DE3444048C2 - Pneumatik- oder Hydraulikzylinder - Google Patents
Pneumatik- oder HydraulikzylinderInfo
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- DE3444048C2 DE3444048C2 DE19843444048 DE3444048A DE3444048C2 DE 3444048 C2 DE3444048 C2 DE 3444048C2 DE 19843444048 DE19843444048 DE 19843444048 DE 3444048 A DE3444048 A DE 3444048A DE 3444048 C2 DE3444048 C2 DE 3444048C2
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Description
Die Erfindung betrifft einen Pneumatik- oder Hydraulikzylinder mit konzentrischer
Kolbenstange nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bis 4.
Aus der DE-OS 26 51 398 ist ein gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
ausgebildetes Stellorgan als Pneumatik- oder Hydraulik-Zylinder mit
Funktionselement bekannt, wo eine Hin- und Herbewegung erzielt wird, deren
Weglänge auf der der Nutzungsseite entgegengesetzten Seite außen mittels
Anschlag einstellbar ist und wo ein innerer, nicht ohne weiteres zugänglicher
Festanschlag im Gehäuse für das andere Ende des Bewegungshubs vorgesehen
ist. Das Stellorgan hat ein mehrteiliges Zylindergehäuse mit praktisch
einseitiger Lagerung einer kompliziert gestalteten Kolbenstange und
mangelhafter Dichtung. Die bekannte Vorrichtung ist von mangelnder
Betriebszuverlässigkeit bzw. Lebensdauer, in der praktischen Bedienung
kompliziert, und für keinerlei drehende Operationen geeignet.
Aus dem DE-GM D 11240 ist bei einem nicht gattungsgemäßen
Arbeitszylinder ohne Kolbenstange und ohne einstellbares äußeres Element, nur
für Betrieb mit kurzen Hüben geeignet, die Überlagerung einer Längs- und
Drehbewegung an sich bekannt, welche jedoch über eine innere unzugängliche
Kurvenführung ohne eigentliche Lagerung angestrebt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine breitere Anwendbarkeit
gattungsgemäßer Zylinder vor allem für zusätzlich drehende Operationen bei
sicherem Betreib und service-freundlicher Gestaltung zu erreichen.
Die Lösung geschieht mit den Mitteln des Anspruchs 1 oder 2 oder 3 oder 4.
Aus der DE-OS 26 32 748 ist ein Pneumatikzylinder bekannt, der eine im
eigentlichen Gehäuse nur teilweise gehalterte Lagerung mit zwei Dichtelementen,
die gleichzeitig noch die Längslager umfassen und gegen eine Kolbenstange
abdichten sollen. Diese Anordnung ist aber für zusätzliche Drehbewegungen
untauglich. Bei dieser bekannten Lösung sind zwischen den zwei
Parallelzylindern lediglich Anschlagschrauben vorgesehen, offensichtlich um zu
verhindern, daß die Endplatten unmittelbar auf die, die Längslager umfassenden
Deckscheiben aufschlagen. Diese zur Achse der Kolbenstange exzentrisch
angeordneten Anschlagschrauben sind für einen Einzelzylinder außerdem durch
starke Unsymmetrie der Kräfte untauglich.
Aus der DE-OS 21 38 703 ist eine Zylinderkolbenanordnung für einen
Singulärzylinder bekannt, bei der am Ende einer Kolbenstange koaxial ein
Dichtungsringhalter aufmontiert ist, der mit der Dichtung zusammen den
Druckraum auf der beweglichen Seite begrenzt, und wobei die Kolbenstange
einseitig auf einfache Weise in einem Lagerdeckel längsbeweglich gelagert ist
und wobei ein Dichtungsringhalter schließlich zur Begrenzung auf den
Dichtungselementen selber aufschlägt.
In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen angegeben.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen
der Erfindung im Einzelnen dargestellt.
Fig. 1 zeigt als einen Längsschnitt ein Musterbeispiel mit
am rechten Ende einstellbarem und am linken Ende fixem
Anschlag für mäßige Drehbewegung der Kolbenstange.
Fig. 2 zeigt ähnlich wie Fig. 1 ein zweites Beispiel mit
Lagerung einer zusätzlichen inneren Spindel innerhalb der
Kolbenstange, welche mit dem verschieblichen Anschlag am
rechten Ende rotiert und einen Werkzeugaufnahmekopf am
linken Ende rotierend antreibt, der auf der Kolbenstange
außen gelagert ist.
Fig. 3 zeigt in Darstellung ähnlich wie Fig. 1/2, aber als
rechtes Ende der Kolbenstange ein drittes Beispiel mit ver
besserter Dichtung und einem Positionssensor am verschieb
lichen Anschlag.
Fig. 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 3 der beiden
Dichtungsarten mit weiterer Verbesserung.
Fig. 5/6 zeigt das zur Werkzeugaufnahme ausgebildete linke
Ende der Kolbenstange, während
Fig. 7 ein Einzelelement von Fig. 5 darstellt.
Fig. 8 zeigt in starker Vergrößerung einen Ausschnitt aus
Fig. 2 und
Fig. 9 das gleiche aus Fig. 3.
Die Figuren zeigen ohne besonderen Hinweis auf die Größe der Teile
dies in natürlicher Größe. Die in einer Figur bezifferten, beschriebenen
Teile haben bei gleicher Ziffer in einer anderen Figur die
gleichen, evtl. dort nicht nochmals beschriebene Funktion. U. u.
stimmen jedoch nur die Endziffern überein, indem z. B. Teil 47 oder
Teil 147 in Fig. 3 als Teil 347, in Fig. 5 als Teil 547 dort jeweils
die gleiche Funktion hat.
Fig. 1 zeigt gegenüber dem Stand der Technik einen stufenlosen
Anschlag als axial vorgesetztes Element 10. Der stufenlose Anschlag
wird dadurch ereicht, daß das glockenförmige Vorsatzelement
10 in seinem Bodenteil 11 auf einer Gewindestange 12 so
geführt wird, daß diese mit ihren Außengewinde in ein zentrales
Innengewinde des Bodenteils 11 eingreift und das Topfelement
10 durch Drehung um die Achse in seiner Axiallage verstellt.
Diese Zylinderspindel (Gewindestange) 12 ist drehfest mit der Kolbenstange 13
für Axialbewegungen verbunden. Im Sinne einer wirtschaftlich
vorteilhafteren Fertigung wird in der Anordnung nach der Fig. 1
die Kolbenstange 13 als durchgehendes massives Zylinderteil mit
konstantem Durchmesser hergestellt, auf welches Dichtmanschetten
14 aufgesetzt sind. Die Dichtmanschette 14 wird dadurch gebildet,
daß ein Ringelement (Dichtelement) 15 aus geeignetem Material auf der Kolben
stange 13 ortsfest über in Einstichen der Kolbenstange eingrei
fende Seegerringe 16/17 gehalten wird.
Im mittleren Bereich des Zylindergehäuses 18, in dem die Kolben
stange geführt wird, sind zwei Pneumatik- oder Hydraulikan
schlüsse 20/21 als Bohrungen ausgeführt, durch welche die
Luft oder auch Öl zugeführt wird. Dadurch wird das Ringele
ment 15, wenn man über den Anschluß 20 z. B. Druckluft zu
führt, rechts bis zu einem Dichtring 22 herangeführt, während, wenn
man über die Zuführung 21 geht, dieses Ringelement bis zu einem
linken Dichtring 23 herangeführt und auf Anschlag gebracht
wird. Der Anschlag geht jedoch mit seiner Kraftwirkung nicht
auf die Dichtringelemente 22/23, sondern die Kraft des Anschlags
wirkt auf die externen Anschlagflächen 19 und 19′.
Die Fig. 1 zeigt die Bewegungsposition beim linken Endanschlag.
Dabei ist der offene Rand des glockenartigen Elements 10 in satter
Berührung mit der Stirnfläche 19 des Bodenteils 48 vom Zylindergehäuse
18. Dort wird die Kraft für den Anschlag aufgenommen, während der
Dichtring 23 von einer Kraftbelastung frei ist. Das hat den Vor
teil, daß die Dichtwirkung ungehindert erhalten bleibt ohne
Deformation des Dichtelementes. Ebenso erleidet die Längslager
führung 25 keinen Kraftstoß auf ihren Außenring (Lagerbuchse) 26, so daß
die Qualität dieses Lagers ebenfalls unbeinträchtigt bleibt.
In umgekehrter Weise gilt das natürlich auch für die rechte
Anschlagposition, wenn die bewegliche Dichtmanschette 14 rechts
am Dichtring 22 im Zylindergehäuse liegt. Dann ist ein auf der Kolben
stange fest angeordneter Seegerring 27, der z. B. zusätzlich in
einer Rille gehaltert ist, im Anschlag mit der ebenen Stirn
fläche 19′ der Bodenplatte 49 des Gehäuses 18.
Die Gewindestange 12 ist in einem Gewinde 29 in die Kolbenstange
eingeklebt. Dadurch ist die Gewindestange 12 mit der Kolben
stange 13 fest verbunden, auch im Hinblick auf evtl. Drehbewegung.
Wenn man das Vorsatzteil
10 z. B. über eine Kurvenscheibe, noch in einer bestimmten
beschränkten Rotationsbewegung führen will, z. B. mittels Ab
wälzkurvenscheibe an einer Werkzeugmaschine, dann kann diese
Rotationsbewegung stattfinden, evtl. auch eine rückläufige
Rotationsbewegung, bevor die Stirnfläche 100 des Teiles 10 an
der ebenen Fläche 19 des Deckels 48 aufsetzt, so daß es dann
überhaupt zu keiner Reibung dort kommen würde.
Für eine Rotationsbewegung ist die Anordnung nach der Fig. 1
auch in den Lagern 25 und 35, die im wesentlichen für Axialbewe
gungen vorgesehen sind, jedoch auch noch ausreichend geführt.
Die Elemente 35, 36 und 37 können gleichartige Zylinderhülsen
mit gleichen Innen- und Außendurchmessern sein. Ebenso ist die
Kolbenstange 13, wie auch das Außengehäuse 18 ein durch
gehender Zylinder. Das ermöglicht eine billige Massenherstel
lung mit durchgehender Bearbeitung der betreffenden Flächen.
(Es muß dabei aber die Zylinderhülse 37 gegenüber dem Gehäuse
18 gedichtet sein.) Die Endteile 48 und 49 sind ebenfalls einfach
herstellbare, auf das hohlzylinderartige Gehäuse 18 aufschraubbare
Scheiben.
Das topfartige Vorsatzteil 10 hat eine axial gerichtete, schlitz
artige Einfräsung, die parallel zur Zeichenebene der Fig. 1
liegt, deren eine Fläche ist als Wand 39 anzusehen. Vor der, der Wand 39
gegenüberliegenden Schlitzfläche ist der Boden ausgenommen
und durchbohrt und in die Bohrung ein Gewinde für eine Klemm
schraube 38 eingelassen. Dadurch kann das Teil 10 auf der
Gewindestange 12 durch Verdrehen bis zur gewünschten axialen
Position gebracht und mit der Schraube 38 festgeklemmt werden,
wodurch der Arbeitshub begrenzbar ist.
Am anderen Ende des Arbeitshubes schlägt die Scheibe 27 jedoch
immer am Gehäusedeckel 49 an, so daß der Arbeitshub dort und
durch die Position des Elementes 10 auf dem Gewinde der Stange 12
eindeutig am andern Ende begrenzt wird.
Es ist wichtig, daß der verstellbare Anschlag am einen Ende der
Kolbenstange und der Fixanschlag am anderen Ende ist.
Dadurch, daß die Dichtringe 22, 23 in der Nähe der An
schlüsse 20, 21 sind, ist das Volumen des Druckraumes relativ
klein, so daß das Arbeitshubvolumen nicht kleiner ist als
das Volumen des Druckraumes. Dadurch erhält man schnelleres
Schalten. Der Druck baut sich außerhalb der Lager 25, 35 auf,
was für die Lagerung und die Funktion der Arbeitskammer 33
vorteilhaft ist. Die Dichtringe 22, 23 liegen unmittelbar am
Gehäuse 18 an.
In den Fig. 1 oder 5 ist am linken Ende der Kolben
stange 13/153 etwa bis zum Bereich des Ringelements 27/527
ein zur Achse 501 koaxiales Sackloch 502 vorgesehen, dessen
Innenwand 503 genau konzentrisch zur Außenfläche 131/509
der Kolbenstange 13/513 und exakt senkrecht zur Stirnfläche
132/507 verläuft. In den weichen (von der Führung nicht er
reichten) Boden des Sackloches 502 wird ein noch tieferes
zentrales Sackloch 504 mit reduziertem Durchmesser und mit
zur Achse 501 koaxialem Innengewinde 505 zur Schraubbefesti
gung von Werkzeugen mit Schraubansatz vorgesehen. 508, 508′
sind Schlüsselflächen zur Montageerleichterung von Werk
zeugen.
Fig. 2, wie auch Fig. 8 als stark vergrößerter Ausschnitt zeigen
eine andere Ausführung eines Zylinders, welche
für rotierende Bearbeitung geeignet ist. Die Gewindespindel
212 wird in der nunmehr hohlen Kolbenstange 213 gelagert und
links außen wird das Werkzeug auf ihr aufgesetzt, während
rechts die Gewindespindel angetrieben wird. Die Kolbenstange
213 ist durchgehend aufgebohrt. Rechts sind mindestens zwei
Lager 211/213 und 243, wobei das eine, 211, 231 die Spindel
212 gegenüber der hülsenförmigen Kolbenstange 213 radial
lagert und ein weiteres Lager 243, das von außen im Gehäuse
gehalten wird, ist an seinem Innenlaufring 244, der um die
Kolbenstange 213 rotiert, mit einem aufgesetzten Gewindering
201 versehen, der außerdem noch zum Deckel 48 drehbar ist und
mit diesem eine gemeinsame Außenebene hat. Links außen ist
wieder ein topfförmiges Element 201, welches im Bodenbereich
mit der durchgehenden Arbeitsspindel 212 fest verbunden
ist, und im inneren Bereich der Zylinderwand des Topfele
mentes 210 ist eine Lagerung durch mindestens ein Wälzlager
von außen an der Kolbenstange 13 abgestützt, verwirklicht. Da
der Kraftangriff von der Bearbeitung in der Nähe des linken
Endes des Pneumatikzylinders, also am linken Ende der Kolben
stange 213, erfolgt, ist dort eine robustere Lagerung notwendig,
deshalb wird von außen an der Kolbenstange 213 lagermäßig ab
gestützt, damit man in geeigneter und bequemer Weise eine gute
Lagerung mit robusteren Wälzlager größeren Durchmessers
vorsehen kann.
Vorteilhafterweise sind mindestens zwei auf axialen Abstand a an
geordnete Lagerelemente, z. B. Kugellager 208, 209 vorzusehen.
(Prinzipiell wäre auch eine Abstützung oder Lagerung innerhalb
der Kolbenstange 13 und der Arbeitsspindel möglich, aber das
würde extrem kleine und auch teuere Lager erfordern, und diese
würden im praktischen Einsatz z. T. überlastet.)
Das eine Lager 208 im glockenartigen Werkzeugaufnahmeteil 210 ist
möglichst nahe am axial dicken Boden 223, das andere 209 im Be
reich des offenen Randes der Glocke 210 vorgesehen. Im allge
meinen wird ein Verhältnis a/Da = 1 vorteilhaft sein, wobei Da
der Außendurchmesser der Lager 208 bzw. 209 ist. Ein Wälzlager
von einer gewissen axialen Mindestabmessung kann die zwei (!)
Kugellager ersetzen. An der Schulter 220 kann ein aufzusetzendes
Werkzeug zentriert und z. B. in drei Gewindebohrungen 222 der
Stirnfläche 221 zur Rotation mit dem Topfelement 210 befestigt
werden.
Diese in Fig. 2 dargestellte, im Innern der Kolbenstange 213
rotierende Spindel 212 ist unabhängig von der Art und Weise
der übrigen Elemente von selbständiger Bedeutung.
Dies gilt auch für das am linken Ende der Kolbenstange, bzw.
der Spindelanordnung in Fig. 5 bzw. Fig. 2 Gezeigte und Offen
barte.
Bei mäßiger Drehbewegung, insbesondere aber bei Ausstattung
der Kolbenstange mit innerer Drehspindel 212 wie in Fig. 2,
wo die hohle Kolbenstange selbst nur Linearbewegungen macht, können die
Kugelführungslager (25, 26 in Fig. 1) durch einfache Gleit
lager ersetzt werden, wie in Fig. 2 z. B. links dargestellt
(s. 225).
Fig. 3 zeigt eine Variante zur rechten Hälfte der Fig. 1, welche
weitergebildete U-förmige Dichtringelemente verwendet und
zwar für die Dichtmanschette 314 als auch für gehäuseseitige
Ringdichtungen 322 (bzw. in nicht dargestellter Weise 323).
Dabei liegen die Außenflächen der Schenkel der U-Form jeweils
dichtend an den entsprechenden zylindrischen Flächen der
Kolbenstange 313 oder im Gehäuse 318 an. Die Ringdichtung 322
weist mit der offenen Seite des U zum Druckraum 333 und (ins
gesamt spiegelbildlich die Ringdichtung 323 ebenso) liegt
sehr nahe am Druckeinlaß 321 an einer Schulter der im Bereich
des Druckraums 333 verdickten Wand 318 des Gehäuses an, während
die (Rück-)Seite des geschlossenen U am Lager 335 gleichen
Außendurchmessers anliegt, welches, als Nadellager ausgebil
det, für höhere Drehzahlen bis ca. 1000 U/min - jedoch nicht
für sehr hohe Drehzahlen von 3-10 000 U/min wie die Aus
führung gemäß Fig. 2 - geeignet ist.
Ein kappenartiger Deckel 348/349 schließt das Gehäuse 318
axial ab. Er ist in bekannter Weise, da über das Lager 335
axial greifend, an dessen Außenfläche zentriert.
Die konzentrische Dichtungsmanschette 314 ist aus zwei
U-ähnlichen Ringelementen 315b, 315f aufgebaut, deren
Rückseiten, jeweils einander zugekehrt, an einer auf der Kolben
stange nicht fixierten Stahlscheibe 315d anliegt. Die
Seegerringe 316, 317 halten über ähnliche Scheiben wie 315
formschlüssig das "Paket" 315b, 315d, 315f fest.
Fig. 4 zeigt eine billige Variante eines Dicht
profils, welches über einen Seegerring 4167 gezogen ist.
Fig. 3, wie auch Fig. 9 zeigen für mehr "Handlings"-Funktionen
eine hohle Gewindestange 312, in der eine volle oder ebenfalls
hohe Zugstange 372 (für Greiferwerkzeuge links außen siehe Fig. 5)
mit so großem Spiel zwischen den zylindrischen Flächen 317, 374
vorgesehen ist, daß der Querschnitt zwischen ihnen (371/374)
als Druckleitung genutzt werden kann. Wenn eine Längsbohrung 373
von ähnlichem Mindestquerschnitt in der Stange 372 vorhanden ist,
können beide Querschnitte als koaxiale Druck-Hin- und Druck-
Rück-Leitung genutzt werden. Denn zwei Druckkanäle werden in Be
arbeitungsvorrichtungen mit Hubzylindern generell benötigt.
Das verschiebliche Topfelement 310 hat in Fig. 3 einen hülsen
förmigen Einsatz 380 zum Anschlag an der Fläche 319 des kappen
förmigen Gehäusedeckels 348 mit einem radial verdickten Bund 383
am andern Ende, an welchem ein radial magnetisierter Permanent
magnetring 381, mit übergeschobener Messinghülse 382 am Bund
383 befestigt, als Stellungsgeber 381 anliegt, der auf einen
radial außerhalb, ortsfest angeordneten Sensor 384 mit magnetisch empfind
lichem Sensorkopf 385 wirkt.
Claims (32)
1. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder mit einer zur Zylinderachse koaxialen und
in Richtung der Zylinderachse und relativ zum Pneumatikzylinder
beweglichen Kolbenstange (13) und mit mindestens einem auf ihr
gehalterten koaxialen Dichtelement (15, 415C), wobei die Kolbenstange
zu ihrer Axialbewegung innerhalb des umgebenden Gehäuses geführt
wird, und die Axialbewegung über Druckräume beiderseits des
Dichtelements über wenigstens zwei im Gehäuse axial distanzierte
Anschlußöffnungen für Druckmittel bewirkt wird, wobei ein zum
Gehäuse axial distanziertes und in seiner axialen Position zur
Kolbenstange (13) sowohl stufenlos verschiebliches, als auch für
einen bestimmten Axialhub fest einstellbares externes Element
(10) vorgesehen ist, welches am einen Ende des Gehäuses in der
einen Endstellung der Hubbewegung anschlägt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anschlag für die andere Endstellung der
Hubbewegung am anderen axialen Ende des Gehäuses (18) durch ein
mit der Kolbenstange (13) fest verbundenes Anschlagselement (27, 527)
geschieht und daß die mit der Kolbenstange axial beweglichen
Teile eine zusätzliche Drehbewegung über eine äußere
Hilfskurvenführung ausführen können.
2. Pneumatik- und Hydraulikzylinder mit einer zur Zylinderachse koaxialen und
in Richtung der Zylinderachse und relativ zum Pneumatikzylinder
beweglichen Kolbenstange (13) mit mindestens einem auf ihr
gehalterten koaxialen Dichtelement (15, 415C), wobei die Kolbenstange
zu ihrer Axialbewegung innerhalb des umgebenden Gehäuses geführt
wird, und die Axialbewegung über Druckräume beiderseits des
Dichtelements über wenigstens zwei im Gehäuse axial distanzierte
Anschlußöffnungen für Druckmittel bewirkt wird, wobei ein zum
Gehäuse axial distanziertes und in seiner axialen Position zur
Kolbenstange (13) sowohl stufenlos verschiebliches, als auch für
einen bestimmten Axialhub fest einstellbares externes Element
(10) vorgesehen ist, welches am einen Ende des Gehäuses in der
einen Endstellung der Hubbewegung anschlägt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anschlag für die andere Endstellung der
Hubbewegung am anderen axialen Ende des Gehäuses (18) durch ein
mit der Kolbenstange (13) fest verbundenen Anschlagselement (27, 527)
geschieht, und daß die mit der Kolbenstange axial beweglichen
Teile eine Drehbewegung durchführen, indem diese in Nadellagern
(335) für Umdrehungen bis 1000 U/min. läuft.
3. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder mit einer zur Zylinderachse koaxialen und
in Richtung der Zylinderachse und relativ zum Pneumatikzylinder
beweglichen Kolbenstange (13) mit mindestens einem auf ihr
gehalterten koaxialen Dichtelement (15, 415C), wobei die Kolbenstange
zu ihrer Axialbewegung innerhalb des umgebenden Gehäuses geführt
wird, und die Axialbewegung über Druckräume beiderseits des
Dichtelements über wenigstens zwei im Gehäuse axial distanzierte
Anschlußöffnungen für Druckmittel bewirkt wird, wobei ein zum
Gehäuse axial distanziertes und in seiner axialen Position zur
Kolbenstange (13) sowohl stufenlos verschiebliches, als auch für
einen bestimmten Axialhub fest einstellbares externes Element
(10) vorgesehen ist, welches am einen Ende des Gehäuses in der
einen Endstellung der Hubbewegung anschlägt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anschlag für die andere Endstellung der
Hubbewegung am anderen axialen Ende des Gehäuses (18) durch ein
mit der Kolbenstange (13) fest verbundenes Anschlagselement (27, 527)
geschieht, und daß an der hohl ausgebildeten Kolbenstange (13)
eine Werkzeugspindel rotierbar abgestützt vorgesehen ist.
4. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder mit einer zur Zylinderachse koaxialen und
in Richtung der Zylinderachse und relativ zum Pneumatikzylinder
beweglichen Kolbenstange (13) und mit mindestens einem auf ihr
gehalterten koaxialen Dichtelement (15, 415C), wobei die Kolbenstange
zu ihrer Axialbewegung innerhalb des umgebenden Gehäuses geführt
wird, und die Axialbewegung über Druckräume beiderseits des
Dichtelements über wenigstens zwei im Gehäuse axial distanzierte
Anschlußöffnungen für Druckmittel bewirkt wird, wobei ein zum
Gehäuse axial distanziertes und in seiner axialen Position zur
Kolbenstange (13) sowohl stufenlos verschiebliches, als auch für
einen bestimmten Axialhub fest einstellbares externes Element
(10) vorgesehen ist, welches am einen Ende des Gehäuses in der
einen Endstellung der Hubbewegung anschlägt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anschlag für die andere Endstellung der
Hubbewegung am anderen axialen Ende des Gehäuses (18) durch ein
mit der Kolbenstange (13) fest verbundenes Anschlagselement (27, 527)
geschieht, und daß in der hohl ausgebildeten Kolbenstange (13)
eine Zugstange (372) mit großem Spiel zwischen zylindrischen
Flächen (371, 374) vorgesehen ist.
5. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Element (10) topfartig ausgebildet ist
und in seinem Boden ein Gewinde aufweist, wobei der offene Rand
am Gehäuse (18) satt anschlägt.
6. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Gewindestange (12), vorzugsweise über
ein Gewinde (29), in die Kolbenstange (13) drehfest eingesetzt
ist.
7. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) und Lagerbuchsen
(Kugelführungsbuchsen 26, 36) und/oder Distanzelemente (37) für
gehäusefeste Dichtungen (22, 23) auf gleiche Durchmesser
durchgehend bearbeitbare Elemente sind.
8. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß im verschieblichen Element (10), vorzugsweise
im Bereich seines geschlossenen Bodens, radial über dem
Zentralgewinde über einen Längsschlitz, dessen eine Wand (39)
achsparallel verläuft, eine Klemmschraube (38) zur Fixierung des
Elements (10) auf der Gewindestange (12) vorgesehen ist.
9. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1, 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die mit
der Kolbenstange beweglichen Teile vor Erreichen einer der
Endstellungen des Hubweges (h) drehbar sind.
10. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Anschlagselement (527) als in die
Kolbenstange (13) teilweise eingelassener Stahldrahtring (565)
mit einem formmäßig innen von einer Axialseite her an dessen
radialer Außenkontur angepaßtem Ring (566) von einem Material
geringerer Elastizität (z. B. Aluminium) und von rechteckigem
Querschnitt, der an der anderen Axialseite, aber auf der
Kolbenstange aufliegt, ausgebildet ist.
11. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Ringdichtungen (22, 23) fest im Gehäuse
(18) in einem Abstand montiert sind, der größer als der
größtmögliche Axialhub ist; d. h. größer als der Abstand zwischen
der einen und der anderen Endstellung der Kolbenstange (13).
12. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (100) des externen
Elements (10) und die Anschlagfläche (101) des Anschlagselements
(27, 527), so an der Kolbenstange im Abstand zueinander fixiert sind,
daß das koaxiale Dichtelement (15, 415C) nicht mit den gehäusefesten
Ringdichtungen (22, 23) in Berührung kommt.
13. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 3, 5 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstützung über Lagerelemente am
arbeitsseitigen Ende der Kolbenstange (links 208/209) vorgesehen
ist.
14. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 3 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstützung im antriebsseitigen Bereich
(rechts 211/213) an der Kolbenstange vorgesehen ist.
15. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
antriebsseitig ein Lager (211/231), das die Spindel (212)
gegenüber der hülsenförmigen Kolbenstange (213) radial lagert
und vorzugsweise ein weiteres Lager (243), das von außen im
Gehäuse gehalten wird, vorgesehen sind.
16. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 4, 5 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Querschnitt zwischen den zylindrischen
Flächen (371, 374) als Druckleitung genutzt wird.
17. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach Anspruch 4 oder Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zugstange (372) hohl ist und eine
Längsbohrung (373) vorzugsweise von ähnlichem Mindestquerschnitt
wie der Querschnitt zwischen den zylindrischen Flächen (371/374)
aufweist.
18. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 3, 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß am arbeitsseitigen Ende mit der
durchgehenden Arbeitsspindel (212) ein vorzugsweise topfförmiges
Element (210) fest verbunden ist.
19. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß im
inneren Bereich des Elementes (210) eine Lagerung dieses Element
(210) von außen an der Kolbenstange (13) abstützt.
20. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens zwei auf axialen Abstand (a) angeordnete
Lagerelemente (Kugellager 208, 209) vorgesehen sind, wobei
vorzugsweise das eine Lager (208, 209) vorgesehen sind, wobei
vorzugsweise das eine Lager (208) im topfförmigen
Element (210) möglichst nahe am axial dicken Boden
(233), das andere (209) im Bereich des offenen Randes des
topfförmigen Elementes (210) vorgesehen ist.
21. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß an einer Schulter (220) des Elementes (210)
ein aufzusetzendes Werkzeug zentriert wird.
22. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
konstante Innendurchmesser des Gehäuses (18), der
Außendurchmesser der Kugelbuchsen (26, 36) für die Führung der
Kolbenstange und der der Distanzelemente (37) für die
gehäusefesten Dichtungen gleiche Größe haben, und das Gehäuse
(18), die Kugelbuchsen (26, 36) und die Distanzelemente (37) im
wesentlichen hohlzylindrisch sind.
23. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ringdichtungen (22; 23) den Arbeitsdruckraum (33) an seinen
axialen Enden allein begrenzen, indem sie auf der Kolbenstange
(13) gleiten und vorzugsweise in den Bohrungen der Längslagerführungen (25;
35) sitzen.
24. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1-4 oder 23, dadurch
gekennzeichnet, daß das koaxiale Dichtelement (15, 415C) auf der
Kolbenstange (13) selbst aufliegt und an der Zylinderwand des
Druckraums gleitet.
25. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser (d₃₃) der Zylinderwandinnenfläche kleiner
als der Durchmesser (d₃₅) der Lagerbohrungen ist, und daß die
Ringdichtungen (22; 21) jeweils axial neben den
Anschlußöffnungen (20; 21) an einer Schulter der Zylinderwand
anliegen.
26. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder nach
Anspruch 12 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des
Dichtelements (415C) über einen Seegerring (4176) gezogen
ausgebildet ist.
27. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1, 3, 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kolbenstange durch Gleitlager (225)
geführt wird.
28. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
Ringdichtungen (322, 323) gleichen Außendurchmessers wie die der
Lager (335) vorgesehen sind, welche mit ihren Außenflächen
dichtend an den zylindrischen Flächen der Kolbenstange (313)
oder im Gehäuse (318) gleiten, respektive anliegen.
29. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das
U-förmig ausgebildete Profil der Ringdichtungen (322, 323) mit
der offenen Seite des U zum Druckraum hinweist.
30. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 2, 28 oder 29, dadurch
gekennzeichnet, daß ein kappenartiger Deckel (348/349) das
Gehäuse (318) axial abschließt, indem dieser an der Außenfläche
des Lagers (355) zentriert ist.
31. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das verschiebliche Element (310) einen axial
vorragenden Einsatz (389) zum Anschlag an die Stirnflächen (319)
des Gehäusedeckels (348) aufweist.
32. Pneumatik- oder Hydraulikzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das vorzugsweise topfförmige Element (310)
einen Permanentmagnetring (381) als Stellungsgeber für einen
ortsfesten, magnetisch empfindlichen Steuerkopf (385)
aufweist.
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DE (2) | DE8415440U1 (de) |
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DE2651398A1 (de) * | 1976-11-11 | 1978-05-18 | Willi Horcher | Stell- oder betaetigungsorgan fuer ein hin und her zu bewegendes funktionselement |
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- 1983-12-01 CH CH642983A patent/CH678217A5/de not_active IP Right Cessation
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