DE10053846A1

DE10053846A1 - Fluiddruckzylinder mit einstellbarem Hub

Info

Publication number: DE10053846A1
Application number: DE10053846A
Authority: DE
Inventors: Akihiro Hirano
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2001-05-10
Also published as: KR20010060235A; TW451032B; US6470787B1; CN1295199A; JP2001132708A

Abstract

Fluiddruckzylinder weist einen Kolben, der gleitend in einem Zylinderrohr aufgenommen ist, eine hohle Kolbenstange, die mit dem Kolben gekoppelt ist, eine Stopperstange, deren Basisende mit der Kopfabdeckung so gekoppelt ist, dass ihre Position eingestellt werden kann, und deren vorderes Ende in das Zylinderrohr hinein verlängert ist, durch eine mittlere Öffnung des Kolbens hindurchtritt und in den hohlen Abschnitt der Kolbenstange eingesetzt ist, und einen Stopperabschnitt auf, der an einem vorderen Ende der Stopperstange angebracht ist und an einem vorderen Hubende des Kolbens von der Innenseite der Kolbenstange mit einem Eingriffsabschnitt um die mittlere Öffnung des Kolbens in Eingriff tritt.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fluiddruckzylinder, bei dem der Hub eines Kolbens einstellbar ist.

Stand der Technik

Um eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstücke bei unterschiedlichen Betriebs vorgängen mit Fluiddruckzylindern anzutreiben, muss der Fluiddruckzylinder an verschiedene Werkstücke und verschiedene Betriebsbedingungen angepasst sein. Daher sind viele Arten von Fluiddruckzylindern mit unterschiedlichen Kol benhüben erforderlich.

Das Bereitstellen einer Vielzahl von Fluiddruckzylindern mit unterschiedlichen Kolbenhüben entsprechend der Art der Werkstücke hat aber den Nachteil, dass die Installationskosten der Ausrüstung steigen, da die Anzahl der Teile des Flu iddruckzylinders zunimmt.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines bekannten Fluiddruckzylinders, mit dem das oben genannte Problem gelöst werden kann. Dieser Fluiddruckzylinder 1 weist ein Zylinderrohr 3, Stangenabdeckungen 5 und 6, einen Kolben 7 und eine Stange 8 auf. Die Stangenabdeckungen 5 und 6 sind an den in Axialrichtung gegenü berliegenden Enden des Zylinderrohres 3 angeordnet und werden über eine Zugstange 4 luftdicht verspannt. Der Kolben 7 bewegt sich luftdicht abgedichtet gleitend innerhalb des Zylinderrohres 3. Die Stange 8 ist mit dem Kolben 7 ge koppelt und die gegenüberliegenden Enden der Stange 8 treten luftdicht abge dichtet durch die Stangenabdeckungen 5, 6, so dass sie zur Außenseite des Zylinders 1 vorstehen.

An einem vorderen Ende der Kolbenstange 8, das von der Stangenabdeckung 5 zur Außenseite des Zylinders 1 vorsteht, ist ein Außengewinde 8a ausgebildet. Ein Stopper 9 zur Einstellung eines Hubes des Kolbens 7 ist auf das Außenge winde 8a so aufgeschraubt, dass er sich in Bewegungsrichtung des Kolbens 7 vorwärts und rückwärts bewegt. Eine Verriegelungsmutter 10 fixiert die Position des Stoppers 9 auf dem Außengewinde 8a.

In diesem Fluiddruckzylinder 1 wird unter Druck stehende Luft einer Zylinder kammer 11A, die durch den Kolben 7 abgeteilt wird, zugeführt und der Kolben 7 und die Kolbenstange 8 bewegen sich in Fig. 4 nach links. Wenn der auf die Kolbenstange 8 aufgeschraubte Stopper 7 an der Stangenabdeckung 5 an schlägt, wird die Linksbewegung des Kolbens 7 und der Kolbenstange 8 an gehalten. Dementsprechend kann über die Änderung der Anschraubposition des Stoppers 9 vorwärts und rückwärts auf der Kolbenstange 8 der Hub S des Kolbens eingestellt werden.

Bei dem Fluiddruckzylinder 1 steht jedoch das vordere Ende der Kolbenstange 8 aus dem Zylinder 1 nach außen vor, und der Stopper 9 ist auf dem herausste henden Abschnitt angebracht. Daher besteht das Problem, dass die axiale Län ge des Fluiddruckzylinders 1 erhöht wird, und ein großer Einstellraum erforder lich ist.

Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben beschriebe nen Probleme gemacht, wobei ihr die Aufgabe zugrunde liegt, einen kompakten Fluiddruckzylinder mit einfachem Aufbau vorzuschlagen, bei dem der Hub des Kolbens einstellbar ist.

Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme weist der Fluiddruckzylinder ge mäß der vorliegenden Erfindung ein hohles Zylinderrohr, eine Stangenabde ckung und eine Kopfabdeckung, die an gegenüberliegenden Enden des Zylin derrohres angebracht sind, einen Kolben, der gleitend innerhalb des Zylinder rohres aufgenommen ist, eine Kolbenstange, deren eines Ende gleitend mit dem Kolben gekoppelt ist, während ihr vorderes Ende durch die Stangenabdeckung zur Seite des Zylinderrohres durchtritt, eine Stopperstange, deren eines Ende mit der Kopfabdeckung verbunden ist, so dass ihre Position einstellbar ist, und deren vorderes Ende innerhalb des Zylinderrohres verlängert ist und durch eine zentrale Öffnung des Kolbens hindurchtritt und in den hohlen Abschnitt der Kol benstange eingesetzt ist, und einen Stopperabschnitt auf, der an einem vorde ren Ende der Stopperstange angebracht ist und an einem vorderen Hubende des Kolbens mit einem um die zentrale Öffnung des Kolbens ausgebildeten Ein griffsabschnitt in Eingriff tritt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Stopperstange an der Kopfabdeckung so angebracht, dass ihre Position durch Einschrauben eines Gewindeabschnittes an dem Basisende der Stopperstange in eine Gewindeöffnung der Kopfabdeckung eingestellt werden kann. Eine Ver riegelungsmutter zur Befestigung ist an dem Abschnitt angebracht, der aus der Kopfabdeckung des Gewindeabschnitts nach außen vorsteht. Eine Betätigungs einheit ist vorgesehen, um die Stopperstange an dem herausstehenden Ab schnitt vorwärts und rückwärts zu bewegen.

Die Betätigungseinheit weist vorzugsweise eine auf der Endfläche der Stopper stange ausgebildete sechseckige Öffnung zum Ansetzen eines Schrauben schlüssels oder dgl. auf.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Dämpfer zur Stoßabsorption zwi schen der Kopfabdeckung und dem oben genannten Kolben und/oder zwischen dem Eingriffsabschnitt des Kolbens und dem Stopper der Stopperstange vorge sehen sein.

Bei dem wie oben beschrieben aufgebauten Fluiddruckzylinder gemäß der vor liegenden Erfindung ist es möglich, den Hub S des Kolbens und der Stange ein zustellen, indem die Position der Stopperstange angepasst wird und ein Ab stand zwischen dem Stopper und der Kopfabdeckung geändert wird.

Durch Anordnen der Stopperstange innerhalb des Zylinderrohres kann die Län ge des an der Kopfseite herausstehenden Abschnitts der Stopperstange ver kürzt werden, so dass der Fluiddruckzylinder kompakt ausgebildet werden kann. Aus diesem Grunde wird der Einstell- und Einbauraum klein. Außerdem stehen wie bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Beispiel, der Stopper und die mit dem Stopper verbundene Kolbenstange während der Betätigung des Flu iddruckzylinders nicht nach außen aus dem Zylinder vor. Dadurch kann die Si cherheit des Fluiddruckzylinders erhöht werden.

Da die Stopperstange von der Außenseite des Zylinders angebracht ist, so dass die Position der Stopperstange eingestellt werden kann, kann der Hub des Kol bens in dem Arbeitsraum einfach eingestellt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Längsschnitt, der die Hauptelemente der vorliegenden Erfin dung darstellt.

Fig. 2 ist ein Schnitt, der einen Betriebszustand einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Er findung.

Fig. 4 ist ein Schnitt, der die Hauptelemente des herkömmlichen Flu iddruckzylinders darstellt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die Fig. 1 und 3 zeigen ein Beispiel eines Fluiddruckzylinders gemäß der vorlie genden Erfindung. Der Fluiddruckzylinder 21 weist ein Zylinderrohr 22, einen Kolben 23, der sich luftdicht abgedichtet gleitend innerhalb des Zylinderrohres 22 bewegt, und eine Kolbenstange 24 in Form eines Hohlzylinders auf, die mit dem Kolben 23 gekoppelt ist.

Das Zylinderrohr 22 umfasst eine Kopfabdeckung 28, die über einen Sprengring 27 an der Kopfseite des Zylinderrohres 22 befestigt ist, und eine Stangenabde ckung 29, die über eine Vielzahl von Bolzen 26 an der Stangenseite angebracht ist (vgl. Fig. 3).

Eine Stopperstange 31 zur Einstellung des Hubes S des Kolbens 23 ist über ein Außengewinde 31a, das an einem Basisende vorgesehen ist, so in eine Gewin deöffnung in einen mittleren Bereich der Kopfabdeckung 28 eingeschraubt, dass sie koaxial mit dem Kolben angeordnet ist. Dadurch kann sich die Stopperstan ge 31 in Bewegungsrichtung des Kolbens 23 vorwärts und rückwärts bewegen. Eine Verriegelungsmutter 33 ist mit einer Scheibe 35 auf das Basisende des Außengewindes 31a, das von der Kopfabdeckung 28 vorsteht, aufgeschraubt, wobei ein luftdichter Abschluss zwischen dem Außengewinde 31a und der Scheibe 35 gewährleistet ist, so dass die Stopperstange 31 über die Verriege lungsmutter 33 an einer festgelegten Position fixiert werden kann.

Andererseits wird das vordere Ende der Stopperstange 31 durch den Kolben 23 hindurch und in das Innere der Kolbenstange 24 eingesetzt. Ein scheibenförmi ger Stopper 32, der von der Innenseite der Kolben 24 an einem Eingriffsab schnitt 36 des Kolbens 23 angreift, ist an dem vorderen Ende der Stopperstange 31 vorgesehen. Außerdem ist an den gegenüberliegenden Enden in Axialrich tung der Stopperstange 31 jeweils eine Öffnung 34 zum Ansetzen eines sechs eckigen Spannelementes (nicht dargestellt) ausgebildet.

Der Eingriffsabschnitt 36 des Kolbens ist um eine zentrale Öffnung des Kolbens herum ausgebildet. Das Basisende der Kolbenstange 24 ist luftdicht in den Kol ben 23 eingeschraubt, und das vordere Ende der Kolbenstange 24 tritt gleitend durch die Stangenabdeckung 29 hindurch, so dass es zur Außenseite des Zy linderrohres 22 verlängert ist. Ein Dichtelement 37 ist in das vordere Ende der Kolbenstange 24 eingeschraubt, um einen hohlen Abschnitt 24a zu schließen. Das Dichtelement 37 weist ein Innengewinde an dem mittleren Abschnitt seiner äußeren Endfläche auf, so dass ein Befestigungsabschnitt 37a zur Anbringung von Werkstücken und dgl. (nicht dargestellt) ausgebildet ist. Ein Werkzeugan griffsabschnitt 37b (bspw. ein Sechskant), der aus flachen Oberflächen besteht, ist an der äußeren Umfangsfläche des Dichtungselementes 37 bzw. der äuße ren Umfangsfläche der Kolbenstange 24 angebracht.

Das Innere des Zylinderrohres 22 wird durch den Kolben 23 luftdicht in eine kopfseitige Druckkammer 38A und eine stangenseitige Druckkammer 38B unter teilt. In der Nähe der gegenüberliegenden Enden des Zylinderrohres 22 öffnen sich ein kopfseitiger Anschluss 39A und ein stangenseitiger Anschluss 39B für die Zufuhr von Druckluft zu den Druckkammern 38A und 38B.

Die Bezugszeichen 41 und 42 in Fig. 1 bezeichnen eine Stangendichtung, die an der Stangenabdeckung 29 angebracht ist, um die äußere Umfangsfläche der Kolbenstange 24 luftdicht abzudichten, bzw. ein Lager. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet einen an der Stangenabdeckung 28 angebrachten Dämpfer. Außer dem kann der Dämpfer nach Bedarf an der Anschlagfläche des Stoppers 32 an dem vorderen Ende der Stopperstange 31 oder dem Eingriffsabschnitt 36 des Kolbens 21 angebracht sein.

Fig. 1 zeigt einen Zustand, bei dem die unter Druck stehende Luft der stangen seitigen Druckkammer 38B zugeführt und die Luft in der kopfseitigen Druck kammer 38A nach außen abgeführt wird. In Fig. 1 sind der Kolben 23 und die Kolbenstange 24 an einer Endposition des Rückwärtshubes angeordnet.

Ein nicht dargestelltes Umschaltventil liefert die unter Druck stehende Luft von dem Anschluss 39A zu der kopfseitigen Druckkammer 38A und führt die Luft in der stangenseitigen Druckkammer 38B von dem Anschluss 39B nach außen ab. Als Folge hiervon bewegen sich, wie in Fig. 2 gezeigt, der Kolben 23 und die Kolbenstange 24 vorwärts, so dass sie aus dem Zyllinderrohr 22 vorstehen, und der Eingriffsabschnitt 36 des Kolbens 23 schlägt an dem Stopperabschnitt 32 an, so dass der Vorwärtshub beendet wird.

Durch Umkehren der Zufuhr- bzw. Abfuhrbeziehung zwischen der kopfseitigen Druckkammer 38A und der stangenseitigen Druckkammer 38B bewegen sich der Kolben 23 und die Kolbenstange 24 in Fig. 1 rückwärts. Der Kolben 23 wird gedämpft durch den Dämpfer 43 angehalten, der an der Stangenabdeckung 28 angebracht ist.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Verriegelungsmutter 33 befestigt, das hexagonale Spannelement (nicht dargestellt) wird in die Befesti gungsöffnung 34 eingeführt, die zu der Außenseite des Zylinderrohres 22 vor steht, und die Stopperstange 31 wird gedreht. Als Folge hiervon bewegt sich die Stopperstange 31 in Axialrichtung des Zylinderrohres 22 vorwärts und rück wärts, so dass der Abstand zwischen dem Stopperabschnitt 32 und dem Ein griffsabschnitt 36 des Kolbens 23, d. h. der Hub S des Kolbens 23, eingestellt werden kann. Die Position der Stopperstange 31 kann nach Einstellung des Hu bes S durch die Verriegelungsmutter 33 festgelegt werden.

Die Einstellung des Hubes des Kolbens 23 kann durch den Bediener in dem Ar beitsraum auf der Außenseite des Zylinderrohres 22 und damit sehr einfach durchgeführt werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Stopperstange 31, die in die Kopfabdeckung 28 eingeschraubt ist, in Bewegungsrichtung des Kolbens 23 vorwärts und rückwärts bewegt, so dass der Hub des Kolbens 23 eingestellt werden kann. Dadurch kann der Hub S des Kolbens 23 entsprechend der Art des Werkstückes (nicht dargestellt), das an der Stange 24 angebracht ist, den Arbeitsbedingungen oder dgl. auf einen gewünschten Hub eingestellt werden. Außerdem ist der Stopperabschnitt 32 zur Einstellung des Hubes des Kolbens 23 innerhalb des Zylinderrohres 22 angeordnet, so dass die axiale Länge des Fluiddruckzylinders 21 verkürzt wird und der Fluiddruckzylinder 21 kompakt ges taltet werden kann. Dementsprechend kann der Einbauraum des Fluiddruckzy linders 21 klein sein. Außerdem stehen, wie bei dem herkömmlichen Beispiel gezeigt, der Stopper und die mit dem Stopper versehene Kolbenstange bei der Betätigung des Fluiddruckzylinders nicht aus dem Zylinderrohr nach außen vor, so dass die Sicherheit des Fluiddruckzylinders erhöht werden kann.

Bei der Zufuhr der unter Druck stehenden Luft zu der kopfseitigen Druckkammer 38A wirkt die Luft auch auf das Dichtelement 37, wobei sie zwischen dem Ein griffsabschnitt 36 des Kolbens 23 und der Stopperstange 31 und zwischen dem hohlen Abschnitt 24a der Stange 24 und dem Stopperabschnitt 32 durchtritt. Somit entspricht bei dem Zylinder, bei dem die der Stangenseite zugewandte Stopperstange 31 an der Kopfabdeckung 38 angebracht ist, die Antriebskraft des Kolbens 23 derjenigen bei einem Zylinder, bei dem keine Stopperstange 31 vorgesehen ist. Die Stopperstange 31 verringert also die Antriebskraft des Kol bens 23 nicht.

Claims

1. Fluiddruckzylinder, bei dem ein Hub eines Kolbens (23) einstellbar ist, mit:
einem hohlen Zylinderrohr (22),
einer Kopfabdeckung (28) und einer Stangenabdeckung (29), die an gegenüber liegenden Enden des Zylinderrohres (22) angebracht sind,
einem Kolben (23), der gleitend in dem Zylinderrohr (22) aufgenommen ist,
einer Kolbenstange (24), deren Basisende gleitend mit dem Kolben (23) gekop pelt ist, und deren vorderes Ende durch die Stangenabdeckung (29) zu der Au ßenseite des Zylinderrohres (22) durchtritt,
einer Stopperstange (31), deren Basisende an der Kopfabdeckung (28) so an gebracht ist, dass ihre Position einstellbar ist, und deren vorderes Ende in das Zylinderrohr (22) verlängert ist, durch eine zentrale Öffnung des Kolbens (23) durchtritt und in einen hohlen Abschnitt (24a) der Kolbenstange (24) eingesetzt ist, und
einem Stopperabschnitt (32), der an einem vorderen Ende der Stopperstange (31) angebracht ist und an einem vorderen Hubende des Kolbens (23) von der Innenseite der Kolbenstange (24) an einem um die mittlere Öffnung des Kolbens (23) ausgebildeten Eingriffsabschnitt (36) angreift.

2. Fluiddruckzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopperstange (31) an der Kopfabdeckung (28) so angebracht ist, dass ihre Po sition durch Einschrauben eines an dem Basisende der Stopperstange (31) ausgebildeten Gewindeabschnitts (31a) in eine Gewindeöffnung der Stangen abdeckung (28) eingestellt werden kann, dass eine Verriegelungsmutter (33) an dem Gewindeabschnitt (31a) angebracht ist, der von der Kopfabdeckung (28) nach außen vorsteht, und dass eine Betätigungseinheit vorgesehen ist, die die Stopperstange (31) an dem herausstehenden Abschnitt vorwärts und rückwärts bewegt.

3. Fluiddruckzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit eine an der Endfläche der Stopperstange (31) ausgebildete, insbesondere sechseckige Öffnung (34) zum Ansetzen eines Spannelements aufweist.

4. Fluiddruckzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dämpfer (43) zur Stoßabsorption zwischen der Kopfabdeckung (28) und dem Kolben (23) und/oder zwischen dem Eingriffsab schnitt (36) des Kolbens (23) und dem Stopper (32) der Stopperstange (31) vor gesehen ist.