DE9420116U1 - Arbeitszylinder in Flachbauweise - Google Patents

Arbeitszylinder in Flachbauweise

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Description

G 16 918 - les 28.11.1994
Festo KG, 73734 Ess]ingen Arbeitszylinder in Flachbauweise
Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder in Flachbauweise, mit einem außen eine zumindest im wesentlichen rechteckförmig gestaltete Querschnittskontur aufweisenden Zylindergehäuse, das einen ebenfalls eine zumindest im wesentlichen rechteckförmige Querschnittskontur aufweisenden Aufnahmeraum begrenzt, in dem ein komplementär konturierter, axial beweglicher Kolben angeordnet ist, der mit einer an einer offenen Gehäuse-Stirnseite aus dem Aufnahmeraum herausragenden Abtriebsstange verbunden ist, deren innerhalb des Aufnahmeraumes befindlicher Längenabschnitt komplementär zu dem Aufnahmeraum konturiert ist und von der Umfangswand des Aufnahmeraumes axial bewegbar geführt wird, wobei der auf der der Abtriebsstange entgegengesetzten Axialseite des Kolbens liegende Längenabschnitt des Aufnahmeraumes einen ersten Arbeitsraum bildet, der mit einer Anschlußöffnung zur Zufuhr und/oder Abfuhr eines fluidischen Druckmittels kommuniziert.
Derartige, von der Anmelderin unter der Bezeichnung EZH vertriebene Arbeitszylinder zeichnen sich durch ihre
besonders flache Bauweise aus, die aus der rechteckähnlichen Konturierung des Zylindergehäuses, des Kolbens und der Abtriebsstange resultiert. In diesem Arbeitszylinder sind Linearführungsfunktion und pneumatische Antriebsfunktion kompakt kombiniert. Durch die verdrehsichere Abtriebsstange kann der Arbeitszylinder bei vielen Anwendungen eingesetzt werden, bei denen hohe Genauigkeit gefordert wird.
Bei dem bekannten Arbeitszylinder wird der Ausfahrhub der Abtriebsstange durch das dem ersten Arbeitsraum zugeführte fluidische Druckmittel hervorgerufen, bei dem es sich zweckmäßigerweise um Druckluft handelt. Wird der erste Arbeitsraum entlüftet, sorgt eine auf den Kolben einwirkende mechanische Federanordnung für die Rückstellung in die Ausgangslage. Diese in den Arbeitszylinder integrierte Federanordnung begrenzt allerdings aus konzeptionellen Gründenden maximal möglichen Hub und führt zu einer gewissen, nicht unterschreitbaren Baulänge des Arbeitszylinders. Außerdem ist die Rückstellkraft nicht variabel, da durch die Federanordnung fest vorgegeben.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kompakten Arbeitszylinder in Flachbauweise der eingangs genannten Art zu schaffen, der längere Hübe und variablere Stellkräfte ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Kolben und die Abtriebsstange mit axialem Abstand zueinander angeordnet und über eine dazwischenliegende Verbindungsstange bewegungsgekoppelt sind, deren Querschnitt geringer ist als derjenige des Kolbens und des geführten Längenabschnittes der Abtriebsstange, daß innerhalb des Aufnahmeraumes, mit axialem Abstand zu der offenen Gehäuse-Stirnseite, an der die Abtriebsstange herausragt, ein Raumteilerelement abgedichtet festgelegt ist, das sich axial zwischen dem Kolben und der Abtriebsstange befindet und von der Verbindungsstange abgedichtet axial durchsetzt wird, und daß das Raumteilerelement den zwischen dem Kolben und der offenen Gehäuse-Stirnseite liegenden Längenabschnitt des Aufnahmeraumes axial in einen auf der dem Kolben zugewandten Seite befindlichen zweiten Arbeitsraum und einen der offenen Gehäuse-Stirnseite zugewandten Führungsraum unterteilt, wobei der zweite Arbeitsraum mit einer Anschlußöffnung zur Zu-und/oder Abfuhr von fluidischem Druckmedium kommuniziert und der Führungsraum den innerhalb des Aufnahmeraumes liegenden Längenabschnitt der Abtriebsstange aufnimmt.
Auf diese Weise liegt ein eine extreme Flachbauweise ermöglichender Arbeitszylinder vor, der fluidisch doppeltwirkend betätigbar ist, so daß eine viel Platz beanspruchende mechanische Federanordnung entfallen kann. Die
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beiderseits mögliche Fluidbeaufschlagung des Kolbens gestattet die Erzielung variabler Stellkräfte durch einfaches Ändern der anliegenden Druckverhältnisse. Gleichwohl bleibt bei dieser Anordnung eine gute Führung und Querabstützung der Abtriebsstange erhalten, die in dem eine verhältnismä&bgr;ig große Querschnittsfläche aufweisenden Führungsraum läuft, der durch das Raumteilerelement in dem Aufnahmeraum definiert wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Zweckmäßigerweise dient das Raumtei1erelement als Hubbegrenzungselement für die aus dem Kolben, der Verbindungsstange und der Abtriebsstange bestehende,.gemeinsam bewegbare Einheit. Je nach Hubrichtung läuft vorzugsweise entweder der Kolben oder die Abtriebsstange am Hubende auf das Raumteilerelement auf, das somit eine Anschlagfunktion hat. Zur Dämpfung des Aufpralls können die betreffenden Stirnflächen des Raumteilerelements mit einem Puffer versehen sein. Bevorzugt bilden jedoch die beiden stirnseitigen Endpartien des Raumteilerelements selbst die betreffenden Puffer, indem das Raumteilerelement zweckmäßigerweise insgesamt als Kunststofftei1 ausgeführt ist, das eine gewisse elastische Nachgiebigkeit aufweist.
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In bevorzugter Ausgestaltung bildet das Raumtei1 ere!ement ein kombiniertes Anschlag- und Dichtungsteil, vorzugsweise aus Elastomermaterial. In diesem Falle dichtet es den zweiten Arbeitsraum zum Führungsraum hin ab, indem es mit der Umfangswand des Aufnahmeraumes und mit dem Außenumfang der Verbindungsstange in Dichtkontakt steht.
Die Zufuhr und Abfuhr des Druckmediums in den bzw. aus dem zweiten Arbeitsraum erfolgt zweckmäßigerweise über einen in dem Raumteilerelement verlaufenden Fluidkanal, der insbesondere stirnseitig ausmündet und zumindest teilweise von einem insbesondere ringförmigen Längsspalt gebildet sein kann, der die Verbindungsstange umgibt.
Zugunsten einer verschleißarmen Verschiebeführung der Abtriebsstange hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, diese Abtriebsstange aus Kunststoffmaterial herzustellen, wobei das Zylindergehäuse aus Metall bestehen kann, beispielsweise aus Aluminiummaterial.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine erste Bauform des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders, teilweise im Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus Fig. 2,
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Fig. 2 einen Querschnitt durch den Arbeitszylinder aus Fig. 1 gemäß Schnittlinie H-II,
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Arbeitszylinder aus Fig. 1 gemäß Schnittlinie IH-111 und
Fig. 4 eine weitere Bauform des Arbeitszylinders, wiederum teilweise im Längsschnitt analog der Schnittlinie I-I aus Fig. 2.
Der in Fig. 1 bis 3 abgebildete Arbeitszylinder verfügt über eine besonders flache Bauweise, indem er insgesamt eine quaderähnliche Außengestalt besitzt, dessen Rechteckquerschnitt so gewählt ist, daß er über eine im Vergleich zur Schmalseite große Längsseite verfügt, deren Erstreckung beim Ausführungsbeispiel mindestens doppelt so groß wie diejenige der Schmalseite ist. Es ist dadurch möglich, mehrere dieser Arbeitszylinder paketartig mit ihren Längsseiten aneinanderzusetzen, wobei sich der Mittenabstand nebeneinanderliegender Zylinder im Vergleich zu Rundkolben-Zylindern gleicher Kolbenfläche durchaus um etwa 40 % reduziert.
Der Arbeitszylinder verfügt über ein Zylindergehäuse 1, das außen eine rechteckförmig gestaltete Querschnittskontur mit abgerundeten Ecken aufweist. Es besitzt eine
Umfangswand 2, die die radiale Begrenzung eines in dem Zylindergehäuse 1 ausgebildeten Aufnahmeraums 3 bildet. Am einen, in Fig. 1 links gelegenen Ende ist dieser Aufnahmeraum 3 durch eine vorzugsweise einstückig mit der Umfangswand 2 verbundene Abschlußwand 4 verschlossen. Diese trägt ein Befestigungsauge 5 zur Festlegung des Arbeitszylinders an einem nicht dargestellten Bauteil.
Am entgegengesetzten anderen, in Fig. 1 rechts gelegenen Ende ist das Zylindergehäuse 1 offen. Besagtes Ende sei als offene Gehäuse-Stirnseite 6 bezeichnet.
Der Aufnahmeraum 3 hat über seine gesamte axiale Länge, beginnend von der Abschlußwand 4 bis hin zu seiner "Öffnung 7- an der offenen Gehäuse-Stirnseite 6, eine durchgehend konstante Querschnittskontur. Diese ist vorliegend zumindest im wesentlichen rechteckförmig gehalten, indem sich zwei längere geradlinige Längssei ten 8, 81 mit Abstand parallel gegenüberliegen und die beiden Schmalseiten 9, 91 insbesondere halbkreisförmig abgerundet sind. Bei den Abbildungen ist zu bedenken, daß der Arbeitszylinder in der Praxis eine durchaus kleinere Baugröße haben kann, wobei die Längsabmessungen des Querschnittes z.B. 6,5 mm und die Querabmessungen z.B. 1,5 mm betragen.
Im Innern des Aufnahmeraumes 3 sitzt, mit größerem Abstand
zu der offenen Gehäuse-Stirnseite 6, ein Raumteilerelement 12. Beispielsgemäß befindet es sich etwa mittig der gesamten axialen Länge des Aufnahmeraumes 3. Es unterteilt den Aufnahmeraum 3 in einen der Abschlußwand 4 zugewandten Zylinderraum 13 und einen zur offenen Gehäuse-Stirnseite 6 ausmündenden Führungsraum 14.
In dem Zylinderraum 13 ist ein komplementär zu diesem konturierter, axial beweglicher Kolben 15 aufgenommen. Dieser sitzt fest an einer Verbindungsstange 16, die sich koaxial zu dem Aufnahmeraum 3 erstreckt und eine mittige, axial durchgehende Durchbrechung 17 des Raumtei1erelements 12 durchsetzt. Ihr in den Führungsraum 14 hineinragendes äußeres Ende 18 ist an einer beim Ausführungsbeispiel plattenartig gestalteten Abtriebsstange 22 festgelegt, die in dem Führungsraum 14 axial verschieblicn gelagert ist und mit einem Betätigungsabschnitt 23 an der 'Öffnung 7 über das Zylindergehäuse 1 hinausragt. An dem Betätigungsabschnitt 23 läßt sich ein nicht dargestelltes, zu bewegendes Bauteil festlegen.
Während das Zylindergehäuse 1 zweckmaßigerweise aus Metall, beispielsweise aus Aluminiummaterial, besteht, ist die beispielsgemäße Abtriebsstange 22 ein Kunststofftei 1 . Bei vollständig in den Führungsraum 14 eingefahrener Position (Fig. 1) liegt die Abtriebsstange 22 mit ihrem
inneren Ende an der zugewandten stirnseitigen Endpartie 2 des Raumteilerelements 12 an. Der gesamte dabei innerhalb des Führungsraumes 14 liegende Längenabschnitt der Abtriebsstange 22 hat eine zu dem Führungsraum 14 komplementäre Querschnittskontur. Diese erstreckt sich zweckmäßigerweise über die gesamte Baulänge der Abtriebsstange 22.
Die Abtriebsstange 22 und die Verbindungsstange 16 könnten prinzipiell einstückig ausgebildet sein. Insbesondere zur Vereinfachung der Montage ist vorliegend jedoch eine getrennte Ausgestaltung vorgesehen, wobei die Verbindungsstange 16 mittels einer Verbindungseinrichtung 25 an der Abtriebsstange 22 fixiert ist. Gemäß Fig. 1 verfügt die Abtriebsstange 22 an der dem Raumtei 1 erel ement 12 zugewandten Stirnseite über eine sacklochartige Ausnehmung 26, in die die Verbindungsstange mit ihrem äußeren Ende 18 hineinragt. Als Verbindungseinrichtung 25 ist hier ein quer verlaufender Stift oder Bolzen 25' vorgesehen, der das Ende 18 durchsetzt und endseitig in zwei sich gegenüberliegenden Begrenzungswänden der Ausnehmung 26 an der Abtriebsstange 22 festgelegt ist.
Bevorzugt ist die Verbindung derart, daß bezüglich der Längsachse des Bolzens 25' ein Drehfreiheitsgrad zwischen der Abtriebsstange 22 und der Verbindungsstange 16 vor-
liegt, so daß keine Verspannungen auftreten können.
Aus Gründen der Kompaktheit ist die Verbindungsstange beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 ein Flachbauteil, das eine im wesentlichen rechteckförmige Querschnittskontur hat, wobei die schmalseitigen Ränder abgerundet sind. Die Hauptachsen sämtlicher bisher erwähnter rechteckähnlicher Bauteile fallen zusammen.
Der Kolben 15 des Ausführungsbeispiels sitzt auf dem der Abschlußwand 4 zugewandten inneren Ende 27 der Verbindungsstange 16. Es liegt zweckmäßigerweise eine stoffschlüssige Verbindung vor. Der Kolben 15 kann ein Kunststoffteil sein, das unmittelbar durch Spritzgießen auf die Verbindungsstange 16 aufgeformt ist, so daß sich zusätzliche Befestigungseinrichtungen erübrigen. Im Bereich seines Außenumfanges trägt der Kolben 15 einen ringsumlaufenden Dichtring 28, der zweckmäßigerweise in einer Umfangsnut des Kolbens 15 gehalten ist und innen an der Umfangswand 2 des Zylindergehäuses 1 dichtend anliegt.
Der Kolben 15, die Verbindungsstange 16 und das Abtriebsteil 22 bilden eine zumindest axial fest miteinander verbundene Einheit, die sich gemeinsam axial bezüglich des Zylindergehäuses 1 verschieben läßt.
Der Kolben 15 unterteilt den Zylinderraum 13 in einen ersten und einen zweiten Arbeitsraum 32, 33. Die stirnseitige Begrenzung des ersten Arbeitsraumes 32 bildet die Abschlußwand 4, diejenige des zweiten Arbeitsraumes 33 bildet das Raumteilerelement 12. Jeder Arbeitsraum 32, 33 kommuniziert mit einer eigenen Anschlußöffnung 34, 35, über die Druckluft oder ein sonstiges fluidisches Druckmittel nach Bedarf zu- oder abgeführt werden kann. Die daraus resultierende Druckbeaufschlagung des Kolbens 15 resultiert in einer Axialbewegung desselben, was je nach Hubrichtung eine Ausfahrbewegung oder eine Einfahrbewegung der Abtriebsstange 22 mit Bezug zu dem Führungsraum 14 hervorruft.
Der Ausfahrhub der Abtriebsstange 22 wird durch das Raumteilerelement 12 begrenzt. Dieses bildet einen Hubbegrenzungsanschlag für den Kolben 15, der am Ende seiner Ausfahrbewegung auf die zugeordnete stirnseitige Endpartie 24' des Rauniteilerelements 12 aufläuft. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Abtriebsstange 22 in maximal ausgefahrener Stellung stets ein Stück weit in den Führungsraum 14 hineinragt und dadurch in Querrichtung abgestützt ist.
Der axiale lichte Abstand zwischen dem Kolben 15 und der Abtriebsstange 22, verringert um die axiale Länge des Raumteilerelements 12, ergibt den maximal möglichen Hub
der Abtriebsstange 2 2. Die Querschnittsfläche der Verbindungsstange 16 ist geringer als diejenige des Kolbens
15 oder der Abtriebsstange 22. Ihre Querschnittslänge und ihre Querschnittsbreite ist geringer als die entsprechenden Abmessungen des Aufnahmeraumes 3, so daß ringsum allseits ein Zwischenraum zwischen der Verbindungsstange
16 und der Umfangswand 2 vorliegt.
Das Raumteilerelement 12 ist vorliegend ein bezüglich des Zylindergehäuses 1 separates Bauteil, das nach Art einer Zwischenwand unter Abdichtung zur Umfangswand 2 im Innern des Aufnahmeraumes 3 festgelegt ist. Die fluiddichte Abdichtung verhindert einen Austritt von Druckmedium aus dem angrenzenden zweiten Arbeitsraum 33. Ferner liegt ein Dichtkontakt zwischen dem Raumteilerelement 12 und der Verbindungsstange 16 vor, so daß auch im Bereich der Durchbrechung 17 ein FIuidaustritt ausgeschlossen ist.
Zur Abdichtung könnten zwar grundsätzlich separate Dichtelemente vorgesehen sein. Um die oben bereits angedeutete minimale Baugröße zu realisieren, empfiehlt es sich allerdings, entsprechende Dichtmittel in einstückiger Ausführung unmittelbar an dem Raumteilerelement 12 vorzusehen, wie es beim Ausführungsbeispiel der Fall ist.
Hier verfügt das Raumteilerelement 12 am Außenumfang über
einen ringsumlaufenden äußeren Dichtungsvorsprung 36, der innen an der Umfangswand 2 dichtend anliegt. Des weiteren befindet sich im Innern der Durchbrechung 17 ein ebenfalls einstückig an das Raumteilerelement 12 angeformter ringsumlaufender innerer Dichtungsvorsprung 37, der die Verbindungsstange 16 unter Dichtkontakt koaxial umschließt. Die Dichtungsvorsprünge 36, 37 können nach Art von,Dichtlippen ausgebildet sein, die einen gewissen Schrägverlauf besitzen, wobei ihr freies Ende zum abzudichtenden zweiten Arbeitsraum 33 weist. Im übrigen ist es von Vorteil, wenn das Raumteilerelement 12 am Außenumfang zusätzlich zu dem äußeren Dichtungsvorsprung 36 mindestens einen komplementär zum Aufnahmeraum 3 konturierten Lagerabschnitt 38 besitzt, der zur Querfixierung des Raumteilerelements 12 dient und über den das Raumteilerelement 12 satt im Aufnahmeraum 3 einsitzt. Besagter Lagerabschnitt 38 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 über lediglich eine Teillänge des Raumteilerelements 12.
Zur axial unbeweglichen Fixierung des Raumteilerelements 12 in dem Aufnahmeraum 3 dient beim Ausführungsbeispiel eine Befestigungseinrichtung 39, die auch eine formschlüssige Fixierung bezüglich des Zylindergehäuses 1 bewirkt. Dies hat den Vorteil, daß sich das Raumteilerelement 12 trotz harten Aufpralles der Kolbenstange 15 und der Abtriebsstange 22 nicht axial verlagert. Im Falle der
beispielsgemäßen kostengünstigen Ausgestaltung der Befestigungseinrichtung 39 umfaßt diese zwei als Spannstifte ausgebildete Querstifte, die das Raumteilerelement 12 an vorzugsweise diametral gegenüberliegenden Stellen quer durchsetzen und mit ihren nicht näher dargestellten Endbereichen in der Umfangswand 2 lagefixiert sind. Zur Montage wird das Raumteilerelement 12 in den Aufnahmeraum 3 eingeschoben, bis entsprechende Querdurchbrechungen des Raumtei1erelements 12 mit Querbohrungen der Umfangswand 2 fluchten, so daß anschließend die Spannstifte nur noch eingepreßt werden müssen.
Um eine gewisse Aufpral1 dämpfung zu bewirken, bestehen die beiden stirnseitigen Endpartien 24, 24' des Raumteilerelements 12 aus Material mit gummi elastischen Eigenschaften, vorzugsweise aus Elastomermaterial. Diese stirnsei ti gen Endpartien 24, 24' können als ringförmig in sich geschlossene Axialvorsprunge ausgebildet sein, die die Verbindungsstange 16 umgeben.
Bevorzugt besteht das Raumteilerelement 12 vollständig aus Kunststoffmaterial mit den geschilderten Eigenschaften, so daß es bei integral angeformten äußeren und inneren Dichtungsmitteln 36, 37 ein einziges Bauteil darstellen kann, in dem die Hubbegrenzungsfunktion und die Dichtungsfunktion kombiniert sind. Ein solches Raumteilerelement 12
läßt sich kostengünstig durch Spritzgießen herstellen.
Die beiden erwähnten ersten und zweiten Anschlußöffnungen 34, 35 sind beim Ausführungsbeispiel an Anschlußstutzen 42, 43 vorgesehen, die am Zylindergehäuse 1 befestigt sind. Die Abschlußwand 4 verfügt über eine zu dem ersten Arbeitsraum 32 offene zentrale Vertiefung 44, in deren Umfangsbereicn eine zur Außenseite des Zylindergehäuses 1 hin offene Querbohrung 45 vorgesehen ist. In letztere ist der erste Anschlußstutzen 42 mit einem stiftartigen Endabschnitt 46 eingesetzt. Es kann eine Preß- und/oder Klebeverbindung vorliegen, ebensogut eine Schraubverbindung. Ein den ersten Anschlußstutzen 42 durchsetzender Kanal 47 mündet innen in die Vertiefung 44 und endet außen mit der ersten Anschlußöffn.ung 34.
Bevorzugt ist der erste Anschlußstutzen 42 als Stecknippel ausgebildet, auf den eine Druckmittelleitung aufsteckbar ist, über die das fluidische Druckmedium zu- und abgeführt wi rd.
Die zweite Anschlußöffnung 35 ist an dem entsprechend gestalteten zweiten Anschlußstutzen 43 vorgesehen. Dessen innerer Endabschnitt 46' durchgreift eine im Umfangsbereich des Raumteilerelements 12 vorgesehene Querbohrung 45' der Umfangswand 2 und ragt in eine sich fluchtend
anschließende Querausnehmung 48 des Raumteilerelements hinein. Letztere ist radial innen zu der Durchbrechung hin offen. Sie kommuniziert dort mit einem längs verlaufenden Fluidkanal 52, der stirnseitig an der stirnseitigen Endpartie 24' in den zweiten Arbeitsraum 33 ausmündet. Der Fluidkanal ist vorzugsweise von einem Längsspalt 53 gebildet, der sich radial zwischen der Verbindungsstange und der diese umgebenden Wand der Durchbrechung 17 befindet. Dieser Längsspalt 53 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel über den gesamten Umfang der Verbindungsstange 16. Der erwähnte innere Dichtungsvorsprung 37 befindet sich in dem zwischen der Einmündung der Querausnehmung und der stirnseitigen Endpartie 24 liegenden Bereich der Durchbrechung 17.
An der Abschlußwand 4 erübrigt sich das Anbringen eines stoßdämpfenden Puffers. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Abtriebsstange 22 auf dem Raumteilerelement 12 aufläuft, bevor der Kolben 15 an der Abschlußwand 4 anschlägt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist im wesentlichen mit demjenigen der Fig. 1 bis 3 identisch, so daß vorstehende Beschreibung entsprechend zutrifft. Unterschiede liegen lediglich in der konstruktiven Ausgestaltung des Raumteilerelements 12 sowie der Verbindungsstange 16 und
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der Verbindungseinrichtung 25 vor. Zur Verbesserung der Fluiddurchströmung ist in die die Verbindungsstange 16 umschließende Wand der Durchbrechung 17 eine nutartige Längsvertiefung 54 eingebracht, in die die Querausnehmung 48 ausmündet, und die eine Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnittes des zugeordneten Fluidkanals 5 2 bewirkt.
Des weiteren ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Verbindungsstange 16 über eine Gewindeverbindung an der Abtriebsstange 22 fixiert. Ihr äußeres Ende 18 ist mit einem Außengewinde 25' ' versehen, das in ein komplementäres Innengewinde der Ausnehmung 26 eingeschraubt ist. In diesem Falle hat die Verbindungsstange 16 zweckmäßigerweise über ihre gesamte Länge einen kreisrunden Querschnitt.

Claims (17)

G 16 918 - les 28.11.1994 Festo KG, 73734 Esslingen Arbeitszylinder in Flachbauweise Ansprüche
1. Arbeitszylinder in Flachbauweise, mit einem außen eine zumindest im wesentlichen rechteckförmig gestaltete Querschnittskontur aufweisenden Zylindergehäuse (1), das einen ebenfalls eine zumindest im wesentlichen rechteckförmige Querschnittskontur aufweisenden Aufnahmeraum (3) begrenzt, in dem ein komplementär konturierter, axial beweglicher Kolben (15) angeordnet ist, der mit einer an einer offenen Gehäuse-Stirnseite (6) aus dem Aufnahmeraum (3) herausragenden Abtriebsstange (22) verbunden ist, deren innerhalb des Aufnahmeraumes (3) befindlicher Längenabschnitt komplementär zu dem Aufnahmeraum (3) konturiert ist und von der Umfangswand (2) des Aufnahmeraumes (3) axial bewegbar geführt wird, wobei der auf der der Abtriebsstange (22) entgegengesetzten Axialseite des Kolbens (15) liegende Längenabschnitt des Aufnahmeraumes (3) einen ersten Arbeitsraum (32) bildet, der mit einer Anschlußöffnung (34)zur Zufuhr und/oder Abfuhr eines fluidischen Druckmittels kommuniziert, dadurch gekenn-
zeichnet, daß der Kolben (15) und die Abtriebsstange (22) mit axialem Abstand zueinander angeordnet und über eine dazwischenliegende Verbindungsstange (16) bewegungsgekoppelt sind, deren Querschnitt geringer ist als derjenige des Kolbens (15) und des geführten Längenabschnittes der Abtriebsstange (22i daß innerhalb des Aufnahmeraumes (3), mit axialem Abstand zu der offenen Gehäuse-Stirnseite (6), an der die Abtriebsstange (22) herausragt, ein Raumteilerelement (12) abgedichtet festgelegt ist, das sich axial zwischen dem Kolben (15) und der Abtriebsstange (22) befindet und von der Verbindungsstange (16) abgedichtet axial durchsetzt wird, und daß das Raumteilerelement (12) den zwischen dem Kolben (15) und der offenen Gehäuse-Stirnseite (6) liegenden Längenabschnitt des Aufnahmeraumes (3) axial in einen auf der dem Kolben (15) zugewandten Seite befindlichen zweiten Arbeitsraum (33) und einen der offenen Gehäuse-Stirnseite (6) zugewandten Führungsraum (14) unterteilt, wobei -der zweite Arbeitsraum (33) mit einer Anschlußöffnung (35) zur Zu-und/oder Abfuhr von fluidischem Druckmedium kommuniziert und der Führungsraum (14) den innerhalb des Aufnahmeraumes (3) liegenden Längenabschnitt der Abtriebsstange (22) aufnimmt.
2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange (16) eine zumindest im
wesentlichen rechteckförmige Querschnittskontur hat.
3. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Raumteilerelement (12) als Hubbegrenzungselement fungiert, auf das der Kolben (15) und/ oder die Abtriebsstange (22) zur Begrenzung des Einfahrbzw. Ausfahrhubes aufläuft.
4. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Raumteilerelement (13) ein Kunststofftei1, vorzugsweise ein Elestomertei1, ist.
5. Arbeitszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Raumteilerelements (12) mindestens ein ringsumlaufender äußerer Dichtungsvorsprung (36) angeformt ist, der an der Umfangswand (2) des Aufnahmeraumes (3) anliegt.
6. Arbeitszylinder nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Verbindungsstange (16) durchsetzten Durchbrechung (17) des Raumtei1erelements (12) mindestens ein am Raumteilerelement angeformter innerer Dichtungsvorsprung (37) zugeordnet ist, der am Außenumfang der Verbindungsstange (16) ringsum anliegt.
7. Arbeitszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekenn-
zeichnet, daß sich der innere Dichtungsvorsprung (37) innerhalb der Durchbrechung (17) befindet.
8. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß das Raumteilerelement (13) in den Aufnahmeraum (3) eingesteckt und an Ort und Stelle durch mindestens einen endseitig im Zylindergehäuse (1) verankerten Querstift (39.) lagefixiert ist. ■
9. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die fluidische Verbindung zwischen dem zweiten Arbeitsraum (33) und der zugeordneten Anschlußöffnung (35) über einen in dem Raumteilerelement (12) verlaufenden Fluidkanal (52) erfolgt, der an der dem zweiten Arbeitsraum (33) zugewandten Stirnfläche des Raumteilerelements (12) ausmündet.
10. Arbeitszylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt des Fluidkanales (52) von einem zwischen der Verbindungsstange (16) und der diese umgebenden Wand der Durchbrechung (17) ausgebildeten Längsspalt (53) gebildet ist.
11. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zweiten Arbeitsraum (33) zugeordnete Anschlußöffnung (35) an einem
Anschlußstutzen (43) vorgesehen ist, der die Umfangswand (2) des Aufnahmeraumes (3) durchsetzt und mit einem Endabschnitt (46) in eine Querausnehmung (48) des Raumteilerelements (12) hineinragt.
12. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsstange (22) und die Verbindungsstange (16) als separate, mittels einer Verbindungseinrichtung (25, 25', 25'') aneinander befestigte Bauteile ausgeführt sind.
13. Arbeitszylinder nach Anspruch 12, dadurch ge- " kennzeichnet, daß die Verbindungsstange (16) in eine stirnseitige Ausnehmung (26) der Abtriebsstange (22) hineinragt und in dieser festgelegt ist.
14. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsstange (22) ein insbesondere plattenähnliches Kunststoffteil ist.
15. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) ein durch einen Gießvorgang auf der Kolbenstange (16) festgelegtes Kunststofftei1 ist.
16. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalseiten wenigstens eines Teils der besagten, zumindest im wesentlichen rechteckförmig konturierten Bestandteile abgerundet sind.
17. Arbeitszylinder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest im wesentlichen rechteckförmig konturierten Bauteile einen Querschnitt mit zueinander parallelen geradlinigen Längsseiten (8, 8') und halbkreisförmig konturierten Schmalseiten (9, 91) aufweisen.
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