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Kombination Zylinder-Kolben
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Die Erfindung betrifft eine Kombination Zylinder-Kolben nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, insbesondere zur Verwendung als Arbeits- oder Transportmittel.
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Es ist bekannt, bei einer derartigen Kombination den Kolben gleitend
in dem Zylinder zu führen. Dabei ergeben sich verschiedene Nachteile. Der Zylinder
ist in gestreckter Form ausgeführt, so daß eine Kurvenfahrt des Kolbens ausgeschlossen
ist, zumal auch der Kolben eine gestreckte Form hat.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kurvenfahrt des Kolbens
zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch Ür die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen,
insbesondere in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben.
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Die Vorteile der Erfindung bestehen inesbesondere darin, die Einsatzmöglichkeiten
der Kombination Zylinder-Kolben -zu erweitern, Insbesondere eine Kurvenfahrt des
Kolbens zu ermöglichen.
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Zwecks besserer Kurvenfahrt, besserer Lastrerteilung und besserer
Kolbenstützung wird einem weiteren Nerkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß das
Fahrwerk eine Rollenkombination von Einzelrollen aufweist, die auf der Innenwand
des Zylinders abrollbar gelagert sind
Insbesondere dann, wenn der
Zylinder einen kreisrunden Innenquerschnitt hat, ist es vorteilhaft, wenn in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung die Einzelrollen eine ballige Lauffläche haben. Die
ballige Lauffläche gewährleistet einen guten Kontakt mit der Innenwand des Zylinders.
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Vorteilhafte Anordnungen der Einzelrollen und des Fahrwerks sind in
den Ansprüche 7 bis 9 beschrieben.
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Bis jetzt ist die besondere Ausbildung des Längsschlitzes noch nicht
zur Sprache gekommen. Bfern der Überdruck nur mäßig ist, kann der Zylinder aus einem
zumindest begrenzt nachgiebigen Werkstoff hergestellt sein. Die Ränder des Längsschlitzes
sind dann zum Beispiel lippenartig aneinanderliegend ausgeführt. Nur dort, wo die
Fahne des Kolbens durch den Längsschlitz ragt, weichen die lippenartigen Ränder
aus. Durch keilförmige Ausbildung der Fahne nach beiden Seiten ist dann auch für
die erforderliche Abdichtung gesorgt.
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Um auch höheren Ansprüchen zu genügen, erhält der Zylinder auf der
Innenseite, gegebenenfalls auch auf der Außenseite des Längsschlitzes ein abhebbares
Dichtungsband. Das äußere Dichtungsband dient dann lediglich dem Schutz gegen Verstaubung
und Verschmutzung.
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Vorteilhaft verwendet man je ein abgedichtet es Fahrwerk an jedem
Ende des gegebenenfalls in zwei Kolbenhälften geteilten Kolbens. Vorteilhaft sind
dabei Dichtringe jeweils zwischen dem Fahrwerk des Kolbens und dem jeweiligen Druckraum
des Zylinders angeordnet. Die Fahrwerke befinden sich dann im druckfreien Raum.
Die erwähnten Dichtringe können auf verschiedene Art und Weise gehalten werden,
zum Beispiel so, daß je ein Dichtring auf jeder Kolbenhälfte angeordnet ist. Die
Kolbenhälften sind dann entweder direkt oder über das bereits erwähnte Fahrwerk
mit einem Mittelstück verbunden,
das auch die Fahne trägt. Ein anderer
Vorschlag geht erfindungsgemäß dahin, daß die einen Dichtring tragende Kolbenhälfte
auf einem schwenkbaren Tragarm befestigt ist und daß der Tragarm eine in Höhe des
Fahrwerks quer zur Krümmungsebene des Kolbens gelegene Schwenkachse aufweist.
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Ein derartig aufAeiner schwenkbar gelagerten Kolbenhälfte gehaltener
und geführter Dichtring bleibt auch bei Kurvenfahrt stets in der Querschnittsebene
und hierauf kommt es an.
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Bis jetzt wurde auf das Material, aus dem die Dichtungsbänder bestehen,
nicht eingegangen. Sie bestehen zum Beispiel aus Gummi oder anderem flexiblem Kunststoff,
gegebenenfalls mit Gewebeeinlage. Unter der Wirkung des Überdruckes legen sich derartige
Dichtungsbänder gut abdichtend gegen die Ränder des Längsschlitzes des Zylinders.
Für höheren Druck und für stabilere Ausführung wird vorgeschlagen, das Dichtungsband
oder die Dichtungsbänder zumindest in ihrem Kern aus magnetisierbarem Werkstoff
herzustellen. Zum Halten derartiger Bänder wird vorgeschlagen, daß der Zylinder
längs des Längsschlitzes verteilt angeordnete Haftmagnete aufweist. Wird der Zylinder
zum Beispiel aus einem Aluminium-Strangguß-Profil hergestellt, so kann man zum Beispiel
neben den Längsschlitz Löcher bohren und kleine Haftmagnete in die Löcher einsetzen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargeatellt.
Anhand dieses Ausführur'gsbel-spiels soll die Erfindung in den folgenden Textabschnitten
noch näher erläutert und beschrieben werden.
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Fig.1 zeigt die Kombination eines gekrümmten Zylinders mit einem Kolben.
Ein Schnitt längs der Linie II-II ist in Fig. 2 und ein Schnitt längs der Linie
III-III in Fig 3 dargestellt.
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Der Zylinder 77 hat einen kreisrunden Querschnitt. Sein Längsschlitz
78 befindet sich auf der Krümmungsinnenseite.
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Von innen her wird der Längsschlitz durch ein Dichtungsband 79 abgedichtet.
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Man erkennt einen im Inneren des Zylinders 77 längsverschiebbar gelagerten
Kolben 80 mit zwei Kolbenhälften 105, 105a und einem Mittelstück 81, das zwei durch
den Längsschlitz 78 ragenden Fahnen 82 und 83 trägt. Der Kolben 80 besteht hier
aus Metall. In Höhe der Kolbenhälften besitzt er je ein insgesamt mit 84 beziehungsweise
85 bezeichnetes Fahrwerk. Jedes der beiden Fahrwerke weist eine Rollenkombination
von Einzelrollen auf. So besitzt zum Beispiel das Fahrwerk 85 die in Fig. 2 besonders
dargestellten Einzelrollen 86 bis 89. Eine entsprechende Anzahl von vier Einzelrollen
besitzt auch das Fahrwerk 84. In den Zeichnungen sind diese Einzelrollen jedoch
nicht besonders dargestellt.
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Wie man insbesondere Fig. 2 entnehmen kann, weisen die Fahrwerke bei
diesem Ausführungsbeispiel eine Besonderheit auf.
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Sie sind als Rollenkolben ausgebildet. Insgesamt hat jeder dieser
Rollenkolben eine etwa kugelige Oberfläche. Im einzelnen weist zum Beispiel das
Fahrwerk 85 einen Mittelsteg 90 auf, der ein Teil des Mittelstücks 81 ist, am Ende
jedoch nicht kugelig gerundet, sondern flach ausgebildet ist. An diesem mittelsteg
90 sind die beiden Achsstummel 92, 93 der Einzelrollen 88 und 89 befestigt, deren
gemeinsame Achse mit 94 bezeichnet ist. Diese Achse 94 ist zugleich die Drehachse
der Einzelrollen 88 und 89.
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An den beiden Achsstutnrneln 92 und 93 sind wiederum die beiden Achsstummel
95 und 96 der Einzelrollen 86 und 87 befestigt. Ihre gemeinsame Achse ist mit 97
bezeichnet. Man erkennt insbesondere aus der Zeichnung Fig. 2, daß die
beiden
Achsen 94 und 97 quer zur Verschieberichtung des Kolbens 80 achsparallel versetzt
sind. Das hat zur Folge, daß die kugelgelagerten Rollen 86 und 87 in Fig. 2 oben
und die kugelgelagerten Rollen 88 und 89 unten an der Innenwand des Zylinders 77
anliegen. Auch diese Einzelrollen haben ballige, in diesem Fall kugelig an denlnnendurchmesser
des Zylinders 77 angepaßte Laufflächen. Mittels eines Spannbolzens 98 sind die erwähnten
Achsstummel gemeinsam mit zwei Tragarmen 99, 100 mit dem Mittelsteg 90 verspannt.
Während die Achsstummel Verdrehungssicherungen 101 aufweisen, sind die beiden Tragarme
99, 100 schwenkbar um den Spannbolzen 98 beziehungsweise die Schwenkachse 104 gelagert.
Zwei Spannscheiben 102, 103 gewährleisten diese Schwenkbarkeit Die Zeichnungen Fig.
1 und 2 lassen erkennen, daß die Tragarme 99, 100 die Kolbenhälfte 105 tragen, die
ihrerseits einen Dichtring 106 hält. So lassen die Zeichnungen erkennen, daß die
Schwenkachse 104 der erwähnten Tragarme 99, 100 in Höhe des Fahrwerks 85 quer zur
Krümmungsebene des Zylinders 77 verläuft. Die Schwenkachse 104 geht mitten durch
den Zylinder 77. Es ist sichergestellt, daß der Dichtring 106 beziehungsweise die
Kolbenhälfte 105 immer in einer Querschnittsebene des Zylinders 77 iiegt, unabhängig
davon) ob der Zylinder gekrümmt ist oder an seinen hier nicht dargestellten Enden
gestreckt weitergeführt wird.
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Beide Fahrwerke 8.4 und 85 sind völlig gleichartig ausgebildet.
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In Fig. 1 erkennt man von dem fahrwerk 84 zum Beispiel noch die Kolbenhälfte
105a, den Dichtring 106a und den Spannbolzen 98a.
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Offensich.tlich kämen beide Fahrwerke auch ohne Dichtrlnge ti nge
aus, weil sin ja als Rollenkolber ausgebildet sind. Allerdings müßten dann gewisse
Leckverluste hingenommen werden.
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Die Ausführung mit Dichtringen und schwenkbaren Kolben hälften erfüllt
dagegen bereits höhere Ansprüche.
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Die Zeichnung Fig. 1 läßt erkennen, daß die Kolbenhälte 105 den Raum
118 durch den Dichtring 106 gegen den Druckraum 107 und die Kolbenhälfte 105a den
Raum 118 durch den Dichtring 106a gegen den Druckraum 108 des Zylinders 77 abdichtet.
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Das ichtungsband 79 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus Stahl.
Durch in Abständen neben den Längsschlitz 78 in die Wand des Zylinders 77 eingesetzte
kleine Haftmagnete 109 wird das Dichtungsband 79 auch im drucklosen Zustand in seiner
Lage gehalten. Nur in Höhe der Fahnen 82 und 83 liegt das Dichtungsband 79 im Inneren
des Zylinders 77.
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Hier wird es durch einen in dem Kolben 81 angeordneten Führungskanal
110 geführt.
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Der den Kolben 81 umgebende Raum 118 ist druckfrei. Die Dichtringe
106 und 106a schirmen den Raum 118 von den Druckräumen 107 und 108 ab.
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Die Fahne 82 weist eine Bohrung 111 und die Fahne 83 eine Bohrung
119 auf, d-ie zur Befestigung entsprechender Betätigungselemente, zu bewegender
Lasten oder dergleichen dienen.
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Die Besehreibung der Erfindung läßt erkennen, daß es eine Vielfalt
von Ausführungsmöglichkeiten gibt. Die Erfindung soll daher auch nicht auf das beschriebene
und abgebildete Ausführungsbeispiel beschränkt sein.
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