DE2336066A1

DE2336066A1 - Pneumatischer stellantrieb

Info

Publication number: DE2336066A1
Application number: DE19732336066
Authority: DE
Inventors: Albert Buesing
Original assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Current assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Priority date: 1973-07-16
Filing date: 1973-07-16
Publication date: 1975-02-06

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Stellantrieb mit einem Arbeitszylinder und einem vor dem Erreichen der Endlagen gedämpft verschiebbaren Arbeitskolben, der in einem mit hohlzylindrischer Lauffläche versehenen voreilenden Hohlkolben gleitet, von dessen Länge der Dämpfungshub abhängig ist, dessen Innenraum mit abwechselnd be- und entlüftbaren Kammern des Arbeitszylinders verbindbar ist und dessen Stirnflächen mit Je einem Zylinderkopf zusammenarbeiten, derart, daß beim Auflaufen des Hohlkolbens auf dem Zylinderkopf ein im Innenraum des Hohlkolbens eingeschlossenes Gasvolumen durch den nachlaufenden Arbeitskolben über eine Drosselbohrung verdrängt wird.

Bei den bisher bekannten Stellantrieben dieser Art besteht der Hohlkolben aus einem rohrförmigen Mantel und zwei ringförmigen Kopfstücken, deren mittlere Öffnung den Innenraum des Hohlkolbens mit den anliegenden Zylinderkammern frei verbindet. Die den Dämpfungseffekt bewirkenden Drosselbohrungen sind entweder in den Zylinderköpfen oder in den ringförmigen Kopfstücken des Hohlkolbens angeordnet. Sie werden erst wirksam, wenn die entsprechende Stirnfläche des Hohlkolbens gegen den gegenüberliegenden Zylinderkopf im Zusammenwirken mit einem stirnseitigen Dichtungsring angedrückt wird (DT-OS 1 954 888).

Vor dem Auflaufen des Hohlkolbens auf dem Zylinderkopf sind jedoch beide Kolben stets dem Druck in den beiden Zylinderkammern ausge-

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setzt. Tritt beim Belüften der einen Zylinderkammer eine verzögerte Entlüftung der anderen Zylinderkammer ein, so kann sich dann in letzterer ein den Hohlkolben zurückhaltendes Luftpolster bilden, das eine Voreilung des Arbeitskolbens gegenüber dem Hohlkolben und somit eine unerwünschte und u.U. gefährliche Veränderung des Dämpfungshubes verursacht. Der Dämpfungshub kann aber hier auch infolge veränderter Reibwerte im Arbeitszylinder bzw. durch die auf den Arbeitskolben wirkenden Gegenkräfte beeinflußt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und einen pneumatischen Stellantrieb der einganrs genannten Art zu schaffen, der stets einen genau definierten Dämpfungshub gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, da.3 der Hohlkolben mit zwei Je eine Drosselbohrung aufweisenden Stirnwänden versehen ist, die seinen Innenraum derart abschließen, daß er lediglich über die Drosselbohrungen mit den Kammern des Arbeitszylinders verbindbar ist.

Durch die auf diese Weise erzielten Druckverhältnisse im Innenraum des Hohlkolbens wird der Arbeitskolben in seiner Ausgangslage relativ zum Hohlkolben bis zum Auflaufen des Hohlkolbens auf den Zylinderkopf sicher gehalten, so daß er dann stets den vollen Dämpfungshub ausführen kann. Darüber hinaus tritt ein verstärkter Dämpfungseffekt ein, weil der Arbeitskolben während des Dämpfungshubes gedrosselt beaufschlagt wird.

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Im folgenden wird ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Die Figur zeigt einen pneumatischen Stellantrieb einer Türbetätigungsanlage. Der Stellantrieb weist einen Arbeitszylinder 1, bestehend aus einem Zylindermantel 2 und zwei mit diesem druckdicht verschraubten Zylinderköpfen 3 und 4, auf.

In dem Arbeitszylinder 1 sind ein mit hohlzylindrischer Lauffläche versehener Hohlkolben 5 und ein in diesem gleitender Arbeitskolben 6 mit einer Kolbenstange 7 verschiebbar.

Der Hohlkolben 7 weist an beiden Enden Stirnwände 8 und 9 auf, welche mit je einer Drosselbohrung 10 bzw. 11 versehen sind. Die Kolbenstange 7 ist durch eine Bohrung 12 der Stirnwand 9 geführt und mittels eines Dichtungsringes 13 abgedichtet.

Die Stirnwände 8 und 9 schließen im Hohlkolben 5 einen vom Arbeitskolben 6 geteilten Innenraum 14, 15 ab, der mit dem Außenraum nur über die Drosselbohrungen 10 und 11 verbindbar ist.

Der Hohlkolben 5 weist ferner Gleitringe 16 und 17 sowie Dichtungsringe 18 und 19 auf. Seine Stirnwände 8 und 9 tragen je einen elastischen Ring 20 bzw. 21 auf, der als nachgiebiger Anschlag gegen die gegenüberliegende Wand 22 bzw. 23 des entsprechenden Zylinderkopfes 3 bzw. 4 andrückbar ist.

Der Arbeitskolben 6 ist seinerseits mit Dichtungsringen 24 und versehen. Seine Kolbenstange 7 ist im Zylinderkopf 4 mittels

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Gleitbuchsen 26 und 27 geführt und mittels eines Dichtungsringes 28 abgedichtet.

Der Hohlkolben 5 ist abwechselnd von beiden Seiten durch Belüften der von der einen Kolbenseite begrenzten Zylinderkammer 29 bzw. 30 bei gleichzeitigem ungedrosseltem Entlüften der von der anderen Kolbenseite begrenzten Zylinderkammer 30 bzw. 29 beaufschlagbar. Die Belüftung bzw. ungedrosselte Entlüftung dieser Kammern erfolgt über Bohrungen 31 und 32, die mit Anschlüssen 33 und 34 in den Zylinderköpfen 3 und 4 verbunden sind. An die Anschlüsse33 und 34 sind nicht dargestellte Leitungen anschließbar, die mit Hilfe von Steuerventilen mit einer Druckluftquelle bzw. mit der Atmosphäre verbindbar sind.

Der durch die Stirnwände 8 und 9 abgeschlossene Innenraum 14, 15 des Hohlkolbens 5 ist mit den Zylinderkammern 29 und 30 lediglich über die Drosselbohrungen 10 und 11 verbunden. Er kann somit nur gedrosselt be- bzw. entlüftet werden.

Wird beispielsweise die Zylinderkammer 29 über den Anschluß 33 und die Bohrung 31 belüftet und gleichzeitig die Zylinderkammer über die Bohrung 32 und den Anschluß 34 entlüftet, so erfährt der Hohlkolben 5 infolge der einseitigen Druckbeaufschlagung eine Verschiebung in Richtung zum Zylinderkopf 4 und nimmt dabei den Arbeitskolben 6 mit der Stirnwand 8 mit.

Durch die erftndungsgemäße Ausbildung des Hohlkolbens 5 wird erreicht, daß während des Hubes des Hohlkolbens 5 der Arbeitskolben 6 in dem weitgehend abgeschlossenen Innenraura 14, 15 sicher gegen

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Jie Stirnwand 8 angedrückt bleibt, da durch die Drosselbohrungen 10 und 11 nur ein sehr langsamer Abbau des Druckes in der Kammer 15 bzw. ein sehr langsamer Aufbau des Druckes in der Kammer 14 möglich ist. Somit wird verhindert, daß der Arbeitskolben 6 eine Voreilung gegenüber dem Hohlkolben 5 erfahren kann, die eine Verkürzung des vorgesehenen Dämpfungshubes bewirken würde.

Dieser Dämpfungshub beginnt bekanntlich beim Auflaufen des Hohlkolbens 5 auf den Zylinderkopf 4 und ist beendet _f sobald der Arbeitskolben 6 auf die Stirnwand 9 des Hohlkolbens 5 aufläuft oder ein außerhalb des Stellantriebes angeordneter Anschlag in Funktion tritt.

Der Dämpfungseffekt wird hierbei dadurch erreicht, daß der Arbeltskolben 6 das im Innenraum 15 des Hohlkolbens 5 eingeschlossene Luftvolumen über die Drosselbohrung 11 verdrängt. Dieser Dämpfungseffekt wird noch dadurch verstärkt, daß die Beaufschlagung des Arbeitskolbens 6 ebenfalls gedrosselt über die Drosselbohrung 10 erfolgt.

Bei Betätigung des Stellantriebes in der umgekehrten Richtung ist die Arbeitswelse ebenfalls umgekehrt und wird daher nicht näher beschrieben.

Die erfindungsgemiße Ausbildung des Stellanti'iebes i^yerlilndert außer dem» daß sich der Arbeitskolben 6 gegenüber dcsia Hohlkolben 5 bereits vor Beginn des Hohlkolbenhubes bewegen kann, da er auch bei unbetätigtem Stellantrieb im weitgehend abgeschlossenen Innenraum 14. 15 des Hohlkolbens 5 eingetaucht bleibt.

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Ein weiterer Vorteil entsteht dadurch, daß sonst erforderliche Dichtmittel zum Abschließen des Innenraumes des Hohlkolbens 5 während des Dämpfunpshubes entfallen können. Die elastischen Rin^e 20 und 21 wirken nur als nachgiebige Anschläge und sind somit zum Erzielen des pneumatischen Dämpi'ungseffektes völlig entbehrlich.

Es ist im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich, die Dr^sselbohrungen 10 und 11 als einstellbare Drosseln auszubilden bzw. mit unterschiedlicher Drosselwirkung auszulegen.

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Claims

Patent-bzw. Schutzanspruch

Pneumatischer Stellantrieb mit einem Arbeitszylinder und einem vor dem Erreichen der Endlagen gedämpft verschiebbaren Arbeits kolben, der in einem mit hohlzylindrischer Lauffläche versehenen voreilenden Hohlkolben gleitet, von dessen Länge der Dämpfungshub abhängig ist, dessen Innenraum mit abwechselnd be- und entlUftbaren Kammern des Arbeitszylinders verbindbar ist und dessen Stirnflächen mit je einem Zylinderkopf zusammenarbeiten, derart, daß beim Auflaufen des Hohlkolbens auf den Zylinderkopf ein im Innenraum des Hohlkolbens eingeschlossenes Gasvolumen durch den nachlaufenden Arbeitskolben über eine Drosselbohrung verdrängt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkolben (5) mit zwei je eine Drosselbohrung (10 bzw. 11) aufweisenden Stirnwänden (8 und 9) versehen ist, die seinen Innenraum (14, 15) derart abschließen, daß er lediglich über die Drosselbohrungen mit den Kammern (29 bzw. 30) des Arbeitszylinders (1) verbindbar ist.

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