DE3609765A1 - PRESSURE-OPERATING LIFT CYLINDER FOR PREFERRED VENTILATION DEVICES - Google Patents
PRESSURE-OPERATING LIFT CYLINDER FOR PREFERRED VENTILATION DEVICESInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen druckmittelbetätig baren Hubzylinder zum Öffnen und Schließen von vorzugs weise Entlüftungseinrichtungen wie z.B. Entlüftungsklappen und dgl. mit einem auf der Mantelfläche einer längsbe weglichen Hubstange angeordneten, doppelseitigen Arbeits kolben, dessen Arbeitsdruckräume über jeweils einen Druck mittelanschluß zur Hubbewegung der Hubstange mit dem Druck mittel beaufschlagbar sind, und mit hubstangenseitigen Rastausnehmungen sowie jeweils einem Arbeitsdruckraum zu geordneten, senkrecht zur Hubstangenlängsachse vorge sehenen Sperrgliedern zur Hubstangenarretierung, die je weils in einem Entriegelungsdruckraum federkraftbelastet längsbeweglich angeordnet und zur Hubstangenentriegelung mit dem Druckmittel über den Druckmittelanschluß des je weils zugeordneten Arbeitsdruckraumes beaufschlagbar sind.The invention relates to a pressure medium operated Baren lifting cylinder for opening and closing preferential wise ventilation devices such as Ventilation flaps and the like. With a along the lateral surface of a movable lifting rod arranged, double-sided work piston, whose working pressure spaces each have a pressure middle connection for lifting movement of the lifting rod with the pressure can be acted upon, and with lifting rod-side Locking recesses and one working pressure chamber each ordered, perpendicular to the longitudinal axis of the lifting rod see locking members for lifting rod lock, each because spring-loaded in an unlocking pressure chamber arranged for longitudinal movement and for lifting rod unlocking with the pressure medium via the pressure medium connection of each Weil assigned working pressure space can be acted upon.
Bei einem aus der DE-AS 20 36 716 bekannten Hubzylinder dieser Art erfolgt die Druckluftzufuhr der Arbeitsdruck räume über zylindergehäuseseitige, sich entlang der Hub stange erstreckende Druckkanäle. An diese Druckkanäle sind die jeweiligen Druckluftzufuhren der Entriegelungs druckräume angeschlossen. Zur Entriegelung der Hubstange wird das Sperrglied über den jeweiligen Druckluftanschluß, den Druckkanal des Arbeitsdruckraumes und seine in den Druckkanal mündende Druckluftzufuhr des Entriegelungs druckraumes mit Druckluft beaufschlagt. Dabei gelangt die zugeführte Druckluft über den Druckkanal auch gleich zeitig zum Arbeitsdruckraum des Arbeitskolbens. Durch die dabei am Arbeitskolben in Bewegungsrichtung der Hub stange erzeugte Druckkraft wird das stiftartig gestaltete Sperrglied während der Entriegelungsphase an die seit liche Begrenzungswand seiner Rastausnehmung gepreßt. Der Entriegelungsvorgang ist dadurch erschwert, erfordert große Druckkräfte und kann nur verschleiß- und geräusch intensiv erfolgen. Durch die sich seitlich entlang der Hubstange erstreckenden Druckkanäle ist zudem eine kipp freie Längsführung der Hubstange nicht sichergestellt, wodurch insbesondere auch die Dichtmantelfläche des Ar beitskolbens verschleißintensiv belastet ist.In a lifting cylinder known from DE-AS 20 36 716 In this way the compressed air is supplied at the working pressure spaces across the cylinder body, extending along the stroke rod-extending pressure channels. To these pressure channels are the respective compressed air supplies for the release pressure rooms connected. To unlock the lifting rod the blocking element is connected to the respective compressed air connection, the pressure channel of the working pressure chamber and its in the Compressed air supply opening to the pressure channel of the release pressure chamber pressurized with compressed air. Here comes the compressed air supplied via the pressure channel is also the same early to the working pressure space of the working piston. By the stroke of the working piston in the direction of movement rod-generated pressure force is designed like a pen Locking member during the unlocking phase Liche boundary wall pressed its recess. The unlocking process is difficult, requires large pressure forces and can only wear and noise done intensely. Through the side along the Lifting rod extending pressure channels is also a tilt free longitudinal guidance of the lifting rod is not ensured, which in particular also the sealing surface of the Ar piston is wear-intensive.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen druckmittelbetätig baren Hubzylinder zum Öffnen und Schließen von vorzugs weise Lüftungseinrichtungen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine geräuscharme Entriegelung der Hubstange schon mit geringen Druckkräften auf material schonende Weise möglich ist.It is an object of the invention to operate a pressure medium Baren lifting cylinder for opening and closing preferential wise ventilation devices of the type mentioned to create a quiet release of the Lifting rod with low pressure forces on material gentle way is possible.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich der erfindungsge mäße Hubzylinder in erster Linie dadurch aus, daß die Druckmittelzufuhr eines Arbeitsdruckraums des Arbeits kolbens in der Sperrstellung seines Sperrglieds verschließ bar und bei Erreichen der Entriegelungsstellung dieses Sperrglieds freigebbar ist. Hinsichtlich weiterer vor teilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Ansprüche 2 bis 11 verwiesen.To solve this problem, the fiction, ge moderate lifting cylinders primarily from the fact that the Pressure medium supply of a working pressure chamber of the work locks the piston in the locked position of its locking member bar and when it reaches the unlocked position Locking member can be released. Regarding more before partial embodiments of the invention is based on the Claims 2 to 11 referenced.
Bei dem Hubzylinder nach der Erfindung wird im Falle einer gewünschten Arbeitsbewegung der Hubstange das Druckmittel zunächst nur der Druckangriffsfläche des Sperrgliedes zur Entriegelung der Hubstange zugeführt. Sobald der Entriegelungsvorgang abgeschlossen ist, wird die Druckmittelzufuhr zu dem für die erforderliche Öffnungs- bzw. Schließbewegung zuständigen Arbeits druckraum des doppelseitigen Arbeitskolbens freigegeben. Der Entriegelungsvorgang kann somit frei von irgend welchen am Arbeitskolben erzeugten Kräfte behinderungs frei schon mit geringen Druckkräften vollzogen werden. Die insgesamt an Sperrglied, Hubstange oder sonstigen Bauteilen auftretenden Flächenpressungen sind in mater ialschonender Weise erheblich verringert. Die Ent riegelung der Hubstange erzeugt dabei keineswegs einen lauten Entriegelungsknall sondern erfolgt geräuscharm. Trotz erheblich verbesserter Standzeiten ist der Hub zylinder insgesamt einfach sowie kostengünstig herzu stellen und ist neben einer vorzugsweisen pneumatischen Entriegelung auch mit einer zusätzlichen manuellen Ent riegelungsmöglichkeit auszurüsten. Aufbau und Funktion des Hubzylinders nach der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:In the lifting cylinder according to the invention is in the case a desired working movement of the lifting rod Pressure medium initially only the pressure application area of the Locking member supplied to unlock the lifting rod. As soon as the unlocking process is completed the pressure medium supply to that for the required Opening or closing movement responsible work pressure chamber of the double-sided working piston released. The unlocking process can thus be free of any what disabilities generated at the working piston can be carried out freely with low compressive forces. The total of locking member, lifting rod or other Component surface pressures are in mater ial gentle way significantly reduced. The Ent Locking the lifting rod in no way creates one loud unlocking bang but takes place quietly. The stroke is despite the considerably improved service life cylinders overall simple and inexpensive and is next to a preferred pneumatic Unlocking also with an additional manual Ent locking option. Layout and function of the lifting cylinder according to the invention will now be based on the drawing explained in more detail. The drawing shows:
Fig. 1 in einer schematischen Querschnitts darstellung ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung; Figure 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment according to the invention.
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des in Fig. 1 gezeigten rechten Sperrgliedes. Fig. 2 is an enlarged section of the right locking member shown in Fig. 1.
In der Zeichnung sind nur die zum unmittelbaren Verständ nis der Erfindung notwendigen Elemente des Hubzylinders dargestellt sowie gleichwirkende Teile mit gleichen Be zugsziffern versehen. Allgemein mit 1 ist der druckmittel betätigbare Hubzylinder beziffert, der zum Öffnen und Schließen von Entlüftungsklappen in Rauchabzugseinrich tungen von Gebäuden, Hallen und dgl. dienen soll. Vom grundsätzlichen Aufbau her besteht der Hubzylinder 1 aus einer Hubstange 2, die in einem Hubzylindergehäuse 3, 3′, 3′′ längsbeweglich geführt ist. In die freie Stirnfläche 4 der Hubstange 2 ist ein Gelenkaugenstück 5 eingeschraubt, mit dem nicht dargestellte Stellglieder zum Öffnen und Schließen der Entlüftungsklappen zu verbinden sind. Die Hubstange 2 ist mit zwei Längsbereichen unterschied licher Querschnittsbreite ausgebildet. In dem Längsbe breich verringerter Querschnittsbreite 6 ist auf der Mantelfläche der längsbeweglichen Hubstange 2 ein doppel seitiger Arbeitskolben 7 angeordnet. Innerhalb des Ge häuses 3 sind zwischen dem Arbeitskolben 7 und den stirn seitigen Gehäusestücken 3′ und 3′′ die Arbeitsdruck räume 8 und 9 des Arbeitskolbens 7 ausgebildet.In the drawing, only the elements of the lifting cylinder necessary for immediate understanding of the invention are shown, and parts having the same effect are provided with the same reference numerals. In general, the pressure-actuated lifting cylinder is numbered 1 , which is used to open and close ventilation flaps in smoke extraction devices in buildings, halls and the like. The basic structure of the lifting cylinder 1 consists of a lifting rod 2 , which is guided in a lifting cylinder housing 3 , 3 ', 3 ''longitudinally. An articulated eye piece 5 is screwed into the free end face 4 of the lifting rod 2 , with which actuators (not shown) for opening and closing the ventilation flaps are to be connected. The lifting rod 2 is formed with two longitudinal areas of different cross-sectional width. In the Längbe area reduced cross-sectional width 6 , a double-sided working piston 7 is arranged on the lateral surface of the longitudinally movable lifting rod 2 . Within the Ge housing 3 are between the working piston 7 and the end housing parts 3 'and 3 '', the working pressure spaces 8 and 9 of the working piston 7 are formed.
Senkrecht zur Hubstangenlängsachse 10 sind in dem ge zeigten Ausführungsbeispiel zwei Sperrglieder 11 und 12 zur Hubstangenarretierung in der Öffnungs- bzw. Schließ stellung vorgesehen. Diese Sperrglieder 11 und 12 wirken mit an der Hubstange 2 vorgesehenen Rastausnehmungen 13 und 14 zusammen. Die Sperrglieder 11 und 12 sind inner halb des Gehäuses 3 in einem Entriegelungsdruckraum 15 bzw. 16 angeordnet und jeweils von einer Druckfeder 17 bzw. 18 belastet. Diese Druckfedern 17 und 18 umschließen einen in die Sperrglieder 11 und 12 eingeschraubten und durch die Gehäusemantelfläche nach außen geführten Be tätigungskolben 19 zur manuellen Aktivierung der Sperr glieder 11 und 12 bzw. manuellen Entriegelbarkeit der Hub stange 2. Zur Abstützung und Anordnung der Druckfedern 17 und 18 sind die Sperrglieder 11 und 12 jeweils mit einer oberseitigen Aufnahmebohrung 20 versehen.Perpendicular to the longitudinal axis 10 of the lifting rod, two locking members 11 and 12 are provided in the exemplary embodiment shown for locking the lifting rod in the opening or closing position. These locking members 11 and 12 cooperate with locking recesses 13 and 14 provided on the lifting rod 2 . The locking members 11 and 12 are arranged inside half of the housing 3 in an unlocking pressure chamber 15 and 16 and each loaded by a compression spring 17 and 18 . These compression springs 17 and 18 enclose a screwed into the locking members 11 and 12 and through the housing surface to the outside Be actuating piston 19 for manual activation of the locking members 11 and 12 or manual unlockability of the lifting rod 2 . To support and arrange the compression springs 17 and 18 , the locking members 11 and 12 are each provided with an upper-side receiving bore 20 .
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient das in der Fig. 1 linke Sperrglied 11 mit seiner zugeordneten Rast ausnehmung 13 zur Hubstangenarretierung in der Einfahrt stellung und das in der Fig. 1 rechte Sperrglied 12 mit seiner zugehörigen Rastausnehmung 14 zur Hubstangenarre tierung in der Ausfahrtstellung der Hubstange 2. Darge stellt ist die eingefahrene Endstellung der Hubstange 2, in der das Sperrglied 11 mit seinem Sperransatz 21 in die Rastausnehmung 13 eingreift und die Hubstange blockiert.In the illustrated embodiment, the left locking member 11 in FIG. 1 with its associated locking recess 13 for lifting rod locking in the entry position and the locking locking member 12 in FIG. 1 with its associated locking recess 14 for lifting rod locking in the exit position of the lifting rod 2 . Darge represents the retracted end position of the lifting rod 2 , in which the locking member 11 engages with its locking projection 21 in the locking recess 13 and blocks the lifting rod.
Das Sperrglied 12 mit seinem Sperransatz 22 liegt druck luftbeaufschlagt an der Innenwand des Gehäusemantels federkraftbelastet an, so daß es bei der Ausfahrtbewegung der Hubstange 2 bei Erreichen der Endstellung das Sperr glied 12 durch die Kraft der Druckfeder 18 in der Rast ausnehmung 14 einrastet.The locking member 12 with its locking projection 22 is pressurized by air pressure on the inner wall of the housing shell to spring force, so that it locks the locking member 12 by the force of the compression spring 18 in the detent 14 in the exit movement of the lifting rod 2 when reaching the end position.
Zur Druckmittelbeaufschlagung des Arbeitsdruckraumes 8 und des Entriegelungsdruckraumes 15 ist an dem stirn seitigen Gehäuseteil 3′ ein Druckmittelanschluß 23 und zur Beaufschlagung des Arbeitsdruckraumes 9 und des Ent riegelungsdruckraumes 16 ein Druckmittelanschluß 24 vor gesehen. Die Druckluftzufuhr des Entriegelungsdruck raumes 15 erfolgt vom Druckanschluß 23 über einen Druck kanal 25, den Längsführungsraum 26 der Hubstange 2 und die Querbohrung 27. Die Druckmittelzufuhr des Arbeits druckraumes 8 erfolgt über den Entriegelungsdruckraum 15 durch eine Strömungsverbindung 28, die in einem oberen Bereich des Entriegelungsdruckraumes 15 mündet, der außer halb der Entriegelungsstellung des Sperrgliedes 11 durch eine am druckbeaufschlagbaren Randabsatz 29 des Sperr gliedes 11 befestigte Dichtung 30 abgedichtet ist. Das Sperrglied 11 bildet somit mit seinem die Dichtung 30 tragenden Randabsatz 29 den die Strömungsverbindung 28 des Arbeitsdruckraumes 8 beherrschenden Verschlußkörper.For pressurizing the working pressure chamber 8 and the unlocking pressure chamber 15 is on the end housing part 3 'a pressure medium connection 23 and for acting on the working pressure chamber 9 and the unlocking pressure chamber 16 a pressure medium connection 24 is seen before. The compressed air supply of the unlocking pressure chamber 15 takes place from the pressure connection 23 via a pressure channel 25 , the longitudinal guide chamber 26 of the lifting rod 2 and the transverse bore 27 . The pressure medium supply of the working pressure chamber 8 takes place via the unlocking pressure chamber 15 through a flow connection 28 , which opens into an upper region of the unlocking pressure chamber 15 , which is sealed off half of the unlocking position of the locking member 11 by a pressurized edge paragraph 29 of the locking member 11 attached seal 30 . The locking member 11 thus forms with its edge shoulder 29, which carries the seal 30 , the closure body which dominates the flow connection 28 of the working pressure chamber 8 .
Die Druckmittelzufuhr des Entriegelungsdruckraumes 16 er folgt vom Druckmittelanschluß 24 über eine nicht gezeigte Verbindungsleitung zum Zufuhrkanal 31 und über die Druck kanäle 32. Auch das dem Arbeitsdruckraum 9 zugeordnete Sperrglied 12 ist oberseitig mit einem druckbeaufschlag baren Randabsatz 33 versehen, der eine an den Seiten wandungen des Entriegelungsdruckraumes 16 geführte Dich tung 34 trägt. Diese Dichtung 34 gibt ebenfalls die Strömungsverbindung 35 zum Arbeitsdruckraum 9 erst bei bzw. nach Entriegelung der Hubstange 2 durch das Sperr glied 12 frei.The pressure medium supply of the unlocking pressure chamber 16 he follows from the pressure medium connection 24 via a connection line, not shown, to the supply channel 31 and the pressure channels 32nd Also, the working pressure chamber 9 associated locking member 12 is provided on the upper side with a pressurizable edge paragraph 33 , which carries a wall on the side of the unlocking pressure chamber 16 you device 34 carries. This seal 34 also gives the flow connection 35 to the working pressure chamber 9 only when or after unlocking the lifting rod 2 by the locking member 12 free.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird bei er forderlicher Ausfahrtbewegung der Hubstange 2 Druck luft über den Druckmittelanschluß 23 und den Druckkanal 25 dem Längsführungsraum 26 zugeführt. Dieser Längsführungs raum 26 ist zum Arbeitsdruckraum 8 über eine Schiebe dichtung 36, die auf der gegenüberliegenden Seite zur Ab dichtung des Längsführungsraumes 37 der Hubstange 2 eben falls vorgesehen ist, abgedichtet. Vom Längsführungs raum 26 gelangt die Druckluft über die Querbohrung 27 in den unteren Bereich des Entriegelungsdruckraumes und be aufschlagt den Randabsatz 29 des Sperrgliedes 11 im Ent riegelungssinn. Der Arbeitsdruckraum 8 bzw. die Strömungs verbindung 28 bleiben vorerst abgedichtet. Durch die Druck beaufschlagung bewegt sich das Sperrglied 11 entlang seiner Längsachse gegen die Kraft der Druckfeder 17 in die obere Entriegelungsstellung, in der erst die Strömungsver bindung 28 freigegeben wird. Der oberseitig des Sperr gliedes 11 ausgebildete Bereich des Entriegelungsdruck raumes 15 wird während der Längsbewegung des Sperrgliedes 11 durch die gehäuseseitige Durchtrittsöffnung für den Be tätigungskolben 19 entlüftet. Da am Arbeitskolben 7 bis zur vollständigen Entriegelung der Hubstange 2 keine Kräfte erzeugt werden, ist der Entriegelungsvorgang be hinderungsfrei und geräuscharm schon mit geringen Druck kräften zu vollziehen. Durch die kippfreie Längsführung der Hubstange 2 ist darüber hinaus die die Arbeitsdruck räume 8 und 9 abdichtende Dichtmanschette 38 an den Innen gehäusewänden materialschonend geführt.In the illustrated embodiment, when he requires the exit movement of the lifting rod 2, compressed air is supplied to the longitudinal guide space 26 via the pressure medium connection 23 and the pressure channel 25 . This longitudinal guide space 26 is to the working pressure chamber 8 via a sliding seal 36 , which is sealed on the opposite side to seal from the longitudinal guide space 37 of the lifting rod 2 if provided. From the longitudinal guide chamber 26 , the compressed air passes through the transverse bore 27 in the lower region of the unlocking pressure chamber and opens the shoulder 29 of the locking member 11 in the unlocking direction. The working pressure chamber 8 and the flow connection 28 remain sealed for the time being. By applying pressure, the locking member 11 moves along its longitudinal axis against the force of the compression spring 17 in the upper unlocking position, in which only the flow connection 28 is released. The top of the locking member 11 formed area of the unlocking pressure chamber 15 is vented during the longitudinal movement of the locking member 11 through the housing-side opening for the loading piston 19 Be. Since no forces are generated on the working piston 7 until the lifting rod 2 is completely unlocked, the unlocking process can be carried out without hindrance and with little noise even with low pressure forces. Due to the tilt-free longitudinal guidance of the lifting rod 2 , the working pressure spaces 8 and 9 sealing sealing sleeve 38 on the inner housing walls is also guided in a material-friendly manner.
Die Rastausnehmungen 13 und 14 der Hubstange 2 sind je weils in Arretierringkörpern 39 ausgebildet, die aus wechselbar auf den Hubstangenbereich 6 verringerter Quer schnittsbreite aufgeschoben sind. Diese Arretierring körper 39 sind beidseits einer den doppelseitigen Arbeits kolben bildenden, ebenfalls auf die Hubstange 2 auf schiebbaren Ringscheibe 40 angeordnet. Ringscheibe 40 und Arretierringköper 39 sind über eine in die Stirn fläche 41 der Hubstange 2 einschraubbaren Schraube 42 mit dem Absatz 43 der Hubstange 2 verspannt, so daß Arretierringkörper 39, Ringscheibe 40, Dichtungen 36 etc. im Bedarfsfall schnell auszuwechseln sind.The latching recesses 13 and 14 of the lifting rod 2 are each formed in locking ring bodies 39 , which are slidable from the cross-section width reduced to 6 from the exchangeable rod section. This locking ring body 39 are on both sides of a piston forming the double-sided working, also arranged on the lifting rod 2 on sliding ring disk 40 . Annular disk 40 and 39 are clamped Arretierringköper an area in the end 41 of the lifting rod 2 screwed screw 42 with the shoulder 43 of the lifting rod 2, so that Arretierringkörper 39, washer 40, seals 36, etc., are easily replaced when necessary.
Die Sperransätze 21 und 22 der Sperrglieder 11 und 12 greifen formschlüssig in die Rastausnehmungen 13 und 14 ein, so daß gegenüber der bekannten Stiftarretierung auf grund verminderter Pressung die Arretierbauteile einem nur geringen Verschleiß unterworfen sind. Darüber hinaus sind die Sperrglieder 11 und 12 noch in Gleitbuchsen 44 beweglich geführt, die zweckmäßigerweise aus einem ge härteten Material bestehen. Jeweils eine Seitenwand der Rastausnehmungen 13 und 14 ist durch einen in eine end seitig an dem Arretierkörper 39 ausgebildete Ringnut 45 einsetzbaren Seitenwandring 46 gebildet, der ebenfalls aus einem gehärteten Material besteht und im Bedarfsfall auf einfache Weise ohne Erneuerung des Arretierringkör pers 39 ausgewechselt werden kann. An den der jeweiligen Ringnut 45 gegenüberliegenden Endfläche der Arretierring körper 39 sind ebenfalls Ringnuten 47 ausgebildet, die einen endseitigen Halteschaft zur auswechselbaren Be festigung der Schiebedichtungen 36 bilden.The locking lugs 21 and 22 of the locking members 11 and 12 engage positively in the locking recesses 13 and 14 , so that the locking components are subject to little wear compared to the known pin lock due to reduced pressure. In addition, the locking members 11 and 12 are still movably guided in sliding bushes 44 , which expediently consist of a hardened material. In each case one side wall of the recesses 13 and 14 is formed by an insertable into an end side formed on the locking body 39 groove 45 side wall of ring 46 which is also made of a hardened material and, if necessary, in a simple manner without renewal of the Arretierringkör pers 39 may be substituted. On the end face of the locking ring body 39 opposite the respective annular groove 45 , annular grooves 47 are also formed, which form an end holding shank for replaceable fastening of the sliding seals 36 .
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