DE2034634B2 - Pneumatischer arbeitszylinder - Google Patents

Description

nehmungen (31) zurückziehbar sind. 35 in Freigabestellung sicher aus dem Bereich der Ver-

2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch tiefungen in einen Abstand von der Innenfläche der gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (19) in der Kolbenstange hinter die Umfangsfläche der Festhalhohlen Kolbenstange (15) als Innenverzahnung testange gehalten werden. Durch die erfindungsge-(19) ausgebildet und die Auffangstücke (30) der mäße Ausbildung eines pneumatischen Arbeitszylin-Form dieser Innenverzahnung angepaßt sind. 30 ders ist es möglich, einen pneumatischen Arbeitszy-

3. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder 2, da- linder ebenso wie einen hydraulischen Arbeitszylindurch gekennzeichnet, daß die Auffangstücke der während des Hubes auch unter großci Last anzu-(30) aus Kunststoff, insbesondere auf Poly- halten und in der gewünschten Stellung zu belassen. amid-Basis, bestehen. Die Schwalbenschwanzführung der Auffangstücke

35 auf dem Konus des Steuerkolbens gewährleistet

einen störungsfreien und verschleißarmen Betrieb der

erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf einen pneumati- Besonders vorteilhaft ist es im Rahmen der Erfin-

schen Arbeitszylinder mit einem von Druckluft be- dung, wenn die Vertiefungen in der hohlen Kolbenaufschlagten Kolben mit Kolbenstange und Einrich- 40 stange als Innenverzahnung ausgebildet und die Auftungen zum mechanischen Feststellen des Kolbens in fangstücke der Form dieser Innenverzahnung angegewünschter Stellung, die eine sich axial in die hohle paßt sind.

Kolbenstange erstreckende rohrförmige Festhalte- Im Rahmen der Erfindung ist es besonders vorteil-

stange mit daran angeordneten, in innere Vertiefun- haft, wenn die Auffangstücke aus Kunststoff, insbegen der Kolbenstange eingreifenden Auffangelemen- 45 sondere auf Polyamid-Basis, bestehen. Durch die ten und einen gegen die Wirkung einer Feder arbei- Elastizität des Kunststoffmaterials wird bewirkt, daß tenden, mit Druckluft beaufschlagbaren Steuerkolben beim Feststellen des Kolbens keine harten Schläge zum Einziehen der durch die Federwirkung mittels auftreten können. Ferner sind Werkstücke aus Konus radial ausgestreckten Auffangelemente erhält. Kunststoff, insbesondere Polyamid-Kunststoff, so

Es sind druckmittelbetätigte Arbeitszylinder be- 50 schlagfest und verschleißarm, daß eine sehr hohe Lekannt (deutsche Patentschrift 1 206 316 und britische bensdauer erwartet werden kann.
Patentschrift 899 514), die mit Einrichtungen zum Zweckmäßigerweise kann ein Arbeitsluft-Steuermechanischen Feststellen des Kolbens in gewünsch- ventil dem pneumatischen Arbeitszylinder vorgeter Stellung versehen sind, wobei der Kolben nach schaltet werden, das zur Erzeugung eines Druckluft-Ausführung einer Stellbewegung in der eingenomme- 55 stops im Arbeitszylinder zum Abfangen der bewegnen Lage durch radial abstehende Vorsprünge, ten Masse steuerbar ist. Dadurch wird erreicht, daß welche in ihrer Gestalt zu Aussparungen komple- zum Anhalten während des Hubes, insbesondere bei mentär sind, arretiert wird. Die Vorsprünge sind da- großen Massen, auf beiden Kolbenseiten ein Druckbei durch eine durch einen Kegel auszuweitende ge- luftstop die bewegte Masse abfängt, und danach die schlitzte Buchse gebildet, die zur Freigabe des KoI- 60 Auffangstücke eingreifen und den Kolben feststellen bens durch die Eigenelastizität dieser Buchse aus den können. Dabei ist es zur Steuerung der Arbeitsluft Vertiefungen in der Kolbenstange zurückgezogen besonders vorteilhaft, wenn ein ⁴/₄-Wegeventil verwerden. Bei Nachlassen dieser Eingenelastizität nei- wendet wird, das mit einer Arbeitsluft beiden Seiten gen die Auffangelemente dazu, über die mit den Ver- des Arbeitszylinders zuführenden Schaltstellung und tiefungen versehene Innenfläche der Kolbenstange zu 65 einer an diese Schaltstellung angeschlossenen Verschleifen, wodurch sowohl die Auffangelemente als zögerungssteuerung für die Betätigungseinrichtung auch die Vertiefungen verschlissen werden können. zum Eingreifen der Auffangstücke versehen ist.
Wenn die bekannten Arbeitszylinder für große La- Durch die Erfindung ist es möglich geworden,

pneumatische Arbeitszylinder auch da einzusetzen, wo bisher aus sicherheitstechnischen Gründen nur wesentlich kostspieligere hydraulische Arbeitszylinder eingesetzt worden sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen pneumatischen Arbeitszylinder nach der Erfindung und

Fig. 2 die Anordnung der Auffangelemente in vergrößertem Maßstab.

In dem gezeigten Beispiel besteht der Arbeitszylinder 1 aus dem Zylinderrohr 2, dem Deckel 10 und dem Boden 3, der mit einem Steg 4 versehen ist, welcher eine Befestigungsbohrung 5 enthält Ferner ist im Boden 3 die Bohrung 6 für den Druckluftanschluß der Arbeitsluft vorgesehen sowie eine Bohrung 7 für den Anschluß der Steuerluft der Feststelleinrichtung.

Der von der Innenwand des Rohres 2 und dem Boden 3 gebildete Zylinderraum 8 ist nach oben durch den Zylinderdeckel 10 abgeschlossen, der ebenfalls eine Bohrung 11 für den Anschluß der Arbeitsluft enthält.

Durch den Deckel 10 ist die Kolbenstange 15 hindurchgeführt, wobei sie mit Dichtungen 16 abgedichtet ist. Gemäß der Erfindung ist die Kolbenstange 15 mit einem Hohlraum 18 ausgebildet, wobei in der Umfangswand eine Innenverzahnung 19 vorgesehen ist. Die Kolbenstange 15 steht über ein Gewinde mit dem Kolben 17 in Verbindung. Diese Verbindung ist bei 16 abgedichtet. Mit dem Boden 3 ist eine rohrförmige Festhaltestange 20 fest verbunden, die sich durch den Kolben 17 in den Hohlraum 18 der Kolbenstange 15 hineinerstreckt.

Im oberen Ende der Festhaltestange 20 ist ein Zylinderraum 22 ausgebildet, in dem ein Steuerkolben 23 geführt wird. Der Steuerkolben 23 steht mit einer konischen Kolbenstange 24 in Verbindung, die an ihrem entgegengesetzten Ende mit einer Feder 25 zusammenwirkt. Der Zylinderraum 22 steht durch eine Bohrung 27 mit der Bohrung für die Steuerluft 7 in Verbindung. Auf der konischen Kolbenstange 24 werden über Schwalbenschwanzführungen 28 vier Auffangstücke 30 geführt. Diese Auffangstücke 30 gleiten in Ausnehmungen 31 der Wand 32 des Zylinderraums 22, wobei die Auffangelemente 30 durch die Ausnehmungen 31 hindurch in die Innenverzahnung 19 der Kolbenstange 15 eingreifen können. Die Auffangstücke sind dabei der Form der Innenverzahnung angepaßt.

Die Arbeitsweise des Zylinders nach der Erfindung ist im wesentlichen folgende:

Zur Einleitung einer Hubbewegung wird als erstes durch den Anschluß 7 Preßluft an den Steuerkolben 23 geleitet, der über die konische Kolbenstange 24 beim Zurückgehen die Feder 25 spannt Die mit der Innenverzahnung 19 im Eingriff stehenden Auffangelemente 30 werden dabei durch die Hubbewegung und die Schwalbenschwanzführung der konischen Kolbenstange 24 nach innen gezogen und geben die Kolbenstange 15 frei. Strömt nun Preßluft durch einen der beiden Anschlüsse 6 oder 11 in den Zylinderraum 8, so wirkt auf den Kolben 17 eine Kraft, die ihn nach Überwindung der entgegenwirkenden Kraft in Bewegung setzt Soll nun der Kolben während der Fahrt angehalten werden, dann wird die Steuerleitung 7 der Feststelleinrichtung entlüftet, und die Feder 25 drückt die Kolbenstange 24 mit dem Steuerkolben 23 nach vorne. Dabei werden die Auffangelemente 30 durch die Ausnehmungen 31 in die innenverzahnte Kolbenstange 15 gedrückt. Dadurch wird die Kolbenstange 15 arretiert und erst wieder freigegeben, wenn der Steuerkolben 23 erneut mit Druckluft durch die Steuerleitung 7 beaufschlagt wird.

Im Augenblick des Eindrückens der Auffangstücke wirkt auf diese nur die Kraft, die den Kolben bewegt, das ist die resultierende Kraft zwischen der Belastung und der tatsächlich aufgebrachten Kraft des Zylinders. Diese Kraft verstärkt sich nach dem Einrücken der Auffangstücke bis zur Nennkraft des Zylinders.

Werden mit dem Arbeitszylinder besonders große Massen betrieben, dann ist es zweckmäßig, diese dadurch abzufangen, daß auf beide Anschlüsse 6 und 11 Druckluft gegeben wird. Nachdem der Druck vor und hinter dem Kolben der gleiche ist, d. h. wenn der Kolben sich in Ruhestellung befindet, dann werden durch ein negatives Steuersignal über den Anschluß 7 die Auffangstücke zum Eingreifen gebracht.

Durch das negative Steuersignal, das das Eingreifen der Auffangstücke auslöst, wird bewirkt, daß bei Ausfall des elektrischen Stromes oder der Druckluft infolge einer Betriebsstörung der Kolben immer festgehalten wird. Der Arbeitszylinder befindet sich somit in einem sicheren Zustand, d. h., es kann keine Bewegung mehr erfolgen. Besondere Bedeutung erlangt dieses System für die Notstop-Schaltung von pneumatischen Arbeitszylindern. In einem vorgesehenen Notstop-Schaltkreis ist es dann möglich, durch die Betätigung eines Notstop-Schalters das Notstop-Ventil zu entlüften, wodurch bei allen daran angeschlossenen Arbeitszylindern die Steuerleitungen für die Feststelleinrichtung entlüftet werden und somit die Auffangstücke zum Eingriff kommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

sten eingesetzt werden, dann besteht die Gefahr, daß Patentansprüche: die den Kolben arretierenden Vorsprünge der Bela stung, die bis zur Nennkraft des Zylinders ansteigen

1. Pneumatischer Arbeitszylinder mit einem kaun, keinen ausreichenden Widerstand bieten, so von Druckluft beaufschlagten Kolben mit KoI- 5 daß die Einrichtung zum mechanischen Feststellen benstange und Einrichtung zum mechanischen des Kolbens zerstört wird.

Feststellen des Kolbens in gewünschter Stellung, Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen pneudie eine sich axial in die hohle Kolbenstange er- matischen Arbeitszylinder mit Einrichtungen zum streckende rohrförmige Festhaltestange mit daran mechanischen Feststellen des Kolbens in gewünschangeordneten, in innere Vertiefungen der KoI- io ter Stellung zu schaffen, durch die der pneumatische benstange greifenden Auffangelementen und Arbeitszylinder hinsichtlich Betriebssicherheit, insbeeinen gegen die Wirkung einer Feder arbeiten- sondere Notstopeigenschaften, und Lebensdauer hyden, mit Druckluft beaufschlagbaren Steuerkol- draulischen Einrichtungen im wesentlichen gleichben zum Einziehen der durch die Federwirkung wertig wird.

mittels Konus radial ausgestreckten Auffangele- 15 Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfinmente enthält, dadurch gekennzeich- dung vorgeschlagen, daß die Auffangelemente als gen e t, daß die Auffangelemente (30) als getrennte trennte Stücke in Ausnehmungen der Festhaltestange Stücke in Ausnehmungen (31) der Festhalte- angeordnet sind und daß am Konus des Steuerkolstange (20) angeordnet sind und daß am Konus bens Schwalbenschwanzführungen für die Auffang-(24) des Steuerkolbens (23) Schwalbenschwanz- 20 stücke vorgesehen sind, mit welchen die Auffangführungen (28) für die Auffangstücke (30) vorge- stücke nach außen in die Vertiefungen der Kolbcnsehen sind, mit welchen die Auffangstücke nach stange hineinbewegbar und von dort in die Ausnehaußen in die Vertiefungen (19) der Kolbenstange mungen zurückziehbar sind.

(15) hineinbewegbar und von dort in die Aus- Hierdurch wird erreicht, daß die Anffangelemente