DE4041370C2 - Profilrohr für kolbenstangenlosen Arbeitszylinder - Google Patents

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 0 147 803 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.

Aus der DE-OS 39 09 344 ist ein druckmittelbetätigbarer Arbeitszylinder bekannt, der einen geschlossenen Profilrohrquerschnitt aufweist und somit schon relativ torsionssteif ist. Hierbei ist auch schon aus Platz­ gründen ein Ovalzylinder vorgesehen, innerhalb dem ein im Querschnitt ovaler Kolben verschieblich geführt ist. Außen ist eine Schwalben­ schwanzführung zur Führung des Schlittens einstückig an den Profilrohr­ querschnitt angeformt und der Mitnehmer des Schlittens ragt in eine entsprechend zwischen den beiden Gleitschienen der Schwalbenschwanz­ führung einebrachten Nut hinein, wodurch sich auch die Führungseigen­ schaften des Schlittens am Außenumfang des Profilrohres verbessern.

Bei diesem bekannten und an sich schon vorteilhaften Arbeitszylinder sind jedoch beim gewählten Profilrohrquerschnitt keine weiteren Führungsnuten oder Befestigungsmittell zum Anbringen von Anbauteilen oder zur Befestigung des Arbeitszylinders selbst vorgesehen.

Aus der DE 33 19 522 ist bekannt, an den Außenseiten des Profilrohres von Arbeitszylindern sich in Längsrichtung erstreckende, sich zum Inneren des Profilrohrquerschnittes trapezförmig erweiternde Führungsnuten zur Aufnahme von Anbauteilen anzuordnen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsmöglichkeit für den Arbeitszylinder selbst vorzusehen, und zwar so, daß seine mechanische Festigkeit weitestgehend unbeeinflußt bleibt und sich gleichzeitig eine kompakte Bauform ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des einzigen Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung ergibt sich ein sehr wesentlicher Vorteil dadurch, daß die Verzahnung in den Nuten so gestaltet ist, daß die Gewindegänge von Schraubelementen direkt von den Nuten aufnehmbar sind. Es kann also dabei auf separate Klemm-Muttern oder dergleichen verzichtet werden, und die Schrauben zur Befestigung des Arbeitszylinders können direkt in die Nuten an jeder beliebigen Stelle eingeschraubt werden. Es entfällt somit die bisherige Notwendigkeit eines maßhaltigen Anbohrens des Zylinderrohres entsprechend der Lage der vorgesehenen Befestigungs­ schraube. Die Montage ist dabei auch vereinfacht, denn es brauchen außerdem auch keine mutterartigen Gegenstücke, die Schraube und Profilrohr miteinander verbinden, vorgesehen werden. Da die sonst üblichen, im Querschnittsprofil sehr tiefen Befestigungsnuten, die Hinterschneidungen aufweisen, um ggf. Klemmschraubelemente aufzunehmen, entfallen, genügt beim Erfindungsgegenstand eine relativ schlanke und auch relativ flache Nut ohne Hinterschneidung. Da also der Nutquerschnitt sich nicht tief in den Querschnitt des Profilrohres erstreckt, ergibt sich auch eine im Querschnitt kompaktere Bauform des Profilrohres.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beispielhaft näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 Arbeitszylinder,

Fig. 2 alternativen 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 (1)

1. Profilrohr für kolbenstangenlose Arbeitszylinder mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden, im Querschnitt elliptischen Zylinderraum und einem darin beweglich geführten, mit Zugmitteln verbundenen, entsprechend im Querschnitt elliptischen Kolben und einem mit dem Zugmittel verbundenen, in einer am Profilrohr einstückig angeformten Gleitführung geführten Schlitten, wobei das Profilrohr einen geschlossenen einstückigen Querschnitt aufweist und innerhalb des Profilrohrquerschnittes mit sich in Längsrichtung erstreckenden Druckmittelführungskanäle versehen ist, 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.