-
Walter Hunger Lohr am Main Kolbenzylindereinrichtung und dgl. mit
Dicht- und/oder Fürhungselementen.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenzylindereinrichtung und
dgl. mit Dicht- und/oder Führungselementen, die gegen ein FlUssigkeits- oder Druckmittel
(Luft) wirksam sind.
-
Es sind bereits zahlreiche Kolbenzylindereinrichtungen und dgl, Maschinenteile
bekannt, die mit irgendeinem Druckmittel, z,B, öl, Wasser, Luft oder einem anderen
Gas betätigt werden, und bei denen die erwähnten Dicht- und/oder Führungselemente
entweder aus Metall oder aber aus einem elastischen Material bestehen, Alle diese
Dichtungen und/oder Führungen unterliegen nun aber einem Verschleiss und müssen
daher- entweder in gewissen Zeitabständen ausgewechselt oder nachgestellt werden.
-
Bei allen bekannten Einrichtungen dieser Art ist sowohl das Auswechseln
als auch das Nachstellen in der Regel mit einem erheblichen Aufwand verbunden. In
vielen Fällen fehlt auch die Möglichkeit des Nachstellens ganz. Bisher gibt es noch
keine tXglichkeit Dichtungen eines Kolbens bei einer Kolbenzylindereinrichtung im
geschlossenen Zustand nachzustellen. Es bleibt nichts anderes übrig, als die Dichtungen
auszuwechseln, was häufig sehr aufwendig ist, zumal die bekannten elestischen Dichtungen
aus Kunstoff, Gummi, Leder oder ähnlichen Materialien bestehen.
-
Dadurch war es auch noch vielfach erforderlich, die Zylindereinrichtung
ins Herstellerwerk zurUckzuliefern, da am Einsatzort keine Möglichkeit bestand,
den Zylinder zu demontieren.
-
Somit mußte ein erheblicher Maschinenstillstand in Kauf genommen werden.
Beispielsweise könnten Walzstraßen mit einem außerordentlichen großen Gesamtwert
durch Ausfall von Zylinderdichtungen zum Stillstand gebracht werden.
-
Der Erfindung liegt daher edle Aufgabe zu Grunde, die Kolbenzylindereinrichtungen
und dgl. der Eingangs erwähnten Art so za
verbessern, daß eine sehr
leichte, sehr schnelle und einfache Nachstellmöglichkeit der Dichtung am Einsatzort
ohne Demontage gegeben ist, Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht
darin, daß die die Dichtungen und/oder Führungselemente aufnehmenden-Maschinenteile
Je zwei gegeneinander verschiebbare Teile mit-entgegengesetzt gerichteten schrägen
Flächen fUr die Aufnahme der Dichtung und/oder Führungsteile aufweisen, so daß durch
diese Verschiebung die Fertigungstoleranz -auf Nullwgebracht werden kann und gleichzeitig
eine Verschleiss-Nachstellung dieser Teile erfolgt.
-
Auf diese Weise ist ein einfaches Nachstellen zu erreichen, -weil
durch die schrägen Flächen, die sowohl an den aufnehmenden Maschinenteilen als auch
an den Dichtungen oder Führungen angeordnet sein können, durch einfaches Drehen
der Teile gegeneinander ein Nachstellen infolge der Keilwirkung eintritt.
-
Um diese Verschiebung vorzunehmen, gibt es selbstverständlich die
allverschiedenstens Mittel. Bei ortsfesten Dichtungen ist es z.B. möglich, durch
blosses Anziehen, z.B. von Deckelachrauben, in axialer Richtung diese Nachstellung-zu
bewirken, wenn
eine solche Nachstellmöglichkeit durch entsprechendes
Spiel oder ein elastisches Zwischenteil hergestellt wird.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erindung ist dem gegenüber vorgesehen,
daß die beiden r-kßchinenteile gegeneinander schraubbar sind, Dies bedeutet, daß
z.B. die beiden Teile eines Kolbens auf der Kolbenstande gegeneinander schraubbar
sind, Obschon diese Lösung einfach ist, ist hiermit noch nicht ohne weiteres ersichtlich,
wie der Ausbau, beispielsweise des Kolbens, zu dieser Verstellung ganz vermieden
werden kann.
-
Nach einem weiteren besonders vorteilhaften flerkmal der Erfindung
ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, daß eines oder mehrere ihrer bewegbaren
Maschinenteile mit einer Arretiervorrichtung versehen istijsind, durch die diese
zum Zwecke des Schraubens vorübergehend mit ortsfesten Teilen'in Eingriff bringbar
sind, Durch diese sehr einfache Arretierung der entsprechenden Maschinenteile ist
es möglich, den Ausbau, beispielsweise des Kolbens, ganz zu vermeiden und nur durch
ein Drehen der Kolbenstange die Nachstellunz zu erreichen.
-
Dabei ist zweckmäßig, daß die Arretierungsvorrichtung einen federbelasteten
Rastbolzen aufweist, der in eine entsprechen- -de Ausnehmung des damit zu arretierenden
Maschinenteils eingreifbar ist.
-
Die Maßnahme zeigt den Vorteil, daß der Arretierbolzen die Arbeit
des Kolbens oder dgl. im übrigen nicht im geringsten behindert, und es ist auch
nicht nötig, zum Zwecke dieser Verstellung eine Kolbenhublänge vorzusehen, die die
nörmale oder beabsichtigte Kolbenhublänge überschreitet. Hierzu kann noch vorgesehen
sein, daß die Ausnehmung eine Schrägfläche aufweiset, so daß die Arretierung nur
in der einen Drehrichtung zum Nachstellen der Dichtung und/oder tthrung erfolgt.
-
Auf diese Weise läßt sich die Kolbenst.ange in jede beliebige Stellung
zurückdrehen.
-
Da im vorliegenden-Falle nicht ohne weiteres möglich ist, eine Schraubensicherung
der gegeneinander zu verschraubenden--Teile vorzusehen, weil diese Ja dann zum Jeweiligen
Nachstellen gelöst werden müßte, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen,
daß zwischen den beiden gegeneinander verschraubbaren Maschinenteilen eine Rücklaufspe'rre
angeordnet ist. Diese übernimmt also im vorliegenden Fall die Schraubsicherung.
-
Dabei ist vorteilhaft, daß die Rücklaufsperre nach Art eines Klinkengesperres
ausgebilet ist, wobei die Klinke aber als axial-verschiebbarer Bolzen ausgebildet
ist, der in entsprechende Ausnehmungen des zu arretierenden Teils einrastbar ist.
-
Auf diese Weise kann man eine Demontage einer Kolbenzylindereinrchtung
oder dgl. zum Zwecke der Nachstellung ganz vermeiden, es genügt ein Drehen der Kolbenstange
in den Endstellungen des Kolbens.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergebn sich aus der
nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hirrreis auf die Zeichnung,
In dieser zeigen: Fig. t eine teilweise geschnittene Kolbenzylindereinrichtung in
Seitenansicht; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt
nach der Linie c-D in Fig. 1; Fig. 4 eine Einzelheit der DarsteLlung des Rastbolzens
im Schnitt;
Fig. 5 eine Einzelheit mit der Darstellung einer Kolbenstangendichtung
im Schnitt und Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Kolbens nach
wi. 1 Die Kolbenzylindereinrichtung nach Fig. 1 zeigt einen Zyinder 2, in dem ein
aus den beiden Eolbenscheiben 3 und 4 bestehender Kolben hin und herbewegbar ist,
der durch ein Druckmedium wie öl oder Luft-edien beidseitig beaufschlagbar ist.
-
handelt sich also um einen doppelt wirkenden Kolben, die Erfindung
kann aber auch bei einem einfach wirkenden Kolben angewendet werden. Der Zylinder
3,4 ist mittels des Dichtelements 1 abgedichtet, daß auch zur Führung des Kolbens
dient, und gemäß der Erfindung mit den schrägen Flächen 3a und 3b versehen ist,
die an entsprechenden schrägen Flächen, also Konus flächen der Kolbenteile 3a und
3b, anliegen.
-
Die Kolbenscheibe 3 ist mittels des Gewindestifts 8 mit der Kolbenstange
25 fest verbunden, während die Kolbenscheibe 4 mit einem Innenrevinde 18 auf ein
entsprechendes Außengewinde der Kolbenscheibe 3 aufgeschraubt ist.
-
In der dargestellten Lage ist der Drehzapfen 7 der Kolbenscheibe 4
in einer Segmentvertiefung des Zylinderbodens 13 angeordnet, und der federbelastete
Rastbolzen 5 greift in eine entsprechende Ausnehmung des Zylinderbodens 13 ein.
-
Der Zylinderboden ist zur Befestigung mit dem Auge 38 versehen, durch
das ein Befestigungsbolzen 39 gesteckt ist.
-
Zur Arretierung der beiden Kolbenscheiben 3 und'4 ist eine Rücklaufsperre
vorgesehen, von der in Fig. 1 .der federbelastete Klinkenbolzen 6 zu sehen ist,
der in eine entsprechende Ausnehmung der Kolbenscheibe 3 eingreift. Es sind eine
größere Anzahl derartiger Ausnehmungen vorgesehen, wie später noch erläutert wird,
so daß diese Schraubensicherung in den allerverschiedensten Stellungen wirksam ist.
Die Kolbens cheibe 3 zeigt noch einen vorderen Drehzapfen ao und einen hinteren
Drehzapfen 7, die in entsprechende Bohrungen am Zylinderkopf oder Zylinderboden
einlaufen können. Die Kolbenscheibe 3 ist darüber hinaus mit einer Ausnehmung 15
versehen, in die ein Rastbolzen 14 in der anderen Endlage . dann eingreifbar ist,
In die ser anderen nicht dargestellten Endlage liegt dann der vordere Drehzapfen
10 in der Segnientbohrung 12 des Anschlußstückes 11.
Der Zylinderboden
13 ist mittels der Zylinderkopfschrauben 30 mit dem Rohr 2 verschraubt, In ähnlicher
Weise ist auch der Zylinderkopf 21 mit dem Rohr 2 verschraubt, Zur Abdichtung der
Kolbenstange 25 sind zwei axial-hintereinander angeordnete Dichtungen 19 und 20
vorgesehen, die auch als Führungselemente dienen, zwischen denen ein Zwischenstück
37 angeordnet ist. Sowohl die Dichtungen als auch das Zwischenstück und die entsprechenden
aufnahmen des Zylinderkopfes 21 zeigen schrägen Flächen l9a, 19b, 20a, 20b, die
dem gleichen Zweck dienen, wie die vorerwähnten schrägen Flächen 3a und 3b der Zylinderdichtung
i. Die Schraubenbüchse 16 ist mittels des-Außengewindes 17 in den Zylinderkopf 21
eingeschraubt, so daß die erx7Mhnte schräge Fläche 20b axial in Richtung der Dichtung
20 beim Einschraubep wirkt.
-
Dadurch wird die Dichtung 20 und über das Zwischenstück 37 auch die-Dichtung
19 in Richtung auf die Kolbenstange 25 radial nachgestellt. Dieses Zwischenstück
-37 ist nämlich in axialer Richtung gleitbar angeordnet, so daß sich der Druck auf
die Konusfläche 20a zur Axialverschlebung des Zwischenstückes 37 in llichtung des
Kolbenstangenauges 22 auswirkt.
-
In dem Zylinderkopf 21 sind zwei Klinkenbolzen 26 und 29 anangeordnet,
die den enråhnten Klinkenbolzen 6 entsprechen und gleschartig ausgebildet sein können.
Sie greifen ganz ähnlich wie der Bolzen 6 in Ausnehmungen 28 ein, siehe Fig.2, auch
die Funktion dieser Rücklaufsperre ist dieselbe, Es handelt sich nämlich um eine
Schraubensicherung, die verhindert, daß sich das eingeschraubte Schraubsegment löst.
-
Das Kolbenstangenauge 22 ist mittels eines f':ewindestiftes 24 mit
der Kolbenstange 25 festverbunden. Durch Lösen dieser Schraube 24 ist es möglich,
die Kolbenstange 25 mittels eines Schlüssels zu drehen, ohne daß das Kolbenstangenauge
22 im übrigen gelöst werden muß, das heißt, daß der Befestigungsbolzen 23 in-dem
Auge 22 montiert bleiben kann. In Fig. 1 ist dargestellt, daß die Kolbenstange 25
außerhalb des Zylinders zu diesem Zwecke zum Angriff eines Schlüssels ausgebildet
ist.
-
Fig. 2 zeit, daß das Segment 11 von den Schrauben 27 durchdrungen
ist, das einen vorspringenden Teil des Zylinderkopfes 21 hülsenförmig umgibt. Außerdem
ist hier zu erkennen, daß die beiden erwähnten-Klinkenbolzen 26 und 29 in die erwähnten
Ausnehmungen 28 der Schraubenbüchse 16 eingreifen, arie-schon annand der Fig. 1
erläutert.
-
Radial nach innen sieht man weiter die Dichtung 20, die die abzudichtende
Kolbenstange 25 unmiantelt. Es sind 8 derartige Ausnehmungen 28 zur Sicherung des
Schraubensegmentes 16 vorgesehen, es können aber auch noch mehr Vertiefungen vorgesehen
sein, die der Schraubsicherung nach Art eines Klinkengesperres dienen.
-
Fig. 3 zeigt, daß der Rastbolzen 5 und 31 Rhnlichkeit mit den zuvor
enzffihnten Rastbolzen 26 und 29 haben, obschon diese einem anderen Zweck dienen.
Hierbei handelt es sich nämlich nicht um eine Schraubsicherung, sondern darum, daß
die Bolzen 5 und 31 den Drehzapfen 7 und somit die Kolbenscheibe 4 vorübergehend
arretieren, wenn die Kolbenstange 25 auf die erwähnte Weise gedreht wird, um die
Dichtung 1 nachzustellen.
-
Zur Sicherung der Schraubverbindung gegen ein Lösen ist auch zwischen
den Kolbenscheiben 3 und 4 eine Sicherung nach Art eines Klinkengesperres mit dem
federbelasteten Klinkenbolzen6 vorgesehen, der in entsprechende Ausnxehmungen der
Kolbenscheibe 3 eingreift, die den erwähnten Ausnehmungen 28 entsprechen.
-
Auch hier können wieder zwei Klinkenbolzen 6 entsprechend den beiden
Bolzen 26 und 28 nach'ig. 2 vorgesehen sein, um einen symetrschen Angriff des Drehmoments
um die Drehachse zu erreichen.
-
Fig. 4 zeigt den Rastbolzen 14 und die Lagerung des Rastbolzen 5 ist
identisch hiermit.
-
Auch hier werden in der Regel aus dem genannten Grunde zwei derartige
Rastbolzen 14 symetrisch um die Achse der Kolbenzylindereinrichtung angeordnet,
was in der Zweichnung nicht dargestellt ist. Dagegen ist die Ausnehmung 15 hier
strickpunktiert angedeutet, in die der durch die Feder 33 beaufschlagte Rastbolzen
14 eingreift, der mittels der Hülse 32 gelagert ist, so daß der Bolzen 14 gut die
Kraft aufnehmen kann, mit der die Dichtungen 19 und 20 nachgestellt Werden. Wie
man der Fig. 4 deutlich entnehmen kann, zeigt die Ausnehmung 15 inder einen Drehrichtung
eine schräge Fläche, so daß es möglich ist, die Kolbenstange 25 in der nicht zu
sperrenden Richtung beliebig weit zurückzudrehen.
-
Somit wirkt hier diese Ausnehmung-15 so ähnlich wie die Ausnehmungen
28, obschon sie einem anderen Zweck dienen.
-
Fig. 5 zeigt den Dichtungssatz mit den beiden Dichtungen 19 und 20
zur Abdichtung der Kolbenstange 25 im einzelnen. Es soll hier noch einmal dargestellt
werden, daß durch Verschieben, in diesem Falle Schrauben, des Segmentes 16 in Richtung
auf den Zylinderkopfes
21 die SchrEgfläche 20b die Dichtung gegen
die Kolbenstange 25 drückt, so daß, die Dichtung nachgestellt wird. Außerdem ist
die Elastizität der Dichtung oder FtIhrung 20, die z.B, aus Kunststoff besteht,
aber nur begrenzt, so daß die Dichtung als ganzes axial gegen das Zwischenstück
37 eingeschoben wird, welches dadurch seinerseits weiter in der gleichen Achsrichtung
zum Nachstellen der Dichtung 19 in gleicher Weise verschoben wird, AuRerdem zeigt
auch dieses Zwischenstück 37 die SchrEgflEchen, durch die auch hier ein Nachstellen
beider Dichtungen 19 und 20 bewirkt wird. Auf diese Weise ist es möglich, durch
die Beaúfachlagung nur der einen Dichtung 20 gleichzeitig auch die andere Dichtung
19 nachzustellen.
-
Gemäß Fig. 6 ist dagegen nur ein Dichtungs- und/oder Führungselement
1 vorhanden, das in diesem Falle durch die Schrägflächen nach außen gespreizt wird,
wenn die Kolbenscheibe 4 mittels des Gewindes 18 weiter in Achsrichtung auf die
Kolbenscheibe 3 aufgeschraubt wird.
-
Hierzu ist erforderlich, daß der oder die Klinkenbolzen 6 in einer
entsprechenden Aufnahme der-Kolbenscheibe 4 axial verschiebbar sind, in der auch
noch eine Feder 35 zur Beauchlagung
des Bolzen 6 angeordnet ist,
um diesen in einer der Ausnehmungen 36 zu halten, die in Fig. 6 unten angedeutet
sind.
-
Wie man sieht, sind diese Ausnehmungen wieder mit den Schrägflächen
versehen, damit ein Weiterschrauben möglich ist, wenn die Dichtung 1 erneut nachgestellt
werden muß. Dabei gleitet dann der Bolzen 6 axial ganz in seine Ausnehmungen zurück,
bis er in die nächste Ausnehmung 36 einklinkt.
-
Wie scnon enrähnt, ist die Bauweise des durch die Feder 34 belasteten
Rastbolzen 5 ganz ähnlich, gemäß Fig. 3 ist auch noch ein weiterer Rastbolzen 31
in der gleichen Ebene senkrecht zur Kolbenachse vorhanden.
-
übrigens ist diese Drehslcherung mit den Klinkenbolzen 6 auch erforderlich,
weil beim Nachstellen der Dichtungen 19 und 20 die Verbindung zwischen den beiden
Kolbenscheiben 3 und 4 absolut unlösbar sein muß, sle trird nämlich durch das Anzugsmoment
der Kolbenstange 25 belastet.
-
Zum Nachspannen beider Dichtungselemente 1 sowie t9 und 20 Ist es
ledlgltch erforderlich, die Genrinclet3chraube 24 zu lösen und mittels eines Schlüssels,
der zwischen dem Auge 22 und dem Zylinderkopf 21 direkt an der Kolbenstange 25 angreift,
diese in beiden Endstellungen zu drehen.
-
Es ist also hierzu weder erforderlich, die Leitungen zu lösen, noch
eine Demontage anderer Teile vorzunehmen. Dies ist sehr wichtig, da beim Lösen der
Dichtungselemente Luft in das System kommen könnte, was wiederum viel Zeit und oft
lanlierige Entlüftungsarbeiten erfordert, welche durch die Erfindung somit eingespart
sind, Die erwähnte Arbeit kann also durch die Erfindung unter Druck des Systems
erfolgen. In Fig. 1 ist der Kolben in seiner einen Endlage veranschaulicht, in der
die Zylinderdirchtung und/oder Führung 1 nachgestellt werden' kann.
-
Es wird nur die Kolbenstange in der erwähnten Weise zum Nachspannen
gedreht. Die-Wirkung ist dabei die, daß die Kolbenscheibe 4 durch den Eingriff des
Bolzens 6 in dem Zylinderboden 13 sich nicht mitdreht, so daß die Kolbenscheibe
3 in die Kolbenscheibe 4 weiter eingeschraubt wird. Infolge der Schrägflächen 3a
und 3b wird dabei die Dichtung 1 nach außen gespreizt. Hierbei rastet der Bolzen
6 nacheinander in die Ausnehmungen ein, bis das Nachziehen beendet ist und verhindert
dann eine Rückwärtsdrehung, er bewirkt also die erwähnte Schraubensicherung. Bei
zu starkem Nachstelldruck entsteht ein zu hoher Reibungswert, der durch erhöhten
Betriebsdruck angezeigt wird.
-
Zum Nachstellen der Kolbenstangendichtung 19 und 20 wird der Kolben
3,4 in die andere Endlage nach links bewegt, und zwar unter Druck, Danach wird in
gleicher Weise wie zuvor die Kolbenstange 25 gedreht. Da die Kolbenscheibe' 3 durch
die Ceallndeschraube 8 völlige fest mit der Kolbenstange 25 verbunden ist, wird
das dadurch ausgeübte Drehmoment über die Ausnehmung 15 und den Bolzen 14, der nunmehr
in dieser ruht, auf die Gewindebüchse 16 übertragen, so daß dieses flun weitergeschraubt
wird, Dabei werden in der erwähnten Weise die Dichtungen und/oder Führungen 19 und
20 nach innen gegen die Kolbenstange 25 nachgestellt.
-
Ein Rückdrehen durch die Elastizität der Dichtungen kann nicht erfolgen,
weil die Klinkenbolzen 26 und 29 in die Ausnehmungen 28 einrasten, wodurch die Rückdrehung
verhindert ist.
-
Nachdem lediglich durch Drehung der Kolbenstange 25 das Gewindenachstellen
beider Dichtungen erfolgt ist, genügt eie, die Gewindeschraube 24 wieder anzuziehen,
woraufhin die Kolbenzylindereinrichtung sogleich für den vorgesehenen Zweck wieder
benutzt werden kann.
-
Natürlich-glbt es auch zahlreiche weitere Mb61ichkeiten, die Kolbenstange
25 zu drehen, beispielsweise indem man das Kolbenauge 22 .ausbaut und dasselbe dann
mittels einer Stange oder eines Rohres verdreht das dann an die Stelle der Stange
23 in das Auge zu diesem Zweck eingeschoben wird.
-
Hierzu ist aber immerhin erforderlich, die dort vorhandene Befestigungsstange
23 auszubauen, was in dem erwähnten Palle nicht nötig ist, Der allgemeine Erfindungsgedanke
im Hinblick auf diese Nachstellbetätigung besteht darin, daß ein hin- und herbewegbares
Mas chinenteil wie ein Kolben oder eine Stange in seinen Endstellungen gegenüber
ortsfesten Teilen vorübergehend arretiert wird, so daß eine Verstellung durch Drehen
der Kolbenstange oder dgl ermöglicht ist.
-
Es soll klargestellt werden, daß die Erfindung nicht nur bei Kolbenzylindereinrichtungen
zur Anwendung gelangen kann. Das Nachstellen von Dichtungen und/oder Führungen ist
vielmehr bei sehr vielen Maschinen erforderlich, vielfach wird durch die Erfindung
die Nachstellbarkeit überhaupt erst erreicht.
-
Dabei ist nicht unbedingt erforderlich, die Teile als ganzes gegeneinander
zu schrauben, sondern zum Nachstellen beispielsweise der Dichtungen 19 und 20 würde
es auch genügen, ein Verschieben der Teile durch blosses Anziehen der ohnehin vorh-andenen
Befestigungsschrauben zu erreichen, wenn entsprechende elastische Teile oder ein
gewisses Spiel zwischen den beiden gegeneinander zu verschiebenden Teilen vorgesehen
ist.