DE1959423C - Kolbenzylinderanordnung - Google Patents

Description

Die Hrfindung betrifft eine Koibenzylindcranordnung, bei der in einem an seinen beiden Enden nach außen abgeschlossenen Zylinder ein gegenüber der Zylinderinnenwand abgedichteter Kolben axial verschiebÜch angeordnet ist, der mit. einer zu dem Kolbenstangenaustrittsende des Zylinders nach außen abgedichtet herausgeführten Kolbenstange verbunden ist und mindestens eine Überströmöffnung für den Durchtritt eines gasförmigen oder flüssigen Mediums von einer Kolbenseite auf die andere aufweist, der ein von außen betätigbares Absperrorgan zugeordnet

ίο ist, wobei für die Betätigung des Absperrorganes eine sich in dem Zylinder in Längsrichtung desselben erstreckende, drehbare Stange und Mittel zur Verbindung der Stange mit dem Absperrorgan vorgesehen sind.

Es ist eine hydraulische Feststellvorrichtung bekannt, bei der ein Zylinder mit zwei Endwandungen vorgesehen ist, in dem eine rohrförmige Kolbenstange axial verschieblich angeordnet ist. Ein mit der Kolbenstange verbundener Kolben teilt das Innere

ao des Zylinders zwischen den beiden Endwandungen in zwei Verstellkammern. Ein Feststellventil in der Form einer Kugel in dem Kolben steuert den Flüssigkeitsfluß zwischen den beiden Verstellkammern. Eine .Druckfeder hält das Kugelventil in der Schließstellung. Eine Schaltstange ist zur Betätigung des Kugelventiles vorgesehen. Diese drehbare Schaltstange ist innerhalb des einen Teiles der hohlen Kolbenstange angeordnet, und es sind ferner mit einem Nockenstößel in der Form eines Bolzens zusammenarbeitende Nocken vorgesehen, durch die die Drehbewegung der Betätigungsstange in eine Längsbewegung umgewandelt werden kann, so daß das Kugelventil von seinem Sitz abgehoben wird und ein Flüssigkeitsaustausch zwischen den beiden Kammern im Zylinder möglich

ist. Hierbei kann eine Verstellung vorgenommen werden.

Die vorgenannte bekannte Betätigungsstange ist drehbar in der hohlen Kolbenstange angeordnet und axial verschieblich gelagert. Hierbei macht die Betätigungsstange einerseits die Axialverschiebung des Kolbens und der rohrförmigen Kolbenstange beim Flüssigkeitsaustausch zwischen den beiden Kammern des Zylinders mit. Außerdem ist die Betätigungsstange noch gegenüber der hohlen Kolbenstange axial verschieblich angeordnet, denn diese Axialverschieblichkeit ist zum Abheben der Ventilkugel vom zugeordneten Ventilsitz erforderlich. Mit ihrem einen Ende endet die Betätigungsstange vor dem Kolben.

Wie ohne weiteres ersichtlich, ist die vorgenannte Kolbenzylinderanordnung in ihrem Aufbau relativ kompliziert, was insbesondere auch die erforderlichen Abdichtungen betrifft. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion und den Aufbau zu vereinfachen, was insbesondere die erforderlichen Abdichtungen betrifft. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die für die Betätigung des Absperrorganes vorgesehene Stange in dem dem Kolbenstangenaustrittsende gegenüberliegenden Ende des Zylinders drehbar und axial unverschieblich gelagert ist, durch den Kolben hindurchgeführt ist und sich in etwa bis zum Kolbenstangenaustrittsende des Zylinders erstreckt.

Erfindungsgemäß ist somit die Betätigungsstange nicht in der hohlen Kolbenstange, sondern in einem Zylinderende und zwar in dem dem Kolbenstangenaustrittsende gegenüberliegenden Ende des Zylinders drehbar und axial unverschieblich gelagert. Hierdurch ergibt sich die Vereinfachung, daß erfindungs-

gemäß einzig und allein eine Dreh'&arkeit der Betäti- trale Ausnehmung mit einem Sechskaniquerschnitt

gungsstange erforderlich ist und daß somit die Betäti- aufweist, der in seinen Abmessungen denen· der

gungsstange nicht auch noch zusätzlich axial ver- Stange 7 entspricht. Eine Stirnseite 16 ist — was in

schieblich sein muß. Eine weitere Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellt ist— in Umfangs-

ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, daß die Betäti- 5 richtung in etwa schraubenförmig ansteigend aiasge-

gungsstange und die hohle Kolbenstange nicht zu ein bildet und arbeitet mit einer hiergegen anliegenden

und demselben Zylinderende abgedichtet nach außen Kugel 17 zusammen, die ihrerseits mit einem

herausgeführt werden müssen, denn bei der erfin- Schaft 18 des Ventilkörpers 12 zusammenarbeitet

dungsgemäßen Kolbenzylinderanordnung wird die bzw. hiergegen anliegt.

Betätigungsstange zu dem einen und die Kolben- io Die ringförmige Scheibe 15 ist durch eine weitere stange zu dem anderen Zylinderende nach außen Scheibe 19 gehalten, die eine zentrale öffnung aufabgedichtet herausgeführt, weist, die so ausgebildet ist, daß eine Drehung der

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stange 7 nicht behindert wird. '

Querschnitt der Betätigungsstange nicht kreisförmig, Zur Abdichtung der Stange 7 gegenüber dem KoI-

insbesondere sechseckig ausgebildet 15 ben 2 ist im Bereich von dessen durchgehender zen-

Gemäß einer weiteren bevorzugten AusfUhrungs- traler öffnung eine Dichtung 20 vorgesehen. Gegenform liegt die Längsachse der Stange in an sich überliegend zu dem Verschlußstück 6 ist an dem bekannter Weise koaxial zur Zylinderlängsachse, und anderen Ende des Zylinders 1 ein weiteres Veres ist die Kolbenstange, wie an sich bekannt, hohl schlußstück 21 angeordnet, welches mittels einer ausgebildet und nimmt die Stange teilweise auf. ao geeigneten Dichtung, z. B. mittels eines O-Ringes 22

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in gegenüber der Zylinderinnenwand abgedichtet und

der Zeichnung im Längsschnitt dargestellten Ausfüh- durch geeignete Stifte 23 an einer Verdrehung

rungsbeispieles näher erläutert. gegenüber dem Zylinder 1 gehindert ist. Innerhalb

In einem Zylinder 1 ist ein Kolben 2 axial ver- des Verschlußstückes 21 ist die Stange 7 drehbar

schieblich angeordnet, der gegenüber der Zylinderin- 25 gelagert und — was im einzelnen nicht näher darge-

nenwand mittels einer Dichtung, z. B. minels eines stellt ist — mit einem außenliegenden drehbaren

O-Ringes 3 abgedichtet ist. Mit dem Kolben 2 ist Handgriff 24 verbunden.

eine Kolbenstange 4 verbunden, die zu einem Ende Zur Einfüllung eines gasförmigen oder flüssigen

des Zylinders nach außen abgedichtet herausgeführt Mediums in die beiden Arbeitskammern 9 und 10 ist

ist. Zur Abdichtung gegenüber der äußeren Atmo- 30 die hohle Kolbenstange 4 mit einem federbelasleten

Sphäre ist hierbei eine Dichtung 5 vorgesehen, die Rückschlagventil 25 versehen. Da die Innenboh-

gegen ein Verschlußstück 6 anliegt. Innerhalb des rung 8 der hohlen Kolbenstange 4 einen kreisrunden

Zylinders 1 ist eine Stange 7 angeordnet, die sich in Querschnitt aufweist, kann ein eingefülltes Medium

Längsrichtung des Zylinders 1 in etwa von dem einen im Zwischenraum zwischen der Innenwandung der

bis zu dem anderen Ende desselben erstreckt. Bei 35 kreisrunden Bohrung 8 und den äußeren Umfangsflä-

dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- chen der sechseckigen Stange 7 entlangströmen und

spiel liegt die Stange 7 koaxial zur Längsachse des durch zwei hohle Stifte 26 in die Kammer 9 eintre-

Zylinders 1. Die Stange 7 weist einen sechseckigen ten. Der eine der beiden Stifte 26 dient gleichzeitig

Querschnitt auf und ist durch eine zentrale öffnung zur Abstützung der Druckfeder 13. Durch öffnen des

entsprechender Formgebung des Kolbens 2 hindurch- 40 federbelasteten Ventiles in dem Kolben 2 kann

geführt, der gegenüber der Stange 7 axial verschieb- sodann das Medium von der Kammer 9 in die Kam-

lich ist. mer 10 überströmen, wobei an Stelle eines mit der

Wenn, wie in der Zeichnung dargestellt, die Überströmöffnung 11 verbundenen Kanales 27 ein

Stange 7 koaxial zu dem Zylinder 1 angeordnet ist, durch die beiden Scheiben 15 und 19 hindurchgehen-

so ist die Kolbenstange 4 hohl ausgebildet und mit 45 der Kanal 27' vorgesehen sein kann, der in der

einer Innenbohrung 8 versehen, die aus später noch Zeichnung mit gestrichelten Linien dargestellt ist.

näher zu erläuternden Gründen einen kreisrunden Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen

Querschnitt aufweist. erfindungsgemäßen Kolbenzylinderanordnung ist die

Durch den gegenüber der Zylinderinnenwand folgende.

abgedichteten Kolben 2 werden zwei Kammern 9 und 50 Wenn durch Betätigung von außen mittels des

10 in dem Zylinder 1 gebildet, die durch eine oder Hebels 24 die Stange 7 und die hiermit drehfest ver-

mehrere Überströmöffnungen 11, die in dem KoI- bundene Scheibe 15 verdreht werden, so wird durch

ben 2 angeordnet sind, miteinander in Verbindung die geneigte Stirnfläche 16 die Kugel 17 in etwa in

stehen, so daß ein in den beiden Kammern 9 und 10 Richtung der Längsachse des Zylinders 1 verschoben

angeordnetes gasförmiges oder flüssiges Medium von 55 und zwar in Richtung auf den Schaft 18 des Ventil-

eincr Kolbenseite auf die andere übertreten kann körpers 12. Die Kugel 17 ist auf Grund ihrer Anord-

Jede Überströmöffnung ist mit einem Absperrorgan nung in ein°r Bohrung 28 des Kolbens 2 aji einer

versehen, das, wie in dem Ausführungsbeispiel darge- sonstigen Verscniebung, etwa in Drehrichtung,

stellt, als federbelastetes Ventil ausgebildet ist. Das gehindert. Beim Eindrücken der Kugel in die Boh-

federbelastete Ventil ist mit einem Ventilkörper 12 60 rung 28 wird der Ventilkörper 12 gegen die Wirkung

versehen, der durch eine Druckfeder 13 in eine der Feder 13 außer Eingriff mit den Dichtflächen der

Innenbohrung einer ringförmigen Dichtung 14 einge- Dichtung 14 gebracht, so daß die beiden Kammern 9

drückt wird, so daß der DurchtriUsquerschnitt der und 10 über die Überströmöffnung 11 sowie über die

Überströmöffnung 11 vollständig abgesperrt ist. Die nachgcschalteten Bohrungen 28 und 27 (bzw. 27') in

Betätigung des federbelasteten Ventiles erfolgt von 65 Verbindung gebracht werden. Der Kolben 2 kanu

außen über eine Drehung der Stange 7. Diese ist mit dann zusammen mit der Kolbenstange 4 axial in dem

einer drehbar in dem Kolben 2 angeordneten ringför- Zylinder 1 verschoben werden,

migen Scheibe 15 drehfest verbunden, die eine zen- 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 Betätigungsmittel für das blockierbare Ventil des Kolbens so ausgebildet werden, daß sie durch die Ventilfeder wieder in ihre der Blockierung entsprechende Ausgangsstellung selbsttätig zurückgedrückt 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 Blok kierung 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 Formto gebung 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

as 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 Verdrängervolumen 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

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kolbenzylinderanordnung, bei der in einem an seinen beiden Enden nach außen abgeschlossenen Zylinder ein gegenüber der Zylinderinnenwand abgedichteter Kolben axial verschieblich angeordnet ist, der mit einer zu dem Kolbenstangenaustrittsende des Zylinders nach außen abgedichtet herausgeführten Kolbenstange verbunden ist und mindestens eine Überströmöffnung für den Durchtritt eines gasförmigen oder flüssigen Mediums von einer Kolbenseite auf die andere aufweist, der ein von außen betätigbares Absperrorgan zugeordnet ist, wobej. für die Betätigung des Absperrorgans eine sich in dem Zylinder in Längsrichtung desselben erstreckende, drehbare Stange und Mittel zur Verbindung der Stange mit dem Absperrorgan vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (7) in dem dem Kolbenstangenaustrittsende gegenüberliegenden Ende des Zylinders (1) drehbar und axial unverschieblich gelagert ist, durch den Kolben (2) hindurchgefühlt ist und sich in etwa bis zum Kolbenstangenaustrittsende des Zylinders (1) erstreckt.

2. Kolbenzylinderanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Stange (7) nicht kreisförmig, insbesondere sechseckig ausgebildet ist.

3. Kolbenzylinderanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Stange (7) in an sich bekannter Weise koaxial zur Zylinderlängsachse liegt und daß, wie an sich bekannt, die Kolbenstange (4) hohl ausgebildet ist und die Stange (7) teilweise aufnimmt.

4. Kolbenzylinderanordnung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verbindung der Stange (7) mit dem Absperrorgan aus einer drehfest mit der Stange (7) verbundenen Scheibe (15) und einer Kugel (17) bestehen.

5. Kolbenzylinderanordnung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (17) gegen einen Schaft (18) eines Ventilkörpers (12) des als federbelastetes Ventil ausgebildeten Absperrorgans einerseits anliegt sowie andererseits gegen eine in Umfangsrichtung ansteigende, geneigte Stirnwand (16) der drehbaren Scheibe (15).

6. Kolbenzylinderanordnung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (15) mit einer durchgehenden zentralen öffnung mit Sechseckc|uerschnitt versehen ist, die in ihren Abmessungen denen der Stange (7) entspricht.

7. Kolbcnzylinderanordnung gemäß cinerq oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Kolbenstange (4) mit einer mit einem Rückschlagventil (25) versehenen öffnung zum Einfüllen eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in den Zylinder (I) versehen ist.