AT406600B

AT406600B - Arbeitszylinder

Info

Publication number: AT406600B
Application number: AT0092098A
Authority: AT
Inventors: Guenther Winkler
Original assignee: Hygrama Ag
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 2000-06-26
Also published as: HU9901763D0; EP0961036A2; HUP9901763A2; PT961036E; HU222216B1; DE59907503D1; ATA92098A; EP0961036A3; EP0961036B1; ES2211024T3; HUP9901763A3

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder mit einem aus Zylinderrohr und Endstücken bestehenden Zylinder, einem in diesem Zylinder durch die Wirkung eines über die Endstücke eingeleiteten Druckmediums verschiebbaren Kolben, einer mit dem Kolben verbundenen und nach ausserhalb des Zylinders geführten, als hohles Rohr ausgeführten Kolbenstange zur Übertragung der Kolbenbewegung auf zu bewegende Elemente und einer mit dem Kolben oder der Kolbenstange und einem der Endstücke verbundenen Feder. 



   Es ist allgemein bekannt, die Kolben von Arbeitszylindem mittels auf diesen Kolben oder die Kolbenstange wirkenden Federelementen in einer Ruhestellung zu Halten bzw. in eine der Endstellungen des Kolbens zurückzuführen, wenn die Zufuhr von Druckmedium zu der der Feder entgegengesetzten Arbeitskammer des Zylinders beendet wird. Diese Fedem sind meist ausserhalb des Zylinders und zum Teil auch zwischen dem Kolben und einem der Endstücke des Zylinders eingebracht und müssen, speziell bei längeren Hüben des Kolbens, mit aufwendigen Federführungen gegen Ausknicken gesichert werden. Damit sind nur relativ geringe Hübe möglich, die Progression ist sehr gross und auch die Baulänge ist sehr gross im Verhältnis zum nutzbaren Hub des Arbeitszylinders Besonders problematisch werden diese Faktoren bei Zylindern mit grossem Durchmesser, insbesonders bei Pneumatikzylindern. 



   Eine hohle Kolbenstange ist für einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder beispielsweise in der US 3,857,246 A beschrieben, welche zwar eine Feder beherbergt, die aber nicht mit einem der Endstücke des Arbeitszylinders verbunden ist, sondern nur ein Dichtelement innerhalb der Kolbenstange in Schliessrichtung mit einer Kraft beaufschlagt Die Feder wirkt daher in keiner Weise im Sinn einer Rückstellung des Kolbens in eine End- oder Ruhestellung nach Beendigung der Beaufschlagung mit Druckmittel. 



   Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein Arbeitszylinder der eingangs angegebenen Art, der einfach aufgebaut ist und die Verwendung einer eingebauten Rückstellfeder bei geringstmöglicher Progression ohne Vergrösserung seiner Baulänge, bezogen auf den nutzbaren Hub, gestattet. 



   Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Feder zumindest über einen Teil ihrer axialen Ausdehnung innerhalb der hohlen Kolbenstange aufgenommen und mit einem ersten Ende im Inneren der Bohrung in der Kolbenstange und mit dem zweiten Ende am der Bohrung gegenüberliegenden Endstück befestigt ist. Ohne die Dimensionen des Arbeitszylinders vergrössern zu müssen und bei einfachstem Aufbau ist sogar bei sehr langen Federn und/oder Zylindern mit grossem Durchmesser ein Ausknicken sicher verhindert und die Möglichkeit der Verwendung sehr langer Federn bzw Gasfedern mit grossem Gasvolumen lässt geringe Progres- sionen zu.

   Gleichzeitig sind bei grossen Hüben auch grosse Federkräfte und damit rasche Rückstellbewegungen erzielbar Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Konstruktion besteht darin, dass bei einer von der Horizontalen abweichenden Arbeitslage durch entsprechende und aufgrund der zuvor genannten Vorteile in weiten Grenzen anpassbare Auslegung der Feder fest angekuppelten Massen kompensiert werden können, so dass der Einfluss der Masse für deren lotrechte Bewegungskomponente kompensiert werden und damit Druckmedium eingespart werden kann. 



   Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Feder mit ihrem zweiten Ende an einem in die Bohrung der Kolbenstange ragenden Vorsprung einen Endstücks des Zylinders befestigt ist. Damit ist bei geeigneter Länge der Bohrung in der Kolbenstange und der Feder eine Ruhelageneinstellung in eine prinzipiell beliebige Mittelstellung des Kolbens im Zylinder möglich, in welcher Mittelstellung die Feder keinerlei Zug- oder Druckkräfte ausübt. Dabei ist aber die optimale Führung und Sicherung der Feder gegen Ausknicken durch längstmögliche Überdeckung der Feder durch die Kolbenstange gewährleistet 
Eine besonders einfache und sichere Ausführungsform sieht vor, dass die Feder eine Schraubenfeder ist 
Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind besonders geringe Progressionen erzielbar, wenn die Feder eine Gasfeder ist.

   Darüber hinaus weisen die Gasfedern gegenüber Schraubenfedem den Vorteil auf, dass kein Ausknicken und Scheuern an der Innenseite der Bohrung in der Kolbenstange auftritt, so dass ein langer, Störung- und wartungsfreier Betrieb möglich ist. 



   Um den drucklosen Kolben einfach in die ausgefahrene Stellung zurückzuführen oder zur Kompensierung einer angekuppelten Masse in diese Richtung vorzuspannen, ist vorteilhafterweise eine Druckfeder vorgesehen. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Wenn gemäss einer anderen Ausführungsform die Feder eine Zugfeder ist, kann der drucklose Kolben einfach in die eingefahrene Stellung zurückgeführt oder zur Kompensierung einer angekuppelten Masse in diese Richtung vorgespannt werden 
Eine Mittelstellung ist in einfachster Weise durch die Verwendung einer Zug-Druck-Feder zu erreichen. 



   Alle in den letzten drei Absätzen genannten Ausführungsformen können sowohl in bevorzugter Weise mit Gasfedem als auch mit Schraubenfedem oder äquivalenten Federelementen realisiert sein. 



   Um einen Arbeitszylinder in einfacher Weise derart auszubilden, dass seine Bewegung in eine Richtung schneller und/oder mit geringem Druckluftverbrauch bzw. mit Kompensation des Gewichtes einer angekuppelten Masse erfolgt und in die andere Richtung eine bestimmte Dämpfung bzw Verlangsamung bei gleichem Versorgungsdruck des Druckmediums wie für die Gegenrichtung erzielt werden kann, ist er als doppelt-wirkender Arbeitszylinder ausgelegt. 



   In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Gasfeder näher erläutert werden, wobei die Zeichnung beispielhaft und nicht einschränkend einen doppelt-wirkenden Pneumatik- Arbeitszylinder zeigt. 



   Ein Zylinderrohr 1 ist an beiden Enden durch Endstücke 2,3 abgeschlossen, wobei die beiden Endstücke 2,3 beispielsweise durch Schrauben zusammengespannt sein können. Sowohl im Deckel 2 als auch im Boden 3 des Arbeitszylinders sind Passagen 4 für die Zufuhr des gasförmigen Druckmediums, vorzugsweise Luft, vorgesehen, durch welche diese Druckmedium in die jeweilige Arbeitskammer der Arbeitszylinders gelangt und den Kolben 5 im Inneren des Zylinderrohres 1 verschiebt. Das genaue Zusammenspiel von Be- und Entlüftung der Arbeitskammem und die dafür vorgesehenen Komponenten sind allgemein bekannt und werden daher hier nicht näher beschrieben. Die Bewegung des Kolbens 5 wird über die Kolbenstange 6 auf das durch den Arbeitszylinder zu bewegende Element übertragen, wozu die Kolbenstange 6 abgedichtet durch den Deckel 2 hindurchgeführt ist. 



   Die Kolbenstange 6 ist erfindungsgemäss mit einer axialen Bohrung versehen, in welcher ein Federelement, hier in bevorzugter Weise eine Gasfeder 7, mit den Vorteilen der besonders geringen Progression und der Sicherheit gegen Ausknicken und Scheuem an der Innenwandung der Kolbenstange 6, aufgenommen ist. Dieses Federelement, es könnte allenfalls auch eine Schraubenfeder oder ein äquivalent wirkendes Federelement vorgesehen sein, ist vorzugsweise am Boden der Bohrung in der Kolbenstange mittels zumindest eines Fixierelementes 8 und am der Bohrung gegenüberliegenden Endstück des Arbeitszylinders, d. h. dem Boden 3, mittel zumindest eines weiteren Fixierelementes 9 befestigt. 



   Ob die Feder 7 als Zug- oder Druckfeder gewählt wird, hängt davon ab, in welche Endstellung der Kolben 5 durch die Federwirkung zurückgestellt werden soll. Für die dargestellt Variante, bei der der Kolben 5 durch die Feder 7 in seine bodenseitige Endstellung gebracht werden oder zumindest in diese Richtung hin vorgespannt werden soll, wird vorzugsweise eine Gas-Zugfeder eingesetzt. Diese Zugfeder übt dann bei Ausfahren der Kolbenstange 6 eine stetig wachsende Rückstellkraft in die dargestellte Stellung des Kolbens 5 aus. Sinngemäss wird bei Vorspannung bzw. Rückstellung in die deckelseitige Endstellung des Kolbens 5 eine Zugfeder verwendet, die in der in der Zeichnung dargestellten Position am weitesten ausgelenkt wäre und eine rückstellende Kraft auf den Deckel 2 hin ausüben würde. 



   Obwohl die Erfindung hier für einen doppelt-wirkenden Arbeitszylinder beschrieben ist, kann sie selbstverständlich auch bei für einfach-wirkenden Arbeitszylindem angewendet werden und hier für die Rückstellung des Kolbens in die Ausgangsstellung nach Beendigung der Zufuhr des Druckmediums sorgen. Auch ist die Erfindung prinzipiell auf alle Arbeitszylinder mit allen Arten von Arbeitsmedien anwendbar, d. h. auch für Hydraulikzylinder. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

Patentansprüche: 1. Arbeitszylinder mit einem aus Zylinderrohr und Endstücken bestehenden Zylinder, einem in diesem Zylinder durch die Wirkung eines über die Endstücke eingeleiteten Druckmediums verschiebbaren Kolben, einer mit dem Kolben verbundenen und nach ausserhalb des Zylinders geführten, als hohle Rohr ausgeführten Kolbenstange zur <Desc/Clms Page number 3> Übertragung der Kolbenbewegung auf zu bewegende Elemente und einer mit dem Kolben oder der Kolbenstange und einem der Endstücke verbundenen Feder, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (7) zumindest über einen Teil ihrer axialen Ausdehnung innerhalb der hohlen Kolbenstange (6) aufgenommen und mit einem ersten Ende im Inneren der Bohrung in der Kolbenstange und mit dem zweiten Ende am der Bohrung gegenüberliegenden Endstück (3) befestigt ist 2.

Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (7) mit ihrem zweiten Ende an einem in die Bohrung der Kolbenstange (6) ragenden Vorsprung des Endstücks des Zylinders befestigt ist.

3. Arbeitszylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (7) eine Schraubenfeder ist.

4. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (7) eine Gasfeder ist 5. Arbeitszylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (7) eine Druckfeder ist.

6. Arbeitszylinder nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (7) eine Zugfeder ist.

7 Arbeitszylinder nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (7) eine Zug-Druck-Feder ist.

8. Arbeitszylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als doppelt-wirkender Arbeitszylinder ausgelegt ist.

Hiezu 1 Blatt Zeichnungen