DE2004212A1

DE2004212A1 - Pressurized piston-cylinder arrangement

Info

Publication number: DE2004212A1
Application number: DE19702004212
Authority: DE
Inventors: Louis Felder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-01-30
Filing date: 1970-01-30
Publication date: 1971-08-05

Description

Druckgasbeaufschlagte Kolben-Zylinder-Anordnung Die Erfindung betrifft eine druckgasbeaufschlagte, zur Kraft-Übertragung dienende Eolben-Zylinder-AnordnuFlg (Kraftkolben). Pressurized gas-pressurized piston-cylinder arrangement The invention relates to an Eolben cylinder arrangement, pressurized with compressed gas and used for power transmission (Power piston).

In Werkstätten und Betrieben, insbesondere Kraftfahrzeugreparaturbetrieben, werden fÜr die verschiedenartigsten Anwendungsgebiete Krafthebeeinrichtungen, sogenannte "Kraftkolben" benötigt. Derartige Kraftkolben werden im allgemeinen pneumatisch, d.h. mit der WErksdruckluft betrieben, da diese jederzeit aus dem betriebsinternen Druckluftnetz, das in den meisten Fällen vorhanden ist, zur Verfügung steht und hydraulische Druckmedien wegen der damit verbundenen verhältnissmässig komplizierten Steuerung und der gesondert erforderlichen Druckpumpen für den routinemässigen Gebrauch zu aufwendig sind.1)a die Werksdruckluft im allgemeinen einen Luftdruck von 6 atü nicht dberechreztet, sind den durch die bekannten Kraftkolben auszuübenden räftenverhältniddmässig niedrige Grenzen gesetzt und diese Kraftkolben daher für viele Fälle unzureichend.In workshops and businesses, especially motor vehicle repair shops, are for the most diverse areas of application power lifting devices, so-called "Power piston" required. Such power pistons are generally pneumatic, i.e. operated with the factory compressed air, as this is always available from the in-house Compressed air network, which is available in most cases, is available and hydraulic pressure media because of the relatively complicated associated with them Control and the separately required pressure pumps for routine use are too expensive.1) a the factory compressed air generally has an air pressure of 6 atmospheres not limited, the force ratio to be exerted by the known power pistons is appropriate set low limits and these power pistons are therefore inadequate for many cases.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine druckgasbeaufschlagte Kraftübertragungseinrichtung (Kraftkolben) zu schaffen, mittels der unter Verwendung von aus einem Druckgasnetz zur Verfügung stehenden Druckgas erheblich grössere Kräfte erzeugt werden können als bisher. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in einer als graftkolben dienenden Kolben- Zylinder-Anordnung an einer Kolbenstange mehrere, Je einem gesonderten, druckgasbeaufschlagten Druckraum zugeordnete Scheibenkolben angaordnet sind. Dadurch, dass jedem von mehreren Druckräumen ein mit der Kolbenstange verbundener Kolben zugeordnet ist, überträgt die Kolbenstange als Kraft die Summe der von den einzelnen Kolben auf sie ausgaübten Kräfte. In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Druckräume in einem gemeinsamen Zylinder durch Zwischenböden ausgebildet, durch die abgedichb* die Kolbenstange verläuft. In einer anderen Ausführungsform sind die Druckräume durch elastische Bälge gebildet, die sich einerseits an je einem Zwischenboden und andererseits an je einem Kolben abstützen. Bei dieser Ausfübrungsform sind die Zwischenböden durch Distanzhülßen auf Abstand gehalten und durch Ankerschrauben zu einem Paket verspannt.The invention is therefore based on the object of providing a pressurized gas To create power transmission device (power piston) by means of the using of pressurized gas available from a pressurized gas network, considerably greater forces can be generated than before. According to the invention, this object is achieved by that in a piston-cylinder arrangement serving as a graft piston on a piston rod several disc pistons, each assigned to a separate, pressurized gas-pressurized pressure chamber are arranged. Because each of several pressure chambers has one with the piston rod connected piston is assigned, the piston rod transmits the sum as a force the forces exerted on them by the individual pistons. In one embodiment of the invention are the pressure spaces in a common cylinder through intermediate floors formed through which the piston rod runs. In another embodiment the pressure chambers are formed by elastic bellows that are attached to one side each Support the intermediate base and the other on one piston each. In this embodiment the shelves are kept at a distance by spacer sleeves and anchor bolts braced into a package.

n einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Kolben-Zylinder-Anordnung so ausgebildet, das die Zahl der aus Druckraum und zugeordnetem Scheibenkolben bestehenden Einheiten veränderbar ist. Dadurch lässt sich die erfindungsgemässe Kraftübertragungseinrichtung individuell an die jeweilig erforderlichen Kräfte anpassen.n is a particularly advantageous embodiment of the invention the piston-cylinder arrangement is designed so that the number of pressure chamber and associated disc piston existing units can be changed. This leaves the power transmission device according to the invention individually to the respective required Adjust forces.

Zweckmäßigerweise steht jeweils einer der von einer Druckgasquelle beaufschlagten Druckräume mit den übrigen durch die hohlgebohrte, mit Radialbohrungen versehene Kolbenstange in Verbindung. In Anpassung an die in der Zahl der Einheiten erweiterbare Kraftübertragungseinrichtung sind bei dieser Ausfüiirungsform die Radialbohrungen, die den einzelnen Druckräumen zugeordnet sind, zweckmäßigerweise verschließbar.Appropriately, one of each is from a pressurized gas source acted upon pressure chambers with the rest through the hollow bored, with radial bores provided piston rod in connection. In adaptation to the in the number of units Expandable power transmission devices in this embodiment are the radial bores, which are assigned to the individual pressure chambers, expediently closable.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen, sowie aus den weiteren Unteransprüchen.Further advantages and features of the present invention result from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the enclosed Drawings, as well as from the further subclaims.

Es zeigen: Figur 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungseinri chtung; Figur 2 eine etwas abgewandelte Kraftübertragungseinrichtung nach Figur 1; Figur 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen KraftÜbertragungseinrichtung und Figur 4 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen KraftUbertragungseinrichtung.They show: FIG. 1 a first embodiment of an inventive Power transmission device; Figure 2 shows a somewhat modified power transmission device according to Figure 1; Figure 3 shows a further embodiment of a power transmission device according to the invention and FIG. 4 shows a third embodiment of a power transmission device according to the invention.

Gemäß der Darstellung in Figur 1 besteht die erfindungagemässe KraftÜbertragungseinrichtung im wesentlichen aus einem durchgehenden, gemeinsamen Zylinder 1, der an seinem oberen und unteren Ende durch Zylinderdeckel 2 bzw. 3 verschlossen ist.According to the illustration in FIG. 1, there is the force transmission device according to the invention essentially from a continuous, common cylinder 1, which at its upper and lower End is closed by cylinder cover 2 or 3.

In den Zylinder 1 sind in vorzugsweise gleichbleibenden Abständen Zwischenböden 4 eingesetzt, die auf Ringbunden 5 im Zylinder 1 aufruhen und beispielsweise durch Seeger-Ringe 6 gegen Verschiebung durch die eie belastenden Differenz drücke gesichert sind.In the cylinder 1 are preferably at constant intervals Intermediate floors 4 used, which rest on coils 5 in the cylinder 1 and for example by means of Seeger rings 6 press against displacement due to the burdening difference are secured.

I Jedem der durch die Zwischenböden 4 abgeteilten Druckräume 7 ist mit einer gemeinsamen Kolbenstange 8 ein Scheibenkolben 9 verbunden, der gegenüber der Zylinderwandung mittels einer, durch einen Ring 10 gehaltenen Dichtscheibe 11 abgedichtet ist. Die Kolbenstange 8 ist durch Mittelbohrungen der Zwischenböden 4 verschiebbar und ebenfalls mittels Dichtecheiben 12 abgedichtet.I is each of the pressure spaces 7 divided off by the intermediate floors 4 with a common piston rod 8, a disc piston 9 connected to the opposite the cylinder wall by means of a sealing washer 11 held by a ring 10 is sealed. The piston rod 8 is through central bores of the intermediate floors 4 displaceable and also sealed by means of sealing washers 12.

Die Kolbenstange 8 besitzt eine zentrale Längsbohrung 13, die in der Kolbenstange selbst endigt und die mit Jedem der Druckräume 7 Über Je eine Radialbohrung 14 in Verbindung steht.The piston rod 8 has a central longitudinal bore 13 which is in the Piston rod itself ends and each of the pressure chambers 7 via a radial bore 14 communicates.

Die zentrale Längsbobrung 13 verbindet den obersten Druckraum 7, der Über eine Anschlussöffnung 15 mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle in Verbindung steht, mit den übrigen Druckräumen und gestattet dadurch die Druckbeaufschlagung dieser Räume. Beim Einleiten von Druckgas in die Druckräume 7 werden die Scheibenkolben 9 in der Zeichnung nach unten gedrückt und die unter den Scheibenkolben befindliche Luft durch Auslassöffnungen 17 im Zylinder ausgeschoben0 Unter der Wirkung des Gasdruckes in Jedem Druckraum 7 legen sich die Silber den Durohme8-ser der Scheibenkolben Überstehenden Ränder der Dichtscheiben 11 an die Zylinderwandung an und gewährleisten auf diese Weise eine wirkungsvolle Abdichtung.The central longitudinal bore 13 connects the uppermost pressure chamber 7, the In connection with a compressed air source (not shown) via a connection opening 15 stands, with the other pressure chambers and thereby allows the application of pressure of these rooms. When pressurized gas is introduced into the pressure chambers 7, the disc pistons 9 pressed down in the drawing and the one located under the disc piston Air expelled through outlet openings 17 in the cylinder under the effect of the gas pressure In each pressure chamber 7 the silver lay the Durohme8-ser the Disc piston Protruding edges of the sealing discs 11 on the cylinder wall and in this way ensure an effective seal.

Die durch die Druckbeaufschlagung im Zylinder erzeugten Trennkräfte, die auf die Zylinderdeckel 2 bzw. 3 wirken, werden von Ankerschrauben 16 aufgenommen, die entsprechend vorgespannt sind.The separating forces generated by the pressurization in the cylinder, which act on the cylinder cover 2 or 3, are taken up by anchor bolts 16, which are pretensioned accordingly.

Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform einer EraftUbertragungsvorrichtung lässt sich dann um weitere, Jeweils aus einem Scheibenkolben 9 und aus einem Druckraum 7 bestehende Einheiten vergrössern, wenn der Zylinder 1 nicht aus einem durchgehenden Rohr gefertigt ist, sondern aus jedem Druckraum zugeordneten Zylinderabschnitten besteht, die abgedichtet ineinandergefÜgt und durch die Ankerschrauben 16 gegeneinander verspannt sind. Bei einer derartigen Ausfährungsform sind die Scheibenkolben 9 mit der Kolbenatange 8 lösbar verbunden. In der Figur 1 ist auf der linken Seite die aus Eiazelzylindern aufgebaute Ausführungsform mit löebaren Scheibenkolben, auf der rechten Seite die aus einem durchgehenden Zylinder mit festen Scheibenkolben bestehende Ausführungsform dargestellt.The embodiment of an Eraft transmission device shown in FIG can then be expanded by others, each from a disc piston 9 and from a pressure chamber 7 enlarge existing units if the cylinder 1 does not consist of a continuous Tube is made, but from each pressure chamber associated cylinder sections consists, which are sealed together and joined by the anchor bolts 16 against each other are tense. In such an embodiment, the disc pistons 9 are with the piston rod 8 releasably connected. In the figure 1 is on the left side Embodiment made up of egg-shaped cylinders with detachable disc pistons the right-hand side consists of a continuous cylinder with fixed disc pistons Existing embodiment shown.

Pigur 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindiinsgemässen Kraftübertragungseinrichtung, die mit einer hydraulischen Stellvorrichtung kombiniert ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Kolbenstange 18 als hydraulischer Zylinder ausgebildet, in dem ein Hydraulikkolben 19 verschieblich angeordnet ist.Pigur 2 shows an embodiment of the power transmission device according to the invention, which is combined with a hydraulic actuator. In this embodiment is the Piston rod 18 designed as a hydraulic cylinder, in which a hydraulic piston 19 is slidably arranged.

Eine derartige Kombination findet dann Anwendung, wenn für einen bestimmten Verwendungszweck der Kolbenhub der erfindungsgemässen Krartübertragungaeinrichtung nicht ausreichend ist. Anstelle der hydraulischen Stellvorrichtung lässt sich Jedoch die Kolbenstange 18 auch mit einer mechanischen, wegvergrössernden Stellvorrichtung koppeln.Such a combination is used when for a particular one Intended use of the piston stroke of the Krart transmission device according to the invention is not sufficient. However, instead of the hydraulic adjusting device the piston rod 18 also with a mechanical, travel-enlarging adjusting device couple.

Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Druckgaszuführung durch eine Dängsbohrung 20 in der Zylinderwandung, von der wiederum einzelne Radialbohrungen 21 in die einzelnen Druckräume führen. Bei dieser Ausführungsform sind die Scheibenkolben 9 gegenÜber der Zylinderwandung durch bekannte Ringdichtungen abgedichtet.In the embodiment shown in FIG. 2, the compressed gas is supplied through a longitudinal bore 20 in the cylinder wall, of which in turn individual radial bores 21 lead into the individual pressure rooms. In this embodiment, the disc pistons 9 sealed against the cylinder wall by known ring seals.

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemössen Kraitübertragungeeinrlchtung, die sich insbesondere durch ihre Einfachheit und dadurch bedingte billige Herstellung auszeichnet. Bei dieser Ausführungsform bestehen die Druckräume aus elastischen Bälgen 22, die einerseits an Je einem Zwischenboden 23 und andererseits an einem mit der Kolbenstange 24 verbundenen Scheibenkolben 25 befestigt sind. Die Kolbenstange 24 beasitzt ähnlich wie die tolbenstange 8 in Figur 1 eine zentrale Längsbohrung 26, die Uber sich in die Bälge 22 öffende Radialbohrungen 27 mit den dadurch gebildetes Druckränien in Verbindung tabt. An ob.-ren Ende der Kolbenstange 24 ist ein Schraubanschluß 28 zum Anschließen eines Druckluftschlauches vorgesehen.FIG. 3 shows an embodiment of the krait transfer device according to the invention, which is particularly characterized by its simplicity and the resulting cheap production excels. In this embodiment, the pressure spaces consist of elastic Bellows 22, on the one hand on one intermediate floor 23 and on the other hand on one with the piston rod 24 connected to the disc piston 25 are attached. The piston rod Similar to the piston rod 8 in FIG. 1, 24 has a central longitudinal bore 26, the radial bores 27 opening into the bellows 22 with the radial bores 27 formed thereby Pressure ranges in connection tabt. To upper-ren End of the piston rod 24 a screw connection 28 is provided for connecting a compressed air hose.

Die Zwiechenböden 23 sind durch Distanzhülsen 29 im Abstand voneinander gehalten und durch Ankerschrauben 30 gegeneinander verspannt. Ähnlich wie vorstehend im Zusammenhang mit Figur 1 geschildert, sind auch hier die Scheibenkolben 25 mit der Kolbenstange 24 lösbar verbunden. Auf diese Weise läßt sich die hier vorgestellte Ausführungsform beliebig um jeweils eine aus einem Balg 22 mit daran befestigtem Zwischenboden und Scheibenkolben 25 bestehende Einheit erweitern oder verringern und dadurch an unterschiedlichen Kraftbedarf anpassen. Zu diesem Zweck sind die Radialbohrungen 27 verschließbar ausgebildet. Beispielsweise kann dies durch einschraubbare Dicht oder Madenschrauben erfolgen. Durch den erfindungagemäßen Vorschlag ist eine Kraftübertragungseinrichtung vermittelt, die an das Druckgasnetz von Betrieben anschließbar ist und trotz dessen begrenztem Druck wesentlich höhere Kräfte zu erzeugen gestattet, als dies bei bisher bekannten Einrichtungen der Fall ist. In einer speziellen Ausführungsform ist es darüberhinaus möglich, die erfindungsgemäße Einrichtung an den Jeweiligen Kraftbedarf anzupassen.The intermediate floors 23 are spaced apart from one another by spacer sleeves 29 held and braced against each other by anchor bolts 30. Similar to above Described in connection with FIG. 1, the disc pistons 25 are also shown here the piston rod 24 detachably connected. In this way the presented here Embodiment arbitrarily to each one from a bellows 22 with attached thereto Intermediate floor and disc piston 25 expand or reduce existing unit and thus adapt to different power requirements. For this purpose, the Radial bores 27 are designed to be closable. For example, this can be done by screwing Tightly or grub screws done. By the proposal according to the invention is one Conveyed power transmission device that can be connected to the pressurized gas network of companies is and despite its limited pressure allowed to generate significantly higher forces, than is the case with previously known devices. In a special embodiment it is also possible to use the device according to the invention on the respective Adjust power requirement.

Die Figur 4 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftübertragungseinrichtung, die in der Art ihrer Gestaltung etwa zwischen den AusfÜhrungsformen gemäß den Figuren 1 und 3 liegt. Es sind ebenfalls an einer Kolbenstange 31 hintereinander melfere, durch Distanzhülsen 32 gegeneinander abgestützte Scheibenkolben 33 befestigt. Die Scheibenkolben 33 werden durch zwei übereinander liegende Platten gebildet, zwischen denen eine Membran 34 dicht verspannt ist. Die Membran 34 ist außerdem mit ihrem Außenrand zwischen den Stirnseiten von Zylinderabsohnitten 35 dicht eingespannt. Sie besitzt zu diesem Zweck eine umlaufende Randverstärkung 36, die sie gegen ein' Herausziehen aus der dieser Randverstärkung zugeordneten, in den Stirnseiten der Zylinderabschnitte 35 gebildeten Nut sichert.FIG. 4 shows an embodiment of the power transmission device according to the invention, in the nature of their design approximately between the embodiments according to the figures 1 and 3 lies. There are also one behind the other on a piston rod 31 melfere, disc pistons 33 supported against one another by spacer sleeves 32. the Disc pistons 33 are formed by two plates lying one above the other, between which a membrane 34 is tightly clamped. The membrane 34 is also with her The outer edge is tightly clamped between the end faces of cylinder sections 35. For this purpose it has a circumferential edge reinforcement 36, which it against a ' Pulling out of the edge reinforcement associated with this, in the end faces of the Cylinder sections 35 secured groove.

Die Membran 34 ist hinsichtlich ihrer Radialerstreckung so ausreichend groß dimensioniert, daß sie, wenn die Scheibenkolben 33 mit der Einspannstelle der Membran an ihrem Außenrand auf gleicher Höhe liegen, eine Welle bildet. Dadurch ist gewährleistet, daß die Scheibenkolben 33 einen genügend großen Arbeitshub zurücklegen können.The membrane 34 is sufficient in terms of its radial extension large dimensions that they when the disc piston 33 with the clamping point of Membrane lie at the same height on its outer edge, forming a wave. Through this it is ensured that the disc pistons 33 cover a sufficiently large working stroke can.

Bei dieser Ausführungsform sind die Scheibenkolben ebenfalls wieder gesonderten Druckräumen zugeordnet, die durch feste Zwischenböden voneinander abgetrennt sind. Art und Ausbildung dieser Zwischenböden entspricht weitgehend denJenigen in Figur 1.In this embodiment the disc pistons are also again assigned to separate pressure rooms, which are separated from one another by fixed intermediate floors are. The type and design of these intermediate floors largely corresponds to those in Figure 1.

Die Erfindung ist nicht auf die nachfolgenden Ansprüche beschränkt. Ihr zugehörig sind sämtliche Merkmale aus der voretehenden Beschreibung und der Zeichnung, die auf Grund des Standes der Teohnik ersichtlich erfinderiech sind.The invention is not limited to the following claims. It includes all features from the above description and the Drawings that are evidently inventive due to the state of the Teohnik.

Claims

Patent (Sehutz) test

1. Piston-cylinder arrangement charged with pressurized gas and used for force transmission (Power piston), characterized in that several, Disc pistons each assigned to a separate, gas-pressurized pressure chamber (7, 22) (9, 25) are arranged.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the pressure chambers (7) are formed in a common cylinder (1) by intermediate floors (4) by which runs in a sealed manner along the piston rod (8).

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the pressure chambers daaa are formed by elastic bellows (22), which on the one hand each have an intermediate floor (23) and on the other hand on each one piston (25) and are attached to it.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the intermediate floors (23) held at a distance by spacer sleeves (29) and secured by anchor bolts (30) are married to a package,

5. Arrangement according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the disc pistons (9, 25) with the piston rod (8, 24) releasably connected and together with the delimitation of each pressure chamber (7, 22) can be threaded onto the piston rod (8, 24).

6. Arrangement according to claims 3 to 5, characterized in that that in each case one from a bellows (22) with attached intermediate base (23) and Piston (25) existing unit can be threaded onto the piston rod (24) and over the Piston (25) can be attached to this.

7. Arrangement according to claims 2 and 5, characterized in that that the cylinder (1) consists of cylinder sections that can be axially fitted into one another, each of which define a pressure space (7) is constructed.

8, arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that that one of the pressure chambers (7, 22) acted upon by a pressurized gas source with the remaining pressure chambers through the hollow bores provided with radial bores (14, 27) Piston rod (8, 24) is in communication.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that the radial bores (14, 27) are lockable.

10. Arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the piston rod (8, 24) is coupled to an adjusting device which enlarges the path is.

11. The arrangement according to claim 10, characterized in that the piston rod (18) as a cylinder for a hydraulically actuated actuating piston guided therein (19) is formed.

12. Arrangement according to claim 1 and one of the subsequent ones, characterized characterized in that the disc piston (9) and the intermediate floors (4, 23) against the Cylinder (1) or

the piston rod (8, 24) using sealing washers (11 resp.

12) are sealed.

13. Arrangement according to claim 1, characterized in that the disc piston (33) are firmly connected to the cylinder wall via annular diaphragms (34).

14. Arrangement according to claim 13, characterized in that the disc piston (35) consist of two plates lying on top of one another, which sandwich the annular diaphragm (34) between brace yourself tightly.

15. Arrangement according to claims 13 and 14, characterized in that the membranes (54) have an edge reinforcement (36) with which they are between the The end faces of the cylinder built up from cylinder bosses (35) are braced.

16. Arrangement according to one of claims 13 to 15, characterized in that that the disc piston (33) forming plates rounded at their outer edge are.

L e r s e i t e