DE2453948A1

DE2453948A1 - Doppelt wirkende kolbenzylindereinrichtung

Info

Publication number: DE2453948A1
Application number: DE19742453948
Authority: DE
Inventors: Delbert C Hewitt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-11-23
Filing date: 1974-11-14
Publication date: 1975-05-28
Also published as: JPS598686B2; JPS5089775A; US3893378A; CA1037360A

Description

7651 W/Wt

PATENTANWALT- DlPL-ING. J. WENZEL 7 STUTTGART HAUPTMANNSREUTE 46

D. C. Hewitt
Portland, USA.

Doppelt wirkende Kolbenzylindereinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine doppelt wirkende Kolbenzylindereinrichtung.

Derartige durch ein Druckmittel angetriebene Kolbenzylindereinrichtungen nach dem Stand der Technik zeigen eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange, was einen erheblichen Platzbedarf bedingt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kolbenzylindereinrichtung so zu verbessern, daß der Platzbedarf wesentlich verringert ist.

Gemäß dem allgemeinen Erfindungsgedanken ist hierzu vorgesehen, daß die doppelt wirkende Zylindereinrichtung mit einem seitlich herausragenden Antriebsarm an dem Kolben an Stelle der bekannten Kolbenstange versehen ist, welcher Arm das eine Ende des Zylinders durchdringt, wobei eine

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Dichtung an der Seite des Zylinders angeordnet ist, durch die der Arm herausragt, und darüberhinaus ist eine Dichteinrichtung angeordnet, die unter einer bestimmten Spannung steht und eine lange Lebensdauer sogar bei normalem Verschleiß zeigt.

Außerdem soll durch die Erfindung eine Kolbenzylindereinrichtung geschaffen werden, deren Zylinderteil so gestaltet ist, daß die spanlose Fertigung erleichtet ist, und der Raumbedarf soll so gering sein, daß sich die Einrichtung z.B. zum Bewegen von Penstern bei Kraftfahrzeugen und dgl. eignet.

Der Erfindungsgegenstand soll aber auch so gebaut sein, daß sich die. Einzelteile leicht montieren, demontieren und warten lassen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung unter Hinweis auf die Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt ist. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Stirnansicht zur, Darstellung der Wirkungsweise bei der Betätigung eines Fensters in einer Kraftfahrzeugtürj

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Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 3, wobei eine Fensterhalterung der Klarheit wegen weggelassen ist;

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt in verkleinertem Maßstab nach der Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 einen mit perspektivischer Verkürzung gezeichneten Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2;

Fig. 5, 6, 7 und 8

vergrößerte horizontale Schnitte nach den Linien 5-5, 6-6, 7-7 und 8-8 der Fig. 3, wobei diese Ansichten um 9o° nach rechts im Vergleich zu Fig. 3 gedreht sind';

Fig. 9 eine vereinfachte Darstellung der Wirkungsweise der Steuerung der Kolbenz-y lindereinrichtung;

Fig. Io eine auseinandergezogene Darstellung der Einzelteile des Endes des Zylinders in Perspektive und

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Pig. 11 eine Darstellung der Einzelteile der Kolbenanordnung.

In Fig. 1 ist die Druckmittelzylinderanordnung 12 nach der Erfindung dargestellt, die an der Innenseite einer Kraftfahrzeugtür 14 angeordnet ist. Eine solche Tür zeigt ein Fenster 16, das zum Auf- und Abgleiten in herkömmlicher Weise angeordnet ist, wobei der Zylinder unterhalb des Fensters liegt und eine Verbindung zu dem Fenster und der Tür durch eine Einrichtung vorhanden ist, die im Nachfolgenden beschrieben wird.

Die oberen und unteren Enden des Zylinders 12 sind mit Durchlässen 18 und 2o versehen, siehe die Fig. 2 und 9, wobei beide.mit Druckluftleitungen l8a und 2oa versehen sind, die zu einem geeigneten Steuerventil 22 bekannter Art führen, wodurch einer dieser Einlasse mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle in Verbindung gebracht wird während der andere mit dem Auslaß in Verbindung steht. Eine Kolbenanordnung ist allgemein mit 24 bezeichnet und in dem Zylinder 12 nach oben und unten gleitbar.

Diese Zylinderanordnung 12 zeigt ein langgestrecktes Gehäuse 26, siehe die Fig. 3-8, das durch Strangpressen leicht hergestellt und auf Länge geschnitten werden kann. Das Gehäuse 26 kann Seitenflanschen 28 aufweisen, wodurch das Gehäuse flach an der Innenfläche der Tür 14 in senkrechter Lage befestigt werden kann. Eine Wandung des Gehäuses 26 zeigt einen engen Schlitz 3o, der sich in

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Längsrichtung über die gesamte Länge des Gehäuses erstreckt. Hierdurch ist nun ein Arm 32 der Kolbenanordnung 24 gesteckt, so daß er aus dem Zylinder gleitend herausragt. Ein dünner, mittelmäßig flexibler Materialstreifen 34, vorzugsweise aus Metall, siehe die Fig. 2, 3, 5-8 und Io, ist an der Innenseite des Gehäuses 26 so angeordnet, daß er den Schlitz 3o in den Bereichen abdeckt, die nicht durch den Kolben 24 beansprucht sind, wobei dieser Streifen der Kolbenanordnung so zugeordnet ist, wie das im Nachfolgenden beschrieben wird.

Der Arm 32 der Kolbenanordnung ist Teil des Hauptkolbens 36, siehe die Fig. 3, 7 und 11, und durchdringt das Gehäuse in dem Schlitz 3o. Das untere Ende des Hauptkolbens 26 zeigt einen Ansatz 38 mit reduziertem Druchmesser zur Abstützung einer flexiblen plunger-artigen Kappe 4o, die mit der Innenfläche des Gehäuses 26 gleitbar abgedichtet ist, wobei der Ansatz 38 mit einem Umfangsflansch 42 versehen ist, der in einer öffnung 43 der Kappe verriegelt ist.

Um den Kolben 24 und hiermit das Fenster 16 gegen eine unbeabsichtigte nach unten gerichtete Bewegung zu halten, wenn der Kolben nicht arbeitet, ist er mit einer federbetätigten kupplungsartigen Bremse versehen, die im Nachfolgenden beschrieben wird. Der Hauptteil 36 des Kolbens ist, wie am besten den Fig. 2, 4j 6 und 11 entnommen werden kann, mit einem querliegenden Schlitz 44 ausgebildet, dessen Tiefe, wie am besten der Fig. 4 ent-

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nommen werden kann, von unten nach oben abnimmt. Eine Kupplungsbremsrolle 46 ist quer in diesem Schlitz angeordnet und zeigt einen Mittenteil 48 mit verkleinertem Durchmesser. Ein mittlerer in Längsrichtung liegender Schlitz 4o kreuzt den Querschlitz 44 und nimmt gleitbar eine Rollen-Steuerstange 52 auf. Diese Steuerstange zeigt einen Quer-Schlitz 54, der den reduzierten mittleren Teil 48 der Kupplungs-Bremsrolle 46 aufnimmt. Bei der insbesondere durch vollausgezogene und schraffierte Linien in Fig. 4 dargestellten Ausbildung steuert die Bewegung des Steuerschiebers 52 die Lage der Rolle 46 in dem Schlitz 44.

Die Steuerstange 52 zeigt einen querliegenden Hauptteil 59, an dem ein Ansatz 58 mit verkleinertem Durchmesser angeordnet ist, um eine flexible plunger-artige Kappe 6o abzustützen, wobei der Ansatz 58 einen End-Plansch 62 aufweist und in einer Öffnung 64 in der Kappe 6o verriegelt ist. Diese Kappe 6o zeigt eine Dichtung an der Innenfläche des Gehäuses 26 bei den Bewegungen des Kolbens. Ein Paar Schraubendruckfedern 58 liegen mit ihren oberen Enden auf den abgerundeten Ansätzen 7o an der unteren Fläche des Teiles 56 der Rollen-Steuerstange, und die unteren Enden dieser Federn liegen oben am Kolben 36 an. Diese Federn halten in der Regel die Rollen-Steuerstange im Abstand von dem Hauptkolben 36, und dadurch, daß diese Steuerstange in der Regel oben gehalten wird, hält sie die Kupplungs-Bremsrolle 46 in der oberen Lage, nämlich der, die mit

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vollen Linien iri Pig. 4 dargestellt ist, bei der es sich um eine keilförmige Lage zwischen dem Kolbenteil 36 und der Wand des Zylindergehäuses 26 handelt. In dieser Lage verhindert die Rolle 46 eine nach unten gerichtete Bewegung des Kolbens in dem Zylinder, aber eine Bewegung nach oben ist möglich. Aber der nach unten gerichtete Druck auf den Oberteil der Rolle steuert die Stange entgegen der Kraft der Federn 68, wodurch die Rolle 46 unten in dem Schlitz 44 positioniert wird, nämlich in der in Fig. 4 mit unterbrochenen Linien dargestellten Lage, wobei sie · aus dem verkeilenden Kupplungseingriff zwischen dem Kolben und dem Zylinder heraus ist. Dadurch wird eine nach unten gerichtete Bewegung des Kolbens in dem Zylinder ermöglicht, so lange ein Druck oben auf die Steuerstange 52 ausgeübt wird, wodurch nun klar ist, daß der Kolben sich nach oben bewegen wird und nach unten, wenn er durch das Druckmittel beaufschlagt wird. Er wird aber in seiner Lage gegen die nach unten gerichtete Bewegung verriegelt, wenn das Druckmittel nicht mehr einwirkt. Dadurch wird das Fenster daran gehindert, sich nach unten zu bewegen, wenn kein Druckmittel einwirkt. Das Fenster kann aber von Hand ohne das Druckmittel nach oben gefördert werden.

Das obere Ende des Gehäuses 26 ist durch einen Stopfen 72 verschlossen und der Kappe 74 zugeordnet, Fig. 2-4 und Io. Der Stopfen 72 paßt fest in das Gehäuse, ebenso wie ein Teil der Kappe 74, die einen End-Flansch 76 aufweist, der in das Ende des Gehäuses eingreift und mittels eines Paares

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Schrauben 78 befestigt ist, die in das Ende des Gehäuses eingeschraubt sind, das mit den Planschen 28 ausgerichtet ist. Die Kappe 74 zeigt einen verkleinerten Endteil 8o, der in einer Ausnehmung 82 in dem.Stopfen 72 sitzt. Ein O-Ring 84 ist auf diesem Endteil mit dem reduzierten Durchmesser 8o so angeordnet, daß er zwischen der Schulter 85, die durch das verkleinerte 80 gebildet ist und dem Endstopfen 72 sitzt. Ein Paar Schrauben 86 durchdringt die Kappe 7^ und ist mit dem Stopfen 72 verschraubt, nicht nur, um diese beiden Teile zusammenzuhalten, sondern auch zur Aufnahme des O-Ringes und zur Bildung einer kraftschlüssigen Abdichtung für das Gehäuse.

Das andere untere Ende des Gehäuses 26 ist durch einen End-Stopfen 72a und eine Kappe 74a geschlossen, Fig. 2, 3» 4 und 8, ebenso, wie dies beim oberen Ende beschrieben worden ist, wobei die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, aber zusätzliche Buchstaben a haben. Die untere End-Kappe 74a zeigt ebenso wie der zugeordnete Stopfen 72a, Fig. 2 und 5, eine längliche seitliche Ausnehmung 88, in der ein benachbartes Endteil des Streifens 64 liegt, wobei diese Ausnehmung im wesentlichen die gleiche Breite wie der Streifen 34 und eine Tiefe aufweist, die der Wandstärke des Streifens für eine wirksame Abdichtung mit dem O-Ring 84a entspricht. Der Streifen 34 zeigt an seinem unteren Ende eine Öffnung 9o, und ein Ahkerstift ist in der Endkappe 74a so angeordnet, daß er in die Öffnung 9o eingreift, damit ein Anker für das eine Ende des Streifens gebildet ist.

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Die Endkappe 74 zeigt an dem oberen Ende des Gehäuses 26, Fig. 3 und Io, eine obere Nut 96, die zwischen den Seiten der oberen Fläche beginnt und in eine Vertiefung auf die Seite zuführt, in der der Streifen 34 angeordnet ist, wobei die Seitenfläche der '.!Kappe 74 und der Stopfen 72 darüberhinaus eine Nut 88 aufweisen, ebenso wie in der unteren Kappe 74a sowie einen Stopfen 72a zur Aufnahme des Streifens 34. An der Endkappe 74 ist mittels der Schrauben 78 ein Blattfederhebel loo mit einem erweiterten Teil Io2 zur Aufnahme der Schrauben befestigt, der eine Zunge Io4 aufweist, deren Endteil von der Ebene des Körperteils abgesetzt ist, aber im Normalfall parallel hierzu angeordnet liegt. Das Ende des Streifens 34 in der Nähe des Hebels Io2 zeigt eine Öffnung Io5 zur Aufnahme eines Endteils der Zunge Io4 des Hebels loo. Hierbei ist die Anordnung so getroffen, daß am Ende des Gehäuses das Halteteil Io2 des Hebels loo mittels der Schrauben 78 flach auf das Ende der Kappe 74 geklemmt ist, und die Zunge Io4 muß nach unten in die Ausnehmung 96,zur Aufnahme in der Öffnung Io5 gebogen werden. Durch diese Anordnung übt der Hebel loo eine konstante Spannkraft auf den Streifen 34 sogar dann aus, wenn ein gewisser Verschleiß der Teil eintritt, und auf diese Weise wird eine gute Dichtung mit dem Schlitz aufrecht erhalten.

Ein Kanal Ιοβ ist in der Fläche des Kolbens zur Aufnahme des Streifens 34 vorgesehen, der so dimensioniert ist, daß ein Gleiten gegenüber dem Streifen erfolgen kann.

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Der Kanal ist auch in den Endkappen ko und'6o und darüberhinaus in dem Flansch 56 der Rollen-Steuerstange 52 vorgesehen und hängt bei Io8a in·der Nähe des Mittenteils des Hauptkolbens 36, damit der Streifen 5^4 unterhalb einer Kreuzstange 36a passieren kann, die durch den vertieften Teil des Kanals gebildet ist. Somit befindet sich der flexible Streifen 34 immer in Kontakt mit der Gehäusewand an der Innenseite des Schlitzes 3o über seine gesamte Länge mit Ausnahme an der besonderen Stelle des Kolbens, an der er nach innen in den mittleren Teil des Kolbens gebogen ist, damit er unter der Kreuzstange 36a passieren kann. Daher ist ein dichtender Eingriff in Längsrichtung des Schlitzes 3o überall mit Ausnahme in dem Bereich vorgesehen, in dem der Kolben angeordnet ist, wobei dieser Bereich, in.dem der Kolben liegt, mittels des Kolbens selbst in dem Schlitz abgedichtet ist. Auf diese Weise kann sich der Kolben in dem Gehäuse nach oben und unten mit einer wirksamen Abdichtung in dem gesamten Gehäuse bewegen.

Ein doppelt wirkender Druckmittelzylinder ist in den Fig. 1 und 3 dargestellt, der einen Antrieb für ein Kraftfahrzeug-Fenster enthält, wobei der Arm 32 in eine Öffnung Io7 eines Halters I08 .im Abstand von dem Zylindergehäuse 26 eingreift, so daß er sich nicht auf dem Gehäuse reibt.

Gemäß den Fig. 2,3 und 7 ist ein Anschlag 112 an der Vorderwand des Gehäuses 26 in der Nähe des unteren Endes

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befestigt. Dieser Anschlag zeigt nach hinten gerichtete Arme 114 und rechtwinklige Vorsprünge 116, durch die Nieten 118 zur Befestigung des Anschlages an den Planschteilen 28 des Gehäuses 26 angebracht sind. Der Anschlag 112 ist vorzugsweise angeordnet, um die nach unten gerichtete Bewegung des Kolbens zu begrenzen, wie dies zur Begrenzung eines solchen Kolbenweges wünschenswert ist. Der Weg des Kolbens nach oben wird durch den Eingriff des Kolbens mit dem Stopfen 72 begrenzt.

Es ist ferner bevorzugt, daß der Schlitz 3o in dem Zylindergehäuse 26 eine Staubkappe aufweist, und hierzu ist ein dünner, flexibler Streifen 12o mittels eines Klebstoffes 122 · in einer Längs-Nut 12¹I in der Außenfläche des erwähnten Gehäuses befestigt. Dieser Streifen ist in Längsrichtung bei 126 längs des Bewegungsweges des Armes 32 geschlitzt, und diesier Arm bewegt sich durch diesen Schlitz mit einem flexiblen Material des engichließenden und öffnenden Streifens, um den Staub fernzuhalten.

Gemäß der Erfindung ist ein doppelt wirkender Zylinder vorgesehen, der durch eine Seite des Zylinders und nicht durch eine am Ende angeordnete Kolbenstange wirkt und der durch seine Konstruktion eine wirksame Dichtung durch die seitliche Antriebsöffnung aufweist. Diese Dichtung wird auch dann erzielt, wenn ein geringfügiger Verschleiß der Teile eintritt und zwar durch eine Spannung des Hebels Io2, der auf den Streifen 34 einwirkt. Der Erfindungsgegenstand ist ferner so gebaut, daß er schnell montiert und demontiert und auch leicht gewartet werden kann.

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Es soll klargestellt werden, daß lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben worden ist, und daß Änderungen in der Form, Größe und Anordnung der Teile dem Fachmann möglich sind, ohne von dem erwähnten allgemeinen Erfindungsgedanken abzuweichen.

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Claims

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Ansprüche

\l.jDoppelt wirkende Kolben-Zylindereinrichtung, gekennzeichnet durch die nun folgenden Merkmale:

a) ein langgestrecktes Zylindergehäuse mit geschlossenen Enden,

b) ein Paar Durchlässe an den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses, die als Einlaß und als Auslaß dienen,

c) eine Kolbenanordnung,

d) eine Einrichtung zur Bildung eines Schlitzes in Längsrichtung an einer Seite des Gehäuses,

e) einen Arm auf der Kolbenanordnung, der durch den Schlitz gesteckt ist und mit einer Einrichtung zum Antrieb verbunden ist,

f) einen flexiblen Streifen in Längsrichtung des Gehäuses-an der Innenseite zur Abdeckung des Schlitzes an der Innenseite und zur Abdichtung desselben an gegenüberliegenden Seiten der Kolbenanordnung durch ein Druckmittel,

g) eine Vertiefung in dem Kolben, die gleitend in den Streifen eingreift,

h) und eine Einrichtung, die den Streifen an den

Enden des Gehäuses befestigt, i) wobei diese Verbindungseinrichtung für den Streifen an dem einen Ende des Gehäuses eine Kraft auf den Streifen ausübt, um ihn dichtend in dem Gehäuse zu halten.

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2. Kolben-Zylindereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen an dem Ende, an dem die Spannkraft aufgebracht wird, eine Öffnung aufweist, daß ein Blattfederhebel an dem einen Ende des Gehäuses befestigt ist, dessen anderes Ende in dieser Öffnung aufgenommen ist und die Spannkraft aufbringt.
3. Kolben-Zylindereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen, auf dessen Ende die Spannkraft einwirkt, eine Öffnung aufweist, daß ein Blattfederhebel an einem Ende befestigt ist, dessen anderes Ende sich auf den Streifen erstreckt, aber in der Regel außerhalb der Öffnung in Längsrichtung des Gehäuses positioniert ist, wobei durch Drehen der Feder in diese .öffnung die Spannkraft aufgebracht und aufrecht erhalten wird.
4. Kolben-Zylindereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes geschlossene Gehäuseende einen Stopfen aufweist, der in die offenen Enden des Gehäuses eingeführt ist, wobei eine Endkappe außerhalb des Stopfens auswechselbar befestigt ist, daß ferner eine Einrichtung zur. demontierbaren Befestigung der Endkappe an dem Gehäuse sowie ein Plansch an dem Kappenende angeordnet sind,und daß ein O-Ring zwischen dem Plansch und dem Ende des Stopfens angeordnet ist, um eine Dichtung zwischen diesem Stopfen und dem Gehäuse für das Druckmittel zu bilden.

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5. Kolben-Zylindereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen an dem der Blattfeder gegenüberliegenden Ende eine Öffnung aufweist, und daß ein Ankerstift an dem Gehäuse zum Eingriff in diese Öffnung vorgesehen ist, um den Streifen mittels des Blattfederhebels zu spannen.
6. Kolben-Zylindereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein federnder Anschlag in dem Gehäuse im Bereich eines Endes für den Anschlag des Kolbens bei seiner Bewegung in dieser/ Richtung vorgesehen ist und daß ein Anschlag außerhalb des Gehäuses im Bereich des anderen Endes gegenüber dem federnden Anschlag in dem Weg des Kolbenarmes zur Stillegung des Kolbens in seiner Bewegung in der anderen Richtung angeordnet ist.
7. Kolben-Zylindereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halter an dem Arm in Längsrichtung des.Gehäuses zur Zusammenwirkung mit dem angeordnet ist und daß ein weiterer kanalförmiger Halter an diesem Halter zur Aufnahme einer Einrichtung vorhanden ist, die mit dem ersten Halter bewegbar ist.
8. Kolben-Zylindereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine flexible Staubkappe außen am Gehäuse zur Abdeckung des· Sitzes aufweist, die einen Längsschlitz aufweist, durch den der Arm bewegbar ist.

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