DE3802703C2 - Kolbenstangenlose Zylinderanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kolbenstangenlose Zylinderanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Zylinderanordnung dieser Art (DE 34 29 783 A1) ist der Gleitschlitten ausschließlich über die ersten Führungen auf der Oberseite des Zylinderkörpers geführt. Bei Biegebeanspruchung des Gleitschlittens im Betrieb kann es dabei zu Verformungen im Sinne einer Verengung des Schlitzes im Zylinderkörper kommen.

Die DE 31 24 915 A1 beschreibt eine kolbenstangenlose Zylinderanordnung der oben beschriebenen Bauart, wobei ein Zylinderkörper an beiden Seitenwänden mit Führungsnuten von im wesentlichen V-Querschnitt versehen ist und Führungsrippen mit V-Querschnitt an den Innenseiten von herabhängenden Seitenwänden eines Gleitschlittens angeordnet sind, so daß dieser ausschließlich längs der Führungsnuten am Zylinderkörper axialbeweglich geführt ist.

Wenn bei einer kolbenstangenlosen Zylinderanordnung der bekannten Art eine Last auf die Oberfläche des Gleitschlittens aufgebracht wird, besteht die Gefahr, daß die entgegengesetzten Seitenwände des Zylinderkörpers aufgrund der Pressung der Führungs­ rippen gegen die unteren geneigten Seitenwände der Führungsnuten einwärts verformt werden. Wird ein Biegemoment auf den Gleitschlitten ausgeübt, so werden beide Seitenwände des Zylinderkörpers aufgrund der Pressung einer Führungsrippe gegen die obere geneigte Innenwandfläche einer der Führungs­ nuten und Pressung der anderen Führungsrippe gegen die untere geneigte Innenwandfläche der anderen Führungsnut einwärts verformt, so daß der axiale Schlitz des Zylinderkörpers sich verengt und ein sanftes Verlagern des Kolbens im Zylinderkörper problematisch wird. Es sei betont, daß dies zu einer signifikanten Erschwernis beim Betrieb einer kolbenstangenlosen Zylinderanordnung der bekannten Bauart führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Zylinderanordnungen zu vermeiden und eine verbesserte kolbenstangenlose Zylinderanordnung zu schaffen, die zu einem sanften Lauf eines Gleit­ schlittens in axialer Richtung eines Zylinderkörpers der Anordnung ohne wesentliche Verformung auch dann führt, wenn eine vertikale Last auf die Ober­ seite des Gleitschlittens oder ein seitliches Biege­ moment aufgebracht werden.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei einer kolbenstangenlosen Zylinderanordnung der oben beschriebenen Bauart kann der Gleitschlitten aufgrund der Ausstattung mit den Führungsteilen zur Gleitführung längs der am Zylinderkörper ange­ ordneten Führungen sanft translatorisch in axialer Richtung des Zylinderkörpers verlagert werden, so daß sich eine Verlängerung der Lebensdauer eines betriebsmäßig mit dem Gleitschlitten verbundenen Kolbens ergibt. Die Führungen sind an den oberen und seitlichen Wänden des Zylinderkörpers angeordnet, und die oberen Führungen haben im wesentlichen horizontal angeordnete Führungsflächen, während der Schlitz nach oben gerichtet ist, wodurch alle oder nahezu alle Belastungen selbst bei großer Last auf die Oberseite des Gleitschlittens durch die beiden oberen Führungen am Zylinderkörper als normal zur Breitenrichtung des Schlitzes gerichtete Kräfte aufgenommen werden. Wenn ein seitliches Biegemoment auf den Gleitschlitten wirkt, kann dieses von der auf einer Seite des Zylinderkörpers ausgebildeten Führung als Normalkraft zur Breiten­ richtung des Schlitzes aufgenommen werden, wodurch die Verformung der Seitenwände des Zylinderkörpers in Breitenrichtung des Schlitzes wesentlich reduziert werden kann, was auch zur Vermeidung einer Abmessungs­ änderung aufgrund von Verformung des Schlitzes in Breitenrichtung beiträgt.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die herabhängenden Seitenwände des Gleitschlittens mit halbkreisförmigen Führungsnuten ausgestattet, in welchen im wesentlichen halbkreisförmige Führungsstangen so aufgenommen sind, daß abgeflachte Flächen der Führungsstangen mit den geneigten Führungs­ flächen an beiden Seiten des Zylinderkörpers zusammen­ wirken. Der Basisabschnitt des Gleitschlittens ist ferner mit einer Nut versehen, so daß eine der herabhängenden Seitenwände elastisch geringfügig nach innen verformbar ist und der Verformungsweg mittels in den Gleitschlitten von einer Seite einge­ schraubten Schrauben einstellbar ist.

Bei dieser Ausführung kann das Spiel zwischen den Anflachungen der Führungsstangen und den geneigten Führungsflächen am Zylinderkörper leicht und genau durch Einstellen der Klemm- oder Lösewirkung mittels der Schrauben justiert werden. Da der Gleitschlitten auf der Oberseite des Zylinderkörpers in Führungsein­ griff mit den geneigten Führungen verlagert werden kann, ist eine exakte und sanfte Bewegung des Gleit­ schlittens selbst bei großer Belastung der Oberseite des Gleitschlittens oder bei großem, seitlich darauf einwirkenden Biegemoments möglich.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung haben auf entgegengesetzten Seiten des Zylinderkörpers geführte Führungsstangen eine axiale Längserstreckung in einem Bereich zwischen einem Paar Kolbendichtungen, die an den beiden Enden des Kolbens angeordnet sind.

Wenn bei dieser Ausführung der Kolben aufgrund von im Inneren des Zylinderkörpers wirkenden Luftdrucks zwangsbewegt wird, kann eine zu starke Pressung zwischen den Führungen und den Führungsstangen des Gleitschlittens im wesentlichen selbst dann vermieden werden, wenn die entgegegesetzten Seitenwände des Zylinderkörpers nach außen verformt werden, wodurch eine sanfte translatorische Bewegung des Gleitschlittens längs des Zylinderkörpers erreicht wird. Darüber hinaus können die Führungsstangen in dem Bereich zwischen den Kolbendichtungen unterge­ bracht werden, was zu einer einfachen Konstruktion mit niedrigen Herstellkosten führt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die an den beiden Seitenwänden des Zylinderkörpers angeordneten Führungen von Teilen der inneren Wandflächen der axialen Führungsnuten gebildet, die im Zylinderkörper ausgebildet sind, und Haltebügel sind nahe den Längsenden des Zylinder­ körpers auf dessen Oberseite montiert. Die Anbringung der Haltebügel geschieht durch Festklemmen mittels Klemmkörpern, welche in die Führungsnuten unterhalb der Haltebügel eingreifen; an den Haltebügeln sind Anschläge befestigt.

Bei dieser Ausführung ist der Zylinderkörper an beiden Seitenwänden mit einem Paar zur axialen Richtung parallelen Führungsnuten versehen, welche die Führungsstangen des Gleitschlittens aufnehmen, um eine sanfte translatorische Bewegung des Gleit­ schlittens zu ermöglichen, was die Lebensdauer des Kolbens verlängert. Da die Position der Haltebügel am Zylinderkörper einstellbar ist und Anschläge an den Haltebügeln vorgesehen sind, ist der Hub des Gleitschlittens längs des Zylinderkörpers mittels der Anschläge einstellbar begrenzt, so daß der Gleitschlitten in jeder gewünschten Position ange­ halten und mit verschiedenen gewünschten Hüben bewegt werden kann. Die Anschläge sind an den ent­ sprechenden Haltebügeln unter Verwendung der Führungs­ nuten an den entgegengesetzten Seitenwänden des Zylinderkörpers zum Führen des Gleitschlittens angeklemmt, so daß keine zusätzliche Nuten an der Oberseite des Zylinderkörpers zum Anbringen der Anschläge erforderlich sind und vermieden ist, die Festigkeit der oberen Wand des Zylinderkörpers zu vermindern. Dadurch, daß die Haltebügel durch Klemmen der in die Führungsnuten eingepaßten Klemm­ körper an die unteren Flächen der auf der Oberseite des Zylinderkörpers befindlichen Haltebügel befestigt werden, ist eine Verformung der Seitenwände des Zylinderkörpers aufgrund der Anbringung der Haltebügel vermieden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer kolbenstangenlosen Zylinderanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zylinderanordnung nach Fig. 1;

Fig. 3-7 Schnitte der Zylinderanordnung nach den Linien III-III, IV-IV, V-V, VI-VI und VII-VII in Fig. 1 und

Fig. 8 ein Diagramm, in welchem die Beziehungen zwischen der Stellung einer Kolbendichtung und der Abstandsänderung zwischen entgegen­ gesetzten Seitenwänden des Zylinder­ körpers dargestellt sind.

Gemäß Fig. 1 ist ein Zylinderkörper 1 aus nicht magnetischem Werkstoff wie Aluminium mit im wesent­ lichen rechteckigem Querschnitt mit einer axialen Zylinderbohrung 2, in der ein Kolben 13 gleitbar eingepaßt ist, und einem axialen Schlitz 3 versehen, der in der oberen Wand des Zylinderkörpers 1 aus­ gebildet ist. Der Schlitz 3 erstreckt sich im wesent­ lichen über die gesamte axiale Länge des Zylinder­ körpers 1. Die entgegengesetzten axialen End­ abschnitte des Zylinderkörpers 1 sind von Endkappen 4 abgeschlossen, welche mittels Bolzen 5 am Zylinder­ körper befestigt und mit Durchgangsbohrungen 6 zum Speisen oder Ablassen von Druckluft in oder aus dem Zylinderkörper 1 versehen ist. Ein inneres Dichtungsband 7 aus einem magnetischen Werkstoff mit einer größeren Breite als die Breite des Schlitzes 3 ist zum Abdecken des Schlitzes 3 angeordnet, und die entgegengesetzten Endabschnitte des Dichtungs­ bandes 7 sind in Öffnungen 8 in den Endkappen 4 aufgenommen und darin mittels Schrauben 11 gehalten, die in durch Befestigungsschrauben 9 gehaltene Befestigungsplatten 10 eingeschraubt sind. Ein äußeres Dichtungband 12 ebenfalls aus einem magnetischen Werkstoff mit einer größeren Breite als die Breite des Schlitzes 3 ist mit beiden Enden an den Endkappen 4 mittels Andrückplatten 10a ge­ halten, die mittels Befestigungsschrauben an den Platten 10 befestigt sind.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind Magnetstangen 80 aus einem permanentmagnetischen Werkstoff in die Oberseite 1a des Zylinderkörpers 1 auf beiden Längs­ seiten des Schlitzes 3 so eingelegt, daß sie die beiden Ränder der Dichtungsbänder 7 und 12 anziehen.

Der in der Zylinderbohrung 2 des Zylinderkörpers 1 aufgenommene und gleitbewegliche Kolben 13 ist nahe seinen axialen Enden 13a mit Ringnuten 14 versehen, in welchen Kolbendichtungen 15 aus elastischem Werkstoff sitzen. Diese Kolbendichtungen 15 sind mit einem zweckmäßigen Abstand L in Längs­ richtung des Kolbens 13 voneinander angeordnet. Der Kolben 13 hat einen Zwischenabschnitt 13b mit umgekehrtem U-Querschnitt gemäß Fig. 3 zur Bildung einer kastenförmigen Nut 17, welche sich nach unten öffnet und durch welche das innere Dichtungsband 7 geführt ist.

Ein Verbindungsabschnitt (Verbindungsmittel) 16 ist einstückig mit der oberen Wand des Zwischenabschnittes 13b des Kolbens 13 ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt 16 umfaßt einen äußeren Abschnitt 18, der außerhalb des Zylinderkörpers 1 gelegen ist, sowie einen Halsabschnitt 19, der sich durch den Schlitz 3 erstreckt. Der äußere Abschnitt 18 ist mit einem Verbindungsloch 21 versehen, das sich axial und normal zur Bewegungsrichtung des Kolbens 13 erstreckt und an einer Stelle zwischen den beiden Kolben­ dichtungen 15 liegt. In dem Verbindungsloch 21 sitzt eine Hülse 22. In der Oberseite des äußeren Abschnittes 18 des Verbindungsteiles 16 ist eine kastenförmige Nut 18a eingeformt, und daß äußere Dichtungsband 12 ist durch die Nut 18a geführt, wie Fig. 5 zeigt. Im Zwischenabschnitt 13b des Kolbens 13 sind axial im Abstand voneinander zwei Magnetstangen 20 (von denen in Fig. 1 nur eine gezeigt ist) eingebettet, die von einem im folgenden noch beschriebenen Positionsfühlschalter detektiert werden können.

Auf der Oberseite 1a des Zylinderkörpers 1 sind zwei Führungsschienen (erste Führungen) 23 auf den beiden Seiten des Schlitzes 3 längs dessen gesamter Länge angeordnet. Die Führungsschienen 23 sind als verschleißfeste Bänder aus rostfreiem Stahl ausgebildet und zum Beispiel in Nuten 24 eingeklebt, die in der Oberseite 1a des Zylinderkörpers 1 vorgesehen sind. Wie am besten aus Fig. 3 zu erkennen ist, erstrecken sich die Führungsschienen 23 oberhalb und quer über die Stärke der Seitenwände des Zylinderkörpers 1, derart, daß die Führungsschienen 23 parallel zum Schlitz 3 verlaufen und im wesentlichen in der selben Ebene wie die Oberseite 1a des Zylinder­ körpers 1 liegen. Bei einer Abwandlung können die Führungsschienen 23 dadurch vermieden werden, daß die Oberseite 1a des Zylinderkörpers 1 einer Aluminier- Härtebehandlung unterzogen werden.

Auf den entgegengesetzten Seitenwandabschnitten des Zylinderkörpers und in oberen Abschnitten der Seitenflächen 1b desselben sind über deren gesamte Länge sich erstreckende geneigte Führungs­ flächen (zweite Führungen) 26 ausgebildet. Die geneigten Führungs­ flächen 26 sind durch obere Schrägflächen 27a der Führungsnuten 27 von im wesentlichen V-Querschnitt in den Seitenflächen 1b des Zylinderkörpers 1 begrenzt, wobei die Schrägflächen 27a nach unten zum zentralen Bereich des Zylinderkörpers 1 mit einer Neigung von etwa 30° zur Horizontalen geneigt sind. Die geneigten Führungsflächen 26 können durch geradlinige Wälzkörperführungen ersetzt sein, welche an den Seitenflächen 1b des Zylinderkörpers 1 angebracht sind, und die Neigung kann entsprechend gewählt sein.

Zu beiden Seiten des Schlitzes 3 und an den unteren Abschnitten der Seitenflächen 1b des Zylinderkörpers 1 ist je eine sich über dessen gesamte Länge er­ streckende Fixiernut 28 vorgesehen. Wie Fig. 4 zeigt, greifen an gewünschten Stellen Vorsprünge 29a von Stützgliedern 29 in die Fixiernuten ein, so daß der Zylinderkörper 1 an einer Basis (nicht gezeigt) befestigt ist, an welchem die Stützglieder 29 durch Befestigungsschrauben 30 gehalten sind.

An Zwischenstellen der Seitenflächen 1b des Zylinder­ körpers 1 sind über die ganze axiale Länge desselben reichende Nuten 31 ausgebildet. Jede Nut 31 dient zum Zusammenwirken mit einem Abschnitt 33a eines Befestigungsteiles 33 für einen Positionsfühl­ schalter 32, welcher mit dem Zylinderkörper 1 durch eine Klemm- und Fixierschraube 33b verbunden werden kann.

An dem äußeren Abschnitt 18 des Verbindungsabschnittes 16 ist ein Gleitschlitten 34 angebracht. Der Körper 35 des Gleitschlittens 34 umfaßt einen zentralen Basisabschnitt und ein Paar von beiden Seiten des Basisabschnittes 36 herabhängende Wände 40 und 41, welche die entgegengesetzten Seitenwände des Zylinderkörpers teilweise überdecken, so daß der Gleitschlitten einen im wesentlichen umgekehrten U-Querschnitt hat. Der Basisabschnitt 36 ist mit einem Gewindeloch 81 (Fig. 3) in dessen oberer Seite zur Fixierung eines zu verlagernden Körpers sowie mit einer Nut 37 (Fig. 5) in dessen Unterseite versehen, in welcher der äußere Abschnitt 18 des Verbindungsabschnitts 16 lose aufgenommen ist. Ein Verbindungsstift 38 ist mittels einer Schraube 39 mit dem Basisabschnitt 36 des Gleitschlittens 34 an einer Stelle in dessen Längsmitte verbunden. Der Verbindungsstift 38 ist mit einem geringfügigen Ringspalt durch die Hülse 22 geschoben und erstreckt sich quer über die Nut 37. Der Verbindungsstift 38 weist Anflachungen 38a an seiner Unterseite und an seiner Oberseite auf, um in Richtung normal zur Bewegungsrichtung des Kolbens sich erstreckende vertikale Spalte zwischen dem Verbindungsstift 38 und der Hülse 22 zu bilden, wobei die vertikalen Spalte größer als die Spalte in Bewegungsrichtung des Kolbens 13 sind.

Gleitstücke 42, die längs der zugehörigen Führungs­ schienen 23 verlagerbar sind, sind an die Unterseite des Basisabschnittes 36 des Gleitschlittens 34 angeklebt. Jedes Gleitstück 42 kann einen Streifen aus Metall, wie aus einem ölgetränkten Sinter­ metall umfassen, wenn der Körper 35 des Gleitschlittens 34 aus Aluminium hergestellt ist. Dies ist zweck­ mäßig in einem Anwendungsfall mit relativ geringen Geschwindigkeiten des Gleitschlittens 34 und relativ hohen Lasten. Wenn alternativ der Gleitschlitten­ körper 35 aus Stahl mit einem an der Stelle des Gleitstückes 42 befindlichen Abschnitt besteht, der beispielsweise durch Abschrecken gehärtet ist, oder wenn der Körper 35 aus Aluminium mit einem an der Stelle des Gleitstückes 42 befindlichen Abschnitt besteht, an welchen ein verschleißfester Streifen, wie ein Streifen aus rostfreiem Stahl angeheftet ist, kann das Gleitstück 42 stiftförmige Wälzkörper (Nadeln) aus einem legierten Stahl oder legierte Walzen mit einer ebenen Walzenaufnahme umfassen. Wenn ferner die Führungsschienen 23 von der Oberseite des Zylinderkörpers 1 selbst gebildet sind, kann das Gleitstück 42 Kunststofflagen zum Beispiel aus einem Polyacetalharz oder in Sandwich­ konstruktion von einer mit einer Kupferlegierung und Polyacetalharz überzogenen Stahlplatte gebildet sein. Diese Ausführung wird vorzugsweise dann ange­ wendet, wenn der Gleitschlitten mit relativ hohen Geschwindigkeiten unter relativ niedriger Last zu bewegen ist.

Ein Paar halbkreisförmige Nuten 46 sind an den Innenseiten der herabhängenden Wände 40 und 41 des Gleitschlittens 34 längs dessen gesamter Länge ausgebildet, und säulenartige langgestreckte Führungs­ stangen (Führungsteile) 47 mit je einer Anflachung 47a zum Bilden eines im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitts aus Kunststoff, wie einem Polyacetalharz, sind in den entsprechenden zylindrischen Nuten 46 so aufgenommen, daß die zylindrischen Außenflächen der Führungsstangen 47 mit den zylindrischen Innen­ flächen der Nuten 46 zusammenwirken. Die Führungs­ stangen 47 sind abgedichtet zwischen Rückhalteplatten 50 und 51 (Fig. 1) an den entgegengesetzten Enden des Gleitschlittenkörpers 35 gehalten, wobei die Rückhalteplatten mittels Bolzen 49 an die Gleit­ schlittenkörper 35 angeschraubt sind. Demgemäß können die Führungsstangen 47 in den Nuten 46 drehbar gehalten werden, ohne axial davon gelöst werden zu müssen.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist eine Nut 36a in einem Seitenabschnitt (in der linken Seite in Fig. 3) des Basisabschnittes längs dessen gesamter Länge angeordnet, so daß die herabhängende Wand 40 gering­ fügig nach einwärts elastisch verformt werden kann, wobei der stehenbleibende dünnwandige Abschnitt 40a als Drehgelenk dient. Der Verformungsweg ist durch mehrere Klemmschrauben 48 einstellbar, die in den Basisabschnitt 36 des Gleitschlittenkörpers 35 an dessen einwärts von der Nut 36a gelegenen Abschnitt eingeschraubt sind, sowie durch mehrere Madenschrauben 56 (Fig. 7), deren innere Spitzen an der Innenfläche anliegen. Das Spiel zwischen der ebenen Führungsfläche 47a der halbzylindrischen Führungsstange 47 auf der linken Seite der Fig. 3 und der geneigten Führungsfläche 26 auf der gleichen Seite kann somit in einem Bereich etwa zwischen 0,05-0,10 mm durch entsprechende Umdrehungen der Klemmschrauben 48 und der Madenschrauben 56 eingestellt werden, die in geeigneten Abständen längs der gesamten Länge des Gleitschlittenkörpers 35 angeordnet sind.

Die Längsabmessung des Gleitschlittenkörpers 35, daß heißt die Länge der Führungsstange 47, ist auf einen Wert vorgewählt, der kleiner als der Abstand L zwischen den Kolbendichtungen 15 ist, die an beiden Enden des Kolbens angeordnet sind, und zwar um vorbestimmte Abstände H (Fig. 1) in Längsrichtung einwärts von den Kolbendichtungen 15. Um die durch die Verformung erzeugten Einflüsse vom Zylinderkörper 1 in Betrieb fernzuhalten, ist es wünschenswert, wenn der Abstand H gleich oder größer als der halbe Bohrungsdurchmesser des Zylinder­ körpers 1 und mindestens zu 10 mm oder mehr gewählt wird. Wenn beispielsweise der Zylinderbohrungsdurch­ messer 25 mmm beträgt, ist es wünschenswert, daß der Abstand H etwa 15 mm beträgt, während bei einem Zylinderbohrungsdurchmesser von 40 mm es wünschenswert ist, daß der Abstand H etwa 20 mm beträgt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, sind Dichtungen 52 an beiden Endabschnitten des Gleitschlittenkörpers 35 zwischen dem Körper 35 und den Rückhalteplatten 50 und 51 eingeklemmt, wobei jede Dichtung 52 mit einem unteren zentralen Abschnitt in Gleitkontakt mit der Ober­ seite des Dichtungsbandes 12 steht. Die Dichtungen 52 können aus Kunststoff, wie einem Polyacetalharz bestehen.

Etwa umgekehrt U-förmig ausgebildete Abstreifer 53 sind parallel und außerhalb der Dichtungen 52 in einem durch die Dichtungen 52 zwischen dem Gleit­ schlittenkörper 35 und den Rückhalteplatten 50 und 51 eingeklemmten Zustand gehalten, wobei jeder Abstreifer 53 aus einem elastischen Werkstoff, wie Gummi, besteht und mit seinem unteren Abschnitt in Gleitkontakt mit der Oberseite des Zylinderkörpers 1 und der Innenfläche der Führungsnut 27 steht. In die Spalte zwischen der Oberseite des Zylinder­ körpers 1 und der Unterseite des Gleitschlittens 34 ist ein Schmieröl mittels Schmiernippeln 54 eingefüllt, die an Außenteilen der herabhängenden Wände 40 und 41 angeordnet sind und das Schmieröl über Schmierölkanäle 55 zu den Spalten gelangen lassen.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, sind zum Ein­ stellen des Hubes des Gleitschlittens 34 Anschläge 59 (Fig. 1) in Gestalt von Schraubbolzen vorgesehen, welche von Haltebügeln 57 gestützt sind, die an entgegengesetzten Endabschnitten des Zylinder­ körpers 1 befestigt sind. Jeder Haltebügel 57 hat eine axiale Gewindebohrung 58 zum Aufnehmen und Fixieren des zugehörigen Anschlags 59 und einen von einer Seite des Haltebügels 57 her eingebrachten Schlitz 60 (Fig. 6) derart, daß der obere Wandteil 57a des Haltebügels 57 geringfügig aufwärts und abwärts verformt werden kann. Der Haltebügel 57 ist an dem Zylinderkörper 1 durch Einschrauben des Anschlags 59 in die Gewindebohrung 58, Einsetzen mehrerer (bei der gezeigten Ausführung 4) Befestigungs­ bolzen 62 in vertikale Löcher 61 und Verschrauben der Befestigungsbolzen 62 mit Gewindelöchern in Klemmstücken 63 gesichert, die in die Führungs­ nuten 27 des Zylinderkörpers 1 eingreifen. Im Ergebnis ist der Haltebügel mit Rippen 64 am Zylinderkörper 1 verriegelt, die zwischen dem Haltebügel 57 und den Klemmstücken 63 sich erstrecken, während die Anschläge 59 ebenfalls verriegelt sind. In die Oberseite der Wand 57a sind kleine Maschinenschrauben 65 mit ihren spitzen Enden gegen die Seitenwand des seitlichen Schlitzes 60 eingeschraubt, und die Anschläge 59 lassen sich aus ihrer Verriegelungs­ stellung durch Lösen der Schrauben 65 bringen, um dadurch eine Entspannung der Wand 57a nach oben zu ermöglichen. Aufgrund dieser Ausgestaltung können die Anschläge 59 an beliebigen Stellen des Zylinder­ körpers 1 gesichert werden, so daß sie ein freies Einstellen des Hubs des Gleitschlittens 34 ermög­ lichen. Die Anschläge 59 können als stiftförmige Stoßdämpfer ausgebildet sein.

Bei der oben beschriebenen Ausführung wirkt in eine Zylinderkammer des Zylinderkörpers 1 über einen Luftzu- oder -abführkanal 6 zugeführte Druckluft auf den Kolben 13, um diesen vorwärts zu treiben, wodurch der Gleitschlitten 34 ebenso entsprechend der Kolbenbewegung aufgrund der Verbindung des Gleitschlittens mit dem Kolben über den Verbindungs­ abschnitt 16 und den Verbindungsstift 38 bewegt wird. Während dieser Bewegung wird der Gleitschlitten 34 sanft und stabil axial verlagert, weil sowohl die Gleitstücke längs der Führungsschienen 23 des Zylinderkörpers 1 als auch die Führungsstangen 47 längs der geneigten Führungsflächen 26 des Zylinder­ körpers 1 gleiten. Hierbei wirkt der durch die Druckluft ausgeübte pneumatische Druck in der Zylinder­ kammer auf die Innenfläche der Zylinderbohrung 2 und verformt somit die entgegengesetzten Seitenwandab­ schnitte des Zylinderkörpers 1 im Bereich nahe des Schlitzes 3 nach auswärts. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, nimmt der Verformungsweg der Wandabschnitte in Richtung axial nach außen weg von den Stellen der Kolbendichtungen 15 zu, während er in Richtung axial nach einwärts der Kolbendichtungen 15 stark abnimmt. Dies rührt daher, daß der Innendruck im axial auswärts an den Kolbenendabschnitt 13a angrenzen­ den Raum, nicht aber in dem axial einwärts von dem Kolbenendabschnitt 13a angrenzenden Raum herrscht.

Wie in Fig. 8 beispielsweise gezeigt ist, liegt der Verformungsweg bei einem pneumatischen Druck von 5 kg/cm² in der Zylinderkammer des Zylinder­ körpers mit einem Bohrungsdurchmesser von 25 mm zwischen den Außenseiten der Seitenwände des Zylinder­ körpers 1 an der Stelle der Kolbendichtungen 15 bei 0,03 mm, an einer Stelle 15 mm auswärts von der Kolbendichtung bei 0,04 mm, an einer Stelle 10 mm einwärts von der Kolbendichtung bei 0,02 mm und an einer Stelle 40 mm einwärts von der Kolben­ dichtung etwa bei 0 mm. Da die Längserstreckungen der Führungsstangen 47 auf beiden Seiten des Gleit­ schlittens 34 vollständig innerhalb der Kolbendich­ tungen 15 liegen, daß heißt innerhalb eines Bereiches geringer oder gar keiner Verformung, können die geneigten Führungsflächen 26 von einem zu starken Kontaktdruck bzw. einem Fressen mit den Führungsstangen 47 selbst dann freigehalten werden, wenn eine Verfor­ mung der Seitenwände des Zylinderkörpers 1 auftritt. Wenn insbesondere die geneigten Seitenflächen 26 unter einem Neigungswinkel von 30° angeordnet sind, beträgt ihre Verformung in Richtung zum Spiel der Führungsstangen 47 kaum 0,1 mm selbst dann, wenn die Verformung in Richtung der Schlitzbreite 0,02 mm beträgt, wodurch die Führungsflächen 26 vor einem zu starken Kontaktdruck mit der entsprechenden Führungsstange 47 beziehungsweise vor einem Fressen geschützt werden.

Wenn der Gleitschlitten 34 in der oben beschriebenen Weise bewegt wird, gleiten die Abstreifer 53 wischend über die Oberseiten des Dichtbandes 12, die Führungs­ schiene 23 und den Zylinderkörper 1 sowie die Innen­ flächen der Führungsnuten 27, und die Gleitdichtungen 52 gleiten ebenfalls über die Oberseite des Dichtbandes 12, um dadurch ein Anhaften des Dichtbandes an den Magnetstangen 80 zu gewährleisten.

Bei der Bewegung des Gleitschlittens 34 in seine Endstellung läuft er an einem der Anschläge 59 an und stoppt in genauer Position, und wenn der Kolben 13 in eine vorbestimmte Lage bewegt worden ist, wirkt die Magnetstange 20 auf den Positions­ fühlschalter 32, um die Position des Kolbens 13 zu signalisieren.

In einem Anwendungsfall, bei welchem der Zylinder­ körper 1 mit dem Schlitz 3 nach oben gerichtet ist und eine große Last auf die Oberseite des Gleit­ schlittens 34 wirkt, wird diese Last durch die Führungsschienen 23 des Zylinderkörpers aufgenommen. Da die Führungsschienen 23 mit ihren Oberseiten parallel zur Breitenrichtung des Schlitzes 3 aus­ gerichtet sind, wird die Last durch eine normal zur Breitenrichtung des Schlitzes 3 wirkende Re­ aktionskraft aufgenommen, so daß keine wesentlichen Beanspruchungen in Breitenrichtung des Schlitzes erzeugt werden. Die geneigten Führungsflächen 26 werden dabei nicht zu einem Preßkontakt mit den Führungsstangen 47 veranlaßt, so daß eine sanfte Gleitbewegung des Schlittens 34 sichergestellt ist. In einem Anwendungsfall, in dem große seitliche Biegemomente auf den Gleitschlitten 34 in Fig. 3 gesehen von rechts ausgeübt werden, drückt die Führungsstange 47 auf der linken Seite auf die geneigte Führungsfläche 26, und das Gleitstück 42 auf der rechten Seite drückt auf die Führungsschiene 23. Da die obere Schrägfläche 27a der Führungsnut 27 um 30° bezüglich der Breitenrichtung des Schlitzes geneigt ist, nimmt die geneigte Führungsfläche 26 die Anpreßkraft der Führungsstange 47 auf, welche aus einer nach oben gerichteten Reaktionskraft und einer kleineren, nach rechts gerichteten Reaktions­ kraft resultiert, so daß die linke Seitenwand gering­ fügig nach einwärts verformt wird. Im Falle der Andrückung des Gleitstückes 42 an die Führungsschiene 23 wird die Druckkraft als eine nach unten gerichtete (daß heißt: normal zur Schlitzbreite wirkende) Kraft aufgenommen, so daß die rechte Seitenwand praktisch keine Beanspruchung in Breitenrichtung des Schlitzes erfährt und somit nicht verformt wird.

Wie oben beschrieben, werden selbst bei Einwirken eines relativ großen Biegemomentes auf den Gleit­ schlitten 34 die Seitenwände des Zylinderkörpers 1 nur geringfügig in Breitenrichtung des Schlitzes verformt, und die geneigten Führungsflächen 26 können wirksam vor einem Zwangskontakt bzw. einem Fressen mit den Führungsstangen 47 geschützt werden, so daß ein sanfter Gleitlauf des Gleitschlittens gewährleistet ist. Ferner kann das Spiel zwischen der Führungsstange 47 und der geneigten Führungsfläche 26 leicht durch Justieren der Klemmkraft mittels der Klemmschraube 48 eingestellt werden, die in eine herabhängende Wand 40 eingeschraubt ist, wobei die Führungsstange 47 der anderen herabhängenden Wand 41 an der geneigten Führungsfläche 26 anliegt. Ferner ist die durch die Klemmwirkung der Klemmschraube 48 hervorgerufene Verformung des Schlitzes 3 in Breitenrichtung auf die Hälfte des entsprechenden Verformungsweges in Richtung des Spieles zwischen der Führungsstange 47 und der geneigten Führungsfläche 26 aufgrund deren 30°-Neigung transformiert, wodurch es möglich ist, das Spiel genau zu kontrollieren. Nach dem Einstellen des Spiels auf einen gewünschten Wert werden die Klemmschraube 48 und die Madenschraube 56 durch deren Festklemmen gegenseitig verriegelt, um dadurch das gewünschte, ursprünglich eingestellte Spiel für lange Gebrauchsdauer des Gleitschlittens zu gewährleisten und aufrecht zu erhalten.

Claims (9)

1. Kolbenstangenlose Zylinderanordnung der Bauart, bei welcher ein Kolben (13) in einer axialen Bohrung (2) eines Zylinderkörpers (1) eingepaßt ist, welcher eine Außenwand mit einem axialen, mittels Dichtungen (7, 12) abgedichteten Schlitz (3) aufweist, wobei am Kolben (13) Verbindungsmittel (16) durch den Schlitz (3) nach außen ragend angeordnet sind und ein Gleitschlitten (34) betriebsmäßig mit den Verbindungsmitteln (16) verbunden ist, derart, daß der Gleitschlitten längs der Außenfläche des Zylinderkörpers (1) gleiten kann, wobei der Zylinderkörper (1) horizontal mit dem Schlitz (3) nach oben weisend angeordnet ist und erste Führungen (23) für den Gleitschlitten (34) an der Oberseite des Zylinderkörpers (1) beidseitig des Schlitzes (3) mit ihren Führungsflächen im wesentlichen in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Führungen (26) für den Gleitschlitten (34) an entgegengesetzten Seitenwänden des Zylinderkörpers (1) mit Abstand von den ersten Führungen (23) angeordnet sind, daß die zweiten Führungen (26) an den entgegengesetzten Seiten des Zylinderkörpers (1) nach unten zu einem im Querschnitt zentralen Bereich des Zylinderkörpers (1) geneigte Führungsflächen aufweisen, daß der Gleitschlitten (34) einen zentralen Basisabschnitt (36) und ein Paar davon herabhängende Wandabschnitte (40, 41) aufweist, die von beiden Längsseiten des Basisabschnittes (36) außerhalb und nahe den entgegengesetzten Seitenwänden des Zylinderkörpers (1) herabhängen, und daß die herabhängenden Seitenwandabschnitte (40, 41) Führungsteile (47) zum gleitenden Zusammenwirken mit den Führungskräften der zweiten Führungen (26) aufweisen.

2. Zylinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisabschnitt (36) des Gleitschlittens (34) in einem seitlichen Längsabschnitt mit einer Nut (36a) versehen ist, derart, daß der eine (40) der beiden herabhängenden Wandabschnitte (40, 41) elastisch nach innen verformbar ist und daß der Verformungsweg mittels Schrauben (48, 56) einstellbar ist, die von einer Seite in den Gleitschlitten (34) eingeschraubt sind.

3. Zylinderanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Führungsflächen (26) eine Neigung von etwa 30° bezüglich der Horizontalen aufweisen.

4. Zylinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsteile (47) von den herabhängenden Wandabschnitten (40, 41) gesonderte Bauteile sind.

5. Zylinderanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die herabhängenden Wandabschnitte (40, 41) des Gleitschlittens (34) mit halbkreisförmigen Führungsnuten (46) an Stellen versehen sind, welche den geneigten Führungsflächen (26) an entgegengesetzten Seiten des Zylinderkörpers (1) gegenüberliegen, und daß die Führungsteile (47) jeweils eine halbzylindrische Säule mit einer Anflachung umfassen, die drehbar in den Führungsnuten (46) und abgedichtet zwischen Rückhalteplatten (50, 51) gehalten sind, die an den beiden Längsenden des Gleitschlittens (34) befestigt sind.

6. Zylinderanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (48, 56) zum Einstellen des Verformungsweges eines (40) der herabhängenden Wandabschnitte Klemmschrauben (48), welche in den Basisabschnitt (36) eingeschraubt sind, und Madenschrauben (56) umfassen, die in den Wandabschnitt (40) eingeschraubt sind.

7. Zylinderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsteile (47), eine axiale Erstreckung über einem Bereich haben, der durch den Abstand (L) zwischen einem Paar Kolbendichtungen (15) an den beiden Enden des Kolbens (13) bestimmt ist, wobei die entgegengesetzten Enden der Führungsteile (47) um einen Abstand (H) innerhalb von den axialen Enden des genannten Bereiches liegen.

8. Zylinderanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (H) größer oder gleich dem halben Durchmesser der Zylinderbohrung des Zylinderkörpers (1) ist.

9. Zylinderanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (H) wenigstens 10 mm beträgt.