DE1204025B

DE1204025B - Kolbenstange mit Fuehrung fuer einen in einem mit pneumatischem oder hydraulischem Druckmittel gefuellten Arbeitszylinder hin und her gehenden Kolben

Info

Publication number: DE1204025B
Application number: DEF33762A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Stoll
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1961-04-26
Filing date: 1961-04-26
Publication date: 1965-10-28
Also published as: CH410541A; FR1323164A

Description

Kolbenstange mit Führung für einen in einem mit pneumatischem oder hydraulischem Druckmittel gefüllten Arbeitszylinder hin und her gehenden Kolben Die Erfindung betrifft eine Kolbenstange mit Führung für einen in einem mit pneumatischem oder hydraulischem Druckmittel gefüllten Arbeitszylinder hin und her gehenden Kolben, wobei die Kolbenstange durch einen Zylinder-Abschlußdeckel axial hindurchgeführt ist.
Wenn an den Kolbenstangen von solchen Arbeitszylindem mit einem üblicherweise kreisförmigen Querschnitt Werkzeuge befestigt sind, die von diesen Kolbenstangen während ihres hin und her gehenden Hubes bewegt werden, kann es vorkommen, daß sich der Kolben und mit diesem die Kolbenstange verdreht, so daß das Werkzeug seine Lage mit Bezug auf das Werkstück verändert. Um das unerwünschte Verdrehen der Kolbenstange zu verhindern, hat man schon vorgeschlagen, mit der Kolbenstange eine Hilfsstange zu verbinden, die außen am Zylinder angebracht ist und kolbenstangenähnlich hin und her gehend geführt wird. Weiterhin sind Einrichtungen zum Verhindern einer Verdrehung der Kolbenstange bekannt, bei denen an der der Kolbenstange abgewandten Seite des Kolbens eine Verlängerungsstange vorgesehen ist, deren aus dem Arbeitszylinder herausgeführtes Ende in einer nutensteinartigen Führung hin und her gleitend gelagert ist. Alle diese bekannten Anordnungen nehmen jedoch außerordentlich viel Raum entweder in Längsrichtung des Zy- linders oder der Breite nach in Anspruch. Ihr komplizierter Aufbau macht sie darüber hinaus teuer in der Herstellung.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Anordnung an Druckzylindern der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, bei der die Kolbenstange mit dem Kolben bei Gewährleistung einer guten Ab- dichtung des Zylinderinnenraumes in axialer Richtung sicher geführt wird, jedoch gegen Verdrehung gesichert ist.
Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Kolbenstange der an sich kreisrunde Querschnitt der Kolbenstange auf einem relativ kleinen Bereich seines Umfanges über die ganze Kolbenstangenlänge um einen geringen Betrag abgeflacht und hierbei nur so weit abgeflacht, daß ein auf die Kolbenstange aufgeschobener, zur Ab- dichtung dienender Ring mit ursprünglich kreisrunder öffnung aus elastischem Material sich bei entsprechender Verformung an die Stange auf ihrem gesamten Umfang vollständig und luftdicht anschmiegt, wobei die Kolbenstange in einer am Zylinderdeckel vorgesehenen, mit dem Arbeitszylinder koaxialen Führungsbüchse gleitend geführt ist, deren Bohrung eine dem Kolbenstangenumfang angepaßte Querschnittsform in Gestalt eines an einer Seite sektorartig abgeflachten Kreises hat. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, die Verdrehsicherung für die Kolbenstange ohne eine auch nur geringfügige Änderung der Außenabmessungen des Zylinders und ohne Inanspruchnahme von zusätzlichem Raum unmittelbar in den Arbeitszylinder einzubauen. Die erfindungsgemäße Einrichtung macht nur einen außerordentlich geringen zusätzlichen Aufwand erforderlich. Wegen des denkbar einfachen Aufbaus der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung und weil man sowohl für die Herstellung der Kolbenstange als auch für die Herstellung der zusätzlichen Führungsbüchse und des Abdichtungsringes auf handelsübliches Material zurückgreifen und die Kolbenstange mit den üblichen Maschinen leicht herstellen kann, fällt die Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung preislich kaum ins Gewicht.
Es sind zwar schon Anordnungen mit einem in seiner Schwenkebene einstellbaren, mit einer Welle durch Formschluß verbundenen Hebel bekannt, der auf eine Welle aufgesetzt ist, die teilweise abgeflacht ist, wobei es darum geht, die Hebel so vorzusehen, daß sie nach der Montage in ihrer Schwenkebene zur Welle eingestellt werden können. Es handelt sich hier jedoch um eine rein statische Verbindung zwischen zwei Teilen, bei der weder irgendwelche Ab- dichtungsprobleme zu lösen sind, noch die Frage zu klären ist, wie unter Aufrechterhaltung dieser Verbindung einer der beiden Teile einwandfrei axial verschieblich geführt werden kann. Dies trifft auch für eine bekannte Lagerung zu, bei der ein Tragzapfen an einer Stelle abgeflacht ist, und mit Hilfe von zwei jeweils in einer entsprechend geformten Ausnehmung untergebrachten halbkugeligen Formstücken so gelagert ist, daß er mit den Forinstücken unverdrehbar verbunden ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Arbeitszylinder gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht in einem axialen Schnitt und in Teildarstellung, F ig.2 die erfindungsgemäße Kolbenstange mit der zusätzlichen Führungsbüchse in einer Vorderansicht im Schnitt, F i g. 3 die erfindungsgemäße Kolbenstange für sich allein in perspektivischer Teildarstellung und F i g. 4 die zusätzliche Führungsbüchse für die Kolbenstange nach F i g. 3 ebenfalls in perspektivischer Darstellung.
Der pneumatische oder hydraulische Arbeitszylinder 1 enthält einen hin und her gehenden Kolben 2, dessen Kolbenstange 3 durch den Zylinder-Abschlußdeckel 4 axial hindurchgeführt ist. Hierbei ist die Kolbenstange z. B. zum Antrieb eines nicht weiter dargestellten Werkzeugs vorgesehen. Um eine Veränderung der Lage des Werkzeugs mit Bezug auf das Werkstück infolge einer Verdrehung der Kolbenstange zu verhindern, ist der Arbeitszylinder mit der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung ausgerüstet.
Der an sich kreisrunde Querschnitt der Kolbenstange 3 ist auf einem relativ kleinen Bereich seines Umfanges bei 5 über die ganze Kolbenstangenlänge um einen geringen Betrag abgeflacht. Hierbei ist die Kolbenstange unter Abweichung von der völlig kreisrunden Form nur so weit sektorartig abgeflacht, daß ein auf die Kolbenstange aufgeschobener Ring aus elastischem Material sich bei entsprechender Verformung an die Stange auf ihrem gesamten Umfang vollständig und luftdicht anschmiegen kann.
Die Kolbenstange 3 ist in einer am Zylinder-Abschlußdeckel 4 zusätzlich vorgesehenen, mit dem Arbeitszylinder koaxialen Führungsbüchse 6 gleitend geführt, deren Bohrung 7 eine dem Kolbenstangenumfang genau angepaßte Querschnittsform in Gestalt eines an einer Seite bei 8 sektorartig abgeflachten Kreises hat.
Zum Abdichten der Kolbenstangenführung im Zylinder-Abschlußdeckel 4 ist ein ringförmiges Ab- dichtungselement handelsüblicher Art, z. B. ein Nutring 9 od. dgl. eingesetzt, dessen Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des kreisförinigen Bereichs der Kolbenstange entspricht.
Die Kolbenstange 3 besteht aus entsprechend zugeschnittenem Stangenmaterial handelsüblicher Art mit geeigneten Abmessungen. Die Abflachung ist durch nachträgliches Abschleifen der kreisrunden Stange in der erforderlichen Breite und über die gesamte Länge hergestellt. Die Breite b des abgeflachten Bereichs der Kolbenstange beträgt bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel bis zu Iho der Umfangslänge 1 des Kolbenstangenquerschnitts und z. B. etwa IJ3 oder 1/4 des Kolbenstangendurchniessers d. Diese Abflachung kann hierbei z. B. auch durch geeignete Versuche so festgelegt werden, daß bei der Abdichtung der Kolbenstangenführung handelsübliche und jederzeit erhältliche Abdichtungselemente verwendet werden können.
Die Führungsbüchse 6 des Arbeitszylinders wird im Gießverfahren ohne weiteren Aufwand, z. B. auch ohne Sonderwerkzeuge, aus Kunststoff-Gießharz hergestellt. Zu diesem Zweck führt man nach axialer Begrenzung und Einschließung des im Arbeitszylinder für die Führungsbüchse bestimmten Raumes die mit einer geeigneten Trenn-Schutzschicht bestrichene Kolbenstange 3 in diesem Raum 10 ein. Sodann wird die Kolbenstange mit dem Gießharz einfach umgossen und auf diese Weise die gewünschte Führungsbüchse zur Sicherung gegen Verdrehen hergestellt.

Claims

Patentansprüche: 1. Kolbenstange mit Führung für einen in einem mit pneumatischem oder hydraulischem Druckmittel gefüllten Arbeitszylinder hin und her gehenden Kolben, wobei die Kolbenstange durch einen Zylinder-Abschlußdeckel axial hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichn c t, daß der an sich kreisrunde Querschnitt der Kolbenstange auf einem relativ kleinen Bereich seines Umfangs über die ganze Kolbenstangenlänge um einen geringen Betrag abgeflacht und hierbei nur so weit abgeflacht ist, daß ein auf die Kolbenstange aufgeschobener, zur Abdichtung dienender Ring mit ursprünglich kreisrunder öffnung aus elastischem Material sich bei entsprechender Verformung an die Stange auf ihrem gesamten Umfang vollständig und luftdicht anschmiegt, und daß die Kolbenstange in einer am Zylinderdeckel vorgesehenen, mit dem Arbeitszylinder koaxialen Führungsbüchse gleitend geführt ist, deren Bohrung eine dem Kolbenstangenumfang angepaßte Querschnittsform in Gestalt eines an einer Seite sektorartig abgeflachten Kreises hat.
2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des abgeflachten Bereichs der Kolbenstange bis zu 1/lo der Umfangslänge des Kolbenstangenquerschnitts und zwischen 113 und 1/4 des Kolbenstangendurchmessers beträgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1008 538; französische Patentschrift Nr. 845 561; britische Patentschrift Nr. 683 446; USA.-Patentschrift Nr. 2 970 869.