-
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
Fahrzeugverdecken in Verwendung, wobei der Sperrkolben beispielsweise
die eingefahrene Position des Arbeitszylinders sichert, um den damit
betätigbaren
Deckel eines das Verdeck aufnehmenden Raumes oder das über diesen
Arbeitszylinder selbst bewegbare Verdeck in einer bestimmten Stellung
(meist Endstellung) 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, sodaß anschließend die normale Arbeitsbewegung
ungesperrt erfolgen kann.
-
Wesentlich im Zusammenahang 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.
-
Aus der
DE 93 03 050 U1 ist ein
gattungsgemäßer, druckmittelbetätigbarer
Arbeitszylinder bekannt, der einen Sperrkolben aufweist, der abgedichtet
in einer Seitenbohrung im wesentlichen senkrecht zur Zylinderachse
angeordnet ist und der mittels einer Belastungsfeder in eine mit
dem Kolben in Verbindung stehende Rast gedrückt wird. der Sperrkolben bei
diesem bekannten Arbeitszylinder ist entgegen der Wirkung der Sperrfeder
ist von Druckmedium entsperrbar, das zur Verstellung des Arbeitszylinders aus
der gesperrten Stellung zugeführt
wird.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, einen druckmittelbetätigbaren
Arbeitszylinder der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die angeführten Nachteile
der bekannten Anordnungen vermieden werden und daß insbesondere
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 Arbeitszylinder 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 Überwachungsschalter
aufweist und daß im
Zentrumsbereich der Seitenbohrung eine im wesentlichen axial aus
der Seitenbohrung geführte
Handhabe am Betätigungsbolzen
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 gleichzeitig auch über die am Betätigungsbolzen
im Zentrumsbereich der Seitenbohrung angreifende Handhabe – beispielsweise
ein Draht- oder Seilstück,
eine Betätigungsstange,
oder die Seele eines Bowdenzuges oder dgl. – auf sehr einfache und effektive
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 wesentlichen 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 feststellbar ist. Damit kann auf sehr einfache
Weise sichergestellt werden, daß durch
Verknüpfung
der Signale des Überwachungsschalters am
seitlichen Betätigungsbolzen
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 Ausgestaltung 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 Ausgestaltung des
Arbeitszylinders, was Herstellung, Montage und Wartung vereinfacht
und die Betriebssicherheit erhöht.
-
Die Erfindung wird im folgenden noch
anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert: 1 zeigt dabei eine perspektivische
Ansicht eines erfindungsgemäßen Arbeitszylinders, 2 zeigt einen vertikal geführten Längsschnitt.
durch die Ausführung
nach 1 in größerem Maßstab und 3 zeigt einen horizontal
geführten
entsprechenden 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 Betätigungselemente aufweist. Weiters
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
Arbeitszylinders aus der dargestellten gesperrten eingefahrenen
Position an einem Anschluß 13 zugeführte Druckmedium
gegen die Wirkung der Sperrfeder 9 entsperrbar ist.
-
Der Sperrkolben 12 weist
an seiner dem Kolben 5 abgewandten Seite einen seitlich
aus der in diesem Bereich offenen Seitenbohrung 7 ragenden Betätigungsbolzen 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 Herstellung der Arbeitszylinders insgesamt
sowie Montage und Wartung vereinfacht.
-
Im dargestellten gesperrten Zustand
des Sperrkolbens 12 ist dessen Endposition über einen insbesonders
aus 1 ersichtlichen
Anschlag 16 zwischen Betätigungsbolzen 14 und Öffnung 17 der Seitenbohrung 7 festgelegt,
sodaß – wie in 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 Betätigungselement 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 angeordneten 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 Durchtrittsöffnung für die Handhabe 15 aufweist.
-
Der Sperrteil 10 ist an
seinem, dem Kolben 5 abgewandten vorderen Ende pfeilförmig zugespitzt, sodaß 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 verbleibenden Ringspalt zwischen Vorderteil des Sperrteils 10 und
der entsprechenden Bohrung im Boden 2 der Sperrkolben 12 an der
dem Sperrteil 10 zugewandten 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.