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Druckmittelbetätigter Arbeitszylinder Die Erfindung bezieht sich
ganz allgemein auf druckmittelbetätigte Arbeitszylinder, die insbesondere zur Betätigung
eines Fahrzeugfensters vorgesehen sind.
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Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetätigten Arbeitszylinder,
bei dem der Kolben eine automatisch betätigbare Kupplung aufweist, mittels welcher
ein Bewegungshub einer Kolbenbaugruppe im Zylinder in einer Richtung verhindert
wird. Bisher wurden verschiedene Arten von Kupplungen vorgeschlagen, beispielsweise
in der Form von Keilen oder Rollen, die in druckmittelbetätigte Arbeitskolben eingebaut
wurden. Im Gegensatz hierzu werden gemäß der Erfindung schwenkbar montierte Kupplungsglieder
verwendet, die zu einem verbesserten Wirkungsgrad und zu einer größeren Wirtschaftlichkeit
beitragen.
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Insbesondere weist die erfindungsgemäße Kolbenbaugruppe einen ersten
Kolbenabschnitt auf, wenigstens ein querverlaufendes Kupplungsglied, Federn, die
zwischen dem ersten Kolbenabschnitt und dem Kupplungsglied vorgesehen sind und einen
zweiten Kolbenabschnitt. Wenn Druckmittel in ein Ende des Zylinders eingeführt wird,
welches gegen den ersten Kolbenabschnitt einwirkt, wird die Kolbenbaugruppe in Richtung
zum anderen Ende des Zylinders hin bewegt. Wenn Druckmittel aus dem einen Ende des
Zylinders abgelassen wird, werden die Federn wirksam, um die Kupplungsglieder in
einen Keileingriff mit der Zylinderwandung zu bringen, wodurch ein Bewegungshub
der Kolbenbaugruppe im Zylinder in dieser einen Richtung verhindert wird. Wenn Druckmittel
dem anderen Ende des Zylinders zugeführt wird, welches gegen den zweiten Kolbenabschnitt
einwirkt, wird der zweite Kolbenabschnitt relativ zum ersten Kolbenabschnitt bewegt
und verschwenkt das Kupplungsglied aus dem Keileingriff mit der Zylinderwand gegen
die Kraft der Feder heraus, so daß ein Bewegungshub der Kolbenbaugruppe im Zylinder
in der einen Richtung ermöglicht wird.
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Die Erfindung betrifft somit einen druckmittelbetätigten Arbeitskolben,
der eine Kolbenbaugruppe aufweist, die für eine Bewegung in einem Zylinder angeordnet
ist und die einen ersten Kolbenabschnitt aufweist. Wenigstens ein querverlaufendes
Kupplungsglied ist schwenkbar in dem ersten Kolbenabschnitt angeordnet und kann
mit.der Zylinderwandung in Eingriff gebracht werden. Federn sind zwischen dem ersten
Kolbenabschnitt und der Kupplung angeordnet und sind normalerweise wirksam, um das
Kupplungsglied in einen Keileingriff gegen die Zylinderwandung zu bringen, wodurch
ein Bewegungshub der Kolbenbaugruppe im Zylinder in einer Richtung verhindert wird.
Ein zweiter Kolbenabschnitt kann in Eingriff mit dem Kupplungsglied gebracht werden,
um dieses
aus dem Keileingriff mit der Zylinderwandung gegen die
Kraft der Feder herauszuschwenken, wenn ein Druckmittel im Zylinder den zweiten
Kolbenabschnitt relativ zum ersten Kolbenabschnitt bewegt, wodurch eine Bewegung
der Kolbenbaugruppe in dem Zylinder in der einen Richtung ermöglicht wird.
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Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme
auf die Figuren der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert werden.
Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht eines druckmittelbetätigten Arbeitszylinders
gemäß der Erfindung und eine Teilschnittansicht eines-Fahrzeugfensters, dem der
Arbeitszylinder zugeordnet ist, Fig. 2 eine Vorderansicht des druckmittelbetätigten
Arbeitszylinders, Fig. 3 eine Vorderansicht des Arbeitszylinders, bei der Teile
weggebrochen sind, um das Innere des Arbeitszylinders darzustellen, Fig. 4 eine
Schnittansicht, genommen längs der Linie 4-4 der Fig. 3, gesehen in Richtung der
Pfeile, Fig. 5 eine Draufsicht auf den Arbeitszylinder, Fig. 6 eine Schnittansicht,
genommen längs der Linie 6-6 der Fig. 4, gesehen in Richtung der Pfeile, Fig. 7
eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 7-7 der Fig. 3, gesehen in Richtung
der Pfeile, Fig. 8 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 8-8 der Fig. 3,
gesehen in Richtung der Pfeile,
Fig. 9 eine Schnittansicht, die
im allgemeinen der Fig. 8 entspricht, die jedoch bestimmte Bauteile in einer geänderten
Betriebsstellung zeigt und Fig.lO eine Schnittansicht, genommen längs der Linie
10-10 der Fig. 3, gesehen in Richtung der Pfeile.
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Es sei auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. In diesen Figuren ist
ein druckmittelbetätigter Arbeitszylinder 12 dargestellt, der gemäß der Erfindung
ausgebildet ist. Beispielsweise kann der -druckmittelbetätigte Arbeitszylinder 12
in einem Fahrzeugtürrahmen 14 montiert sein und dazu dienen, ein Fenster 16 anzuheben
und abzusenken, welches in einem Profil 18 gehalten ist. Der druckmittelbetätigte
Arbeitszylinder 12 weist eine Zylinderbaugruppe 20 auf, in der gleitbar eine Kolbenbaugruppe
22 (Fig. 3> montiert ist.
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Wie in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt, weist die Zylinderbaugruppe 20
einen langgestreckten rechteckigen Zylinder 24 auf, der einen schmalen Längsschlitz
26 und öffnungen 28 in der Wand hat. In den Enden des Zylinders 24 sind Verschlüsse
30 montiert und jeder Verschluß weist einen offenen Schlitz 32 auf, der sich in
Längsrichtung des Zylinderschlitzes 26 erstreckt und einen Kanal 34, der die benachbarte
Zylinderöffnung 28 mit dem Innenraum des Zylinders 24 verbindet. Längs der Innenseite
des Zylinders 24 erstreckt sich in LEngsriehtung des Zylinderschlitzes 26 und des
Schlitzes 32 des Verschlusses ein dünner flexibler Dichtungsstreifen 36, der vorzugsweise
aus Metall besteht.
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Die Enden des Streifens 36 sind an den Enden der Verschlüsse 30 mittels
Halterungen 38 und Schrauben 40 befestigt (Fig. 5 und 7). Die Zylinderöffnungen
28 sind über Druckmittelleitungen 42 mit einem nicht dargestellten Steuerschieber
verbunden, durch den jede öffnung 28 mit einer Druckmittelquelle, beispielsweise
mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle,
verbunden werden
kann, wobei die andere öffnung für eine Entlüftung geschaltet ist.
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Wie die Fig. 3, 6, 8 und 10 zeigen, weist die Kolbenbaugruppe 22 einen
ersten Kolbenabschnitt 44 auf, der mit zwei im Abstand voneinander angeordneten
offenen Führungsschlitzen 46 in Längsrichtung des Zylinderschlitzes 26 ausgerüstet
ist und mit einem Arm 48, der sich durch den Zylinderschlitz 26 hindurcherstreckt
und mit einer entgegengesetzten mittleren offenen Kammer 50. Ferner ist ein entgegengesetzt
weisender offener Führungsschlitz 52 vorgesehen.
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Ein Teil des Dichtungsstreifens 36 erstreckt sich durch den Hauptkolbenabschnitt
44 entlang der Bodenwandung der Führungsschlitze 46 und der Kammer 50.
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Der erste Kolbenabschnitt 44 weist ebenfalls zwei gleiche im seitlichen
Abstand voneinander angeordnete querverlaufende öffnungen 54 auf. Jede querverlaufende
öffnung 54 besteht aus einem ersten Endabschnitt mit zwei parallelen Seitenwänden
56, einem zweiten Endabschnitt mit einer Seitenwand 58, die im wesentlichen parallel
zur Seitenwand 56 verläuft und einer zweiten Seitenwand 60, die nach außen von der
einen Seitenwandung 58 fort divergiert, und es sind ferner mittlere gewölbte Abschnitte
62-vorgesehen, welche die benachbarten Seitenwandungen 56, 58 und 60 miteinander
verbinden und welche im Abstand voneinander angeordnete Lagersitze bilden. In jeder
der querverlaufenden öffnungen 54 ist ein Kupplungsglied 64 drehbar montiert. Jedes
Kupplungsglied 64 weist einen Körperabschnitt 66 auf, der eine zylindrische Oberfläche
hat, die gegen die Wandung des Zylinders 24 anliegt und schwenkbar in den Lagersitzen
62 sitzt und einen Armabschnitt 68, der mit der Wand des Zylinders 24 in Eingriff
bringbar ist. Zwischen dem ersten Kolbenabschnitt 44 und den Kupplungsgliedern 64
sind Schraubenfedern 70 vorgesehen.
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Die Kolbenbaugruppe 22 weist ferner einen zweiten Kolbenabschnitt
72 auf, der einen Hauptkörperabschnitt 74 hat, eine Verlängerung 76 mit verminderter
Breite, der mit dem Hauptkörperabschnitt 74 zwei im seitlichen Abstand voneinander
angeordnete Schultern 78 bildet, zwei im seitlichen Abstand voneinander angeordnete
Anschlagansätze 80 neben einem Ende des Hauptkörperabschnittes 74 und eine Anschlagkante
82 am äußeren Ende der Verlängerung 76. Wenn der zweite Kolbenabschnitt 72 und der
erste Kolbenabschnitt 44 zusammengebaut sind, sitzen der Hauptkörperabschnitt 74
und die Verlängerung 76 gleitbar im Führungsschlitz 52.
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Die Schultern 78 können mit den Kupplungsgliedern 64 in Eingriff gebracht
werden. Die Anschlagansätze 80 können mit dem benachbarten Ende des Hauptkolbens
44 in Eingriff gebracht werden, um die Bewegung des zweiten Kolbenabschnittes 72
relativ zum ersten Kolben 44 in einer Richtung zu begrenzen. Die Anschlagkante 82
kann sich gegen die Innenwand des ersten Kolbens 44 neben dem inneren Ende des Führungsschlitzes
52 anlegen, um die Bewegung des zweiten Kolbens 72 relativ zum ersten Kolben 44
in der anderen Richtung zu begrenzen.
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Am Ende des ersten Kolbenabschnittes 44 im Abstand von den querverlaufenden
öffnungen 54 ist eine elastische Dichtung 84 mit Schnappsitz montiert. Am Ende des
zweiten Kolbens 42 im Abstand vom Hauptkolbenabschnitt 54 ist eine entsprechende
elastische Dichtung 86 mit Schnappsitz montiert. Die elastischen Dichtungen 84 und
86 sind bei 88 und 90 ausgespart, um den Dichtungsstreifen 36 aufzunehmen.
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Die Kolbenbaugruppe 22 ist innerhalb des Zylinders 24 relativ zum
Dichtungsstreifen 36 bewegbar. In den Zylinder 24 zur Betätigung der Kolbenbaugruppe
22 eingeführtes Druckmittel bewirkt, daß der Dichtungsstreifen 36 sich in eine dichtende
Anlage gegen die Wand des Zylinders 24
längs des Zylinderschlitzes
26 legt, mit Ausnahme der Stelle, an der die Kolbenbaugruppe 22 angeordnet ist.
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Die elastischen Dichtungen 84 und 86 haben eine Umfangsdichtungsanlage
gegen die Wand des Zylinders 24 und den Streifen 36, so daß der Zylinderschlitz
26 gut abgedichtet ist, wodurch die Zylinderbaugruppe 22 zu irgendeiner gegebenen
Zeit sich befindet. Der Arm 48 des ersten Kolbenabschnittes 44 steht in üblicher
Weise mit dem Fensterprofil 18 (Fig. 1) in Verbindung.
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Im Betrieb sind die Schraubenfedern 70 normalerweise wirksam, um die
Kupplungsglieder 64 in einen Keileingriff mit der Wand des Zylinders 24 (Fig. 9)
zu bringen. Auf diese Weise wird eine Abwärtsbewegung der Kolbenbaugruppe 22 im
Zylinder 24 verhindert, und die Kolbenbaugruppe 22 wird in irgendeiner ausgewählten
senkrechten Stellung gehalten.
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Wenn es gewünscht ist, die Kolbenbaugruppe 22 anzuheben, wird Druckmittel
in das untere Ende des Zylinders 24 eingeführt. Die nach oben gerichtete Kraft,
die gegen den Hauptkolbenabschnitt 44 einwirkt, bewirkt sowohl ein Verschwenken
der Kupplungsglieder 64 aus dem Keileingriff heraus als auch eine Aufwärtsbewegung
der Kolbenbaugruppe 22. In der gewünschten Höhenlage wird der Druckmitteldruck am
unteren Ende des Zylinders 24 abgelassen, und die Kupplungsglieder 64 werden wieder
durch die Federn 70 in eine Keileingriffslage gebracht, so daß die Kolbenbaugruppe
22 in der ausgewählten Höhenlage gehalten wird.
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Wenn es gewünscht ist, die Kolbenbaugruppe 22 abzusenken, wird Druckmittel
dem oberen Ende des Zylinders 24 zugeführt.
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Die nach unten gerichtete Kraft wirkt gegen den zweiten Kolbenabschnitt
12 ein und bewirkt anfangs eine Abwärtsbewegung dieses Kolbenabschnittes relativ
zum Hauptkolbenabschnitt 44. Dabei werden durch die Schultern 78 die Kupplungsglieder
64
aus dem Keileingriff (Fig. 8) herausbewegt.
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Danach wird die Kolbenbaugruppe 22 nach unten als Einheit bewegt.
In der ausgewählten abgesenkten Lage wird der Druckmitteldruck vom oberen Ende des
Zylinders 24 abgelassen und die Kupplungsglieder 64 werden durch die Federn 70 in
die Keileingriffslage zurückverschwenkt, um die Kolbenbaugruppe 22 in der ausgewählten
abgesenkten Stellung zu halten.
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Es wurde ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben,
und es sei bemerkt, daß verschiedene AbEnderungen vorgenommen werden können, die
im Rahmen der Erfindung liegen.