DE3110855A1

DE3110855A1 - Arbeitszylinder mit drei stellungen

Info

Publication number: DE3110855A1
Application number: DE19813110855
Authority: DE
Inventors: Alfred Ing.(Grad.) 3101 Wathlingen Klatt; Horst Ing.(Grad.) Mylius; Mom&cacute;ilo Ing.(grad.) 3008 Garbsen Risti&cacute;
Original assignee: Wabco Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 1981-03-20
Filing date: 1981-03-20
Publication date: 1982-10-14
Also published as: DE3110855C2

Description

Arbeitszylinder mit drei Stellungen
Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder mit drei Stellungen gemäß den' Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
D>rartige Zylinder erden überall dort eingesetzt, wo ein Gegenstand, wie z.B. eine Klappe, ein Fenster oder auch ein Maschinenteil, in drei vorbestimmbare Positionen gebracht werden soll.
Es ist denkbar, daß derartige Zylinder so ausgebildet sind, daß zwei durch einen Arbeitskolben druckdicht voneinander getrennte Druckmittelkammern an eine Mehrwegeventileinrichtung angeschlossen sind, welche über eine auf dem Zylinder angeordnete, die Lage des Arbeitskolb ens abtastende Magnetfeldschalteinrichtung schaltbar ist.
Derartige Einrichtungen sind aufwendig in ihrem Aufbau. Es sind relativ viele, außerhalb des Zylinders liegende Druckmittelleitungen und Ventile erforderlich. Bei Verwendung von Elektro-Magnetventilen ist es zudem noch notwendig, eine Spannungsquelle und elektrische Ansteuerleitungen vorzusehen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder der eingangs genanten Art zu schaffen, der einfach in seinem Aufbau ist und bei welchem auf zusätzliche, außerhalb des Zylinders liegende Abtast- und Steuereinrichtungen verzichtet werden kann.
Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Arbeitszylinder bietet neben einfachem und funktionssicherem Aufbau den Vorteil, kompakt zu sein und sich auf engem Raum leicht und schnell montieren zu lassen.
Anhand eines in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
Die Abbildung zeigt im Schnitt einen Arbeitszylinder, bei welchem durch wechselndes Vergrößern der einen oder der anderen Wirkfläche des Arbeitskolbens ein Verschieben des Arbeitskolbens in eine gewünschte Zwischenstellung ermöglicht wird.
Der Zylinder mit drei Stellungen besteht aus zwei Gehäuseteilen 1 und 3, die mittels Schrauben 2 miteinander verbunden sind. Ein mit einer Kolbenstange 5 versehener Arbeitskolben 12 unterteilt den Zylinder in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer !+ und eine bezüglich der ersten Druckmittelkammer 4 auf der anderen Seite des Arbeitskolbens 12 angeordnete zweite Druckmittelkrnmer 14. Der Arbeitskolben 12 ist H-förmig ausgebildet, so daß ein Teil der Druckmittelkammern 4 bzw. 14 in den Arbeitskolben 12 integriert ist. Auf dem Arbeitskolben 12 sind drei in Umfangsrichtung verlaufende ringförmige Anschläge 7, 10 und 13 vorgesehen, die in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet sind. Zwischen dem Anschlag .7 und dem Anschlag 10 ist ein erstes Dichtelement 8 auf dem Arbeitskolben 12 verschiebbar angeordnet. Ein zweites Dichtelement 11 ist zwischen dem Anschlag 10 und dem Anschlag 13 ebenfalls verschiebbar auf dem Arbeitskolben 12 angeordnet. Die beiden Dichtelemente 8 und 11 trennen zum einen die Druckmittelkammern 4 und 14 druckdicht voneinander und dichten zum anderen den zwischen den Dichtelementen 8 und 11 gebildeten Raum engen die beiden Druckmittelkammern 4 und 14 ab. In der Nahtstelle zwischen den beiden Gehäuseteilen 1 und 3 des Arbeitszylinders ist ein in den Zylinderraum hineinragender ringförmiger Anschlag 9 gelagert.
Der Innendurchmesser des ringförmigen vierten Anschlages 9 ist größer als der Außendurchmesser des auf dem Arbeitskolben 12 angeordneten Anschlages 10, so daß der Anschlag 10 bei einer Verschiebung des Arbeitskolbens 12 am Anschlag 9 vorbeigeführt werden kann.
Die Kolbenstange 5 weist an ihrem aus dem Arbeitszylinder herausragenden Ende eine Halterung 6 zum Befestigen der Kolbenstange 5 an einem zu betätigenden Teil auf.
Die Funktion dieses Arbeitszylinders mit drei Stellungen wird nachstehend näher erläutert.
In der gezeigten Stellung befindet sich der Arbeitskolben 12 in seiner linken Endiage. Die Kolbenstange 5 ist in den Arbeitszylinder eingefahren.
Soll der Arbeitskolben 12 in die Mittelstellung gebracht werden, so wird in die beiden Druckmittelkammern 4 und 14 Druckmittel eingesteuert. Die beiden gegeneinander gerichteten Wirkflächen des Arbeitskolbens 12 und die beiden auf dem Arbeitskolben 12 verschiebbar angeordneten Dichtelemente 8, 11 werden mit Druckmittel beaufschlagt. Dabei kommt das Dichtelement 8 am gehäusefesten Anschlag 9 zur Anlage. Das Dichtelement 11 wird vom Druckmittel in der Druckmittelkammer 14 auf dem Arbeitskolben 12 so weit verschoben, bis es am Anschlag 10 des Arbeitskolbens 12 zur Anlage kommt. Die der kolbenstangenseitigen Wirkfläche des Arbeitskolbens 12 gegenüberliegende Wirkfläche des Arbeitskolbens 12 ist jetzt um die Ringfläche des Dichtelementes 11 größer als die kolbenstangenseitige Wirkfläche des Arbeitskolbens 12. Demzufolge wird der Arbeitskolben 12 vom Druckmittel in der Druckmittelkammer 14 gegen den Druck in der Druckmittelkammer 4 nach rechts verschoben. Die Kolbenstange fährt aus. Ist der auf dem Arbeitskolben 12 angeordnete erste Anschlag 10 durch die Verschiebung des Arbeitskolbens 12 auf gleicher Höhe mit dem in der Gehäusewandung des Arbeitszylinders befestigten vierten Anschlag 9, so legt sich das Dichtelement 11 auf den gehäusefesten Anschlag 9 auf. Beide auf dem Arbeitskolben verschiebbarb angeordnete Dichtelemente 8 und 11 werden vom Druck der zugehörigen Druckmittelkammern 4 bzw. 14 gegen den gehäusefesten Anschlag 9 gedrückt und haben somit keinen Einfluß mehr auf die beiden Wirkflächen des Arbeitskolbens 12. Der Arbeitskolben 12 bleibt in dieser Stellung stehen.
Soll die Kolbenstange 5 weiter ausgefahren werden, so wird die kolbenstangenseitige Druckmittelkammer 4 entlüftet und der Arbeitskolben 12 durch den jetzt höheren Druck in der Druckmittelkammer 14 nach rechts, in Richtung auf die kolbenstangenseitige Druckmittelkammer 4 zu verschoben.
Wenn der Arbeitskolben 12 wieder in seine Ausgangsstellung gebracht werden soll, so wird in die kolbenstangenseitige Druckmittelkammer 4 Druckmittel eingesteuert. Das Dichtelement 8 legt sich an den auf dem Arbeitskolben 12 angeordneten ersten Anschlag 10 an und geht mit diesem eine kraftschlüssige Verbindung ein. Aufgrund der jetzt vergrößerten kolbenstangenseitigen Wirkfläche des Arbeitskolbens 12 wird der Arbeitskolben 12 wieder in Richtung au seine Mittelstellung zu verschoben und gelangt nach Entlüften der nrlokmittelkammer 14 weiter in seine Ausgangsstellung.
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Claims

Patentansprüche 9 Arbeitszylinder mit drei Stellungen mit einem mit einer Kolbenstange versehenen Arbeitskolben, durch welchen der Zylinder in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer und eine bezüglich der ersten Druckmittelkammer auf der anderen Seite des Arbeitskolbens angeordnete zweite Druckmittelkammer unterteilt ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) der Arbeitskolben (12) wird von einem ersten Dichtelement (8) und einem zweiten Dichtelement (11) umschlossen, welche verschiebbar auf dem Arbeitskolben (12) angeordnet sind, wobei die Dichtelemenbe (8, 11) die erste Druckmittelkammer (4) und die zweite Druckmittelkammer (14) druckdicht voneinader trennen und den zwischen den Dichtelementen (8, 11) gebildeten Raum gegen die erste Druckmittelkammer (4) und die zweite Druckmittelkammer (14) abdichten b) zwischen den beiden Dichtelementen (8, 11) ist auf wenigstens einem Teil des Umfangs des Arbeitskolbens (12) ein erster Anschlag (10) vorgesehen; c) im Bereich der Enden des Arbeitskolbens (12) sind auf wenigstens einem Teil des Umfanges des Arbeitskolbens (12) ein zweiter Anschlag (7) und ein dritter Anschlag (13) vorgesehen; d) die drei Anschläge (10, 7, 13) sind so ausgebildet und so angeordnet, daß das erste Dicht- element (8) zwischen dem ersten Anschlag (10) und dem zweiten Anschlag (7) und das zweite Dichtelement (11) zwischen dem ersten Anschlag (10) und dem dritten Anschlag (13) verschiebbar ist; e) zwischen den beiden Dichtelementen (8, 11) ist an der Innenwand des Zylinders ein vierter Anschlag (9) für die beiden Dichtelemente (8, 11) vorgesehen; f) der erste Anschlag (10) und der vierte Anschlag (9) sind so bemessen und so zueinander angeordnet, daß der erste Anschlag (10) an dem vierten Anschlag (9) vorbei bewegt werden kann.
2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (12) an seinen beiden Enden Ausnehmungen aufweist, welche einen Teil der DruckmitJeélkammern (4, 14) bilden.

t. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (12) wenigstens an einem Ende eine zusåtzliche Führung aufweist, welche als Anschlag (13) für ein Dichtelement ausgebildet ist.