DE9104634U1

DE9104634U1 - Hubveränderlicher Stellzylinder für den Antrieb von Spannvorrichtungen

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Publication number: DE9104634U1
Application number: DE9104634U
Authority: DE
Original assignee: DE STA CO Metallerzeugnisse GmbH
Current assignee: DESTACO Europe GmbH
Priority date: 1991-04-16
Filing date: 1991-04-16
Publication date: 1991-06-13
Anticipated expiration: 2001-04-17

Description

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Die Neuerung betrifft einen hubveränderlichen Stellzylinder für den Antrieb von Spannvorrichtungen, wobei der Stellzylinder aus einem Zylinder mit beidseitig beaufschlagbaren Kolben und Kolbenstange besteht und im Zylinderboden Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung angeordnet sind.

Bezüglich der hier insbesondere interessierenden Spannvorrichtungen sei bspw. auf DE-GM 89 09 688 verwiesen. Solche Spannvorrichtungen kommen in den unterschiedlichsten Größen und Typen zum Einsatz, die deshalb in Abhängigkeit von der jeweils erforderlichen Hubgröße für den Antrieb der Spannhebelmechanik entsprechend bezüglich der Hublänge unterschiedlich große Zylinder verlangen, was für den Hersteller derartiger Spannvorrichtungen mit einer sehr umfangreichen und insoweit natürlich auch kostenträchtigen Lagerhaltung verbunden ist. Bezüglich der Zylinderausbildung ist dabei auch noch zu beachten, daß diese in der Regel im Zylinderboden mit Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung versehen sind, was insbesondere dann notwendig ist, wenn am Spannarm besondere und relativ schwere Druckstücke befestigt sind, die bei einer ungedämpften und schnellen Rückstellung der Spannvorrichtung deren Verstellmechanik aufgrund des abrupten Stillstandes beträchtlich belasten können.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, Stellzylinder und zwar insbesondere Zylinder für den Antrieb von Spannvorrichtungen der genannten Art derart auszubilden, daß deren Lagerhaltung wesentlich reduziert werden kann, d.h., Stellzylinder der genannten Art und an sich gleicher Größe und Hublänge sollen bezüglich ihrer Hublänge mit einfachen Mitteln variabel ausgestaltbar sein, so daß man mit nur einer geringen Anzahl von Zylindertypen auskommt, und zwar mit der zusätzlichen Maßgabe, daß bei solchen Zylindern die übliche Rückstellungsdämpfung gewahrt bleiben soll.

Diese Aufgabe ist mit einem Stellzylinder der eingangs genannten Art nach der Neuerung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen. Weitere davon unabhängige Lösungen der gleichen Aufgabe ergeben sich nach Schutzansprüchen 7 und 9.

Durch diese neuartige Ausbildung ist es auf einfachste Weise möglich, an einem bestimmten Stellzylinder mit vorgegebener Hublänge durch Einbau einer Distanzscheibe entsprechender Dicke, dessen Hub entsprechend zu reduzieren. Mit dieser sehr einfachen Maßnahme ist es jedoch nicht getan, wenn solche Zylinder im Zylinderboden mit Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung angeordnet sind, von denen aber im vorliegenden Falle ausgegangen wird. Durch den Einsatz einer solchen Distanzscheibe würden

nämlich die am betreffenden Zylinder per se vorhandenen Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung abgedeckt werden und damit würde der Zylinder seine vorteilhaften Dämpfungseigenschaften verlieren. Zur vollständigen Lösung der gestellten Aufgabe ist es also noch notwendig, die Distanzscheibe mit einer Bypassleitung zu versehen und fluchtend zu dieser im Zylinderboden einen zur Druckmittelabströmöffnung führenden Bypasskanal anzuordnen. Auf diese Weise bleiben also die per se am Zylinder vorhandenen Dämpfungseinrichtungen trotz der auf dem Zylinderboden aufgelegten Distanzscheibe in Wirkung, und zwar unabhängig davon, wie diese Dämpfungseinrichtungen im einzelnen gestaltet sein mögen.

Der Hersteller von Spannvorrichtungen, der diese vor Auslieferung natürlich mit entsprechenden Stellzylindern ausrüsten muß, hat es also in der Hand, für eine in Auftrag gegebene Lieferung mit spannvorrichtungsabhängiger Hublänge aus seiner insoweit reduzierten Zylinderlagerhaltung solche auszuwählen, die im Bereich der gewünschten Hublänge liegen, deren Hublänge aber tatsächlich noch nicht der erforderlichen Hublänge entspricht. Um dieser geforderten Hublänge zu entsprechen, hat dann der Hersteller lediglich die Distanzscheiben einzubauen. Abgesehen davon ist es aber außerdem möglich, falls dieser Bedarfsfall auftritt, bereits installierte Spannvorrichtungen ohne weiteres auf andere Hublängen umzustellen. Wenn es bisher notwendig war, bspw. zehn bezüglich ihrer

Hublänge unterschiedliche Zylindertypen auf Lager zu halten, so kann nunmehr diese Lagerhaltung bspw. auf drei Typen reduziert werden, die dann aber bezüglich ihrer tatsächlich geforderten Hublänge durch den Einbau entsprechender Distanzscheiben an den gegebenen Auftrag angepaßt werden können.

Eine praktische Ausführungsform des Zylinders besteht dabei darin, daß in der Distanzscheibe eine die Bypassleitung bildende Hohlschraube angeordnet und diese in einer das obere Ende des Bypasskanales im Zylinderboden bildenden Gewindebohrung einzuschrauben. Durch diese Ausbildung wird die Distanzscheibe gleichzeitig am Zylinderboden entsprechend festgelegt, und sonst erforderliche Maßnahmen zur Gewährleistung des Fluchtens von Bypassleitung und Bypasskanal entfallen.

Um den vorgegebenen Dämpfungseffekt für die Rückstellung nicht zu verfälschen, d.h., Nebenströme an der Distanzscheibe bzw. an der Bypassleitung vorbei zu vermeiden, muß diese entsprechend abgedichtet eingebaut werden. Um diesbezüglich einen planen Sitz auf dem Zylinderboden für die Distanzscheibe zu gewährleisten, ist vorgesehen, in der Distanzscheibe symmetrisch in bezug auf die Scheibenmitte gegenüber der die Bypassleitung enthaltenden Hohlschraube eine weitere Befestigungsschraube anzuordnen, und ferner ist vorgesehen, die Distanzscheibe mit einer

Umfangsdichtung zu versehen, mit der die Distanzscheibe gegenüber der inneren Zylinderwand abgedichtet ist.

Bekannte Dämpfungseinrichtungen an derartigen Stellzylindern bestehen u.a. darin, daß der Zylinderboden mit einer sogenannten Tauchbohrung und der Kolben mit einem in die Tauchbohrung passenden Fortsatz (Tauchkolben) versehen ist. Hierbei kommt die Rückstellungsdämpfung in der Weise zur Wirkung, daß durch den bei Rückstellung in die Tauchbohrung eintauchenden Fortsatz der direkte Weg zur Abströmöffnung unterbrochen wird, und das abströmende Medium nur noch durch den wesentlich engeren Bypasskanal im Zylinderboden abströmen kann. In diesem Falle weist die Distanzscheibe eine dem Querschnitt des Kolbenfortsatzes entsprechende Durchgangsbohrung auf, in der eine Ringdichtung angeordnet ist. Der vorerwähnte Sperrvorgang für eine direkte Abströmung des Betriebsmittels ist hierbei also in die Distanzscheibe verlegt.

Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung können bspw. aber auch derart ausgebildet sein, daß durch andere Mittel als die eines Tauchkolbens die große Abströmöffnung geschlossen wird, was mittels geeigneter Ventile geschieht. Im Prinzip geschieht hierbei aber das gleiche wie bei einer Tauchkolbendämpfung. Wesentlich ist auch hierbei nach Maßgabe des Schutzanspruches 1, daß durch die Distanzscheibe die Bypass- bzw. enge Drosselleitung nicht abgedeckt sein darf, d.h., diese muß eine Bohrung aufweisen,

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die zur engen Drosselleitung führt, wo auch immer diese im Zylinderbodenbereich angeordnet sein mag. Gleiches gilt natürlich auch für die Hauptzu- bzw. -abströmöffnung für das Druckmedium, sofern diese durch eine eingelegte Distanzscheibe abgedeckt würde.

Um den Aufwand der Dichtungsanordnunge an der Distanzscheibe ebenfalls zu reduzieren, der ja sonst die Anbringung von Ringnuten und die Einlegung von Dichtungsringen verlangte, ist in vorteilhafter Weiterbildung vorgesehen, die Distanzscheibe aus geeignetem Kunststoff zu bilden und die erforderlichen Dichtungselemente als integrale Teile, bspw. in Form von Dichtungslippen an dieser bei der Herstellung sogleich mit anzuformen.

Der neuartige, hubveränderliche Stellzylinder wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform des
Stellzylinders;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform und

Fig. 3 im Schnitt eine besondere Ausführungsform.

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Orientiert an der Ausführungsform nach Fig. 1, besteht der Antrieb für eine nicht dargestellte Spannvorrichtung, die einfach oben auf den Zylinderdeckel 4' aufgesetzt und befestigt wird, aus einem Zylinder 1 mit beidseitig beaufschlagbarem Kolben 2 und Kolbenstange 3, wobei im Zylinderboden 4 die Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung angeordnet sind. Diese Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung bestehen beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer im Zylinderboden 4 sacklochartigen Tauchbohrung 12, und am Kolben 2 ist ein in die Tauchbohrung 12 passender Fortsatz 2' angeordnet.

Unabhängig von dieser speziellen Ausführungsform bezüglich der Dämpfungseinrichtungen ist nun für den hubveränderlichen Stellzylinder wesentlich, daß auf dem Boden 4 des Zylinders 1 eine im Querschnitt dem Zylinderinnenraumquerschnitt entsprechende Distanzscheibe 5 auswechselbar und abgedichtet angeordnet und diese mit einer Bypassleitung 6 versehen ist. Zu dieser Bypassleitung 6 fluchtend ist im Zylinderboden 4 ein zur Druckmittelabströmöffnung 7 führender Bypasskanal 8 vorgesehen. Wieder orientiert am dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Distanzscheibe 5 eine die Bypassleitung 6 bildende Hohlschraube 9 angeordent, die in eine das obere Ende des Bypasskanales 8 bildende Gewindebohrung 10 eingeschraubt ist, d.h., diese Hohlschraube sorgt gleichzeitig für die Aufrechterhaltung der fluchtenden Zuordnung von Bypassleitung 6 und Bypasskanal 8.

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Um für eine plane Auflage der Distanzscheibe 5 auf dem Zylinderboden 4 zu sorgen, d.h. nicht nur einseitige Festlegung zu gewährleisten, ist, wie strichpunktiert angedeutet, in der Distanzscheibe 5 symmetrisch in bezug auf die Scheibenmitte M gegenüber der Hohlschraube 9 eine weitere Befestigungsschraube 9¹ vorgesehen. Die Anordnung entsprechender Gewindelöcher 10, 10' ist somit die einzige konstruktive Veränderung, die am Zylinder selbst vorgenommen werden muß. Um eine Abdichtung der Distanzscheibe gegenüber der Zylinderinnenwand zu erreichen, ist die Distanzscheibe 9 mit einer Umfangsdichtung 11 versehen, was sich aus noch zu erläuternden Gründen in der Praxis einfacher verwirklichen läßt als die an sich auch mögliche Anordnung einer Ringdichtung zwischen Distanzscheibe 5 und Zylinderboden 4, wobei jedoch entweder die Distanzscheibe 5 oder der Boden 4 mit einer entsprechenden Ringnut versehen werden müßte.

Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich, wie erwähnt, um eine solche, bei der die Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung aus einer Tauchbohrung 12 im Zylinderboden 4 und aus einem Fortsatz 2' am Kolben 2 gebildet sind. Normalerweise befindet sich dabei in der Ausnehmung 15 eine Dichtung. Wie aus der Darstellung ersichtlich, ist bei einer solchen Ausführungsform die Distanzscheibe 5 mit einer dem Querschnitt des Kolbenfortsatzes 2' entsprechenden Durchgangsbohrung 13 versehen,

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in der eine Ringdichtung 14 angeordnet ist. Bevorzugt wird eine Ausführungsform der Distanzscheibe 5 dahingehend, daß diese aus geeignetem Kunststoff gebildet wird, was die Möglichkeit eröffnet, die erforderlichen Dichtungselemente 11, 14 als integrale Teile an der Dichtungsscheibe 5 bei deren Herstellung sogleich mit anzuformen.

Bei der unabhängigen Ausführungsform nach Fig. 2 wird die Hubveränderung dadurch erreicht, daß die Distanzscheibe, wie dargestellt, unter und am Kolben 2 befestigt wird. Dabei bedarf es keiner Bypassleitung 6 in der Distanzscheibe, sondern einer der Dicke der Scheibe entsprechenden Verlängerung des Tauchkolbens 2¹.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird die Disanzscheibe 5 direkt am Kolben 2 befestigt. Beim Niedergehen des Kolbens 2 mit der Distanzscheibe 5 drückt diese den Ventilkegel 17, der von einer Feder 18 normalerweise in Öffnungsstellung gehalten wird, beim Auftreffen auf die Feder 19 in Schließstellung, so daß das abströmende Druckmedium nur noch über den engere Bypasskanal 8 abströmen kann.

Claims

(16 545) Hubveränderlicher Stellzylinder für den Antrieb von Spannvorrichtungen Schutzansprüche:

1. Hubveränderlicher Stellzylinder für den Antrieb von Spannvorrichtungen, bestehend aus einem Zylinder (1) mit beidseitig beaufschlagbaren Kolben (2) und Kolbenstange (3) , wobei im Zylinderboden (4) Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,

daß auf dem Boden (4) des Zylinders (1) eine im Querschnitt dem Zylinderinnenraumquerschnitt entsprechende Distanzscheibe (5) auswechselbar und abgedichtet angeordnet und diese mit einer Bypassleitung (6) versehen ist, zu der fluchtend im Zylinderboden (4) ein zur Druckmittelabstromoffnung (7) führender Bypasskanal (8) angeordnet ist.

2. Zylinder nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,
daß in der Distanzscheibe (5) eine die Bypassleitung (6) bildende Hohlschraube (9) angeordnet und diese in einer das obere Ende des Bypasskanales (8) bildende Gewindebohrung (10) angeordnet ist.

3. Zylinder nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,
daß in der Distanzscheibe (5) symmetrisch in bezug auf die Scheibenmitte (M) gegenüber der Hohlschraube (9) eine Befestigungsschraube (9¹) angeordnet ist.

4. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Distanzscheibe (9) mit einer Umfangsdichtung (11) versehen ist.

5. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Zylinderboden (4) mit einer Tauchbohrung (12) und der Kolben (2) mit einem in die Tauchbohrung (12) passenden Fortsatz (2') versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Distanzscheibe (5) mit einer den Querschnitt des Kolbenfortsatzes (2') entsprechenden Durchgangsbohrung (13) versehen und in dieser eine Ringdichtung (14) angeordnet ist.

6. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Distanzscheibe (5) aus Kunststoff gebildet und die Dichtungselemente (11, 14) als integrale Teile an dieser mit angeformt sind.

7. Hubveränderlicher Stellzylinder für den Antrieb von Spannvorrichtungen, bestehend aus einem Zylinder (1) mit beidseitig beaufschlagbaren Kolben (2) und Kolbenstange (3), wobei im Zylinderboden (4) Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,

daß unter und am Kolben (2) eine dem Zylinderinnenraumquerschnitt entsprechende Distanzscheibe (5) auswechselbar und abgedichtet angeordnet und ein ein Element der Einrichtung zur Rückstellungsdämpfung bildender Tauchkolben (2¹) der Stärke der Distanzscheibe (5) entsprechend verlängert ausgebildet ist.

8. Stellzylinder nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Tauchkolben (2¹) mit der Distanzscheibe (5) verbunden ist.

9. Hubveränderlicher Stellzylinder für den Antrieb von Spannvorrichtungen, bestehend aus einem Zylinder (1) mit beidseitig beaufschlagbaren Kolben (2) und Kolbenstange (3), wobei im Zylinderboden (4) Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,

daß unter und am Kolben (2) eine dem Zylinderinnenraumquerschnitt entsprechende Distanzscheibe (5) auswechselbar und abgedichtet angeordnet ist, wobei die Einrichtungen zur Rückstellungsdämpfung aus ei-

nem ventilverschließbaren Hauptzuström- und -abströmkanal (16) und einer Bypass- bzw. Drosselleitung (8) gebildet sind.