DE3214777A1

DE3214777A1 - Einfachwirkender pneumatischer zylinder

Info

Publication number: DE3214777A1
Application number: DE19823214777
Authority: DE
Inventors: Ernst 7996 Meckenbeuren Hunger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1982-04-21
Publication date: 1983-10-27

Description

Die Erfindung betrifft einen einfachwirkenden pneu-
matischen Zylinder, der durch den Kolben in zwei Kammern geteilt ist. Einfachwirkend bedeutet, daß der Kolben nur in einer Richtung von der Druckluft bewegt wird, während eine Feder oder eine andere äußere Kraft ihn wieder zurückbewegt.
Bei den bekannten pneumatischen Zylindern dieser Art ist an die eine Kammer eine Steuerleitung herangeführt und die andere Kammer ist zur Be- und Entlüftung nach außen geöffnet. Die Steuerleitung steht mit einem Dreiwege-Steuerventil in Verbindung und dient einerseits zur Druckluftzufuhr und andererseits zur Entlüftung der mit ihr verbundenen Kammer.
In bestimmten Anwendungsfällen müssen diese Zylinder auch unter Wasser eingesetzt und es müssen Vorkeh rungen getroffen werden, daß die nach außen geöffnete Hammer beim Rückhub nicht Wasser einsaugt. Beispielsweise wird bei geländegängigen Schwerfahrzeuen die Differentialgetriebe-Sperre mit Hilfe eines solchen Zylinders betätigt. Er ist deshalb im aereich der Fahrzeugachse angebracht, die in unwegsamem Gelände gelegentlich unter Wasser kommen kann.
Man war deshalb bisher gezwungen, die öffnung der zweiten Kammer mittels eines am Fahrzeug hochgeführten Schlauches höher zu legen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen möglichst einfach konstruierten und kompakten Zylinder anzugeben, der k ine im Betrieb saugende Öffnung hat und somit tauchfähiy ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem einfachwirkenden pneumatischen Zylinder der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Schnellentlüftungsventil derart angeordnet ist, daß beim Arbeitshub des Kolbens die Druckluft in die eine Kammer einströmt und bei seinem Rückhub die Abluft aus dieser Kammer in die andere Kammer übertritt, und daß an der anderen Kammer ein nach außen öffnendes Rückschlagventil angeschlossen ist.
Sogenannte Schnellentlüftungsventile sind bei pneumaischen Hubzylin;lern an sich bekannt. Hin Schnellentlüftungsventil ist ein Dreiwegeventil, das sich unter dem EinfluB des an einem eingang anliegenden Cteuerdruckes in die eine Stel lng legt und bei Abwesenheit des Steuerdrucks von dem an einem anderen Eingang anliegenden Abluftdruck in die andere Stellung umgelegt wird. Solche Ventile haben normalerweise einen verhältnis @@@@ großen Strömungsquerschnitt und dienen, wie der Name sagt, zum besonders sc'lnellen unmittelbaren Entlüften eines Zylinders, sodaß cler Strömungswiderstand der Steuerleitung nicht störend in Ersclleinung tritt.
L ;rfindunc3 beruht auf dem Grundgedanken, die Saugwirkung des Zylinders dadurch zu vermeiden, daß die Druckluft, die sich nach Beendigung des Arbeitshubes in einer Kammer befindet und normalerweise beim Rückhub ausgestoßen wird, in die andere Kammer umgeleitet wird. Für diesen Vorgang läßt sich ein bei solchen Zylindern sonst nicht erforderliches Schnellentlüftungsventil heranziehen. Um schließlich das Eindringen von Wasser auch in das nicht saugende pneumatische System zu verhindern, ist an der anderen, beim Arbeitshub zu entlüftenden Kammer das er-' wähnte Rückschlagventil angeschlossen, welches vorzugsweise ein mit einer Schutzkappe abgedichtetes Ringmembranventil ist.
Die als Abluft zur Verfügung stehende Druckluft reicht auf jeden Fall zum Füllen der anderen Kammer aus, insbesondere wenn diese die Kolbenstange und gegebener falls-die iÜitkstellfedr enthält und somit volumenmäßig wesentlich kleiner als die druckbeaufschlagte Kammer ist. Die Kammern können aber auch vertauscht werden, da die Druckluft beim Entspannen ihr Volumen vergrößert.
Eine vorteilhafte konstruktive Gestaltung besteht darin, daß das Zylindergehäuse parallel zum Kolben eine Längsbohrung aufweist, deren erweiterter äußerer Abschnitt das Schnellentlüftungsventil aufnimmt und daß eine in der anderen Kammer mündende Querbohrung die Längsbohrung durchsetzt und außen mit dem Rückschlagventil versehen ist. E'ür die Längsbohrung kann ein entsprechender Länyswulst am Zylindergehäuse angeformt sein, sodaß sich die für Tauchfähigkeit erforderliche zusätzliche Installation auf die äußeren Abmessungen des Zylinders kaum auswirkt.
Ein geeignetes, besonders einfaches Schnellventil enthält einen hutähnlichen Verschlußkörper aus einem elastischen Werkstoff, bestehend aus ei nein Mittelteil und einer diesen umgebenden Ringlippe. Dieser Verschlußkörper kann sich in dem erweiterten äußeren Abschnitt der Längsbohrung in Bohrungsrichtung bewegen. Die äußere Partie des engen Abschnitts der Längsbohrung ist als Ventilsitz ausgebildet und wirkt mit dem Mittelteil des Verschlußkörpers zusammen, während die Hinglippe sicn derart an die Innenfläche des erweiterten Abschnitts anlegt, daß sie bein linströmen der Druckluft abheben kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, die einen einfachwirkenden tauchfähigen pneumatischen zylinder in Länysschnitt zeigt Das Zylindergehäuse ist insgesamt mit 1 bezeichnet.
In ihm bewegt sich ein Kolben 2 mit Kolbenstange 3, welche einen in das Zylindergehäuse fest eingesetzten Deckel 4 durchsetzt. An der Stirnseite des Zylindergehäuses 1 und an der Kolbenstange sind Gelenkgabeln 5 und 6 zum Anschluß an die zu bewegenden Teile vorgesehen.
An das Zylindergehäuse 1 ist ein Längswulst 7 angeformt, in dem eine Längsbohrung 8 eingehracht ist.
Der äußere Abschnitt dieser Längsbohrung ist erweitert und hat ganz außen ein Innengewinde, in welches ein Gewindestopfen 9 eingeschraubt ist. An der dlrchgehenden Bohrung 10 dieses Gewindestopfens wird die Druckluft-Steuerleitung angeschlossen. Hinter dem Gewindestopfen 9 befindet sich ein hutähnlicher Verschlußkörper 11 aus einem verschleißfestem, elastisehen Kunststoff. Den Hutrand, um im Bilde zu bleiben, bildet eine Ringlippe, welche sich derart schräg an die Innenwand des erweiterten Abschnitts der Längsboiirung anlegt, daß sie unter dem Einfluß der durch die Bohrung 10 eintretenden Druckluft abheben kann.
Hinter der Ringlippe ist der erweiterte Abschnitt der Längsbohrung 8 über eine Öffnung 12 mit der kolbenstirnseitigen Zylinderkammer 13 verbunden. Die äußere partie des enges Abschnitts der Längsbohrung 8 ist als ein wenig überstehender Ventilsitz ausgebildet und wirkt mit dem Mittelteil des Verschlußkörpers 11 zusammen.
Die Längsbohrung 11 endet im Vollen. Sie wird in der Nähe des Deckels 4 von einer dünneren Querbohrung 14 durchsetzt, welche in die kolbenstangenseitige Zylinderkammer 15 mündet, welche eine Rückstellfeder 16 aufnimmt. Nach außen hin geht die Querbohrung 14 in eine Ringnut 17 über. Diese ist in eine abgeflachte Stelle des Wulstes 7 eingeformt und von einer Ringmembran 18 abgedeckt. Uber die Ringmembran 18 wölbt sich eine Schutzkappe 19, die im Zentrum auf der Ringmembran aufliegt und mit dieser zusammen am Zylindergehäuse befestigt ist.
Der dargestellte Zylinder hat folgende Wirkungsweise: Wenn die Bohrung 10 über die nicht gezeigte Steuerleitung mit Druckluft beaufschlagt wird, weicht der Verschlußkörper 11 zurück und legt sich mit seinem Mittelteil auf einen Sitz und verschließt damit drnn engen Abschnitt der Längsbohrung 11. Die Ringkappe des VerschluBI:örpers 11 weicht dagegen elastisch aus, sodaß die Druckluft in die Zylinderkammer 13 einströmen und den Kolben f @ gen der Wirkung der Rückstellfeder 16 bewegen kann. Die in der Zylinderkammer 15 einge- schlossene Luft-strömt durch die Querbohrung 14 in die Ringnut 17. Sie kann del; äußeren Rand der leicht aufliegenden Ringmembran 18 anheben und unter der Schutzkappe 19 ins Freie entweichen.
Wenn nacfl diesen Arbeitshub die Steuerleitung drucklos wird, verschiebt sich der Verschlußkörper 11, bis er am Gewindestopfen 9 zur Anlage kommt. Jetzt hebt die Ringlippe nicht ab, sie verhindert vielmehr das Entweichen der Druckluft in die Steuerleitung. Dagegen kann jetzt die Druckluft durch die Längsbohrung 11 und die Querbohrung 14 in die Zylinderkammer 15 einstromen, bis der Druckausgleich hergestellt ist. Jetzt bewegt sich der Kolben 2 unter der Wirkung der Rückstellfeder 16 zurück. Die überschdssige Luft entweicht wiederum über das Ringmembranventil 17, 18 nach außen. Eine Saugwirkung trict nicht auf. Im übrigen verhindert das Ringmembranventil, daß im Ruhezustand Wasser ins Innere des Zylindergehäuses 1 eindringen kann.
Dieser pneumatiscne Zylinder ist in gleicher Weise wie die bisher bekannten Zylinder einsetzbar. Er wird lediglich an die Druckluft-Steuerleitung angeschlossen und kann ohr. Beeinträchtigung der Betriebssicherheit üben ititet werden.
1 Zylindergehäuse 2 Kolben 3 Kolbenstange 4 Deckel 5 Gelenkgabel 6 Gelenkgabel 7 Wulst 8 Längsbohrung 9 Gewindestopfen 10 Bohrung 11 Verschlußkörper 12 Öffnung 13 Zylinderkammer 14 Querbohrung 15 Zylinderkammer 16 Rückstellfeder 17 Ringnut 18 Ringmeinbran 19 Schutzkappe

Claims

Amtl. Bezeichnung: "Einfachwirkender pneumatischer Zylinder" Anspi-üche t ' Einfachwirkender pneumatischer Zylinder, der durch den Kolben in zwei Kammern geteilt ist, dadurch ekennzeichnet, daß ein Schnellentlüftungsventil (9, 11) derart angeordnet ist, daß beim Arbeitshub des Kolbens (2) die Druckluft in die eine Kammer (13) einströmt und bei seinem Rückhub die Abluft aus de einen Kammer (13) in die andere Kammer (15) übertritt, und daß an der anderen Kammer (15) ein nach außen öffnendes Rückschlagventil (17, 18) angeschlossen ist.
2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichllt t, daß das Zylindergehäuse (1) parallel zum Kolben eine Längsbohrung (8) aufweist, deren erweiterter äußerer Abschnitt das Schnellentlüftunqsventil (9, 11) aufnimmt und daß eine in der anderen Kammer (15) mündende Querbohrung (14) die Längsbohrung (8) durchsetzt und außen init dem Rückschlagventil (17, 18) versehen ist.
3. Zylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnellentlüftungsventil einen längsbeweglichen hutähnlichen verschlußkörper (11) autweist, bestehend aus einem Mittelteil und einer Ringlippe, daß der Mittelteil mit der als Ventilsitz ausgebildeten Anfangspartie des engen Abschnitts der Längsbohrung zusammenwirkt, daß die Ringlippe sich an die Innenfläche des erweiterten Abschnitts der Längsbohrung (8) derart anlegt, daß sie beim Einströmen der Druckluft abhebt, und daß der erw@@@ t..rte Abschnitt hinter der Rincjlippe mit der ersten Kammer (13) in Verbindung steht.
4. Zylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (17, 18) ein mit einer Schutzkappe (19) abgedecktes Ringmembranventil ist.