DE2522560B2

DE2522560B2 - Druckmittelbetriebener Stellantrieb mit einem in einem geraden Zylinder hin und her verschiebbaren Arbeitskolben

Info

Publication number: DE2522560B2
Application number: DE2522560A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Stoll
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1975-05-22
Filing date: 1975-05-22
Publication date: 1980-04-03
Also published as: SE7605185L; FR2311949A1; DE2522560C3; DE2522560A1; FR2311949B1; SE424355B; CH615000A5

Description

Die Erfindung betrifft einen dnickmitielbeiriebenen Stellantrieb mit einem in einem geraden Zylinder hin und her verschiebbaren Arbeitskolbcn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Die Erfindung bezieht sich somit auf einen Stellantrieb, bei dem die Kolbenstange und somit auch de;· Arbcitskolben drehfest gegenüber dem Zylinder ausgebildet ist. Bei solchen Stellantrieben sollen die zur unverdrchbaren Lagerung der Kolbenstange dienenden Maßnahmen keine Beeinträchtigung der Längsführungseigenschaften der Kolbenstange und des Kolbens mit sich bringen, auch keine Dichtungsproblcme bezüglich der Abdichtung der Arbeitsräumc im Zylinder.

Ein Stellantrieb mit den im Oberbegriff des Anspruchs I aufgezählten Merkmalen ist z. B. aus der FR-PS 12 16 954 bekannt geworden. Bei diesem für Pressen großer Leistung bestimmten bekannten Stellantrieb steht der Kolben bei hin und her gehendem Zylinder still. Der Zylinder ist mit an seinem Außenumfang vorgesehenen schienenartigen Führungselementen in an sich offenen, in Längsrichtung verlaufenden Führungsbahnen geführt, die oberhalb und unterhalb des Zylinders an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen an dessen Außenumfang angeordnet und mit dem Arbeitsgestell fest verbunden sind. Diese bekannte Anordnung ist Störungen im Betrieb ausgesetzt, weil die nach außen offenen Führungsbahnen stark der Verschmutzung ausgesetzt sind und die gesamte Anordnung starken Beanspruchungen auf Knicken, Biegen und Torsion ausgesetzt ist, denen sie u. U. nicht widerstehen kann.

Aus der DE-OS 21 05 312 ist bereits der Vorschlag

bekannt geworden, den Zylinder einer Kolben-Zylinder-Kombination außen mit einer geschlossenen Hülse zu umgeben, die am Kolbenstangenkopf befestigt und an der Zylinderaußenwandung axial verschieblich gelagert * ist und die zur Erhöhung der Lebensdauer des Arbeitszylinders diesen vor Beschädigung und Verschmutzung schützen soll. Diese bekannte Anordnung hat jedoch mit den! Erfindungsgegenstand keine weiteren Berührungspunkte, so daß sie die Erfindung

ίο auch nicht nahelegen konnte.

Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, einen druckmittelbetriebenen Stellantrieb mit einem in einem geraden Zylinder hin und her verschiebbaren Arbeitskolben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I zu schaffen, der einen Schutz gegen Verschmutzung und eine größere Sicherheit gegen Knicken aufweist und dessen Einsatzmöglichkeit vergrößert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

-" kennzeichnenden Teil des Anspruchs ! aufgeführten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß durch die abgedichtete Lagerung des Führungszylinders auf der Zylinderaußenwandung nicht nur eine

-'> Verschmutzung der Verdrehsicherung verhindert und eine Versteifung -ies ganzen Stellantriebes gegen Knicken erreicht werden kann, sondern daß auch die Möglichkeit besieht, durch zusätzliche Beaufschlagung des vom Führungszylinder eingeschlossenen Raums in Vorschubrichtung eine Verdoppelung der Vorschubkraft nach Art einer Tandemanordnung zu erzielen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung lassen sich sogar einfache Kolben-Zylinder-Kombinaiionen mit verdrehbarer Kolbenstange ohne weiteres zu Kolben-Zylindcr-

>'> Kombinationen mit unvcrdrchbarer Kolbenstange umrüsten, da hierzu nur das Anbringen der äußeren Führungscinhcit notwendig ist. Dabei erhält man eine äußerst sichere, niehl verdrehbar.' Rundfühning. Die crfindungsgemäße Kolbcn-Zylindcr-Kombination cig-

i" net sich /.. B. bestens für sogcnann't Handhabungsgeräte od. dgl.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stellantrieb gemäß der Erfindung zusätzlich noch mil den Merkmalen gemäß Anspruch 2 versehen.

··'· Ein Ausführungsbeispiel des Gcgensiandcs der Erfindung sowie weitere, bis jetzt nicht erwähnte vorteilhafte Maßnahmen werden nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 den Längsschnitt eines druckmittelbetriebenen

"'^(| Stellantriebes gemäß der Erfirdung mit ausgefahrener Kolbenstange und

Fig. 2 die Draufsicht des Stellantriebs gemäß Fig. 1 bei eingefahrener Kolbenstange.

In der Zeichnung ist ein druckmitlclbctricbcncr

v> Stellantrieb dargestellt, der einen geraden Zylinder I sowie einen in diesem in Zylinderlängsrichtung 2 hin und her verschiebbar geführten Arbeitskolben 3 enthält. An seinen beiden Enden ist der Zylinder I durch jeweils einen Zylinderdeckel 4 bzw. 5 abgeschlossen. Der

W) Zylinderdeckel 4 wird von einer Kolbenstange 6. auf der der Arbeitskolben 3 sitzt, durchdrungen, wobei in der in Fig. I eingezeichneten linken Endstcllung des Arbeitskolbens 3 der über den Zylinderdeckel 4 nach außen hin vorstehende Teil der Kolbenstange 6 am längsten ist.

μ Das äußere Ende 7 der Kolbenstange 6 weist ein Außengewinde auf und wird als Kolbenstangenkopf bezeichnet.

Der Zylinder I wird von einem Führungszylinder 8

umschlossen, der in Zylinderlängsrichtung 2 über den Zylinder 1 und über dessen Zylinderdeckel 4 übersieht. Der Führungszylinder 8 wird an seinem überstehenden Ende von einem Abschlußdeckel 9 begrenzt, der mit seinem zentralen Bereich mit dem Kolbenstangenkopf 7 fest verbunden ist Die Kolbenstange 6 ist mit dem Abschlußdeckel 9 und dem Führungszylinder 8 zu einer in sich starren Einheit zusammengefaßt. Dabei bildet der Abschlußdeckel 9 zusammen mit dem Führungszylinder 8 eine mit der Kolbenstange 6 verbundene Führutigseinheit, die zur unverdrehbaren Lagerung der Kolbenstange 6 in bezug auf den Zylinder 1 dient, da hierbei der Führungszylinder 8 teleskopartig verschiebbar und drehfest gegenüber dem Zylinder 1 ausgebildet ist. Dazu sind an der Innenseite 10 des Führungszylinders 8 mehrere vorstehende Führungsleisten 11 bzw. 12 — im Prinzip genügt eine einzige Führungsleiste — vorhanden, die jeweils in eine Führungsnut 13 bzw. 14 an der Außenseite des Zylinderdeckels 4 eingreifen. Selbstverständlich kann auch am Zylinderdeckel jeweils eine Führungsleiste und am FührungszylirJer eine dieser entsprechende Führungsnut angebracht sein. Wie aus Fig. I zu erkennen ist, sind die Führungsleisten 11, 12 jeweils mit Hilfe von Stiften 15 und Schrauben 16 mit dem Führungszylinder8 verbunden.

Das dem Abschlußdeckel 9 gegenüberliegende und den Zylinder 1 überlappende Ende des Führungszylinders 8 ist von einem ringförmigen Lagerdeckel 17 abgeschlossen, der unter guter Abdichtung mit Hilfe eines Abstreifers 18. eines Schlitzringlagers 19 und eines Dichtringes 21 bei einer Verschiebung des Arbeitskolbcns 3 auf dem Zylinder 1 gleitet. Zwischen dem Lagerdeckel 17 und den Führungsnuten 13, 14 ist eine Distanzbuchse 20 angeordnet, die sich einerseits an dem Dichtring 21 abstützt.

Wenn man den Arbeitskolben 3 aus seiner eingezeichneten F.ndstellung in seine andere Endstcllung überführen will, führt man durch ilen Abschlußdeckel 9 und eine axia!_- Durchgangsbohriing 22 der Kolbenstange 6 hindurch Druckmedium zu. das über eine Qiicrbohriing 23 in der Kolbenstange 6 sowie über einen Ringraum 24 zu der dem kolbcnstangcnseiligen Zylinderdeckel 4 zugewandten Kolbenscite gelangt. Beim anschließenden Verschieben des Kolbens in Richtung gcTtäß Pfeil 25 verringert iich nicht nur das Volumen des /wischen dem Arbeitskolben i und dem Zylinderdeckel 5 vorhandenen Zylindcrraumes 26, aus dem das Druckmedium über die Anschlußbohrung 27 ausströmen kann, sonder,ι auch das Volumen in dem Zwischenraum 28 zwischen dem Abschlußdeckel 9 und dem Zylinderdeckel 4. Um hierdurch die Kolbcnvcrschiebung nicht ungünstig zu beeinflussen, weist der Abschlußdcckel 9 eine Bohrung 29 auf. die in diesem Ausführungsb'jispiel zur Entlüftung dient und den

Zwischenraum 28 mit der AußenatmosphSre verbindet. Umgekehrt kann auch bei einer Verschiebung des Arbeitskolbens 3 in Ricntung gemäß Pfeil 26' über die Bohrung 29 ein Druckausgleich im Zwischenraum 28 stattfinden. Am Ende der Verschiebebewegung in Richtung gemäß Pfeil 25 greift ein Endlagedämpfungsbolzen 30 in die Anschlußbohrung 27 des Zylinderdekkels 5 ein, wodurch eine Drosselung der Strömung der austretenden Luft und damit eine Bremsung und Dämpfung der Kolbenbewegung erzeugt wird, bis schließlich ein Dämpfungsring 31 am Zylinderdeckel 5 anschlägt. Ein dem Dämpfungsring 31 entsprechender Dämpfungsring 32 ist auch an der gegenüberliegenden Kolbenseite angeordnet. Während der gesamten Verschiebebewegung sind die Führungsleisten 11 bzw. 12 in den Führungsnuten 13 bzw. 14 geführt, so daß sich der Führungszylinder 8 sowie die Kolbenstange 6 nicht verdrehen kann.

Schließlich sei in bezug auf ;!as dargestellte Aüsführungsbeispie! noch erwähnt, ti'aS am Außenumfang des Arbeitskolbens 3 noch ein Dichtring 33 sowie ein Führungsring 34 vorhanden ist. Auch die Kolbenstange 6 ist auf übliche Weise gegen den Zylinderdeckel 4 abgedichtet.

Eine Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels besteht darin, daß zur Führung des Führungszylinders am Arbeitszylinder nicht Führungsleisten und Führungsnuten sondern Mehrkantführurgen dienen. Bei dieser Ausführungsform wird zweckmäßigerweise eine Vierkant- oder Sechskantführung verwendet, die einen Mehrkant an der Außenseite des Zylindergehäuses sowie eine entsprechend ausgebildete Führungsfläche an der Innenseite des Führungszylinders enthüll.

!n Abwandlung des Gegenstandes der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß der Zylinderdeckel 4 als Arbeitskolben und der Zylinder 1 als Ausgangsglied dient. Bei dieser Variante entspricht ferne·" der Führungszylinder 8 einem Arbeitszylinder, in dem der durch den Deckel 4 dargestellte Arbeitskolben geführt ist. Pes weiteren bilden in diesem Falle der Abschlußdeckel 9 sowie der Lagerdeckel 17 die beiden Abschlußdeckel des vom Führungszylinder P gebildeten Arbeits/ylinders, wobei außerdem bei dieser Variante die Stange 6 eine Führungsstange für den νο,ι dem Deckel 4 gebildeten Arbeitskolbcn darstellt. Diese Variante unterscheidet sich von dem zunächst beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, daß der Führungszylinder 8 stillsteht und der Zylinder 1 sich unter der Einwirkung der abwechselnd durch die Bohrungen 22 und Ά eingeführten Druckluft bewegt.

Wenn gleichzeitig bei 27 und 29 Druckluft eingeführt wird, k?nn durch diese Druckluftzuführung für die eine Kolbenbewegung eine Verdoppelung der Kolbenkrafl erreicht werden.

Hierzu 2 UhUt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetriebener Stellantrieb mit einem in einem geraden Zylinder hin und her verschiebbaren Arbeitskolben, der mit einer gegen Verdrehung gegenüber dem Zylinder gesicherten Kolbenstange fest verbunden ist, wobei der Zylinder auf seinem Umfang zumindest eine axiale Führungsbahn aufweist, mit der ein am Kolbenstangenkopf befestigtes, den Zylinder umgreifendes und ebenfalls zumindest eine axiale Führungsbahn aufweisendes Führungselement zusammenwirkt und wobei die Beaufschlagung des kolbenstangenseitigen Zylinderraums durch die Kolbenstange erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die am Zylinder (1) angeordnete Führungsbahn (13, 14) auf den Bereich des kolbenstangenseitigen Zylinderdeckels (4) beschränkt ist und daß das Führungselement als geschlossener, zum Zylinder (I) koaxialer Führungszylinder \S) ausgebildet ist, der über einen eine Anschlußbohrung (29) aufweisenden Abschlußdekkel (9) mit dem Kolbenstangenkopf (7) verbunden ist und der auf der dem Abschlußdeckel (9) gegenüberliegenden Seite auf der Außenwandung des Zylinders (1) abgedichtet geführt ist.

2. Stellantrieb nach Anspruch I. dadurch gekonnzeichnet, daß auf der dem Abschlußdeckel (9) gegenüberliegenden Seite ein Lagerdeckel (17) am Führungs/ylindcr (8) befestigt ist, der einen Dichtring (21), ein°n Lagerring (19) und einen Abstreifring (18) tragt.