DE10024252A1 - Druckmittelzylinder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckmittelzylinder, insbesondere einseitig oder doppelseitig beaufschlagbarer Pneumatikzylinder, bestehend aus einem Zylindergehäuse (1), in dem eine Kolbeneinheit (4) koaxial längsbewegbar angeordnet ist, die mit einem je endseitig am Zylindergehäuse (1) angeordneten Zylinderboden (2) sowie einem von einer Kolbenstange (7) der Kolbeneinheit (4) koaxial abgedichtet durchdrungenen Zylinderdeckel (9) zwei innenliegende Zylinderkammern (6a, 6b) bildet. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist der Zylinderboden (2) und/oder Zylinderdeckel (9) zur Befestigung am Zylindergehäuse (1) mindestens eine außenradiale federnde Anformung (12) auf, die im montierten Zustand in eine korrespondierende Ausnehmung am Zylindergehäuse (1) zum Eingriff kommt, wobei ein Sicherungsmittel (13) zum Arretieren der federnden Anformung (12) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckmittelzylinder, insbesondere einen einseitig oder doppelseitig beaufschlagbaren Pneumatikzylinder, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Druckmittelzylinder ist aus dem Produktkatalog "Know-how in Pneumatics" der Firma Rexroth Mecman GmbH, Hannover (Druck-Nr.: 0001000601, Druckdatum 01.09.1998, Seite 1.188) bekannt. Der Pneumatikzylinder besteht aus einem Zylindergehäuse aus Aluminium, in dem eine Kolbeneinheit koaxial längsbewegbar angeordnet ist, die aus einem Kolben mit zur Innenwandung des Zylindergehäuses wirkender Dichtung sowie einer Kolbenstange besteht. Die Kolbenstange der Kolbeneinheit durchdringt abgedichtet einen endseitig am Zylindergehäuse angeordneten Zylinderdeckel. Auf der gegenüberliegenden Seite des Zylindergehäuses befindet sich ein Zylinderboden. Zylinderdeckel und Zylinderboden sind über eine Verschraubung am Zylindergehäuse gehalten. Je ein Druckmittelanschluss ist am Zylinderboden sowie am Zylinderdeckel angeordnet, um durch eine wechselnd doppelseitige Beaufschlagung des Kolbens über die Kolbenstange eine bidirektionale Kraft zu erzeugen.

Die Befestigung des Zylinderbodens sowie des Zylinderdeckels am Zylindergehäuse ist durch eine 4-fach Verschraubung ausgestaltet. Für die Schraubenbolzen sind Durchgangsbohrungen entlang des gesamten Zylindergehäuses sowie durch den Zylinderboden und den Zylinderdeckel vorhanden. Diese Befestigungsart erfordert einen erhöhten Aufwand in der Herstellung sowie Montage des Druckmittelzylinders.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Druckmittelzylinder der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, der unter geringerem Herstellungs- sowie Montageaufwand zu fertigen ist.

Die Aufgabe wird ausgehend von einem Druckmittelzylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass zur Befestigung am Zylindergehäuse der Zylinderböden und/oder der Zylinderdeckel mindestens eine außenradiale federnde Anformung aufweist, die im montierten Zustand in eine korrespondierende Ausnehmung am Zylindergehäuse zum Eingriff kommt, wobei ein Sicherungsmittel zum Arretieren der federnden Anformung vorgesehen ist.

Diese Befestigungslösung verzichtet damit vollständig auf eine Verschraubung für den Zylinderdeckel und/oder den Zylinderboden. Vielmehr wird hierfür eine Art Clipverbindung genutzt. Eine Clipverbindung kann jedoch nur begrenzt den hohen Lösekräften wiederstehen, die durch die Druckmittelbeaufschlagung des Druckmittelzylinders verursacht werden. Aus diesem Grunde kommt zusätzlich ein Sicherungsmittel zum Einsatz, dass den formschlüssigen Eingriff zwischen der federnden Anformung am Zylinderboden bzw. Zylinderdeckel mit der korrespondierenden Ausnehmung am Zylindergehäuse arretiert.

Vorzugsweise ist das Sicherungsmittel ringförmig ausgebildet und kommt in eine korrespondierende Umlaufnut im Zylinderdeckel bzw. Zylinderboden im Bereich der außenradialen federnden Anformung zum Eingriff. Das Sicherungsmittel kann in günstiger Weise gegenüberliegend zu einer Kolbenfläche der Kolbeneinheit angeordnet sein, so dass dieses durch die Kolbenfläche im Endanschlag zur Arretierung betätigbar ist.

Um eine besonders stabile Bindung zwischen dem Zylinderdeckel oder Zylinderboden sowie dem Zylindergehäuse zu schaffen, ist die Ausnehmung im Zylindergehäuse sowie die korrespondierende Anformung am Zylinderdeckel bzw. Zylinderboden radial umlaufend ausgebildet.

Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass der Zylinderboden und/oder der Zylinderdeckel aus einem inneren Basisteil mit der Anformung zur Herstellung der Verbindung mit dem Zylindergehäuse und einer äußeren mindestens einen Druckmittelanschluss aufweisenden Kappenteil besteht. Der Druckmittelanschluss ist vorzugsweise austauschbar als Push-In-Fitting ausgebildet und über einen entfernbaren Fixierbügel im Kappenteil gehalten. Das Kappenteil verfügt vorzugsweise über eine im Randbereich angeordnete außenradiale Anformung, die in eine innenradiale Ausnehmung im Randbereich des Zylindergehäuses derart eingreift, dass das Kappenteil mit dem Druckmittelanschluss relativ zum Zylindergehäuse verdrehbar ist. Damit kann in vorteilhafter Weise die Position des Druckmittelanschlusses am Druckmittelzylinder den Einsatzbedingungen entsprechend geändert werden. Der Druckmittelanschluß in Form des Push-In-Fittings dient hierbei im Sinne einer Doppelfunktion auch zur Arretierung des Kappenteils nach Verdrehung.

Zum einen ist es möglich, dass im Basisteil mehrere mit der Zylinderkammer verbundene radiale Kanäle angeordnet sind, wobei die Position des korrespondierenden Druckmittelanschlusses durch schrittweise Drehung des Kappenteils änderbar ist. Zum anderen kann im Basisteil auch ein mit der Zylinderkammer verbundener radial umlaufender Kanal angeordnet sein, wobei die Position des korrespondierenden Druckmittelanschlusses in diesem Fall durch stufenlose Drehung des Kappenteils änderbar ist.

Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme besteht darin, dass der Zylinderboden des Druckmittelzylinders direkt am Zylindergehäuse unter Bildung einer einstückigen Einheit angeformt ist. Damit ist es zur Montage des Druckmittelzylinders . lediglich erforderlich, die Kolbeneinheit in das Zylindergehäuse einzuschieben und anschließend das Zylindergehäuse mit einem Zylinderdeckel in der vorstehend beschriebenen Art zu verschließen.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden im Zusammenhang mit der nachfolgenden Figurenbeschreibung wiedergegeben. Die einzige Figur zeigt:

Fig. 1 einen teilweise Längsschnitt durch einen doppelt beaufschlagbaren Pneumatikzylinder.

Der Pneumatikzylinder besteht aus einem Zylindergehäuse 1, an dem einstückig der Zylinderboden 2 angeformt ist, so dass sich eine insgesamt topfförmige Einheit bildet. Am Zylinderboden 2 ist eine Befestigungsöse 3 angeformt, um den Pneumatikzylinder am Einsatzort zu installieren. Im wesentlichen innerhalb des Zylindergehäuses 1 ist eine Kolbeneinheit 4 koaxial und längsbewegbar angeordnet. Die Kolbeneinheit 4 besteht aus einem Kolben 5 nach Art einer Doppeltopfmanschette (DTM), die dichtend an der Innenwandung des Zylindergehäuses 1 zur Anlage kommt und den Innenraum des Zylindergehäuses 1 in zwei Zylinderkammern 5 und 6 unterteilt. Koaxial am Kolben 5 ist eine Kolbenstange 7 mittels einer Mutter 8 befestigt. Die Kobenstange 7 durchdringt zur Kraftübertragung abgedichtet einen Zylinderdeckel 9.

Der Zylinderdeckel 9 besteht im wesentlichen aus einem inneren Basisteil 10 und einem äußeren Kappenteil 11. Das innere Basisteil 10 besitzt eine außenradiale Anformung 12, die zur Herstellung einer Verbindung mit dem Zylindergehäuse 1 in eine dort innenradial angeordnete korrespondierende Ausnehmung zum Eingriff kommt. Die Anformung 12 ist federnd am Basisteil 10 ausgebildet und wird über ein ringförmiges Sicherungsmittel 13 arretiert, so dass ein sicherer Formschluss zwischen dem Zylinderdeckel 9 und dem Zylindergehäuse 1 hergestellt ist. Das ringförmige Sicherungsmittel 13 liegt in einer Umlaufnut 14 im Zylinderdeckel 9 und ist durch die gegenüberliegende Fläche des Kolbens 5 bei Endanschlag zur Arretierung betätigbar. Das Basisteil 10 bildet weiterhin eine Fassung für einen Radialdichtring 15, der die abgedichtete Durchdringung der Kolbenstange 7 durch den Zylinderdeckel 9 gewährleistet. Das Basisteil 10 ist von dem äußeren Kappenteil 11 derart umgeben, dass der Druckmittelzylinder eine im wesentlichen homogene äußere Oberfläche aufweist. Das Kappenteil 11 bildet eine Gleitführung für die Kolbenstange 7, wobei an der Durchtrittsstelle eine außenradiale Dichtlippe als Schmutzabstreifer angeformt ist. Im Kappenteil 11 ist ein Druckmittelanschluss 16 in Form eines Push-In-Fittings angeordnet, der über einen manuell entfernbaren Fixierbügel 17 dort gehalten ist. Die Druckmittelverbindung zum Zylinderraum 6a wird vom Druckmittelanschluss 16 über einen im Basisteil 10 angeordneten Kanal 18 hergestellt. Das Basisteil 10 besitzt mehrere derartiger Kanäle, so dass sich die Position des Druckmittelanschlusses 16 durch Verdrehung des Kappenteils 11 relativ zum Zylindergehäuse 1 schrittweise verändern lässt. Um diese Verdrehung zu ermöglichen, greift eine im Randbereich des Kappenteils 11 angeordnete außenradiale Anformung in eine korrespondierende Innenradiale Ausnehmung im Randbereich des Zylindergehäuses 1 ein.

Zur Bewegung der Kolbenstange 7 wird entweder der Zylinderraum 6a über den Druckmittelanschluss 16 belüftet oder der andere Zylinderraum 6b über einen im Zylinderboden 2 angeordneten Druckmittelanschluss 20 mit Druckmittel versorgt. Der Druckmittelanschluss 20 ist in den Zylinderboden 2 dichtend eingeschraubt. Zur Abdichtung im Bereich des Zylinderdeckels 9 ist im Basisteil 10 ein Dichtring 21 vorgesehen, der dichtend an der Innenfläche des Zylindergehäuses 1 zur Anlage kommt. Weiterhin ist das Basisteil 10 mit zwei den Kanal 18 gegenüber dem Kappenteil 11 abdichtenden Dichtringen 22 versehen. Diese spezielle Anordnung der Dichtringe 22 gewährleistet, dass bei Druckmittelbeaufschlagung durch den Druckmittelanschluss 16 keine nachteiligen Axialkräfte zur Längsachse des Pneumatikzylinders auftreten.

Der vorstehend beschriebene Pneumatikzylinder bietet durch seine einfache Zylinderdeckelbefestigung nach Art einer arretierbaren Clipverbindung sowie den in einfacher Weise austauschbaren Druckmittelanschlüssen den Vorteil einer einfachen und zeitsparenden Montage. Da die Hauptbestandteile, wie die Einheit aus Zylindergehäuse 1 und Zylinderboden 2 sowie der Kappenteil 11 aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt werden können, wobei aus Festigkeitsgründen zumindest das Basisteil 10 vorzugsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht, ist bei dem erfindungsgemäßen Druckmittelzylinder auch eine einfache Herstellung der wesentlichen Bauteile möglich.

Bezugszeichenliste

1

Zylindergehäuse

2

Zylinderboden

3

Befestigungsöse

4

Kolbeneinheit

5

Kolben

6

Zylinderkammer

7

Kolbenstange

8

Mutter

9

Zylinderdeckel

10

Basisteil

11

Kappenteil

12

Anformung

13

Sicherungsmittel

14

Umlaufnut

15

Radialdichtring

16

Druckmittelanschluß

17

Fixierbügel

18

Kanal

19

Anformung

20

Druckmittelanschluß

21

Dichtring

22

Dichtringe

Claims (12)

1. Druckmittelzylinder, insbesondere einseitig oder doppelseitig beaufschlagbarer Pneumatikzylinder, bestehend aus einem Zylindergehäuse (1), in dem eine Kolbeneinheit (4) koaxial längsbewegbar angeordnet ist, die mit einem je endseitig am Zylindergehäuse (1) angeordneten Zylinderboden (2) sowie einem von einer Kolbenstange (7) der Kolbeneinheit (4) koaxial abgedichtet durchdrungenen Zylinderdeckel (9) zwei innenliegende Zylinderkammern (6a, 6b) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung am Zylindergehäuse (1) der Zylinderboden (2) und/oder der Zylinderdeckel (9) mindestens eine außenradiale federnde Anformung (12) aufweist, die im montierten Zustand in eine korrespondierende Ausnehmung am Zylindergehäuse (1) zum Eingriff kommt, wobei ein Sicherungsmittel (13) zum Arretieren der federnden Anformung (12) vorgesehen ist.

2. Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungsmittel (13) ringförmig ausgebildet ist und in eine korrespondierende Umlaufnut im Zylinderdeckel (9) bzw. Zylinderboden (2) im Bereich der außenradialen federnden Anformung (12) zum Eingriff kommt.

3. Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungsmittel (13) gegenüberliegend zu einer Stirnfläche des Kolbens (5) der Kolbeneinheit (4) angeordnet ist und durch den Kolben (5) zur Arretierung betätigbar ist.

4. Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anformung (12) am Zylinderdeckel (9) bzw. Zylinderboden (2) sowie die damit korrespondierende Ausnehmung im Zylindergehäuse (1) radial umlaufend ausgebildet ist.

5. Druckmittelzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderboden (2) und/oder der Zylinderdeckel (9) aus einem inneren Basisteil (10) mit der Anformung (12) zur Herstellung der Verbindung mit dem Zylindergehäuse (1) und einem äußeren mindestens einen Druckmittelanschluß (16) aufweisenden Kappenteil (11) besteht.

6. Druckmittelzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelanschluß (16) austauschbar als Push-In-Fitting ausgebildet ist und über einen entfernbaren Fixierbügel (17) im Kappenteil (11) gehalten ist.

7. Druckmittelzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kappenteil (11) über eine im Randbereich angeordnete außenradiale Anformung (19) verfügt, die in eine innenradiale Ausnehmung im Randbereich des Zylindergehäuses (1) derart eingreift, daß das Kappenteil (11) mit dem Druckmittelanschluß (16) relativ zum Zylindergehäuse (1) verdrehbar ist.

8. Druckmittelzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Basisteil (10) mehrere mit der Zylinderkammer (6a) verbundene radiale Kanäle (18) angeordnet sind, wobei die Position des korrespondierenden Druckmittelanschlusses (16) durch schrittweise Drehung des Kappenteils (11) änderbar ist.

9. Druckmittelzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Basisteil (10) ein mit der Zylinderkammer (6a) verbundener radial umlaufender Kanal angeordnet sind, wobei die Position des korrespondierenden Druckmittelanschlusses (16) durch stufenlose Drehung des Kappenteils (11) änderbar ist.

10. Druckmittelzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherstellung der erforderlichen Festigkeit zumindest das Basisteil (10) aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht.

11. Druckmittelzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderboden (2) direkt am Zylindergehäuse (1) unter Bildung einer einstückigen Einheit angeformt ist.

12. Druckmittelzylinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit aus Zylinderboden (2) und Zylindergehäuse (1) aus einem im Spritzgußverfahren hergestellten Kunststoff besteht.