DE7502826U

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Publication number: DE7502826U
Application number: DE19757502826D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-31
Filing date: 1975-01-31
Publication date: 1975-08-28
Also published as: IT1054490B; FR2299541A1; NL177337B; NL177337C; GB1534304A; SE7600984L; NL7600866A; CH598483A5; FR2299541B1; SE409748B

Description

Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, Esslingen

Arbeitszylinder für insbesondere pneumatische Arbeitsmedien

Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitszylinder für insbesondere pneumatische Arbeitsruedien mit einem hin- und herbewegbaren Kolben und mit einer sich zumindest über eine Teillänge an einer Seite des Zylinders erstrekkenden schienenartigen Haltevorrichtung, an der durch Vorbeibewegen des Kolbens betätigbare Endschalter angeordnet sind, die die Bewegung des Kolbens durch Steuerung des Zutritts des Arbeit sine diums zum Zylinder umsteuern.

Bei einem derartigen auf dem Markt befindlichen Arbeite= zylinder sind die beiden Endschalter in bezug auf die Längsrichtung des Arbeitszylinders an der schienenartigen

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Haltevorrichtung hintereinander angeordnet. Da die Endschalter, je nachdem, welche Art von Schaltern verwendet wird, eine mehr oder weniger große Abmessung in Zylinderlängsrichtung besitzen, ist der erreichbare minimale Kolbenhub durch die Baugröße der verwendeten Endschalter in dieser Richtung bestimmt. Dadurch beträgt der erreichbare minimale Kolbenhub in jedem Falle einige Zentimeter, was für viele Anwendungsfälle viel zu groß ist. Man könnte zwar in Erwägung ziehen, die beiden Endschalter an einander gegenüberliegenden Seiten des ArbeitsZylinders anzuordnen, jedoch ist in den meisten Fällen hierfür kein Platz vorhanden, da der Arbeitszylinder auch befestigt sein muß und da man bestrebt ist, den Platzbedarf für die Steuerungselemente möglichst klein zu halten. Schließlich ist man auch bestrebt, aus wartungstechnischen Gründen die Endschalter eines derartigen ArbeitsZylinders möglichst an einer Seite des Zylinders vorzusehen.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Arbeitszylinder zu schaffen, dessen erreichbarer minimaler Zylinderhub unabhängig von der Baugröße der verwendeten Endschalter ist, wobei der Arbeitszylinder einschließlich seiner Haltevorrichtung und Endschalter kleinbauend und damit platzsparend sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden Endschalter

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18,19 an der schienenartigen HalteVorrichtung 26 in Umfangsriclitung gssehen in geringem Abstand voneinander parallel zueinander so geführt sind, daß sie zumindest in bezug auf Teilbereiche auch nebeneinander angeordnet werden können.

Es ist nun möglich, einen minimalen Zylinderhub von wenigen Millimetern zu erreichen, wobei dieser nur noch von der Schalthysterese der verwendeten Endschalter abhängig ist. Der erfindungsgemäße Arbeitszylinder ist wegen seiner nach wie vor eng beieinander liegenden Endschalter trotzdem kleinbauend.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Man könnte nun den Arbeitszylinder so ausbilden, daß die Haltevorrichtung zwei parallel zueinander verlaufende Stangen aufweist. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, den Arbeitszylinder so auszubilden, daß die Haltevorrichtung eine einzige Profilschiene 26 aufweist, die sich parallel zur hin und her gehenden Kolbenbewegung erstreckt, da dadurch dessen Zusammenbau bei der Herstellung vereinfacht wird und die Anordnung der beiden Endschalter parallel zueinander stets vorgegeben ist. Eine besonders einfache und herstellungstechnisch billige Ansführungsfcrm der Erfindung wird erreicht, indem man zweckmäßigerweise vorsieht, daß die Profilschiene 26 mindestens zwei zueinander parallel verlaufende Nuten und/oder

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Vorsprünge 28, 29 aufweist, in bzw. an denen Jeweils einer der beiden Endschalter 18, 19 verschiebbar geführt und befestigbar ist. Dabei ist es zweckmäßig, den Arbeitszylinder so auszubilden, daß die Nuten bzw. die Vorsprünge 28, 29 an der Profilschiene 26 im wesentlichen V-förmig angeordnet sind, z.B. indem sie zwischen sich einen Winkel von 60 - 120°, vorzugsweise 90° einschliessen, da dadurch eine besonders enge und damit platzsparende Anordnung der Endschalter nebeneinander erreicht werden kann, die man auch in vorteilhafter Weise an die Umrißform des Arbeitszylinders anpassen kann.

Bei Ausgestaltung des Arbeitszylinders in solcher Weise, daß die Vorsprünge 28, 29 eine Verdickung 31 aufweisen, wird erreicht, daß dieser in sehr vielen Anwendungsbereichen einsetzbar ist, da der Kolbenhub in einem Bereich zwischen Zylinderlänge und nur wenigen Millimetern einstellbar ist, so daß für diese vielen Anwendungsbereiche nur ein einziger Typ von Arbeitszylinder hergestellt und angeboten werden muß. Des weiteren vereinfacht und erleichtert dies die Lagerhaltung. Dabei ist es dann besonders günstig, wenn der Arbeitszylinder auch noch dadurch gekennzeichnet ist, daß isich die Haltevorrichtung 26 über im wesentlichen die gesamte Länge des Zylinders 12 erstreckt, wobei die Endschalter 18, 19 an der Haltevorrichtung 26 hinsichtlich ihres gegenseitigen, den Kolbenhub bestimmenden

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Abstandes verstellbar und jeweils feststellbar angeordnet sind, da sich dadurch die Endschalter in besonders einfacher und schneller Weise verstellen lassen. Die Klemmvorrichtung könnte beispielsweise eine Schraubvorrichtung besitzen, mittels der die unterschiedliche kraftSchlussige Verbindung zwischen Endschalter und Schiene einstellbar ist. Es ist aber auch möglich, eine Klemmvorrichtung vorzusehen, deren Haltekraft stets konstant ist, so daß zu ihrer Verstellbarkeit eine diese Haltekraft überwindende Kraft aufgewendet werden müßte.

Um eine besonders hohe Unempfindlichkeit der Endschalter gegenüber Stößen, Vibrationen und dgl. und damit eine besonders hohe Betriebszuverlässigkeit zu erreichen, kann der Arbeitszylinder z.B. so ausgebildet werden, daß die Profilschiene 26 außen an der Zylinderwand befestigt ist, z.B. angeschraubt ist. Dabei kann entweder eine bewegbare Schaltzunge des Endschalters mit einem Permanentmagneten versehen sein und der Kolben aus ferromagnetischem Werkstoff bestehen, oder aber, wie es am zweckmäßigsten ist, umgekehrt, da der in jedem Fall eine gewisse Größe und ein gewisses Gewicht aufweisende Permanentmagnet die Abmessung und das Gewicht des Kolbens praktisch nicht beeinflußt, während dies bei Anordnung an einer bewegbaren Schaltzunge am Endschalter erheblich wäre.

Weitere Einzelheiten und Ausgesta ungen der Erfindung

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sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungebeispiels näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Arbeitszylinder gemäß der Erfindung, wobei jede an einer erfindungsgemäß ausgebildeten Haltevorrichtung geführte Endschalter schematisch dargestellt sind,

Fig. 2 eine Teilansicht der neuen Haltevorrichtung mit den beiden Endschaltern gemäß Pfeil A der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der

Fig. 1, jedoch in größerem Maßstab, während

Fig. 4 und 5 eine Variante zu der Anordnung nach Fig. 1 bis 3 in einer Seitenansicht bzw. in einer Vorderansicht zeigt.

Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Arbeitszylinder 11 weist ein Zylinderrohr 12 auf, in welchem ein Kolben 13 mit einer Kolbenstange 14 verschiebbar geführt ist. Der Arbeitszylinder 11 wird pneumatisch angetrieben und weist einen oberen und einen unteren Rohrstutzen 16, 17 auf, durchreiche das Arbeitsmedium, beim dargestellten Ausführungsbeispiel also Druckluft, zu- und abgeführt werden kann, so daß sich der Kolben 13 entsprechend dem Doppelpfeil B

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hin- und herbewegen kann. Die Umsteuerung der Kolbenbewegung des doppelbeaufschlagten Arbeitszylinders 11 erfolgt in anlsich bekannter Weise über nicht dargestellte pneumatische Ventile, die von zwei Endschaltern 18, 19 gesteuert werden. Die beiden Endschalter 18, 19, die in noch au beschreibender Weise außen am Zylinderrohr 12 angeordnet sind, werden bei Vorbeibewegen des Kolbens 13 durch

Einwirkung des Kolbens durch das Zylinderrohr 12 hindurch betätigt. Dazu weist der Kolben 13 an seinem Umfang einen Permanentmagnetring 21 auf, der beim Vorbeibewegen des Kolbens 13 an den Endschaltern 18, 19 bewirkt_v daß jeweils eine unter Federvorspannung stehende Schaltzunge 22 !aus ferromagnetischem Material in den Endschaltern 18, 19 zum öffnen oder Schließen von nicht dargestellten pneumatischen oder elektrischen Steuerkreisen angezogen wird, mit denen auch die erwähnten ebenfalls nicht dargestellten Steuerventile verbunden sind. Beim Ausführungsbeispiel öffnet die Federzunge 22 den betreffenden Steuerkreis, wenn der Kolben 13 mit seinem Magnetring 21 an dem betreffenden Endschalter 18, 19 vorbeibewegt wird, und schließt ihn unter der Einwirkung der eigenen Federkraft, wenn der Kolben 13 mit dem Magnetring sich von ihm entfernt. Es versteht sich, daß die Endschalter 18, 19 statt als Öffner auch als Schließer wirken können, so daß die Federzunge unter der Einwirlmng des Magnetrings 21 den zugeordneten Steuerkreis schließt. Es versteht sich weiterhin, daß die

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Endschalter auch in anderer Weise ausgebildet sein können, wichtig ist nur, daß es sich um sogenannte berührungslose Endschalter handelt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung wurde der Kolben soeben von unten nach oben bewegt, da das Arbeitsmedium gemäß den durchgezogenen Pfeilen in das Zylinderrohr 12 ein- bzw. ausgeströmt ist. In der dargestellten oberen Umkehrstellung hat der Magnetring 21 des Kolbens 13 die Federzunge 22 des Endschalters 18 geöffnet, was bewirkt, daß die nicht dargestellten Steuerventile umgesteuert werden, so daß nun das Arbeitsmedium gemäß den gestrichelten Pfeilen ein- und ausströmt, wodurch sich der Kolben 13 mit seiner Kolbenstange 14 solange nach unten bewegt, bis der Magnetring 21 den Endschalter 19, dessen Federzunge 22 noch in der geschlossenen Stellung ist, erreicht hat.

Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind die beiden Endschalter 18, 19 an einer als Profilschiene ausgebildeten Haltevorrichtung verstellbar geführt, die an einer Stelle des Außenumfangs des Zylinderrohrs 12 parallel zur Längsrichtung des ArbeitsZylinders 11 und damit parallel zur Bewegungsrichtung des Kolbens 13 verläuft. Die Profilschiene 26 kann dabei auf beliebige Weiso, beispielsweise mittels Schrauben oder Kleben, mit ihrem Fuß 27 am Zylinderrohr 12 befestigt sein. Die Profilschiene 26 besteht ebenso wie das Zylinderrohr 12 aus nicht-ferromagnetischem Material,

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beispielsweise aus Aluminium, Messing, Kunststoff oder dgl. An den Fuß 27 sind zwei im wesentlichen V-förmig zueinander angeordnete Stege 28, 29 nach außen abstehend angeformt, die an ihrem freien Ende mit einer angeformten, kugelförmigen Verdickung 31 versehen sind. Jeder Endschalter 18, 19 ist mit einem Klemmteil 32 versehen, dessen den Endschaltern 18, 19 zugewandte Innenfläche ebenso wie die ihr gegenüberliegende Fläche des Endschalters 18, 19 entsprechend den mit der Verdickung 31 versehenen Stege 28, 29 geformt ist, so daß die Endschalter 18, 19 beispielsweise mittels Schrauben an den Stegen 28, 29 der Profilschiene 26 befestigbar sind. Die kraftSchlussige Verbindung zwischen Endschalter 18, 19 und Profilschiene 26 kann mittels der gestrichelt dargestellten Schraube 33 verändert werden, so daß die Endschalter 18, 19 längs der Profilschiene 26 verschiebbar und an dieser in einer bestimmten Stellung und in einem bestimmten Abstand zueinander befestigbar sind.

Da sich die Profilschiene 26 nahezu über die gesamte Länge des Arbeitszylinders 11 erstreckt, ist der maximale Abstand der beiden Endschalter 18, 19 voneinander und damit der maximale Kolbenhub durch die Länge des Arbeitszylinders 11 bzw. die Länge der Profilschiene 26 bestimmt. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, sind die beiden Endschalter 18, 19 an der Profilschiene 26 derart geführt, daß ihre einander zugewandten Seitenwände bzw. -kanten in nur geringem Abstand

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zueinander parallel verlaufen. Auf diese Weise ist es möglich, daß, wie in Fig. 2 dargestellt, die beiden Endschalter 18, 19 an der Profilschiene 26 auch unmittelbar nebeneinander angeordnet sein können, so daß sich ein minimaler Kolbenhub von nur wenigen Millimetern erreichen läßt, wobei dieser minimale Kolbenhub im wesentlichen allein von der Schalthysterese der verwendeten Endschalter 18, 19 abhängig ist. Aixfgrund der räumlichen Zuordnung der Profilschiene 26 und ihrer Stege 28, 29 und der Endschalter 18, 19 und deren Abstimmung aufeinander, ist es also möglich, bei geringem Platzbedarf die Endschalter 18, 19 auch nebeneinander anzuordnen.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Profilschiene mit Stegen versehen, die von den Endschaltern übergriffen werden. Selbstverständlich kann man auch die Profilschiene 26 mit hinterschnittenen Nuten versehen, in die entsprechend geformte Stege eingreifen, die an den Endschaltern befestigt sind. Des weiteren ist es möglich, die beiden Stege in Form von parallel zueinander angeordneten runden Stangen unmittelbar und getrennt voneinander, jedoch in geringem Abstand nebeneinander am Zylinderrohr zu befestigen.

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In Fig. 4 und 5 ist eine Variante zu der Anordnung nach fig. 1 bis 3 gezeigt, die sich, von dieser praktisch nur hinsichtlich der Formgebung unterscheidet. Aussen am Zylinder 40 ist die sich praktisch über dessen gesamte Länge erstreckende Profilschiene 41 bei 47, 48 angebracht, welche die beiden stegartigen Vorsprünge 42, 43 trägt, wobei die Verbindungsschienen zwischen dem jeweiligen Mittelpunkt 42a, 43a und der Längsmittelachtie 44 des Zylinders miteinander einen spitzen Winkel von z.B. 30-45-60° einschliessen. Auf die stegartigen Vorsprünge 42, 43 sind die Endschalter 45, 46 aufgeschoben, indem sie Nuten 49, 50 besitzen, in die die Vorsprünge mit ihren kugelartig verdickten "^nden eingreifen.

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Claims

Ansprüche

1 . Arbeitszylinder für insbesondere pneumatische Arbeitsmedien mit einem hin- und herbewegbaren Kolben und mit einer sich zumindest über eine Teillänge an einer Seite des Zylinders erstreckenden schienenartigen Haltevorrichtung, an der durch Vorbeibewegen des Kolbens betätigbare Endschalter angeordnet sind, die die Bewegung des Kolbens durch Steuerung des Zutritts des Arbeitsmediums zum Zylinder umsteuern, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endschalter (18, 19) an der schienenartiger Haltevorrichtung (26) in Umfangsrichtung gesehen in geringem Abstand voneinander parallel zueinander so geführt sind, daß sie zumindest in bezug auf Teilbereiche auch nebeneinander angeordnet werden können.
2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endschalter an der Haltevorrichtung zwischen einem maximalen Abstand zwischen ihnen, der etwa der Zylinderlänge entspricht, und einer zweiten Endstellung verschieblich sind, in der sie einander genau überdecken oder nebeneinander liegen.

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3. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch v;qkennzeichnet, daß die Haltevorrichtung zwei parallel zueinander verlaufende Stangen aufweist. >
4. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung eine einzige Profilschiene (26) aufweist, die sich parallel zur hin- und. hergehenden Kolbenbewegung erstreckt.
5· Arbeitszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilschiene (26) mindestens zwei zueinander parallel verlaufende Nuten und/oder VorSprünge (28, 29) aufweist, in bzw. an denen jeweils einer der beiden Endschalter (18, 19) verschiebbar geführt und befestigbar ist.
6. Arbeitszylinder naci Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten bzw. die Vorsprünge (28, 29) an der Profilschiene (26) im wesentlichen V-förmig angeordnet sind, z.B. indem sie zwischen sich einen Winkel von 60-120°, vorzugsweise 90° einschließen.
7* Arbeitszylinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten hinterschnitten sind.
8. Arbeitszylinder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (28, 29) eine Verdickung (31) aufweisen.

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9· Arbeitszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Haltevorrichtung (26) über im wesentlichen die gesamte Länge des Zylinders (12) erstreckt, wobei die Endschalter (18, 19) an der Haltevorrichtung (26) hinsichtlich ihres gegenseitigen, den Kolbenhub bestimmenden Abstandes verstellbar und jeweils feststellbar angeordnet sind.
10. Arbeitszylinder nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Endschalter (18, 19) zu ihrer Feststellbarkeit und Verstellbarkeit jeweils eine mit der Haltevorrichtung (26) zusammenwirkende Klemmvorrichtung (32, 33) aufweisen.
11. Arbeitszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß die Profilschiene (26) außen an der Zylinderwand befestigt ist, z.B. angeschraubt ist.
12. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) mit einem Permanentmagneten (21) versehen ist, daß der Endschalter (18, 19) eine bewegbare Schaltzunge (22) aus ferromagnetischem Werkstoff aufweist und daß der Zylinder (12) und die Haltevorrichtung (26) aus nichtferromagnetischem Werkstoff besteht.

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