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Druokmittelbetätigbarer Arbeitszylinder mit Endtellungearretierung
Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinder mit mindestens
einer Endstellungsarretierung fttr seine längsverschiebbaren Teile, die durch bei
Druokbeaufschlagung selbsttätig lösbare Arretiermittel gehalten werden.
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Um die Endstellungsarretierung derartiger Arbeitszylinder ohne zusätzliche
Löseeinrichtung und Betätigung zu überwinden, ist es bekannt, die Endsteliungsarretierung
des Arbeitskolbens durch einen zusätzlichen Verriegelungskolben zu bewirken. Die
sich zwischen Arbeits- und Verriegelungskolben bildende Druckhammer ist über einen
Druokmittelanschluß mit einer Druokmittelquelle verbindbar, so daß der Arbeite-und
der Verriegelungskolben gleichzeitig und gemeinsam beaufschlagt werden. Der Arbeitskolben
kann unter Einfluß des auf ihn einwt-kenden Druckes seinen Betätigungshub noch nicht
ausführen, da der tserriegelungskolben erst die Arretierung lösen muß. Unter Einfluß
des auf beide Kolben gemeinsam wirkenden Druckes wird der Verriegelungskclben aus
seiner Arretiers teilung gegen die Kranz einer Rücketellfeder gegen einen Anschlag
oder die Cehäuserückwand geschoben und löst die Arretierung des Arbeitskolbens,
der winter Einfluß des auf beide Kolben gemeinsam wirkenden Druckes den Betätigungehub
au3führt.
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Die Anordnung dieser Arretier- und Löseeinrichtung hat den wesentlichen
Nachteil, daß der Arbeitszylinder räumlich größer auagebildet werden muß als es
sein Betätigungshub erfordert.
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Der Grund dafür ist die notwendige Anordnung von zwei Druckmittelkolben
hintereinander sowie der dem Betätigungehub entgegengesetste Lösehub des Verriegelungskolbens.
Weiter erhöht die vorstehend beschriebene Anordnung durch die Verwendung von zwei
Druckmittelkolben die Störanfälligkeit und die bauliche Aufwendigkeit des Arbeitszylinders.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Arbeitszylinder mit Endstellungsarretierung
zu schaffen, bei dem ein entgegengesetzter Lösehub vermieden wird.
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Weiter hat die Erfindung die Aufgabe, einen Arbeitszylinder zu schaffen,
bei dem der zusätzliche Verriegelungskolben entfällt und der Betätigungshub sowie
der Lösehub von einem J)rckmittelkolben ausgeführt wird.
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Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß ein rohrförmiger Ansatz
eines druckmittelbeaufschlagbaren, zwischen zwei An-Schlägen gegen die Kraft einer
Kolbenfeder auf der olbenstange verschiebbaren Arbeitskolbens in der Endstellung
dea Arbei-ts-Zylinders um die In einem Kugelkäfig, der in einem ein gedrehten Bodenteil
angeordnet ist, radial bewegbaren Rastkugeln liegt, die sich in einer Umfangsausnehmung
eines in den Kugelkäfig hineinragenden abges-etzten Spitzenteiles der-Kolbenatange
befinden, wobei die Kolbenstange mit einer Ringsohuiter auf dem Kige1k-afig- aufliegt.
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Vorteilhaft ist es, daß die gegen den Arbeitskolben liegende Kolbenfeder
sich mit ihrem anderen Ende gegen einen unter der Rückstellkraft einer stärkeren
Gehäusefeder an einem Anschlag der Kolbenstange gehaltenen Federteller abstützt.
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Soll der Arbeitszylinder zwei arretierte Endetellungsarretierungen
aufweisen, kann der Arbeitszylinder so ausgebildet sein, daß ein zweiter Ärbeitekolben
gegen die Kraft der Kolbenfeder, die sich am ersten Arbeitskolben abstützt, zwischen
swei Anschlägen auf der Kolbenstange verschiebbar angeordnet ist und einen rohrförmigen
ansatz aufweist, der in die entgegengesetzte Richtung des rohrförmigen Ansatzes
des ersten Arbeitekolbens zeigt, sowie daß in einer Ausdrehung des Stirnteiles ein
weiterer Kugelkäfig angeordnet ist und daß die Kolbens tange ein. weitere Umfangsausnehmung
aufweist.
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Vorteilhafterweise ist der rohrförmige Ansatz mit einer Gleitschräge
ausgestattet.
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Beim Bettigungsvorgang wird der druckbeaufsohlagte Arbeitkolben auf
der Kolbenstange gegen die Kraft der lolbenfeder verschaben und hebt die Arretierung
auf, so daß die Kolbenstange beim Anlegen des Arbeitskolbens gegen einen sweiten
Anschlag mitgenommen werden kann.
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.
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Dabei zeigt Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines
Arbeits-Zylinders mit einer Endstellungsarretierung, Fig. 2 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel
einen Arbeits-Zylinder mit zwei Endstellungsarretierungen.
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Daa Gehäuse des Arbeitßzylinders 1 in Fig. 1 besteht aue einem rohrförmigen
Teil 2, einem Stirnteil 3, in dem eine kolben stange 4 verschiebbar gelagert ist,
und einem innen eingedrehten Bodenteil 5. Am Stirnteil 3 stützt sich eine GehEueefeder
6 ab, die mit ihrem anderen Ende auf einen beidseitig eingedrehten Federteller 7
wirkt, der die Rtickstellkraft der Gehäusefeder 6 über einen mittleren Sprengring
8 auf die Kolbenstange 4 überträgt, die mit einer Ringsohulter 9 auf einem Kugelkäfig
10, der in dem innen eingedrehten Bodenteil 5 angeordnet list, aufliegt.
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Ein Spitzenteil 11 der Kolbenstange 4 weist einen geringeren Durchmesser
auf als die übrige Kolbenstange und befindet sich in der Mitte des Kugelkäfigs 10.
Das Ende des Spitzenteils 11 ragt in eine Freidrehung 12 des innen eingedrehten
Bodenteils 5.
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In der Mitte der Freidrehung 12 ist ein Anschlagstift 13 gehäusefest
angebracht, der in eine passende Ausnehmung 14 des Spitzenteiles II faßt.
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Der Kugelkäfig 10 wird von einem rohrförmigen Ansatz 15, der eine
Gleitschräge 16 aufweist, eines abgedichteten Arbeitskolbens 17 umgeben. Der rohrförmige
Ansatz 15 hält Rastkugeln 18 in einer
Umfangeausnehmung 19 des Spitzenteils
11 der Kolbenstange 4 lagegesiohert fest.
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Der Arbeitskolben 17 liegt unter Wirkung einer Kolbenfeder 20, die
sich am Federteller 7 abstützt, gegen einen unteren Sprengring 21 und bildet mit
dem innen eingedrehten Bodenteil 5 eine Druckkammer 22, die tiber einen Druckmittelanschluß
23 orbit einer hier nicht geseigten Druckquelle verbindbar ist, In einem Hubraum
24 ist ein Anschlagstück 25 £uf der Kolbenstange 4 befestigt. Der Hubraum 24 ist
über eine Bohrung 26 im Stirnteil 3 mit der Außenluft verbunden.
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Die Wirkungsweise der Anordnung nach Pig. 1 ist wie folgt: In der
gezeigten, unbeautschlagten Stellung des Arbeitszylinders 1 befindet sich die Solbenstange
4 in der gezeigten, arretierten Endetellung.
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Zwecks Einleitung des Betätigungehubee wird die Druckkammer 22 über
den Druckmittelanschluß 23 mit einer Druckmittelquelle verbunden und der Arbitekolben
17 mit einem Arbeitsdruck beaufschlagt, so daß sich der Arbeit3kolben 17 gegen die
Kraft der olbenfeder 20 nach oben bewegt. Der rohrförmige Ansatz 15 des Arbeitskolbens
17 gibt die Rastkugeln 18 frei, eo daß sie im Kugelkäfig 10 radial bewegbar sind
und die Arretierung der Kotbenstange 4 aufgehoben ist.
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Sobald der Arbeitskolben 17 am mittleren Sprengring 8 anliegt, nimmt
der Arbeitskolben 17 die Kolbenstange 4 in seinem AuSwärtshub mit und drückt über
den Federteller 7 die Gehäusefeder 6 zusammen. Dieser Aufwärtshub wird durch das
Ansohlagstück 25, das auf der lolbenstange 4 befestigt ist, begrenzt.
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Um den Arbeitszylinder 1 wieder in seine Endstellung zu bringen, wird
der Druck in der Druokkammer 22 über den Druckmittelanschluß 23 abgebaut. Die*Gehäusefeder
6 entspannt sich und drückt die Kolbenstange 4 über den mittleren Sprengring nach
unten, wobei der Arbeitskolben 17, von der Kolbenfeder 20 an den unteren Sprengring
21 gedrückt, die Bewegung zwangsläufig mitmacht.
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Das Spitzenteil 11 der Kolbenstange 4 sohiebt die Rastkugeln 18 radial
auseinander, so daß der rohrförmige Ansats 15 des Arbeitskolbens 17 durch die Rastkugeln
18 festgehalten wird, bis die Kolbenstange 4 mit ihrer Ringschulter 9 auf dem Kugelkäfig
10 aufliegt und die untere Umfangsausnehmung 19 der Kolbenstange 4 in dem Kugelkäfig
10 ist, so daß die Rastkugeln 18 von der Gleitschräge 16 des rohrförmigen Ansatzes
15 des Arbeitskolbens 17, der von der RUckstellkraft der Kolbenfeder 20 beaufschlagt
wird, in die Umfangsausnehmung 19 gedrückt werden und durch den rohrförmigen Ansatz
15 lagegesichert gehalten werden. Die erreichte formschlüssige Verbindung bewirkt
die Endstellungsarretierung.
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 verbindet ein rohrförmiges Teil
2' ein innen eingedrehtes Bodenteil 5' mit einem Strnteil 30, dE.s in einer Eindrehung
31 einen oberen EugelkOfig 32 aufweist, in dem sich radial bewegbare Rastkugel 53
beflnden.
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Die Eindrehung 31 ist Silber einen Druckmittelanschluß 34 lit einer
hier nicht gezeigten Druckmittelquelle verbindbar.
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In einer Kittelbohrung 35 des Stirnteil. 30 ist eine Kolbenstange
4' verschiebbar abgedichtet gelagert. Die Kolbenstange 4' weist ein abgesetite.
Spitzenteil 11' kleineren Durchmessers auf und liegt mit einer Ringschulter 9' auf
einem unteren Kugelkäfig 10' auf, der in dem innen eingedrehten Bodenteil 5' um
das Spitzenteil 11' der Kolbenstange 4' angeordnet ist. Daa Ende des Spitsenteiles
11' ragt in eine Freidrehung 12' des innen eingedrehten Bodenteil. 5'. In der Mitte
der Freidrehung 12' ist ein Anschlagstift 13' gehäusefest angebracht, der in eine
entsprechende Ausnehmung 14' des Spitsenteiles 11' faßt.
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Das Spitzenteil 11' hat eine untere Umfangsausnehmung 19', in der
radial bewegbare Ra.tkugeln 18' liegen, die von einem mit einer Gleitschräge 16'
versehenen rohrförmigen Ansatz eines Arbeitakolbens 17' lagegesichert gehalten werden.
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Der abgedichtet. Arbeitskolben 17' ist gegen eine Kolbenfeder 20',
die sich en einer zweiten abgedichteten Arbeitskolben 42 abstützt, zwischen einem
Sprengring 21' und einem fest auf der kolben stange 4' angeordneten Ansohlagstück
36 verschiebbar angeordnet und bildet mit dem innen eingedrehten Bodenteil 5' eine
Druokkammer 22', die über einen Druckmittelanscbluß 23' mit einer hier nicht gezeigten
Druckmittelquelle verbindbar ist.
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Der zweite Arbeitskolben 42 liegt unter dem Druck der Kolbenfeder
20' an einem auf der Kolbenstange 4' verstifteten Distanzring
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an, ist zwischen dem Distanzring 37 und dem Anschlagstück 36 auf der Kolbenstange
4' verschiebbar angeordnet und bildet mit dem Stirnteil 30 eine obere Druckkammer
40. Über dem Distanzring 37 weist die Kolbenstange 4' eine obere Umfangsausnehmung
38 auf.
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Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 2 ist wie folgt: Wird die
Druckkammer 22' über den Druckmittelanschluß 23' mit einer hier nicht gezeiten Druckmittelquelle
verbunden und der Arbeitokolben 17' beaufschlagt, eo verschiebt sich der Arbeitskolben
17' gegen die Kolbenf eder 20' nach oben und der rohrförmige Ansatz 15' des Arbeitekolbens
17' gibt die Rastkugeln 18' frei, die nun radial bewegbar sind. Trifft der Arbeitskolben
17' auf das Anschlagstilck 36 der Kolbenstange 4', wird die kolben stange 4' mit
angehoben, wobei der zweite Arbeitskolben 42, unter Wirkung der Kolbenfeder 20'
am Distanzring 36 liegend, die Bewegung zwangsläufig mitmacht, bis der rohrförmige
Ansatz 39 des zweiten Arbeitskolbens 42 in die Eindrehung 31 faßt, und auf die Rastkugeln
33 stößt, die aufgrund der zwischen den Rastkugeln 33 liegenden Kolbenstange 4'
nicht nach innen ausweichen können.
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Der zweite Arbeitskolben 42 wird festgesetzt, während die Kolbenstange
4' sich weiter aufwärts bewegt. Sobald die obere Umfangsausnehmung 58 der Kolbenstange
4' sich in der Mitte des Xugelkäfig 32 befindet, werden die Rastkugeln 33 durch
den rohrförmigen Ansatz 39 des von der Kolbenfeder 20' belasteten zweiten Arbeitskolben
42 in die Umfangsausnehmung 38 gedrückt und von dem rohrförmigen Ansatz 39 lagegesiohert
gehalten. Dieee formschlüsalge Verbindung iet die obere Endstellungsarretierung.
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Der Druck in der Druckkammer 22' kann abgebaut werden, da die arretierte
obere Endstellung die Kolbenstange 4' durch die formschlüssige Verbindung hält.
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Soll die obere Endstellungsarretierung aufgehoben werden und der Arbeitszylinder
in die untere Enitellung geschaltet werden, so wird durch Verbinden der oberen Druckkammer
40 über den Druckmittelanschluß 34 mit einer Druckmittelquelle der zweite Arbeitskolben
42 beaufachlagt und gegen die Kolbenfeder 20', die sich am unbeaufschlagten unteren
Arbeitskolben 17' abstützt, abwärts verschoben, eo daß der rohrförmige Ansatz 39
des zweiten Arbeitskolbens 42 die Rastkugeln 33 freigibt. Sobald der zweite Arbeitskolben
42 am Ansohlagstück 36 der Kolbenstange 4' anliegt, wird diese zwangsläufig nach
unten mitgenommen.
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Das Spitzenteil 11' der Kolbenstange 4' schiebt die Rastkugeln 18'
radial nach außen, so daß der rohrförmige Ansatz 15' des Arbeitskolbens 17' durch
die Rastkugeln 18' festgehalten wird, bis die Kolbenstange 4' mit ihrer Ringschulter
9' auf dem tugelkEfig 10' aufliegt und die untere Umfangsaufnehmung 19' der Kolbenstange
4' in dem Kugelkäfig dO' ist, eo daß die Rastkugeln 18' von der Gleitschräge 16'
des rohrförmigen Ansatzes 15' des Arbeitskolbens 17', der von der Rückstellkraft
der Kolbenfeder 20' beaufschlagt wird in die Umfangsaueneghmung 19' gedrückt werden
und durch den rohrförmigen Ansatz 15' lagegesichert gehalten werden.
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Diese formfliissige Verbtndung ergibt die untere Endetellungsarretierung.
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Die Erfindung ermöglicht einen Arbeitsaylinder mit Endstellungsarretierung
mit nur einem Druckmittelkolben und einer räumlichen Ausführumg, die nur wenig größer
ausgebildet ist als es der BetAtigungshub erfordert.