DE8904055U1

DE8904055U1 - Druckmittelbetätigte Einrichtung

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Publication number: DE8904055U1
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Authority: DE
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Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1989-09-07
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Description

- 5 Druckmittelbetätigte Einrichtung

Die Neuerung betrifft eine druckmittelbetätigte Einrichtung, im wesentlichen bestehend aus einem Zylinder mit einem darin verschiebbar angeordneten und mindestens einseitig von einem Druckmittel beaufschlagbaren Kolben und mit einer Öffnung für eine in Verschieberichtung des Kolbens einschiebbare Stange, wobei der Kolben eine innere sich in Verschieberichtung des Kolbens erstreckende Fläche aufwei^ und wobei mindestens ein radial bewegliches Verriegelungselement vorgesehen ist, das in einer Verschiebestellung des Kolbens an der gen. Fläche anliegen kann und von dieser an einer radial auswärts gerichteten Bewegung gehindert wird und wobei weiter der Kolben eine koaxial zu seiner Verschiebericfrtung verlaufende durchgehende Bohrung aufweist, durch »eiche ein in einer Bohrung axial vsrschiebJich angeordneter Dorn in das Zylindergehäuse hineinragt, weiche eine zylindrische Außenfläche zur radiale!;. Abstützung der radial beweglichen Verriegelungselemente aufweist, und einem weiteren Abstützen»*:3 2ur axialen Abstützung der radial beweglichen Verriegelungselemente in Richtung einer Verriegelungsbewegung, des verschiebbaren Kolbens.

Eine Einrichtung der vorbeschriebenen Art ist bekannt geworden durch <?i.«i europäische Veröffentlichung Nr. 0 219 59t Al. Die bekannte Einrichtung hat sich für die ihr zugedachten Anwendungsfälle in der Praxis hervorragend bewährt. Zur Verschleißminimierung sind große Kräfte bei einer solchen Einrichtung auf die einzuziehende Kolbenstange jedoch nur dann auszuüben, wenn die gesamten inneren Elemente der Einrichtung in OeI laufen, also hydraulisch betätigt sind. Bei rein pneumatischer Betätigung ist der zu erwartende Verschleiß bei sehr großen Kräften, wegen der auftretenden Reibung, zu hoch. Darüberhinaus ist auch zu beachten, daß die Übertragungsmöglichekiet der vollen Axialkraft erst dann gegeben ist, wenn die Verriegelungselemente ihren radial innersten Stand erreicht haben, so daß eine vollflächige Anlage der entsprechenden zusammenarbeitenden Flächen erreicht wird. Dies entspricht allerdings auch den den bekannten Einrichtungen zugeordneten Anwendungsfällen. Ist die vollflächige Anlage erreicht, ist auch gleichzeitig das Bewegungsende erreicht, so daß nunmehr eine weitere Axialbewegung der eingesetzten Kolbenstange nicht mehr möglich ist.

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Mit der DE-OS 29 11 071 ist eine Verriegelungseinrichtung für die Kolbenstangen von fluidbetätigten Zylinder bekannt geworden, bei der eine zweite Kolbenstange des Kolbens in eine Verriegelungseinrichtung eingeführt wird. Das Ende dieser eingeführten Kolbenstange ist mit einer Ringiührung versehen, in welche im Verriegelungszustand Verriegelungsstücke, bspws. Kugeln, eingesetzt werdet», und durch einen Verriegelungsschieber daran gehindert werden, radial nach außen zu treten. Ein kcibenstangenseitiges Gegenlager sorgt in dieser Stellung dafür, daß die Kolbenstange nicht herausgezogen werden kann. Erst wenn der Verriegelungsschieber den radialen Austritt der Verriegelungselemente zuläßt, kann die Kolbenstange wieder herausgezogen werden. Mti einer solchen Einrichtung ist eine -allerdings nicht spielfreie- Arretierung einer solchen Kolbenstange in ganz bestimmter Lage möglich. Eine aktive axiale Kraft kann jedoch von einer solchen Einrichtung nicht auf die Kolbenstange ausgeübt werden.

Mit der DE-OS 36 19 811 ist ein Druckluftantrieb für Stanz-, Schneid- und Prägeeinrichtungen bekannt geworden, mit dem ein Schneidmesser für eine Folie über einen langen Hub mit relativ kleiner Kraft und ausreichend großer Geschwindigkeit bis gegen die zu durchtrennende Folie gefahren werden kann. Sodann wird das Schneidmesser von einem Pneumatikzylinder mit Mehrfachkolben mit großer Kraft gegen die Folie bewegt, um diese zu durchtrennen.

Diese bekannte Einrichtung ist recht kompliziert in ihrem Aufhau und erlaubt, keine Bewegungskontolle des Trennmessers. Da unmittelbar vor dem Durchtrennen der Folie der Schneidwiderstand sehr rasch bis auf den Wert O absinkt, wird das Schneidmesser von den Betätigungszylindern mit den pneumatisch betätigten Mehrfachkolben entsprechend hoch beschleunigt und schlägt daher mit hoher Geschwindigkeit und daher auch großer Kraft mit der Schneidkante au* daü Gegenlager auf. Hierdurch ist ein extrem hoher Verschleiß des Schneidmesser.'· verursacht.

Ausgehend vom oben beschriebenen Stand der Technik liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingang beschriebenen Art vorzuschlagen, mit der es möglich ist, eine Stange

oder Kolbenstange auch unter Maximalkraft mit genau kontrollierbarer Geschwindigkeit wenigstens über eine kleine Strecke und auch unabhängig von Lastschwankungen zu bewegen. Diese Forderung soll

erfüllt werden, ohne daß hierzu die verwendeten Verriegelungselemente j|

in OeI laufen müssen. i;

Diese Aufgabe ist neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abstützmittel mit einem in einem weiteren, koaxial zum erstgenannten Zylinder angeordneten Zylinder vorgesehenen, hydraulisch betätigbaren Kolben verbunden ist und eine koaxial verlaufende Bohrung aufweist, die die Öffnung für die einschiebbare Stange bildet.

Durch diese konstruktive Weiterentwicklung ist es möglich die axial zu bewegende Stange zunächst über irgendwelche weiteren Einrichtungen und über einen beliebig langen Weg mit beliebiger Kraft zu bewegen und schließlich durch die gen. Öffnung in die neuprungsgemäße Einrichtung einzufahren, so weit, bis die Verriegelungselemente in an sich bekannter Weise in radialer Richtung bis in eine Verriegelungsendlage gefahren sind. Es kann nunmehr das Abstützmittel über den genannten hydraulisch betätigbaren Kolben die Verriegelungslemente und damit die eingefahrene Stange axial verschieben. Eine Relativbewegung in radialer Richtung oder mit einer radialen Komponente zwischen den Verriegelungselementen und der eingesetzten Stange erfolgt nicht. Die EinZügskraft ist abhängig vern Hydrauiikdrsjck, mit der der hydraulisch betätigbare Kolben beaufschlagt wird. Die Einzugsgeschwindigkeit ist hierbei lastunabhängig und abhängig von der gelieferten Ölmenge.
Mit einer solchen Einrichtung ist es bspws. möglich, das Messer einer Einrichtung nach der DE-OS 36 19 811 so zu bewegen, daß es mit eingestellter Geschwindigkeit die Folie trennt, ohne gegen Ende des Trennvorganges beschleunigt zu werden. Ein Aufschlagen der Schneid · kante des Messers auf die Gegenfläche kann damit zuverlässig verhindert werden.

Nach einer Alternativlösung der der Neuerung zugrundeliegenden Aufgabe kann auf den verschiebbar angeordneten Verriegelungskolben, mit dem die Verriegelungselemente in Verriegelungsstellung umfaßt werden, verzichtet werden. Hierbei wird ausgegangen von einer

druckmittelbetätigtem Einrichtung mit mindestens einem im inneren eines Gehäuses angeordneten, radial beweglichen Verriegelungselement, sowie mit einem im Gehäuse in einer Bohrung axial verschieblich angeordneten Dorn mit zylindrischer Außenfläche zur radialen Abstützung der Verriegelungslemente und mit einem weiteren Abstützmittel zur axialen Abstützung der radial beweglichen Verriegelungselemente sowie mit einer Öffnung zur Einführung einer Stange koaxial zum verschieblich im Gehäuse angeordneten Dorn. Auch dieser Stand der Technik wird gebildet von der eingangs genannten europäischen

Die der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer solchen zugiundegelegten Gattung dadurch gelöst, daß irr' Inneren des Gehäuses eine die zylindrische Außenfläche des Domes in einem Abstand umgebende innere zylindrische Fläche vorgesehen ist, an die sich auf der einen Seite ein erweiterter Bereich anschließt und die auf der anderen Seite in die Bohrung für den Dorn einmündet, wobei der genannte Abstand in radialer Richtung kleiner ist als die radiale Erstreckung eines Verriegelungslementes und daß das weitere Abstützmittel mit einem in einem koaxial zur genannten inneren zylindrischen Fläche angeordneten Zylinder vorgesehenen, hydraulisch betätigbaren Kolben verbunden ist und eine koaxial verlaufende Bohrung aufweist, die die Öffnung für die Einführung der Stange bildet. Diese alternative Lösung geht vom gleichen Stsnd der Technik aus, kann jedoch auf den verschieblichen Verri^gelungskolben verzichten. Die der Neuerung zugrundegelegte Aufgabe wird gelöst und es werden alle bereits beschriebenen Vorteile erreicht. Allerdings kann bei der Verwendung des verschiebbaren Verriegelungskolbens eine Relativbewegung zwischen der zylindrischen Innenfläche und der entsprechenden äußeren Fläche der Verriegelungslemente unter Last vermieden werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung können den Unteransprüchen 3 bis 8 entnommen werden. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die neuerungsgemäße druckmittelbetätigte Einrichtung in Baueinheit mit den bereits beschriebenen Elementen und koaxial hierzu angeordnet eine druckgasbetätigte Kolben-Zylinder-Einheit aufweist, bei der der Kolben beidseitig eine Kolbenstange aufweist, von denen die eine nach außen

austritt und die andere die koaxial in die Öffnung einführbare Stange bildet, die einen Ringkanal zur Aufnahme der radial beweglichen Verriegelungselemente aufweist, dessen axiale Erstreckung am freien Ende der Stange von einem Kragen begrenzt wird. Mit dieser Baueinheit ist ein fertiges Betätigungssystem geschaffen, mit dem bei Bedarf lange Hubwege mit größerer Geschwindigkeit und kleineren Kräften von der druckgasbetätigten Kolben-Zylinder-Einheit bewältigt werden, während in einer bestimmten Endlage die zweite Kolbenstange mit dem Ringkanal von der übrigen bereits beschriebenen druckmittelbetätigten Einrichtung mittels der Verriegelungselemente übernommen und an den Verriegelungselementen in Hubrichtung mit einer gewünscht großen Kraft und genau eingestellten Geschwindigkeit bis in Enlage weiterbewegt wird.

Bei einer solchen Kombination ist es weiter vorteilhaft, daß der Druckgasanschluß, der auf der Seite des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit, die die zweite Kolbenstange mit dem Ringkanal trägt, vorgesehen ist, gleichzeitig mit der übrigen druckmittelbetätigten Einrichtung derart verbunden ist, daß das Druckgas auf die Stirnseite des Verriegelungskolbens, so ein solcher vorhanden ist, geleitet wird und diesen in die Entriegelungsstellung schiebt, sobald die gen. Kolben-Zylinder-Einheit in entsprechendem Sinne mit Druckgas beaufschlagt wird.

Die Neuerung soll nun anhand der beigefügten Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele zeigen, näher erläutert werden.

Es zeigen:

Figur 1 Längsschnitt durch eine neuerungsgemäße Einrichtung mit Kolben-Zylinder-Einheit in Baueinheit vor Einleitung des Krafthubes

Figur 2 Längsschnitt wie Fig. I zu Beginn des Krafthubes

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- 10 Figur 3 Längsschnitt wie Fig. 1 am Ende des Krafthubes

Figur 4 Längsschnitt ähnlich Fig. 1 in Bauart ohne Verriegelungs-Kolben

Eine Einrichtung nach den Figuren 1 bis 3 besteht im wesentlichen aus einer Kolben-Zylinder-Einheit 21 mit einem Zylinder 34, der einerseits von einem Bodenstück 35 und andererseits von einem Kopfstück 36 verschlossen ist. Bodenstück 35 und Kopfstück 36 weisen jeweils koaxial zum Zylinder 34 eine nicht näher bezeichnete DurchgangsbohrunR auf, durch welche einerseits eine Kolbenstange 23 nach außen tritt und andererseits eine Kolbenstange 4 in eine weitere Einheit durch eine Öffnung 3 hineinragt. Die Kolbenstangen 4 und 23 sind verbunden mit dem Kolben 22 und weisen in der Nähe des Kolbens 22 jeweils einen größeren Durchmesser auf. Dieser Bereich des vergrößerten Durchmessers arbeitet in bekannter Weise zusammen mit jeweils einem im Bodenstück 35 und im Kopfstück 36 angeordneten Dämpfungsring 37 bzw. 38, der dafür sorgt, daß in der Nähe der Endlage die Kolbengeschwindigkeit automatisch gedrosselt und ein Schwingen des Kolbens auf einer Gassäule vermieden wird. Dies ist jedoch bekannter Stand der Technik, so daß hierauf nicht näher eingegangen werden muß.

Das Bodenstück 35 weist auf seiner dem Zylinder 34 abgewandten Seite einen weiteren Zylinder 12 auf, der auf der anderen Seite von einem weiteren Kopfstück 39 verschlossen wird. Im Zylinder 12 ist wiederum verschieblich ein weiterer Kolben 13 koaxial zum Kolben 22 angeordnet. Auf seiner dem Kolben 22 abgewandten Seite weist der Kolben 13 ein Abstützmittel 11 auf, daß als rohrförmige Kolbenstange mit der Öffnung 3 ausgebildet ist. Diese als Abstützmittel 11 verwendete rohrförmige Kolbenstange tritt durch eine entsprechende und nicht näher bezeichnete Bohrung im Kopfstück 39 durch dieses hindurch und ist über im Kopfstück 39 angebrachte und nicht näher bezeichnete Dichtungen in üblicher Weise abgedichtet.

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Auf seiner dem Kolben 22 zugewandten Seite weist der Kolben 13 eine weitere rohrförmige Kolbenstange 40 auf, die wiederum auf ihrer Außenseite über eine entsprechende im Bodenstück 35 angeordnete Dichtung in üblicher Weise abgedichtet ist. Die Kolben 13 und 22 sind ebenfalls an ihrer äußeren Umfangsfläche in an sich bekannter Weise .nit Dichtringen und Gleitringen versehen.

Kopfstück 39 weist ebenfalls auf seiner dem Kolben 13 abgewjindten Seite einen Zylinder 1 auf, der am anderen Ende von einem Endstück 41 verschlossen wird.

Das Endstück 41 weist eine zentrale Bohrung 42 auf, in welche in axialer Richtung gleitfähig ein Dorn 9 eingesetzt ist. Der Dorn 9 steht auf seiner Rückseite unter der Vorlast einer Feder 43 und wird hierdurch, falls keine Gegenkraft vorhanden ist, nach außen gegen einen Anschlag 20 gedruckt, der ein weiteres Ausfahren des Dorns 9 verhindert. Anschlag 20 wird im Ausführungsbeispiel in der einfachsten Form gebildet von der rückseitigen Planfläche des Kopfes einer Zylinderkopfschraub«, die koaxial zum Dorn 9 über ein entsprechendes, nicht näher bezeichnetes Gewinde in das Endstück 41 eingeschraubt ist. Der Kopf dieser Zylinderkopfschraube sitzt hierbei in einer Bohrung 44, die mit einem entsprechenden Kragen 45 am Anschlag 20 zur Anlage kommen kann.

Im Zylinderraum des Zylinders 1 ist ein Kolben 2 angeordnet, der auch auf dem Dorn 9 gleitet und sowohl gegen die Zylinderfläche des Zylinders 1 als auch gegen die äußere Zylinderfläche des Dorns 9 abgedichtet ist. Über einen Teil seiner Längserstreckung weist der Kolben 2 eine innere Zylinderfläche 5 auf, die sich an ihrem freien Ende über eine kegelartig geneigte Fläche 32 erweitert.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangslage wird von der zylindrischen Außenfläche 10 des Dorns 9 ebenfalls eine Anzhal von als Kreisringsegmente ausgebildeten Verriegelungselementen 6 abgestützt, diese legen mit einer äußeren geneigten Fläche 31 an der bereits genannten geneigten Fläche 32 des Kolbens 2 an. Auf der anderen Seite liegen diese Verriegelungselemente 6 mit einer planen Strinfläche 28 an einer

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entsprechend planen Fläche des bereits genannten weiteren Abstützmittels 11 an. Der freie Zylinderraum des Zylinders 1 vor der Strinflache des kolbens 2 bildet einen erweiteren Bereich 18, in den die Verriegelungselemente 6 radial hineinreichen können.

Die als zweite Kolbenstange ausgebildete Stange 4 weist einen RingkarsEl 25 auf, der am freien Ende der Kolbenstange * yon einem Kragen 26 begrenzt wird. Der Kragen 26 weist eine geneigte Fläche 30 auf, die die süßere Umfangsiiäche des Kragens 26 mit dem Grund des Ringkanals 25 verbindet.

In der Darstellung nach Fig. 1 ist der Dorn 9 von der Feder 43 in der durchgehenden Bohrung S des Kolbens 2 so weit nach vorne geschoben, bis der Kragen k5 am Anschlag 20 zur Anlage gekommen ist und eine weitere Verschiebung nicht mehr möglich ist. Der Kolben 2 steht auf der Rückseite unter Vorlast der Federn U6 und ist von diesen so weit in Verschieberichtung 7 vorgeschoben worden, daß über die entsprechenden Flächen Kolben 2, Verriegeiungsstücke 6 und Abstützmittel 11 in gegenseitiger Anlage stehen. Der Kolben 13 liegt hierbei mit einer Stirnfläche an der enstprechenden Gegenfläche des Bodenstücks 35 an. Die freie Stirnseite der Stange k liegt an der enstprechenden Stirnseite des Domes 9 an.

Das Kopfstück 36 der Kolben-Zylinder-Einheit 21 weist einen Druckgasanschluß <f7 auf, über den die der Kolbenstange 23 zugewandte Strinseite des Kolbens 22 mit Druckgas beaufschlagt werden kann.
Das Bodenstück 35 weist einen Druckgasanschluß 33 auf, mit dem die der Stange k zugewandte Stirnseite des Kolbens 22 mit Druckgas beaufschlagt werden kann. Darüberhinaus kann bei dieser Druckbeaufschlagung durch den Druckgasanschluß 33 das Druckgas auch durch die Öffnung 3 und einen ausreichend zu bemessenden Spalt zwischen der Umfangsfiäche des Kragens 26 und der inneren Zylinderfläche der Öffnung 3 die den Verriegelungselementen zugewandte Stirnfläche des Kolbens 2 mit Druckgas beaufschlagt werden, so daß bei einer solchen Beaufschlagung der Kolben 2 zurückgetrieben werden kann in seine in Fig. 1 dargestellte Lage.

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Das Bodenstück 35 weist einen weiteren Druckanschluß 48 auf, mit dem die dem Kolben 22 zugewandte Stirnseite des Kolbens 13 mit Druckoei beaufschlagt werden kann. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite steht der Kolben 13 unter der ständigen Vorlast von Federn 49. Natürlich kann aber auch für die Beaufschlagung dieser Stirnseite des Kolbens 13 ein weiterer Druckanschluß vorgesehen sein. Auch ist es imSglich die Federn 46 im Endstück 41 durch einen entsprechenden Druckanschluß zur Druckbeaufschlagung des Kolbens 2 auf dieser Seite zu ersetzen.

'Fig. 2 zeigt die Einrichtung nach Fig. 1 nach Druckbeaufschlagung des Druckgasanschlusses 47. Der Kolben 26 ist unter dieser Druckbeau£- schlagung nach links gewandert, soweit, daß die Verriegeiungseiemente 6 "if« den Ringkanal 25 hineinglerier. konnten, so daß sich der Kolben 2 unxer Vorlast der Federn 46 nach rechts beifügen konnte und nunmehr die Verriegelungselemente 6 auf ihrer Außenseite! mit d<ar inneren Zylinderfläche 5 umfaßt. Eine BewegLi-ig der Verriegelungselemente radial .lach Außen ist nun nicht mehr möglich.

Aus dieser Stellung heraus kann nun der Krafthub mit genau kontrollierter Geschwirr igkeit folgen. Es könnte also bspws. ein Folienschneidmesser durch die Bewegung des Kolbens 22 aus der Lage nach Tig. 1 in die Lage nach Fig. 2 in Ausgangsposition für den. Schnitt gebracht worden sein. Es muß nun ein Schnitt mit kontrollierter Geschwindigkeit und einem Hub von wenigen zehntel Millimeter bis max. wenigen Millimetern erfolgen. Um diesen Hub durchzuführen, wird der Druckgasanschluß 47 entlastet und der Druckanschluß 48 mit Druckoei beaufschlagt, wodurch der Kolben 13 nach links getrieben wird. Die Geschwindigkeit, mit der sich der Kolben 13 bewegt, hängt ab von der zugeführten Ölmenge. Diese Ölmenge kann sehr genau geregelt werden. Als Reaktionskräfte auftretende Lastschwankungen am Kolben 13 äußern sich lediglich in Druckschwankungen des zugeführten Hydraulikmediums. Geschwindigkeitsschwankungen von unerwünschter Größenordnung treten hierdurch nicht auf.

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Durch die Bewegung des Kolbens 13 nach links bewegt sich auch das zugeordnete Abstützmittel 11, das als rohrförmige Kolbenstange
ausgebildet ist, nach links und drückt daher mit seiner Stirnseite gegen die entsprechende plane Stirnfläche 28 der Verriegeiungslemente 6, die nur. ihrerseits mit ihrer inneren geneigten Stirnfläche 29 gegen die geneigte Fläche 30 der Stange 4 drücken. Hierdruch wird diese und damit auch die Kolbenstange 23 und die weiteren mit ihr verbundenen Elemente, z.B. ein Schneidmesser, mir entsprechender Geschwindigkeit und Kraft nach links bewegt. So lange diese Axialkraft relativ gering ist, wird der Verriegelungskolben 2 während dieser Bewegung in seiner Position verharren. Wird die Axialkraft jedoch größer, so entstehen entsprechend große Kräfte, die die Verriegelungsstücke 6 ober die aneinander anliegenden geneigten Stirnflächen 29 und 30 radial nach außen treiben, so daß hierdurch der Kolben 2 an der inneren Fläche 5 von den Verriegelungselementen 6 festgeklemmt wird. Dies ist jedoch bedeutungslos, weil nunmehr der Verriegelungskolben 2 einfach die notwendige Axialbewegung mitmacht. Es wird dann schließlich die Position nach Fig. 3 erreicht. Fig. 3 zeigt jedoch eine Situation in der der Verriegelungskolben 2 sich axial nicht mitbewegt hat, sondern vielmehr die Verriegelungselemente 6 an der inneren Fläche 5 mit relativ geringer Kraft entlanggleiten konnten.

Fig. 4 zeigt eine Modifikation einer neuerungsgemäßen Einrichtung, wie sie zu den Fig. 1 bis 3 bereits beschrieben wurde. Der wesentliche Aufbau einer Einrichtung nach Fig. 4 entspricht dem Aufbau einer Einrichtung nach den Fig. 1 bis 3. So besteht die Kolben-Zylinder-F.inheit 21' wiederum in der zu den Fig. 1 bis 3 bereits beschriebenen Weise aus dem Zylinder 34, der einerseits vom Kopfstück 36 und andererseits vom Bodenstück 35 verschlossen wird. Im Zylinder 34 ist wieder verschieblich geführt ein Kolben 22 mit einerseits der Kolbenstange 23 und andererseits der als zweite Kolbenstang«; verwendeten Stange 16, die in ihrer Form nur geringfügig abweicht von der Stange 4 nach den Fig. ! bis 3. Auch die Stange 16 weist an ihrem freien Ende einen Kragen 27 auf, der dem Kragen 26 der Stange 4 entspricht. Dieser Kragen 27 begrenzt wiederum einen Ringkanal 24, der in teiner axialen Erstreckung allerdings erheblich kleiner ausgebildet ist als der Ringkanal 25

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den Fig. 1 bis 3. Während der Ringkanal 2k an seinem dem Stangenende zugewandten Bereich über die kegelig geneigte Fläche 30, ebenso wie zu der Stange k bereits beschrieben, begrenzt ist, wird auf der anderen Seite von einer Planfläche 50 begrenzt. Der Ringkanal Ik ist in seinen Abmesssungen so gehalten, daß er von den enstprechend geformten Verriegelungselementen 6 mit nur geringem Spiel ausgefüllt werden kann.

Das Bodenstück 35 weist wiederum den bereits beschriebenen Zylinder 12 auf, in welchem wiederum der Kolben 13 mit den rohrförmigen Kolbenstangen I 1 und kO längsverschieblich geführt ist. wobei die rohrförmige Kolbenstange 11 wiederum als Abstützmittel für die Verriegelungselemente 6 verwendet wird. Auch hier steht einseitig der Kolben 13 wiederum unter der ständigen Vorlast einer Feder 49, wobei natürlich auch hier die Feder k9 durch ein enstprechend zugeführtes Druckmedium ersetzt werden kann.

Es ist weiter am freien Ende der gesamten Einrichtung auch wiftder ein Endstück kV vorhanden, welches in seinem wesentlichen Aufbau dem Endstück kl nach den Fig. 1 bis 3 entspricht. Es fehlt lediglich an den Federn k6 mit den zugehörigen und in Fig. 1 nicht näher bezeichneten Einsatzbohrungen im Endstück kl.

Auch das Endstück kV weist wiederum eine zentrale Bohrung kl auf, in welcher gleitend geführt wiederum der Dorn 9 eingesetzt ist, der auf seiner Rückseite unter Vorlast der bereits beschriebenen Feder k3 steht. Bezüglich des weiteren Aufbaues und des Anschlages 20 sei auf die Beschreibung zu den Fig. 1 bis 3 hinsichtlich des Domes 9 verwiesen. Die Fig. k läßt ohneweiteres den zu den Fig. 1 bis 3 gleichartigen Aufbau erkennen.

Während jedoch bei einer Einrichtung nach den Fig. 1 bis 3 der Zylinder 12 auf der dem Bodenstück 35 abgewandten Seite von einem Kopfstück 39 mit Zylinder 1 verschlossen wurde, wird dies nunmehr bewirkt bei einer Ausführung nach Fig. k von einem Gehäuse Ik, an welches sich das Endstück kV anschließt. Das Gehäuse Ik weist eine zentrale Bohrung 15 auf, durch welche hindurch der Dorn 9 in einen von der inneren Fläche

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17 begrenzten Zylinderraum geführt ist. An seinem freien Ende erweitert sie¹ der Zylinderraum 17 über die kegelartig geneigte Fläche 32 zu einem erweiterten Bereich 18. Die entgegengesetzte Seite des erweiterten Bereiches 18 wird begrenzt von der nicht näher bezeichneten Stirnseite des Gehäuses l<t, welche eine ebenfalls nicht näher bezeichnete koaxiale Bohrung aufweist, durch welche das als rohrförmige Kolbenstange ausgebildete Abstützmittel 11 dichtend hindurchgef ühi t ist.

Die in Fig. 4 dargestellte Lage aller Elemente entspricht der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsposition. Die einzelnen Druckbeaufschlagungen und der Bewegungsablauf ist auch bei einer Einrichtung nach Fig. k so wie bei der Einrichtung nach den Fig. 1 bis 3 bereits beschrieben, es entfällt lediglich die Bewegung des Verriegelungskolbens 2. Fährt nämlich die Stange 16 bei entsprechender Betätigung nach links, so wird auch hier der Dorn 9 entsprechend verschoben und es können alsbald die Verriegelungselemente 6 je nach Anordung der gesamten Einrichtung entweder von selbst in den dann darunter befindlichen Ringkanal 24 hineinfallen oder durch leichten Druck, ausgeübt von den Abstützmitteln Il und durch entsprechendes Abgleiten der geneigten Flächen 31 und 32 in den Ringkanal 2<* hineinbefördert werden. Diese Position entspricht dann der zu Fig. 2 beschriebenen Position. Es kann nun der Krafthub beginnen. Hierzu wird der Kolben 13 entsprechend beaufschlagt und weiterbewegt, so daß hierdurch auch über das Abstützmittel 11 die Verriegelungselemente 6 und damit die Stange 16 und die Kolbenstange 23 mit der daran befestigten Einrichtung, z.B. dem bereits genannten Schneidmesser, weiterbewegt werden mit genau kontrollierbarer Geschwindigkeit. Bei diesem weiteren Hub entsteht zwichen der äußeren Umfangsfläche der Verriegelungselemente 6 und der inneren Zylinderfläche &Pgr; des Gehäuses I^ Relativbewegung und damit Reibung. Solange nur kleinere Zugkräfte auftreten, ist dies bedeutungslos. Bei großen Zugkräften treten entsprechend große Radialkräfte an den Verriegelungselementen 6 und damit enstprechend große Reibkräfte auf. Da es sich hier vorzugsweise um trockene Reibung handelt, muß darauf
geachtet werden, daß Materialpaarungen gewählt werden, die eine solche Trockenreibung ertragen. Hierzu könnte bspws. die Zylinderfläche 17 die

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innere Fläche einer Bronzebüchse ein, während die Verriegelungselemente 6 aus gehärtetem Stahl mit polierter Außenfläche gebildet sind. Es ist aber auch möglich, das ganze Gehäuse 14 z.B. aus Kugelgraphitguß herzustellen, während die Verriegelungselemente weiterhin aus gehärtetem Stahl mit polierter äußerer Oberfläche gebildet sind.

Alle in Baueinheit miteinander verbundenen Baueinheiten können über Zuganker (51) zusammengehalten werden.

Liste der verwendeten Bezugszeichen

1	Zylinder
2	Kolben
3	öffnung
k	Stange
5	innere Fläche
6	Verriegelungselement
/	Verschieberichtung
8	durchgehende Bohrung
9	Dorn
10	Fläche
11	weiteres Abstützmittel
12	Zylinder
13	Kolben
14	Gehäuse
15	Bohrung
16	Stange
17	innere Fläche
18	erweiterter Bereich
19	unbenutzt
20	Anschlag
21,	2 &Ggr; Kolben-Zylinder-Einheit
22	Kolben
23	Kolbenstange
lh	Ringkanal
25	Ringkanal
26	Kragen
27	Kragen
28	plane Stirnfläche
29	innere geneigte Stirnfläche

	«· · ·· · • · a · · *	geneigte Stirnfläche
	• . . . · ■ ' * » ·····»· ·····	äußere geneigte Fläche
	»» « · · *	geneigte Fläche
	- 19 -	Druckgasanschluß
30	Zylinder
31	Bodenstück
32	Kopfstück
33	Dämpfungsring
34	Dämpfungsring
35	Kopfstück
36	rohrförmige Kolbenstange
37	Endstück
38	zentrische Bohrung
39	Feder
40	Bohrung
41, 4&Ggr;	Kragen
42	Federn
43	Druckgasanschluß
44	Druckanschluß
45	Federn
46	Planfläche
47	Zuganker
48
49
50
51

Claims

PATENTANWALT MANFRED! i EUROPEANPATENTATTORNEY

Düren - Josef-SchregeJ-Straee 19

Patentanwalt M. üarmann - Josef-Schregel-StraBe 19 · D-5160 Düren

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8000 München 2

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Düren

3. April 1989

Gebrauchsmusteranmeldung

Anmelde- Klement, Klaus-Dieter St.-Mauri-Straße 5170

Titel:

Druckmittelbetätigte Einrichtung

Schutzansprüche

1. Druckmittelbetätigte Einrichtung, im wesentlichen bestehend aus einem Zylinder mit einem darin verschiebbar angeordneten und mindestens einseitig von einem Druckmittel beaufschlagbaren Kolben und mit einer Öffnung für eine in Verschieberichtung des Kolbens einschiebbare Stange, wobei der Kolben eine innere sich in Verschieberichtung des Kolbens erstreckende Fläche aufweist und wobei mindestens ein radial bewegliches Verriegelungselement vorgesehen ist, das in einer Verschiebestellung des Kolbens an der

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auswärts gerichteten Bewegung gehindert wird und wobei weiter der Kolben eine koaxial zu seiner Veschieberichtung verlaufende durchgehende Bohrung aufweist, durch welche ein in einer Bohrung axial verschieblich angeordneter Dorn in das Zylindergehäuse hineinragt, welcher eine zylindrische Außenfläche zur radialen Abstützung der radial beweglichen Verriegelungselement« aufweist, und einera weiteren Abstötzmittel zur axialen Abstützung der radial beweglichen Verrieg-slungseiemente in Richtung einer Verriegelungsbewegung des verschiebbaren Kolbens, dadurch gekennzeichnet, daS das Abstützmittel (11) mit einem in «ünem weiteren, koaxial zum erstgenannten Zylinder (1) angeordnete Zylinder (12) vorgesehenen, hydraulisch betätigöa??n Kolben (13) verbünden ist und eine koaxial verlaufende Bohrung aufweist,- die die Öffnung (3) für die einschiebbare Stange (?) bildet.

2. Druckmittelbetätigte Einrichtung mit mindestens einem im Inneren eines Gehäuses angeordneten, radial beweglichen Verriegelungselement sowie mit einem im Gehäuse in einer Bohrung axial verschieblich angeordneten Dorn mit zylindrischer Außenfläche zur radialen Abstützung der Verriegelungselemente und mit einem weiteren Abstützmittel zur axialen Abstützung der radial beweglichen Verriegelungselemente sowie mit einer Öffnung zur Einführung einer Stange koaxial zum verschieülich im Gehäuse angeordneten Dorn, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Gehäuses (14) eine die zylindrische Außenfläche (10) des Domes (9) in einem Abstand umgebende innere zylindrische Fläche (17) vorgesehen ist, an die sich auf der einen Seite ein erweiterter Bereich (18) anschließt und die auf der anderen Seite in die Bohrung (15) für den Dorn (9) einmündet, wobei der genannte Abstand in radialer Richtung kleiner ist als die radiale Erstreckung eines Verriegelungselementes (6) und daß das weitere Stützmittel (11) mit einem in einem koaxial zur genannten inneren zylindrischen Fläche (17) angeordneten Zylinder (12) vorgesehenen, hydraulisch betätigbaren Kolben (13) verbunden ist und eine koaxial verlaufende Bohrung (3) aufweist, die die Öffnung für die Einführung der Stange (16) bildet.

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3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn-

zeichnet, daß ein Anschlag (20) zur Begrenzung der Verschiebebewegung des Domes (9) mindestens in Richtung auf das weitere

§ Abstützmittel (11) zu vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn

(9) in Verschieberichtung auf den Anschlag (20) zu unter Vorlast

t steht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich-■· net, daß in Baueinheit und koaxial eine druckgasbetätigte Kolben-

· Zylinder-Einheit (21, 2&Ggr;) vorgesehen ist, bei der der Kolben (22)

r beidseitig eine Kolbenstange (4,16, 23) aufweist, von denen die eine

(23) nach außen austritt und die andere (4,16) die koaxial in die Öffnung (3) einführbare Stange bildet, die einen Ringkanal (24, 25) zur Aufnahme der radial beweglichen Verriegelungselemente (6) aufweist, dessen axiale Erstreckung am freien Ende der Stange (4,16) von einem Kragen (26, 27) begrenzt wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente als Kugeln ausgebildet sind.

7. Einrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente (6) als Kreisringsegmente ausgebildet sind mit einer planen Stirnfläche (28) zur Anlage am Abstfjtzmittel (11) und einer dieser in axialer Richtung gegenüberliegenden inneren geneigten Stirnfläche (29; zur Zusammenarbeit mit einer entsprechend geneigten Fläche (30), die den Übergang vom Außendurchmesser des Kragens (27) zum Grund des Ringkanals 124,25) bildet und einer sich anschließenden äußeren umgekehrt geneigten Fläche (31), die mit einer entsprechend geneigten Fläche (32) am Beginn der inneren zylindrischen Fläche (5,17) zusammenwirkt.

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8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasanschluß (33) der druckgasbetätigten Kolben-Zylinder-Einheit (21,21'), bei dessen Beaufschlagung die nach außen austretende Kolbenstange (23) ausgefahren wird, über die Ein trittsöffnung (3) für die zweite Kolbenstange (4,16) mit der Vorderseite des Kolbens (2) verbunden ist, um den Kolben (2) bei Beaufschlagung in Entriegelungsstellung (Figur 1) zu treiben.