DE8703165U1

DE8703165U1 - Einfach wirkender Druckluftzylinder mit Federrückstellung

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Publication number: DE8703165U1
Application number: DE8703165U
Authority: DE
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1987-03-02
Filing date: 1987-03-02
Publication date: 1987-04-16

Description

KB-AG

24.2.1987

TP-hnAu

unser Zeichen: 309141

Text-Nr. 0262P

Beschreibung Einfach wirkender Druckluftzylinder mit Federrückstellung

Die Neuerung betrifft e^'nen Druckluftzylinder nach dem Gattungsbegriff des Sclvitzanspruches 1.

Bei Drucklufzylindern der gattungsgemäßen Art (DE-A-32 05 843) trägt der Kolben an seiner dem Anschlag zugewandten Stirnseite einen O-Ring; bei Relativverschiebung des Kolbens zur Kolbenstange und Anlage des O-Rings am Anschlag ist die Verbindung durch den Ringspalt unterbunden. Hierbei dient der Anschlag als Ventilsitz, gegenüber welchem der O-Ring wirkt, d.h. bei einem auch nur geringfügigen Abheben des O-Rings von seinem Ventilsitz wird über den gesamten Umfang des O-Rings die Verbindung zwischen Primärraum und Sekundärraum freigegeben. Bei Betätigung des Druckluftzylinders, d.h. Druckbeaufschlagung des Kolbens, kann diese Wirkungsweise unbeabsichtigt eintreten, da die Kolbenstange in der Praxis geringfügigen, axialen Schwingungen ausgesetzt sein kann und diese Schwingungen durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder unterstützt werden. Bei einem Aufschaukeln von Schwingungen der Kolbenstange kann es folglich zu einem wenn auch nur kurzzeitigen Lösen des O-Rings von seinem Ventilsitz kommen, mit der Folge, daß bei belüftetem Primärraum dennoch eine Verbindung zwischen Primärraum und Sekundärraum hergestellt wird. Die Druckluft aus dem Primärrtum kann nach Passieren des Ringspalts kurzfristig in den Sekundärraum entweichen, was natürlich unerwünscht ist.

&iacgr; Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Neuerung darin, einen ■

Druckluftzylinder der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß das i Öffnen und Schießen der Ventil el&eegr;richtung absolut sicher 1

gewährleistet 1st, selbst dann, wenn durch den Einsatz des &iacgr;

Druckluftzylinders hervorgerufene axiale Schwingungsbewegungen an |

der Kolbenstange auf das System einwirken. Diese Schwingungen sollen auch dann absolut sicher ohne Einfluß auf die Abdichtung der Ventil einrichtung bleiben, wenn eine verhältnismäßig starke Rückstellfeder 1m Druckluftzylinder zur Anwendung gelangt.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungstell des Schutzanspruches 1.

Da der Dichtring bei nur geringfügiger axialer Verschiebung des Kolbens relativ zur Kolbenstange sofort üve Beiüftungsverbindung I

zwischen Primärraum und Sekundärraum schließt, kann unter Umständen s

sogar ein geringes Verlustvolumen an Luft bis zum vollständigen 1

Schließen in Kauf genommen werden; andererseits verbleiben axiale, |

kurzhubige Schwingungsbewegungen der Kolbenstange relativ zum Kolben f

ohne Beeinträchtigung der bestehenden Abdichtung, da der Dichtring I

selbst bei geringfügigem Eintauchen in den Kanal infolge seiner |

Eigenelastizität die dichtende Anlage nicht verläßt, zumindest so |

lange nicht, bis bewußt der Primärraum entlüftet wird und die Rückstellfeder den Kolben relativ zur Kolbenstange in seine \

Anschlagposition zurückschiebt. In dieser Position ist die j

Luftverbindung zwischen Primärraum und Sekundärraum absolut sicher gewährleistet, da das Ausmaß der Tiefe des Kanals an der Kolbenstange in beliebiger Weise gewählt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Schutzansprüchen aufgeführt.

Die Neuerung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Die Zeichnung gibt in Langs-TeilSchnittansicht einen Druckluftzylinder mit einer Ventileinrichtung nach der Neuerung wieder.

Der in der Zeichnung 1m Teil-Längsschnitt wiedergegebene Druckluftzylinder, welcher beispielsweise zur Betätigung einer Auspuffklappe eines Nutzfahrzeuges verwendbar 1st, weist ein Gehäuse 1 auf, in welchem sich ein Kolben 3 mit einer aus dem (nicht dargestellten) Gehäuseende sich erstreckenden Kolbenstange 5 befindet. Eine im Gehäuse angeordnete Rückstellfeder 7 stützt sich mit einem Ende am Kolben 3 und mit dem entgegengesetzten Ende am (nicht dargestellten) Bodan des Betätigungszylinders ab. Der Kolben 3 weist vorteilhafterweise eine axial sich erstreckende Schürze 9 auf, mittels welcher die Innenwand des Gehäuses gegenüber der Rückholfeder 7 geschützt wird.

An der Kolbenstange 5 1st eine umlaufende Nut 11 vorgesehen, in welcher sich ein Dichtring 13 befindet. Der Dichtring 13 1st in der dargestellten Lage in Überlappung mit einem Kanal 15, der an der Innenwand des Kolbens 3 ausgebildet 1st und mit dem Ringspalt 17 zwischen Kolben und Kolbenstange in Verbindungs steht. Der Kolben 3 ist auf der Kolbenstange 5 zwischen zwei Anschlägen verschiebbar, einem linksseitig vorgesehenen Anschlag 19 und einem rechtseitig am Ende der Kolbenstange vorgesehenen Anschlag 21. Bewegt sich der Kolben 3 innerhalb der vorgenannten Anschläge, dann führt der Kanal 15 Relativbewegungen bezüglich des Dichtrings 13 aus, d.h. legt sich das linksseitige Ende des Kolbens 3 an den Anschlag an, dann 1st der Dichtring 13 nicht mehr in Überlappung mit dem Kanal 15, mit der Folge, daß der Ringspalt 17 abgedichtet 1st. In dieser Lage ist die Verbindung zwischen dem Primärraum 23 und dem Sekundärraum 25 des Betätigungszylinders unterbunden. Hat sich der Kolben 3 indessen in der in der Zeichnung dargestellten Lage an den rechtsseitigen Anschlag 21 angelegt, dann ist die Verbindung zwischen dem Primä'rraum 23 und dem Sekundärraum 25 offen, da der Ringspalt 17 mit dem Kanal 15 verbunden ist.

Das Gehäuse 1 des Betätigungszylinders, welches mit einem Auge 27 an einem (nicht dargestellten) Lagerbolzen schwenkbar gelagert sein kann, ist am gemäß Darstellung linksseitigen (nicht dargestellten) Ende mit einer Kolbenstangendurchfuhrung von an sich bekannter Bauweise versehen. Im Bereich des die Kolbenstangendurchfuhrung darstellenden Bodens des Gehäuses 1st ein Rückschlagventil vorgesehen, durch welches die im Sekundärraum 25 befindliche Luft herausgeblasen wird, wenn der Kolben 3 in nachfolgend beschriebener Meise gemäß Darstellung von rechts nach links gerichtet verschoben wird. In den rechts bezüglich des Kolbens 3 bestehenden Primär raum 23 mundet ein Einlaß 29 für Druckluft, mittels welcher der Kolben und die mit ihm verbundene Kolbenstange 5 beaufschlagbar 1st, so daß ein an den Betätigungszylinder angeschlossenes Gerät bei Einleiten von Druckluft 1n den Einlaß 29 mittels der Kolbenstange 5 betätigbar 1st.

Die Funktionsweise des Betätigungszylinders nach der Neuerung ist wie folgt:

Befindet sich der Kolben 3 in seiner dargestellten Ausgangslage bei einem Hub = Null, dann kann Luft den Kanal 15 und den Ringspalt 17 zwischen Primärraum und Sekundärraum passieren. Wird der Kolben 3 durch Einleiten von Druckluft in den Primärraum 23 mit einem gewissen Druck beaufschlagt, dann bewegt er sich Infolge des sich sofort aufbauenden Druckunterschiedes zwischen Prima'rraum und Sekundärraum gemäß Darstellung nach links gerichtet. Der Druckaufbau vollzieht sich innerhalb des Primä'rraumes verhältnismäßig schnell, wobei die Kolbenstange 5 zunächst stehenbleibt und der Kolben 3 seine Bewegung in Richtung des Anschlages 19 vollzieht. Die Bewegung des Kolbens ist In jedem Fall schnell genug, ohne daß Druckmittel aus dem PrimaVraum den Kanal 15 passieren kann, d.h. der Dichtring 13 kommt mit dem Innenumfang des Kolbens In dichtenden Eingriff, nachdem der Kolben eine nur sehr kurze Weglänge zurückgelegt hat. Hat sich der Kolben 3 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 7 an den Anschlag 19 angelegt, dann wird nunmehr die Kolbenstange 5 über den

Anschlag 19 mitgenommen» d.h. aus dem Gehäuse 1 des Betätigungszylinders ausgefahren. Wie vorstehend erwähnt wurde, wird die während dieser Bewegung im Sekundärraum 25 befindliche Luft über das am (nicht dargestellten) Gehäuseende befindliche Rückschlagventil von beliebiger Konstruktion herausgeblasen.

Selbst wenn beim anfänglichen Belüften des Primärraumes 23 ein geringer Anteil von Luft durch den zunächst offenen Kanal 15 in den Sekundärraum gelangen sollte, so 1st dies als unbedenklich anzusehen, da der Kolben 3 wie vorstehend erwähnt, innerhalb kurzer Zeit seine Bewegung in Richtung des Anschlages 19 aufnimmt und da andererseits die in den Sekundärraum gelangende Luft bei nachfolgender Bewegung der Gesamtheit aus Kolben und Kolbenstange Ober das (nicht dargestellte) Rückschlagventil herausgeblasen wird.

Bei einer Entlüftung des Primärraumes 23, d.h. bei einem Druckabbau hebt der Kolben 3 unter Einwirkung der Rückstellfeder 7 innerhalb sehr kurzer Zeit vom Anschlag 19 nach rechts gerichtet ab; die Kolbenstange 5 wird während dieser Zeit zunächst durch Reibkräfte außerhalb des Gehäuses bzw. 1m Bereich der Kolbenstangendurchführung gehalten. Erst wenn der Kolben 3 an den Anschlag 21 anschlägt, wird die Kolbenstange 5 im weiteren Verlauf gemeinsam mit dem Kolben nach rechts gerichtet bewegt, bis die Endlage d.h. Anschlagposition der Kolbenstange im Gehäuse erreicht ist (gemäß Darstellung). In der Anschlagposition des Kolbens 3 am Anschlag 21, welche bereits relativ frühzeitig bei der Rückführung des Kolbens erreicht ist, befindet sich der Kanal 15 in offener Verbindung mit dem Ringspalt 17. Die im Primärraum während des Zurückfahrens des Kolbens 3 verdrängte Luft wird folglich über den Ringspalt 17 und den Kanal 15 dem Sekundärraum 25 zugeführt, d.h. ein Druckausgleich zwischen Primärraum und Sekundärraum findet statt.

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KB-AG

24.2.1987

TP-hn-ku

unser Zeichen: 309141

Text-Nr.: 0262P

Bezugszei chenliste

1	Gehäuse
3	Kolben
5	Kolbenstange
7	Rückstellfeder
9	Schürze
&Pgr;	Nut
13	Di chtri ng
15	Kanal
17	Ri ngspal t
19	Anschiag
21	Anschlag
23	Primärraum
25	Sekundärraum
27	Auge
29	Einlaß

Claims

KB-AG 24.2.1987 TP-hn-ku unser Zeichen: 309141 Text-Nr.: 0262P Schutzansprüche

1. Einfach wirkender Druckluftzylinder mit Federrückstellung, mit einem in einem Gehäuse abgedichtet geführten Kolben, welcher zusammen mit dem Gehäuse einen mit Druckluft beaufschlagbaren Primärraum und einen mit der Umgebung über eine !Einwegventilanordnung verbundenen Sekundärraum bildet, wobei der Kolben auf der Kolbenstange zwischen zwei an dieser angeordneten Anschlägen verschiebbar ist und zwischen Kolben und Kolbenstange ein Ringspalt zur Verbindung von Primärraum und Sekundärraum besteht, derart, daß eine an Kolben und Kolbenstange vorgesehene Ventileinrichtung den Ringspalt in der Ruhestellung des Druciluftzylinders, bei Anlage des Kolbens an dem ersten Anschlag freigibt umi bei Druckbeaufschlagung des Primärraums und der damit verbundenen Verschiebung des Kolbens gegen die Kraft der Rückstellfeder zum zweiten Anschlag den Ringspalt absperrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil einrichtung aus einem an der Kolbenstange (5) in einer Nut (11) angeordneten Dichtring (13) und einem achsial verlaufenden Kanal (15) am Innenumfang des Kolbens (3) besteht, wobei der Dichtring (13) in der Ruhestellung des Druckluftzylinders mit dem Kanal (15) fluchtet und somit die Verbindung zwischen Primärraum (13) und Sekundärraum (19) freigibt und bei Verschiebung des Kolbens (3) auf der Kolbenstange (5) gegenüber dem Innenumfang des Kolbens dichtet.

2. Druckluftzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (13) aus einem O-Ring besteht.

3. Druckluftzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (15) an dem dem ersten Anschlag (19) zugewandtem s timsei ti gen Ende des Kolbens (3) mündet.