DE3143040A1

DE3143040A1 - Einrichtung zum arretieren eines druckmittelbetaetigten doppeltwirkenden kolbenzylinderantriebes

Info

Publication number: DE3143040A1
Application number: DE19813143040
Authority: DE
Inventors: Josef 3000 Hannover Frania; Alfred Ing. Klatt (grad.), 3101 Wathlingen; Günther Ing. Singbartl (grad.), 3000 Hannover
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1981-10-30
Publication date: 1983-05-05

Description

Einrichtung zum Arretieren eines druckmittelbetätigten doppeltwirkenden Kolbenzylinderantriebes Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Arretieren eines druckmittelbetätigten doppeltwirkenden Kolbenzylinderantriebes, insbesondere für Fahrzeugtüren, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 27 27 506 bekannt.
Bei dieser bekannten Einrichtung wird ein am Arbeitszylinder angelenktes Verriegelungselement bei Ausfall des Versorgungsdruckes mittels eines federbelasteten Kolbens mit der Kolbenstange des Arbeitszylinders in Eingriff gebracht und so der Kolbenzylinderantrieb verriegelt. Ist der Versorgungsdruck vorhanden, so wird der Kolben vom Versorgungsdruck gegen die Kraft der Feder verschoben und das Verriegelungselement von der Kolbenstange gelöst.
Von Nachteil ist bei dieser bekannten vom Versorgungs -druck gesteuerten Einrichtung, daß bei Störungen an den Druckmittelanschlüssen des Arbeitszylinders, durch welche ein ungewollter Druckabfall in einer der Kammern des Arbeitszylinders verursacht werden kann, die Einrichtung zum Arretieren der Kolbenstange nicht wirksam wird, wenn die die beschriebene Verriegelung steuernde Versorgungsluft trotzdem noch den vollen Druck aufweist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei ungewolltem Druckabfall in einer Arbeitskammer eines Arbeitszylinders unter einen vorbestimmbaren Mindestdruck anspricht.
Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß durch die Verwendung des in den Druckmittelkammern des Arbeitszylinders befindlichen Druckmittels als Steuerdruck für den Hilfskolben des Verriegelungselementes die Funktion der Einrichtung zum Arretieren der Kolbenstange auch dann gewährleistet ist, wenn trotz Aufrechterhaltung des Versorgungsdruckes Störungen an den Druckmittelanschlüssen des Arbeitszylinders oder in den Zuführungsleitungen auftreten.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind der Hilfskolben und auch das Verriegelangselement selbst in das Gehäuse des Arbeitszylinders integriert.
Anhand der Abbildung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert.
Die Abbildung zeigt einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder, dessen Kolbenstange mit einer Türbetätigungswelle in Verbindung steht und mit einer in das Arbeitszylindergehäuse integrierten Einrichtung zum Arretieren der Kolbenstange in Wirkverbindung bringbar ist.
In der Abbildung ist in einem Zylindergehäuse 1, welches durch einen Deckel 25 und einen Dichtring 24 drucküicht verschlossen ist, ein mit einer umlaufenden Dichtung 23 versehener Kolben 22 angeordnet, der mit einer Kolbenstange 31 fest verbunden ist.
Der Kolben 22 unterteilt den Zylinder in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer 32 und eine bezüglich der ersten Druckmittelkammer auf der anderen Seite des Kolbens 22 angeordnete zweite Druckmittelkammer 29. Die erste Druckmittelkammer 32 ist über einen ersten Druckmittelanschluß 17 mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle verbindbar. Über einen zweiten Druckmittelanschluß 27 ist die zweite Druckmittelkammer 29 mit einer Druckmittelquelle verbindbar.
Um die Kolbengeschwindigkeit vor Erreichen einer Endlage des Kolbens zu verringern, ist jeder Druckmittelanschluß 17 bzw. 27 über zwei Kanäle 34,35 bzw. 37,36, welche unterschiedliche Querschnitte aufweisen, mit der zugehörigen Druckmittelkammer 32 bzw. 29 verbunden. Jedem der beiden, den größeren Querschnitt aufweisenden Kanäle 34,37 ist ein mittels eines Federelementes 20,26 federnd gelagerter Ventilverschlußkörper 19 und 28 zugeordnet, welcher beim Entlüften der Druckmittelkammer 32 oder 29 vom Kolben 22 kurz vor Erreichen-der Endlage gegen den in seinem Endbereich als Ventilsitz ausgebildeten Kanal 34 bzw. 37 gedrückt wird und diesen verschließt. Die weitere Entlüftung der betreffenden Druckmittelkammer erfolgt dann nur noch über den Kanal mit dem geringeren Querschnitt 35 bzw. 36, so daß der Kolben 22 verlangsamt in seine Endlage bewegt wird.
Der Kolben 22 ist mit. der als. erste Verriegelungsstange dienenden Kolbenstange 31 fest verbunden.
Auf einer Seite ist die Kolbenstange 31 abgeflacht und mit einer Verzahlung 21 versehen. Die der abgeflachten Seite gegenüberliegende Seite der Kolbenstange 31 weist eine als Arretier-Anschlag dienende zylindrische Ausnehmung 30 auf. In der Zylindergehäusewand ist eine Bohrung 15 vorgesehen, die als Lagerung für eine mit einem Zahnrad 16 verbundene Antriebswelle 41 einer Türbetätigung (Drehstangen-Betätigung) dient Die Verzahnung 21 der Kolbenstange 31 steht mit; den Zähnen des Zahnrades 16 ständig in Eingriff, so daß die Antriebswelle 41 bei einer Schubbewegung . des Kolbens 22 und der Kolbenstange 31 gedreht wird.
In der Zylindergehäusewand ist eine abgestufte weitere Bohrung 42,33,40 vorgesehen. Die der Kolbenstange 31 zugewandte Abstufung 42 der Bohrung dient als Führung für einen als zweite Verriegelungsstange 13 ausgebildeten Bolzen.
Die Bohrung 42,33,40 ist achsparallel zu der in der Kolbenstange 31 vorgesehenen zylindrischen Ausnehmung 30 angeordnet. Das der Kolbenstante 31 zugewandte freie Ende der zweiten Verriegelungsstange 13 weist einen im Durchmesser geringeren ;Absatz 14 auf, welcher in etwa den Abmessungen dir in der Kolbenstange 31 angeordne.ten Ausnehmung 39 entspricht, Das der Kolbenstange 31 abgewandte Ende der Verriegelungsstange 13,14 ragt in die zweite Abstufung 33 der Bohrung hinein, in welcher ein mit zwei Dichtringen 9 und 9a versehener, als Hilfskolben dienender Stufenkolben 10,8 gegen die Kraft einer Druckfeder 4 verschiebbar angeordnet ist. Der Stufenkolben 10,8 ist mit der zweiten Verriegelungsstange 13,14 mittels eines Sicherungsringes 11 fest verbunden.
Die Wirkfläche 10 des Stufenkolbens 10,8 begrenzt eine erste Kammer 39. Die ringförmige Wirkfläche 8 des Stufenkolbens 10,8 begrenzt eine zweite Kammer 38. Die erste Kammer 39 ist über einen ersten Anschluß 12, eine Leitung 18 sowie den Druckmittelanschluß 17,34,35 mit der ersten Druckmittelkammer 32 des Arbeitszylinders verbunden. Über einen zweiten Anschluß 2, eine Leitung 43 sowie den Druckmittelanschluß 27,36,37 steht die zweite Kammer 38 mit der Druckmitteliammer 29 in Verbindung. Der Stufenkolben 10,8 wird auf seiner den Kammern 39,38 abgewandten Seite von der Druckfeder 4 belastet. Die Druckfeder 4 stützt sich an einem Deckel 3 ab welcher den als Federraum 7 dienenden Raum oberhalb des Stufenkolbens 10,8 abschließt.
Der Stufenkolben 10,8 steht über ein Zugelement 5,6 mit dem Handbetätigungshebel einer nicht dargestellten Notsteuereinrichtung in Verbindung.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nachstehend näher erläutert.
In der Abbildung sind die beiden Druckmittelkammern 32 und 29 des Arbeitszylinders drucklos. Der Kolben.
22 befindet sich in seiner linken Endlage, und der mit der zweiten Verriegelungsstange 13,14 verbundene Stufenkolben 10,8 wird von der Druckfeder 4 auf der als Anschlag dienenden Abstufung 40 der Bohrung 42,33,40 gehalten.
Soll der Kolben 22 nach rechts gefahren werden, so wird über den zweiten Druckmittelanschluß 27 Druckluft in die zweite Druckmittelkammer 29 eingesteuert. Gleichzeitig gelangt über die Leitung 43 und den Anschluß 2 Druckluft in die Kammer 38. Da der Anschluß 2 einen größeren Querschnitt aufweist als der vom Druckmittelanschluß 27 zur Druckmittelkammer 29 führende Kanal 37, baut sich der Druck in der Kammer 38 schneller auf als in der Druckmittelkammer 29. Der Stufenkolben 10,8 wird vom Druck in der Kammer 38 gegen die Kraft der Druckfeder 4 in Richtung auf den Federraum 7 zu verschoben Die mit dem Stufenkolben 10,8 verbundene zweite Verriegelungsstange 13,14 wird vom Stufenkolben 10,8 in die als Führung für die Verriegelungsstange 13,14 dienende Bohrung 42 hereingezogen und gibt somit den Weg für die Kolbenstange 31 des Kolbens 22 frei. Der sich in der zweiten Druckmittelkammer 29 aufbauende Druck verschiebt tden Kolben 22 nach rechts. Dabei wird das mit der Verzahnung 21 der Kolbenstange 31 in Eingriff stehende Zahnrad 16 und die mit dem Zahnrad 16 verbundene Antriebswelle 41 des Türbetätigungsmechanismus gedreht. Die mit dem Türbetätigungsmechanismus verbundene Tür wird geschlossen.
Um ein hartes Anschlagen der Tür zu verhindern, wird der Druck in der ersten Druckmittelkammer 32 zuerst über den im Querschnitt größeren Kanal 34 des Druckmitte1anschlusses 17 schnell abgebaut.
Nachdem der Kolben 22- die mit dem Ventilverschlußkörper verbundene Feder 20 erreicht und den Ventilverschlußkörper 19 an der als Ventilsitz ausgebildeten Öffnung des Kanals 34 zur Anlage gebracht hat, wird der erwähnte Druck verlangsamt über den Kanal 35 abgebaut.
Soll die Tür wieder geöffnet werden, so wird in üblicher Weise die zweite Druckmittelkammer 29 entlüftet und die erste Druckmittelkammer 32 belüftet.
In die Kammer 39 der Betätigungseinrichtung für die zweite Verriegelungsstange 13,14 wird jetzt über die Leitung 18 und den Anschluß 12 Druckluft eingesteuert, so daß die Verrieg.elungsstange 13,14 in der Entriegelungsstellung verharrt. Die kolben stangenseitige erste Druckmittelkammer 32 wird über den Druckmittelanschluß 17 belüftet und die der kolbenstangenseitigen Druckmittelkammer 32 gegenüberliegende zweite Druckmittelkammer 29 wird über den Druckmittelanschluß 27 stufenweise entlüftet.
Tritt der Fall ein, daß in einer der beiden Druckmittelkammern 32 bzw. 29 der Druck soweit abfällt, daß die Tür von Hand in die Offenste-llung gebracht werden kann, d.h., daß der Kolben 22 über den Türbetätigungsmechanismus, die Antriebswelle 41, das Zahnrad 16 und die Kolbenstange 31 gegen die Kraft des Restdruckes in einer der beiden Druckmittelkammern verschoben werden kann, so sinkt auch der Druck in der Kammer 38 bzw. 39 unterhalb des mit der zweiten Verriegelungsstange 13,14 verbundenen Stufenkolbens 10,8 ab. Sobald die Kraft der den Stufenkolben 10,8 beaufschlagenden Druckfeder 4 die Kraft des Restdruckes in der Kammer 38 bzw.- 39 übersteigt, wird der Stufenkolben 10,8 und die mit dem Stufenkolben 10,8 verbundene Verriegelungsstange 13,14 in Richtung auf die Kolbenstange 31 zu verschoben.
Befindet sich der Kolben 22 in seiner linken Endlage, so wird er, wie die Abbildung zeigt, in dieser Position arretiert. Fährt der Kolben 22 während des Druckabfalls in einer der beiden Druckmittelkammern 32, 29 nach links oder nach rechts, so rastet die Verriegelungs stange 13 mit dem Absatz 14 in die in der Kolbenstange 31 vorgesehene Ausnehmung 30 ein und arretiert den Kolben 22 in der Mittelstellung. Diese Stellung bewirkt, daß die Tür halb geöffnet arretiert wird.
Die Verriegelung kann mittels des am Stufenkolben 10,8 angeordneten Zugelementes 5,6, welches mit dem Hebel der hier nicht gezeigten Notsteuereinrichtung verbunden ist, mechanisch gelöst werden.

Claims

Patentansprüche t Einrichtung zum Arretieren eines druckmittelbetätigten doppeltwirkenden Kolbenzylinderantriebes, insbesondere für Fahrzeugtüren, welcher die folgenden Merkmale aufweist: a) in einem Arbeitszylinder (1,25) ist ein zwei Druckmittelkammern (29,32) voneinander trennender Kolben (22) abgedichtet geführt, der zum Antrieb einer mit dem Kolben (22) verbundenen Kolbenstange (31) dient; b) es ist eine mit dem Kolben (22) fest verbundene erste Verriegelungsstange (31) vorgesehen, die einen Arretieranschlag (30) aufweist; c) zum Arretieren der ersten Verriegelungsstange (31) ist eine mit dem Arretieranschlag (30) in Eingriff bringbare und von einer Federkraft (4) in Richtung auf den Arretieranschlag (30) beaufschlagte zweite Verriegelungsstange (13,14) vorgesehen; d) zum Betätigen der zweiten Verriegelungsstange (13,14) gegen die Federkraft (4) ist ein druckmittelbetätigbarer Hilfskolben (10,8) vorgesehen; dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (10,8) mit dem den D.ruckmittelkammern (29,32) des Arbeitszylinders (1,25) zugeführten Druckmittel beaufschlagbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) der Hilfskolben ist als ein Stufenkolben (10,8) mit zwei druckmittelbeaufschlagbaren Wirkflächen ausgebildet; b) die erste Wirkfläche (10) ist mit dem der ersten Druckmittelkammer (32) des Arbeitszylinders (1,25) zugeführten Druckmittel beaufschlagbar; c) die zweite Wirkfläche (8) ist mit dem der zweiten Druckmittelkammer (29) des Arbeitszylinders (1, 25) zugeführten Druckmittel beaufschlagbar.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: a) als erste Verriegelungsstange dient die Kolbenstange (31) b) als Arretieranschlag dient eine Ausnehmung (30) der Kolbenstange (31), in die die zweite Verriegelungsstange (13,14) hinein bewegbar ist.
4. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (10,8) und die zweite Verriegelungsstange (13,14) so angeordnet sind, daß sie im wesentlichen senkrecht zur ersten Verriegelungsstange bewegbar sind.
5. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verriegelungsstange als ein vom Hilfskolben R(10.8) betätigbarer Bolzen (13,14) ausgebildetiqist.
6. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung der zweiten Verriegelungsstange (13,14) eine senkrecht zur kolbenstange (31) verlaufende Bohrung des Gehäuses des Arbeitszylinders (1,25) dient.
7. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Lösen der Arretierung zwischen der ersten Verriegelungsstange (31) und der zweiten Verriegelungssange (13,14) eine mechanisch betätigbare Löseeinrichtung (5,6) vorgesehen ist, die an der zweiten Verriegelungsstange (13,14) oder an dem Hilfskolben (10,8) angreift.
8. Einrichtung nach AnSpruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Löseeinrichtung als ein im Gehäuse (1) des Arbeitszylinders (1,25) geführtes Zugelement (5,6) ausgebildet ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeiahnet,daß das Zugelement (5,6) mit einem Handbetätigungshebel einer Notsteuereinrichtung verbunden ist.
1&. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (10,8) und/oder die Druck- mittelleitungen (2,43,12,18) zur Beaufschlagung der Wirkflächen des Hilfskolbens (10,8) im Gehäuse des Arbeitszylinders (1,25) angeordnet sind.
11. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Druckmittelanschlüssen (27,17) zu den vom Hilfskolben (10,8) begrenzten Kammern (38,39) führenden Druckmittelleitungen (43,18) einen größeren Querschnitt aufweisen als die von den Druckmittelanschlüssen (27,17) zu den Druckmittelkammern (29,32) des Arbeitszylinders (1,25) führenden Kanäle (37,36,34,35)