DE3146845A1 - Einrichtung zur endabbremsung des arbeitskolbens eines doppeltwirkenden arbeitszylinders - Google Patents
Einrichtung zur endabbremsung des arbeitskolbens eines doppeltwirkenden arbeitszylindersInfo
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Description
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3U6845
Hannover, den 10.11.1981 WP 58/81 - K/St
WABCO Steuerungstechnik GmbH & Co.
Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige doppeltwirkende Arbeitszylinder mit Endabbremsung werden überall dort eingesetzt, v/o es erforderlich ist, in zwei
Richtungen zunächst eine schnelle Bewegung zu übertragen und anschließend die Bewegung relativ stark zu verzögern.
Dies ist z. B. bei automatischen Türschließeinrichtungen erforder-Hch.
-ϊ-
Eine bekannte Einrichtung der vorstehend erwähnten Art (Türzylinder
422 802 Europa-Katalog der Firma WABCO Fahrzeugbremsen GmbH) ist derart aufgebaut, daß jede Kammer des doppeltwirkenden
Arbeitszylinders beim Entlüften ständig mit einer, ersten Entlüftung
verbunden ist und über je ein Ventil mit einer zweiten Entlüftung mit relativ großem Querschnitt verbindbar ist. Das
Ventil ist so ausgebildet und so angeordnet, daß es beim Erreichen einer vorgegebenen Position des Arbeitskolbens automatisch
geschlossen wird, so daß die zu entlüftende Kammer dann nur noch über die erste Entlüftung entlüftet wird.
Die beschriebene stufenweise Entlüftung erfolgt bei der kolbenstangenseitigen
Kammer dadurch, daß die Kolbenstange abgestuft ist, wobei der dickere, dem Kolben zugewandte Bereich der
Kolbenstange mit einer Zwischenwand des Zylinders das erwünschte Ventil für die Absperrung der zweiten Entlüftung von der kolbenstangenseitigen
Kammer bildet.
• Da bei dieser Anordnung die Kolbenstange abgestuft und die Druckdichtung für den dünneren Bereich der Kolbenstange bemessen
ist, ist eine Verlängerung des Zylinders erforderlich, die den dickeren Bereich der Kolbenstange aufnehmen kann und die
nicht für den Arbeitshub ausgenutzt werden kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die beschriebene Verlängerung des Zylinders mit einfachen Mitteln· vermieden
wird.
Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.
35
Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich durch eine kompakte und kurze Bauweise des Arbeitszylinders aus.
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3H6845
Anhand der Abbildung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert.
Die Abbildung zeigt einen doppelwirkenden Arbeitszylinder, dessen Kolbenstange Polygon-Profil aufweist, wobei die Kolbenstange
mit einem entsprechend ausgebildeten Dichtelement ein Ventil bildet.
In der Abbildung ist ein doppeltwirkender Arbeitszylinder dargestellt, welcher durch einen mit einer Kolbenstange 1
versehenen Arbeitskolben 17 in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer 13 und eine bezüglich der ersten Druckmittelkammer
13 auf der anderen Seite des Arbeitskolbens 17 angeordnete zweite Druckmittelkammer 18 unterteilt ist. Ein auf dem
Umfang des Arbeitskolbens 17 angeordneter Dichtring 32 dichtet die erste Druckmittelkammer 13 gegen die zv/eite Druckmittelkammer
18 ab. Die Kolbenstange 1 ist polygonförmig ausgebildet und weist einen ersten, an den Arbeitskolben 17 angrenzenden
Bereich 15 und einen zweiten im Querschnitt geringeren Bereich bei gleichem Hüllkreis auf, welcher an den ersten Bereich 15
anschließt. In der kolbenstangenseitigen Stirnwand des Arbeitszylinders ist eine abgestufte Bohrung 34, 37 koaxial zum ersten
Bereich 15 der Kolbenstange 1 angeordnet. Die Bohrung 34, 37 dient als Durchführung für die Kolbenstange 1. Im abgestuften
Teil 34 der Bohrung 34, 37 ist ein erstes, die Kolbenstange 1 umgebendes Dichtelement 33 angeordnet, welches so ausgebildet
ist, daß es die Kolbenstange 1 nur innerhalb ihres ersten Bereiches 15 abdichtet und mit diesem ein Ventil 33, 15 bildet.
Innerhalb des zweiten Bereiches 38 der Kolbenstange 1 liegt das erste Dichtelement 33 nur an einen Teil des Umfanges
der Kolbenstange 1 an.
Ein zweites die Kolbenstange 1 umgebendes Dichtelement 36 ist bezüglich des ersten Dichtelementes 33 auf der dem Arbeitskolben
17 abgewandten Seite angeordnet und liegt an der Schulter der abgestuften Bohrung 34, 37 an. Das zweite Dichtelement 36
ist so ausgebildet und so angeordnet, daß es die Kolbenstange sowohl innerhalb ihres ersten Bereiches 15 als auch innerhalb
ihres zweiten Bereiches 38 abdichtet. Um den Durchtritt des
Io
-Ir-
ersten, im Querschnitt größeren Bereiches 15 der Kolbenstange durch das zweite Dichtelement 36 zu ermöglichen, ist diese
so ausgebildet, daß es am Umfang des zweiten im Querschnitt geringeren Bereiches 38 der kolbenstange 1 nicht mit seiner
gesamten Breite anliegt, sondern lediglich mit einem elastisch verformbaren, lippenförmigen Teil 3. Der im Durchmesser kleinere
Teil der abgestuften Bohrung 34, 37 ist dem Durchmesser des ersten Bereiches 15 der Kolbenstange 1 angepaßt, so daß zwischen
der Kolbenstangendurchführung und dem zweiten Bereich 38 der Kolbenstange 1 ein Spalt 2 vorhanden ist, der jedoch vom
lippenförmigen Teil 3 des zweiten Dichtelementes 36 abgedichtet wird, so daß aus der kolbenstangenseitigen Druckmittelkammer
das Druckmittel nicht durch den Spalt 2 zur Atmosphäre entweichen kann.
Die beiden Dichtelemente 36 und 33 schließen eine aus dem abgestuften Teil 34 der Bohrung 34, 37 gebildete Ventilkammer ein. An den beiden Stirnwänden des Arbeitszylinders ist je ein Druckmittelanschluß 10 bzw. 19 vorgesehen. Die beiden Druckmittelanschlüsse 10, 19 stehen über ein nicht dargestelltes Mehrwegeventil mit einer Druckmittelquelle in Verbindung.
Die beiden Dichtelemente 36 und 33 schließen eine aus dem abgestuften Teil 34 der Bohrung 34, 37 gebildete Ventilkammer ein. An den beiden Stirnwänden des Arbeitszylinders ist je ein Druckmittelanschluß 10 bzw. 19 vorgesehen. Die beiden Druckmittelanschlüsse 10, 19 stehen über ein nicht dargestelltes Mehrwegeventil mit einer Druckmittelquelle in Verbindung.
Der Druckmittelanschluß 10 ist Bestandteil eines Schnellentlüftungsventils,
welches einen Dichtsitz 9, einen Auslaßsitz 7 sowie einen fliegend gelagerten Ventil Verschlußkörper 8 aufweist.
Ebenso ist der Druckmittelanschluß 19 Bestandteil eines Schnellentlüftungsventils,
welches einen Dichtsitz 20, einen Auslaßsitz sowie einen fliegend gelagerten Ventilverschlußkörper 21 aufweist.
Beide Schnellentlüftungsventile 7, 8, 9 und 20, 21, 22 besitzen je einen zur Atmosphäre führenden Druckmittelauslaß 6 und
23. Das der kolbenstangenseitigen Druckmittelkammer 13 zugeordnete
Schnellentlüftungsventil 7, 8, 9 ist über einen Kanal 4 mit der Ventilkammer 35 verbunden. Von dem Kanal 4 führt
eine als Bypass dienende Drosselbohrung 11 zur Druckmittelkammer 13. Mittels einer Einstellschraube 5 ist der Querschnitt
der Drosselbohrung 11 veränderbar. Der erste Bereich 15 der Kolbenstange .1 weist eine in axialer Richtung verlaufende,
den Arbeitskolben 17 durchdringende und in ihrem freien Endbereich von einem Dichtring 31 eingefaßte Bohrung 30 auf, welche
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mit einem an der die zweite Druckmittelkammer 18 des Arbeitszylinders
abschließenden Stirnseite angeordneten Dorn 28 steckerartig zusammenwirkt. Der Dorn 28 besitzt eine in Längsrichtung verlaufende
Bohrung 29, über welche die zweite Druckmittelkammer mit einem Kanal 24 und weiter mit dem zur Atmosphäre führenden
Druckmittelauslaß 23 des Schnellentlüftungsventil 20, 21, 22 verbindbar
ist. . Eine Drosselbohrung 26 stellt eine ständige Verbindung zwischen der zweiten Druckmittelkammer 18 und dem Kanal 24
her. Der Querschnitt der Drosselbohrung 26 ist mittels einer Einstellschraube 25 veränderbar.
An seiner rechten Stirnseite weist der Arbeitszylinder eine Befestigungsöse 27 auf.
Die Funktion dieses Arbeitszylinders mit der Einrichtung zur "15 Endabbremsung des Arbeitskolbens wird nachstehend näher
erläutert.
Es wird angenommen, daß die erste Druckmittelkammer 13 des Arbeitszylinders belüftet und die zweite Druckmittelkammer 18
des Arbeitszylinders entlüftet ist, so daß sich der Arbeitskolben in seiner rechten Endlage befindet. Der Dorn 28 wird in dieser
Endlage des Arbeitskolbens 17 von der im ersten Bereich 15 der Kolbenstange 1 angeordneten Bohrung aufgenommen. Am
Anschluß 10 des zur ersten Druckmittelkammer 13 gehörigen Schnellentlüftungsventils 7, 8, 9 und in der ersten Druckmittelkammer
13 steht Druckmittel an. Der Ventil Verschlußkörper 8 des Schnellentlüftungsventils 7, 8, 9 wird vom Druckmittel am Druckmittelanschluß
10 auf dem Auslaßsitz 7 gehalten, so daß das Druckmittel nicht über den Druckmittelauslaß 6 aus der ersten
Druckmittelkammer 13 entweichen, kann.
Soll der Arbeitskolben 17 in seine linke Endlage gebracht und
die Kolbenstange 1 aus den Arbeitszylinder ausgefahren werden, so wird das zwischen der nicht gezeigten Druckmittelquelle
und den Druckmittelanschlüssen 10, 19 angeordnete, ebenfalls nicht dargestellte Mehrwegeventil umgeschaltet.
- Jer-
Über den Druckmittelanschluß 19, das Schnellentlüftungsventil 20,
21, 22 sowie den Kanal 24, die Drosselbohrung 26 und die Bohrung 29 wird die zweite Druckmittelkammer 18 belüftet.
Gleichzeitig wird die zum Druckmittelanschluß 10 führende Druckmittelleitung
entlüftet.
Der Druckmitteleinlaß (Druckmittelanschluß 10) ist jetzt geschlossen,
und der Druckmittelauslaß 6 ist geöffnet. Durch das geöffnete Ventil 12, 33, 15, die Drosselbohrung 11, den Kanal A und
das Schnellentlüftungsventil 7, 8, 9 entweicht das Druckmittel aus der ersten Druckmittelkammer 13 zunächst schnell zur
Atmosphäre. Ist die Kolbenstange 1 soweit aus dem Arbeitszylinder ausgefahren, daß der erste Bereich 15 der Kolbenstange 1 in
das Dichtelement 33 eintaucht, so daß der Spalt 12 zwischen dem ersten Dichtelement 33 und der Kolbenstange 1 geschlossen
ist, gelangt das aus der ersten Druckmittelkammer 13 verdrängte Druckmittel jetzt nur noch über die Drosselbohrung 11 zum
Druckmittelauslaß 6 des Schnellentlüftungsventils 7, 8, 9-
Dadurch, daß das Druckmittel jetzt nur noch gedrosselt aus der ersten Druckmittelkammer 13 entweichen kann, wird die
Bewegung des Arbeitskolbens 17 in Richtung auf seine linke Endstellung zu verlangsamt.
Bei der weiteren Verschiebung des Arbeitskolbens 17 in Richtung auf die erste Druckmittelkammer 13 zu verformt der erste Bereich
der Kolbenstange 1 den lippenförmigen Teil 3 des als Kolbenstangenführung dienenden zweiten Dichtelementes 36 in axialer und
radialer Richtung und tritt aus den Arbeitszylinder aus.
Soll die Kolbenstange 1 wieder in den Arbeitszylinder eingefahren werden, so wird der Druckmittelanschluß 10 des Schnellentlüftungsventils
7, 8, 9 mit der Druckmittelquelle verbunden und die zum Druckmittelanschluß 19 führende Leitung entlüftet.
Durch die Kraft des Druckmittels wird der Ventilverschlußkörper des Schnellentlüftungsventils 7, 8, 9 vom Dichtsitz 9 abgehoben
und gegen den Auslaßsitz 7 gedrückt. Das durch das Schnellentlüftungsventil 7, 8, 9 in den Kanal 4 einströmende Druckmittel
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β β β
gelangt durch die Drosselbohrung 11 in die erste Druckmittelkammer
13, wodurch eine Verschiebung des Arbeitskolbens 17 in Richtung auf die zweite Druckmittelkammer 18 zu bewirkt
wird. Sobald der als Ventilkörper dienende erste Bereich der Kolbenstange ] aus dem ersten Dichielement 33 ciusgotrtMon
ist, wird die erste Druckmittclkammer 13 zusätzlich über
die Ventilkammer 35 und den Spalt 12 belüftet. Der Druck in der zweiten Druckmittelkammer 18 wird zuerst über die
im Dorn 28 vorgesehene Bohrung 29 und die Drosselbohrung sowie den Druckmittelauslaß 23 schnell abgebaut. Sobald
der Dorn 28 von der im Arbeitskolben 17 sowie in dem ersten Bereich 15 der Kolbenstange 1 angeordneten Bohrung 30 aufgenommen
wird, kann das Druckmittel nur noch über die Drosselbohrung 26 aus der zweiten Druckmittelkammer 18 entweichen.
Folglich fährt der Arbeitskolben 17 jetzt verlangsamt bis in seine rechte Endlage.
Leerseite
Claims (7)
1.) Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens eines
doppeltwirkenden Arbeitszylinders, welcher die folgenden Merkmale aufweist:
a) Der Arbeitszylinder ist durch den mit einer Kolbenstange (1 ) versehenen Arbeitskolben (17) in eine kolbenstangenseitige
erste Druckmittelkammer (13) und eine bezüglich der ersten Druckmittelkammer (13) auf der anderen Seite
des Arbeitskolbens angeordnete zweite Druckmittelkammer (18) unterteilt;
b) zur Be- und Entlüftung einer der beiden Druckmittelkammern
ist ein erster Druckmittelanschluß vorgesehen;
c) die dem ersten Druckmittelanschluß zugeordnete Druckmittelkammer
ist direkt mit dem ersten Druckmittelanschluß verbindbar;
d) die dem ersten Druckmittelanschluß zugeordnete Druckmittelkammer
ist zusätzlich über ein Ventil mit dem ersten Druckmittelanschluß verbindbar;
e) das Ventil ist so angeordnet und so ausgebildet, daß
beim Entlüften der Druckmittelkammer zunächst das Ventil geöffnet und nach Erreichen einer vorgegebenen Position
durch den Arbeitskolben das Ventil geschlossen ist;
f) die Kolbenstange (1) weist einen ersten, an den Arbeitskolben (17) angrenzenden Bereich (15) und einen zweiten,
an den ersten Bereich (15) anschließenden und sich zum freien Ende der Kolbenstange (1) hin erstreckenden
Bereich (38) auf;
g) es ist ein erstes, die Kolbenstange (1) umgebendes Dichtelement
(33) vorgesehen, das so ausgebildet ist, daß es die Kolbenstange (1) nur innerhalb ihres ersten
Bereiches (15) abdichtet;
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- Λ
3U6845
h) es ist ein zweites, die Kolbenstange (1) umgebendes Dichtelement (36) vorgesehen, das bezüglich des ersten
Dichtelementes (33) auf der dem Arbeitskolben (17) • abgewandten Seite liegt;
■
■
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Dichtelement (36) so angeordnet ist und so ausgebildet ist, daß es die Kolbenstange
(1) sowohl innerhalb ihres ersten Bereiches (15) als auch innerhalb ihres zweiten Bereiches (38) abdichtet.
10
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (1) in ihrem zweiten Bereich (38)
eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als in ihrem ersten Bereich (15) bei gleichem Hüllkreis.
15
3· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Dichtelement (36) so ausgebildet ist, daß
es zur druckdichten Führung der Kolbenstange (1) innerhalb beider Bereiche (15, 38) dient.
20
20
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Dichtelement (33) so ausgebildet ist, daß
es zur druckdichten Führung der Kolbenstange (1) innerhalb ihres ersten Bereiches (15) dient.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt der Kolbenstange (1) innerhalb ihres zweiten Bereiches (38) so ausgebildet ist, daß die Kolbenstange
(1) innerhalb des zweiten Bereiches (38) ständig auf einen Teil ihres Umfanges von dem ersten Dichtelement (33)
geführt ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (1) Polygon-Profil aufweist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolbenstange (1) innerhalb ihres zweiten Bereiches (38) gedrillt ausgebildet ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP82109146A EP0080579A1 (de) | 1981-11-26 | 1982-10-04 | Einrichtung zur Endabbremsung des Arbeitskolbens eines doppeltwirkenden Arbeitszylinders |
Applications Claiming Priority (1)
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DE3146845A1 true DE3146845A1 (de) | 1983-06-01 |
Family
ID=6147237
Family Applications (1)
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DE19813146845 Withdrawn DE3146845A1 (de) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | Einrichtung zur endabbremsung des arbeitskolbens eines doppeltwirkenden arbeitszylinders |
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