DE2609118A1

DE2609118A1 - WORK CYLINDER

Info

Publication number: DE2609118A1
Application number: DE19762609118
Authority: DE
Inventors: Peter Binder; Dieter Bremer; Joachim Feldmann; Gunther Meise; Gerhard Warendorf
Original assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Current assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1977-09-08
Also published as: FR2343148A1; JPS52107477A; SE7702083L; IT1083202B

Description

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Hannover, den 3.3.1976 WP 8/76Hanover, March 3rd, 1976 WP 8/76

VABCO WESTINGHOUSE GMBH, HANNOVER ArbeitszylinderVABCO WESTINGHOUSE GMBH, HANNOVER Working cylinder

Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder mit einem mit Druckmittel beaufschlagbaren Arbeitskolben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a working cylinder with a working piston that can be acted upon by pressure medium according to the Preamble of claim 1.

Arbeitszylinder haben die Aufgabe, Einrichtungen mit Hilfe von Druckmittel zu betätigen. Z. B. werden in Omnibussen und Lastkraftwagen, welche mit einer Druckluftbremsanlage ausgerüstet sind, die sogenannten Uebenverbraucher, von derselben Druckluftquelle der Bremsanlage versorgt, wobei Arbeitszylinder die Betätigung einiger dieser Nebenverbraucher, wie beispielsweise die Betätigung von Omnibus tür en, Einspritzj^pmpenverstellung, Auspuffdrosselklappen u. a. übernehmen. Auch auf anderen Gebieten werden Arbeitszylinder anstelle von manuellen Betätigungseinrichtungen zur Arbeitserleichterung eingesetzt, wie beispielsweise für die Betätigung von Öffnungs- und Schließvorrichtungen für Fenster, Lüftungen, Lichtkuppeln, von Spannvorrichtungen und dgl. Working cylinders have the task of actuating devices with the aid of pressure medium. For example, in buses and trucks that are equipped with a compressed air brake system, the so-called secondary consumers are supplied from the same compressed air source of the brake system, with working cylinders taking over the operation of some of these auxiliary consumers, such as the operation of bus doors, injection valve adjustment, exhaust throttle valves and others. In other areas, too, working cylinders are used instead of manual actuators to make work easier, such as for the actuation of opening and closing devices for windows, vents, domed lights, clamping devices and the like.

Die derzeitig bekannten Arbeitszylinder bestehen im wesentlichen aus Zylinder, Kolben mit Kolbenstange und Gegenfeder, wobei die Gegenfeder je nach zur Verfügung stehendem Bauraum als Einzelfeder oder zwei ineinanderliegenden Federn ausgebildet sein kann und die Ausführung mit zwei Federn infolge flacherer Federkennlinie kleinere Abmessungen zuläßt.The currently known working cylinders essentially consist of cylinder, piston with piston rod and Return spring, the return spring depending on the available standing installation space can be designed as a single spring or two nested springs and the execution with two springs allows smaller dimensions due to the flatter spring characteristic.

Die Auslegung eines Arbeitszylinders wird durch die Kraftabgabe in den Endstellungen bestimmt. In drucklosem Zu-The design of a working cylinder is determined by the force output in the end positions. In a pressureless supply

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stand entspricht die Haltekraft des Arbeitszylinders der Vorspannung der Gegenfeder, die sich aus der Einbaulänge ergibt. Bei Druckbeaufschlagung kann durch die Spannung der Jeder jeweils nur die verbleibende Differenz von Kraft aus Kolbenfläche X Druck minus der dem Federhub entsprechende^Kraft als Haltekraft abgegeben werden. Damit wird die abgegebene Kraft bei Endstellung des Arbeitszylinders in druckbeaufschlagtem Zustand durch die Federsteifigkeit bestimmt.stand corresponds to the holding force of the working cylinder the preload of the counter spring, which results from the installation length. When pressurized, the Tension of each only the remaining difference of force from piston area X pressure minus the dem Spring stroke corresponding ^ force can be given as holding force. This means that the force delivered is at the end position of the working cylinder in the pressurized state is determined by the spring stiffness.

Eine Verkleinerung der Einbaumaße bei Verwendung des gleichen Federmaterials - ohne die Dauerfestigkeit bzw. Zeitfestigkeit der Federn zu verringern - lassen die bekannten Arbeitszylinder nicht zu. Außerdem hat sich als nachteilig erwiesen, daß die Federn in drucklosem Zustand schwingen und dabei die Lauffläche beschädigen. Abhilfe konnte hier nur die kostspielige Verwendung von Stahl für die Zylinder oder eine zusätzliche Abschirmung der Federn gegen die lauffläche durch eine umhüllende Kunststoffbuchse bringen.A reduction in the installation dimensions when using the same spring material - without the fatigue strength or The known working cylinders do not allow the fatigue strength of the springs to be reduced. It also turned out to be proved disadvantageous that the springs vibrate in a depressurized state and thereby damage the running surface. remedy only the costly use of steel for the cylinders or an additional shielding of the springs could be used here bring it against the running surface through an enveloping plastic bushing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitszylinder zu schaffen, dessen Einbaumaße bei gegebenen Endkräften kleiner gehalten werden können oder welche bei gleichen Einbaumaßen höhere Endkräfte erreichen, wobei die Höhe der Federkraft in druckluftbeaufschlagter Endstellung über der Haltekraft liegen soll, um ein sicheres Zurückführen des Kolbens beim Entlüften zu erreichen. Weiter ist es die Aufgabe der Erfindung, die Möglichkeit eines Oberflächenschutzes des Innenzylinders zu schaffen, welcher ohne kostspieligen Material- und Fertigungsaufwand erreicht wird.The invention is based on the object of creating a working cylinder whose installation dimensions at given end forces can be kept smaller or which achieve higher final forces with the same installation dimensions, with the level of the spring force in the end position acted upon by compressed air should be above the holding force in order to ensure a safe To achieve return of the piston when venting. Another object of the invention is the possibility to create a surface protection of the inner cylinder, which without costly material and manufacturing costs is achieved.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch' die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. According to the invention this object is achieved by 'in the characterizing Part of claim 1 listed features solved.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Expedient refinements of the invention are set out in the subclaims refer to.

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Nachfolgend wird anhand der im Anhang befindlichen Abbildung Aufbau und Funktion eines Arbeitszylinders mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erläutert.The following is a description of the structure and function of a working cylinder with the aid of the illustration in the appendix the device according to the invention explained.

Eine eingehende Beschreibung der durch die Erfindung erzielten Vorteile folgt der Funktionsbeschreibung.A detailed description of the advantages achieved by the invention follows the functional description.

In einem mit einem Befestigungsanschluß 1 und einem Druckluftanschluß 2 versehenen Zylinderrohr 3 ist ein Kolben 4 mit Kolbenstange 4a angeordnet. Ein dem Kolben 3 zugeordneter Futring 5 bildet die Abdichtung zwischen Kolben 4 und Zylinderrohr 3. Eine am Boden des Kolbens 4 sich abstützende Feder 6 ist über ein Zwischenstück 7 mit einer zweiten koaxial angeordneten sich am Zylinderboden 8 abstützenden zweiten Feder 9 kraftschlüssig verbunden. Der Zylinderboden 8 ist gleichzeitig als Lagerung für die am außenliegenden Ende mit einem Gewinde 4b versehenen Kolbenstange 4a ausgebildet.In a provided with a fastening connection 1 and a compressed air connection 2 cylinder tube 3 is a Piston 4 arranged with piston rod 4a. A feed ring 5 assigned to the piston 3 forms the seal between the piston 4 and cylinder tube 3. A spring 6 supported on the bottom of the piston 4 is via a Intermediate piece 7 with a second coaxially arranged second spring 9 supported on the cylinder base 8 positively connected. The cylinder bottom 8 is also used as a storage for the outer end a piston rod 4a provided with a thread 4b.

Bei Druckluftbeaufschlagung des Kolbens 4 über den Anschluß 2 bewegt sich dieser zusammen mit der Kolbenstange 4a im dargestellten Beispiel nach Überwindung der Spannung der in Serie geschalteten Federn 6 und 9 nach rechts, bis in der Endstellung der Kolben 4, das Zwischenstück 7 und der Zylinderboden 3 zur Anlage kommen. Bei dieser Bewegung machen die Federn 6 und 9 entsprechend ihrer Pederkonstanten Einzelhube, die dem Gesamthub entsprechen. Das Zwischenstück 7 übernimmt die Kraftübertragung, Federführung und Anschlagfunktion und führt die den unterschiedlichen Federhuben entsprechende Relativbewegung aus. Die Bewegung der Kolbenstange 4a kann über den Gewindeanschluß 4b auf andere Bauteile übertragen werden.When compressed air is applied to the piston 4 via the connection 2, it moves together with the piston rod 4a in the example shown, after overcoming the tension of the springs 6 and 9 connected in series, to the right until the piston 4, the intermediate piece 7 and the cylinder base 3 are in the end position come to the plant. During this movement, the springs 6 and 9 make individual strokes in accordance with their Peder constants, which correspond to the total stroke. The intermediate piece 7 takes over the power transmission, spring guidance and stop function and executes the relative movement corresponding to the different spring lifts. The movement of the piston rod 4a can be transmitted to other components via the threaded connection 4b.

Durch die erfindungsgemäße Federanordnung und der dadurch bedingten flachen Federkennlinie ist die Kraftzunahme des Federelementes während des Hubes geringer als bei den üb-Due to the spring arrangement according to the invention and the resulting flat spring characteristic, the increase in force of the Spring element during the stroke is lower than with the usual

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lichen Ausführungen. Dadurch kann die erforderliche Gesamtkraft, von welcher die Federkraft zur Errechnung der Haltekraft abgezogen werden muß, kleiner werden. Somit wird die an die Erfindung gestellte Forderung von kleineren Einbaumaßen bei gegebenen Endkräften oder von höheren Endkräften bei gleichen Einbaumaßen erfüllt. Die somit möglichen kleineren Abmessungen wirken sich sowohl preislich als auch in der vielseitigeren Verwendungsmöglichkeit infolge geringen Platzbedarfs aus.common designs. This allows the required total force, from which the spring force must be subtracted to calculate the holding force, become smaller. Thus, the demand placed on the invention of smaller installation dimensions for given end forces or of higher end forces with the same installation dimensions. The smaller dimensions thus possible have an effect in terms of both price and versatility due to the small footprint.

Da die zum Einbau kommenden Federn sowohl kürzer als die Gesamtlänge als auch härter als die Gesamtfederkonstante sind, bieten sie größere Sicherheit gegen Schwingen und Ausknicken. Außerdem ist das als Verbindungselement der beiden Federn dienende Zwischenstück konstruktiv so ausgelegt, daß es neben der Hubbegrenzung auch als Federführung dient. Diese beiden Merkmale, nämlich die verringerte Schwing- und Einknickneigung und die Führung durch das der Serienschaltung der beiden Federn dienende Zwischenstück, verhindern eine Beschädigung der Zylinderlauffläche, was sieh ebenfalls durch die Verwendungsmöglichkeit von wirtschaftlicherem Material für das Zylinderrohr kostengünstig auswirkt.Because the springs to be installed are both shorter than the total length and harder than the total spring constant they offer greater security against swinging and buckling. It is also used as a connecting element of the The intermediate piece serving both springs is designed in such a way that, in addition to the stroke limitation, it also acts as a spring guide serves. These two features, namely the reduced tendency to swing and buckle and the leadership the intermediate piece, which is used to connect the two springs in series, prevents damage to the cylinder running surface, which can also be seen in the possibility of using more economical material for the cylinder tube cost-effective.

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Claims

(1st! Working cylinder for the stepless actuation of ^^^ directions with a piston arranged in the cylinder, one surface of which can be acted upon with compressed air and on the other surface there is one in the cylinder arranged counter spring supported, thereby marked that the counter spring consists of two coaxially arranged one inside the other by means of an intermediate piece (7) springs (6 and 9) connected in series.

2. Working cylinder according to claim 1, characterized in that the series connection of the springs (6 and 9) serving intermediate piece (7) is designed as a stop for the piston (4).

3. Arbeitszylinder nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegungsspiel der Federn (6 und 9) zwischen Zwischenstück (7) und Innendurchmesser der äußeren Feder (9) und zwischen Zwischenstück (7) und Außendurchmesser der inneren Feder (6) zwecks schwingungs- und einknickfreier Axialführung möglichst eng ist.3. Working cylinder according to claims 1 and 2, characterized in that the movement play of the springs (6 and 9) between the intermediate piece (7) and the inner diameter of the outer spring (9) and between the intermediate piece (7) and Outer diameter of the inner spring (6) for the purpose of vibration and buckling-free axial guidance if possible is tight.

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