DE2920463C3 - Kolben-Zylinder-Anordnung für Eilgang und Krafthub - Google Patents

Description

»ι Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Anordnung für Eilgang und Krafthub mit folgenden Merkmalen:

a) in einem geraden Zylinder ist ein zur Durchführung des Krafthubs beaufschlagbarer Arbeitskolben

r> verschiebbar;

b) ein Hilfskolben mit einer eine Stirnwand des geraden Zylinders durchgreifenden Kolbenstange ist vorgesehen;

c) zwischen Hilfskolben und Arbeitskolben ist eine Hi Kupplungseinrichtung vorgesehen, die in einer

Betriebsart die Verschiebbarkeit eines Kolbens und in der anderen Betriebsart eine gemeinsame Verschiebbarkeit der beiden Kolben gewährleistet;

d) der Hilfskolben ist während des Eilganges angetrie-4ί ben.

Aus der DE-OS 19 64 076 ist eine derartige Kolben-Zylinder-Anordnung bekanntgeworden, bei der ein Eilgangkolben in einer Axialbohrung des Arbeitskolbens geführt ist. In Verlängerung der Axialbohrung des Arbeitskolbens ist ein hohlzylindrischer Ansatz am Arbeitskolben vorgesehen, in dessen Längsbohrung ein in der eingezogenen Endstellung des Arbeitskolbens mechanisch entsperrbares Rückschlagventil angeordnet ist, das die Rückströmung zu einem Raum im Zylinderboden, der wahlweise mit der Druckmittelquelle oder dem Tank zu verbinden ist und in den der hohlzylindrische Ansatz abgedichtet eintaucht, sperrt. Der vom Zylinderboden und dem Arbeitskolben eingeschlossene Arbeits-Zylinderraum ist über ein vom Druck im Raum des Zylinderbodens aufsteuerbares Schaltventil mit diesem zu verbinden. Der Außendurchmesser des hohlzylindrischen Ansatzes des Arbeitskolbens ist kleiner als der Durchmesser des Eilgarigkolbens. Dabei entspricht die axiale Erstreckung des hohlzylindrischen

*>5 Ansatzes in den Raum des Zylinderbodens über den Dichtungsbereich hinaus dem maximalen Krafthub des Arbeitskolbens. Des weiteren ist der Arbeits-Zylinderraum über ein den Durchfluß zu ihm hin sperrendes

Rückschlagventil mit dem Raum im Zylinderboden verbunden. Bei dieser Anordnung stellt somit der kolbenstangenlose Arbeitskolben den Zylinder für den Eilgangkolben dar, der Arbeitskolben selbst besitzt einen eigenen Zylinder, in dem er geführt ist.

Der Hilfskolben weist eine hohe Kolbengeschwindigkeit auf. Zur Bewegung des Hilfskolbens und zur Bewegung des Arbeitskolbens unter Mitnahme des Hilfskolbens wird nur die Energiemenge zugeführt, die der abgenommenen Kraft an der Kolbenstange entspricht.

Bei dieser Anordnung ist der gesamte Arbeitshub gleich dem Krafthub plus dem Eilhub, wobei sich Krafthub und Eilhub gegenseitig bedingen, da der maximale Eilhub des Eilgangkolbens von der Höhe des Arbeitskolbens abhängt, innerhalb dessen er sich bewegt. Die Höhe des Krafthubes wiederum hängt von der Länge des geraden Zylinders ab, in dem sich der Arbeitskolben bewegt. Wird nun boi gegebener Gesamtbaulänge der maximale Eilhub vergrößer!, so sinkt durch den dadurch langer werdenden Arbeitskol ben der maximale Krafthub. Wird hingegen der Arbeitskolben verkürzt, um einen größeren Arbeitshub zu erzielen, so sinkt um den gleichen Betrag der Eilweg des Eilgangkolbens. Der gesamte Arbeitshub kann daher nur auf einen bauseits bedingten Anteil von Eilhub und Arbeitshub aufgeteilt werden.

Durch die DE-OS 22 15 466 ist ein Druckluft-Kolbentrieb mit einem Druckluftzylinder und einem unter der Wirkung der darin enthaltenen Druckluft bewegbaren Kolben bekanntgeworden. Innerhalb dieses Kolbentriebs ist eine Bremse in einem Teil angeordnet, in dem der Zylinder und der Kolben relativ zueinander beweglich sind. Diese Bremse ist eine hydraulisch oder mechanisch wirkende Arretiereinrichtung für den bewegbaren Kolben, die bei Beaufschlagung des Druckluftzylinders löst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kolben-Zylinder-Anordnung so auszubilden, daß der volle Arbeitshub sowohl im Eilgang, als auch im Kraftgang unter Beibehaltung eines guten Wirkungsgrades durchfahren werden kann, wobei Eilweg und Kraftweg beliebig aufteilbar sein sollen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß

e) der Arbeitskolben mit einer die Stellbewegung nach außen übertragenden Kolbenstange verbunden ist, die die andere Stirnwand des geraden Zylinders durchgreift;

f) die Kupplungseinrichtung während des Eilganges wirksam ist;

g) eine beliebig ansteuerbare Arretiereinrichtung zur Blockierung des Hilfskolbens im geraden Zylinder zu Beginn und während des Krafthubs \orgesehen ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, die hiermit in die Beschreibung einbezogen werden.

Die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Anordnung besitzt den hervorstechenden Vorteil, daß der Hilfskolben eine hohe Kolbengeschwindigkeit besitzt, wobei zur Bewegung des Arbeitskolbens und zur Mitnahme des Hilfskolbens oder zur Bewegung des Hilfskolbens und Mitnahme des Arbeitskolbens nur die tatsächlich benötigte Energiemenge zugeführt wird, die zur Bewegung des Hilfskolbens und zum Mitnehmen des Arbeitskolbens bzw. zur Bewegung des Arbeitskolbens und zum Mitnehmen des Hilfskolbens notwendig ist. Mit

dem Übergang in den Kralthub oder Arbeitshub wird dann wiederum nur die Energiemenge dem Arbeitskolben zugeführt, die der abgenommenen Kraft an der Kolbenstange entspricht. Des weiteren kann in vorteilhafter Weise der volle Arbeitshub sowohl im Eilgang als auch im Kraftgang durchfahren werden, wobei als weiterer Vorteil der Eilweg und der Kraftweg beliebig aufgeteilt werden können, weil de.¹ Hilfskolben an beliebiger Stelle innerhalb des Zylinders arretiert werden kann.

1st der Hilfskolben als rein verschieblicher Boden gemäß Anspruch 6 ausgebildet, so wird in vorteilhafter Weise im Gegensatz zu herkömmlichen Kolben-Zylinder-Anordnungen vermieden, daß bei Druckanstieg im Arbeitsraum für den Krafthub der im Eilgang beaufschlagte Zylinderraum zusätzlich mit Druckmedium unter Arbeitsdruck gefüllt werden muß.

Bei der Verwendung von Flüssigkeit als Druckmedium ist gemäß Anspruch 8 in vorteilhafter Weise die wirksam.? Querschniüsfläche (j_es Ringraumes klein im Verhältnis zur wirksamen Querschnittsfläche des Arbeitskolbens. Der Übergang vom Eilgang zum Krafthub ist also hier durch den Übergang von einer kleinen wirksamen Querschnittsfläche zu einer großen gekennzeichnet. Bei der Beaufschlagung mit vollem Druck wird der während des Eilganges wirksame Querschnitt entsprechend der hier benötigten Kolbenkraft gering gehalten, weshalb auch der mit Druckmedium zu füllende Hilfskolben-Expansionsraum kleingehalten wird. Das Druckmedium für den Hilfskolben weist hier einen hohen Druck auf, der vergleichbar ist mit dem Druck des Druckmediums während des Arbeitsganges.

Bei der Ausführung des Hilfskolbens als Verdrängungskörper mit Ringraum gemäß Anspruch 5, was für flüssige und gasförmige Medien vorteilhaft sein kann, wird der während des Eilgangs zu füllende Zylinderraum durch eine z. B. mit Federdruck, Magnetkraft oder Unterdruck am Arbeitskolben anliegenden Hülskolben als quasi »Verdrängungskörper« soweit verkleinert, daß der auf der Restfläche des Arbeitskolbens anstehende volle Druck (abzüglich der Reibungs- und Leckverluste) eine Vortriebskraft erzeugt, die der in dieser Bewegungsphase benötigten Kraft entspricht. Wegen des geringen zu füllenden Volumens wird dabei eine sehr hohe Eilgangsgeschwindigkeit erreicht. Der Übergang in den Krafthub geschieht durch Arretierung des Hilfskolbens. Bei weiterer Druckbeaufschlagung löst sich dabei der Arbeitskolben vom Hilfskolben ab, wobei die gesamte Arbeitskolbenfläche beaufschlagt und die volle Kraft des Arbeitsganges erreicht wird.

Ist hingegen gemäß Anspruch 3 die Kolbenstange des Hilfskolbens von einem Ringraum umgeben, der einen Druckmittelanschluß aufweist und der zumindest während des Eilgangs druckbeaufschlagt ist, so ist dadurch der während des Eilgangs zu füllende Zylinderraum durch die Kolbenstange des Hilfskolbens erheblich verkleinert. Für den Eilhub wird in diesen Ringraum das Druckmedium mit vollem Druck eingegeben, welches auf die Querschnittsfläche des Hilfskolbens abzüglich der Querschnittsfläche der Kolbenstange des Hilfskolbens einwirkt und einen — wegen des geringen Ringspaltvolumens — sehr schnellen Vortrieb des Hilfskolbens erfolgt. Dieser nimmt dabei den Arbeitskolben mit gleicher Geschwindigkeit mit, wobei dieser direkt an der Stirnfläche des Hilfskolbens anliegt oder wegen eines verbliebenen Druckmedienrestes zwischen Hilfs- und Arbeitskolben sich in Distanz befinden kann. Zum Übergang in den Arbeitsgang wird der Hilfskolben

arretiert und nun in den eigentlichen Arbeitsraum zwischen dem Hilfskolben und dem Arbeilskolben Druckmedium eingegeben.

Bei der Verwendung von kompressiblen Medien zur Bewegung des Hilfskolbens kann die wirksame Querschnittsfläche des Hilfskolbens gemäß Anspruch 9 ungefähr gleich der wirksamen Querschnittsfläche des Arbeitskolbens sein, wobei der Druck des Druckmediums zur Bewegung des Hilfskolbens erheblich kleiner ist als der Arbeitsdruck des Druckmediums während des Kraftganges. Diese Ausführung besitzt somit eine große im Eilgang wirksame Querschnittsfläche des Hilfskolbens und einen niedrigen Druck und damit ein größeres zu füllendes Hilfskolben-Expansionsvoiumen.

Zwischen der Kolbenstange des Hilfskolbens und dem Zylinderdeckel befindet sich ein Ringraum, der dem Zylinderquerschnitt abzüglich einer dünnen Kolbenstange entspricht. Dieser Raum wird mit gasförmigem Druckmedium gefüllt, jedoch — z. B. über ein Druckminderventil — ist nur ein im Verhältnis zum Arbeitsdruck geringer Druck zugelassen. Über die in diesem Fall sehr große beaufschlagte Fläche wird bereits bei geringem Druck und entsprechend geringer zugeführter Energiemenge die für den Eilgang nötige Vortriebskraft erreicht und somit der Arbeitskolben mitgenommen. Zu Beginn des Arbeitshubes wird der Hilfskolben arretiert und das unter höherem Druck stehende Medium durch Reibungen innerhalb des Hilfskolbenbodens oder des Arbeitskolbenbodens zugeführt. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß die für den Eilgang erforderliche Kraft über Druckregelung eingestellt werden kann und keine Veränderung der beaufschlagten Querschnitte erforderlich ist.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Kolben-Zylinder-Anordnung für Eilgang und Krafthub zur Verfügung, welche geringe Wirkungsgradverluste aufweist. zusammen mit einer wesentlich höheren Eilganggeschwindigkeit des Kolbens bei gleichen Anschlußquerschnitten und bei vergleichbaren sonstigen Abmessungen, verglichen mit bekannten Zylindern. Diese Kolben-Zylinder-Anordming verbindet also die Vorteile einer Kolbenstange mit großem Querschnitt bei hoher Eilganggeschwindigkeit mit den Vorteilen einer Kolbenstange geringen Querschnitts, wenn eine hohe Arbeitskraft gewünscht ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung, bei der der Hilfskolben und dessen Kolbenstange einen Verdrängungskörper darstellen: der Ringraum zwischen der Kolbenstange des Hilfskolbens und der Zylinderwandung ist mit dem Arbeitsraum verbunden, am Hilfskolbenboden ist eine ringförmige Lippendichtung angeordnet, die beim Eilgang am Arbeitskolben anliegt

F i g. 2 eine Prinzipdarstellung der Kolben-Zylinder-Anordnung, bei der der Hilfskolben im Zylinder abgedichtet geführt ist (verschieblicher Boden); Ringraum und Arbeitsraum sind voneinander getrennt,

F i g. 3 eine Darstellung eines Hilfskolbens und eines Arbeitskolbens, die beide ineinanderpassende, treppenförmige Absätze aufweisen, wobei der Hilfskolben und dessen Kolbenstange als Verdrängungskörper ausgebildet sind,

Fig.4 eine Prinzipdarstellung einer Kolben-Zylinder-Anordnung, bei der der Hilfskolben für den Eilgang eine große wirksame Querschnittsfläche besitzt, die mit

relativ niedrigem Druck im Verhältnis zum Druck während des Krafthubes beaufschlagbar ist,

Fig. 5 eine weitere Kolben-Zylinder-Anordnung, bei der die Arretierung des Hilfskolbens mittels eines Absperrventils für die Druckmedienzuführung des Hilfskolbens erfolgt.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt ein Zylinder 1 mit einer Zylinderbohrung 2 einen darin verschieblich angeordneten Arbeitskolben 3 mit einer Kolbenstange 4, die innerhalb des Zylinderbodens druckdicht geführt ist. Auf der der Kolbenstange 4 gegenüberliegenden Seite des Arbeitskolbens 3 ist ein Hilfskolben 66 innerhalb der Zylinderbohrung 2 angeordnet, dessen Kolbenstange 5 im Zylinderdeckel 10 druckdicht geführt ist. Der Hilfskolben 66 ist gegen die Innenwandung des Zylinders 1 abgestützt und weist Durchbrechungen 7 zum Durchtritt des Druckmediums auf. Die Kolbenstange 5 des Hilfskolbens 66 besitzt unter Belassung eines Ringraumes 8 zwischen der Zylinderwandung und der Kolbenstange einen geringeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Zylinders.

Zwischen dem Kolbenboden 14 des Hilfskolbens 66 und dem Arbeitskolbens 3 ist ein Arbeitsraum 6 eingeschlossen. Die Zuleitung des Druckmediums in den Ringraum 8 erfolgt über eine im Zylinderdeckel 10 angeordnete Bohrung 9, die arbeitskolbenseitige Entlüftung erfolgt über eine Bohrung 13. Dichtungsringe 15 in geeigneter Anordnung dienen jeweils zum Abdichten der unter Druck stehenden Teile der Kolben-Zylinder-Anordnung.

Der Hilfskolben weist eine Arretiereinrichtung 11 auf, die innerhalb des Zylinderdeckels 10 angeordnet ist. Diese Arretierung kann z. B. eine Druckmanschette sein, die mittels Druckluft über die Zuleitung 12 beaufschlagt wird.

Hilfskolben 66 und Kolbenstange 5 stellen einen Verdrängungskörper dar. Der Boden 14 des Hilfskolbens 66 besitzt des weiteren eine ringsumlaufende, manschettenartige Dichtung 140, z. B. eine Lippendichtung, die beim Rücklauf des Arbeitskolbens 4 und Auflaufen auf den Hilfskolben 66 zusammengepreßt wird. Beim Einleiten des Eilganges haftet der Hilfskolben 66 auf Grund eines Unterdruckes innerhalb des durch die ringförmige Dichtung 140 und der Bodenfläche des Arbeitskolbens 3 erzeugten Raumes an. Der Anpreßdruck muß dabei größer sein als sämtliche Reibungsverluste innerhalb des Systems während des Eilganges. Der Zulauf des Druckmediums erfolgt an einem starren Punkt, nämlich über die Zuleitung 9. Nunmehr wird der Raum, bestehend aus dem Ringraum 8. (ien Durchbrechungen 7 und dem Raum zwischen der Lippendichtung 140, dem Arbeitskolben 3 und der Zylinderwandung mit Druckmedium gefüllt Dadurch bewegen sich der Hilfskolben 66 und der Arbeitskolben 3 mit gleicher Geschwindigkeit während der Dauer des Eilganges. Auf Grund eines Steuerbefehls kann der Hilfskolben 66 an jedem beliebigen Ort innerhalb des Zylinders 1 arretiert werden. Die Dichtung 140 löst sich vom Arbeitskolben 3 und der gesamte Arbeitsraum 6 wird mit Druckmedium gefüllt und der Krafthub beginnt- Durch die Lippendichtung 140 wird also während des Eilganges der Hilfskolben vom Arbeitskolben mitgeschleppt oder mitgezogen. Wird nun der nächste Eilgang eingeleitet, so muß der Hilfskolben 66 auf Grund eines Unterdruckes innerhalb des durch die ringförmige Dichtung 140 und der Bodenfläche des Arbeitskolbens 3 erzeugten Raumes wieder anhaften.

Natürlich kann die Kupplungseinrichtung auch anders verwirklicht sein, so z. B. kann diese ein Dauermagnet oder ein Elektromagnet sein. Wesentlich ist nur, daß bei Verwendung eines Hilfskolbens als Verdrängungskörper während des Eilganges eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Arbeitskolben und dem Hilfskolben erzielt wird.

F i g. 2 zeigt eine Kolben-Zylinder-Anordnung, bei der der Hilfskolben 73 als verschieblicher Boden ausgebildet ist. Der Hilfskolben 73 besitzt eine umlaufende Dichtung, wodurch zwischen der Kolbenstange 17 des Hilfskolbens 73 und der Wandung des Zylinders 1 ein Ringraum 109 gebildet wird, der durch die umlaufende Ringfläche 67 des Hilfskolbens 73 abgeschlossen ist. Des weiteren weist der Hilfskolben 73 eine Zuführeinrichtung 20 zur Zuführung des Druckmediums für den Krafthub in den zwischen Hilfskolbenstirnfläche 18 und Arbeitskolben 3 gebildeten Arbeitsraum 19 auf. Diese Zuführeinrichtung zur Zuführung des Druckmediums in den Arbeitsraum 19 kann auch im Arbeitskolben 3 und der Kolbenstange 4 angeordnet sein.

Des weiteren weist F i g. 2 eine zusätzliche Arretiereinrichtung auf, bestehend aus einem Ventil 110, welches ein Rückschlagventil sein kann. Dieses Ventil 110 ist in der Zuführleitung für das Druckmedium des Eilganges hin zum Ringraum 109 angeordnet. Beim Absperren dieses Ventils 110 entsteht im Ringraum 109 und in der Zuführleitung 9 bis hin zum Ventil 110 eine quasi starre Flüssigkeitssäule; wird nun über die Zuführleitung 20 Arbeitsdruckmedium in den Arbeitsraum 19 zugeführt, so wirkt der Hilfskolben 73 als starrer Boden, abgepufferi durch die Flüssigkeitssäule im Ringraum 109. Dieses Ventil HO kann nun beliebig angesteuert werden, so z. B. elektro-pneumatisch durch den Druckaufbau bei Beginn des Krafthubes. Nach Schließen des Ventils ist innerhalb des Ringraumes 109 eine quasi starre Flüssigkeitssäule eingeschlossen. Diese Art der Arretierung des Hilfskolbens an beliebigem Ort innerhalb des Zylinders kann immer dann eingesetzt ao werden, wenn der Hilfskolben als verschiebbarer Boden ausgebildet ist.

F i g. 3 zeigt eine besondere Gestaltung des Bodens des Hilfskolbens und der dem Boden zugekehrten Arbeitsfläche des Arbeitskolbens, wobei diese Gestaltung in der Ausführung der F i g. 1 Verwendung finden kann.

In einem Zylinder 28 ist unter Bildung eines Ringraumes ein aus Hilfskolben 32 und Kolbenstange 31 bestehender Verdrängungskörper angeordnet, dem ein Arbeitskolben 30 mit einer Kolbenstange 29 gegenübersteht Der Boden des Hilfskolbens 32 besitzt ringförmige Absätze 32', 32", die treppenförmig zum Zentrum des Bodens hin abnehmend angeordnet sind. Die Oberfläche des Arbeitskolbens 30 besitzt entsprechend geformte, ringförmige Absätze, die zum Mittelpunkt hin ansteigend angeordnet sind, wobei die gegenseitigen Absätze ineinander passen. Dadurch wird erreicht, daß der Übergang vom Eilgang zum Kraftgang entsprechend eines stufenweisen Flächenzuwachses der Arbeitsfläche des Arbeitskolbens erfolgt Bei Stillstand des Hilfskolbens 32 und Weiterbewegung des Arbeitskolbens 30 werden nacheinander die Treppenabsätze des Arbeitskolbens freigegeben, wodurch eine stufenweise Flächenzunahme erfolgt Der Arbeitskolben 30 weist des weiteren eine Fühnmgsstange 63 auf, die den Hilfskolben 32 durchragt und auf der eine Druckfeder 64 mittels einer Mutter 65 gehaltert ist Dadurch liegt im Eilgang der Hilfskolben 32 federbeaufschlagt am Arbeitskolben 30 an, bis die Druckkraft des einsetzenden Kraftganges den Arbeitskolben bei arretiertem Hilfskolben 32 löst.

In Fig.4 ist ein Zylinder gezeigt, bei dem zum Vortrieb des Hilfskolbens ein kompressives Medium, vorzugsweise ein gasförmiges Druckmedium, verwendet wird, wobei jedoch der Druck zur Bewegung des Hilfskolbens geringer ist, als der Druck des Druckmediums während des Arbeitsganges zur Bewegung des Arbeitskolbens. Ein Zylinder 74 besitzt wiederum einen Arbeitskolben 3 mit einer Kolbenstange 4, dem ein Hilfskolben 76 mit einer Kolbenstange 75 vorgelagert ist. Die Stirnfläche 77 des Hilfskolbens schließt zusammen mit der Zylinderwandung und der Stirnfläche des Arbeitskolbens 3 den Arbeitsraum 79 ein. Die Ringfläche 108 des Hilfskolbens 76 bildet zusammen mit dem feststehenden Zylinderdeckel 107 einen Ringraum 78, wobei die wirksame Querschnittsfläche des Hilfskolbens zur Bewegung desselben geringfügig kleiner ist als die wirksame Fläche des Arbeitskolbens, nur vermindert um den Querschnitt der Stange 75, die einen geringen Durchmesser aufweist. Das Druckmedium zur Einleitung des Krafthubes kann wahlweise über eine Leitung 81 innerhalb der Kolbenstange 75 des Hilfskolbens oder über eine Leitung 80 innerhalb der Kolbenstange 4 in den Arbeitsraum 79 zugeführt werden. Der Hilfskolben wird mittels eines Verkantungshebels 82, der an der Zylinderwandung befestigt ist, arretiert, wobei der Verkantungshebel 82 eine öffnung 83 aufweist, durch die die Kolbenstange 75 hindurchragt Beim Aufbau des Arbeitsdruckes innerhalb des Arbeitsraumes 79 wird der Hilfskolben geringfügig zurückgeschoben, wodurch der Verkantungshebel 82 verkantet und den Rücklauf des Hilfskolbens begrenzt Mittels eines Gummihohlkörpers 106, der z. B. aufblasbar ist, kann die Verkantung aufgehoben werden, indem der Gummihohlkörper 106 aufgeblasen, der Hebel 82 gehoben und somit die Verkantung gelöst wird.

Fig.5 zeigt ein Beispiel eines unabhängig vom Arbeitskolben 138 rückstellbaren Hilfskolbens 137, der zum Arbeitskolben 138 hin alternativ geschlossen oder durchbrochen (Teilschnitt 133) ausgeführt sein kann. Der Hilfskolben 137 kann also entweder zusammen mit der Kolbenstange 126 als Verdrängungskörper oder als verschiebbarer Boden ausgebildet sein. Der Teilschnitt 133 ist deshalb für die Ausführung als Verdrängungskörper ringsumlaufend ergänzt zu denken. Ist der Hilfskolben als Verdrängungskörper ausgebildet, so ist wiederum am Boden des Hilfskolbens eine Halteeinrichtung angeordnet, die zur Halterung des Hilfskolbens am Arbeitskolben während des Eilganges dient Im Teiischnitt 133 isi diese Halterung είπε umlaufende Lippendichtung 135 gemäß der Lippendichtung 140 in

Der Zylinder 124 ist in F i g. 5 auf der Kolbenstangenseite des Hilfskolbens 137 verlängert und die Kolbenstange 126 ist mit einem Rückführkolben 139 versehen, wobei sich zwei Ringräume 128, 129 ergeben. Jeder Ringraum besitzt eine Druckmittelzuführung 130, 131, die in der Querwand 141 angeordnet sind, in welcher die Kolbenstange 126 des Hilfskolbens abgedichtet geführt ist

In beiden Zuführleitungen 130,131 befindet sich je ein nicht dargestelltes Absperrventil gemäß dem in F i g. 2 gezeigten Absperrventil HO zum Absperren des flüssigen Druckmediums nach Beendigung des Eilganges. Der Hilfskolben bewegt sich bei Füllung des Ringraumes 128 durch die Zuführleitung 130 mit

Druckmedium in der F i g. 5 nach links, bei Füllung des Ringraumes 129 bewegt sich der Hilfskolben nach rechts. Eine Zuführleitung 127 innerhalb der Kolbenstange 126 des Hilfskolbens 137 dient zur Zuführung des Druckmediums in den Arbeitsraum 132. Aber auch die Kolbenstange 125 des Arbeitskolbens 138 kann die Zuführung des Druckmediums für den Krafthub aufweisen.

Der Hilfskolben kann also auf sehr verschiedene Art und Weise an beliebigem Ort innerhalb des Zylinders

arretiert werden. Diese Arretierung kann durch Absperren des flüssigen Druckmediums mittels eines Absperrventils erfolgen oder die Arretierung erfolgt durch mechanische oder elektrische Klemmung des Hilfskolbens. Des weiteren kann die Mitnahme des Hilfskolbens bei der Ausführung als Verdrängungskörper am Arbeitskolben auf verschiedene Art und Weise bewerkstelligt werden. Auch hier kann die Halteeinrichtung kraftschlüssig oder formschlüssig sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Palentansprüche:

1. Kolben-Zylinder-Anordnung für Eilgang und Krafthub mit folgenden Merkmalen:

a) in einem geraden Zylinder ist ein zur Durchführung des Krafthubs beaufschlagbarer Arbeitskolben verschiebbar;

b) ein Hilfskolben mit einer eine Stirnwand des geraden Zylinders durchgreifenden Kolbenstange ist vorgesehen;

c) zwischen Hilfskolben und Arbeitskolben ist eine Kupplungseinrichtung vorgesehen, die in einer Betriebsart die Verschiebbarkeit eines Kolbens und in der anderen Betriebsart eine gemeinsame Verschiebbarkeit der beiden Kolben gewährleistet;

d) der Hilfskolben ist während des Eilganges angetrieben;

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

e) der Arbeitskolben (3, 30, 138) ist mit einer die Stellbewegung nach außen übertragenden Kolbenstange (4,29,125) verbunden, die die andere Stirnwand des geraden Zylinders (1, 28, 74, 124) durchgreift;

f) die Kupplungseinrichtung (140; 63-65; 135) ist während des Eilganges wirksam;

g) eine beliebig ansteuerbare Arretiereinrichtung (11; 82, 83; 109, UO; 128, 129) zur Blockierung des Hilfskolben (66, 73, 32, 76, 137) im geraden Zylinder (1, 28, 74, 124) zu Beginn und während des Krafthubs ist vorgesehen.

2. Kolben-Zylinder-Anoidnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (66, 73, 32,76,137) durch Druckmittel oder mechanisch oder elektrisch antreibbar ist.

3. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 2, wobei der Hilfskolben durch Druckmittel anlreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (5,17,31, 75,126) des Hilfskolben (66, 73,32,76, 137) von einem Ringraum (8, 109, 78, 129) umgeben ist, der einen Druckmittelanschluß (9, 131) aufweist und der zumindest während des Eilgangs druckbeaufschlagt ist.

4. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung ein Dauermagnet oder ein Elektromagnet ist.

5. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung eine am Hilfskolbenboden (14) befestigte, ringförmige Lippendichtung (140, 135) aufweist, die beim Eilgang am Arbeitskolben (3, 138) anliegt, und daß der die Kolbenstange (5, 126) des Hilfskolben (66, 137) umgebende Ringraum (8, 129) mit dem Arbeitsraum (6, 132) zwischen Hilfskolben und Arbeitskolben (3, 138) radial außerhalb der Lippendichtung verbunden ^;st.

6. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (73,76, 137) im geraden Zylinder (1, 74, 124) abgedichtet geführt ist und der Arbeitsraum (19, 79, 132) zwischen Hilfskolben und Arbeitskolben (3, 138) einen steuerbaren Druckmittelanschluß (20, 81, 127) aufweist.

7. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung als eine den Hilfskolben (32) gegen den Arbeitskolben (30) anpressende Feder (64) ausgebildet ist, die sich am Arbeitskolben abstützt.

8. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (5,17,31,126) des Hilfskolben (66,73,32.137) im Verhältnis zum Innendurchmesser des geraden Zylinders (1, 28, 124) einen großen Durchmesser aufweist und die Beaufschlagung des Ringraums (8, 109,129) mit hohem Druck erfolgt.

9. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (75) des Hilfskolben (76) im Verhältnis zum Innendurchmesser des geraden Zylinders (74) einen kleinen Durchmesser aufweist und die Beaufschlagung des Ringraums (78) mit niedrigem Druck erfolgt.

10. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung aus dem Ringraum (109) und einem Absperrventil (110) für dessen Druckmittelanschluß (9) besteht.

11. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung (11; 82, 83) unabhängig vom Druckmittelkreis der beiden Kolben (66, 3; 73, 3; 76, 3) zu betätigen ist.