Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder zur Ausführung von geradlinigen Hin- und Herbewegungen mit einer in bezug auf das Gehäuse verdrehfesten Kolbenstange.
Arbeitszylinder werden vorwiegend zur Ausführung von geradlinigen Hin- und Herbewegungen benützt. Üblicherweise kann sich die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Kolbenstange des Arbeitszylinders während des ganzen Hubes bezüglich des fixierten Arbeitszylinders radial verdrehen. Um aber eine genaue Positionierung eines an der Kolbenstange befestigten Werkzeuges gegenüber einem Werkstück über die ganze Hublänge des Zylinders zu gewährleisten, müssen Führungen vorgesehen werden, die das unerwünschte Verdrehen verhindern. Es sind bereits Ausführungsformen bekannt geworden, bei welchen die Kolbenstange oder der Kolben einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist. Vielfach wird dieser Querschnitt in einer Polygon-Form ausgeführt.
Durch die entsprechende Formgebung des Kolbenstangenlagers, bzw. des Zylinderrohres wird die gewünschte Verdrehsicherheit erreicht.
Ein erheblicher Nachteil bei Zylindern mit nicht-kreisförmigen Kolbenstangen- bzw. Kolbenquerschnitts besteht aber darin, dass die Herstellung dieser präzis zu fertigenden Teile verhältnismässig sehr hohe Kosten verursacht. Von Nachteil kann sich auch die Abdichtung erweisen, die bei Nicht-Kreisform vermehrt Belastungen an den Ecken, die zwar gerundet sind, unterworfen ist. Durch die erhöhten, ungleichmässigen Belastungen der Abdichtungen tritt vielfach ein früherer Verschleiss derselben ein, was hohe Kosten durch das Auswechseln der Abdichtungen und den dadurch entstehenden Stillstand einer Maschine oder Anlage hervorrufen kann.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die relativ dünne Kolbenstange, speziell bei Zylindern mit langem Hub geringe Druck- und Querkräfte aufnehmen kann. Im ausgefahrenen Zustand ist der Zylinder zudem empfindlich auf Knickbelastungen. Diese dürfen insbesondere nur relativ klein sein, wenn der Zylinder an seinem der Kolbenstange gegenüberliegenden Ende an einem Schwenklager befestigt ist. Durch eine grössere Dimensionierung des Kolbenstangenquerschnitts könnte diesem Nachteil entgegengewirkt werden. Dies hat jedoch eine Zugkrafteinbusse des Zylinder zur Folge, da die durch das Druckmedium beaufschlagte Kolbenfläche verkleinert wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Kolbenstange leicht durch mechanische Einwirkung beschädigt werden kann.
Infolgedessen werden öfters die Dichtelemente, die die Kolbenstange gegenüber dem im Zylinder befindlichen Druckmedium abdichten, beschädigt. Dies kann Un dichtheiten hervorrufen, die letztlich zum Ausfall des Arbeitszylinders führen.
Es ist darum Aufgabe der Erfindung, einen kompakten Arbeitszylinder zu schaffen, der eine gegenüber diesem in radia ler Richtung verdrehsichere Kolbenstange aufweist, die durch hohe Zug- und Drückkräfte belastbar ist und hohe Knickspannungen aufzunehmen vermag, und bei dem die, das Druckmedium vor dem Ausfliessen hindernden Dichtelemente vor Verletzungen weitgehend geschützt sind.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch gelöst, dass die Kolbenstange aus einem zylindrischen Rohr und zwei innerhalb des zylindrischen Rohres an dessen Enden angeordneten Führungsbüchsen, sowie einem am zylindrischen Rohr befestigten Führungsstück besteht, dass die Kolbenstange innerhalb eines koaxial zu dieser verIaufenden, ein Verdrehen des Führungsstückes verhindernden Zylindergehäuses angeordnet ist, und dass mindestens eine Zuführleitung für das Druckmedium vorgesehen ist, die zentral in die Kolbenstange und durch die hintere Führungsbüchse eingeführt ist und die als Träger eines Zwischenbodens dient, der zwischen den beiden Führungsbüchsen angeordnet ist und zwei Zylinderräume bildet, von denen der hintere durch die in der Zuführleitung ausgebildeten Öffnung mit dem Druckmedium füllbar ist.
Durch die Ausbildung des Zylindergehäuses in einer, eine Verdrehung eines im Innern des Gehäuses teilweise oder ganz anliegenden Führungsstückes verhindernden Form kann ein radiales Verdrehen einer mit dem Führungsstück verbundenen Kolbenstange bezüglich des Arbeitszylinders ohne zusätzliche Massnahmen vermieden werden. Die Kolbenstange kann in bekannter Weise in einer kreiszylindrischen Form mit hoher Präzision ausgeführt werde. Infolgedessen können handelsübliche Dichtelemente verwendet werden, die durch die bekannte gleichmässige Belastung hohe Standzeiten erreichen.
Das Druckmedium kann seine Wirkung auf die jeweilige im Druckbereich liegende Führungsbüchse innerhalb der Kolbenstange abgeben. Dadurch wird die Betätigung der Hinund Herbewegung ausschliesslich innerhalb der Kolbenstange erzeugt. Die das Austreten des Druckmediums verhindernden Dichtelemente können deshalb ausschliesslich im Innern der Kolbenstange angeordnet werden. Dies hat zur Folge, dass sie weitgehend vor Verletzungen, beispielsweise hervorgerufen durch mechanische oder andere Einwirkungen auf die Kolbenstange geschützt sind.
Durch die zylindrische Form der Kolbenstange und den relativ grossen Durchmesser des die Kolbenstange bildenden, zylindrischen Rohres verfügt diese über eine hohe Steifheit.
Infolgedessen weist sie eine hohe Knickfestigkeit auf und vermag zudem hohe Druck- und Zugkräfte aufzunehmen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Arbeitszylinder in kompakter, platzsparender Bauweise herstellbar ist.
Gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt das Zylindergehäuse im Querschnitt die Gestalt eines Vierecks, dessen Innenkontur der Aussenform des Führungsstücks mindestens teilweise angepasst ist. Dadurch kann auf einfache Weise eine gute, radiale Verdrehsicherung der Kolbenstange bezüglich des Arbeitszylinders erzielt werden. Weil das Druckmedium sich innerhalb der Kolbenstange befindet, muss das Zylindergehäuse keine Abdichtungsaufgaben erfüllen. Demzufolge kann für das Zylindergehäuse ein handelsübliches, mit normaler Oberflächengüte hergestelltes Vierkantrohr verwendet werden.
Zweckmässigerweise ist das zylindrische Rohr der Kolbenstange mit der vorderen und hinteren Führungsbüchse und dem Führungsstück verdreh- und zugfest verbunden. Dichtelemente dichten das zylindrische Rohr gegenüber den Führungsbüchsen ab. Die Verbindungen zwischen den Führungsbüchsen und dem zylindrischen Rohr werden vorteilhaft lösbar ausgeführt, damit die Dichtelemente ausgewechselt werden können.
Die Zuführleitung besteht aus einem inneren und einem äusseren Zuführrohr, die koaxial in die Kolbenstange eingeführt sind. Das innere Zuführrohr ist im Kopf sowie im vorderen Kolben oder im vorderen Teil des äusseren Zuführrohres gelagert und mittels Dichtelementen gegen den zwischen den beiden Zuführrohren gebildeten Zuführraum abgedichtet. Das äussere Zuführrohr ist im Kopf befestigt. An seinem, der vorderen Führungsbüchse zugekehrten Ende sind die Kolben der Endlagendämpfung und der zwischen ihnen befindliche Zwischenboden befestigt. Im Kopf sind die Anschlussöffnungen für das Druckmedium ausgebildet, die durch Bohrungen mit den Zuführrohren verbunden sind. Auf diese Weise kann eine platzsparende Zuführung des Druckmediums zu den innerhalb der Kolbenstange liegenden Zylinderräume erfolgen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Zuführrohre hohen Druckbelastungen ausgesetzt werden können. Infolgedessen kann der Arbeitszylinder mit einem unter hohem Druck stehenden Druckmedium betrieben werden.
Zweckmässigerweise sind die Führungsbüchsen zusammen mit den Kolben als Endlagendämpfung ausgebildet. Im Ab schlussdeckel ist zur Führung der Kolbenstange ein Gleitlager angeordnet, vor dem in der Stirnseite des Abschlussdeckels ein Schmutzabstreifring vorgesehen ist; Durch die Verwendung eines Gleitlagers wird vorteilhafterweise eine gute axiale Führung der Kolbenstange erzielt.
Das Zylindergehäuse ist zwischen dem Abschlussdeckel und dem Kopf mittels Zugstangen, die innerhalb des Zylindergehäuses angeordnet und durch das Führungsstück hindurchgeführt sind, eingespannt. Dxs Zylindergehäuse findet an den am Abschlussdeckel und dem Kopf ausgebildeten, der Form des Zylinderrohres angepassten Ansätzen Aufnahme.
Weil die Zugstangen lösbare Verbindungen darstellen, lässt sich der Arbeitszylinder auf einfache Art zerlegen.
Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Arbeitszylinder mit eingefahrener Kolben stange, dargestellt halb Längsschnitt, halb Längsansicht,
Fig. 2 einen Arbeitszylinder mit ausgefahrener Kolben stange, dargestellt halb Längsschnitt, halb Längsansicht,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 1.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Arbeitszylinder 1 weist im wesentlichen einen Kopf 5 und einen durch das Zylinder gehäuse 7 beabstandeten Abschlussdeckel 9 auf, durch den die
Kolbenstange 3 axial hindurchgeführt ist. Um ein Verdrehen der axial hin- und herbeweglichen Kolbenstange 3 zu ver meiden, besitzt das Zylindergehäuse 7 eine quadratische
Form, was aus dem unteren Teil der Fig. 3 ersichtlich ist. Mit einem Führungsstück 11, das fest mit der Kolbenstange 3 ver bunden ist, und dessen Aussenkontur der Innenform des Zy lindergehäuses 7 mindestens teilweise angepasst ist, ist die
Kolbenstange 3 verdrehsicher geführt. Die Kolbenstange 3 be steht aus einem zylindrischen Rohr 13 und zwei innerhalb des zylindrischen Rohres 13 an dessen Enden 15 angeordneten
Führungsbüchsen 17, 19, deren vordere 19 als Werkzeugauf nahme ausgebildet ist.
Im Kopf 5 sind Anschlussöffnungen 23 und 25 vorgesehen, durch die das Druckmedium zu- bzw. abgeführt werden kann.
Die Anschlussöffnungen 23, 25 sind durch Schrägbohrungen
27, 29 mit den Zuführrohren 31 und 33, die im Kopf 5 be festigt sind, verbunden. Die Zuführrohre 31 und 33 sind zen tral im Arbeitszylinder 1 bzw. in der Kolbenstange 3 ange ordnet und durch dessen hintere Führungsbüchse 17 hindurch- geführt. Auf dem äusseren Zuführrohr 31 ist ein Zwischen boden 35 angebracht, der innerhalb der Kolbenstange 3 zwei
Zylinderräume 37 und 39 bildet.
Der Zwischenboden 35 besteht zweckmässigerweise aus einer handelsüblichen Doppeltopfmanschette.
Die beiden Führungsbüchsen 17 und 19 sind in Zusam menwirkung mit auf dem äusseren Zuführrohr 31 angeord neten zylindrischen Kolben 41, 43 in bekannter Weise für beidseitige Endlagendämpfung ausgebildet. Im Abschluss deckel 9 ist zur genauen Führ mg der Kolbenstange 3 ein
Gleitlager 45 vorgesehen. Damit das Gleitlager 45 weitgehend vor Verschmutzung geschützt werden kann, ist ein Schmutz abstreifring 47 vor dem Gleitlager 45 an der Stirnseite des
Abschlussdeckels 9 angeordnet. Mittels Zugstangen 49 wird das Zylindergehäuse 7 zwischen dem Kopf 5 und dem Ab schlussdeckel 9 eingespannt. Auf Ansätzen 51, die am Kopf 5 und am Abschlussdeckel 9 ausgebildet sind, wird das Zylin dergehäuse 7 geführt.
Das innere Zuführrohr 33 ist mittels Dichtelementen 53 und 55 gegen den Druckmedium-Zuführraum 57 des Zuführ rohres 31 abgedichtet. Die Abdichtung der Zylinderräume 37 und 39 gegen aussen bzw. gegen den, zwischen dem Führungs stück 11 und dem Abschlussdeckel 9 liegenden Rxum 59 er folgt durch die Dichtelemente 61, 63 und 65. Die Dichtele mente sind handelsüblich und bestehen insbesondere aus Runddichtringen oder Gleitringdichtungen.
Im folgenden wird nun die Funktion des Arbeitszylinders 1 näher beschrieben. Durch die am Kopf 5 ausgebildete Anschlussöffnung 25 gelangt das Druckmedium durch die Schrägbohrung 27 in das Innere des Zuführrohres 33, das das Medium in den vorderen Zylinderraum 39 leitet. Dort kann das Druckmedium auf die Radialflächen der vorderen Führungsbüchse 19 einwirken. Durch diese Einwirkung wird die Kolbenstange 3 aus dem Arbeitszylinder 1 ausgefahren und erreicht eine Endstellung, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Durch die Ausfahrbewegung wird das im Zylinderraum 37 befindliche Druckmedium verdrängt und kann durch mindestens eine im äusseren Zuführrohr 31 ausgebildete Öffnung 67 abströmen.
In bekannter Weise dient der Kolben 41 in Zusammenwirkung mit der entsprechend ausgebildeten Führungsbüchse 17 als Endlagendämpfung. Damit das im zwischen dem Zwischenboden 35 und der hinteren Führungsbüchse 17gebildet ten Raum 69 (Fig. 2) befindliche Druckmedium abströmen kann, ist in der hinteren Führungsbüchse 17 ein mit einer Drosseleinrichtung kombiniertes Rückschlagventil (nicht eingezeichnet) eingebaut. Mittels dieser bekannten Einrichtung kann das Abfliessen des Druckmediums aus dem Raum 69 verzögert werden, was zur Folge hat, dass die Kolbenstange abgebremst in ihre Endlage gebracht werden kann.
Um die Kolbenstange 3 wieder in ihre Ausgangslage zurückzuführen, wird dadurch die Anschlussöffnung 23 eingeführte Medium unter Druck gesetzt und gleichzeitig die Druckeinwirkung auf das Medium an der Anschlussöffnung 25 aufgehoben. Durch den von den Zuführrohren 31 und 33 begrenzten Zuführraum 57 kann sich der Druck durch die Öffnung 67 in den hinteren Zylinderraum 37 fortpflanzen, wodurch dieser auf die Radialflächen der hinteren Führungsbüchse 17 einwirken kann. Durch das in Richtung zum Raum 69 (Fig. 2) in Offenstellung befindliche, -nicht eingezeichnete Rückschlagventil, kann das Druckmedium in diesen Raum gelangen. Die Kolbenstange 3 wird nun wieder in ihre Ausgangslage zurückbewegt, wobei die Bewegung kurz vor dem Hubende durch eine weitere in der beschriebenen Wirkungsweise arbeitende Endlagendämpfung abgebremst wird.
Das Zylindergehäuse 7, welches mit dem Kopf 5 und dem Abschlussdeckel 9 durch die Zugstangen 49, die durch das Führungsstück 11 hindurchgeführt sind, zug- und verdrehfest verbunden ist, hat zum Führungsstück 11 eine kongruente Innenkontur. Im dargestellten Beispiel ist das Zylindergehäuse 7 als Quadratrohr ausgebildet. Zur sicheren Übertragung der Verdrehkräfte erhalten der Kopf 5 und der Abschlussdeckel 9 einen der Innenkontur des Zylindergehäuses 7 angepassten Ansatz 51. Statt der Zugstangen 49, die durch das Innere des Zylindergehäuses 7 hindurchgeführt sind, kann der Kopf 5 und der Abschlussdeckel 9 direkt mit dem Zylindergehäuse 7 an den Ansätzen 51 verschraubt werden.
Wird der Arbeitszylinder 1 für Zwecke eingesetzt, wo die Verdrehsicherheit der an der Kolbenstange 3 ausgebildeten Werkzeugaufnahme nicht benötigt wird und nur die hohe Knickfestigkeit und Querbelastbarkeit der Kolbenstange 3 gewünscht ist, so kann das Zylindergehäuse 7 und das Führungsstück 11 eine kreisrunde Kontur aufweisen. Die Ansätze 51 am Kopf 5 und am Abschlussdeckel 9 werden entsprechend ebenfalls kreiszylindrisch ausgebildet. Um der Längsführung der Kolbenstange eine hohe Präzision zu verleihen, kann anstelle des Gleitlagers 45 ein Rollelement, beispielsweise eine handelsübliche Kugelbuchse vorgesehen werden.
Um eine radialverdrehsichere Lagegenauigkeit der Kolbenstange 3 von hoher Präzision über den ganzen Hub zu erreichen, kann das Führungsstück 11 als Rollkörperträger ausgebildet werden, in welchem Kugeln oder Nadeln eingebaut sind. Die Wandung des Zylindergehäuses 7 wird dann zweckmässigerweise mehrteilig, insbesondere vierteilig ausgeführt, wobei die einzelnen Wandungen eine entsprechende Rollkörperführung erhalten, die es ermöglicht, die Kolbenstange 3 spielfrei zu führen. Die beiden Kolben 41, 43 sowie der Zwischenboden 35 können aus einem einzigen Stück bestehen, wobei der Zwischenboden 35 aus zwei wechselseitig wirkenden Manschetten gebildet wird.
Die Anschlussöffnung 25 kann bei einfachen Arbeitszylin dem I auch direkt in der vorderen Führungsbüchse 19 ausgebildet werden, so dass das Druckmedium direkt in den vorderen Zylinderraum 39 gelangen kann.
The invention relates to a working cylinder for performing rectilinear reciprocating movements with a piston rod which is non-rotatable with respect to the housing.
Working cylinders are mainly used to carry out straight back and forth movements. The piston rod of the working cylinder, which has a circular cross-section, can usually rotate radially with respect to the fixed working cylinder during the entire stroke. However, in order to ensure accurate positioning of a tool attached to the piston rod with respect to a workpiece over the entire stroke length of the cylinder, guides must be provided which prevent undesired rotation. Embodiments are already known in which the piston rod or the piston has a non-circular cross section. In many cases, this cross-section is designed in a polygon shape.
The desired security against rotation is achieved through the corresponding shape of the piston rod bearing or the cylinder tube.
A significant disadvantage in the case of cylinders with non-circular piston rod or piston cross-sections is that the production of these parts, which can be precisely manufactured, causes relatively high costs. The seal can also prove to be a disadvantage, as in the case of a non-circular shape it is subject to increased loads at the corners, which are indeed rounded. Owing to the increased, uneven loading of the seals, they often wear out earlier, which can result in high costs due to the replacement of the seals and the resulting downtime of a machine or system.
Another disadvantage is that the relatively thin piston rod, especially in the case of cylinders with a long stroke, can absorb small pressure and transverse forces. When extended, the cylinder is also sensitive to buckling loads. In particular, these may only be relatively small if the cylinder is attached to a pivot bearing at its end opposite the piston rod. This disadvantage could be counteracted by dimensioning the piston rod cross-section larger. However, this results in a loss of tensile force on the cylinder, since the piston area acted upon by the pressure medium is reduced. Another disadvantage is that the piston rod can easily be damaged by mechanical action.
As a result, the sealing elements that seal the piston rod from the pressure medium in the cylinder are often damaged. This can cause un leaks, which ultimately lead to failure of the working cylinder.
It is therefore the object of the invention to create a compact working cylinder which has a piston rod which is secure against rotation in the radia Ler direction and which can withstand high tensile and compressive forces and is able to absorb high buckling stresses, and in which the pressure medium before it flows out obstructing sealing elements are largely protected from injury.
According to the invention, this is achieved in that the piston rod consists of a cylindrical tube and two guide bushes arranged inside the cylindrical tube at its ends, as well as a guide piece attached to the cylindrical tube, that the piston rod is inside a cylinder housing which runs coaxially to it and prevents rotation of the guide piece is arranged, and that at least one feed line for the pressure medium is provided, which is inserted centrally into the piston rod and through the rear guide bush and which serves as a support for an intermediate floor which is arranged between the two guide bushes and forms two cylinder spaces, of which the rear can be filled with the pressure medium through the opening formed in the feed line.
By designing the cylinder housing in a shape that prevents a twisting of a guide piece partially or completely resting inside the housing, radial twisting of a piston rod connected to the guide piece with respect to the working cylinder can be avoided without additional measures. The piston rod can be designed in a known manner in a circular cylindrical shape with high precision. As a result, commercially available sealing elements can be used, which achieve a long service life due to the known uniform load.
The pressure medium can exert its effect on the respective guide bushing located in the pressure area within the piston rod. As a result, the actuation of the reciprocating movement is generated exclusively within the piston rod. The sealing elements preventing the pressure medium from escaping can therefore only be arranged in the interior of the piston rod. As a result, they are largely protected from injuries, for example caused by mechanical or other effects on the piston rod.
Due to the cylindrical shape of the piston rod and the relatively large diameter of the cylindrical tube forming the piston rod, it has a high degree of rigidity.
As a result, it has a high buckling strength and is also able to absorb high compressive and tensile forces. Another advantage is that the working cylinder can be manufactured in a compact, space-saving design.
According to one embodiment of the invention, the cylinder housing has the shape of a square in cross section, the inner contour of which is at least partially adapted to the outer shape of the guide piece. As a result, a good, radial anti-rotation lock of the piston rod with respect to the working cylinder can be achieved in a simple manner. Because the pressure medium is inside the piston rod, the cylinder housing does not have to perform any sealing tasks. As a result, a commercially available square tube made with normal surface quality can be used for the cylinder housing.
The cylindrical tube of the piston rod is expediently connected to the front and rear guide bushes and the guide piece in a torsion-proof and tensile manner. Sealing elements seal the cylindrical tube from the guide bushes. The connections between the guide bushings and the cylindrical tube are advantageously designed to be detachable so that the sealing elements can be replaced.
The feed line consists of an inner and an outer feed tube which are inserted coaxially into the piston rod. The inner feed pipe is mounted in the head and in the front piston or in the front part of the outer feed pipe and sealed against the feed space formed between the two feed pipes by means of sealing elements. The outer feed tube is attached in the head. At its end facing the front guide bushing, the piston of the end position cushioning and the intermediate floor located between them are attached. The connection openings for the pressure medium are formed in the head and are connected to the supply pipes by bores. In this way, the pressure medium can be supplied in a space-saving manner to the cylinder spaces located within the piston rod.
Another advantage is that the feed pipes can be subjected to high pressure loads. As a result, the working cylinder can be operated with a pressure medium under high pressure.
The guide bushes together with the pistons are expediently designed as end position damping. In the end cover, a slide bearing is arranged to guide the piston rod, in front of which a dirt scraper ring is provided in the end face of the end cover; By using a plain bearing, good axial guidance of the piston rod is advantageously achieved.
The cylinder housing is clamped between the end cover and the head by means of tie rods which are arranged inside the cylinder housing and passed through the guide piece. The Dxs cylinder housing is attached to the lugs on the cover and the head that are adapted to the shape of the cylinder tube.
Because the tie rods are detachable connections, the working cylinder can be easily dismantled.
In the following, using the accompanying drawing, a
Embodiment of the invention described in more detail. It shows:
Fig. 1 shows a working cylinder with retracted piston rod, shown half longitudinal section, half longitudinal view,
Fig. 2 shows a working cylinder with an extended piston rod, shown half longitudinal section, half longitudinal view,
FIG. 3 shows a section along the line I-I in FIG. 1.
The working cylinder 1 shown in Figs. 1 and 2 essentially has a head 5 and a spaced by the cylinder housing 7 cover 9 through which the
Piston rod 3 is passed axially. In order to avoid rotation of the axially reciprocating piston rod 3, the cylinder housing 7 has a square
Shape, which can be seen from the lower part of FIG. With a guide piece 11, which is firmly connected to the piston rod 3, and whose outer contour is at least partially adapted to the inner shape of the cylinder housing 7 Zy, is the
Piston rod 3 guided so that it cannot twist. The piston rod 3 be consists of a cylindrical tube 13 and two arranged within the cylindrical tube 13 at the ends 15 thereof
Guide bushings 17, 19, the front 19 of which is designed as a tool recording.
Connection openings 23 and 25 are provided in the head 5, through which the pressure medium can be supplied or discharged.
The connection openings 23, 25 are through inclined bores
27, 29 with the feed pipes 31 and 33, which are fastened in the head 5 be connected. The feed pipes 31 and 33 are arranged centrally in the working cylinder 1 or in the piston rod 3 and passed through its rear guide bush 17. On the outer feed pipe 31, an intermediate floor 35 is attached, the inside of the piston rod 3 two
Cylinder spaces 37 and 39 forms.
The intermediate floor 35 expediently consists of a commercially available double-pot sleeve.
The two guide bushings 17 and 19 are in cooperation with on the outer feed pipe 31 angeord designated cylindrical pistons 41, 43 formed in a known manner for end position damping on both sides. In the final cover 9, the piston rod 3 is a precise guide mg
Slide bearing 45 is provided. So that the slide bearing 45 can be largely protected from contamination, a dirt wiping ring 47 is in front of the slide bearing 45 on the face of the
End cover 9 arranged. By means of tie rods 49, the cylinder housing 7 is clamped between the head 5 and the end cover 9. On approaches 51, which are formed on the head 5 and on the cover 9, the Zylin dergehäuses 7 is performed.
The inner feed pipe 33 is sealed against the pressure medium feed space 57 of the feed pipe 31 by means of sealing elements 53 and 55. The sealing of the cylinder spaces 37 and 39 against the outside or against the Rxum 59 lying between the guide piece 11 and the end cap 9 is carried out by the sealing elements 61, 63 and 65. The sealing elements are commercially available and consist in particular of O-rings or mechanical seals.
The function of the working cylinder 1 will now be described in more detail below. Through the connection opening 25 formed on the head 5, the pressure medium passes through the inclined bore 27 into the interior of the feed pipe 33, which guides the medium into the front cylinder space 39. There the pressure medium can act on the radial surfaces of the front guide bush 19. As a result of this action, the piston rod 3 is extended out of the working cylinder 1 and reaches an end position, as shown in FIG.
As a result of the extension movement, the pressure medium located in the cylinder space 37 is displaced and can flow out through at least one opening 67 formed in the outer feed pipe 31.
In a known manner, the piston 41 serves in cooperation with the correspondingly designed guide bush 17 as end position damping. So that the pressure medium in the space 69 formed between the intermediate floor 35 and the rear guide bush 17 (FIG. 2) can flow out, a check valve (not shown) combined with a throttle device is installed in the rear guide bush 17. By means of this known device, the outflow of the pressure medium from the space 69 can be delayed, with the result that the piston rod can be brought into its end position in a braked manner.
In order to return the piston rod 3 to its starting position, the medium introduced into the connection opening 23 is thereby put under pressure and at the same time the effect of pressure on the medium at the connection opening 25 is canceled. Due to the feed space 57 delimited by the feed pipes 31 and 33, the pressure can propagate through the opening 67 into the rear cylinder space 37, whereby it can act on the radial surfaces of the rear guide bush 17. Through the non-shown non-return valve located in the open position in the direction of the space 69 (FIG. 2), the pressure medium can enter this space. The piston rod 3 is now moved back into its starting position, the movement being braked shortly before the end of the stroke by a further end position damping that operates in the manner described.
The cylinder housing 7, which is connected to the head 5 and the cover 9 by the tie rods 49, which are passed through the guide piece 11, in a tensile and torsion-proof manner, has a congruent inner contour to the guide piece 11. In the example shown, the cylinder housing 7 is designed as a square tube. For safe transmission of the torsional forces, the head 5 and the end cover 9 have a projection 51 adapted to the inner contour of the cylinder housing 7. Instead of the tie rods 49, which are passed through the interior of the cylinder housing 7, the head 5 and the end cover 9 can be connected directly to the cylinder housing 7 are screwed to the lugs 51.
If the working cylinder 1 is used for purposes where the anti-twist protection of the tool holder formed on the piston rod 3 is not required and only the high buckling strength and transverse load capacity of the piston rod 3 is desired, the cylinder housing 7 and the guide piece 11 can have a circular contour. The lugs 51 on the head 5 and on the cover 9 are correspondingly also circular-cylindrical. In order to give the longitudinal guidance of the piston rod a high level of precision, a rolling element, for example a commercially available ball bushing, can be provided instead of the sliding bearing 45.
In order to achieve a high-precision positional accuracy of the piston rod 3 that is secure against radial rotation over the entire stroke, the guide piece 11 can be designed as a rolling element carrier in which balls or needles are installed. The wall of the cylinder housing 7 is then expediently designed in several parts, in particular four parts, the individual walls being provided with a corresponding roller body guide which enables the piston rod 3 to be guided without play. The two pistons 41, 43 and the intermediate floor 35 can consist of a single piece, the intermediate floor 35 being formed from two mutually acting collars.
With simple working cylinders, the connection opening 25 can also be formed directly in the front guide bushing 19 so that the pressure medium can reach the front cylinder space 39 directly.