DE7616129U1 - Sicherheitseinrichtung gegen das unbeabsichtigte verstellen des kolbens von hubzylindern - Google Patents

Description

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Sicherheitseinrichtung gegen das unbeabsichtigte Verstellen des Kolbens von Hubzylindern.

In vielen Fällen ist es erforderlich oder zweckmäßig, pneumatische oder hydraulische Hubzylinder mit einer Einrichtung auszurüsten, welche ein Verstellen der Hubstellung durch äußere, an die Kolbenstange angreifende Kräfte, verhindert. Besonders bei Druckluftzylindern ist es nachteilig, daß sich die Kolbenstellung bei Veränderung der an der Kolbenstange angreifenden Last ebenfalls verändert. Dies ist im besonderen der Fall, wenn ein Druckluftzylinder als Hebezeug oder Hubtisch verwendet wird, und im Betrieb dieser Einrichtung Lasten abgenommen oder zugelegt werden» Für hydraulische und pneumatische Hubzylinder wird eine solche Einrichtung außerdem als Sicherung benötigt, wenn ohne diese zum Beispiel durch den Ausfall von Pumpen, oder eines; Kompressors, oder durch Leitungsbruch ein Schaden entstehen kann.

Als Sicherung gegen unbeabsichtigtes Verstellen der Kolben von Hubzylindern durch äußere Kräfte sind einige Einrichtungen bekannt, welche die Kolbenstange durch Verklemmen in einer beliebigen Position, und solche, welche die Kolbenstange durch Einrastung in eine vorbestimmte Position, meistens in einer Hubendstellung, festhalten.

Für die erstgenannte Gruppe, welche die Kolbenstange verklemmen, ist entweder ein Mechanismus, oder eine besondere Entriegelungs-Druckleitung mit entsprechenden Steuerungsorganen erforderlich, welche die Verklemmung während der Arbeitshübe aufhebt. Bei Niederdruckzylindern muß hierzu noch ein Druckübersetzer oder ähnliches für den erforderlichen Entriegelungsdruck vorgesehen werden.

Die zweite Gruppe, welche die Kolbenstange durch Einrastung fest hält, kann zwar mit dem Zylinder-Arbeitsdruck entriegelt werden, ist aber nur für vorbestimmte Hubstellungen geeignet.

Es ist also die Aufgabe gestellt sine Einrichtung zu schaffen, welche die Mangel der bekannten Einrichtungen nicht aufweist, und geeignet ist, den Kolben eines Hubzylinders in jeder beliebigen Stellung zu verriegeln und diese Verriegelung ohne zusätz-

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liehe Steuergeräte, Druckübersetzer oder andere Geräte bei Q einem beabsichtigtem Kolbenhub aufzuheben.

Eine solche Einrichtung ist der Gegenstand der Erfindung und soll in folgendem beschrieben v/erden.

In der Zeichnung Figur 1 ist ein Kolben mit Verriegelung als Schnittbild vereinfacht und beispielsweise dargestellt. Die Verriegelungseinrichtung besteht aus der Hülse (1), welche auf der Kolbenstange sitzt und dort mit einem Jillastomere-Dichtring (2), oder einem anderen Dichtmittel abgedichtet wird, dem in mehrere Segmente geteilten Klemmring {l\) , einem Spreizelement (5)j einem Druckring (6) und einem Federring (11). Der KoIbenführungsring (3) und der Dichtring (7) sind übliche Kolbenteile. Bei doppeltv/irkenden Kolben werden xvlemmring, Druckring und Ldchtring paarweise angeordnet, wie es die j?igur zeigt.

Der mehrteilige Klemmring ist so ausgebildet, daß die gerundete Form des Innendurchmessers (8) in die Rille (9) ^-er Kolbenbüchse paßt und dort um einen geringen Betrag schwenkbar gelagert i&t. Die einzelnen Klemmringsegmente stützen sich in Umfangsricktung durch die Stifte (1 o) und v/erden mit einem Draht-Federring (11) zusammengehalten und mit geringem Druck gegen das Spreizelement fixiert.

Das Spreizelement kann sowohl aus einem Jülastomere-Prcfil, wie aus einem metallischen Federkörper bestehen. Die Wahl hierfür hängt vom Arbeitstemperaturbereich des Klemmkolbens ab. Die Form des Klemmringes ist so gestaltet, daß die Lage des größten Außendurchmessers mit dem Scheitelpunkt v.12) in axialer Richtung um einen bestimmten Betrag (x) gegenüber dem kleinsten Innendurchmesser und damit dem Stützpunkt (8) entfernt ist.

Die Funktion der Kolbenverriegelung

In der Ruhestellung

erhalten die Klemmringsegmente durch die Kraft des Spreizelernen-·, tes an der geneigten Fläche (13) ein Kraftmoment um den Punkt (8), welches etwas größer ist, als das Gegenmoment aus der Kraft des Draht-Federringes (11), wodurch ein Kippmoment um den Stützpunkt (8) erzeugt wird und der Scheitelpunkt (12) des Außendurchmessers an der Zylinderinnenwand (U|.) zur Anlage kommt.

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Die Figur 3 zeigt den Vorgang der Verkleminung durch einen Kraftangriff von außen über die Kolbenstange (Pfeilrichtung). Durch die von der Kraft des Spreizelementes verursachte geringe Reibkraft am Scheitelpunkt des Außendurchmessers der Klemmringsegmente, werden diese bei äußerem Kraftangriff über die Kolbenstange und dem daran befestigtem Kolben weiter um den Punkt (8) gekippt. Weil die Länge des Abstandes zwischen den Punkten (8) und (12) -siehe Figur Z- größer ist als der Abstand zwischen Punkt (8) und der Zylinderrohrinnenwand fin-x det eine kraftschlüssige Verklemmung zwischen Kolben und Zylinderrohr statt. Bei doppeltwirkenden Kolben wird die Verklemmung jeweils von dem in Schubrichtung liegenden Klemmring verursacht.

Die Figur 1+ zeigt den Betriebszustand während eines Zylinderhubes durch den Kraftangriff von innen durch das Betriebsmedium. Wenn der Kolben einen Hub ausführen soll, wird er mit dem Druckmedium beaufschlagt. Hierbei wirkt die dem Ringquerschnitt der Dichtung entsprechende Druckkraft auf den Druckring. Der Druckring überträgt die Kraft an der Anlagefläche (15) auf die Klemmsegmente, wodurch diese gegen die Kraft des Spreizelementes soweit geneigt werden, daß die Berührung der Klemmsegmente mit der Zylinderwand aufgehoben wird. Die spiegelbildlich hierzu angeordneten Klemmringsegmente werden durch die geringe Reibung an der Zylinderwand ebenfalls gegen das Spreizelement bewegt, so daß der Kolben mit einem kleinen Spiel zwischen den Klemmringsegmenten und der Zylinderinnenwand die beabsichtigte Bewegung ausführen kann.

In der Figur 5 wird eine Ausführung gezeigt, bei der die Klemmsegmente nicht direkt auf die Zylinderwand, sondern mittelbar über einen Kolbenmantel (16) auf diese wirken.

Die Figur 6 zeigt eine Ausführungsform eines Kolbens mit Verriegelung, bei der die Druckringe (6) als Kolbenscheiben ausgebildet sind. Diese Ausführung ermöglicht das Entriegeln bei geringen Arbeitsdrücken, weil hierbei die Kraft der Kolbenscheibenfläche auf die Anlageflächen der Klemmringsegmente wirkt.

Claims (1)

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   Schutzanaprüche

   Sicherheitseinrichtung gegen unbeabsichtigtes J Verstellen des Kolbens von Hubzylindern, wie in Figur 1 und 2 dargestellt, dadurch gekennzeichnet, daß Klemmringsegraente (if) zwischen -den Dichtelementen (7) der Kolben angeordnet -sind, welche durch ein Spreizelement (5) mit dein Scheitelpunkt (12) des äußeren Durchmessers gegen die Zylinderinnenwand (1*f) gehalten werden.

   Anspruch 2 Sicherheitseinrichtung gegen unbeabsichtigtes

   , ^Verstellen des Kolbens von Hubzylindern dadurch ■■* .(!gekennzeichnet, daß die Klemmringsegmente (^) wie in Figur 2 dargestellt im Ringquerschnitt so ausgebildet sind, daß die Lage des größten Außendurchmessers (12) gegenüber dem Innendurchmesser (8) um einen Betrag (x) versetzt ist "und daß an zwei Anlageflächen die gegeneinander ^gerichteten Kräfte aus dem Spreizelement und -.dem vom Druckmedium beaufschlagten Dichtring ein Kippmoment um den Punkt (8) bewirken können.

   Anspruch 3 Sicherheitseinrichtung gegen unbeabsichtigtes Verstellen des Kolbens von Hubzylindern nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmringsegmente (k) wie in Figur 3 und /+ gezeigt so angeordnet sind, daß diese mit ihrem Außendurchmesser (12) direkt auf die Zylinderinnenwand (Ii+) wirken.

   Anspruch i+ Sicherheitseinrichtung gegen unbeabsichtigtes Verstellen des Kolbens von Hubzylindern nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmringsegmente wie in Figur 5 gezeigt mittelbar über Zwischenglieder, zum Beispiel über einen Kolbenmantel, auf die Zylinderinnenwand wirken.

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