DE2923238C2

DE2923238C2 - Hybzylinder mit einer druckabhängigen Teilhubverriegelung für die Kolbenstange

Info

Publication number: DE2923238C2
Application number: DE19792923238
Authority: DE
Inventors: Josef 4815 Schloss Holte Fortmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-06-08
Filing date: 1979-06-08
Publication date: 1981-06-04
Also published as: DE2923238B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hubzylinder gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein Hubzylinder der gattungsgemäßen Art ist i lsi kieniri

Zylindergehäuses im übrigen, w .durch erreicht wird daß nach Aufhebung der Dichtigkeit zwischen dem Verriegelungskolben und dem Zwisohengehause das Steuermedium in einen erheblich größeren Raum einströmt und somit ein schlagartiges A jsfatiren der Kolbenstange verhindert wird Durch die Konstruktion gemäß dem DE-GM 77 27 668 ist es üuch möglich, die Druckunterschiede sehr klein /u halten, d H der Druck zur Entriegelung des Vernegelun^skolbcr·. ^r.iucht ηικ geringfügig hoher zu sein als derjenige Druck der fur die Betätigung der Kolbens!.'nge bei Ausführung des Lüftungshiibeserforderlich ist

Damit wird durch diese Konstruktion eine Forderung erfüllt, die häufig an Hubzylinder mit Teilhubvemegelung gestell·, wird, nämlich dal! das Ausfahren der Kolbenstange auf volle Länge über einen weiten Bereich hinweg langsar erfolgen k .nn.

Bei dem Hubzylinder gemäß dem CFGM 77 27 668 wird der vorerwähnte Vorteil dann erreicht, wenn der zum Ausfahren der Kolbenstange auf volle Länge erforderliche Druck nur geringfügig höher ist als der Druck zur Ausführung eines Teilhubes. Diese Konstruktion ist sonvi gut geeignet für Einbaufälle, in denen man hinsichtlicf lerWal des Druckunterschiedes frei ist.

Es sind aber auch F.inbaufälle denkbar, bei denen aus verschiedenen Gründen hohe Druckunterschiede voi geschrieben sind beispielsweise aufgrund gesetzlicher Bestimmungen bei der Konstruktion von Rauch und Wärmedbzugsklappen oder aufgrund der Tatsache, daß für die Ausführung des vollständigen Hubes aus wirtschaftlichen Erwägungen heraus Druckerzeuger Verwendung finden, die einen erheblich höheren Druck erzeugen, als er für dir Ausfuhrung des Teilhubes verwendet wird.

Aus der FR-PS 10 63 307 ist ein Mehrstellungszylin der bekannt, der einen auf der Kolbenstange 3a angeordneten Ringkolben 2 zur Erzeugung eines Teilhubes aufweist Eine druckabhängige Teilhubverriegelung der Kolbenstange ist bei diesem Mehrstellungszylinder allerdings nicht vorgesehen.

Aus der US-PS 29 88 058 ist eine Zylinderanordnung mit einem druckabhängig öffnenden Ventil 4, das zwischen einer Druckmittelleitung zu einem Stellkolben und einem eine Verriegelung steuernden Kolben angeordnet ist, bekannt. Bei einem Druckanstieg wird dabei allerdings die Verriegelung der Kolbenstange des

Stellkolbens bewirkt. Eine Teilhubverriegelung ist nicht vorgesehen.

In der DE-OS 23 21 971 ist ein Stellantrieb dargestellt, bei dem bei Druckbeaufschlagung ein Entriegelungskolben 10 direkt und ein Stellkolben 6 über eine Drossel 18 beaufschlagbar sind. Ein Hinweis auf die Problematik, die sich bei der Ausgestaltung eines gattungsgemäßen Hubzylinders ergibt, ist dieser DE-OS nicht zu entnehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hubzylinder der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, daß ein langsames Ausfahren der Kolbenstange auf volle Länge auch dann erfolgt, wenn zwischen dem Druck für die Ausführung des Teilhubes und dem Druck für das vollständige Ausfahren der Kolbenstange erhebliche Unterschiede bestehen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.

Ein Hubzylinder dieser Art gestattet ein langsames Ausfahren der Kolbenstange auf volle Länge auch dann, wenn erhebliche Druckdifferenzen zwischen dem für ücu Teilnub erforderlichen Druck und dem zum vollständigen Ausfahren der Kolbenstange erforderlichen Druck bestehen. Dies liegt daran, daß der höhere Druck, der nach öffnen des Membranventil zunächst den f ritnegelungskolben des Riegelstiftes betätigt und über die Drossel sehr langsam den Druck unterhalb des Arbeitskolbens aufbaut, wobei der Riegelstift in seiner zurückgezogenen Stellung gehalten wird.

Der unterhalb des Arbeitskolbens befindliche Arbeitsraum ist n.^ch Ausführung des Teilhubes verhältnismäßig groß, so daß auch durch diese Tatsache bedingt ein langsamer Druckanstieg unterhalb des Arbeitskolbens gewährleistet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Hubzylinder, wobei die obere Hälfte der Schiiittdarstellung alle beweglichen Teile in Grundstellung und die untere Schnitthälfte alle beweglichen Teile nach Ausführung des Teilhubes zeigt.

Auf der Kolbenstange 1, deren Ausfahrru hnmg durch den Pfeil A gekennzeichnet ist, ist in Ausfahre htung A gesehen oberhalb einer Verriegelungshülse 2 ein Arbeitskolberi 3 befestigt, der sowohl gegenüber der Kolbenstange I wie auch gegenüber dem Zylinderge hause 4 abgedichtet ist. Die Verriegelungshülse 2 ist durch einen Riegelstift 5 gegenüber dem Gehäuse 4 arretierbar, ansonsten aber gegenüber der Kolbenstange 1 frei verschiebbar.

Der Riege'utift 5 wird durch eine Feder 6 in eine ringförmige Aussparung 7 des Verriegelungskolbens 2 eingedrückt und verhindert somit das Verschieben der Verriegelungshülse 2 in Ausfahrrichtung der Kolben-Stange I.

Der Riegclstift 5 ist mit einem Entriegelungskolben 8 Versehen, der ein Zurückziehen des Ricgelstiftes 5 ermöglicht, wenn ein entsprechend hoher Druck aufgebracht wird, der zur Überwindung der Kraft der Feder 6 führt.

Unterhalb der Verriegelungshülse 2 ist ein Ringkol ben 9 angeordnet, der gegenüber dem Gehäuse 4 abgedichtet ist. Im Verschiebeweg des Ringkolbens 9 nach oben, d. h„ in Auifahrrichtung der Kolbenstange 1, ist ein Mitnehmer 10 angeordnet, der auf der Kolbenstange I befestigt is..

Der Ringkolben 9 ist gegenüber der Kolbenstange t durch ein Dichtungsteil 11 abgedichtet, welches ebenfalls auf der Kolbenstange 1 befestigt ist.

Soll die Kolbenstange 1 nur teilweise ausgefahren werden, so wird mit einem entsprechend niedrigen Druck der Ringkolben 9 von unten beaufschlagt, so daß über den Mitnehmer 10 die Kolbenstange 1 ausgefahren wird, bis der Ringkolben 9 oder ein auf der Kolbenstange 1 befestigter Anschlagring 12 am unteren Rand der Verriegelungshülse 2 anliegt. Eine weitere Verschiebung der Kolbenstange 1 ist somit zunächst nicht mehr möglich.

Soll die Kolbenstange 1 vollständig ausgefahren werden, ist es erforderlich, den Riegelstift 5 zurückzuziehen, so daß die Verriegelungshülse 2 in Ausfahrrichtung der Kolbenstange 1 bewegt werden kann. Außerdem ist es erforderlich, den Arbeitskolben 3 auf seiner der Verriegelungshülse 2 zugewandten Fläche mit Druck zu beaufschlagen.

Die Druckmittelzufuhr zum Arbeitskolben 3 erfolgt über eine DrLickmittelleitung 20, die a\ ι mit den der Verricgelungshülse 2 abgewandten Aioc-'srdürn des Ringkolbens 9 ve-bunden ist. und ein in deren Verlauf angeordnetes Membranventil 13. welches erst bei ein.?m Druck öffnet, der beträchtlich höher ist als der fur tue Ausfuhrup ^T des Teilhubes anstehende Druck

Das Mcnfc^ra"venti! 13 ist auf einer bestimmten Ansprechdruck einstellbar durch mehr oder weniger grolie Vorspannung einer Feder 14. die auf einen Bolzen 15 einwirkt der die Membran 16 auf den Ventilsitz 17 des Membranventil 13 druckt.

Ist der fur das Offnen des Membranventil 13 erforderliche Druck vorhanden, so wird über die Druckmittelleitung 20 dieser erhöhte Druck zunächst unter den Kntpepelungskolben 8 des Riegelstiftes 5 geführt, se daß de Entnegelungskolben 8 den Riegelstift 5 e ugegen der Wirkung der Feder 6 zurückbewegt, d. h., die Verriegelungshülse 2 wird in axialer Richtung freigegeben Vom Druckrai:m unterhalb des Entnegelungskolbens 8 kann das Druckmedium über eine Drossel 18 unter den Arbeitskolbcn 3 gelan_en. Durch die Drossel 18 wird sichergestellt, daß der Entriegelungskolben 8 so lange angehoben bleibt, bis die Verriegelungshülse 2 aus dem Bereich des Riegelstiftes 5 nach oben verschoben ist. Außerdem wird durch die Anordnung der Drossel 18 gewährleistet, daß die Druckbeaufschlagung des Arbeitskolbens 3 sehr langsam vonstatten geht, da der Arbeitsraum unterhalb des Kolbens 3 nach Ausführung des Teilhubes der Kolbenstange 1 relativ groß ist.

Der für das vollständige Ausfahren der Kolbenstange 1 und für das Öffnen des Membranventiles 13 erforderliche hohe Druck steht auch unter dem Ringkolhon 9 an. Sobald das Dichtungsteil 11 den Ringkolben 9 verlassen hat, wird der Kolben 3 unmittelbar, d. h., nicht mehr über den Umwej über die Drossel 18. durch diesen hohen Druck beaufschlagt und um sicherzustellen daß dieser Zustand erst dann erreicht wird, wenn die Verriegelungshülse 2 vollständig aus dem Bereich des Riegelstiftes S herausgefahren ist. ist der Versch:ebeweg des Dichtungsteiles 11 innerhalb des Ringkolbens 9 mindestens so groß wie der Abstand des dem Ringkalben 9 zugewandten Endes der Verriegelungshülse 2 zum Riegelstift 5.

Durch die vorstehend beschriebene Konstruktion wird also auch bei hohen Druckdifferenzen für die Ausführung des Teilhubes einerseits und die Ausführung des vollständigen Hubes andererseits sichergestellt, daß

das vollständige Ausfahren der Kolbenstange I zunächst relativ langsam erfolgt und erst dann schneller wird, wenn der Arbeitskolben 3 unmittelbar durch den erhöhten Druck beaufschlagt wird

Wird die Kolbenstange 1 durch Beaufschlagung des Arbeitskolbens 3 von oben her zurückgefahren, werden alle beweglichen Teile wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeschoben.

Das Membranventil 13 ist mit einem A;.islösestift 19 ausgestattet, der es ermöglicht, die Membran 16 auch von Hand vom Ventilsitz 17 abzuheben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunecn

Claims

Patentansprüche:

1. Hubzylinder mit druckabhängiger Teilhubverriegelung mit folgenden Merkmalen:

a) ein über eine Druckmittelleitung beaufschlagbarer Arbeitskolben ist mit der Kolbenstange fest verbunden;

b) auf der Kolbenstange ist in Hub- bzw. Ausfahrrichtung gesehen unterhalb des Arbeitskolbens eine Verriegelungshülse verschiebbar angeordnet und durch einen federbelasteten Riegelstift gegenüber dem Zylindergehäuse arretierbar;

c) der Riegelstift ist durch einen Entsperrkolben bei einem voreinstellbaren Druck entsperrbar;

d) der Druckraum des Entriegelungskolbens ist mit dem beim Hub beaufschlagten Arbeitsraum des Arbeitskolbens verbunden;

e) auf der dem Arbeitskolben abgewandten Seite der Verriegelungshülse ist auf der Kolbenstange ein Anschiagring befestigt, der nach Ausführung des Teilhubs an der Verriegelungshulse anliegt:

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

f) auf der der Vernegelungshüise (2) gegenüber liegenden Seite des Anschl?. »ringes (12) ist ein gegenüber der Kolbenstange (1) und dem Zylindergehäuse (4) abgedichtet verschiebbarer Ringkolben (9) angeordnet;

g) auf der Kolbenstange (I) ist ein Mitnehmer (10) befestigt, c :r mit der der Verriegelungshülse (2) zugewandten Seite des Rinf kolbens (9) zusammenwirKt;

h) die Druckmittelieitung (20) is· Jber ein federbe lastetes Membranventil (13) mit dem Druckraum des Entriegelungskolbens (8) verbunden;

i) in die Verbindung zwischen Druckraum des Entriegelungskolbens (8) und Arbeitsraum des Arbeitskolbens (3) ist eine Drossel (18) eingesetzt;

j) die Druckmittelleitung (20) ist mit dem der Verriegelungshülse (2) abgewandten Arbeitsraum des Ringkolbens (9) verbunden.

2. Hubzylinder nach Anspruch 1 mit einem auf der Kolbenstange befestigten Dichtungsteil für den Ringkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des Dichtungsteiles (11) gegenüber dem Ringkolben (9) mindestens so groß ist wie der Abstand des dem Ringkolben (9) zugewandten Endes der Verriegelungshülse (2) zum Riegelstift (5).

3. Hubzylinder nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Membranventil (13) mit einem Stift (19) versehen ist. mittels dessen die Membran (16) vom Ventilsitz (17) von Hand ■bhebbar ist

4. Hubzylinder nach einem der vorhergehender Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (16) durch einen axial verschiebbaren Bolzen (15), der durch eine Feder (14) belastet ist, auf den Ventilsitz (17) gedrückt ist.

beispielsweise aus dem DE-GM 77 27 668 bekannt.

In dieser Literaturstelle ist ein Hubzylinder für die Betätigung einer Rauch- und Wärmeabzugsklappe dargestellt und beschrieben, bei dem die Verriegelungshülse, dort als Verriegelungskolben bezeichnet, in der Verriegelungsstellung in einem Zwischengehäuse dns Zylinders abgedichtet gelagert ist und bei dem der Anschlagring auf der Kolbenstange unterhalb des Verriegelungskolbens als Dichtteil ausgebildet ist, welches nach Beendigung des Teilhubes den zwischen Kolbenstange und Verriegelungskolben vorhandenen freien Durchgang abdichtet und gleicnzeitig ein weiteres Verschieben der Kolbenstange in Ausfahrrichtung verhindert.

Ersi wenn ein höherer Druck in den unterhalb des Vurriegelungskolbens befindlichen Druckraum aufgebracht wird, kann eine Entsicherung des Verriegelungskolbens durcn Anheben des Verriegelungsstiftes erfolgen, so daß nun der Verriegelungskolben in Verbindung mit dem an ihm anliegenden Dichtteil die Kolbenstange weiter nach oben ausfährt. Der Innendurchmesser des

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