DE2906819C2 - Druckgasbetätigbarer Doppel-Hubzylinder für insbesondere Lichtkuppeln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen druckgasbetätigbarsn Doppelhub-Zylinder zum Betätigen von Fenster-, Tür- ocLdgL -flügeln, insbesondere Lichtkuppeln, mit einem beidseitig beaufschlagbaren Arbeitskolben, der in einem mit Druckgasanschlüssen versehenen Zylindergehäuse verschiebbar geführt ist, mit einer einenends aus dem Zylindergehäuse herausgeführten Kolbenstange, mit einer ersten Verriegelungsnut am inneren Ende der Kolbenstange und einer zweiten Verriegelungsnut, wobei der Arbeitskolben auf der Kolbenstange zwischen den Verriegelungsnuten angeordnet ist, mit jeweils an den Enden des Zylindergehäuses angeordneten Verriegelungseinrichtungen, die mit den Verriegelungsnuten zusammenwirken und durch Druckgasbeaufschlagung lösbar sind, wobei die Kolbenstange durch die Verriegelungsnuten und die Verriegelungseinrichtungen sowohl in ihrer eingefahrenen als auch in ihrer weitest ausgefahrenen Stellung mechanisch verriegelbar ist, und mit durch Druckgasbeaufschlagung ausrückbaren Anschlagmitteln zum Halten der Kolbenstange in einer mittleren, der normalen Lüftungsstellung entsprechenden Ausfahrstellung.

Bei einem bekannten Doppelhub-Zylinder obiger Art ist der Arbeitskolben in größerem Abstand, nämlich um ein dem normalen Lüftungshub entsprechenden Maß, vom inneren Kolbenstangenende angeordnet, wobei zwischen beiden eine auf der Kolbenstange gleitbare Anschlagbüchse vorhanden ist, die bei dem durch entsprechende Luftdruckbeaufschlagung des Arbeitskolbens bewirkten Ausfahren der Kolbenstange gegen einen an entsprechender Stelle im Zylindergehäuse radial verstellbaren Anschlagstift stößt und dadurch den Lüftungshub der Kolbenstange begrenzt Um die Kolbenstange in dieser teilweise ausgefahrenen Lüftungsstellung zu halten, muß der Arbeitskolben druckluftbeaufschlagt bleiben. Dadurch werden die Kolbenstange und damit auch der Fensterflügel in dieser Lüftungsstellung nicht sicher arretiert bzw. verriegelt Um die Kolbenstange in ihre weitest ausgefahrene, den Fensterflügel für Rauchgasabzug od. dgl. voll öffnende Ausfahrstellung zu bringen, wird der vorerwähnte Anschlagstift durch Hochdruckgas-, z. B. CO2-Beaufschlagung radial nach außen bewegt, so daß dann die auf der Kolbenstange vorhandene Anschlagbüchse daran vorbeifahren kann. Die vorbeschriebene Anordnung des Arbeitskolbens in größerem Abstand vom inneren Kolbenstangenende und die dazwischen gelegenen ausrückbaren Anschlagmittel für die LUftungshubbegrenzung erfordern eine aufwendige Bauart und bedingen vor allem eine vergleichsweise große Baulänge des Zylindergehäuses, da davon etwa nur zwei Drittel seiner Gesamtlänge für den maximalen Verstellhub des Arbeitskolbens zur Verfügung steht

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen druckgasbetätigbaren Doppelhub-Zylinder der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, der von einfacherer Bauart und wesentlich kürzerer Baulänge ist, sowie darüber hinaus die Kolbenstange auch in ihrer mittleren Ausfahrstellung, also in der Luftungsstellung, einwandfrei zu arretieren erlaubt, zumal ohne fortdauernde Druckgasbeaufschlagung des Arbeitskolbens.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß der Arbeitskolben in der Nähe der ersten Verriegelungsnut angeordnet ist, daß am gegenüberliegenden Kolbenstangenteil außerhalb der zweiten Verriegelungsnut eine dritte Verriegelungsnut vorgesehen ist, daß die Anschlagmittel am den Kolbenstangenaustritt aufweisenden Ende des Zylindergehäuses angeordnet sind und daß die Anschlagmittel zur Verriegelung der Kolbenstange in Eingriff mit der dritten Verriegelungsnut bringbar sind.

Auf diese Weise wird bei vergleichbar großem maximalem Ausfaarhub der Kolbenstange eine wesentliche Verkürzung der Zylinder-Baulänge erreicht, weil diese nunmehr praktisch für den gesamten Verstellhub des Arbeltskolbens zur Verfügung steht Darüber hinaus entfallen die sonst erforderlichen besonderen Anschlagmittel für die Lüftungsstellung der Kolbenstange, da letztere in der Lüftungsstellung durch die ohnehin am kolbenstangenseitigen Ende des Zylindergehäuses vorhandene Verriegelungseinrichtung arretiert wird, wobei die Kolbenstange nicht nur in bloßer Anschlagstellung, sondern in mechanisch einwandfrei verriegelter Stellung gehalten wird. Dadurch wird also auch der Fensterflügel bzw. die Lichtkuppel in dieser Lüflungssteliung sicher gehalten, wobei noch als weiterer Vorteil hinzukommt, daß die dafür sonst notwendige Druckluftbeaufschlagung des Arbeitskolbens nicht notwendig ist, der Doppeihub-Zylinder also dafür nicht druckluftversorgt zu sein braucht.

Die beiden Verriegelungseinrichtungen des Doppelhub-Zylinders können in bekannter Weise aus je einem endseitig im Zylindergehäuse angeordnetem, durch einseitige Druckgasbeaufschlagung entgegen Federwirkung verschiebbaren Verriegelungskolben und aus durch letztere gesteuerten, mit den entsprechenden Verriegelungsnuten der Kolbenstange in und außer axialen Eingriff zu bringenden Verriegelungskörpern, z. B. -walzen bestehen. Erfindungsgemäß ist dabei aber der am kolbenstangenseitigen Austrittsende des Zylinde.'gehäuses vorgesehene Verriegelungskolben als Doppelkolben mit zwei hintereinander liegenden und in der gleichen Richtung wirkenden, durch einen im Zylindergehäuse fest eingebauten, abdichtenden Trennring voneinander getrennten Druckgas-Beaufschlagungsflächen ausgebildet, von denen die innere mit dem zum Einfahren der Kolbenstange dienenden Niederdmckgasanschluß und die äußere mit den zum weitesten Ausfahren der Kolbenstange dienenden Hochdruckgasanschluß in Verbindung steht Der vorerwähnte Doppelkolben kann dadurch sowohl bei Niederdruckbeaufschlagung seiner einen als auch bei Hochdruckbeaufschlagung seiner anderen Arbeitsfläche in seine die von ihm gesteuerten Verriegelungskörper freigebende Lösestellung gedruckt werden, wie das zum jeweiligen Einfahren der Kolbenstange aus der Lüftungs- und Rauchabzugstellung bzw. auch zum weitestgehenden Ausfahren der Kolbenstange in die Rauchabzugsstellung notwendig ist

Die an der Kolbenstange vorhandene und sie in der mittleren Lüftungsstellung zu verriegeln erlaubende Verriegelungsnut besitzt vorteilhaft eine größere axiale Längserstreckung als die anderen Verriegelungsnuten an der Kolbenstange. Dadurch wird der tragen Verstellbewegung des Doppelkolbens und der durch ihn gesteuerten Verriegelungskörper Rechnung getragen, womit ein ungewolltes Vorbeifahren dieser Verriegelungsnut an den Verriegelungskörpern beim Ausfahren der Kolbenstange in die Lüftungsstellung verhindert Pas Zylindergehguse besteht vorteilhaft aus einem oberen, den Doppelkolben enthaltenden Zylinierteil und einem unteren, aus zwei koaxial ineinanderliegenden Zylindermänteln zusammengesetzten Zylinderteil, die beide Ober ein zwei Niederdruckgasanschlüsse enthaltendes Verbindungsstück fest miteinander verbunden sind, wobei der innere Zylindermantel den Arbeitskolben und der äußere Zylindermantel endseitig den die Kolbenstange in der Einfahrstellung verriegelnden Verriegelungskolben enthält und weiterhin zwischen den beiden Zylindermänteln ein mit dem einen Dmckgasanschluß im Verbindungsstück in Verbindung stehender Ringspalt vorhanden ist Dadurch kommt man zu einer gedrängten, außen glattwandigen zylindrischen Bauart des Doppelhub-Zylinders, bei dem der zwischen beiden Zylindermänteln vorhandene Ringspalt die entsprechende Druckgasbeaufschlagung der Arbritskolben-Unterseite ermöglicht

In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei die Figuren jeweils Längsschnitte durch den neuen Doppelhub-Zylinder in den drei verschiedenen verrier .-,!ten Stellungen 5 einer Kolbenstange zeigen, also

F i g. 1 die Einfahrstellung,

F i g. 2 die Lüftungsstellung und

F i g. 3 die weitest ausgefahrene Stellung wiedergibt

Der dargestellte Doppelhub-Zylinder besitzt ein Zylindergehäuse, das aus dem oberen Zylinderteil 1 und dem damit über das Verbindungsstück 2 fest verbundenen, unteren Zylinderteil 3 besteht das von den beiden konzentrisch zueinander angeordneten, einen Ringspalt 4 zwischen sich freilassenden Zylindermänteln 5, 5' gebildet wird. Im inneren Zylindermantel 5' ist der mit einer Außenumfangsdichtung 6' versehene Arbeitskolben 6 verschieblich gelagert. Dieser ist am inneren Ende T der Kolbenstange 7 angeordnet und zwar in der Nähe der hier vorhandenen Verriegelungsnut 8, die zum Arretieren der Kolbenstange in ihrer in F i g. 1 dargestellten Einfahrstellung dient Weiterhin sind auf der Kolbenstange 7 noch eine zweite Verriepelun^snut 9 und eine dritte Verriegelungsnut 10 vorhanden. Ober die Nut 9 ist die Kolbenstange in ihrer weitest ausge^rahrenen Stellung, also der Rauchabzugsstellung gemäß Fig.3, und über die Nut 10 in der mittleren Lüftungsstellung gemäß Fig.2 zu verriegeln. Die Verriegelungsnut 10 besitzt im Gegensatz zu den Verriegelungsnuten 8, 9 eine größere axiale Längserstreckung mit beidendig abgeschrägten Schultern 10', 10", von denen letztere steiler abgeschrägt ist. Die Kolbenstange 7 ist durch das mit einer entsprechenden Längsbohrung 2' versehene Verbindungsstück 2 hindurchgeführt und ragt mit ihrem, über das Gelenkauge 11 mit dem Fensterflügel oder der Lichtkuppel zu verbindenden Ende 7" aus dem oberen Zylinderteil 1 heraus.

Im oberen Zylinderteil ist ein aus den beiden miteinander verschra.vibten Kolbenteilen 12, 13 besiehender Doppelkolben verschieblich untergebracht, der unter Wirkung der Druckfeder 14 steht und Dichtungsmanschetten 15, 16 sowie zwei Druckgasbeaufschlagungsflächen 17,18 ..ufweist. Letztere sind durch den in den oberen Zylinderteil 1 fest eingebauten, mit einer Innen- und Außendichtung 19,20 versehenen Trennring 21 voneinander getrennt. Im Trennring 21 befindet sich weiterhin ein Hochdruckgasanschluß 22, der mit der oberen Beaufschlagungsfläche 17 des Doppelkolbens 12,13 über die imTret.iiring21 vorhandene Axialnut 21' in Verbindung steht.

Im oberen Teil des Verbindungsstücks 2 sind in zwei radial verlaufenden Aussparungen 2" je ein Verriegelungskörper 23, vorzugsweise Zylinderwalzen, radial verschieblich gelagert. Diese Verriegelungswalzen 23 wirken mit der entsprechend abgestuften Beaufschla- -, gungsfläche 18 des Kolbenteiles 13 auf weiter unten noch zu beschreibende Weise zusammen. Weiterhin sind in dem Verbindungsstück 2 noch zwei gegenüberliegende Druckleitungsanschlüsse 24,25 vorhanden, die über nicht dargestellte Zuleitungen mit einer beispiels- ,„ weise 6 atü Druckluft liefernden Versorgungsstelle wahlweise 2u verbinden sind. Der Druckleitungsanschluß 25 steht über den im Verbindungsstück vorhandenen Kanal 2'" mit dem zwischen den beiden Zylindermänteln 5, 5' vorhandenen Ringspalt 4 in _n Verbindung.

Am unteren Ende ist der innere Zylindermantel 5' durch ein Bodenstück 26 verschlossen, das eine Axialbohrung 26' für die Aufnahme des inneren Kotbcnstsn^cnendes T sowie rsdis! vcrisuf^nd? Aik. sparungen für die beiden Verriegelungskörper bzw. -walzen 27 besitzt. Diese wirken mit der entsprechend stufenförmig abgesetzten Fläche 28' des Verriegelungskolben 28 zusammen, der im unteren Ende des äußeren Zylindermantels 5 verschieblich gelagert ist und unter ,-, Wirkung der Druckfeder 29 steht. Der Verriegelungskolben 28 besitzt weiterhin eine abgestufte Sackbohrung 30 für den darin gelagerten, unter der Wirkung der Feder 31 stehenden Hilfskolben 32,

Wie in F i g. 2 strichpunktiert angedeutet ist, besitzen _J0 der Hochdruckgasanschluß 22 und der Niederdruckanschluß 25 eine gemeinsame Druckgaszuleitung 33, in deren zum HochdruckgasanschluB 22 führenden Abzweig 33' ein nur bei Gashochdruck in Richtung zum Anschluß 22 hin öffnendes Überdruckventil 34 einge- _J5 baut ist

Die Aufhängung des vorbeschriebenen Doppelhub-Zylinders erfolgt zweckmäßig über in seinem Verbindungsstück 2 gegenüberliegend vorhandene, nicht dargestellte Sackbohrungen, in die in bekannter Weise zwei an einem in der Nähe des Fensterrahmens anzuschlagenden Lagerteil vorhandene Gelenkachszapfen hineinragen.

In der in F i g. 1 dargestellten Einfahrstellung der Kolbenstange 7, in der das durch sie zu betätigende Fenster bzw. die Lichtkuppel geschlossen ist, wird die Kolbenstange 7 durch die in ihre Nut 8 eingreifenden Verriegelungswalzen 27 und den unter Federdruck stehenden Verriegelungskolben 28 verriegelt gehalten. Soll das Fenster bzw. die Lichtkuppel in die Lüftungs- _w stellung, die Kolbenstange 7 also in ihre mittlere Ausfahrstellung £2bracht werden, wird Druckluft über die Zuleitung 33 von beispielsweise 6 atü zugeführt die über den Anschluß 25, den Kanal 2"', den Ringspalt 4, den am Verriegelungskolben 28 vorhandenen Radialschlitz 28" und die im Bodenstück 26 vorhandene Längsnut 26" an die Unterseite des Arbeitskolbens 6 gelangt und dadurch die mit letzterem verbundene Kolbenstange 7 ausfährt, bis sie in die in Fig.2 dargestellte Lüftungssteuung gelangt Sobald gegen «, Ende der vorbeschriebenen Ausfahrbewegung die in der Kolbenstange vorhandene, längliche Verriegelungsnut 10 in Höhe der Verriegelungswalzen 23 gelangt, können diese unter dem Einfluß der den Doppelkolben 12,13 beaufschlagenden Druckfeder 14 radial in die Verriege- «,<; lungsnut 10 eintreten, wobei sich das Koibenteil 13 mit seinem im Durchmesser kleiner gehaltenen Beaufschlagungsflächenteil 18' über die Verriegelungswalzen 23 schiebt und diese damit in ihrer eingerückten Stellung sichert. Dadurch wird die Kolbenstange in dieser Lüftungsstellung einwandfrei verriegelt gehalten, noch dazu ohne daß erforderlich wäre, den Arbeitskolben 6 weiterhin mit Druckluft zu beaufschlagen. Die Druckluftzufuhr kann vielmehr abgesperrt werden.

Soll die Kolbenstange 7 wieder eingefahren und damit der Fensterflügel geschlossen werden, so wird Druckluft zum Anschluß 24 geführt, die einerseits über die im Verbindungssteg 2 vorhandene Axialnut 2^IV den Doppelkolben 12, 13 verschiebt und dadurch die Verriegelungswalzen 23 freigibt und andererseits über die Längsnut 2^V im Verbindungssteg 2 die Oberseite des Arbeitskolbens 6 beaufschlagt, mithin die Kolbenstange 7 wieder einfahren läßt, bis die unteren Verriegelungs_: walzen 27 in die untere Verriegelungsnut 8 einspringen, nachdem zuvor der die Verriegelungswalzen 27 in ihrer ausgerückten Stellung gemäß Fig. 2 haltende Hilfskolben 32 in die im Verriegelungskolben 8 vorhandene

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Soll der Fensterflügel bzw. die Lichtkuppel in die voll geöffnete Rauchabzugsstellung und damit die Kolbenstange 7 in ihre weitest ausgefahrene Stellung gebracht werden, so wird in bekannter Weise über die Druckzuleitung 33 unter höherem Druck von z. B. über 12 atü stehendes Gas, etwa CO₂, zugeführt. Dieses gelangt nicht nur über den Anschluß 25 und den Ringspalt 4 an die Unterseite des Arbeitskolbens 6, sonder-¹ über das dann öffnende Überdruckventil 34 auch in den Hochdruckanschluß 22 und von dort an die Beaufschlagungsfläche 17 des oberen Kolbenteiles 12, wodurch der Doppelkolben entgegen seiner Federwirkung zurückgedrückt und damit die Verriegelungswalzen 23 freigegeben werden. Dadurch kann die längliche Verriegelungsnut 10 an diesen Verriegelungswalzen 23 ungehindert vorbeifahren, bis schließlich der Arbeitskolben 6 an der Unterseite des Verbindungsstücks 2 aufsetzt. In dieser Stellung liegt die Verriegelungsnut 9 in Höhe der Verriegelungswalzen 23, die dadurch bei anschließendem Druckgasabbau durch den Doppelkolben 12, 13 in ihre in Fig.3 dargestellte Verriegelungsstellung gedruckt werden. Es versteht sich, daß die Kolbenstange 7 in die vorbeschriebene weitest ausgefahrene Rauchabzugsstellung durch Hochdruckbeaufschlagung sowohl aus ihrer in Fig. 1 dargestellten Einfahrstellung als auch aus in ihrer in F i g. 2 dargestellten Lüftungsstellung gebracht werden kann. Soll die voll ausgefahrene Kolbenstange aus der in F i g. 3 dargestellten Rauchabzugsstellung wieder eingefahren werden, so braucht dazu wiederum nur über den Anschluß 24 Druckluft zugeleitet werden, die über die Längsnuten 2^IV und 2^V im Verbindungsstück Γί den Doppelkolben 12,13 anzuheben erlaubt und zugleich die Oberseite des Arbeitskolbens 6 beaufschlagt, wodurch die Kolbenstange je nach Dauer dieser Druckluftbeaufschlagung entweder in die in Fig.2 dargestellte Lüftungsstellung oder aber in ihre in F i g. 1 dargestellte volle Einfahrstellung gebracht werden kann.

Durch die längliche Ausbildung der Verriegelungsnut 10 wird sichergestellt, daß beim Ausfahren der Kolbenstange 7 in die Luftungsstellung die trägheitsbehafteten Verriegehingswalzen 23 und der Doppelkolben 12,13 ausreichend Zeit finden, in die Verriegelungsstellung zu gelangen, die Nut 10 dabei also nicht etwa an den Verriegelungswalzen 23 vorbeifahren kann, sondern mit ihrer steileren Schulter 10" an den Walzen 23 zum Anschlag kommt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Druckgusbetätigbarer Doppelhub-Zylinder zum Betätigen von Fenster-, TQr- ocLdgL -flügeln, insbesondere Lichtkuppeln, mit einem beidseitig s beaufschlagbaren Arbeitskolben, der in einem mit Druckgasanschlüssen versehenen Zylindergehäuse verschiebbar geführt ist, mit einer einenends aus dem Zylindergehäuse herausgeführten Kolbenstange, mit einer ersten Verriegelungsnut am inneren Ende der Kolbenstange und einer zweiten Verriegelungsnut, wobei der Arbeitskolben auf der Kolbenstange zwischen den Verriegelungsnuten angeordnet ist, mit jeweils an den Enden des Zylindergehäuses angeordneten Verriegelungseinrichtungen, die mit den Verriegelungsnuten zusammenwirken und durch Druckgasbeaufschlagung lösbar sind, wobei die Kolbenstange durch die Verriegelungsnuten und die Verriegelungseinrichtungen sowohl in ihrer eingefahrenen als auch in ihrer weitest ausgefahrenen Stellung mechanisch verriegelbar sind, und mit durch Dpjckgasbeaufschlagung ausrückbarer. Anschlagmitteln zum Halten der Kolbenstange in einer mittleren, der normalen Lüftungsstellung entsprechenden Ausfahrstellung, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Arbeitskolben (6) in der Nähe der ersten Verriegelungsnut (8) angeordnet ist, daß am gegenüberliegenden Kolbenstangenteil außerhalb der zweiten Verriegelungsnut (9) eine dritte Verriegelungsrmt (10) voi gesehen ist, daß die Anschlagmittel am den Kolbenstangenaustritt (10) aufweisenden Ende des Zylindergehäuses angeordnet sind und daß die Anschlagmittel zur Verriegelung der Kolbenstange in Eingriff mit der dritten Verriegelungsnul bringbar sind.

2. Doppelhub-Zylinder nach Anspruch 1, dessen Verriegelungseinrichtungen aus je einem endseitig im Zylindergehäuse angeordneten, durch einseitige Druckgasbeaufschlagung entgegen Federwirkung verschiebbaren Verriegelungskolben und aus durch letztere gesteuerten, mit den entsprechenden Verriegelungsnuten der Kolbenstange in und außer axialen Eingriff zu bringenden Verriegelungsköipern, z. B. -walzen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der am kolbenstangenseitigen Austrittsende des Zylindergehäuses (1) vorgesehene Verriegelungskolben als Doppelkolben (12, 13) mit zwei hintereinander liegenden und in der gleichen Richtung wirkenden, durch einen im Zylindergehäuse (1) fest eingebauten, abdichtenden Trennring (21) voneinander getrennten Druckgas-Beaufschlagungsflächen (17, 18) ausgebildet ist, von denen die innere (18) mit dem zum Einfahren der Kolbenstange (7) dienenden Niederdruckgasanschluß (24) und die äußere (17) mit den zum weitesten Ausfahren der Kolbenstange (7) dienenden Hochdruckgasanschluß (22) in Verbindung steht.

3. Doppelhub-Zylinder nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Kolbenstange (7) vorhandene, sie in der mittleren μ Lüftungsstellung zu verriegeln erlaubende Verriegelungsnut (10) eine größere axiale Längserstreckung als die anderen Verriegelungsnuten (8,9) besitzt.

4. Doppelhub-Zylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kolbenstange (7) in der Lüftungsstellung zu verriegeln erlaubende, länglich ausgebildete Nut (10) an ihrem dem Arbeitskolben (6) zugewandten Ende eine steiler abgeschrägte Schulter (10") als am anderen Ende aufweist