CN100347455C - 用于一种液动工作缸的紧固元件和一种相匹配的气缸盖 - Google Patents

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Abstract

用于一个工作缸可变地旋转和/或固定支承的一种紧固元件(12)，包括一个带有用于将它紧固上一个支承结构的紧固装置(45)的基部区域(33)，而两个紧固臂(32)从该基部区域相互面对着并且之间相隔地伸出，该紧固臂(32)设有用于工作缸(10)外圆周的对置侧面上的一个可回转支承的支承装置(29)。此外基部断面(33)设计有必要时用于与工作缸(10)进行附加的端面形状配合支承接合的支承装置(41)。此外提供一种与紧固元件(12)相匹配的气缸盖。

Description

用于一种液动工作缸的紧固元件和一种相匹配的气缸盖
技术领域
本发明涉及一种用来可变地支承一个液动工作缸的紧固元件，此外还涉及一种与这样一种紧固元件相匹配的气缸盖。
背景技术
液动工作缸包括一个可以加载气压或液压的气缸容积，一个有一根活塞杆布置于其上的活塞可移动的容纳在该气缸容积中。气缸外壳在大多数情况下由一个气缸套以及两个端部固定在它上面的气缸盖组成。在使用时，工作缸固定地或可旋转地支承在它的外壳上。
对于这种液动工作缸的紧固和支承，基本上主要有三种不同类型的紧固方式是比较合适的。对于一种通常所说的底脚式紧固的情况，气缸在两个端部区域处都在侧向上进行固定。对于一种通常所说的回转式连接的情况，只在一端进行支承，因此绕着一根横穿过气缸推动方向的轴线进行旋转是可能的。对于通常所说的法兰紧固的情况，气缸在后侧和/或前侧在轴向上进行紧固。在底脚式紧固和法兰紧固的情况下，气缸被刚性地固定，然而在回转式连接的情况下，它能够作旋转运动的被支承。
所有的三种不同类型的紧固到目前为止都需要不同的紧固装置。该紧固装置可以是气缸外壳上的一个整体部分并且/或者能够与其相连接，或者能够相应地连接于其上。缺点是紧固装置缺乏通用性，取决于紧固的类型，该紧固装置可能在局部结构上有非常大的不同。
发明内容
本发明的目的是提出一种工作缸的通用连接方案供使用，其可灵活的适用于不同的连接类型。
这个目的将通过使用一种用于有选择地为一个工作缸提供可旋转支承和/或固定支承的紧固元件来实现，该紧固元件包括一个带有用于将它紧固上一个支承结构的紧固装置的基部区域，而两个紧固臂从该基部区域相互面对着并且之间隔开地伸出，各紧固臂设有用于工作缸外圆周的对置侧面上的一个回转支承的第二支承装置，并且基部区域设计有用于与工作缸进行附加的端面形状配合支承接合的第三支承装置。
此外，本发明的目的将通过工作缸的一个气缸盖来实现，其被设计为用作支承在这样一种紧固元件上，包括气缸盖外圆周的对置侧面上的第一支承装置和一个轴向通孔，上述孔是为了有选择地支承一根活塞杆或容纳一个塞子而准备的，而且通孔通到气缸盖外端面上的一个居中凸出部之中，该第一支承装置为连接有设在紧固元件的紧固臂上的第二支承装置，并且居中凸出部为连接有设在紧固元件的基部区域的第三支承装置。
根据本发明所述的一种用于可变地为一个工作缸提供可旋转支承和/或固定支承的紧固元件有一个基部区域，该基部区域带有用于固定紧固的紧固装置和布置于其上的用于在工作缸外圆周两侧支承工作缸的紧固臂。此外，基部区域是用于附加的端面形状配合的以及特别是插入式的支承在工作缸上而设计，如必要的话可以依靠它。紧固元件因此实现了工作缸可变的支承，使其能够有选择地通过一种回转连接、一种法兰紧固或一种底脚式紧固来固定和/或可旋转地支承。对于一种底脚式紧固最好提供两个紧固元件，这两个紧固元件之间相隔一段距离地进行布置，并且工作缸利用相应的紧固臂固定在这两个紧固元件中。其上的回转自由度现在被这对装置约束住。因此只使用紧固元件的一种单一的结构型式，就可以实现工作缸不同类型的紧固，由此制造和装配所必需的花费与传统类型的紧固相比就可能被大大地减少。
本发明其他有利改进的特征将从下文中得知。
第一支承装置最好设在工作缸上，并且最好为插口、槽或盲孔或类似的装置的形式。第二支承装置可以以一种旋转方式装配进这样的第一支承装置中，并且作为销钉、柱栓或轴颈或类似的装置设在紧固臂的自由端上。在一种可选择的方式中，工作缸上的第一支承装置也可以是销钉或柱栓的形式，而连接元件连接臂上的第二支承装置是插口或相应的槽。重要的一点是第一和第二支承装置被相应地设计为一个互补的形式，这样才能实现工作缸的一个固定支承和/或可旋转支承。
一种优选的方案是这样的，紧固臂以一种弹性方式固定在紧固元件的基部区域上，因此第二支承装置可以依靠一个锁销式连接没有任何困难地装配进工作缸上的第一支承装置。在支承装置扣合到位之后，紧固元件最好只能通过推开紧固臂才能与工作缸重新分离开。
依靠第一和第二支承装置，我们已经实现了一种通用的工作缸的紧固和/或支承方案。在只使用一个紧固元件的情况下，工作缸可以绕着一根贯穿支承装置的旋转轴来旋转。这样一种支承相当于通常所说的工作缸的可旋转支承，在该支承下，工作缸能够绕着一根垂直于工作缸活塞杆的推动方向走向的轴旋转。紧固元件在这种情况下位于工作缸的侧面。如果使用两个紧固元件，那么工作缸就可以通过约束支承结构的旋转自由度进行固定支承。紧固元件在这种情况下相互间隔开布置。特别地，它们能够被紧固在工作缸的相对端截面上。这类支承结构对应于通常所说的底脚式紧固。
根据本发明的另外一种方案，第三支承装置被设在紧固元件上用来固定工作缸的一个自由端，特别地，是用于工作缸的一个居中凸出部的接合，该居中凸出部最好位于一个气缸盖上。一旦居中凸出部接合上第三支承装置，第一和第二支承装置也同时相互接合，因此总共只使用一个单一的紧固元件，就可以实现一个工作缸的固定支承。
特别地，第三支承装置可以是一个穿孔或中心孔或类似的形式，它为了与工作缸至少一端处的一个圆柱形和/或圆锥形设计的居中凸出部相接合而设置。最好在工作缸的两端都设有同样的居中凸出部，以便紧固元件可以有选择地支承在两个侧面之一上，并且因此可以用作一个通常所说的法兰紧固。取决于安装情况，法兰紧固也可以在两个侧面上都提供，由此可以实现工作缸一个特别稳定的固定。由于第三支承装置设计为穿孔的形式，紧固元件也可以容易地紧固在工作缸的一个前侧面上，一根可移动的活塞杆从该前侧面中伸出。
此外，在基部区域，可以设有紧固装置，特别地是穿孔来容纳紧固螺钉。由此紧固元件可以被固定在一个合适的支承结构上的任何位置，例如一台机器的机架上。
本发明的一种优选方案是这样的，紧固元件在结构上是一个整体。特别地，它可以由金属扁材例如弹簧钢制造为一个冲压弯件。在这种情况下，紧固元件可以使用一个冲压及弯曲工序来制造。制造时，首先在基部区域生成一个中心孔。接着，紧固臂的轮廓可以从基部区域被冲压出来，并且紧固臂被弯成直角以便于它们可以相应地通过一个弯曲的底脚区域固定在紧固元件的基部区域上。这样一种紧固元件可以简单并经济地进行制造。此外，整体式的设计在相对小的尺寸的同时确保了必要的稳定性。工作缸上的第一支承装置可以通过暂时推开弹性紧固臂通过一个锁销式连接与紧固元件上的第二支承装置相连。
此外，可以设有支承夹板，紧固臂在它们与工作缸相连之后利用该支承夹板来防止它们分离开。特别地，支承夹板通过将基部区域对置的自由端弯曲一个角度来生成。它们可以在第一和第二支承装置锁住之后顶住紧固臂的外侧面。支承夹板在紧固元件依靠紧固装置进行装配之后最好通过后者固定在应有的位置上，以保证工作缸和紧固元件之间的连接不会松开。
根据本发明所述的一个工作缸的一种气缸盖最好具有一个轴向通孔，该轴向通孔为了有选择地支承和导向工作缸的一根活塞杆以及容纳一个塞堵而准备。轴向通孔通入气缸盖外端面上的一个居中凸出部之中。此外，在气缸盖的侧面上，第一支承装置设在相互对置的侧面上。由此气缸盖适用于按照一种前述实施方式与紧固元件相连，因为它能够与布置在它上面的第二和/或第三支承装置相接合。
气缸盖可以安装在工作缸气缸套的两个侧面上并且在一种方案中用作轴承盖，该轴承盖实现活塞杆的一个气密封闭和导向，而在另一种方案中，它用作布置在另一端上的端盖，在这种情况下，圆柱形的轴向通孔通过一个盖子或相应的一个塞子气密地来封闭。
塞子可以例如通过螺纹连接或通过卷边固定在轴向通孔中。
这样一种气缸盖通过较少的装配工序适用于一个或其它目的，并且原则上可以任意进行互换。
附图说明
在下面参考附图详细描述优选实施例。
附图示出：
图1是一个在一端处依靠一个紧固元件来支承的工作缸的一个透视图。
图2展示了工作缸支承的一种方案。
图3是根据本发明所述的一种紧固元件的一个图解的透视图。
图4展示了用于通过冲压和弯曲来制造一种紧固元件的扁材。
图5展示了一个与工作缸相连之前的紧固元件。
图6至8展示了其他可选择的工作缸支承方案。
图9展示了一个图解的纵向剖面图来说明一个工作缸的结构。
具体实施方式
图1展示了一个工作缸10，该工作缸依靠一个根据本发明所述的紧固元件12支承在一个气缸外壳14的侧面上。工作缸10主要包括一个气缸套16，在其两端各紧固着气缸盖18和20。气缸盖18和20可以例如在端部处通过螺纹连接和/或挤压以及/或者通过折边与气缸套16相紧固。
一个前部气缸盖18具有一个空心圆柱孔22，用于工作缸10活塞杆24穿过其中，该工作缸10具有单向或双向线性传动的作用。对于一个设计基本上相同的后部气缸盖20，孔22通过一个拧入或其他方式插入的塞子26来封闭。在气缸盖18和20的圆柱形侧面的对置侧面上，各可以看到用作第一支承装置27的圆形插口28，相应的匹配的轴颈30可以以一种旋转方式装配在其中，而该轴颈布置在用作第二支承装置29的紧固臂32上。紧固臂32布置在紧固元件12的一块确定了一个基部区域33的基板34上并与其垂直且紧固臂相互平行。
此外，在气缸盖18和20上可以看到用于一种流体传压介质的压力加载的流体接口36。前部和后部气缸盖18和20在结构上基本是相同的并且可以只经过略微改变而互换。工作缸10结构的一个详细描述将根据图9中的纵向剖面图进行说明。
图1中的视图展示了一个前部气缸盖18用一个紧固元件12的单侧支承，其相应于工作缸10的可旋转连接。工作缸10可以绕着紧固元件12的轴颈30相对于布置在侧面的紧固元件12进行旋转，该旋转由后部气缸盖20处的箭头来表示。连同基板34，紧固元件12本身可以在合适的安装位置通过螺纹连接上设在该处的支承结构35。为了这个目的，用作紧固装置45的两个紧固孔46设置在基板34对置的窄面上，根据图示的设计，相应的六角螺栓38各穿过该紧固孔。
图2展示了用于工作缸的紧固的一种替代方案。在这种情况下，紧固元件12相对于图1中的布置旋转过90度，因此基板34部分覆盖住前部气缸盖18的一个端面40(见图1)。在紧固元件12的基板34中部，设有一个用作第三支承装置41的中心孔42，该中心孔的直径是这样的，前部气缸盖18的端面40上的一个居中凸出部44可以以一种形状配合方式插入其中。紧固元件12因此以一个轴向方向定位在工作缸10上并且通过附加的轴颈不能转动的固定在工作缸10上。
位于前部和后部气缸盖18和20上的每一个居中凸出部44都具有相同的外径，以便于紧固元件12可以任意地支承在前部和/或后部气缸盖18和20上，用于法兰式连接(见图7)。紧固臂32的长度以及从基板34到轴颈30的距离是这样的一个大小，基板34可以无间隙地抵靠在气缸盖18或20的端面40上，同时居中凸出部44也大体上无间隙地装配进中心孔42中。
图3以一个透视图展示了紧固元件12。该紧固元件12最好由冲压及弯曲钢板、弹簧钢或类似的材料来制造。带有布置在其中部的中心孔42的基板34具有一个微长的矩形形状。靠近两个窄面处设有用于插入螺栓38的紧固孔46。在中心孔42和紧固孔46之间，各一个相应的紧固臂从基板34垂直伸出，因此两个紧固臂32相互平行且相互面对。在紧固臂32相对的内侧面处各可以看到布置于其上的轴颈30，其可以插入气缸盖18和20上相应的插口28中以便于在一个或两个紧固元件12处为工作缸10提供一个活动的或固定的支承。
紧固臂32另外又各通过一个支承夹板48来加强，该支承夹板的工作原理将根据图4和图5进行更详细的描述。
图4展示了一个矩形板50，其可以例如由一条弹簧钢条构成。中心孔42通过一个冲压工序做入其中。
此外，将会看到一条虚线，该虚线表示一条构成了紧固臂32外轮廓的冲压线52，该紧固臂将会被向上弯。弯曲线54以粗虚线的形式来表示。一条第一弯曲线54构成了紧固臂32的一个底脚区域和紧固元件12的基板34之间的一个连接区域。在紧固臂32沿箭头方向的垂直弯曲之后，金属板材50的一个端部截面56按图5被折断并被弯曲从而构成一个用于弹性布置在基板34上的紧固臂32的支承夹板48。
紧固元件12在前部或后部气缸盖18或20上的装配通过推开弹性紧固臂32直到它们的轴颈30扣合进气缸盖18或20的圆柱形圆周面上相应的插口28之中来完成。紧固元件12于是移动到了相应的想要的位置。这可以是图1所示的一个可旋转位置或图2所示的一个法兰紧固。然后端部截面56就这样根据图5所示与已经折断的支承夹板48一起向紧固臂32弯曲以便于支承夹板48抵靠上它们的相对的外侧面，由此避免连接臂弯曲分离。紧固元件12以这种方式与工作缸10持久的相连。然后螺栓38可以插入紧固孔46并将连接元件12拧紧并固定在一个希望的位置。只有当螺栓38拧紧时，端部截面才固定在应有的位置上因而支承夹板48顶住紧固臂32的外侧面并且防止其发生弯曲分离。
图6至8展示了用于工作缸10的紧固的替代方案，其使用至少一个或两个根据本发明所述的紧固元件12。
因而，图6展示了与图1相应的一个转动连接，但是其区别在于，在这种情况下，工作缸10依靠它的后部气缸盖20以一种可旋转方式紧固在紧固元件12上。对于这种旋转连接方案，工作缸10的前端与伸出的活塞杆24能够一起沿箭头方向绕着紧固元件12的支承插口进行转动。
接下来，图7展示了与图2相应的一种不能旋转的固定法兰紧固，在该情况下，紧固元件12布置在后部气缸盖20的轴向延伸上，因此居中凸出部44与插入其中的塞子26一起扣合在紧固元件12上的紧固孔46之中。在这种情况下，工作缸10不能旋转，也与根据图2所示的法兰紧固的情况一样。
此外，图8展示了用于工作缸的一个通常所说的底脚式紧固，其使用两个相应地布置在前部和后部气缸盖18和20上的紧固元件12。该紧固与图1和图6中图解相应，其区别在于，在这种情况下，工作缸的旋转通过一个第二紧固元件12来防止。作为它的替代方案，也可以考虑一种方案，在该方案中，前部气缸盖18依靠图8所示的紧固元件12来连接，而后部气缸盖20具有一个如图7所示的法兰紧固，或者反之亦然。
最后，图9是气缸外壳14结构的一个图解的纵向剖面图。气缸外壳14由空心圆柱形气缸套16以及与其在端部相连的气缸盖18和20构成。两个气缸盖18和20在构造上基本相同并且能够只经过略微改变而互换。后部气缸盖20在一个通孔58的端部处依靠塞子26以气密方式来密封，这个塞子可以以例如拧入、挤压、折边或某种其他方法插入通孔58中。塞子26被插入一个与前部气缸盖18上的居中凸出部44相对应的居中凸出部44中。前部气缸盖18中的通孔58为了容纳一根可以在它里面轴向移动的活塞杆24而开口。在开口的附近，设置一个导向衬套60用于在轴向和径向上支承活塞杆24，以便于轻易滑动。
气缸外壳14内部的一个高压腔62可以依靠流体接口36加载液压或气压，由此可以使活塞杆24有一个线性运动。此外，会在前部气缸盖18的居中凸出部44上看到一个密封件和一个防尘圈64，由此高压腔62被相对于外界密封起来。在气缸盖18和20的圆柱形外表上设有第一支承装置27，其可与紧固元件12的紧固臂32上相应的第二支承装置29扣合。从图9中将看到大体上相同的气缸盖18和20可只使用一种类型的紧固元件12实现工作缸10的通用支承。
根据本发明所述的紧固元件12适用于相应图1、2和6至8所示的工作缸的通用支承。

Claims (21)

1.用于以一种旋转和/或固定方式支承一个工作缸(10)的紧固元件，包括一个带有用于将它紧固到一个支承结构(35)上的紧固装置(45)的基部区域(33)，而两个紧固臂(32)从该基部区域相互面对着并且间隔地伸出，各所述紧固臂(32)设有用于工作缸(10)外圆周的对置侧面上的一个可回转支承的第二支承装置(29)，并且基部区域(33)设计有用于与工作缸(10)进行附加的端面形状配合支承接合的第三支承装置(41)。
2.根据权利要求1所述的紧固元件，其特征在于，第二支承装置(29)布置在紧固臂(32)上，并且可以与工作缸(10)的外壳(14)的外圆周的对置侧面上的第一支承装置(27)相连。
3.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述紧固臂(32)在其自由端上各带有用于支承工作缸(10)的第二支承装置(29)。
4.根据权利要求2所述的紧固元件，其特征在于，所述工作缸(10)上的第一支承装置(27)是插口(28)或凹槽，而紧固元件(12)上的第二支承装置(29)是柱栓或销钉。
5.根据权利要求2所述的紧固元件，其特征在于，所述工作缸(10)上的第一支承装置(27)为柱栓或销钉，而紧固元件(12)上的第二支承装置(29)为插口(28)或凹槽。
6.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述紧固臂(32)弹性布置在基部区域(33)上。
7.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，在基部区域(33)设有第三支承装置(41)用来固定工作缸(10)的一个自由端，即用于一个居中凸出部(44)的形状配合接合。
8.根据权利要求7所述的紧固元件，其特征在于，所述第三支承装置(41)为一个中心孔(42)，用于对至少在工作缸(10)一个端面上的居中凸出部(44)进行形状配合的装配。
9.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，有至少两个紧固孔(46)作为紧固装置(45)成形在紧固元件(12)的基部区域(33)上，这些孔布置在紧固臂(32)外侧。
10.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述紧固元件是整体式构造。
11.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述紧固元件由金属扁材构成。
12.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述紧固元件是一个冲压弯件。
13.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述紧固臂(32)分别通过紧固元件(12)基部区域(33)的一个折弯的底脚区域来固定。
14.根据权利要求1或2所述的紧固元件，其特征在于，所述工作缸(10)上的第一支承装置(27)与紧固元件(12)上的第二支承装置(29)锁定相连，该锁定相连通过短暂推开弹性紧固臂(32)完成。
15.根据权利要求14所述的紧固元件，其特征在于，所述紧固臂(32)在与工作缸(10)相连之后通过弯曲的支承夹板(48)来防止被推开。
16.根据权利要求15所述的紧固元件，其特征在于，通过弯曲所述基部区域(33)的对置自由端，支承夹板(48)能够顶住紧固臂(32)。
17.根据权利要求16所述的紧固元件，其特征在于，所述支承夹板(48)在紧固元件装配上之后保持在固定紧固臂(32)的位置上。
18.为了支承在一个权利要求1到17中任一项所述的紧固元件(12)上而设计的一种工作缸气缸盖，包括气缸盖(18；20)外圆周的相互对置侧面上的第一支承装置(27)和一个轴向通孔(58)，该轴向通孔是为了有选择地支承一根活塞杆(24)或容纳一个塞子(26)而准备的，而且通入气缸盖(18；20)外端面处设有的一个居中凸出部(44)之中，其中第一支承装置(27)与设在紧固元件(12)的紧固臂(32)上的第二支承装置(29)相连，而居中凸出部(44)与设在紧固元件(12)的基部区域(33)上的第三支承装置(41)相连。
19.根据权利要求18所述的气缸盖，其特征在于，所述气缸盖是一个轴承盖的结构，活塞杆(24)能够支承在轴向通孔(58)中，其不被一个塞子所封闭，并且轴向可移动，径向被支承。
20.根据权利要求18所述的气缸盖，其特征在于，所述气缸盖是一个端盖的结构，轴向通孔(58)依靠插入的塞子(26)以一种气密的形式来密封。
21.根据权利要求20所述的气缸盖，其特征在于，所述塞子(26)能够依靠螺纹或折边连接来固定在通孔(58)中。
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