DE10050954A1 - Stangenloser Zylinder - Google Patents
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Abstract
Ein stangenloser Zylinder (10) weist ein Zylinderrohr (12) mit einem in seinem Inneren hin und her bewegbaren Kolben (50), Fluidbypassdurchgänge (24a, 24b) im Inneren des Zylinderrohres (12), die sich in Längsrichtung erstrecken, und ein Paar von Kopfabdeckungen (16a, 16b) auf, die an Enden des Zylinderrohres (12) angebracht sind. Die Kopfabdeckung (16a) hat eine Seitenfläche (100a), an der wenigstens ein Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss (200a) vorgesehen ist, und eine Endfläche (104a), an der wenigstens zwei Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse (200c, 300d) vorgesehen sind. Außerdem weist die Kopfabdeckung (16a) wenigstens vier Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse (200a bis 200d, 300a bis 300d) auf.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen stangenlosen Zylinder, bei
dem Kopfabdeckungen, die an Enden eines Zylinderrohrs angebracht sind,
gegeneinander austauschbar und allgemein verwendbar sind.
Stangenlose Zylinder werden in vielfältigen Anwendungen als Vorrichtung zum
Transport von Werkstücken in Fabriken oder dgl. eingesetzt. Ein stangenloser
Zylinder ermöglicht es, die Gesamtlänge relativ zu dem Verschiebungsweg im
Vergleich mit einem Zylinder mit Stangen zu verkürzen. Ein stangenloser
Zylinder nimmt nur einen geringen Raum ein, ist bequem handhabbar und
ermöglicht es, hochgenaue Positionierungen durchzuführen
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, weist ein herkömmlicher stangenloser Zylinder 1 ein
Zylinderrohr 2, einen Gleittisch 3 und ein Paar von Kopfabdeckungen 4, 5 auf.
Der stangenlose Zylinder 1 hat zwei Durchgangsstränge 8, 9, durch die unter
Druck stehendes Fluid fließen kann. Die jeweiligen Kopfabdeckungen 4, 5 sind
mit Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüssen 6a bis 6f, 7a bis 7f versehen, die als
Zufuhranschlüsse für das Druckfluid dienen.
Ein Durchgang 8 steht mit den Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüssen 6a bis 6f
in Verbindung. Ein weiterer Durchgang g steht mit den Fluiddruckeinlass-
/auslassöffnungen 7a bis 7f in Verbindung. Außerdem sind die Durchgänge 8, 9
zur Innenseite eines Freiraumes geführt, in dem sich ein nicht dargestellter
Kolben, der im Inneren des Zylinderrohres 2 angeordnet ist, hin- und herbewegt.
Irgendeiner der Fluiddurchgangeinlass-/auslassanschlüsse 6a bis 6f und
irgendeiner der Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 7a bis 7f sind an ersten
Hauptflächen der jeweiligen Kopfabdeckungen 4, 5 vorgesehen.
Bei dem stangenlosen Zylinder 1 wird ein Paar von Fluiddruckeinlass-
/auslassanschlüssen 6a, 7a als Anschlüsse für die Zufuhr bzw. Abfuhr des unter
Druck stehenden Fluids ausgewählt. Die anderen, nicht verwendeten
Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 6b bis 6f, 7b bis 7f werden durch Stopfen
verschlossen.
Der Gleittisch 3 wird entsprechend der Zufuhr des unter Druck stehenden
Fluids, das über den Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 6a zugeführt wird,
linear in Richtung des Pfeiles A in Fig. 8 bewegt. Wenn das Druckfluid über den
Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 7a zugeführt wird, wird der Gleittisch linear
in Richtung des Pfeiles B in Fig. 8 bewegt.
Bei dem herkömmlichen stangenlosen Zylinder 1, wie er oben beschrieben
wurde, sind jedoch die mit dem Durchgang 8 in Verbindung stehenden
Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 6a bis 6f und die mit dem Durchgang 9 in
Verbindung stehenden Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 7a bis 7f jeweils
an den ersten Hauptflächen der Kopfabdeckungen 4 bzw. 5 angeordnet.
Dadurch sind die Druckfluiddurchgänge, die im Inneren der Kopfabdeckung 4
bzw. der Kopfabdeckung 5 ausgebildet sind, relativ zu der kurzen Seite des
Zylinderrohres 2 asymmetrisch. Aus diesem Grund sind die Kopfabdeckungen 4
und 5 nicht gegeneinander austauschbar und können nicht allgemein verwendet
werden.
Daher ist es, wenn die Kopfabdeckungen bspw. in einer Spritzgussmaschine
hergestellt werden, notwendig, zwei Arten von Formen zu verwenden.
Außerdem ist es notwendig, den jeweiligen Formen entsprechende
Aufspannvorrichtungen zu verwenden. Dadurch wird die Einstellung der
Aufspannvorrichtung kompliziert und die Produktionskosten des stangenlosen
Zylinders erhöhen sich.
Außerdem ist notwendig, dass die zwei Stränge von Durchgängen 8, 9, die im
Inneren des Zylinderrohres 2 angeordnet sind, separat ausgebildet werden.
Dadurch wird die Größe des stangenlosen Zylinders in Höhenrichtung groß, und
es ist nicht möglich, der allgemeinen Forderung nach einer geringen Größe zu
entsprechen. Da die Größe des stangenlosen Zylinders erhöht wird, wird der
Installationsraum vergrößert.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen stangenlosen Zylinder
vorzuschlagen, der möglichst klein ist und den Installationsraum reduziert.
Ferner soll der stangenlose Zylinder es möglich machen, Kopfabdeckungen für
den stangenlosen Zylinder in einer einzigen Form herzustellen.
Hierdurch sollen die Produktionskosten des stangenlosen Zylinders als Ganzes
reduziert und seine Größe und der Installationsraum verringert werden.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich auch aus
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der
Zeichnung.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen stangenlosen Zylinder
gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zylinderrohres gemäß der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Zylinderrohres gemäß der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1.
Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1.
Fig. 6 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt in der Nähe eines Schlitzes
eines stangenlosen Zylinders gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt mit teilweiser Weglassung eine perspektivische Ansicht, die
Druckfluiddurchgänge und Druckfluideinlass-/auslassanschlüsse in
dem stangenlosen Zylinder gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt.
Fig. 8 zeigt mit teilweiser Weglassung eine perspektivische Ansicht, die
Druckfluiddurchgänge und Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse
bei einem herkömmlichen stangenlosen Zylinder darstellt.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist ein stangenloser Zylinder 1 gemäß der
vorliegenden Erfindung im Wesentlichen ein Zylinderrohr 12, einen an einer
oberen Fläche des Zylinderrohres 12 angeordneten Gleittisch 14, der sich
gleitend in Längsrichtung des Zylinders 12 hin- und herbewegen kann, und ein
Paar von Kopfabdeckungen 16a, 16b auf, die an beiden Enden des
Zylinderrohres 12 angebracht sind.
Das Zylinderrohr 12 wird bspw. durch Extrusion eines metallischen Materials
wie Aluminium oder Aluminiumlegierung hergestellt. Wie in den Fig. 2 und 3
dargestellt ist, weist das Zylinderrohr 12 obere Flächenabschnitte auf, die leicht
zu beiden Enden der oberen Fläche geneigt sind, während untere
Flächenabschnitte eine rechteckförmige Gestalt aufweisen.
Längsnuten 18a, 18b zur Befestigung eines nicht dargestellten magnetischen
Sensors für die Feststellung der Position eines später beschriebenen Kolbens
50 und Längsnuten 19a, 19b zur Befestigung einer mittleren
Befestigungsstruktur (nicht dargestellt) sind an beiden Seitenflächen des
Zylinderrohres 12 so ausgebildet, dass sie sich in Längsrichtung des
Zylinderrohres 12 erstrecken (vgl. Fig. 2 und 3).
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist im Inneren des Zylinderrohres 12 eine
sich in Längsrichtung des Zylinderrohres 12 erstreckende Bohrung ausgebildet.
Die Bohrung 20 hat einen im Wesentlichen rautenförmigen (rhombischen)
Querschnitt mit Winkelbereichen, die eine leicht kreisförmig gebogene Gestalt
aufweisen.
Ein Schlitz 22, der sich in Längsrichtung des Zylinderrohres erstreckt, ist an
einem oberen Bereich des Zylinderrohres 12 vorgesehen. Die Bohrung 20 steht
mit dem Äußeren über den Schlitz 22 in Verbindung (vgl. Fig. 3).
Fluidbypassdurchgänge 24a, 24b für eine konzentrierte Rohranordnung
erstrecken sich entlang der Bohrung 20 und sind in Bereichen in der Nähe der
Unterseite auf beiden Seiten der Bohrung 20 im Inneren des Zylinderrohres 12
ausgebildet (vgl. Fig. 3). Die Fluidbypassdurchgänge 24a, 24b sind so
ausgebildet, dass ihre Höhe von der Bodenfläche des Zylinderrohres 12 jeweils
identisch ist.
Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, sind Riemeninstallationsnuten 26a, 26b
zum Anbringen eines später beschriebenen oberen Riemens 62 auf beiden
Seiten des Schlitzes 22 an dem oberen Oberflächenbereich des Zylinderrohres
12 entlang des Schlitzes 22 ausgebildet. Schräge Flächen 28a, 28b, die sich mit
festgelegten Winkeln zu der Bohrung 20 erweitern, sind an
Übergangsabschnitten zwischen der Bohrung 20 und dem Schlitz 22
vorgesehen (vgl. Fig. 3).
Gewindelöcher 30a bis 30f zum Anbringen des Paares von Kopfabdeckungen
16a, 16b sind an drei Positionen an den beiden Enden des Zylinderrohres 12
vorgesehen (vgl. Fig. 2 und 3).
Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, ist ein Kolben 50, der einen der Bohrung
20 entsprechenden Querschnitt aufweist, im Inneren der Bohrung 20 des
Zylinderrohres 12 aufgenommen, so dass der Kolben 50 entlang der Bohrung
20 vorwärts und rückwärts bewegbar ist. Der Kolben 50 weist an beiden Enden
in Längsrichtung Vorsprünge 52a, 52b mit umlaufenden Nuten 54a, 54b auf.
Dichtungselemente 56a, 56b aus Gummi sind in die umlaufenden Nuten 54a,
54b eingesetzt (vgl. Fig. 4). Vordere Endflächen der Vorsprünge 52a, 52b
dienen als Druckaufnahmeflächen 60a, 60b für das in das Innere der Bohrung
20 eingeführte unter Druck stehende Fluid.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, weist der äußere Umfang der Dichtungselemente
56a, 56b jeweils eine im Wesentlichen rhombische Konfiguration entsprechend
dem Querschnitt der Bohrung 20 auf, wobei die Eckabschnitte eine gebogene
Gestalt aufweisen.
Wie in Fig. 4 bis 6 dargestellt ist, sind ein oberer Riemen 62 und ein unterer
Riemen 64 an dem Schlitz 22 des Zylinderrohres 12 so angebracht, dass der
Schlitz 22 nach oben und unten verschlossen ist.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, weist der obere Riemen 62 Beine 66a, 66b auf. Der
obere Riemen 62 wird an dem Zylinderrohr 12 angebracht, indem die Beine 66a,
66b in die Riemeninstallationsnuten 26a, 26b des Zylinderrohres 12 eingesetzt
werden. Der obere Riemen 62 besteht aus einem Gummi- oder
Kunstharzmaterial. Alternativ kann der obere Riemen 62 getrennt ein flaches
Plattenelement aus Edelstahl und Beine aus magnetischem Material aufweisen,
so dass das flache Plattenelement von den Beinen angezogen wird.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, weist der untere Riemen 64 an seinen beiden
oberen Endflächenabschnitten schräge Flächen 68a, 68b auf, die entsprechend
den schrägen Flächen 28a, 28b des Zylinderrohres 12 geformt sind.
Eingriffsvorsprünge 70a, 70b erstrecken sich von den schrägen Flächen 68a,
68b in Vertikalrichtung nach oben, wobei sie voneinander um einen festgelegten
Abstand beabstandet sind. Eine im Wesentlichen als Aussparung ausgebildete
Nut 74 ist zwischen den Eingriffsvorsprüngen 70a, 70b ausgebildet. Die Nut 74
dient als Durchgang, in dem Riemenseparatoren 84a, 84b bewegt werden. Als
Material für den unteren Riemen 64 wird vorzugsweise ein flexibles Kunstharz
verwendet.
Die schrägen Flächen 68a, 68b des unteren Riemens 64 stehen mit den an dem
Zylinderrohr 12 ausgebildeten schrägen Flächen 28a, 28b in Eingriff. Außerdem
stehen die Eingriffsvorsprünge 70a, 70b mit inneren Flächen 72a, 72b, die den
Schlitz 22 festlegen, in Eingriff (vgl. Fig. 6). Dementsprechend wird der untere
Riemen 64 an dem Zylinderrohr 12 angebracht. Der untere Flächenabschnitt 65
des unteren Riemens 64 weist eine zirkuläre, bogenförmige Gestalt
entsprechend der sanften zirkulären, bogenförmigen Gestalt des oberen
Endabschnitts (oberer Eckabschnitt) jedes der Dichtungselemente 96a, 96b auf.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind beide Endbereiche des oberen Riemens 62 und
des unteren Riemens 64 an den Kopfabdeckungen 16a, 16b befestigt. In Fig. 4
ist jedoch lediglich das linke Ende dargestellt.
Wie in den Fig. 1 und 5 dargestellt ist, weist der Gleittisch 14 eine
Aufnahmefläche 80 zur Aufnahme eines Werkstücks und ein relativ dickes
Plattenelement 72 auf, dessen unterer Oberflächenabschnitt 78 zu der
Aufnahmefläche 80 hin gekrümmt ist. Beide Endbereiche des Plattenelements
72 in der Richtung der kurzen Seite fluchten im Wesentlichen mit den Enden
des Zylinderrohres 12. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist ein Kolbenjoch 82, das mit
dem im Inneren der Bohrung 20 aufgenommenen Kolben 50 gekoppelt ist, an
dem unteren Bereich 78 des Gleittisches 14 befestigt. Riemenseparatoren 84a,
84b, die in Längsrichtung der Bohrung 20 gerichtet sind, sind an beiden Enden
des Kolbenjochs 82 angebracht. Die Riemenseparatoren 84a, 84b können
zwischen dem oberen Riemen 62 und dem unteren Riemen 64, die an dem
Schlitz 22 des Zylinderrohres 12 angebracht sind durchtreten, um den oberen
Riemen 62 und den unteren Riemen 64 in Vertikalrichtung relativ zu dem
Zylinderrohr 12 voneinander zu trennen. Wie später beschrieben wird, wird der
Kolben 50 im Inneren der Bohrung 20 entsprechend der Wirkung des in das
Innere der Bohrung 20 zugeführten Druckfluids bewegt. Dementsprechend wird
auch der Gleittisch 14 an der oberen Fläche des Zylinderrohres 12 bewegt, da
er mit dem Kolben 50 verbunden ist. Hierbei treten die Riemenseparatoren 84a,
84b durch den Zwischenraum zwischen dem oberen Riemen 62 und dem
unteren Riemen 64, um den oberen Riemen 62 in Vertikalrichtung relativ zu dem
Zylinderrohr 12 von dem unteren Riemen 64 zu trennen.
Der obere Riemen 62, der in Aufwärtsrichtung relativ zu dem Zylinderrohr 12
getrennt wird, kann durch den Zwischenraum zwischen dem Riemenseparator
84a, 84b und dem Gleittisch 14 hindurchtreten. Der untere Riemen 64 kann
durch den Raum zwischen dem Riemenseparator 84a, 84b und dem Kolben 50
hindurchtreten.
Wenn der Kolben 50 im Inneren der Bohrung 20 bewegt wird, wird von dem
Werkstück, das auf der Aufnahmefläche 80 angeordnet ist, eine Last auf den
Gleittisch 14 ausgeübt. Diese Last wird durch einen nicht dargestellten
Führungsmechanismus aufgenommen.
Halteelemente 86a, 86b zum Pressen des oberen Riemens 62 zu dem
Zylinderrohr 12 sind an beiden Enden in Längsrichtung an der Innenseite des
Gleittisches 14 vorgesehen (vgl. Fig. 4). Die Halteelemente 86a, 86b dienen der
erneuten Anbringung des oberen Riemens 62 und des untere Riemens 64 an
dem Schlitz 22, nachdem der obere Riemen 62 und der untere Riemen 64 mit
Hilfe der Riemenseparatoren 84a, 84b von dem Schlitz 22 getrennt wurden.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind Abstreifer 90a, 90b, die in gleitendem Kontakt mit
dem oberen Riemen 62 stehen, an Bodenflächen 88a, 88b an beiden Enden in
Längsrichtung des Gleittisches 14 vorgesehen. Mit Hilfe der Abstreifer 90a, 90b
kann das Eintreten von Staub oder dgl. in den Zwischenraum zwischen dem
Gleittisch 14 und dem oberen Riemen 62 verhindert werden.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist das Paar von Kopfabdeckungen 16a, 16b mit
Hilfe von Dichtungen 92a, 92b, die bspw. aus Gummimaterial bestehen, an
beiden Enden des Zylinderrohres 12 angebracht, um das Zylinderrohr 12 zu
verschließen. Dementsprechend wird eine luftdichte Abdichtung zwischen den
Kopfabdeckungen 16a und 16b und dem Zylinderrohr 12 erreicht. Lediglich die
Seite der Kopfabdeckung 16a ist in Fig. 4 dargestellt.
Vorsprünge 98a, 98b, die im Wesentlichen halbkugelförmige vordere Enden
96a, 96b aufweisen, sind an der Bohrung 20 zugewandten Abschnitten der
Dichtungen 92a, 92b vorgesehen.
Die Vorsprünge 98a, 98b können gegen die Enden (Druckaufnahmeflächen 60a,
60b) des Kolbens 50 anliegen. Wenn der Kolben 50 vorwärts und rückwärts
bewegt wird und an dem Ende der Bohrung 20 ankommt, wo er mit der
Kopfabdeckung 16a bzw. 16b kollidiert, dienen die Vorsprünge 98a, 98b der
Dämpfung des durch die Kollision bewirkten Stoßes.
Mit Bezug auf Fig. 7 wird nachfolgend eine Erläuterung der zwei Stränge von
Druckfluiddurchgängen R, L gegeben, die bei dem stangenlosen Zylinder 10
gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind.
Wie in Fig. 7 dargestellt ist, weist der Druckfluiddurchgang R Fluiddruckeinlass-
/auslassanschlüsse 20a, 20b, die an Seitenflächen 100a bzw. 102a der
Kopfabdeckung 16a ausgebildet sind, einen Fluiddruckeinlass-
/auslassanschluss 200c, der an der Endfläche 104a der Kopfabdeckung 16a
ausgebildet ist, einen Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 200d, der an der
Endfläche 104b der Kopfabdeckung 16b ausgebildet ist, und den
Fluidbypassdurchgang 24b auf.
Lediglich der einzelne Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 200a, 200b ist an
der Seitenfläche 100a bzw. 102a ausgebildet. Die Fluiddruckeinlass-
/auslassanschlüsse 200c, 200d, die jeweils an den Endflächen 104a bzw. 104b
ausgebildet sind, sind jeweils an einem unteren Bereich der Endfläche 104a
bzw. 104b angeordnet, d. h. an einem Bereich in der Nähe des Bodens der
Kopfabdeckung 16a, 16b. Außerdem sind die einzelnen Fluiddruckeinlass-
/auslassanschlüsse 200a, 200b, die einander in Höhenrichtung nicht
überlappen, an der Seitenfläche 100a bzw. 102a vorgesehen.
Dementsprechend ist es möglich, die Dimension der Kopfabdeckung 16a, 16b in
Höhenrichtung im Vergleich mit der Kopfabdeckung 4, 5 bei dem in Fig. 8
gezeigten Stand der Technik zu reduzieren. Selbstverständlich kann die
Positionsbeziehung zwischen dem Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 200a
200b und dem Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 200c in der Kopfabdeckung
16a umgekehrt sein. So kann der Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 200a,
200b an einem Bereich in der Nähe des Bodens der Kopfabdeckung 16a
vergleichbar mit dem Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 200c angeordnet
sein.
Die Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 200a bis 200c stehen mit dem
Fluidbypassdurchgang 24b in dem Zylinderrohr 12 über einen
Kommunikationsdurchgang 202 im Inneren der Kopfabdeckung 16a in
Verbindung. Der Fluidbypassdurchgang 24b steht mit dem Fluiddruckeinlass-
/auslassanschluss 200d im Inneren der Kopfabdeckung 16b in Verbindung. Ein
Leitungsdurchgang 204, der von dem Kommunikationsdurchgang 202 abzweigt,
ist parallel zu dem Fluidbypassdurchgang 24b vorgesehen und führt zu dem
Inneren der Bohrung 20.
Eine nicht dargestellte Druckfluidzufuhrquelle wird mit einem beliebigen der
Druckfluideinlass-/auslassanschlüsse 200a bis 200d verbunden, so dass es
möglich ist, das unter Druck stehende Fluid dem Druckfluiddurchgang R
zuzuführen. Hierbei werden die Druckfluideinlass-/auslassanschlüsse 200a bis
200d, die nicht verwendet werden, über Stopfen verschlossen. Der
Durchmesser des Verbindungsdurchganges 202 und des Leitungsdurchganges 204
ist kleiner als der Durchmesser der Fluidruckeinlass-/auslassanschlüsse
200a bis 200d.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, weist der Druckfluiddurchgang L Fluiddruckeinlass-
/auslassanschlüsse 300a, 300b, die an Seitenflächen 100b bzw. 102b der
Kopfabdeckung 16b ausgebildet sind, einen Fluiddruckeinlass-/auslass
anschluss 300c, der an der Endfläche 104b der Kopfabdeckung 16b ausgebildet
ist, einen Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 300d, der an der Endfläche 104a
der Kopfabdeckung 16a ausgebildet ist, und den Fluidbypassdurchgang 24a
auf.
Lediglich der einzelne Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 300a, 300b ist an
jeweils einer der Seitenflächen 100b bzw. 102b ausgebildet. Beide
Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 300c, 300d, die an den Endflächen 104b,
104a ausgebildet sind, sind im unteren Bereich der Endfläche 104b, 104a
angeordnet, d. h. in einem Bereich in der Nähe des Bodens der Kopfabdeckung
16b, 16a. Die einzelnen Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 300a, 300b, die
einander in Höhenrichtung nicht überlappen, sind an den Seitenflächen 100b
bzw. 102b vorgesehen. Dementsprechend ist es möglich, die Dimension der
Kopfabdeckung 16a, 16b in Höhenrichtung im Vergleich mit der Kopfabdeckung
4, 5 gemäß dem in Fig. 8 gezeigten Stand der Technik zu reduzieren.
Selbstverständlich kann die Positionsbeziehung zwischen dem Fluiddruckein
lass-/auslassanschluss 300a, 300b und dem Fluiddruckeinlass-/auslass
anschluss 300c in der Kopfabdeckung 16b umgekehrt sein. So kann der
Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 300a, 300b an einem Abschnitt in der
Nähe des Bodens der Kopfabdeckung 16b vergleichbar dem Fluiddruckeinlass-
/auslassanschluss 300c angeordnet sein.
Die Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 300a bis 300c stehen mit dem
Fluidbypassdurchgang 24a in dem Zylinderrohr 12 über einen Verbindungs
durchgang 302 im Inneren der Kopfabdeckung 16b in Verbindung. Der
Fluidbypassdurchgang 24a steht mit dem Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss
300d im Inneren der Kopfabdeckung 16a in Verbindung. Ein Leitungsdurchgang
304, der von dem Verbindungsdurchgang 302 abzweigt, ist parallel zu dem
Fluidbypassdurchgang 24a angeordnet und führt zu dem Inneren der Bohrung
20.
Die nicht dargestellte Druckfluidzufuhrquelle wird mit irgendeinem der
Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 300a bis 300d verbunden, so dass es
möglich ist, das unter Druck stehende Fluid dem Fluiddurchgang L zuzuführen.
Hierbei werden die Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 300a bis 300d, die
nicht verwendet werden, durch Stopfen verschlossen. Der Durchmesser des
Verbindungsdurchgangs 302 und des Leitungsdurchgangs 304 ist kleiner als der
Durchmesser der Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 300a bis 300d.
Wie oben dargestellt, sind die Druckfluiddurchgänge R, L, die in dem
stangenlosen Zylinder 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind,
an Abschnitten in der Nähe des Bodens des stangenlosen Zylinders 10
vorgesehen. Daher ist es möglich, die Dimension in Höhenrichtung des
stangenlosen Zylinders 10 zu reduzieren. Es ist möglich, eine stabile hin- und
hergehende Bewegung mit niedrigem Schwerpunkt durchzuführen.
Dementsprechend ist es möglich, eine geringe Größe des stangenlosen
Zylinders 10 zu realisieren und den Installationsraum zu reduzieren.
Die Druckfluiddurchgänge R, L, die im Inneren der Kopfabdeckungen 16a, 16b
angeordnet sind, sind symmetrisch ausgebildet. Mit anderen Worten haben die
Druckfluiddurchgänge R, L den gleichen Aufbau. Dementsprechend können die
Kopfabdeckungen 16a, 16b bei Herstellung unter Verwendung einer nicht
dargestellten Gießmaschine mit einer einzigen Form hergestellt werden. Somit
können die Kopfabdeckungen 16a, 16b mit lediglich einer Art von Form geformt
werden. Daher ist es nicht notwendig, einen Austausch der Aufspannvorrichtung
entsprechend der Form vorzunehmen, so dass auf die komplizierten
Operationen beim Einstellen der Aufspannvorrichtung verzichtet werden kann.
Somit können die Produktionskosten der Kopfabdeckungen 16a, 16b und damit
die Produktionskosten des gesamten stangenlosen Zylinders 10 wesentlich
reduziert werden.
Der stangenlose Zylinder 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend
werden seine Funktions- und Wirkungsweise erläutert.
Zunächst wird irgendeiner der Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 200a bis
200d und irgendeiner der Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse 300a bis 300d
über ein nicht dargestelltes solenoid-betätigtes Ventil (Magnetventil) mit der
Druckfluidzufuhrquelle verbunden. Hierbei wird bspw. der Fluiddruckeinlass-
/auslassanschluss 200a an der Kopfabdeckung 16a und der Fluiddruckeinlass-
/auslassanschluss 300a an der Kopfabdeckung 16b mit dem solenoid-betätigten
Ventil verbunden. Dann werden die anderen Fluiddruckeinlass-
/auslassanschlüsse 200b bis 200d der Kopfabdeckung 16a und die anderen
Fluiddruckeinlass-/auslassanschüsse 300b bis 300d der Kopfabdeckung 16b
durch Stopfen 400a bis 400f verschlossen (vgl. Fig. 1).
Wie oben beschrieben wurde, reicht es aus, irgendeinen der Fluiddruckeinlass-
/auslassanschlüsse 200a bis 200d und irgendeinen der Fluiddruckeinlass-
/auslassanschlüsse 300a bis 300d an den Seitenflächen 100a, 102a, der
Endfläche 104a, den Seitenflächen 100b, 102b und der Endfläche 104b an der
anderen Seite des stangenlosen Zylinders 10 zu verwenden. Somit wird ein
hoher Freiheitsgrad für die Rohrleitungsanordnung erreicht.
Insbesondere dann, wenn eine Kombination der Fluiddruckeinlass-/auslassan
schlüsse 200c, 300d an der Kopfabdeckung 16a oder der Fluiddruckeinlass-
/auslassanschlüsse 200d, 300c an der Kopfabdeckung 16b ausgewählt wird,
kann die Rohrleitungsanordnung, die für eine hin- und hergehende Bewegung
des Kolbens 50 notwendig ist, aufgebaut werden, indem lediglich eine
Endfläche, die Endfläche 104a oder die Endfläche 104b, verwendet wird.
Dementsprechend ist es möglich, die Rohrleitungsanordnung auch bei nur
begrenztem Installationsraum vorzusehen.
Wenn anschließend das nicht dargestellte Magnetventil betätigt wird, um das
Druckfluid in den ersten Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss 200a einzuführen,
wird das Druckfluid über den Verbindungsdurchgang 202 und den
Leitungsdurchgang 204 zu dem Inneren der Bohrung 20 geleitet, um auf die
druckaufnehmende Fläche 60a des Kolbens 50 zu wirken. Der Kolben 50 wird
entsprechend der Druckwirkung des unter Druck stehenden Fluides in Fig. 4
nach rechts (in Richtung des Pfeiles X) bewegt.
Bei dieser Anordnung ist der Kolben 50 mit dem Gleittisch 14 über das
Kolbenjoch 82 verbunden. Daher wird bei einer Bewegung des Kolbens 50 auch
der Gleittisch 14 auf der oberen Fläche des Zylinderrohres 12 bewegt. Der
Riemenseparator 84b ist zwischen dem oberen Riemen 62 und dem unteren
Riemen 64 angebracht. Daher werden der obere Riemen 62 und der untere
Riemen 64 voneinander in Aufwärts- und Abwärtsrichtungen des Zylinderrohres
12 von dem Schütz 22 getrennt. Der obere Riemen 62 und der untere Riemen
64, die voneinander, wie oben beschrieben, getrennt sind, werden mit Hilfe des
Halteelements 86a erneut an dem Schlitz 22 angebracht. Es versteht sich, dass
bei der Zufuhr des Druckfluids in die anderen Fluiddruckeinlass-/auslassan
schluss 300a an der Kopfabdeckung 16b dieser Vorgang in umgekehrter Weise
durchgeführt wird.
Claims (11)
1. Stangenloser Zylinder mit einer Vielzahl von Fluiddruckeinlass-/auslass
anschlüssen (200a bis 200d, 300a bis 300d) als Zufuhröffnungen für ein
Druckfluid, um eine hin- und hergehende Bewegung eines Kolbens (50) zu
erzeugen, wobei die Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse (200a bis 200d, 300a
bis 300d), die an gewünschten Positionen angeordnet sind, aus einer Vielzahl
von Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüssen (200a bis 200d, 300a bis 300d)
auswählbar sind, und mit
einem Zylinderrohr (12), in dem sich der Kolben (50) mit Hilfe des unter Druck stehenden Fluides in einem Innenraum (20) hin- und herbewegen kann,
einem Fluidbypassdurchgang (24a, 24b), der sich entlang des Innenraumes (20) des Zylinderrohres (12) erstreckt, und
einer Kopfabdeckung (16a, 16b), die an einem Ende des Zylinderrohres (12) zum Schließen des Zylinderrohres (12) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kopfabdeckung (16a, 16b) eine Seitenfläche (100a, 100b, 102a, 102b), mit wenigstens einem Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss (200a, 200b, 300a, 300b), und eine Endfläche (104a, 104b) mit wenigstens zwei Fluiddruckeinlass- /auslassanschlüssen (200c, 200d, 300c, 300d) aufweist, und
dass wenigstens vier Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse (200a bis 200d, 300a bis 300d) an der Kopfabdeckung (16a, 16b) vorgesehen sind.
einem Zylinderrohr (12), in dem sich der Kolben (50) mit Hilfe des unter Druck stehenden Fluides in einem Innenraum (20) hin- und herbewegen kann,
einem Fluidbypassdurchgang (24a, 24b), der sich entlang des Innenraumes (20) des Zylinderrohres (12) erstreckt, und
einer Kopfabdeckung (16a, 16b), die an einem Ende des Zylinderrohres (12) zum Schließen des Zylinderrohres (12) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kopfabdeckung (16a, 16b) eine Seitenfläche (100a, 100b, 102a, 102b), mit wenigstens einem Fluiddruckeinlass-/auslassanschluss (200a, 200b, 300a, 300b), und eine Endfläche (104a, 104b) mit wenigstens zwei Fluiddruckeinlass- /auslassanschlüssen (200c, 200d, 300c, 300d) aufweist, und
dass wenigstens vier Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse (200a bis 200d, 300a bis 300d) an der Kopfabdeckung (16a, 16b) vorgesehen sind.
2. Stangenloser Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kopfabdeckung (16a, 16b) in ihrem Inneren einen Leitungsdurchgang (204,
304) zur Leitung des unter Druck stehenden Fluides zu dem Innenraum (20) und
einen Verbindungsdurchgang (202, 302) zur Verbindung wenigstens eines der
Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse (200a bis 200d, 300a bis 300d) mit dem
Fluidbypassdurchgang (24a, 24b) aufweist.
3. Stangenloser Zylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Leitungsdurchgang (204, 304) mit dem Verbindungsdurchgang (202, 302)
im Inneren der Kopfabdeckung (16a, 16b) in Verbindung steht.
4. Stangenloser Zylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Fluidbypassdurchgang (24a, 24b) im Wesentlichen parallel zu dem
Leitungsdurchgang (204, 304) verläuft.
5. Stangenloser Zylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Durchmesser des Leitungsdurchgangs (204, 304) und ein Durchmesser des
Verbindungsdurchgangs (202, 302) kleiner ist als ein Durchmesser des
Fluiddruckeinlass-/auslassanschlusses (200a bis 200d, 300a bis 300d).
6. Stangenloser Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kopfabdeckung (16a, 16b) eine erste Kopfabdeckung (16a) an einem ersten
Ende des Zylinderrohres (12) und eine zweite Kopfabdeckung (16b) an einem
zweiten Ende des Zylinderrohres (12) umfasst und dass die erste
Kopfabdeckung (16a) und die zweite Kopfabdeckung (16b) gegeneinander
austauschbar sind.
7. Stangenloser Zylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einer der Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse (300d) an der
Endfläche (304a) der ersten Kopfabdeckung (16a) mit einem Leitungsdurchgang
(304) im Inneren der zweiten Kopfabdeckung (16b) in Verbindung steht.
8. Stangenloser Zylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einer der Fluiddruckeinlass-/auslassanschlüsse (200d) an der
Endfläche (104b) der zweiten Kopfabdeckung (16b) mit einem
Leitungsdurchgang (204) im Inneren der ersten Kopfabdeckung (16a) in
Verbindung steht.
9. Stangenloser Zylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kopfabdeckung (16a) und die zweite Kopfabdeckung (16b) mit einer
identischen Form formbar sind.
10. Stangenloser Zylinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der Druckfluideinlass-/auslassanschluss (200a, 200b) einzeln an den
Seitenflächen (100a, 102a) der ersten Kopfabdeckung (16a) ausgebildet ist.
11. Stangenloser Zylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
der Druckfluideinlass-/auslassanschluss (300a, 300b) einzeln an den
Seitenflächen (100b, 102b) der zweiten Kopfabdeckung (16b) ausgebildet ist.
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