sperrteil 10 in Verbindung stehende Rast
11 gedrückten Sperrkolben 12 auf, der über das zur Verstellung des Arbeits
zylinders aus der dargestellten gesperrten eingefahrenen Position an einem
Anschluß 13 zugeführte Druckmedium gegen die Wirkung der Sperrfeder 9 ent
sperrbar ist.
Der Sperrkolben 12 weist an seiner dem Kolben 5 abgewandten Seite einen
seitlich aus der in diesem Bereich offenen Seitenbohrung 7 ragenden Betäti
gungsbolzen 14 für einen nicht weiter dargestellten Überwachungsschalter auf.
An diesem Betätigungsbolzen 14 greift gleichzeitig im Zentrumsbereich der
Seitenbohrung 7 eine im wesentlichen axial aus der Seitenbohrung 7 geführte
Handhabe 15 in Form einer Seilschlinge an, mittels welcher der Sperrkolben 12
unabhängig von dem über den Anschluß 13 wirkenden Druckmittel entsperrbar
ist.
Die Seitenbohrung 7 ist in einem hier mit dem Boden 2 einstückig als
Aluminium-Schmiedeteil ausgeführten Bauteil untergebracht, was die Her
stellung der Arbeitszylinders insgesamt sowie Montage und Wartung verein
facht.
Im dargestellten gesperrten Zustand des Sperrkolbens 12 ist dessen
Endposition über einen insbesonders aus Fig. 1 ersichtlichen Anschlag 16
zwischen Betätigungsbolzen 14 und Öffnung 17 der Seitenbohrung 7 festgelegt,
so daß - wie in Fig. 3 übertrieben angedeutet - ein freier und hinsichtlich
Toleranzen unkritischer Spalt 18 zwischen dem äußersten Ende des Sperrkolbens
12 und dem Boden der Rast 11 bleibt und der Sperrteil 10 vom Sperrkolben 12
nicht belastet wird.
Im Bereich des Kolbens 5 ist weiters noch ein Betätigungselement 19 für
einen weiteren nicht dargestellten Lagenschalter angeordnet, mittels welchem
das Erreichen der sperrbaren Stellung des Arbeitszylinders feststellbar und
in Verknüpfung mit dem Signal des oben angesprochenen Überwachungsschalters
am Betätigungsbolzen 14 auswertbar ist. Es kann sich bei diesem Betätigungs
element 19 beispielsweise um ein Magnetelement handeln, mittels welchem ein
außenliegender Reed-Kontakt ansprechbar ist.
Der die hier als umlaufende Nutausgebildete Rast 11 tragende Sperrteil
10 dient gemäß Darstellung gleichzeitig auch zur Befestigung des über einen
Dichtring 20 gegenüber der Innenwand des Zylinders 1 abgedichteten Kolbens 5
auf der Kolbenstange 4 sowie auch zur Festlegung des Betätigungselementes 19.
Nur der Vollständigkeit halber ist noch auf einen im Deckel 3 angeord
neten weiteren Anschluß 21 für Druckmedium sowie die an der Austrittseite der
Kolbenstange 4 im Deckel 3 vorgesehenen Abdichtungs- und Führungselemente 22,
23 zu verweisen, welche mittels eines Sprengringes 24 oder dgl. gehalten
sind.
Im Bereich des Bodens 2 ist noch eine Befestigungslasche 25 vorgesehen,
mittels welcher der Arbeitszylinder in geeigneter Weise an einem nicht
dargestellten Bauteil angelenkt und befestigt sein kann. Weiters ist noch an
der nach außen führenden Seite der Seitenbohrung 7 ein Stützteil 26 für die
Belastungsfeder 9 vorgesehen, der mittels eines Sicherungsringes 27 in der
nach außen erweiterten Seitenbohrung 7 gehalten ist und zentral eine Durch
trittsöffnung für die Handhabe 15 aufweist.
Der Sperrteil 10 ist an seinem, dem Kolben 5 abgewandten vorderen Ende
pfeilförmig zugespitzt, so daß die damit beim Einfahren des Kolbens mit dem
federbelasteten Sperrkolben 12 als erste in Kontakt kommende Vorderseite
dieses Sperrteils 10 diesen leicht gegen die Wirkung der Belastungsfeder 9
anhebt, bis dann in der dargestellten Stellung der etwas schmälere Vorderteil
des Sperrkolbens 12 in die Rast 11 einrasten kann, womit die eingefahrene
Stellung des Arbeitszylinders gesperrt ist. Dies kann weiters über das
Betätigungselement 19 bzw. den damit in Verbindung stehenden Schalter und den
Betägigungsbolzen 14 sowie den damit beaufschlagten Schalter gemeldet bzw.
entsprechend weiterverarbeitet werden. Im Normalbetrieb des Arbeitszylinders
wird bei Druckbeaufschlagung über den Anschluß 13 als erstes über den ver
bleibenden Ringspalt zwischen Vorderteil des Sperrteils 10 und der entsprech
enden Bohrung im Boden 2 der Sperrkolben 12 an der dem Sperrteil 10 zuge
wandten Seite mit Druckmittel beaufschlagt, womit der über einen separaten
Dichtring 28 abgedichtete Sperrkolben 12 aus der Rast 11 gehoben wird und in
der weiteren Folge der Kolben 5 samt Kolbenstange 4 ausgefahren werden kann.
Zur Entsperrung des Arbeitszylinders unabhängig von einem beispielsweise
wegen Pumpenausfalls ausgefallenen Druckmedium kann über die Handhabe 15 der
Sperrkolben 12 beispielsweise manuell angehoben werden, wonach sich durch
Ziehen am Gabelelement 6 bzw. an der Kolbenstange 4 der Arbeitszylinder
ebenfalls ausfahren läßt.
Claims (5)
1. Druckmittelbetätigbarer Arbeitszylinder, mit einem abgedichtet in einer
Seitenbohrung im wesentlichen senkrecht zur Zylinderachse angeordneten
und mittels einer Belastungsfeder in eine mit dem Kolben in Verbindung
stehende Rast gedrückten Sperrkolben, der über das zur Verstellung des
Arbeitszylinders aus der gesperrten Stellung zugeführte Druckmedium gegen
die Wirkung der Sperrfeder entsperrbar ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sperrkolben (12) an seiner dem Kolben (5)
abgewandten Seite einen seitlich aus der in diesem Bereich offenen
Seitenbohrung (7) ragenden Betätigungsbolzen (14) für einen Überwachungs
schalter aufweist und daß im Zentrumsbereich der Seitenbohrung (7) eine
im wesentlichen axial aus der Seitenbohrung (7) geführte Handhabe (15) am
Betätigungsbolzen (14) angreift, mittels welcher der Sperrkolben (12)
unabhängig vom Druckmittel entsperrbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenbohrung
(7) im boden- und/oder deckelseitigen Endbereich des Zylinders (1)
angeordnet und in einem mit Boden (2) und/oder Deckel (3) einstückig,
vorzugsweise als Aluminium-Schmiedeteil, ausgeführten Bauteil unter
gebracht ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im ge
sperrten Zustand des Sperrkolbens (12) dessen Endposition über einen
Anschlag (16) zwischen Betätigungsbolzen (14) und Öffnung (17) der
Seitenbohrung (7) festgelegt ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
im Bereich des Kolbens (5) ein Betätigungselement (19) für einen Lagen
schalter angeordnet ist, mittels welchem das Erreichen der sperrbaren
Stellung des Arbeitszylinders feststellbar ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rast (11) für den Sperrkolben (12) auf einem koaxial mit dem Kolben
(5) liegenden Sperrteil (10) angeordnet ist, mittels welchem gleichzeitig
der Kolben (5) auf der Kolbenstange (4) festgeschraubt ist.
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