DE1959423B2 - Kolbenzylinderanordnung - Google Patents

Description

aufnimmt. Die vorgenannte bekannte Betätigungsstange ist

4. Kolbenzylinderanordnung gemäß einem drehbar in der hohlen Kolbenstange angeordnet und oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, axial verschieblich gelagert. Hierbei macht die Betätladurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Ver- 40 tigungsstange einerseits die Axialverschiebung des bindung der Stange (7) mit dem Absperrorgan Kolbens und der rohrförmigen Kolbenstange beim «us einer drehfest mit der Stange (7) verbünde- Fliissigkeitsaustausch zwischen den beiden Kammern nen Scheibe (15) und einer Kugel (17) bestehen. des Zylinders mit. Außeidem ^;st die Betätigungs-

5. Kolbcnzylindcranordnung gemäß An- stange noch gegenüber der hohlen Kolbenstange tpruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel 45 axial verschieblich angeordnet, denn diese Axialvcr-(17) gegen einen Schaft (18) eines Ventilkörpers schicblichkeit ist zum Abheben der Ventilkugel vom (12) des als fcderbelastetes Ventil ausgebildeten zugeordneten Ventilsitz erforderlich. Mit ihrem einen Absperrorgans einerseits anliegt sowie anderer- Ende endet die Betätigungsstange vor dem Kolben,
tcits gegen eine in Umfanpsrichtung ansteigende, Wie ohne weiteres ersichtlich, ist die vorgenannte geneigte Stirnwand (16) der drehbaren Scheibe 50 Kolbcnzylindcranordnung in ihrem Aufbau relativ (15). kompliziert, was insbesondere auch die erforderlichen

6. Kolbcnzylindcranordnimg gemäß einem Abdichtungen betrifft. Der Erfindung liege deshalb «der mehreren der vorstehenden Ansprüche, die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion und den fladurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (15) mit Aufbau zu vereinfachen, was insbesondere die erforeincr durchgehenden zentralen öffnung mit Sechs- 55 dcrlichcn Abdichtungen betrifft. Diese Aufgabe wird eckquerachnitt versehen ist, die in ihren Abmes- erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die für die sungen denen der Stange (7) entspricht. Betätigung des Absperrorganes vorgesehpne Stange

7. Kolbenzylinderanordnung gemäß einem in dem dem Kolbcnstangenatistrittsende gegcnüber- oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, liegenden Ende des Zylinders drehbar und axial dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Kolben- Go unvcrschiebltch gelagert ist, durch den Kolben hinstange (4) mit einer mit einem Rückschlagventil durchgeführt ist und sich in etwa bis zum Kolbert-(25) versehenen öffnung zum Einfüllen eines gas- stangenaustrittsende des Zylinders erstreckt,
förmigen oder flüssigen Mediums in den Zylinder Erfindungsgemäß ist somit die Betätigungsstange (1) versehen ist. nicht in der hohlen Kolbenstange, sondern in einem

^^^^ es Zylinderende und zwar in dem dem Kolbenstangenaustrittsende gegenüberliegenden Ende des Zylinders

Die Erfindung betrifft eine Kolbenzylinderanord- drehbar und axial unverschicblich gelagert, Hier-

nun£, bei der in einem an seinen beiden Enden nach durch ergibt sich die Vereinfachung, daß erfindungs-

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gemäß einzig und allein eine Drehbarkeit der Betätigungsstange erforderlich ist und daß somit die Betätigungsstange nicht auch noch zusätzlich axial verschicblich sein muß. Eine weitere Vereinfachung ergibt sich erfindungsgenihß dadurch, daß die Betätigungsstange und die hohle Kolbenstange nicht zu ein und demselben Zylinderende abgedichtet nach außen herausgeführt werden müssen, denn bei der erfindungsgemäßen Kolbenzylinderanordnung wird die Betätigungsstange zu dem einen und die Kolbenstange zu dem anderen Zylinderende nach außen abgedichtet herausgeführt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Querschnitt der Betätigungsstange nicht kreisförmig, insbesondere sechseckig ausgebildet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die Längsachse der Stange in an sich bekannter Weise koaxial zur Zylinderlängsachsc. und es ist die Kolbenstange, wie an sich bekannt, hohl ausgebildet und nimmt die Stange teilweise auf.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In einem Zylinder 1 ist ein Kolben 2 axial versehieblich angeordnet, der gegenüber der Zylinderinnenwand mittels einer Dichtung, z. B. mittels eines O-Ringes 3 abgedichtet ist. Mit dem Kolben 2 ist eine Kolbenstange 4 verbunden, die zu einem Enue des Zylinders nach außen abgedichtet herausgeführt ist. Zur Abdichtung gegenüber der äußeren Atmosphäre ist hierbei eine Dichtung 5 vorgesehen, die gegen ein Verschlußstück 6 anliegt. Innerhalb des Zylinders 1 ist eine Stange 7 angeordnet, die sich in Längsrichtung des Zylinders 1 in etwa von dem einen bis zu dem anderen Ende desselben erstreckt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Stange 7 koaxial zur Längsachse des Zylinders L Die Stange 7 weist einen sechseckigen Querschnitt auf und ist durch eine zentrale Öffnung entsprechender Formgebung des Kolbens 2 hindurchgefühlt, der gegenüber der Stange 7 axial verschieb-Iich ist.

Wenn, wie in der Zeichnung dargestellt, die Stange 7 koaxial zu dem Zylinder! angeordnet ist, so ist die Kolbenstange 4 hohl ausgebildet und mit einer Innenbchrung 8 versehen, die aus später noch näher zu crliiuternden Gründen einen kreisrunden Querschnitt aufweist.

Durch den gegenüber der Zylinderinnenwand abgedichteten Kniben 2 werden zwei Kammern 9 und 10 in dem Zylinder 1 gebildet, die durch eine oder mehrere Überströmöffnungen 11, die in dem Kolben 2 angeordnet sind, miteinander in Verbindung stehen, so el a 1.5 ein in den beiden Kammern 9 und 10 angeordnetes gasförmiges oder flüssiges Medium von einer Kolbenscite auf die andere übertreten kann. Jede Überströmöffnung ist mit einem Absperrorgan versehen, das, wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt, als federbelastetes Ventil ausgebildet ist. Das fcderbelastete Ventil ist mit einem Ventilkörper 12 versehen, der durch eine Druckfeder 13 in eine Innenbohrung einer »ingförmigen Dichtung 14 eingedrückt wird, so daß der Durchtrittsquerschnitt der Überströmöffnung 11 vollständig abgesperrt ist. Die Betätigung di:s federbelasteten Ventiles erfolgt von außen über e ine Drehung der Stange 7. Diese ist mit einer drehbar in dem Kolben 2 angeordneten ringförmisen Scheibe 1.5 drehfest verbunden, die eine zentrale Ausnehmung mit einem Sechskantquerschnitt aufweist, der in seinen Abmessungen denen der Stange 7 entspricht. Eine Stirnseite 16 ist — was in der Zeichnung nicht dargestellt ist — in Umfangsrichtung in etwa schraubenförmig ansteigend ausgebildet und arbeitet mit einer hiergegen anliegenden Kugel 17 zusammen, die ihrerseits mit einem Schaft 18 des Ventilkörpers 12 zusammenarbeitet bzw. hiergegen anliegt.

ίο Die ringförmige Scheibe 15 ist durch eine weitere Scheibe 19 gehalten, die eine zentrale Öffnung aufweist, die so ausgebildet ist, daß eine Drehung der Stange 7 nicht behindert wird.

Zur Abdichtung der Stange 7 gegenüber dem KoI-ben 2 ist im Bereich von dessen durchgehender zentraler öffnung eine Dichtung 20 vorgesehen. Gegenüberliegend zu dem Verschlr'otücko ist an dem anderen Ende des Zylinders 1 ein weiteres Verschlußstück 21 angeordnet, welches mittels einer geeigneten Dichtung, z. B. mittels eines O-Ringes 22 gegenüber der Zylinderinnenwand abgedichtet und durc.¹. geeignete Stifte 23 an einer Verdrehung gegenüber dem Zylinder 1 gehindert ist. Innerhalb des Verschlußstückes 21 ist die Stange 7 drehbar gelagert und — was im einzelnen nicht näher dargestellt ist — mit einem außenliegenden drehbaren Handgriff 24 verbunden.

Zur Einfüllung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in die beiden Arbeitskammern 9 und 10 ist die hohle Kolbenstange 4 mit einem federbelasteten Rückschlagventil 25 versehen. Da die Innenbohrung 8 der hohlen Kolbenstange 4 einen kreisrunden Querschnitt aufweist, kann ein eingefülltes Medium im Zwischenraum zwischen der Inrenwandung der kreisrunden Bohrung 8 und den äußeren Urnfangsflächen der sechseckigen Stange 7 entlangströmcn und durch zwei hohle Stifte 26 in die Kammer 9 eintreten. Der eine der beiden Stifte 26 dient gleichzeitig zur Abstützung der Druckfeder 13. Durch öffnen des federbelasteten Ventiles in dem Kolben 2 kann sodann das Medium von der Kammer 9 in die Kammer 10 überströmen, wobei an Stelle eines mit der Überströmöffnung 11 verbundenen Kanales27 ein durch die beiden Scheiben 15 und 19 hindurchgehcnder Kanal 27' vorgesehen sein kann, der in der Zeichnung mit gestrichelten Linien dargestellt ist.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen erfiiidungsgemäßen Kolbenzylinderanordnung ist die folgende.

Wenn durch Betätigung von außen mittels des Hebels 24 die Stange 7 und die hiermit drehfest verbundene Scheibe 15 verdreht werden, so wird durch die geneigte Stirnfläche 16 die Kugel 17 in etwa in Richtung der Längsachse des Zylinders 1 verschoben

und zwar in Richtung auf den Schaft 18 des Ventilkörpers 12. Die Kugel 17 ist auf Grund ihrer Anordnung in einer Bohrung 28 des Kolbens 2 an einer sonstigen Verschiebung, etwa in Drehrichtung, gehindert. Beim Eindrücken der Kugel in die Boh-

rung 28 wird dur Ventilkörper 12 gegen die Wirkung der Feder 13 außer Eingriff mit den Dichtflächen der Dichtung 14 gebracht, so daß die beiden Kammern 9 und 10 iiber die Überströmöffnung Il sowie über die nachgoschalteten Bohrungen 28 und 27 (bzw. 27') in

Verbindung gebracht werden. Der Kolben 2 kann dann zusammen mit der Kolbenstange 4 axial in dem Zylinder 1 verschoben werden.
Wenn der Handhebel 24 wieder in seine Ausgangs-

lage zurückgebracht wird, so drückt die Druckfeder 13 den Ventilkörper 12 wieder in seine Schließstellung zurück, so daß ein Überströmen eines Mediums von der Kammer 9 in die Kammer 10 vollständig verhindert wird und die Kolbenzylinderanordnung blockiert ist.

Je nach dem Anwendungsgebiet kann die erfindungsgemäße Kolbenzylinderanordnung entweder mit einem gasförmigen oder mit einem flüssigen Medium gefüllt sein. Es ist auch möglich, sowohl ein gasförmiges als auch ein flüssiges Medium zur Füllung zu verwenden, wodurch eine hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung geschaffen wird. Hierbei empfiehlt es sich, das gasförmige von dem flüssigen Medium durch eine Gleitdichtung zu trennen.

Die erfindungsgemäße Kolbenzylinderanordnung wird bevorzugt zur blockierbaren Verstellung der Sitzflächen und Lehnen von Sitzen, von Tischplatten u. dgl. benutzt. Das zur Erzeugung der Verstellkraft erforderliche Druckgas kann hierbei den Innenraum des Zylinders 1 ganz oder teilweise einnehmen. Bei dieser Verwendung ist es von Vorteil, wenn die gesamten BetätigungsmittJl für das blockierbare Ventil des Kolbens so ausgebildet werden, daß sie durch die Ventilfeder wieder in ihre der Blockierung entsprechende Ausgangsstellung selbsttätig zur'.lckgedrückt werden, so daß nur zum Lösen der Blockierung ein entsprechender leichter Handdruck notwendig ist. Falls gewünscht, kann jedoch die Betätigung selbsthemmend ausgebildet werden, so daß der Handhebel in der Stellung, in die er durch Handdruck einmal gebracht ist, gehalten wird. Dies empfiehlt sich insbesondere, wenn die erfindungsgemäße Kolbenzylinderanordnung als hydropneumatische Druckfeder benutzt wird, da in diesem Fall die Blokkierung im Vergleich zur Zeitdauer der federnden Bewegung nur einen relativ kurzen Zeitraum ausmacht.

Die Erfindung kann auch als Federbein oder als Stoßdämpfer ausgebildet sein, wobei es sich empfiehlt, zusätzlich Überströmöffnungen in dem Kolben 2 anzuordnen, die in beliebiger an sich bekannter Weise als Drosselstellen ausgebildet sein können.

Falls gewünscht, kann durch eine geeignete Formgebung des Ventilkörpers 12 auch eine kontinuierliche Regelung des Durchtrittsquerschnittes der Überströmöffnung 11 zwischen den beiden Extremwerten »offen« und »geschlossen« (Blockierung) geschaffen werden.

Um eine absolut sichere Blockierung — unabhängig von der Größe von an der Kolbenstange angreifenden Kräften — zu erreichen, sind beide Kammern 9 und 10 vollständig mit einem flüssigen Medium gefüllt, wobei innerhalb oder außerhalb des

ao Zylinders 1 ein mit Gas gefüllter Ausgleichsraum für das Verdrängervolumen der Kolbenstange vorgesehen ist. Dieser Ausgleichsraum wird durch ein gesondertes Ventil von der Einwirkung des flüssigen Mediums vollständig abgetrennt, so daß der Druck im

»5 flüssigen Medium sich nicht auf das Gas im Ausgleichsraum auswirken kann. Hierdurch wird eine vollständige Blockierung unabhängig von der Größe der auftretenden Kräfte erreicht.
Es versteht sich, daß unabhängig von der jeweili-

gen speziellen Ausbildung in jedem Fall das Verdrängervolunien der Kolbenstang durch ein volumenelastisches Glied ausgeglichen werden muß, das in beliebiger, dem Fachmann geläufiger Art und Weise ausgebildet und angeordnet sein kann, so daß eine nähere Beschreibung der Darstellung entbehrlich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

außen abgeschlossenen Zylinder ein gegenüber der Patentansprüche: Zylinderinnenwand abgedichteter Kolben axial ver- schiebüch angeordnet ist, der mit einer zu dem KoI-

1. Kolbenzylinderanordnung, bei der in einem benstangenaustrittsende des Zylinders nach außen an seinen beiden Enden nach außen abgeschlos- 5 abgedichtet herausgeführten Kolbenstange verbunden senen Zylinder ein gegenüber der Zylinderinnen- ist und mindestens eine Überströmöffnung fur den wand abgedichteter Kolben axial verschieblich Durchtritt eines gasförmigen oder flüssigen Mediums angeordnet ist, der mit einer zu dem Kolbenstan- von einer Kolbenseite auf die andere aufweist, der genaustrittsende des Zylinders nach außen abge- ein von außen betätigbares Absperrorgan zugeordnet dichtet herausgeführten Kolbenstange verbunden io ist, wobei für die Betätigung des Absperrorganes eine ist und mindestens eine Überströmöffnung für sich in dem Zylinder in Längsrichtung desselben den Durchtritt eines gasförmigen oder flüssigen erstreckende, drehbare Stange und Mittel zur VerMediums von einer Kolbenseite auf die andere bindung der Stange mit dem Absperrorgan vorgeseaufweist, der ein von außen betätigbares Absperr- hen sind.

organ zugeordnet ist, wobei für die Betätigung «5 Es ist eine hydraulische Feststellvorrichtung des Absperrorgan eine sich in dem Zylinder in bekannt, bei der ein Zylinder mit zwei Endwandun-Längsrichtung desselben erstreckende, drehbare gen vorgesehen ist, in dem eine rohrförmige Kolben-Stange und Mittel zur Verbindung der Stange mit stange axial verschieblich angeordnet ist. Ein mit der dem Absperrorgan vorgesehen sind, dadurch Kolbenstange verbundener Kolben teilt das Innere gekennzeichnet, daß die Stange (7) in dem 20 des Zylinders zwischen den beiden Endwandungen in dem Kolbenstangenaustrittsende gegenüberliegen- zwei Verstellkammern. Ein Feststellventil in der den Ende des Zylinders (1) drehbar und axial Form einer Kugel in dem Kolben steuert den Flüssigunverschieblich gelagert ist, durch den Kolben (2) keitsfluß zwischen den beiden Verstellkammern. Eine hindurchgeführt ist und sich in etwa bis zum KoI- Druckfeder hält das Kugelventil in der Schließstelbenstangenaustrittsende des Zylinders (1) 25 lung. Eine Schaltstange ist zur Betätigung des Kugelcrstreckt. ventiles vorgesehen. Diese drehbare Schaltstange ist

2. Kolbenzy'inderanordnung gemäß An- innerhalb des einen Teiles der hohlen Kolbenstange Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Quer- angeordnet, und es sind ferner mit einem Nockenstöschnitt der Stange (7) nicht kreislormig, insbeson- ßel in der Form eines Bolzens zusammenarbeitende dere sechseckig ausgebildet ist. 30 Nocken vorgesehen, durch die die Drehbewegung der

3. Kolbenzylinderanordnung gemäß An- Betätigungsstange in eine Längsbewegung umgewanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die delt werden kann, so daß das Kugelventil von seinem Längsachse der Stange (7) in an sich bekannter Sitz abgehoben wird und ein Flüssigkeitsaustausch Weise koaxial zur Zylinderlängsachse liegt und zwischen den beiden Kammern im Zylinder möglich daß. wie an sich bekannt, die Kolbenstange (4) 35 ist Hierbei kann eine Verstellung voigt-nommen werhohl ausgebildet ist und die Stange (7) teilweise den.