DE2616973B2

DE2616973B2 - Pneumatischer Arbeitszylinder zur Betätigung und stufenlosen Arretierung von Stellgliedern

Info

Publication number: DE2616973B2
Application number: DE19762616973
Authority: DE
Inventors: Ernst August 3014 Laatzen Meyer
Original assignee: Wabco Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1976-04-17
Filing date: 1976-04-17
Publication date: 1980-06-12
Also published as: DE2616973C3; DE2616973A1; IT1126777B; FR2348384A2; FR2348384B1

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Arbeitszylinder zur Betätigung und stufenlosen Arretierung von Stellgliedern, z. B. öffnungs- und Schließvorrichtungen für Fenster, Lichtkuppeln oder dergL, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Arbeitszylinder ist durch die GB-PS 98 260 vorbekannt, wobei zur Verklemmung der Kemmscheiben mit der Zylinderwand Sperrglieder vorgesehen sind, die einerseits direkt an den konischen ^M Außenflächen der Klemmscheiben und andererseits an fingerförmigen Kupplungsteilen anliegen, die ihrerseits an der Innenwand des Zylinderrohres anliegen.

Die erwähnten Kupplungsteile sind erforderlich, um eine Beschädigung der Innenwand des Zylinders zu ^hr> vermeiden, wenn die Kugeln zwecks Arretierung des Kolbens mit relativ großen Kräften über die konischen Außenflächen der Klemmscheiben nach außen gedrückt werden.

FOr jede Klemmscheibe, d.h. für alle Sperrglieder einer Klemmscheibe ist bei der bekannten Anordnung jeweils eine einzige, die Kolbenstange umgebende Feder vorgesehen, die die Sperrglieder in Richtung auf den benachbarten Teilkolben belastet. Durch die Verwendung einer gemeinsamen Feder für alle Sperrglied?/ einer Klemmscheibe ergibt sich der Nachteil, daß bei einem Federbruch die Arretierung des Kolbens in der zugeordneten Bewegungsrichtung nicht mehr möglich ist

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitszylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Arretier-Einrichtung auch beim Auftreten eines Federbruches in beiden Richtungen voll funktionsfähig bleibt und der eine einfache Konstruktion aufweist

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die GB-PS 9 84 952 ist zwar ein Arbeitszylinder mit einer einseitig wirkenden Arretier-Einrichtung bekannt, bei der mehrere Sperrglieder und mehrere über den Umfang des Kolbens verteilt angeordnete Federn und diesen Federn zugeordnete Hilfskolben für die Vorspannung eines Klemmringes in Richtung Sperrglieder vorgesehen sind. Diese aufwendige Anordnung ist zwar beim Auftreten eines Federbruches noch funktionsfähig. Sie gibt aber keine Anregung, statt der zahlreichen Federn und Hilfskolben für die Vorspannung eines Klemmringes mehrere den Sperrgliedern direkt zugeordnete Federn in bestimmter Weise anzuwenden.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß für die Sperrglieder nunmehr handelsübliche Wälzkörper verwendet werden können. Bei der Verwendung von Sperrollen, deren Wölbung den, Snnenradius des Zylinderrohres entspricht, können vorteilhaft ungehärtete Zylinderrohre als auch ungehärtete Sperrollen verwendet werden.

Die Anpassung der Wölbung von Sperrgliedern an den Innenradius eines Zylinderrohres ist für sich im Zusammenhang mit einer einseitig wirkenden lösbaren Klemmverbindung (DE-PS 7 06 590) voirbekannt

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert Es zeigt

F i g. I den Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Arbeitszylinders und

F i g. 2 einen Teilausschnitt einer Klemmscheibe mit Führungsrillen sowie mit als Tonnenrollen ausgebildeten Sperrollen in arretierter und nicht arretierter Lage.

Der pneumatische Arbeitszylinder 1 in F i g. 1 besitzt eine über ihr freies Ende an einem nicht dargestellten Stellglied angreifende Kolbenstange 2, deren doppelsinnig wirkender Kolben 3 aus zwei Teilkolben 3a und 3b besteht. Zwischen diesen Teilkolben 3a und 3b sind zwei Klemmscheiben 4 und 5 angeordnet, die starr mit der Kolbenstange 2 verbunden sind und jeweils eine zu dem benachbarten Teilkolben hin sich konisch erweiternde Außenfläche aufweisen. Auf diesen Außenflächen der Klemmscheiben 4 und 5 befinden sich gleichmäßig verteilte, als Führungsrillen für Sperrglieder 11, 12 dienende Anlaufflächen 4a und 5a. Die Sperrglieder sind als Tonnenrollen ausgebildet, deren Wölbung dem Querschnitt der Anlaufflächen 4a und 5a angepaßt ist.

Zwischen den Klemmscheiben 4 und 5 ist eine flanschähnliche Scheibe 15 angeordnet, die zur Führung von Druckfedern 16 dient, die ihrerseits je einem benachbarten Paar von Tonnenrollen U, 12 zugeordnet ist und sich zwischen diesen Tonnenrollen 11, 12 befindet.

Die beiden Teilkolben 3a und 3b sind abgedichtet begrenzt verschiebbar angeordnet Die zwei Druckkammern 7 ui\d 8 im Arbeitszylinder sind fiber Anschlüsse 9 und 10 mit Druckluft beaufschlagbar. ι ο

Zwischen den Anlaufflächen 4a und 5a der Klemmscheiben 4 und 5 und de·* Innenwand des Zylinderrohres 6 sind die Sperrollen 11 und 12, auf der einen Seite durch die Kolbenfläche 13 bzw. 14 und auf der anderen Seite durch die in der Scheibe 15 angeordneten zylindrischen Druckfedern 116 begrenzt, frei beweglich angeordnet Die Federn 16 ermöglichen den Rollen 11 und 12 eine begrenzte Axialbewegung und stellen den Berührungskontakt dieser Rollen 11 und 12 zwischen Zylinderwand und Anlaufflächen 4a und 5a her.

Die Teükolben 3a und 36sind auf Buchsen 3a'und 3b' der Kolbenstange 2 im Bereich eines bestimmten Spielraums, welcher durch Anschläge 17 bzw. 17a und

18 bzw. 18a begrenzt ist, verschiebbar.

Die in Fig.2 dargestellten Sperrollen 12 zeigen in durchgezeichneter Darstellung die arretierte Position

19 und gestrichelt die nicht arretierte Position 20.

SoIE der Kolben 3 nach rechts bewegt werden, um beispielsweise eine von der Kolbenstange 2 betätigbare öffnungs- und Schließvorrichtung zu bewegen, wird jo dieser über den Anschluß 9 und die Kammer 7 mit Druckluft beaufschlagt Der Teükolben 3a bewegt sich dabei bis zum Anschlag 17a und drückt gleichzeitig die an seiner Fläche 13 anliegenden Tonnenrollen 11 gegen die Federn 16 nach rechts. Somit wird verhindert, daß J5 bei der Rechtsbewegung des gesamten Kolbens 3 eine Verklemmung dieser Rollen 11 zwischen den konischen Anlaufflächen 4a und der Innenwand des Zylinderrohres 6 und somit eine ungewollte Arretierung des Kolbens 3 eintritt. Die Tonnenrollen 12 werden bei der Rechtsbewegung des Kolbens infolge Reibkraft auf den Anlaufflächen 5a nach links bewegt, d. h. sie werden aas der Klemmung zwischen Anlauffläche 5a und Zylinderrohr 6 herausgeführt Nach Erreichen der gewünschten Stellung wird die Druckluftzufuhr gesperrt, d.h. die Kammer 7 wird entlüftet

Infolge der Gewichtskraft der betätigten Vorrichtung wird nun die Kolbenstange 2 in den Zylinder hineingedrückt Hierbei wird nun erreicht daß sich die Rollen 12 zwischen den kenischen Anlaufflächen 5s und der Innenwand des Zylinderrohrs 6 festklemmen, was die Arretierung des Kolbens 3 in der gewünschten Stellung zur Folge hat

Wenn sich die Gewichtskraft der Betätigungseinrichtung auf die Kolbenstange 2 ziehend auswirkt übernehmen die Rollen U die Arretierung des Kolbens 3.Die Arretierung des Kolbens 3 wird aber auch aufgehoben, wenn über den Anschluß to die Kammer 8 belüftet und der Kolben 3 von dieser Seite mit Druckluft beaufschlagt wird. Der Teilkolben Ib drückt die an seiner Fläche 14 anliegenden RoÜeB 12 aus der Verklemmung heraus und gibt Kolben 3 frei, so daß dieser in jede gewünschte Stellung nach links wandern kann.

Durch die auf dem Umfang der Klemmscheiben 4 und 5 in gleichen Abständen angeordneten Führungsrillen 4a und 5a, deren Radien dem Innenradius des Zylinderrohres 6 entsprechen, können handelsübliche Tonnenrollen 11 und 12 verwendet werden. Die zwischen den einzelnen Rollenpaaren 11 und 12 angeordneten Federn 16 gewährleisten eine gleichmäßige Klemmung der Rollen, d.h. eine gleichmäßige Herstellung der Reibschlüssigkeit zwischen Klemmscheiben 4 und 5, Tonnenrollen U und 12 und Zylinderrohr 6, wodurch zusammen mit der durch die Form der Tonnenrollen gegebenen Auflagefläche und der dadurch bedingten Herabsetzung der Hertz'schen Pressung die Verwendung von handelsüblichen ungehärteten Zylinderrohren 6 ermöglicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pneumatischer Arbeitszylinder zur Betätigung und stufenlosen Arretierung von Stellgliedern, z. B, öffnungs- u. Schließvorrichtungen für Fenster, s Lichtkuppeln oder dergL, mit folgenden Merkmalen:

a) es ist ein beidseitig beaufschlagbarer Arbeitskolben vorgesehen, der aus zwei Teilkolben besteht;

b) die beiden Teilkolben sind im Abstand vonein- ι ο ander auf einer Kolbenstange jeweils abgedichtet begrenzt verschiebbar angeordnet;

c) zwischen den beiden Teilkolben sind zwei Klemmscheiben angeordnet, die starr mit der Kolbenstange verbunden sind;

d) die beiden Klemmscheiben weisen je eine zu dem benachbarten Teilkolben hin sich konisch erweiternde Außenfläche auf;

e) zur Verklemmung der Klemmscheiben mit der Zylinderwand sind Sperrglieder vorgesehen, die gleichmäßig verteilt an den konischen Außenflächen der Klemmscheiben anliegen;

f) die Sperrglieder sind durch Federkraft in Richtung auf den benachbarten Teilkolben belastet; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

g) die Sperrglieder sind als Sperrollen (11, 12) ausgebildet;

h) auf den konischen Außenflächen (4a, Sa) der KIemmü.:heiben (4, 5) sind für die Sperrollen (U, 12) diesen angepaßte Führungsrillen vorgesehen;

i) zwischen jeder SpsrroU» (11) der einen Klemmscheibe (4) und der oenachbarten Sperrolle (12) der anderen Klemmscheibe (5) ist je eine einzelne Druckfeder (16) angeordnet

2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung der Sperrollen (11, 12) dem Innenradius des Zylinderrohres (6) *o entspricht und daß die Sperrollen (11,12) direkt an der Innenwand des Zylinderrohres (6) anliegen.

3. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern (16) in einer zwischen den Klemmscheiben (4,5) angeord- « neten und mit diesen verbundenen Scheibe (15) geführt sind.