CN1297754C - 工作缸 - Google Patents

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Abstract

本发明的工作缸包括一个在两个缸盖(2a，2b)之间延伸的缸筒(3)及多个在该缸筒的周向(14)上沿该缸筒(3)的外周面分布的且与这两个缸盖(2a，2b)紧固在一起的连接杆(13)，其中的至少一根连接杆是由异型件(26)构成的，该异型件(26)在该缸筒(3)的周向(14)沿缸筒外周面延伸一段距离，并且通过该异型件的造型提供了用于实现至少一个附加功能的机构，其特征在于，所述至少一个异型件(26)在面向该缸筒(3)的内侧面上具有一个匹配于该缸筒(3)的外轮廓隆起的内表面(28)。

Description

工作缸
技术领域
本发明涉及工作缸，如尤其是用于气动或液压领域的工作缸。
背景技术
已知的工作缸具有一个在两个缸盖之间延伸的且设计成异型管形状的缸筒，所述异型管由于其特异形状而能完成某些附加功能，如传感器固定在安装槽中或使工作流体经过整合于其中的通道。尤其是在铝挤压型材的情况下，可以非常经济地整合许多附加功能。
但目前仍然存在以下问题：只能没有大麻烦地生产活塞直径至多约为125mm的成挤压异型材形式的缸筒。如果直径较大，则无法再顺利地且如人所愿地确保、由缸筒确定的活塞工作面的尺寸精度及所需的较小粗糙度。因此，在有较大活塞直径的工作缸的情况下，不得不动用所谓的连杆缸，其中，缸筒被设计成是光滑的圆柱形，并且缸盖由分布在缸筒外周的杆状连接杆与缸筒紧固在一起。然而，这种结构涉及较高的生产成本并且它需要技术复杂的措施才能实现上述类型(如果有的话)的附加功能。
发明内容
本发明的任务是提供一种尤其成气动缸形式的工作缸，即便在直径较大情况下，它也允许在高制造精度的情况下经济地整合附加功能。
为了完成该任务，本发明提供一种工作缸，它包括一个在两个缸盖之间延伸的缸筒及多个在缸筒周向上沿缸筒外周面分布的且与这两个缸盖紧固在一起的连接杆，其中的至少一根连接杆是由异型件构成的，该异型件在缸筒周向上沿缸筒外周面延伸一段距离，并且通过该异型件的造型提供了用于实现至少一个附加功能的机构，其特征在于，所述至少一个异型件在面向该缸筒内侧面上具有一个匹配于该缸筒的外轮廓隆起的内表面。
该工作缸将传统连杆缸的可精确制造性与使带有异型缸筒的工作缸可低成本地集成有附加功能统一了起来，从而可以讲这是一种复合缸。缸筒具有简单制造的几何形状，尤其是具有柱形并最好是圆柱形的构造，不过在这里，至少一个连接杆不是按照传统方式被构造成拉杆形式，而是成特殊造型的构件(即异型件)的形式，它沿缸筒外周面延伸一段距离并且它的造型是如此设计的，即构成了附加功能机构，所述附加功能机构允许实现至少一个附加功能。这样的附加功能例如可以是如传感器、工作缸配件和/或工作缸本身的固定，或者是提供用于让电缆和/或软管和/或一个用于使工作缸工作的工作流体经过的通道。
根据需要，可以只将几个或将所有的连接杆设计成上述类型的异型件。事实证明这样的设计结构是有利的，即只有两个连接杆，它们都由异型件构成，它们处于一个与缸筒有关地径向对置的位置上。
适当地如此选择每个异型件的外周延长长度，即它们沿外周的一部分包围住缸筒。尤其是，每个异型件可以有这样的外周延伸长度，即它达到该缸筒外周区的至少45°且最好至少是90°，在这里，达到该缸筒外周区的90°至180°是更适当的。
在面向该缸筒的内侧面上，至少一个且最好是所有的异型件都有一个匹配于缸筒外轮廓隆起的内表面，在这里，尤其如此规定这种匹配，即异型件内表面的曲率半径等于或略大于在对应区域内的缸筒的曲率半径。
为了在装配及操作时不影响在所述异型件与缸筒之间的最佳相对位置，各异型件被布置成与该缸筒外表面至少径向略微间隔开，这是比较有利的。
如果至少一个且最好是每个异型件的横截面被制成具有精确曲率，则该工作缸可以具有特别紧凑的尺寸，其中该凹弯区面向该缸筒。
为确保在缸筒和缸盖之间的再佳轴向紧固，异型件的纵向尺寸及缸筒的纵向尺寸最好协调一致，从而异型件以一定轴向间隙安置在缸盖之间。因此，异型件没有妨碍到在缸盖与缸筒之间的紧固。
至少一个且最好是所有的异型件由铝制挤压件构成，这是特别有利的。然而，也可以想象到呈铸造件形式的方案，在这里，它尤其是由塑料制成。
附图说明
下面结合附图来详细说明本发明。
图1以透视分解图表示本发明的工作缸的第一设计结构。
图2表示在用异型件加装凸缘的缸筒区域里的、如图1所示工作缸的横截面II-II。
具体实施方式
用符号1总体表示的工作缸通过作为工作流体的压缩空气来工作并因此主要被用作气动缸。然而，用液压工作流体来工作也同样可行。
在图1中用缩短纵向尺寸表示的工作缸具有两个彼此间隔开的第一、第二缸盖2a、2b，在这两个缸盖之间延伸着一个缸筒3。该缸筒3具有比较简单的结构，即一个光滑的外表面和一个柱形构造。它最好是一个圆柱形缸筒3。
如图2所示，该缸筒3呈环形地最好具有相同的壁厚。该缸筒3最好是一个金属管。
这两个缸盖2a和2b大致成板状，但是，在面对该缸筒3的内侧也可以具有一个轴向突出部4，该突出部4的在径向取向上的外轮廓适应与缸筒3的内轮廓，因而缸筒3的一端可以插到各自对应的轴向突出部4上。这样一来，在装配状态下，在缸盖2a和2b与缸筒3之间存在着准确的对中。
在该实施例中，每个轴向突出部4在径向取向的外周面上具有一个配有一密封环5的外周槽，这只在图1中与左侧第一缸盖2a有关地画出了，其中密封环5不透流体地密封住在缸筒3与各自缸盖2a和2b之间的外周区。
在缸筒3的内腔6中有一未详细示出的活塞，它通过一密封装置与缸筒3内表面7密封接触。该活塞可相对缸筒3轴向移动，其中这种运动被传给动力输出机构8，该动力输出机构在缸筒3外面是容易接近的。在此实施例中，动力输出机构8被设计成活塞杆的形式，它密封地滑动穿过第一缸盖2a并且在内腔6中与未示出的活塞运动联接。动力输出机构8的在第一缸盖2a外的部分可与任何一个要运动的物体连接。
该活塞将内腔6分成两个轴向前后相接的工作室，与工作室有关地可以供应及排除该工作流体，这通过第一、第二流体通道12a和12b来完成，第一、第二流体通道12a、12b分别在一端通过缸盖2a和2b中的一个通向各自的工作室，而在另一端分别通向未详细示出的连接口，所述连接口也在第二缸盖2b的与缸筒3相对的外表面上。用于供应及排出工作流体的流体管路可以与所述连接口相连。
通过适当控制地输入流体，可以使该活塞实现轴向直线运动，这种运动可以在动力输出机构8处被抽出来。
为确保由两个缸盖2a和2b及缸筒3构成的组件在轴向上牢固连接，工作缸1装备有多个布置在缸筒3外周区内的连接杆13，在这里拟定了连接杆13分布在缸筒3的由双箭头所示外周方向4上的布置结构，这些连接杆13在两个缸盖2a与2b之间分别轴向平行于该缸筒3地延伸。连接杆13分别与两个缸盖2a、2b轴向紧固在一起，这借助夹紧件15来完成，在此实施例中，夹紧件中成夹紧螺栓15a的形式。
缸盖2a、2b的沿工作缸1纵轴线16的横向测量的尺寸至少在局部大于缸筒3外径，从而缸筒3在径向上超过缸盖2a和2b，其中连接杆13被安装到缸盖2a和2b的部分17a和17b之间，它们如图所示地突出到缸筒3外。这样一来，缸盖2a和2b以所述部分17a、17b突出到各自连接杆13的轴向取向端面18a、18b之外。
在突出到缸筒3外的部分17a、17b的区域里，各缸盖2a、2b设有多个轴向通孔22，夹紧螺栓15a穿过这些通孔，其中这些螺栓可以通过螺栓头23支承在相关的缸盖2a和2b上。螺栓杆24被拧入相应连接杆13的对准固定孔25中，该孔朝着各自端面18a和18b开口。在固定孔25内的螺纹适当地在拧入时由螺纹杆24自攻形成。
在此实施例中，连接杆的纵向尺寸如此与缸筒3长度协调一致，即在缸盖2a、2b牢固安装在缸筒3端头上时，在连接杆13与缸盖2a、2b中的至少一个之间存在着较小的轴向间隙。这样就实现了，通过拉紧连接杆13和缸盖2a、2b而使缸盖2a、2b被牢牢地预紧固在缸筒3端头上，由此在缸盖2a和2b之间牢牢夹紧住缸筒3。
因为缸筒3压在起对中作用的轴向突出部4上，所以，或许可以选择这样的结构形式，即在紧固状态下，连接杆13以其端面18a和18b被牢牢紧压在缸盖2a、2b上并且缸筒3以小的轴向间隙保持在缸盖2a与2b之间。
连接杆13的一个特点在于，它们分别由一个异型件26构成，该异型件26在缸筒3的外周方向上沿缸筒3外周面延伸一段距离，其中通过所选的造型形式，同时构成了被设计用以实现至少一个附加功能的附加功能机构27。这些整合于其中的附加功能机构27使所述连接杆13能够除连接功能外地被用于其它功能。
在这方面，将连接杆13设计成异型件26的形状开创了在用结构实现附加功能机构时的更高的自由设计能力。尤其是当异型件26在一个实施例中是被设计成铝制挤压件时，情况尤为如此。通过适当形成挤压模，可以实现非常灵活地适用于各种应用场合的造型。
尽管在塑料制造的情况下可以制造出减轻重量的部件，但作为挤压件的制造通常优选于原则上也可行的、作为铸造件的制造。
现有的承担连接杆功能的异型件26的数量原则上是任意的，但适当地至少有两个这样的异型件26，就象在这个实施例中那样。附图没有示出这样一个替换结构形式，其中，连接杆13只部分地成异型件的形状并且部分按照传统方式地成杆状连接杆的形状。
尤其是出于对称的原因，本实施例的两个异型件26被布置在缸筒3的直径相对的位置上，并且分别选择这样一个在方向14上的外周延伸长度，即它造成缸筒3分别沿其外周面的一部分被有关的异型件26包围起来。在此实施例中，异型件26的外周延伸长度分别在缸筒3外周延伸区的90°-180°范围内。各异型件26的外周延伸长度至少达到缸筒3外周面的至少45°且最好是90°，这是有利的。如果所述异型件13的横截面呈弧形弯曲，则可以实现工作缸1的非常紧凑的尺寸，其中弯曲凹面面向缸筒3。这样一来，这样的异型件26的构造是可行的，即所述构造直接仿照缸筒3的外周走向。
在此实施例中，以下措施是更有利的，即异型件26在面向缸筒的凹面内侧上具有一个匹配于缸筒3外轮廓隆起形状的内表面28。该内表面的弯曲半径在此实例中等于缸筒3的相对的外表面32，但也可以略大于它，确切地说，尤其是在有关的异型件26与缸筒3外表面32至少略微径向隔开一定距离的时候。
还如图2所示，当存在多个异型件26时，在周向上彼此相邻的异型件被布置成彼此间隔开。缸筒3外表面32的被异型件26覆盖的表面部分可局限在应提供附加功能的区域内。
如图2所示，异型件26适当地总体具有大于缸筒3壁厚的厚度。这尤其允许实现将附加功能机构27整合在各自一个异型件26内。
因而，在此实施例中，设有附加功能机构27，它们构成一个在外周侧闭合的通道33，通道33在纵向上穿过异型件26之一并且通向两端面18a、18b。通道33为第一流体通道12a的组成部分，工作流体可以通过该通道从在后面的第二缸盖2b被送到在前面的第一缸盖2a。异型件26也有一条类似的通道33’，但在此实施例中，它不是用于流体传输的。
此外，如图2所示，附加功能所不需要的异型件26的材料区可以具有一个或多个纵向延伸的空腔34，所述空腔例如可实现材料节省。
在其它方面，空腔34也可被用作通道状的附加功能机构并且例如被用于容纳电缆和/或软管，所述缆管沿缸筒3纵向铺设并且例如与传感器手段有关地使用。
此外，在该实施例中，异型件26具有构成固定机构35的附加功能机构27。该固定机构35尤其可被设计成固定槽的形式，它们可被用于传感器和/或工作缸附件和/或工作缸本身的固定。
出于简单制造异型件26的考虑，在必要时，可以设置所需的固定机构35，在这里，可以顺利地同时实现随后可根据情况来使用的不同类型的固定机构35。

Claims (20)

1、工作缸，它包括一个在两个缸盖(2a，2b)之间延伸的缸筒(3)及多个在该缸筒(3)的周向(14)上沿该缸筒(3)的外周面分布的且与这两个缸盖(2a，2b)紧固在一起的连接杆(13)，其中的至少一根连接杆是由异型件(26)构成的，该异型件(26)在该缸筒(3)的周向(14)沿缸筒外周面延伸一段距离，并且通过该异型件的造型提供了用于实现至少一个附加功能的附加功能机构，其特征在于，所述至少一个异型件(26)在面向该缸筒(3)的内侧面上具有一个匹配于该缸筒(3)的外轮廓隆起的内表面(28)。
2、如权利要求1所述的工作缸，其特征在于，每个连接杆(13)都由异型件(26)构成。
3、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，设有两个在直径上对置的异型件(26)。
4、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，所述至少一个异型件(26)的外周延伸长度是这样选择的，即它沿其外周的一部分包围该缸筒(3)。
5、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，设有多个异型件(26)，在该缸筒(3)的周向上彼此相邻的所述异型件(26)被布置成彼此间隔开。
6、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，所述异型件(26)的内表面的曲率半径等于或略大于在该异型件(26)的区域里的该缸筒(3)的曲率半径。
7、如权利要求6所述的工作缸，其特征在于，所述至少一个异型件(26)被布置成与该缸筒(3)的外表面(32)至少径向略微间隔开。
8、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，至少一个所述异型件(26)的横截面被弯成弧形并限定出一个凹弯区，所述凹弯区面向该缸筒(3)。
9、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，所述至少一个异型件(26)的纵向尺寸和该缸筒(3)的纵向尺寸如此协调一致，即在所述异型件(26)与至少一个缸盖(2a，2b)之间存在轴向间隙。
10、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，所述至少一个异型件(26)是挤压而成的。
11、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，所述至少一个异型件(26)是铸造而成的。
12、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，所述至少一个异型件(26)由铝材或塑料制成。
13、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，所述至少一个异型件(26)具有这样的外周延伸长度，即它达到该缸筒(3)的外周面的至少45°的范围。
14、如权利要求13所述的工作缸，其特征在于，所述异型件(26)的外周延伸长度在该缸筒(3)的外周延伸区的90°至180°范围内。
15、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，所述至少一个异型件(26)具有一个或多个沿纵向延伸的空腔(34)。
16、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，所述附加功能机构(27)构成固定机构(35)，所述固定机构被构造成一个或多个固定槽的形式并且设置用来固定传感器和/或工作缸配件和/或工作缸(1)本身。
17、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，所述附加功能机构(27)构成用于让流体和/或电缆和/或软管穿过的、外周侧闭合的通道(33，33’；34)。
18、如权利要求16所述的工作缸，其特征在于，所述附加功能机构(27)构成用于让流体和/或电缆和/或软管穿过的、外周侧闭合的通道(33，33’；34)。
19、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，所述缸筒(3)为柱形。
20、如权利要求1或2所述的工作缸，其特征在于，设有朝向所述至少一个异型件(26)的端面(18a；18b)开口的固定孔(25)，作用于对应的缸盖(2a和2b)上的固定螺栓(15a)可被拧入这些固定孔内。
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