DE2156633B2 - Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem mehrteiligen Kolben - Google Patents

Description

SS

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolben-Zyiinder-Anordnung mit einem mehrteiligen Kolben, der zwei •xial zueinander bewegliche Kolbenscheiben aufweist, die zwischen sich eine im Querschnitt V-förmige Außennut zur Aufnahme eines nachstellbaren Dichtungsringes bilden, mit einer Schraubverbindung zum Verstellen der beiden Kolbenscheiben von außen und mit einer Sicherung zur Fixierung dieser Schraubenverbindung und mit einer Arretiervorrichtung für die Schraubverbindung.

Es ist bereits eine derartige Kolben-Zylinder-Anordnung bekannt, (US-PS 1 568 269), die zwei koaxiale Kolbenstangen aufweist, die zur Verstellung der KoI- bejischeiben gegeneinander geschraubt werden können. Dabei muß die innere Kolbenstange getrennt von der hfltsenformigen Kolbenstange in einen Kreuzkopf od. dgl eingeschraubt oder sonstwie befestigt sein. Dadurch ist eine verhältnismäßig große axiale Länge des Kreuzkopfes erforderlich. Zur Aufnahme höherer Drücke tst diese Anordnung nicht geeignet, da jede Kolbenstange für sich den gesamten Druck aufnehmen muß. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß in Folge der erwähnten komplizierten Bauweise auch die Betätigung d.h. die Nachstellung, umständlich ist Zunächst muß nämlich zum Verstellen eine Kontermutter gelöst werden, danach muß die hülsenförmige Kolbenstange gedreht werden, und daraufhin muß die Kontermutter wieder angezogen werden. Beim Schrauben der hüfcenförmigen Kolbenstange ist unvermeidbar, daß die beiden an den Enden der Kolbenstange vorhandenen Gewinde gleichzeitig betätigt werden. Dadurch ist der gesamte Schraubweg oder Versteltweg der einen Kolbenscheibe gegenüber der anderen verdoppelt Eine sehr feingängige Verstellung ist daher nicht möglich, da sich die Steigungen der beiden Gewinde addieren. Außerdem ist zu berücksichtigen, daß das Lösen und Verstellen der beiden Gewinde gleichzeitig zu einer Verdoppelung des für die Verstellung erforderlichen Drehmomentes führt Eine genaue Dosierung des Verstellweges ist daher nicht mögöch. Die bekannte Kolben-Zylinder-Anordnung ist daher in die Praxis nicht eingeführt worden.

Es ist weiter ein mehrteiliger Kolben bekannt (DT-PS 932 045), der gleichfalls zwei koaxiale Kolben stangen aufweist, wobei im wesentlichen die erwähnten Nachteile wieder auftreten. Die Verwendungsmöglichkeit dieser bekannten mehrteiligen Kolben ist in der Regel auf Kolben von Spritzen oder Pumpen begrenzt, bei denen höhere Drücke nicht auftreten.

Schließlich ist auch noch bekannt, die Nachstellung mittels eines Zahnradgetriebes vorzunehmen, zu dessen Betätigung ein Speziaischlüss&t erforderlich ist der durch eine Stirnwand des Zylinders hindurchgesteckt werden muß. Hierzu ist auch noch erforderlich, eine entsprechend große Schraube aus der Stirnwandung des Kolbens ganz herauszulösen, damit sich der Schlüssel in die dadurch entstandene Öffnung einführen läßt (US-PSl 495 286).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Koiben-Zylinder-Anordnung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß sie nicht nur für hohe Drücke geeignet ist, sonHern auch eine sehr schnelle und einfache Nachstellmöglichkeit für die Dichtung am Einsatzort ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht darin, daß die Arretiervorrichtung zwischen der einen Kolbenscheibe und dem dieser zugewandten Zylinderkopf angeordnet ist während die andere Kolbenscheibe drehfest mit der Kolbenstange verbunden ist und einen Gewindefortsatz aufweist, der in eine entsprechende Gewindebohrung der gegenüberliegenden Kolbenscheibe einschraubbar ist und daß die Kolbenstange an ihrem auch in eingefahrener Endstellung des Kolbens aus dem Zylinder herausragenden Ende Mittel zum Übertragen eines Drehmomentes aufweist.

Dadurch wird zunächst erreicht, daß die doppelte Kolbenstange vermieden ist, wodurch die Konstruktion einerseits wesentlich einfacher wird, andererseits können sehr viel höhere Drücke als bisher aufgenommen werden, so daß die Kolben-Zyiinder-Anordnung z. B. für Betätigungseinrichtungen mit hohen Drücken ge-

2 151 §33

gnet ist Die NaeheteJ'ung ist euBerordenttfch einfach, Richtung des Dichtringes 20 beim ßneehrwiben wirkt; »es genügt die Kolbenstange am Einsamst feinfflh- Dadurch wird der Dichtring 20 und Ober da» äw

beispielsweise durch Angriff eines Schlösseis am " "" ' "~ ' * ~* * ' " ;nde der Kolbenstange zu drehen, was innerhalb wem·

Pr Sekunden im eingebauten Zustand erfolgen kann. Pie Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausihrungsbeispiels näher erläutert Es zeigt Fig·! eine teilweise geschnittene Kolbenzylinderanrdnung in Seitenansicht, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in F i g. I,

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3ehenstflek37 auch der Dichtring t9 in Richtung auf die Kolbenstange 25 radial nachgestellt. Dieses Zwischenstück 37 ist nftmlich in axialer Richtung glehbar an geordnet, so daß sich der Druck auf die Konustliicne 20a zur A*ralverschiebung des Zwischenstückes 37 m Richtung des Kalbenstangenauges 22 auswirkt

In dem Zylinderdeckel 2t sind zwei Kimkenbolzen »ο 26 und 29 angeordnet, die dem Klrakenbolzen 6 enth d lihi ebildet sew können bie

und 29 angeordnet, die dem Klrakenbolzen sprechen und gleichartig ausgebildet sew können, bie greifen ganz in Ausnehmungen 28 ein (s. F ι g. 2> Diese als Rücklaufsperre wirkende Schraubensicherung verhindert, daß sich der eingeschraubte Ring 16 löst

Das Kolbenstangenauge 22 ist mittels eines Gewindestiftes 24 mit der Kolbenstange 25 fest verbwnden. Durch Lösen dieser Schraube 24 ist es möglich, die Kolbenstange 25 mittels eines Schlösseis zu drehen, ohne daß das Kolbenstangenauge 22 gelöst werden

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie C-D in F i g. 1,
F i g. 4 eine Einzelheit des Rastbolzens im Schnitt
Fig·^{5 e}»^ne Einzelheit einer Kolbenstangendichtung
IntSchmtt und

Fig-6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des
!Kolbens nach F i g. 1.

^m Die Kolbenzylinderanordnung nach F i g. 1 zeigt
einen Zylinder 2, in dem ein aus den beiden Kolbenischeiben 3 und 4 bestehender Kolben hin und herbe- onne uao uaa «vuiucwaumB"··"**»- — o—_—
ⁱeeabar ist der durch ein Druckmedium wie öl oder ao muß, d. h, daß der Befestigungsbolzen 23 im Auge 22 Luft beidseitig beaufschlagbar ist montiert bleiben kann. In F i g. 1 ist dargestellt, daß die

Es handelt sich somit ran einen doppeltwirkenden Kolbenstange 25 außerhalb des Zylmders zu diesem Kolben, die Erfindung kann aber auch bei einem ein- Zweck für den Angriff eines Schlüssels ausgebildet ist
fachwirkenden Kolben angewendet werden. Der KoI- F i g. 2 zeigt daß das Segment U «on den Schrauben

ben 3 4 ist mittels des Dichtringes 1 abgedichtet, der as 27 durchdrungen ist das einen vorspringenden I eil des auch zur Führung des Kolbens dient und mit schrägen Zylinderkopf 21 hakenförmig umgibt Außerdem ist Flächen 3a und 3b versehen ist die an entsprechenden hier zu erkennen, daß die beiden erwähnten Klinken- «!hräKen Rächen, also Konusflächen, der Kolbenschei- bolzen 26 und 29 in die erwähnten Ausnehmungen 28 ben anliegen. der Scbaubenbüchse t6 eingreifen, wie schon an Hand

Die Kolbenscheibe 3 ist mittels des Gewindestiftes 8 30 der F i g. 1 erläutert _ .
mit der Kolbenstange 25 fest verbunden, während die Radial nach innen sieht man weiter den Dichtring 20. Kolbenscheibe 4 mit eines Gewindes 18 auf ein ent- der die Kolbenstange 25 umgibt Es sind 8 Ausnehmun- «irechendes Außengewinde der Kolbenscheibe 3 auf- gen 28 zur Sicherung des Ringes i6 vorgesehen es Schraubt ist können aber auch noch mehr Vertiefungen vorgesehen In der dargestellten Lage ist der Drehzapfen 7 der _S5 sein, die der Schraubsicherung nach Art eines Klinken-Kolbenscheibe 4 in einer Segmentvertiefung des Zylinderkopfes 13 angeordnet, und der federbelastete Arretierbolzen 5 greift in eine entsprechende Ausnehmung des Zylinderkopfes 13 ein. Der Zylinderkopf ist ucn, uu».imi «.«.«. w .—- ■

Zr Befestigung mit dem Auge 38 versehen, durch das 40 bei handelt es sich nämlich nicht um eine Schraubsicheeüi Befestipingsbolzen 39 gesteckt ist rung, sondern darum, daß die Bolzen 5 und 31 den

Zur Fixierung der beiden Kolbenscheiben 3 und 4 ist Drehzapfen 7 und somit die Kolbenscheibe 4 vorube, eine Rücklaufsperre vorgesehen, von der in F i g. 1 der gehend arretieren, wenn die Kolbenstange 25 aut die eine ^KucKlauIsp _K,_inkbolz ^B _{en 6 zu sehen jst der} ^_{n eine} erwähnte Weise gedreht wird, um die Dichtung 1 nach-

zustellen. Zur Sicherung der Schraubverbindung gegen ein Lösen ist auch zwischen den Kolbenicheiben 3 und 4 eine Sicherung nach Art eines Klinkengesperres mit dem federbelasteten Klinkenbolzen 6 vorgesehen, der in entsprechende Ausnehmungen der Kolb«?nscheibe 3 eingreift, die den erwähnten Ausnehmungen 28 entsprechen. Auch hier können wieder zwei Khnkenbolzen 6 entsprechend den beiden Bolzen 26 und 28 nach F i g. 2 vorgesehen sein.

der entsprechenden tndiage ae_S «vcdcm* «.*. c.™ F i g. 4 zeigt den Rastbolzen 14. J^n Lagerungjn.t

ist In dieser (nicht dargestellten) Endlage liegt dann 55 der des Arretierbolzens 5 identisch ist Auch,hieτ we rder Drehzapfen 10 in der Bohrung 12 des Anschluß- den zwei derartige Rastbolzen 4 symmetr.seum de

gesperres dienen.

F i g. 3 zeigt, daß die Arretierbolzen 5 und 31 Ähnlichkeit mit den zuvor erwähnten Bolzen 26 und 29 haben, obschon diese einem anderen Zweck dienen. Hier-

_[llupi Ausnehmung der Kolbenscheibe 3 eingreift Es sind eine größere Anzahl derartiger Ausnehmungen vorgesehen, wie später noch erläutert wird, so daß diese Schraubensicherung in dtn verschiedensten Stellungen wirksam ist Die Kolbenscheibe 3 hat einen kolbenstangenseitigen Drehzapfen 10, der in eine entsprechende Bohrung am Zylinderkopf 21 einlaufen kann. Die Kolbenscheibe J ist darüber hinaus mit einer Ausnehmung 15 versehen, in die ein Rastbolzen 14 in der entsprechenden Endlage des Kolbens eingreifbar

Stückes U.

Zur Abdichtung der Kolbenstange 25 sind zwei axial hintereinander angeordnete Dichtringe !9 und 20 vorgesehen, die auch als Führungselemente dienen, zwischen denen ein Zwischenstück 37 angeordnet ist. Sowohl die Dichtringe als auch das Zwischenstück und die entsprechenden Aufnahmen des Zylinderdeckels 21 zeigen schräge Flächen 19a, 196,20a, 206, die dem glei-

UCIl iWCI UCiai 1 lg\. ixuo.uu...... . . -j

Achse der Kolbenzylinderanordnung vorgesehen. Die Ausnehmung 15 ist hier strichpunktiert angedeutet, in die der durch die Feder 33 beaufschlagte Rastbolzen 14 eingreift, der i.i der Hülse 32 gelagert ist so daß der Bolzen 14 die Kraft aufnehmen kann, mit der die Dichtungen 19 und 20 nachgestellt werden. Wie man der F i g. 4 entnehmen kann, zeigt die Ausnehmung 15 in der einen Drehrichtung eine schräge Fläche, so daß es

zeigen schräge Flächen Via, ViD, ^ua, z«o,uic uem gici- _Uci tmcu u.>.iimi.,..u„₆ „-

chen Zweck dienen, wie die vorerwähnten schrägen 85 möglich ist, die Kolbenstange 25 in der nicht zu sper-Flächen 3a und 3b der Kolbendichtung 1. Der Ring 1(5 renden Richtung beliebig weit zurückzudrehen,
ist mittels des Außengewindes 17 in den Zylinderdeckel F i g. 5 zeigt den Dichiungssatz mit den beiden Dich-

21 eingeschraubt, so daß die schräge Fläche 20fc axial in Hingen 19 und 20 zur Abdichtung der Kolbenstange 25

im einzelnen. Es soll hier noch einmal dargestellt werden, daß durch Schrauben des Ringes 16 in Richtung auf den Zylinderdeckel 21 über die Schrägfläche 206 die Dichtung gegen die Kolbenstange 25 gedrückt wird. so daß die Dichtung nachgestellt wird. Außerdem ist S die Elastizität der Dichtung oder Führung 20, die z. B. aus Kunststoff besteht, nur begrenzt, so daß die Dichtung als Ganzes axial gegen das Zwischenstück 37 geschoben wird, das dadurch seinerseits weiter in Achsrichtung zum Nachstellen der Dichtung 19 in gleicher Weise verschoben wird.

Außerdem zeigt auch dieses Zwischenstück 37 die Schrägfläche, durch die auch hier ein Nachstellen beider Dichtringe 19 und 20 bewirkt wird. Auf diese Weise ist es möglich, durch die Beaufschlagung nur des einen Dichtringes 20 gleichzeitig auch den anderen Dichtring 19 nachzustellen.

Gemäß Fig.6 ist dagegen nur ein im Querschnitt V-förmiger Dichtungsring 1 vorhanden, der in diesem Fall durch die Schrägflächen nach außen gespreizt μ 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 Kolben- as scheibe 4 axial verschiebbar sind, in der auch noch eine' Feder 35 zur Beaufschlagung des Bolzens 6 angeordnet ist, um diesen in einer der Ausnehmungen 36 zu halten, die in F i g. 6 unten angedeutet sind. Wie man sieht, sind diese Ausnehmungen wieder mit den Schrägflächen versehen, damit ein Weiterschrauben möglich ist, wenn der Dichtungsring 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

Zum Nachspannen der Dichtungsringe 1, 19 und 20 ist lediglich erforderlich, die Schraube 24 zu lösen und mittels eines Schlüssels, der zwischen dem Auge 22 und dem Zylinderdeckel 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 langwierige Entlüftungsarbeiten erfordert, welche durch die Erfindung somit eingespart sind.

Die Wirkung ist dabei die, daß die Kolbenscheibe 4 durch den Eingriff des Bolzens 6 in den Zylinderkopf 13 sich nicht mitdreht, so daß die Kolbenscheibe 3 in die Kolbenscheibe 4 weiter eingeschraubt wird. Infolge der Schrilgflächen 3a und 3b wird dabei der Dichtungsring I 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 somit die erwähnte Schraubensicherung. Bei zu starkem Nachstelldruck entsteht ein zu hoher Reibungswert, der durch erhöhten Be-. triebsdruck angezeigt wird.

Zum Nachstellen der Kolbenstangendichtungen 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 Kolbenstange 3 durch die Gewindeschraube 8 völlig fest mit der Kolbenstange 25 verbunden ist, wird das dadurch ausgeübte Drehmoment ULtT die Ausnehmung 15 und den Bolzen 14, der nunmehr in dieser ruht, auf den Gewindering 16 übertragen, so daß dieser nun weitergeschraubt wird. Dabei werden in der erwähnten Weise die Dichtungen nach innen gegen die Kolbenstange 25 nachgestellt. Ein Rückdrehen durch die Elastizität dei- Dichtungen kann nicht erfolgen, weil die Klinkenbolzen 26 und 29 in die Ausnehmungen 28 einrasten, wo durch die Rückdrehung verhindert ist.

Nachdem lediglich durch Drehen der Kolbenstange 25 das Gewinde-Nachstellen beider Dichtungen erfolgt ist, genügt es, die Schraube 24 wieder anzuziehen, woraufhin die Kolbenzylindereinrichtung sogleich wieder benutzt werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem mehrteiligen Kalbem der zwei axial zueinander bewegfi- 5> ehe Kolbenseheiben aufweist, die zwischen sich eine im Querschnitt V-förmige Außennut eines nachstellbaren Dichtungsringes bilden, mit einer Schraubverbindung zum Verstellen der beiden KoI-benscneiben von außen und mit einer Sicherung zur ta Fixierung dieser Schraubenverbindung und mit einer Arretiervorrichtung for die Schraubverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (5,3f ) zwischen der einen Kolbenscheibe (4) und dem dieser zugewandten Zy- t$ linderkopf (13) angeordnet ist, während die andere Kolbenscheibe (3) drehfest mit der Kolbenstange (25) verbunden ist und einen Gewindefortsatz (18) aufweist, der in eine entsprechende Gewindebohrung der gegenüberliegenden Kolbenscheibe (4) ao einschraubbar Uj, und daß die Kolbenstange an ihrem auch in eingefahrener Endstellung des Kolbens aus dem Zylinder herausragenden Ende Mittel zum Übertragen eines Drehmomentes aufweist.

2. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1 »5 in der Anwendung der Nachstelleinrichtung für das Nachstellen der Kolbenstangendichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kolbenstangendichtung aufnehmende Zylinderdeckel (21) und ein in diesen vom Zylinderinnern her einschraubbarer Ring (16) zwiscr.cn sich eine V-förmige Innennut zur Aufnahme eines Dichtungsringes (20) einschließen und daß der Ring (16) und die ihm gegenüberliegende Kolbenscheibe (3) eine zwischen diesen Teilen wirksame Arretiervorrichtung (14, 15) aufweisen.

3. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung einen federnden Rastbolzen (5,14) aufweist, der in eine entsprechende Ausnehmung (15) des ihm gegenüberliegenden Maschinenteiles (13, 10) eingreift

4. Kolben-Zyiinder-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (15) eine Schrägfläche aufweist, so daß die Arretierung nur in einer Drehrichtung zum Nachstellen des Dichtringes erfolgt

5. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden gegeneinander schraubbaren Teilen (3,4; 16, 21) eine Rücklaufsperre (6,26) angeordnet ist