DE2923189A1

DE2923189A1 - Zylinder- und kolbeneinheit mit kolbenueberweganzeige

Info

Publication number: DE2923189A1
Application number: DE2923189A
Authority: DE
Inventors: William E Fritsche; Larry E Isakson; Dennis M Stanuszek
Original assignee: Midland Ross Corp
Current assignee: Midland Ross Corp
Priority date: 1978-06-12
Filing date: 1979-06-08
Publication date: 1979-12-13
Also published as: IT1121570B; IT7923381A0; FR2428755B1; ES243817U; FR2428755A1; CA1101960A; SE7905074L; US4207565A; JPS5510188A; ES243817Y; GB2022705A; BR7903726A; GB2022705B

Description

Patentanwälte Dr. O. Loesenbedc Dipl.-Ing. Stracke Dlpl.-Ing. Loesenbedc

U Bielaield. Hertorder Srr^e

15/3

MIDLAND-ROSS CORPORATION, 55, Public Square, Cleveland,

Ohio 44113, USA

Zylinder- und Kolbeneinheit mit Kolbenüberweganzeige

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ZYLINDER- UND KOLBENtTIiHEIT Mli'KÜLBSINÜBBRWEGANZEIGE 2^-23189

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zylinder- und ;;

Kolbeneinheiten mit einem Anzeiger, der den Überweg des $

Kolbens im Zylinder anzeigt. Die Erfindung ist besonders I

für Druckwandler geeignet und wird in diesem Zusammenhang f

besonders beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß die 'κ

Erfindung breitere Aspekte hat und auch für die Überweg- ί

anzeige in anderen Vorrichtungen genutzt werden kann. J

% Zylinder- und Kolbeneinheiten mit Kolbenüberweganzeigern W

sind z. B. im US-Patent 3,997,887 offenbart. Bei dieser f Anordnungsart erstreckt sich eine Anzeigestange durch eine §; Öffnung in der Endwand des Zylinders, auf die sich der Kolben *- ' zubewegt. Die Anzeigestange hat eine Normalstellung im Zylinder . und eine Betriebsstellung, die durch die Zylinderendwand nach außen gerichtet ist. Wird der Kolbenweg in Richtung Zylinderendwand überschritten, drückt der Kolben die Anzeigestange nach außen in die Betriebsstellung, in der sie einen Schalter betätigt, der separat auf der Endwand angebracht ist. Die Verwendung einer separaten Schaltvorrichtung ist sehr kostspielig.

In einer anderen bestehenden Anordnung wird ein elektrischer

Schaltkreis zwischen Zylinderkolben und Anzeigestange ge- |

schlossen, der ein optisches oder akustisches Signal auslöst. |

/ Beim Rückzug des Kolbens aus der Überwegstellung wird der i

Schaltkreis jedoch wieder geöffnet. Es wäre wünschenswert, \ einen Anzeiger der beschriebenen Art zu haben, bei dem der | elektrische Schaltkreis geschlossen bleibt, wenn der Kolbenweg I einmal überschritten worden ist, bis die Störung, die den \ Überweg verursacht hat, beseitigt werden konnte, woraufhin j die Anzeigestange von Hand wieder in die Ausgangsstellung j gebracht würde. ι

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Zylinder- und j Kolbeneinheit einen Kolbenüberweganzeiger. Im Zylinder befindet i sich ein Kolben, der sich aus einer Ruhestellung an einem Ende des Zylinders zu einer Arbeitsstellung in Richtung auf das andere Ende des Zylinders bewegt·

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Eine verlängerte, gleitend gelagerte und durch den Kolben beim Überschreiten der Arbeitsstellung bewegbare Stange betätigt einen elektrischen Warnkreis und löst ein Warnsignal aus. Die Endwand am anderen Ende des Zylinders mit der Stange ist weiterhin mit einer elektrisch leitenden gefederten Sperre versehen, welche die Anzeigestange lösbar in der Ausfahrstellung festhält. Die Stange hat einen stromleitenden und einen nichtleitenden Flächenteil jeweils an einem Ende, so daß durch den stromleitenden Sperrenteil ein Stromkreis I geöffnet oder geschlossen werden kann, jenachdem, ob sich | die Stange in der einen oder der anderen Stellung befindet.

In einer bevorzugten Version besteht die gefederte Vorrichtung aus einer Metall-Schraubenfeder, die zwischen Anzeigetange und einem Nut in der Zylinder-Endwand gespannt ist.

Die Anzeigestange gleitet in einer dielektrischen Buchse in einer Bohrung der Endwand. Zwischen der zur Bohrung in der Endwan koaxialen Buchse und der Zylinderbohrung befindet sich ein Rundnut·

Das äußere Endteil der Anzeigstange, die sich durch die Bohrung in der Endwand an einer gefederten Vorrichtung vorbei erstreckt,' hat einen wesentlich kleineren Durchmesser als die übrige Stange. Zwischen dem äußeren Stangenteil mit kleinerem Durchmesser und der übrigen Stange "befindet sich eine Rundnockenfläche, die die gefederte Vorrichtung im allgemeinen radial nach außen drückt und weiter zusammendrückt, wenn sich die Stange zu ihrer Arbeitsstellung bewegt. Dadurch wird die Stange fester in ihrer Arbeitsstellung gehalten und die elektrische Leitfähigkeit erhöht.

Eine nähere Beschreibung der Erfindung erfolgt im Zusammenhang mit den Begleitzeichnungen:

Abb. 1 ist eine Seitenansicht eines Druckwandlers mit einer Kolbenüberweganzeige gemäß der vorliegenden Erfindung und ausgesparten Abschnitten zur Verdeutlichung der Abbildung.

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A"b"b· 2 ist der Querschnitt eines Teils der AtTb. 1, der die Merkmale der vorliegenden Erfindung verdeutlicht.

ATdId. 3 ist eine ähnliche Ansicht wie AIdTd. 2 und veranschaulicht eine weitere Version.

ATdTd, 1 zeigt einen Druckwandler zur Umwandlung von Luftdruck in hydraulischen Druck. Ein Luftzylinder B beinhaltet einen Luftkolben 12, der aus einer normalen Ruhestellung an einem Ende der Zylinderwand 16 zu Arbeitsstellungen in Richtung auf die andere Zylinder-Endwand 18 bewegt wird. Der Luftkolben 12 wird in der Nähe einer der ArbeitsStellungen gezeigt, nachdem > er sich aus der Ruhestellung an der Endwand 16 fortbewegt hat

und durch die Leitung 22 Luftdruck in Zylinder B leitet. Die ) durch den Luftdruck auf den Kolben 12 ausgeübte Kraft wird

über die Stange 24 zum Hydraulikkolben 26 im Hydraulikzylinder C übertragen. Der Hydraulikdruck wird aus dem Hydraulikzylinder C durch die Leitung 3o zu Bremsen oder anderen hydraulischen Vorrichtungen geleitet. Der Kolben 12 wird durch die Spiralfeder 34 normalerweise in die Ruhestellung an der Endwand 16 gedruckt. Bei einer Störung in der Hydraulik, die durch Leitung 3o mit hydraulischem Druck versorgt wird, überschreitet der Kolben 12 seine normalen Arbeitsstellungen und bewegt sich } weiter in Richtung Endwand 18. Dabei stößt der Kolben 12 auf

das innere Ende 4o einer Anzeigstange R, die eine Anzeigevor-.' richtung betätigt, um den Maschinisten vorzuwarnen, daß entweder eine Störung vorliegt oder eine Nachstellung erforderlich ist.

In der Zylinder end wand 18 befindet sich eine Bohrung 4-2, die parallel zur Bewegungsrichtung des Kolbens 12 verläuft. Eine erste Bohrung 44 erstreckt sich von der Innenfläche 46 der Zylinderendwand 18 zur Borhung 42. Eine zweite, größere Bohrung 48 verläuft von der Innenfläche der Zylinderendwand 18 zur ersten Bohrung 44 und Bohrung 42.

Eine Buchse 5o aus Kunststoff oder ähnlichem dielektrischem Material ist fest in der Bohrung 48 eingepaßt und hat einen Innendurchmesser 52, der dem der Bohrung 42 entspricht, in der sie ausläuft. Mit der Buchse 5o in der zweiten Bohrung bildet die erste Bohrung 44 einen^Buj^diiiiJ^ajuder Endwand

zwischen Bohrung 42 und dem inneren Ende der Buchse 5o.

Eine federnde, stromleitende Vorrichtung in Form einer Schraubenfeder 56 "befindet sich im Rundnut 44 der Endwand. Die Anzeigstange R aus Metall wird in der Ruhestellung im Zylinder gezeigt, sie ist in der AVb. nach links außen zur Arbeitsstellung hin "beweglich. In der Ruhestellung hat die Anzeigstange R am äußeren Endteil einen reduzierten Durchmesser, der an der Feder 56 vorbei durch die Bohrung 42 verläuft. Der übrige Teil der Stange R wird gleitend durch die Buchse 52 geführt. Das äußere Stangenende 58 ist mit Kunststoff oder einem anderen dielektrischen Material 6o be- ^ schichtet und hat eine abgeschrägte Nockenfläche 62 mit nach ζ außen abfallender Neigung in Richtung auf das Stangenende 4o.

Eine Scheibe aus relativ weichem, schwammartigem Kunststoff oder ähnlichem Material 64 umgibt das Stangenende 58 und dichtet die Endwandbohrung 42 gegen Schmutz ab. Eine steifere Kunststoffscheibe 66 umgibt das äußere Stangenende 58 und sichert die Dichtung 64 gegen die Außenfläche der Zylinderendwand 18 ab. Ein elektrischer Anschluß 68 ist am äußeren .Stangenende 58 angestaucht oder anderweitig befestigt. In

C einem geeigneten Rundnut am inneren Stangenende 4o befindet sich ein Sicherungsring 7o, der das vollständige Heraus-

C rutschen der Stange R durch die Endwand 18 verhindert.

Ein elektrischer Schaltkreis sowie ein elektrisch betätigtes akustisches oder optisches Signal, z. B. Summer oder Lampe, ist and der Stange R bzw. der Feder 56 angeschlossen. An der Anzeigevorrichtung 72, die wie bei 76 mit dem elektrischen Verbindungsstück 68 der Stange R verbunden ist, wird eine Batterie 74 angeschlossen. Die Metallzylinder-Endwand ist, wie bei 80 geneigt, geerdet. In der in Abb. 2 gezeigten Ruhe stellung der Stange R schiebt sich das dielektrische Material 60 zwischen Stange R und die stromleitende Feder 56 und öffnet den elektrischen Schaltkreis. Wenn der Luftkolben 12 sich auf die Zylinder-Endwand 18 zubewegt, stößt der Kolben 12 gegen das Stangenende 4o und schiebt die Stange R nach außen.

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Die Nockenfläche 62 drückt die Feder 56 radial nach außen i

und ermöglicht so das Ausfahren der Stange R. Die leitende £

Außenfläche der Stange R kommt dann mit der Feder 56 in £

Kontakt und schließt den Stromkreis über Endwand 18, Feder f:'

56 und Stange R, wodurch die Anzeigevorrichtung 72 betätigt !;,

wird. Die Feder 56 hält die Stange R in der ausgefahrenen |

Stellung, auch wenn der Kolben 12 zurückfährt. Die Stange R |

kann durch eine Mechanik in die Ruhestellung durch die Zylinder- f<

Endwand 18 zurückgeschoben werden. Der radiale Druck der Feder %■■

zwischen dem Boden des Endwandnuts 44 und der leitenden Außen- ü

fläche der Stange R gewährleistet einen guten elektrischen £

Kontakt zum Schließen des Schaltkreises. ;;'

t S

Die in Abb. 3 gezeigte Version hat eine Anzeigstange S, die |

sich von der Anzeigstange R dadurch unterscheidet, daß erstere jfe

ein äußeres Stangenende 88 hat, das nicht isoliert ist. Daher %

wird in der Ruhestellung der Stange S ein elektrischer Strom- I

kreis durch Endwand 18, Feder 56 und das äußere Stangenende 88 §

geschlossen. Der restliche Teile der Stange S ist mit dielek- %

trischem Material 96 isoliert. Beim Ausfahren der Stange S &

wird das dielektrische Material 96 zwischen Stange S und die \_u

leitende Feder 56 geschoben, wodurch der Stromkreis geöffnet ?>'

wird. ' ;i.^::

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In der gezeigten und beschriebenen Version gleitet die Stange f

^ R oder S über leitende Federn 56 in der Form einer Schrauben- %

feder durch die Zylinder-Endwand 18, wodurch der Stromkreis ^

geschlossen wird. Die Anzeigstange ist zwischen den Ruhe- |

und Arbeitsstellungen verschiebbar, wobei sie den Stromkreis |

in der einen Stellung schließt und in der anderen öffnet« %

Die Schraubenfeder 56 übt mehrer Funktionen aus, sie hält die | Anzeigstange in der Ruhestellung lösbar fest, hält sie ebenfalls |

in der Arbeitsstellung lösbar fest, bis sie zurückgeschoben ;

wird und umfaßt den Stangenumfang in federnder Weise, wodurch l.

ein guter elektrischer Kontakt gewährleistet wird. t

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Claims

Ansprüche

M .j Eine Zylinder- und Kolbeneinheit mit einem Kolbenüberweganzeiger; die Einheit besteht aus einem Zylinder, in dem sich ein Kolben aus einer Ruhestellung von einer Seite des Zylinders in eine Arbeitsstellung zur anderen Seite des Zylinders bewegt. Auf der anderen Zylinderseite befindet sich eine gleitend gelagerte verlängerte Stange, die beim Überschreiten der Arbeitsstellung durch den Kolben bewegt wird und ein elektrisch betätigtes Warnsignal auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (B) durch die Endwand der anderen Seite des Zylinders (B) gleitet, an der eine federnde, stromleitende Sperrvorrichtung (56) angebracht ist, die die Anzeigstange in der Ausfahrstellung lösbar festhält. Die Stange hat einen stromleitenden Flächenteil und einen nichtleitenden Flächenteil (60, 96), die durch die Stangenmitte von einander getrennt sind. Wenn die stromleitende Sperre den stromleitenden Flächenteil der Stange bzw. den isolierten Flächenteil berührt, wird in einer der beiden Stellungen der Warnstromkreis geschlossen bzw. geöffnet.

2· Eine Zylinder- und Kolbeneinheit gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Endwand (18) eine dielektrische Buchse (5o) befindet, in der die Anzeigstange (R) gleitet.

3. Eine Zylinder- und Kolbeneinheit gemäß Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die stromleitende gefederte Sperre (56) aus einer Metall-Schraubenfeder besteht, die in der Endwand montiert ist und die Stange (R) umschließt.

4. Eine Zylinder- und Kolbeneinheit gemäß Anspruch 3 dadurch I gekennzeichnet, daß das äußere Ende der Anzeigstange (R) einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser im Vergleich zur übrigen Stange hat, der von der Schraubenfeder in der zurückgezogenen Stellung umfaßt wird.

5. Eine Zylinder- und Kolbeneinheit gemäß Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt mit den reduzierten Durchmesser von der übrigen Stange durch einen abgeschrägten Teil (62) getrennt ist, der eine Nockenfläche um die Stange bildet und über die die Schraubenfeder hinweggleitet, wenn die Stange

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aus der Ruhe- in die Ausfahrstellung "bewegt wird.

6. Eine Zylinder- und Kolbeneinheit gemäß den vorstehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die isolierte Fläche (60) der Stange (60) in der zurückgezogenen Stellung mit der Federsperre (56) Kontakt hat.

7. Eine Zylinder- und Kol"beneinheit gemäß den oMgen Ansprüchen 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß die stromleitende Fläche (96) der Anzeigstange in der zurückgezogenen Stellung mit der Federsperre (56) Kontakt hat.