EP0458051A1 - Actuating cylinder, particularly door lock cylinder for rail vehicles - Google Patents

Actuating cylinder, particularly door lock cylinder for rail vehicles Download PDF

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EP0458051A1
EP0458051A1 EP91105801A EP91105801A EP0458051A1 EP 0458051 A1 EP0458051 A1 EP 0458051A1 EP 91105801 A EP91105801 A EP 91105801A EP 91105801 A EP91105801 A EP 91105801A EP 0458051 A1 EP0458051 A1 EP 0458051A1
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EP
European Patent Office
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piston rod
bolt
actuating cylinder
piston
valve
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Application number
EP91105801A
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German (de)
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EP0458051B1 (en
Inventor
Hanswerner Kalbas
Karl Ludwig Prokop
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse AG
Original Assignee
Knorr Bremse AG
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Filing date
Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26—Locking mechanisms
    • F15B15/261—Locking mechanisms using positive interengagement, e.g. balls and grooves, for locking in the end positions

Definitions

  • the invention relates to an actuating cylinder according to the preamble of claim 1.
  • Working or actuating cylinders of single-acting or double-acting construction are known, which can be locked in their end position, for example using a bolt which can be moved in the transverse direction to the piston rod of the actuating cylinder. This can be unlocked by compressed air or mechanically to enable the piston rod to be retracted.
  • a preferred application of such actuation cylinders is in the field of double-acting door lock cylinders, with or without damping, which are provided for door actuation in rail vehicles. With door lock cylinders of this type, it is necessary, particularly when used in fast-moving trains, that the door closing position can be locked absolutely securely in order to prevent the doors from opening during travel.
  • An essential safety criterion is therefore the functionality of the bolt which can be actuated transversely to the piston rod, ie it must be able to be moved absolutely securely into its locking position and back into its release position without risk of tilting, namely by compressed air on the one hand and by spring force on the other. In the same way, it is necessary to control the loading of the bolt for the purpose of moving into the bolt position so that the End position locking of the piston rod depending on the pressure used for closing the door is guaranteed.
  • the object of the present invention is to design an actuating cylinder of the generic type in such a way that it meets the above requirements with a structurally simple outlay, in particular for use in rail vehicles.
  • the bolt which can be moved in the transverse direction to the piston rod by compressed air against spring force, is advantageously longitudinally movable on both sides of the longitudinal axis of the piston rod in the housing receiving it, thereby ensuring a tilt-free displacement and thus an absolutely secure locking function.
  • the latch is e.g. can be actuated when the piston rod is retracted into its end position, in such a way that a section protruding from the piston rod engages behind a locking paragraph of the bolt, but it can also assume its locking position when the piston rod has not yet been retracted, with a bevel on the retracting end of a cone section of the Piston rod can be passed through against pneumatic spring force.
  • the chamber provided at one end is preferably fed by a valve which, depending on the path, can be moved by the piston rod into a position in which a compressed air connection between a compressed air connection and the one located at one end of the bolt, the Chamber absorbing pressure medium.
  • the drawing shows a sectional view of one end of a piston rod of a door lock cylinder with end position locking, the bolt of the locking mechanism in the depressurized state and the valve being shown in the position opened by the piston rod.
  • an end part of an actuating cylinder acting as a door lock cylinder is shown;
  • This can be a double-acting door lock cylinder, as used in rail vehicles, in newer designs for the actuation of pressure-tight doors of fast-moving trains.
  • the actuating cylinder whose piston can be acted upon by compressed air is not shown in the drawing, has within a cylinder tube 1 a piston rod 3 which is guided with its end part in a housing 5 so that the end part can be completely pulled out of the housing 5 and in this can be fully retracted, a locking mechanism being activated in the manner described below.
  • a section 7 with a reduced diameter is provided, against which a bolt 9, which can be moved transversely to the direction of movement of the piston rod, can act when pressure is applied.
  • the section 7 is followed by a cone section 11 with a larger diameter, which merges into an end piece 13 of the piston rod.
  • the piston rod 3 is retracted into the housing 5 so far that the end piece 13 acts against a valve 15.
  • the bolt 9 consists essentially of a cylindrical body, which extends on both sides of the longitudinal axis of the piston rod 3, that is, as shown in the drawing, is axially displaceably guided both on the top of the piston rod and on the underside in the housing 5. Transverse to its longitudinal axis, the bolt 9 is penetrated by a bore 17 extending parallel to the longitudinal axis of the piston rod, according to its clear width Representation in the drawing is sufficiently large to allow the cone section 11 of the piston rod 3 to be moved in and out within the housing 5.
  • a bore or recess 19 in the bolt 9 Below the piston rod runs at right angles to the bore 17, a bore or recess 19 in the bolt 9; a spring 21 guided in the recess 19 is supported with one end on the bottom 23 of the recess and with the opposite end on a closure part 25 fixed to the housing.
  • a guide pin 27 connected to the bottom is provided, which extends displaceably through a bore 29 in the closure part 25 such that the displacement movements of the bolt 9 are guided in an additional manner.
  • a rotation lock 29 is also provided, which likewise engages laterally in the form of a pin in the manner shown in the drawing in an axial recess or groove in the bolt 9 in order to prevent the latter from rotating.
  • the anti-rotation device ensures that the rear side of the cone section 11 can come into contact with a step-shaped shoulder 31, which is provided on the right-hand side as shown in the upper part of the bolt 9.
  • the paragraph 31 can be dimensioned in the axial direction, ie parallel to the longitudinal axis of the piston rod 3, that in the locking position there is a limited axial play of the piston rod of, for example, 4 mm or less, without a complete pulling out of the piston rod being possible.
  • the bolt 9 delimits a chamber 35, by sealing an O-ring 33 or the like. Sealing element, into which compressed air can be introduced by means of the valve 15, around the bolt 9 when pressure is applied in the drawing downwards to move directed against the force of the spring 21, such that the piston rod 3 is secured in the relative position shown in the drawing within the housing 5 against retraction.
  • the aforementioned valve 15 has a tappet 35 which can be actuated by the end piece 13 when the same is retracted on, which is displaceable upwards against the force of a spring 37 in such a way that a valve cone 39 carried by it lifts off a valve seat 41, the connection between a compressed air connection 43 and a chamber 45 provided inside the valve seat 41 opening.
  • the chamber 45 is connected in a dash-dotted manner by means of a line 47 to the chamber 35, so that when the valve 15 is open, compressed air from the compressed air connection 43 enters the chamber 35 and can thereby shift the bolt 9 into its bolt position.
  • the locking mechanism described above works as follows: In the starting position of the locking mechanism, the bolt 9 (with the piston rod 3 pulled out) is in the position shown, while the valve 15 (due to the piston rod 3 not yet being retracted) assumes its closed position. When the piston of the actuating cylinder is pressurized, the piston rod 3 is moved into the position shown, in which, for example, the door of a rail vehicle is closed. The pressure used to actuate the piston of the piston rod can also be used to actuate the locking mechanism and is therefore present at the compressed air connection 43.
  • the end piece 13 can lift the plunger 36, which previously extends into its path of movement, into the position shown in the drawing, in such a way that the connection between the compressed air connection 43 and the chamber 35 is open and compressed air takes effect in the chamber 35.
  • the compressed air presses on the effective surface of the bolt 9 located on the top in the drawing and shifts it transversely to the longitudinal direction of the piston rod downward against the force of the spring 21, the distance "a” for this non-rotating displacement movement as shown in the drawing is available.
  • the bolt After covering the path "a” the bolt is in its Locking position, ie the shoulder 31 extends within the reduced diameter section 7 of the piston rod, so that a rearward axial movement of the cone section 11 is prevented.
  • the axial position of the shoulder 31 in relation to the position of the cone section 11 can be chosen so that in the locking position of the bolt 9 a limited axially directed backward movement of the piston rod is still possible, ie until the cone section is applied to the shoulder 31.
  • a limited movement of the piston rod can be advantageous and desirable in a door mechanism of the type in question.

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Abstract

In the case of an actuating cylinder, particularly a double-acting door-lock cylinder for actuating doors of rail vehicles, a bolt mechanism is necessary, which with total reliability prevents opening of the doors when the train is in motion. For bolting the piston rod (3) of the actuating cylinder connected to the door locking mechanism and able to be actuated by a piston, a bolt (9), movable in a transverse direction of the piston rod (3), is provided, which is supported on both sides of the longitudinal axis of the piston rod (3) in guides of the housing (5) accommodating it, the piston rod passing through a bore of sufficient width running in the bolt (9) in a transverse direction to this. The bolt (9) can be actuated by compressed air against spring force, that is it can be shifted into its bolting position, the pressure acting on the bolt being monitored by a valve (15), which can be actuated by a section of the piston rod (3). In the locked position a shoulder (31) of the bolt (9) is in collision with the displacement travel of the piston rod, the withdrawal of which from the locking mechanism can thereby be prevented. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Betätigungszylinder nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an actuating cylinder according to the preamble of claim 1.

Bekannt sind Arbeits- bzw. Betätigungszylinder von einfach wirkender oder doppelt wirkender Bauweise, welche in ihrer Endstellung verriegelbar sind, z.B. unter Verwendung eines in Querrichtung zur Kolbenstange des Betätigungszylinders bewegbaren Riegels. Dieser ist durch Druckluft oder mechanisch wieder entriegelbar, um das Zurückziehen der Kolbenstange zu ermöglichen. Eine bevorzugte Anwendung derartiger Betätigungszylinder liegt auf dem Gebiet von doppelt wirkenden Türschließzylindern, mit oder ohne Dämpfung, welche für die Türbetätigung in Schienenfahrzeugen vorgesehen sind. Bei derartigen Türschließzylindern ist es insbesondere bei Einsatz in schnell fahrenden Zügen erforderlich, daß die Türschließposition absolut sicher verriegelbar ist, um während der Fahrt ein Öffnen der Türen zu verhindern. Ein wesentliches Sicherheitskriterium stellt folglich die Funktionsfähigkeit des quer zur Kolbenstange betätigbaren Riegels dar, d.h. dieser muß ohne Gefahr des Verkantens absolut sicher in seine Riegelposition und zurück in seine Freigabeposition bewegbar sein, und zwar durch Druckluft einerseits und durch Federkraft andererseits. In gleicher Weise ist es erforderlich, die Beaufschlagung des Riegels zum Zwecke des Einfahrens in die Riegelposition so zu steuern, daß die Endlagenverriegelung der Kolbenstange in Abhängigkeit vom jeweils für das Türschließen verwendeten Druck gewährleistet ist.Working or actuating cylinders of single-acting or double-acting construction are known, which can be locked in their end position, for example using a bolt which can be moved in the transverse direction to the piston rod of the actuating cylinder. This can be unlocked by compressed air or mechanically to enable the piston rod to be retracted. A preferred application of such actuation cylinders is in the field of double-acting door lock cylinders, with or without damping, which are provided for door actuation in rail vehicles. With door lock cylinders of this type, it is necessary, particularly when used in fast-moving trains, that the door closing position can be locked absolutely securely in order to prevent the doors from opening during travel. An essential safety criterion is therefore the functionality of the bolt which can be actuated transversely to the piston rod, ie it must be able to be moved absolutely securely into its locking position and back into its release position without risk of tilting, namely by compressed air on the one hand and by spring force on the other. In the same way, it is necessary to control the loading of the bolt for the purpose of moving into the bolt position so that the End position locking of the piston rod depending on the pressure used for closing the door is guaranteed.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Betätigungszylinder der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß er bei baulich einfachem Aufwand den vorstehenden Anforderungen, insbesondere zum Einsatz in Schienenfahrzeugen, genügt.The object of the present invention is to design an actuating cylinder of the generic type in such a way that it meets the above requirements with a structurally simple outlay, in particular for use in rail vehicles.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.The features according to the characterizing part of claim 1 serve to solve this problem.

Der in Querrichtung zur Kolbenstange durch Druckluft gegen Federkraft bewegbare Riegel ist in vorteilhafter Weise zu beiden Seiten der Längsachse der Kolbenstange in dem ihn aufnehmenden Gehäuse längsbeweglich geführt, wodurch eine verkantungsfreie Verschiebung und damit eine absolut sichere Verriegelungsfunktion gewährleistet ist. Der Riegel ist z.B. bei in ihre Endlage eingefahrener Kolbenstange betätigbar, derart, daß ein von der Kolbenstange auskragender Abschnitt einen zur Verriegelung dienenden Absatz des Riegels hintergreift, er kann jedoch auch bei noch nicht eingefahrener Kolbenstange seine Verriegelungsposition einnehmen, wobei eine an seinem Einfahrende befindliche Anschrägung von einem Konusabschnitt der Kolbenstange gegen pneumatische Federkraft durchfahrbar ist. Zum Zwecke der Druckbeaufschlagung des Riegels ist die an seinem einen Ende vorgesehene Kammer vorzugsweise von einem Ventil gespeist, welches wegabhängig, also durch die Kolbenstange in eine Position bewegbar ist, in welcher eine Druckluftverbindung zwischen einem Druckluftanschluß und der an einem Ende des Riegels befindlichen, das Druckmittel aufnehmenden Kammer besteht.The bolt, which can be moved in the transverse direction to the piston rod by compressed air against spring force, is advantageously longitudinally movable on both sides of the longitudinal axis of the piston rod in the housing receiving it, thereby ensuring a tilt-free displacement and thus an absolutely secure locking function. The latch is e.g. can be actuated when the piston rod is retracted into its end position, in such a way that a section protruding from the piston rod engages behind a locking paragraph of the bolt, but it can also assume its locking position when the piston rod has not yet been retracted, with a bevel on the retracting end of a cone section of the Piston rod can be passed through against pneumatic spring force. For the purpose of pressurizing the bolt, the chamber provided at one end is preferably fed by a valve which, depending on the path, can be moved by the piston rod into a position in which a compressed air connection between a compressed air connection and the one located at one end of the bolt, the Chamber absorbing pressure medium.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt.Advantageous refinements and developments are listed in further patent claims.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

Die Zeichnung gibt in Schnittdarstellung ein Ende einer Kolbenstange eines Türschließzylinders mit Endlagenverriegelung wieder, wobei der Riegel des Verriegelungsmechanismus in drucklosem Zustand und das Ventil in der durch die Kolbenstange geöffneten Lage wiedergegeben sind.The drawing shows a sectional view of one end of a piston rod of a door lock cylinder with end position locking, the bolt of the locking mechanism in the depressurized state and the valve being shown in the position opened by the piston rod.

In der Zeichnung ist ein Endteil eines als Türschließzylinder wirkenden Betätigungszylinders dargestellt; hierbei kann es sich um einen doppelt wirkenden Türschließzylinder handeln, wie er in Schienenfahrzeugen verwendet wird, in neueren Konstruktionen für die Betätigung druckdichter Türen von schnell fahrenden Zügen. Der Betätigungszylinder, dessen durch Druckluft beaufschlagbarer Kolben in der Zeichnung nicht dargestellt ist, weist innerhalb eines Zylinderrohrs 1 eine Kolbenstange 3 auf, welche mit ihrem Endteil in einem Gehäuse 5 verfahrbar geführt ist, d.h., das Endteil kann vollständig aus dem Gehäuse 5 herausgezogen und in dieses vollständig eingefahren werden, wobei in nachfolgend beschriebener Weise ein Verriegelungsmechanismus aktiviert wird.In the drawing, an end part of an actuating cylinder acting as a door lock cylinder is shown; This can be a double-acting door lock cylinder, as used in rail vehicles, in newer designs for the actuation of pressure-tight doors of fast-moving trains. The actuating cylinder, whose piston can be acted upon by compressed air is not shown in the drawing, has within a cylinder tube 1 a piston rod 3 which is guided with its end part in a housing 5 so that the end part can be completely pulled out of the housing 5 and in this can be fully retracted, a locking mechanism being activated in the manner described below.

Am Endteil der Kolbenstange 3 ist ein im Durchmesser reduzierter Abschnitt 7 vorgesehen, gegenüber welchem ein quer zur Bewegungsrichtung der Kolbenstange verfahrbarer Riegel 9 bei Druckbeaufschlagung zu wirken vermag. An den Abschnitt 7 schließt sich ein im Durchmesser erweiterter Konusabschnitt 11 an, welcher in ein Endstück 13 der Kolbenstange übergeht. In der in der Zeichnung wiedergegebenen Lage ist die Kolbenstange 3 in das Gehäuse 5 soweit eingefahren, daß das Endstück 13 gegenüber einem Ventil 15 wirkt.At the end part of the piston rod 3, a section 7 with a reduced diameter is provided, against which a bolt 9, which can be moved transversely to the direction of movement of the piston rod, can act when pressure is applied. The section 7 is followed by a cone section 11 with a larger diameter, which merges into an end piece 13 of the piston rod. In the position shown in the drawing, the piston rod 3 is retracted into the housing 5 so far that the end piece 13 acts against a valve 15.

Der Riegel 9 besteht im wesentlichen als zylindrischer Körper, der sich zu beiden Seiten der Längsachse der Kolbenstange 3 erstreckt, d.h. er ist gemäß Darstellung in der Zeichnung sowohl an der Oberseite der Kolbenstange als auch an der Unterseite im Gehäuse 5 axial verschieblich geführt. Quer zu seiner Längsachse ist der Riegel 9 von einer parallel zur Längsachse der Kolbenstange sich erstreckenden Bohrung 17 durchsetzt deren lichte Weite gemäß Darstellung in der Zeichnung ausreichend groß ist, um das Ein- und Ausfahren des Konusabschnittes 11 der Kolbenstange 3 innerhalb des Gehäuses 5 zu ermöglichen. Unterhalb der Kolbenstange verläuft rechtwinklig zur Bohrung 17 eine Bohrung oder Ausnehmung 19 im Riegel 9; eine in der Ausnehmung 19 geführte Feder 21 stützt sich mit einem Ende am Boden 23 der Ausnehmung und mit dem entgegengesetzten Ende an einem gehäusefesten Verschlußteil 25 ab. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein mit dem Boden verbundener Führungszapfen 27 vorgesehen, welcher sich durch eine Bohrung 29 des Verschlußteils 25 verschiebbar erstreckt, derart, daß die Verschiebebewegungen des Riegels 9 in zusätzlicher Weise geführt sind. Es ist außerdem eine Drehsicherung 29 vorgesehen, welche gleichfalls in Form eines Zapfens in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise seitlich in eine axiale Ausnehmung oder Nut des Riegels 9 eingreift, um eine Verdrehung desselben zu verhindern. Die Verdrehsicherung gewährleistet bei in Riegelposition befindlichem Riegel 9, daß die Rückseite des Konusabschnittes 11 sperrend in Anlage mit einem stufenförmigen Absatz 31 gelangen kann, welcher gemäß Darstellung am oberen Teil des Riegels 9 rechtsseitig vorgesehen ist. Der Absatz 31 kann in axialer Richtung, d.h. parallel zur Längsachse der Kolbenstange 3 so dimensioniert sein, daß in Riegelposition ein begrenztes axiales Spiel der Kolbenstange von z.B. 4 mm oder weniger besteht, ohne daß ein vollständiges Herausziehen der Kolbenstange möglich wäre.The bolt 9 consists essentially of a cylindrical body, which extends on both sides of the longitudinal axis of the piston rod 3, that is, as shown in the drawing, is axially displaceably guided both on the top of the piston rod and on the underside in the housing 5. Transverse to its longitudinal axis, the bolt 9 is penetrated by a bore 17 extending parallel to the longitudinal axis of the piston rod, according to its clear width Representation in the drawing is sufficiently large to allow the cone section 11 of the piston rod 3 to be moved in and out within the housing 5. Below the piston rod runs at right angles to the bore 17, a bore or recess 19 in the bolt 9; a spring 21 guided in the recess 19 is supported with one end on the bottom 23 of the recess and with the opposite end on a closure part 25 fixed to the housing. In the illustrated embodiment, a guide pin 27 connected to the bottom is provided, which extends displaceably through a bore 29 in the closure part 25 such that the displacement movements of the bolt 9 are guided in an additional manner. A rotation lock 29 is also provided, which likewise engages laterally in the form of a pin in the manner shown in the drawing in an axial recess or groove in the bolt 9 in order to prevent the latter from rotating. When the bolt 9 is in the bolt position, the anti-rotation device ensures that the rear side of the cone section 11 can come into contact with a step-shaped shoulder 31, which is provided on the right-hand side as shown in the upper part of the bolt 9. The paragraph 31 can be dimensioned in the axial direction, ie parallel to the longitudinal axis of the piston rod 3, that in the locking position there is a limited axial play of the piston rod of, for example, 4 mm or less, without a complete pulling out of the piston rod being possible.

An seinem gemäß Darstellung in der Zeichnung oberen Ende begrenzt der Riegel 9 unter Abdichtung eines O-Rings 33 oder dgl. Dichtelement eine Kammer 35, in welche mittels des Ventils 15 Druckluft eingeleitet werden kann, um den Riegel 9 bei Druckbeaufschlagung in der Zeichnung nach unten gerichtet gegen die Kraft der Feder 21 zu verschieben, derart, daß die Kolbenstange 3 in der in der Zeichnung dargestellten Relativlage innerhalb des Gehäuses 5 gegenüber Zurückziehen abgesichert ist. Das vorstehend genannte Ventil 15 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel einen durch das Endstück 13 bei Einfahren desselben betätigbaren Stößel 35 auf, welcher gegen die Kraft einer Feder 37 nach oben gerichtet verschiebbar ist, derart, daß ein von ihm getragener Ventilkegel 39 von einem Ventilsitz 41 abhebt, wobei die Verbindung zwischen einem Druckluftanschluß 43 und einer innerhalb des Ventilsitzes 41 vorgesehenen Kammer 45 öffnet. Die Kammer 45 ist in strichpunktiert angedeuteter Weise mittels einer Leitung 47 mit der Kammer 35 verbunden, so daß bei geöffnetem Ventil 15 Druckluft aus dem Druckluftanschluß 43 in die Kammer 35 gelangt und hierdurch den Riegel 9 in seine Riegelposition zu verschieben vermag.At its upper end, as shown in the drawing, the bolt 9 delimits a chamber 35, by sealing an O-ring 33 or the like. Sealing element, into which compressed air can be introduced by means of the valve 15, around the bolt 9 when pressure is applied in the drawing downwards to move directed against the force of the spring 21, such that the piston rod 3 is secured in the relative position shown in the drawing within the housing 5 against retraction. In the exemplary embodiment shown, the aforementioned valve 15 has a tappet 35 which can be actuated by the end piece 13 when the same is retracted on, which is displaceable upwards against the force of a spring 37 in such a way that a valve cone 39 carried by it lifts off a valve seat 41, the connection between a compressed air connection 43 and a chamber 45 provided inside the valve seat 41 opening. The chamber 45 is connected in a dash-dotted manner by means of a line 47 to the chamber 35, so that when the valve 15 is open, compressed air from the compressed air connection 43 enters the chamber 35 and can thereby shift the bolt 9 into its bolt position.

Der Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Riegelmechanismus ist wie folgt :
In der Ausgangslage des Riegelmechanismus befindet sich der Riegel 9 (bei herausgezogener Kolbenstange 3) in der dargestellten Lage, während das Ventil 15 (infolge noch nicht eingefahrener Kolbenstange 3) seine geschlossene Position einnimmt. Bei Druckbeaufschlagung des Kolbens des Betätigungszylinders wird die Kolbenstange 3 in die dargestellte Position verfahren, in welcher beispielsweise die Türe eines Schienenfahrzeuges geschlossen ist. Der zum Betätigen des Kolbens der Kolbenstange dienende Druck kann auch zum Betätigen des Riegelmechanismus verwendet werden und steht demnach am Druckluftanschluß 43 an. Bewegt sich die Kolbenstange in das Gehäuse 5, dann vermag das Endstück 13 den zuvor in seine Bewegungsbahn sich erstreckenden Stößel 36 in die in der Zeichnung dargestellte Lage nach oben gerichtet anzuheben, derart, daß die zuvor durch das Ventil geschlossene Verbindung zwischen dem Druckluftanschluß 43 und der Kammer 35 geöffnet ist und Druckluft in der Kammer 35 zur Wirkung gelangt. Die Druckluft drückt auf die in der Zeichnung an der Oberseite befindliche Wirkfläche des Riegels 9 und verschiebt diesen quer zur Längsrichtung der Kolbenstange nach unten gerichtet gegen die Kraft der Feder 21, wobei für diese verdrehgesichert verlaufende Verschiebebewegung die Strecke "a" gemäß Darstellung in der Zeichnung zur Verfügung steht. Nach Zurücklegen des Weges "a" befindet sich der Riegel in seiner Riegelposition, d.h. der Absatz 31 erstreckt sich innerhalb des im Durchmesser reduzierten Abschnittes 7 der Kolbenstange, so daß eine rückwärts gerichtete Axialbewegung des Konusabschnittes 11 verhindert wird. Die axiale Lage des Absatzes 31 in Relation zur Position des Konusabschnittes 11 kann so gewählt sein, daß in der Verriegelungsposition des Riegels 9 dennoch eine begrenzte axial gerichtete Rückwärtsbewegung der Kolbenstange möglich ist, d.h. bis sich der Konusabschnitt an den Absatz 31 angelegt ist. Eine derartig begrenzte Bewegung der Kolbenstange kann bei einem Türmechanismus der in Rede stehenden Art von Vorteil und erwünscht sein.The locking mechanism described above works as follows:
In the starting position of the locking mechanism, the bolt 9 (with the piston rod 3 pulled out) is in the position shown, while the valve 15 (due to the piston rod 3 not yet being retracted) assumes its closed position. When the piston of the actuating cylinder is pressurized, the piston rod 3 is moved into the position shown, in which, for example, the door of a rail vehicle is closed. The pressure used to actuate the piston of the piston rod can also be used to actuate the locking mechanism and is therefore present at the compressed air connection 43. If the piston rod moves into the housing 5, then the end piece 13 can lift the plunger 36, which previously extends into its path of movement, into the position shown in the drawing, in such a way that the connection between the compressed air connection 43 and the chamber 35 is open and compressed air takes effect in the chamber 35. The compressed air presses on the effective surface of the bolt 9 located on the top in the drawing and shifts it transversely to the longitudinal direction of the piston rod downward against the force of the spring 21, the distance "a" for this non-rotating displacement movement as shown in the drawing is available. After covering the path "a" the bolt is in its Locking position, ie the shoulder 31 extends within the reduced diameter section 7 of the piston rod, so that a rearward axial movement of the cone section 11 is prevented. The axial position of the shoulder 31 in relation to the position of the cone section 11 can be chosen so that in the locking position of the bolt 9 a limited axially directed backward movement of the piston rod is still possible, ie until the cone section is applied to the shoulder 31. Such a limited movement of the piston rod can be advantageous and desirable in a door mechanism of the type in question.

Bei Druckentlastung des die Kolbenstange verschiebenden (nicht dargestellten) Kolbens des Betätigungszylinders wird auch der Druck am Druckluftanschluß 43 und somit auch in der Kammer 35 entlastet; die Druckluft kann entweichen und die Feder 21 verschiebt den Riegel 9 in die in der Zeichnung wiedergegebene Lage, so daß die Kolbenstange 3 aus dem Gehäuse 5 zurückgezogen werden kann. Das Zurückziehen kann mechanisch oder durch wechselseitige Druckluftbeaufschlagung des (nicht dargestellten) Kolbens der Kolbenstange geschehen, wobei in diesem Fall eine gleichzeitige Druckmittelverbindung zum Druckluftanschluß 43 unterbleibt. Bei Zurückziehen des Endstückes 13 aus der Bahn des Stößels 36 bewegt sich dieser unter Einwirkung der Feder 37 gemäß Darstellung nach unten gerichtet und schließt die zuvor geöffnete Druckmittelverbindung zwischen dem Druckluftanschluß 43 und der Kammer 35; die Flächenverhältnisse am Ventil 15 und die Kraft der Feder 37 bestimmen hierbei einen Restdruck innerhalb der Leitung 47 und der Kammer 35, welcher jedoch nicht ausreicht, die Kraft der Feder 21 zu überwinden. Der Riegel 9 kehrt somit unter Einwirkung der Feder 21 in seine in der Zeichnung dargestellte Lage zurück und ist bereit für das nächstfolgende Einfahren der Kolbenstange 3.When the piston of the actuating cylinder (not shown) displacing the piston rod is relieved of pressure, the pressure at the compressed air connection 43 and thus also in the chamber 35 is relieved; the compressed air can escape and the spring 21 moves the bolt 9 into the position shown in the drawing, so that the piston rod 3 can be withdrawn from the housing 5. The retraction can be done mechanically or by mutual pressurization of the piston (not shown) of the piston rod, in which case a simultaneous pressure medium connection to the compressed air connection 43 is omitted. When the end piece 13 is withdrawn from the path of the plunger 36, the plunger 36 moves downward as shown and closes the previously opened pressure medium connection between the compressed air connection 43 and the chamber 35; the area ratios on the valve 15 and the force of the spring 37 determine a residual pressure within the line 47 and the chamber 35, which, however, is not sufficient to overcome the force of the spring 21. The bolt 9 thus returns to its position shown in the drawing under the action of the spring 21 and is ready for the next following retraction of the piston rod 3.

Im Rahmen des der Erfindung eigenen allgemeinen Gedankens ist es möglich, die Druckbeaufschlagung des mit der Kolbenstange verbundenen (nicht dargestellten) Kolbens und die Druckbeaufschlagung des Riegels 9 zeitlich aufeinander abzustimmen, d.h. die zeitliche Folge des Drucklösens kann mit Hilfe von Drosseln oder dgl. Zeitglieder so bestimmt sein, daß das Entriegeln des Riegels 9 durch Druckentlastung des Druckluftanschlusses 43 vollständig vollzogen ist, bevor der Druckluftabbau am (nicht dargestellten) Kolben der Kolbenstange vollzogen ist bzw. bevor die wechselseitige Druckluftbeaufschlagung dieses Kolbens stattfinden kann.Within the framework of the general idea of the invention, it is possible to pressurize the piston connected to the piston rod (not shown) and the Pressurization of the bolt 9 to be coordinated with one another in time, ie the chronological sequence of the release of pressure can be determined with the aid of throttles or the like timing elements in such a way that the bolt 9 is unlocked completely by relieving the pressure on the compressed air connection 43 before the compressed air is removed on the (not shown) Piston of the piston rod is completed or before the reciprocal pressurization of this piston can take place.

Gemäß Darstellung in der Zeichnung ist am Einfahrende des Riegels 9, d.h. als Erweiterung der Bohrung 17 eine Anschrägung 49 vorgesehen, welche bei durch Druckbeaufschlagung in Verriegelungsposition befindlichem Riegel 9 mit einer entsprechenden Konusfläche des Konusabschnittes 11 in Eingriff gelangt, wenn die Kolbenstange in dem hierfür vorgesehenen Anwendungsfall zeitlich nach Betätigung der Verriegelung in die Endlage verfahren werden sollte. Hierbei drückt der Konusabschnitt gegen die Anschrägung 49 an und hebt den Riegel 9 folglich gegen pneumatische Federung an, bis die gesamte Länge der Bohrung 17 durchfahren ist. Bei einer derartigen zeitlichen Abstimmung von Verriegelung und Bewegung der Kolbenstange ist es zweckmäßig, wenn sich der Stößel 36 in einer bezüglich des Riegels 9 in der Darstellung nach der Zeichnung linken Position am Gehäuse bzw. am Zylinderrohr 1 befindet, d.h., daß in diesem Fall der Riegel infolge Öffnens des Ventils mit Druckluft beaufschlagt wird, bevor die Kolbenstange ihre Endlage erreicht hat, d.h. bevor der Konusabschnitt die Bohrung 17 durchfahren kann.

1
Zylinderrohr
3
Kolbenstange
5
Gehäuse
7
Abschnitt
9
Riegel
11
Konusabschnitt
13
Endstück
15
Ventil
17
Bohrung
19
Ausnehmung
21
Feder
23
Boden
25
Verschlußteil
27
Führungszapfen
29
Drehsicherung
31
Absatz
33
O-Ring
35
Kammer
36
Stößel
37
Feder
39
Ventilkegel
41
Ventilsitz
43
Druckluftanschnluß
45
Kammer
47
Leitung
49
Anschrägung
As shown in the drawing, a chamfer 49 is provided at the retracting end of the bolt 9, ie as an extension of the bore 17, which engages with a corresponding cone surface of the cone section 11 when the bolt 9 is in the locking position due to pressurization when the piston rod is in the position provided for this purpose Use case should be moved to the end position after actuation of the lock. Here, the cone section presses against the bevel 49 and consequently lifts the bolt 9 against pneumatic suspension until the entire length of the bore 17 has been passed through. With such a timing of locking and movement of the piston rod, it is expedient if the plunger 36 is in a left position with respect to the bolt 9 in the illustration according to the drawing on the housing or on the cylinder tube 1, ie in this case the Compressed air is applied to the bolt as a result of opening the valve before the piston rod has reached its end position, ie before the cone section can pass through the bore 17.
1
Cylinder barrel
3rd
Piston rod
5
casing
7
section
9
bars
11
Cone section
13
Tail
15
Valve
17th
drilling
19th
Recess
21st
feather
23
ground
25th
Closure part
27th
Guide pin
29
Anti-rotation lock
31
paragraph
33
O-ring
35
chamber
36
Pestle
37
feather
39
Valve cone
41
Valve seat
43
Compressed air connection
45
chamber
47
management
49
Bevel

Claims (7)

Betätigungszylinder, insbesondere doppelt wirkender Türschließzylinder für Schienenfahrzeuge, mit einem im Verfahrweg der mit dem Kolben des Betätigungszylinders verbundenen Kolbenstange aktivierbaren mechanischen Endlagenverriegelung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale : a) Im Verfahrweg des Endteils der Kolbenstange (3) des Betätigungszylinders ist ein durch Druckluft gegen die Kraft einer Feder (21) beaufschlagbarer, quer zur Kolbenstange verschiebbarer Riegel (9) vorgesehen; und b) ein von einem Teilstück der Kolbenstange nach Maßgabe der Verschiebung in die Endlage betätigbares Ventil (15) überwacht die Druckbeaufschlagung des Riegels (9). Actuating cylinder, in particular double-acting door locking cylinder for rail vehicles, with a mechanical end position lock which can be activated in the travel of the piston rod connected to the piston of the actuating cylinder, characterized by the following features: a) In the travel of the end part of the piston rod (3) of the actuating cylinder, a bolt (9) which can be acted upon by compressed air against the force of a spring (21) and is displaceable transversely to the piston rod is provided; and b) a valve (15) which can be actuated by a section of the piston rod in accordance with the displacement into the end position monitors the pressurization of the bolt (9). Betätigungszylinder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale : a) Der Riegel (9) ist zu beiden Seiten der Längsachse der Kolbenstange (3) in Führungen eines Gehäuses (5), quer zur Kolbenstange beweglich, geführt, wobei die Kolbenstange in ihrer Endlage eine parallel bzw. gleichachsig zur Längsachse der Kolbenstange verlaufende Bohrung (17) des Riegels (9) durchsetzt; b) an einem Ende des Riegels (9) ist unter Abdichtung des Riegels eine Kammer (35) für die Druckbeaufschlagung begrenzt; c) am bezüglich der Längsachse der Kolbenstange (3) diametral gegenüberliegenden Ende des Riegels (9) ist in diesem eine Feder (21) geführt, die sich mit einem Ende am Riegel (9) und mit ihrem entgegengesetzten Ende an einem ortsfest bezüglich des Gehäuses (5) gehaltenen Verschlußteil (25) abstützt; und d) der Durchmesser der Bohrung (17) ist derart dimensioniert, daß sich der Riegel (9) in seiner Verriegelungsposition im Kollisionsweg eines von der Kolbenstange getragenen Abschnittes (Konusabschnitt 11) befindet, derart, daß bei eingefahrener Kolbenstange ein Zurückziehen derselben infolge formschlüssiger Verriegelung verhindert ist. Actuating cylinder according to claim 1, characterized by the following features: a) The bolt (9) is guided on both sides of the longitudinal axis of the piston rod (3) in guides of a housing (5), movable transversely to the piston rod, the piston rod in its end position having a bore running parallel or coaxially with the longitudinal axis of the piston rod (17) of the bolt (9) penetrates; b) a chamber (35) for the pressurization is limited at one end of the bolt (9) by sealing the bolt; c) at the diametrically opposite end of the bolt (9) with respect to the longitudinal axis of the piston rod (9), a spring (21) is guided therein, which has one end on the bolt (9) and its opposite end on a stationary part with respect to the housing (5) supported closure part (25) supports; and d) the diameter of the bore (17) is dimensioned such that the bolt (9) is in its locking position in the collision path of a section carried by the piston rod (cone section 11), such that when the piston rod is retracted the same is prevented from being retracted as a result of positive locking is. Betätigungszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (9) mittels einer an seinem Außenumfang eingreifenden, vom Gehäuse (5) sich erstreckenden Drehsicherung (29) gegenüber Relativdrehung gesichert ist, und daß bei in Endlage eingefahrener Kolbenstange (3) der von dieser getragene Konusabschnitt (11) einen zur Verriegelung dienenden Absatz (31) am Außenumfang der Bohrung (17) hintergreift.Actuating cylinder according to Claim 2, characterized in that the bolt (9) is secured against relative rotation by means of an anti-rotation device (29) which engages on its outer circumference and extends from the housing (5), and that the piston rod (3) is retracted when the piston rod (3) is retracted into the end position worn cone section (11) engages behind a locking shoulder (31) on the outer circumference of the bore (17). Betätigungszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (21) in einer axial am einen Ende des Riegels (9) befindlichen Ausnehmung (19) angeordnet ist und einen mit dem Boden (23) der Ausnehmung verbundenen Führungszapfen (27) umgibt, und daß der Führungszapfen zum Zwecke verbesserter Führung des Riegels in einer Bohrung des Verschlußteils (25) axial beweglich geführt ist.Actuating cylinder according to claim 2, characterized in that the spring (21) is arranged in a recess (19) located axially at one end of the bolt (9) and surrounds a guide pin (27) connected to the bottom (23) of the recess, and that the guide pin is axially movably guided for the purpose of improved guidance of the bolt in a bore of the closure part (25). Betätigungszylinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (9) im Bereich der Bohrung (17) in Einfahrrichtung der Kolbenstange (3) abgeschrägt ist, derart daß die Kolbenstange bei bereits in Verriegelungsposition befindlichem Riegel (9) diesen mittels des Konusabschnitts (11) gegen pneumatische Rückfederung durchfahren kann.Actuating cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the bolt (9) in the region of the bore (17) is chamfered in the retracting direction of the piston rod (3), such that the piston rod is already in the locking position located bolt (9) through the cone section (11) against pneumatic springback. Betätigungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem Abschnitt der Kolbenstange betätigbare Ventil (15) einen in Querrichtung zur Kolbenstange in dessen Verfahrweg sich erstreckenden Stößel (36) aufweist, welcher einen durch Federkraft in Dichtlage gegenüber einem Ventilsitz (41) bewegbaren Ventilkegel (39) trägt, derart, daß in geöffneter Ventilposition bei abgehobenem Ventilkegel (39) eine Druckluftverbindung zwischen dem Druckluftanschluß und der Kammer (35) geöffnet ist und der Ventilkegel bei zurückgezogener Kolbenstange gegenüber dem Ventilsitz (41) dichtet, so daß die Kammer (35) bis auf einen durch die Kraft der Feder (37) bestimmten Restdruck entlüftbar ist.Actuating cylinder according to Claim 1, characterized in that the valve (15) which can be actuated by a section of the piston rod has a plunger (36) which extends in the travel direction in the transverse direction of the piston rod and which has a valve cone which can be moved by a spring force in a sealing position relative to a valve seat (41) (39) supports such that in the open valve position when the valve cone (39) is lifted off, a compressed air connection between the compressed air connection and the chamber (35) is opened and the valve cone seals against the valve seat (41) when the piston rod is retracted, so that the chamber (35 ) can be vented to a residual pressure determined by the force of the spring (37). Betätigungszylinder nach einem der vorangehenden Asnsprüche, bei gemeinsamer Druckluftversorgung für die Druckbeaufschlagung des Riegels und des mit der Kolbenstange verbundenen Kolbens, gekennzeichnet durch in der Zuleitung für die druckbeaufschlagte Seite des Kolbens der Kolbenstange und für die am einen Ende des Riegels befindliche Kammer (35) angeordnete Zeitglieder (Drossel) zur zeitlich gesteuerten Druckbeaufschlagung des Kolbens und des Riegelmechanismus.Actuating cylinder according to one of the preceding claims, with a common compressed air supply for pressurizing the bolt and the piston connected to the piston rod, characterized by being arranged in the feed line for the pressurized side of the piston of the piston rod and for the chamber (35) located at one end of the bolt Timers (throttle) for time-controlled pressurization of the piston and the locking mechanism.
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