DE3831909A1 - Rohr/flansch-verbindung, insbes. hydraulik- oder pneumatikzylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohr/Flansch-Verbindung, insbes. einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, mit einem Zylinder­ rohr, einem in dem Zylinderrohr geführten Kolben mit Kolben­ stange und mit einem an zumindest an das eine Ende des Zylin­ derrohres angeschlossenen Endflansch mit einer Führungsboh­ rung für die Kolbenstange und einer Druckmediumzuführung.

Bei Hydraulik- und Pneumatikzylindern ist die Verbindung End­ flansch/Zylinderrohr besonders hohen Beanspruchungen ausge­ setzt. Bei bekannten Ausführungsformen werden die Endflansche mit dem Zylinderrohr daher verschweißt oder über Zugstangen zusammengehalten. Das ist in fertigungstechnischer Hinsicht zeit-, material- und kostenaufwendig. Auch führen oftmals An- und Überdrehungen an den hochbeanspruchten Stellen zu einer Schwächung derartiger Endverbindungen. Selbst der Zug­ stangenzylinder muß angearbeitet werden und ist schon wegen seiner Zugstangen nachteilig. - Hier will die Erfindung Ab­ hilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohr/Flansch- Verbindung, insbes. einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der sich unter Einsparung von Fertigungskosten aus vorgefertigten Einzel­ teilen nach gleichsam einem Baukastensystem zusammenbauen läßt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Rohr/Flansch-Verbindung dadurch, daß der Endflansch mit einer Einsteckbuchse unter Dichtwirkung in das Zylinderrohr einge­ setzt ist, daß das Zylinderrohr im Bereich der Einsteckbuchse von einem Spannring umgeben ist, daß beidseitig der Führungs­ bohrung für die Kolbenstange und orthogonal zur Längsachse der Führungsbohrung Montagebohrungen zur Aufnahme von Spann­ schrauben angeordnet und die Montagebohrungen durch den Spannring, das Zylinderrohr und die Einsteckbuchse hindurch­ geführt sind. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß Endflansch, Zylinderrohr und Spannring als in fertigungstechnischer Hinsicht einfache Bauteile hergestellt und unter Bildung einer einwandfreien Endverbindung miteinan­ der verspannt werden können. Im Zuge des Verspannens dieser Bauteile können Toleranzen ausgeglichen werden. Insbesondere die kritische Verbindung Endflansch/Zylinderrohr kann durch die Verspannung auf Null-Toleranz gebracht werden. Das Zylin­ derrohr läßt sich aus einem fertigen gehonten Rohr auf Länge schneiden und wird in seinen kritischen Endbereichen durch die Einsteckbuchse verstärkt. Dadurch läßt sich das Zylinder­ rohr allein zur Aufnahme von Zug- und Druckkräften auslegen. Daraus resultieren Materialeinsparungen. Die Spannschrauben werden so abgestimmt, daß sie den zu erwartenden Zylinder­ kräften entsprechen. Stets wird eine sowohl form- als auch kraftschlüssige Verbindung Endflansch/Zylinderrohr in ein­ facher und funktionsgerechter Bauweise erreicht. Durch den Einsatz der vorgefertigten Einzelteile wie Endflansch, Zylin­ derrohr, Spannring und Spannschraube läßt sich die erfin­ dungsgemäße Rohr/Flansch-Verbindung unter Einsparung von Fer­ tigungskosten gleichsam nach einem Baukastensystem einfach und schnell zusammenbauen. Die erfindungsgemäße Rohr/Flansch- Verbindung läßt sich beispielsweise als Pneumatik- oder Hydromotor einsetzen, insbes. als Antrieb für Schwenkarme in der Robotertechnik.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden auf­ geführt. So sind erfindungsgemäß der Endflansch und die Ein­ steckbuchse als einteiliges Bauteil ausgebildet und weisen gemeinsam die Führungsbohrung für die Kolbenstange auf, wobei in der Führungsbohrung und auf der Einsteckbuchse Dichtungs­ ringe gelagert sind. Folglich wird zugleich eine einwandfreie Abdichtung der Einsteckbuchse in dem Zylinderrohr und der Kolbenstange in der Kolbenstangenführung erreicht. Im Zuge der Montage ist zweckmäßigerweise der Spannring mittels eines Zentrierstiftes auf dem Zylinderrohr zum Einbringen der Mon­ tagebohrungen gegen Verdrehen gesichert, wozu der Zentrier­ stift durch das Zylinderrohr hindurch bis in die Einsteckbuch­ se vordringt. Der Spannring kann zueinander parallele Anlage­ flächen für die Schraubenköpfe und Schraubenmuttern der Spann­ schrauben aufweisen, z. B. einen rechteckigen Außenumfang besitzen. Diese Anlageflächen ermöglichen einerseits ein ein­ wandfreies Anziehen der Spannschrauben, gewähren andererseits einwandfreie Widerlager für die Spannschrauben, die mit Paß­ sitz in die Montagebohrungen einsteckbar sind. Dadurch wird das Bewegungsspiel für die Spannschrauben und schließlich für das Zylinderrohr, den Endflansch und den Spannring mini­ miert. Vorzugsweise durchdringen die Montagebohrungen das Zylinderrohr innenseitig und die Einsteckbuchse außenseitig tangential bzw. peripher, um bei minimaler Materialschwächung optimale Beanspruchungen aufnehmen zu können.

Nach einem Vorschlag der Erfindung mit selbständiger Bedeu­ tung ist vorgesehen, daß ein geschlossener Endflansch ohne Führungsbohrung für die Kolbenstange mit seiner Einsteckbuchse in dem anderen Ende des Zylinderrohres in gleicher Weise wie der Endflansch mit Führungsbohrung für die Kolbenstange ein­ gespannt ist und einen Zylinderdeckel bzw. -boden bildet. Im Rahmen der Erfindung besteht also grundsätzlich die Mög­ lichkeit, in beide Enden des Zylinderrohres einen Endflansch mit einer Führungsbohrung für die Kolbenstange einzusetzen, wenn beidseitige Kolbenstangenführung erwünscht ist. Bei ein­ seitiger Kolbenstangenführung wird dagegen das andere Ende des Zylinderrohres mittels eines Endflansches verschlossen, welcher ebenfalls eine Einsteckbuchse aufweist, jedoch ledig­ lich mit Sackbohrung, so daß ein geschlossener Endflansch gleichsam als Zylinderdeckel bzw. -boden Verwendung finden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Rohr/Flansch-Verbindung im Axialschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt A-B durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Endflansch mit Führungsbohrung im Axialschnitt,

Fig. 4 einen geschlossenen Endflansch im Axialschnitt und

Fig. 5 einen Spannring in Aufsicht.

In den Figuren ist eine Rohr/Flansch-Verbindung dargestellt, bei der es sich um einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder handeln kann, und zwar mit einem Zylinderrohr 1, einem in dem Zylinderrohr 1 geführten Kolben 2 mit Kolbenstange 3 und mit einem an zumindest an das eine Ende des Zylinderrohres 1 angeschlossenen Endflansch 4 mit einer Führungsbohrung 5 für die Kolbenstange 3 und einer Druckmediumzuführung 6. Der Endflansch 4 ist mit einer Einsteckbuchse 7 unter Dichtwir­ kung in das Zylinderrohr 1 eingesetzt. Das Zylinderrohr 1 ist im Bereich der Einsteckbuchse 7 von einem Spannring 8 umgeben. Beidseitig der Führungsbohrung 5 für die Kolbenstan­ ge 3 und orthogonal zur Längsachse der Führungsbohrung 5 sind Montagebohrungen 9 zur Aufnahme von Spannschrauben 10 ange­ ordnet. Die Montagebohrungen 9 sind durch den Spannring 8, das Zylinderrohr 1 und die Einsteckbuchse 7 hindurchgeführt. Der Endflansch 4 und die Einsteckbuchse 7 sind als einteili­ ges Bauteil ausgebildet und weisen gemeinsam die durchgehen­ de Führungsbohrung 5 für die Kolbenstange 3 auf. In der Füh­ rungsbohrung 5 und auf der Einsteckbuchse 7 sind Dichtungs­ ringe 11 gelagert. Der Spannring 8 ist zumindest im Zuge der Montage mittels eines Zentrierstiftes 12 auf dem Zylinder­ rohr 1 zum Einbringen der Montagebohrungen 9 gegen Verdrehen gesichert. Dazu durchdringt der Zentrierstift 12 das Zylinder­ rohr 1 und dringt bis in die Einsteckbuchse 7 vor. Der Spann­ ring 8 weist zueinander parallele Anlageflächen 13 für die Schraubenköpfe 14 und Schraubenmuttern 15 der Spannschrauben 10 auf und besitzt dazu einen rechteckigen Außenumfang. Die Spannschrauben 10 sind mit Paßsitz in die Montagebohrungen 9 einsteckbar. Die Montagebohrungen 9 durchdringen das Zylin­ derrohr 1 innenseitig und die Einsteckbuchse 7 außenseitig tangential bzw. peripher.

Um das Zylinderrohr 1 endseitig zu verschließen kann ein ge­ schlossener Endflansch ohne Führungsbohrung für die Kolben­ stange mit seiner Einsteckbuchse 7 in dem anderen Ende des Zylinderrohres 1 in gleicher Weise wie der Endflansch 4 mit der Führungsbohrung 5 für die Kolbenstange 3 eingespannt wer­ den und bildet dann einen Zylinderdeckel bzw. -boden 16.

Claims (7)

1. Rohr/Flansch-Verbindung, insbes. Hydraulik- oder Pneuma­ tikzylinder, mit einem Zylinderrohr, einem in dem Zylinder­ rohr geführten Kolben mit Kolbenstange und mit einem an zu­ mindest an das eine Ende des Zylinderrohres angeschlossenen Endflansch mit einer Führungsbohrung für die Kolbenstange und einer Druckmediumzuführung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Endflansch (4) mit einer Einsteck­ buchse (7) unter Dichtwirkung in das Zylinderrohr (1) einge­ setzt ist, daß das Zylinderrohr (1) im Bereich der Einsteck­ buchse (7) von einem Spannring (8) umgeben ist, daß beidsei­ tig der Führungsbohrung (5) und orthogonal zur Längsachse der Führungsbohrung (5) Montagebohrungen (9) zur Aufnahme von Spannschrauben (10) angeordnet und die Montagebohrungen (9) durch den Spannring (8), das Zylinderrohr (1) und die Einsteckbuchse (7) hindurchgeführt sind.

2. Rohr/Flansch-Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Endflansch (4) und die Einsteckbuchse (7) als einteiliges Bauteil ausgebildet sind und gemeinsam die Führungsbohrung (5) für die Kolbenstange (3) aufweisen, wo­ bei in der Führungsbohrung (5) und auf der Einsteckbuchse (7) Dichtungsringe (11) gelagert sind.

3. Rohr/Flansch-Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (8) mittels eines Zentrier­ stiftes (12) auf dem Zylinderrohr (1) zum Einbringen der Mon­ tagebohrungen (9) gesichert ist und der Zentrierstift (12) durch das Zylinderrohr (1) hindurch bis in die Einsteckbuchse (7) vordringt.

4. Rohr/Flansch-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (8) zueinander parallele Anlageflächen (13) für die Schraubenköpfe (14) und Schraubenmuttern (15) der Spannschrauben (10) aufweist, z. B. einen rechteckigen Außenumfang besitzt.

5. Rohr/Flansch-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschrauben (10) mit Paß­ sitz in die Montagebohrungen (9) einsteckbar sind.

6. Rohr/Flansch-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagebohrungen (9) das Zylinderrohr (1) innenseitig und die Einsteckbuchse (7) außenseitig tangential bzw. peripher durchdringen.

7. Rohr/Flansch-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossener Endflansch ohne Führungsbohrung für die Kolbenstange mit seiner Ein­ steckbuchse (7) in dem anderen Ende des Zylinderrohres (1) eingespannt ist und einen Zylinderdeckel bzw. -boden (16) bildet.