DE8314226U1 - Zwangsverriegelungssystem für Kolben von Druckmittelzylindern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft die Zwangsverriegelung für Kolben von Druckmittelzylindern mit mehreren, zwischen einer Führungs- und einer Verriegelungsstellung bewegbaren, zwischen einer mindestens einseitig eine Schulter aufweisenden Ringführung und einem an seiner Innenseite eine Schiebe- und Arretierschulter aufweisenden Verriegelungsschieber kreisförmig angeordneten Verriegelungsstücken.

Derartige Verriegelungen ermöglichen z.B. an Be- oder Entlüftungsfenstern in Lagerhallen oder Betriebsräumen, die Last der Fenster durch die Mechanik und nicht mit dem sonst erforderlichen konstanten Luftdruck zu halten. Weiterhin verlangen die Unfallverhütungsvorschriften an Pressen und Stanzen Schutzgitter. Diese Gitter dürfen nicht nur über ein am Zylinderkolben anstehendes Druckmittel gehalten werden, sondern müssen eine zusätzliche mechanische Verriegelung aufweisen. Besonders hohe Anforderungen an eine spielfreie Verriegelung von unter hohem Druck stehenden Druckmittelzylindern ergibt sich z.B. beim Schließen von Formen oder Ziehen von Kernen in der Kunststoffblas- oder spritzgiesstechnik.

Eine Verriegelung für Kolben von Druckmittelzylindern der eingangs genannten Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 29 11 071 bekannt. Diese Verriegelung hat den Nachteil einer mangelhaften Spielfreiheit im Falle eines Materialverschleisses oder bei zu großen Bearbeitungstoleranzen seitens der Ringführung, des Verriegelungsschiebers und/oder der Verriegelungsstücke. Ein solches Spiel ist aber vor allem dann schädlich, wenn in der zu verriegelnden Kolbenendlage ein sehr hoher Druck aufrechtzuerhalten ist und dieser Druck in der Größenordnung des Fluiddruckes auf den Kolben oder darüber liegt.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zwangsverriegelung für Kolben von Druckmittelzylindern der eingangs genannten Art bereitzustellen, die dauerhaft ein spielfreies mechanisches Verriegeln ermöglicht; insbesondere bei hohen Druck- oder Zugkräften am Kolben wird ein spielfreies und maßgenaues Verriegeln gewünscht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Verriegelung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß eine Arretierfläche zwischen dem Verriegelungsschieber und den Verriegelungsstücken gegenüber der Führungsachse (Kolbenachse) geneigt ist. Die Erfindung beruht demnach auf dem Grundgedanken, mittels der auf dem Verriegelungsschieber in der Verriegelungsstellung ruhenden Last die Verriegelungsstücke spielfrei an eine Schulter der Ringführung anzupressen.

Die Erfindung schafft somit eine absolut spielfreie Verriegelung und kann darüberhinaus eine Kraftübersetzung bewirken, welche die mögliche Kolbenkraft vervielfacht. Es versteht sich, daß das Erfindungsprinzip auch in solchen Anwendungsfällen eingesetzt werden kann, bei denen es nicht vornehmlich auf eine mechanische Endlagenverriegelung des Kolbens, sondern vor allen Dingen auch die Erzeugung besonders hoher Kräfte auf den Kolben in dieser Endlage ankorrmt.

Einer Neigung der Arretierfläche von höchstens 8 Grad gegenüber der Kolbenachse gewährleistet eine ausreichende Selbsthemmung zwischen dem Verriegelungsschieber und den Verriegelungsstücken, so daß der Verriegelungsschieber nicht ständig unter einer Drucklast stehen muß, so daß die Vorteile einer spielfreien mechanischen Verriegelung mit denen einer Kraftverstärkung verbunden sein können. Hierzu weisen bevorzugt sowohl die Arretierschulter des Verriegelungsschiebers als auch die Außenflächen der Verriegelungsstücke die gleiche Konizität auf.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren erläutert.

In der Figur zeigen:

Fig. 1 einen Druckmittelzylinder mit Kolben und Verriegelung ausschnittsweise - zum Teil im Axialschnitt;

eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Verriegeiungszwischensteliung sowie

Fiäi_3 eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 in der Verriegelungsendstellung.

Ein kolbenseitiges Ende eines DruckmittelZylinders 1 nimmt einen gegen ihn gedichteten Kolben 2 mit einer durch eine Stirnplatte 3 des DruckmittelZylinders 1 gedichtet geführten Kolbenstange 4 auf. Eine Verriegelungsvorrichtung 5 des Kolbens 2 befindet sich innerhalb oder - wie nicht näher dargestellt - außerhalb des Druckmittelzylinders und besteht zumindest aus einem, in Richtung der Kolbenachse 13 druckbelastbaren, ggfs. gegenüber der Kolbenstange 4 und/oder dem Druckmittelzylinder 1 bzw. einem entsprechenden besonderen Gehäuse gedichteten und ggfs. geführten, an seiner Innenseite eine Schiebe- und Arretierschulter 11,14 aufweisenden Verriegelungsschieber 6 sowie mehreren, zwischen einer - in Fig. 2 und 3 dargestellten - Verriegelungsstellung bewegbaren, in radialer Richtung zwischen einer mindestens einseitig eine Schulter 7 aufweisenden Ringführung 8 und dem Verriegelungsschieber 6 kreisförmig angeordneten Verriegelungsstücke 9,10. In der Führungsstellung liegt die z.B. schräge Schiebeschulter 11 des Verriegelungsschiebers 6 an einer bevorzugt ebenfalls schrägen stirnseitigen Schulter 12 der Verriegelungsstücke 8,9 unter geringem Druck an und hält die Verriegelungsstücke in Kontakt mit der Kolbenstange 4. Eine um

etwa 8 Grad gegenüber der Kolbenachse 13 schräg gestellte Arretierschulter 14 an der Innenseite des Verriegelungsschiebers 6 kcmmt mit der bevorzugt gleich geschrägten Außenfläche 15 der Verriegelungsstücke 9,10 dann in Kontakt, wenn der Kolben 2 etwa eine seiner Endlagen erreicht hat (in E'ig. 1 bis 3 ist jeweils nur eine Endlage dargestellt) und die Verriegelungsstücke 9,10 unter radialem, z.B. von der Schiebeschulter 11 des Verriegelungsschiebers 6 ausgeübten, Druck entlang der bevorzugt schrägen Schulter 7 in die Ringführung 8 eingreift (Fig. 2 und 3). Aufgrund der erwähnten Schrägstellung der Arretierfläche belastet die Arretierschulter 14 des Verriegelungsschiebers 6 die Verriegelungsstücke 9,10 in radialer Richtung unter der Wirkung eines geeigneten, an sich bekannten Mittels zur axialen Druckbeaufschlagung des Verriegelungsschiebers 6, wie z.B. einer ggfs. im Bypass zur DruckmittelVersorgung des DruckmittelZylinders 1 geschalteten Druckmittelvorrichtung 16 oder einer Feder. Sowohl die Arretierschulter 14 als auch die Außenfläche 15 sind als Arretierflächen zwischen dem Verriegelungsschieber 6 und den Verriegelungsstücken 9,10 geeignet. Aufgrund der Neigung dieser Arretierfläche lastet auf dem Verriegelungsschieber eine Axialkraft, die sich mit abnehmender Neigung vergrößern läßt. Diese vergrößerte Kraft wird über die Schulter 7 von den Verriegelungsstücken 9,10 auf die Kolbenstange 4 übertragen. Hierdurch verschiebt sich der Kolben 2 solange weiter, bis die Gegenkraft gleich groß ist oder die Verriegelungsstücke 9,10 ihre in Fig. 3 dargestellte Endlage erreicht haben. In dieser Endlage sollen die Verriegelungsstücke 9,10 formschlüssig an der Ringführung 8, und möglichst auch an der Schulter, anliegen; hierdurch wird ein Verschieben des Kolbens aus seiner Endlage auch bei Ausfall des axialen Druckes auf den Verriegelungsschieber 6 zuverlässig unterbunden.

Die Verriegelungsstücke 9,10 müssen sich auf der der Schiebeschulter 11 des Verriegelungsschiebers 6 gegenüberliegenden Seite z.B. an einer Schulter 17 des DruckmittelZylinders 1

- 7 abstützen können.

Es versteht sich, daß eine solche Verriegelungsvorrichtung bzw. ein solcher Kraftverstärker nicht nur in beiden Endlagen eines Kolbens angewendet werden können, sondern daß die Kraftverstärkung auch in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens folgen kann.

Beim Herstellen des erfindungsgemäßen Zwangsverriegelungssystems erübrigt sich in der Regel ein Nachbearbeiten des Verriegelungsschiebers, der Verriegelungsstücke und/oder der Ringführung sowie ihrer Schulter, da die erstrebte Spielfreiheit im Verriegelungszustand bereits durch Einhalten von gewissen Toleranzen in jedem Falle gewährleistet ist.

Die Form und Zahl der Verriegelungsstücke kann in weiten Bereichen variiert werden, ebenso ist es denkbar, daß sowohl die Arretierfläche als auch die Ringführung segmentweise ausgeführt ist, so daß die entsprechenden Querschnitte keine Vollkreise, sondern auch andere Gestalt annehmen können.

Im übrigen sind alle in der deutschen Offenlegungsschrift 29 11 071 genannten Merkmale, soweit sie nicht im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand stehen, auf diesen anwendbar.

Claims (1)

1. 3. April 1983

   Du je Welter Gabrie, Kölnstraße 95, 5160 Düren

   "Zwangsverriegelungssystem für Kolben
   von Druckmittelzylindern"

   sprüche:

   1. Zwangsverriegelungssystem für Kolben (2) von Druckmittelzylindern (1) mit mehreren, zwischen einer Führungs- und einer Verriegelungsstellung bewegbaren, zwischen einer mindestens einseitig eine Schulter (7) aufweisenden Ringführung (8) und einem an seiner Innenseite eine Schiebe- und Arretierschulter (11,14) aufweisenden Verriegelungsschieber (6) kreisförmig angeordneten Verriegelungsstücken (9,10) dadurch gekennzeich &eegr; e t, daß eine Arretierfläche zwischen dem Verriegelungsschieber (6) und den Verriegelungsstücken (9,10) gegenüber der EXihrungsachse (Kolbenachse) (13) geneigt ist.

   2. Verriegelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Neigung der Arretierflache höchstens etwa 8 Grad beträgt.

   3. Verriegelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz

   e i c h &eegr; e t , daß die Arretierschulter (14) des Verriegelungsschiebers (6) und die Außenflächen (15) der Verriegelungsstücke (9.10) die gleiche Konizität aufweisen.