DE4041370A1 - Profilrohr fuer kolbenstangenlosen arbeitszylinder - Google Patents
Profilrohr fuer kolbenstangenlosen arbeitszylinderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Profilrohr für kolbenstangenlose
Arbeitszylinder gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei kolbenstangenlosen Arbeitszylindern stellt sich grundsätzlich das
Problem, daß die Kolbenbewegung nach außen geführt und dort abgreifbar
sein muß. Dies geschieht wie in der EP 01 47 803 dargestellt dadurch,
daß das Zylinderrohr mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden
Schlitz versehen ist, durch den dann Mitnehmerelemente mit dem Kolben
verbunden sind, durch den Schlitz hindurchreichen und die Bewegung des
Kolbens so außen abgreifbar machen. Hierbei muß der Längsschlitz jedoch
auf eine mehr oder weniger komplizierte Weise abgedichtet werden, so
daß sich ein druckmitteldichter Zylinderinnenraum ergibt.
Arbeitszylinder dieser Art finden ihren Einsatzbereich besonders dort,
wo aufgrund der gestellten Arbeitsanforderungen eine mit dem Kolben
verbundene nach außen geführte Kolbenstange nicht unterbringbar ist.
Diese bekannte Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß der Längsschlitz
die Torsionssteifigkeit des Zylinderrohres stark herabsetzt. Ein
weiterer Nachteil ist, daß durch diese Anordnung eine Aufweitung des
Zylinders und damit des Schlitzes bei der Druckbeaufschlagung
unvermeidbar ist. Hierdurch kann es zu Undichtigkeiten kommen, die die
vom Kolben abgreifbare Kraft stark herabsetzen. Aus der deutschen
Offenlegungsschrift DE 34 03 830 ist ein kolbenstangenloser
Arbeitszylinder bekannt, dessen Profilrohr einen geschlossenen
Querschnitt aufweist. Bei diesem bekannten Arbeitszylinder wird auf
einen Längsschlitz zur Anordnung eines Mitnehmers zwischen Kolben und
außen geführten Schlitten verzichtet, da hierbei der Einsatz eines
Zugbandes vorgesehen ist, welches an den Enden des Zylinderrohres über
Umlenkrollen parallel zum Zylinderinnenraum außen geführt ist.
Nachteilig ist bei diesem bekannten Arbeitszylinder jedoch, daß der
Zylinderinnenraum einen runden Querschnitt aufweist. Hierdurch ist eine
verdrehgesicherte Führung des Kolbens nicht gegeben. Dadurch werden die
beim Betrieb des Arbeitszylinders möglichen Eigenrotationsmomente auf
das Zugband übertragen, so daß die Dichtungen des Zugbandes an den Enden
des Zylinderrohres stark belastet werden, somit stärker verschleißen.
Solche Eigenrotationsmomente des Kolbens treten besonders dann auf, wenn
die Zugbandenden nicht exakt auf einer Achse fluchtend am Kolben
angeordnet sind und somit Kippmomente entstehen, oder im Betrieb hoher
Verschiebegeschwindigkeiten des Kolbens im Arbeitszylinder.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die
Aufgabe, ein Profilrohr für kolbenstangenlose Arbeitszylinder zu
schaffen, das torsionssteif ist und den Kolben verdrehgesichert führt
und gleichzeitig eine kompakte Bauform vorgibt.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Profilrohr für kolbenstangenlose
Arbeitszylinder der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Die Verwendung eines Profilrohres mit einem geschlossenen einstückigen
Querschnitt in Verbindung mit einem innerhalb des
Profilrohrquerschnittes angeordneten Zylinderraum mit elliptischem
Querschnitt hat den Vorteil, daß das Zylinderrohr zum einen
torsionssteif ist und zum anderen der Kolben innerhalb des elliptischen
Querschnittes des Zylinderinnenraumes verdrehgesichert geführt ist.
Hierdurch werden die Dichtungen für das Zugmittel entlastet. Die im
Querschnitt elliptische Ausbildung des Zylinderinnenraumes ist zwar aus
der Patentanmeldung FR-22 45 865 bekannt, jedoch hierbei für einen
Arbeitszylinder mit Kolbenstange vorgesehen. Im Gegensatz zu diesem
Stand der Technik dient die Verdrehsicherung des Kolbens bei der
vorliegenden Erfindung ausschließlich der Entlastung der
Zugbanddichtungen und somit einem glatteren Lauf des Kolbens.
Bei der vorliegenden Erfindung erweist es sich außerdem als vorteilhaft,
innerhalb des geschlossenen Profilrohrquerschnittes sich in
Längsrichtung erstreckende Druckmittelführungskanäle integriert
anzuordnen, da die Baueinheit somit kompakt ist. Dies gilt ebenfalls
dafür, die Gleitführung für den außen anzutreibenden geführten Schlitten
als einstückige Anformungen des Profilrohres auszubilden. Daß in
vorteilhafter Ausgestaltung innerhalb des Profilrohrquerschnittes ein
sich in Längsrichtung erstreckender geschlossener Reservekanal
angeordnet ist, hat den Vorteil, daß zusätzliche Bauelemente
aufgenommen und geführt werden können und/oder Führungsleitungen für
beispielsweise Druckluft etc. einfach und kompakt im Profilrohr
integriert angeordnet werden können. Die Anordnung von sich in
Längsrichtung erstreckenden mit Verzahnungen versehenen Nuten an
mindestens einer der Außenseiten des Profilrohres, innerhalb derer
entsprechende Schrauben einschraubbar sind, hat den Vorteil, daß
Verwendung von Anbauteilen keine zusätzlichen Gewindelöcher gebohrt
werden müssen, sondern an jeder beliebigen Stelle entlang der Nuten des
Arbeitszylinders Schrauben in das Profilrohr einschraubbar sind. Die
Anordnung von nach innen sich trapezförmig erweiternden Führungsnuten,
die sich in Längsrichtung des Profilrohres erstrecken, führt in
einfacher Weise zur Anbaumöglichkeit von zusätzlichen Anbauteilen, wie
Positionsschalter oder dergleichen. Alternativ dazu können die Nuten
auch einen sich nach innen verjüngenden trapezförmigen Querschnitt
aufweisen, um auch mit entsprechenden Befestigungselementen versehene
Anbauteile der handelsüblichen Art ebenfalls einsetzen zu können.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Arbeitszylinder,
Fig. 2 alternativer Profilrohrquerschnitt.
Die Fig. 1 stellt den kolbenstangenlosen Arbeitszylinder dar, bei dem
in einem Schnitt der Querschnitt des Profilrohres und die Anordnung der
einzelnen Elemente des Arbeitszylinders sichtbar sind. Das Profilrohr 1
weist einen geschlossenen einstückigen Querschnitt auf, innerhalb dessen
alle für den Arbeitszylinder nötigen Elemente integriert angeordnet
sind. Der Zylinderraum 4 weist einen elliptischen Querschnitt auf,
innerhalb dessen ein Kolben 11 mit ebenfalls elliptischem an den
Querschnitt des Zylinderinnenraumes angepaßten Querschnitt geführt ist.
Die axialen Enden des Kolbens 11 sind mit dem Zugband 3 verbunden,
welches im Bereich der Zylinderdeckel 8 aus dem Zylinderinnenraum 4
herausgeführt und dabei abgedichtet sind. Über Umlenkrollen (hier nicht
dargestellt, da im Bereich der Zylinderdeckel integriert) ist das
Zugband parallel zum Zylinderinnenraum 4 in der dafür vorgesehenen Nut 9
geführt und mit dem Schlitten 2 verbunden. Die Nut 9 ist mit einer
Erweiterung 16 versehen, die es im Bedarfsfall ermöglicht, ein
zusätzliches, verschiebbares Befestigungselement, welches die
Zugbandenden aufnimmt, zu führen. Das Profilrohr 1 ist mit einer
einstückigen Gleitführung 12 versehen und weist einen
schwalbenschwanzförmigen Querschnitt auf. Der Schlitten ist
dementsprechend angeformt, daß er in dieser schwalbenschwanzförmigen
Gleitführung geführt wird. Innerhalb des Profilrohrquerschnittes sind
Druckmittelleitungen 5 angeordnet, die sich in Längsrichtung des
Profilrohres erstrecken. Zwischen dem Zylinderraum 4 und der Nut 9 zur
Führung des Zugmittels 3 ist ein sich ebenfalls in Längsrichtung des
Profilrohres erstreckender integrierter Reservekanal 7 angeordnet.
Innerhalb dieses Kanals können zusätzliche Leitungen für Druckmittel
oder aber auch elektrische Leitungen geführt werden. Außerdem ist es
möglich dort Halteelemente zur Befestigung der Umlenkrollen
einzuschieben. Die Nuten 13 sind an der der Gleitführung 12
gegenüberliegenden Bodenseite des Profilrohres 1 angeordnet. Diese
Nuten 13 erstrecken sich ebenfalls in Längsrichtung des
Profilrohres und sind mit einer Verzahnung versehen, die sich ebenfalls
in Längsrichtung des Profilrohres erstreckt. Diese Verzahnung ist dabei
so gestaltet, daß die Gewindegänge von Schraubelementen in die Nuten
aufnehmbar sind, beispielsweise zur Befestigung von Anbauelementen. Die
Erstreckung der Nuten 13 in Längsrichtung bewirkt dabei, daß
an jeder denkbaren Stelle entlang der Nuten Schraubelemente eingesetzt
werden können, wodurch die Notwendigkeit eines maßhaltigen Anbohrens des
Zylinderrohres entsprechend der Lage der Befestigungsschrauben
überflüssig wird. An den übrigen Außenseiten des Profilrohres sind sich
in ebenfalls Längsrichtung erstreckende Führungsnuten 14 zur Aufnahme
von Anbauteilen angeordnet. Solche Anbauteile können beispielsweise
Endschalter, Signalgeber etc. sein. Über Haltenuten 15, die sich nach
außen erweiternd ausgebildet sind, wird der Arbeitszylinder gehalten
bzw. mit einer Maschine verbunden.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit des
Profilrohrquerschnittes. Der Reservekanal 7 ist dabei seitlich noch so
erweitert, daß Material beim Herstellen des Profilrohres eingespart
werden kann, ohne daß die Statik und damit die Torsionssteifigkeit des
Profilrohres leidet. Die Befestigungsnuten 17 sind dabei derart
trapezförmig, daß sie sich zum Inneren des Profilrohrquerschnittes hin
verjüngen. Hierdurch ist es möglich, Anbauteile der handelsüblichen Art
einfach zu befestigen.
Insgesamt stellt dieses Profilrohr eine kompakte und zweckmäßige
Bauform für einen Zugbandzylinder dar. Die Entlastung der für das
Zugband nötigen Dichtungen und der Umlenkrollen und nicht zuletzt des
Zugbandes selbst durch die Ausgestaltung eines verdrehgesicherten
Kolbens, in Verbindung mit dem kompakten und alle wesentlichen Elemente
integriert enthaltenden Profilrohr, ist zweckmäßig und einfach
aufgebaut.
Claims (6)
1. Profilrohr für kolbenstangenlose Arbeitszylinder mit einem sich in
Längsrichtung erstreckenden Zylinderraum und einem darin beweglich
geführten mit Zugmitteln verbundenen Kolben und einem mit dem
Zugmittel verbundenen, in einer am Profilrohr angeordneten
Gleitführung geführten Schlitten,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Profilrohr (1) einen geschlossenen einstückigen Querschnitt
aufweist, daß der Zylinderraum (4) einen innerhalb des
Profilrohrquerschnittes angeordneten elliptischen Querschnitt
aufweist, daß innerhalb des Profilrohrquerschnittes sich in
Längsrichtung erstreckende Druckmittelführungskanäle (5) angeordnet
sind und daß die Gleitführung (12) an einer der Außenlängsseiten
des Profilrohres (1) angeordnet und mit demselben einstückig
verbunden ist.
2. Profilrohr für kolbenstangenlosen Arbeitszylinder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb des Profilrohres (1) ein sich in Längsrichtung
erstreckender Reservekanal (7) mit geschlossener Querschnittskontur
integriert angeordnet ist.
3. Profilrohr für kolbenstangenlosen Arbeitszylinder nach einem oder
mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleitführung (12) eine sich in Längsachse erstreckende und
bezüglich des Profilrohrquerschnittes nach außen offene Nut (9) zur
Führung des Zugmittels (3) aufweist.
4. Profilrohr für kolbenstangenlosen Arbeitszylinder nach einem oder
mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß an einer der Außenseiten des Profilrohres (1) sich in
Längsrichtung erstreckende Nuten (13) angeordnet sind, die mit sich
in Längsrichtung erstreckenden Verzahnungen zur Aufnahme von
Schrauben versehen sind.
5. Profilrohr für kolbenstangenlosen Arbeitszylinder nach einem oder
mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Außenseiten des Profilrohres (1) sich in Längsrichtung
erstreckende, sich zum Inneren des Profilrohrquerschnittes
trapezförmig erweiternde Führungsnuten (14) zur Aufnahme von
Anbauteilen angeordnet sind.
6. Profilrohr für kolbenstangenlosen Arbeitszylinder nach einem oder
mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Außenseite des Profilrohres sich in Längsrichtung
erstreckende trapezförmige, sich zum Inneren des
Profilrohrquerschnittes verjüngende Befestigungsnuten (17)
angeordnet sind, zur Aufnahme von Anbauteilen.
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