-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Druckmittelzylinder mit einer
Einrichtung zur Verstellung des Kolbenhubs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
-
Aus
dem allgemeinen Stand der Technik werden Druckmittelzylinder der
vorstehend beschriebenen Art zur Bewegung von Maschinenteilen zwischen
unterschiedlichen Positionen eingesetzt. Um die Endposition der
Kolbenstange verstellen zu können
ist es allgemein bekannt, den Druckmittelzylinder selbst über sein
Zylindergehäuse
axial verstellbar an der Trägerkonstruktion
zu montieren. Daneben können
auch Kolbenstangen selbst mit Gewindeabschnitten versehen sein,
worüber
eine Verstellung der Endposition unter Zuhilfenahme von Muttern möglich ist,
so dass eine axiale Verstellung der Position der Muttern und anschließendes Fixieren
derselben an der Kolbenstange zu erfolgen hat. Diese vorbekannten
technischen Lösungen
erfordern jedoch einen relativ zeitaufwendige Montageaufwand, um eine
präzise
Einstellung der gewünschten
Endposition im Zusammenwirken mit den angeschlossenen Maschinenteilen
zu bewerkstelligen. In manchen Einsatzfällen des Druckmittelzylinders
ist der für
den Zugang zur Kolbenstange erforderliche Platzbedarf derart begrenzt,
dass es schwierig ist eine genaue Verstellung über die vorstehend vorgestellten
Mittel zu erzielen.
-
Aus
der
DE 42 42 601 A1 ist
eine Lösung
zur Verstellung der Hublänge
eines Druckmittelzylinders bekannt. Hierin wird ein Druckmittelzylinder
beschrieben, bei dem die Endbereiche des Zylinders wahlweise austauschbar
sind. Dieses ist jedoch recht aufwendig und es ist praktisch nicht
möglich
einen Druckmittelzylinder mit relativ geringen Abmessungen mit dieser
Lösung
auszustatten.
-
Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Druckmittelzylinder
der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die Hublänge mit
einfach verstellbaren und wirtschaftlich zu fertigenden Verstellmitteln
justierbar ist, die sich auf für Druckmittelzylinder
kleinerer Abmessungen eignen.
-
Die
Aufgabe wird ausgehend von einem Druckmittelzylinder gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 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 ein axial verschiebbarer und fixierbarer
Einsatz nach Art eines Endanschlages im Zylindergehäuse zur
Abdichtung der Arbeitskammer und Begrenzung der Axialbewegung des
Kolbens vorgesehen ist, wobei der Druckmittelanschluss in der Wandung
des Zylindergehäuses
angeordnet ist, dass der Endanschlag einen schmaleren Endbereich
als das das umgebende Zylindergehäuse aufweist, um durch den
hierdurch gebildeten Ringspalt einen Druckmittelfluss zwischen dem
Druckmittelanschluss und der Arbeitskammer in den unterschiedlichen
axialen Positionen des Einsatzes zu bilden.
-
Der
erfindungsgemäß ausgebildete
Druckmittelzylinder besitzt insbesondere den Vorteil, dass bei der
Befestigung an einer Trägerkonstruktion
die für
den gewünschten
Kolbenhub zu beachtende Hublänge
nicht berücksichtigt
werden muss. Die Einstellung der Länge kann erst nach der Befestigung
des Druckmittelzylinders durch eine einfache axiale Verstellung
des im Zylindergehäuse
vorgesehenen Einsatzes in die gewünschte Richtung erfolgen.
-
Durch
die Anordnung des Druckmittelanschlusses im Bereich der Wandung
des Zylindergehäuses
kann die Konstruktion des Einsatzes und damit die des gesamten Druckmittelzylinders
vereinfacht werden. Da das Druckmittel zwischen dem Endanschlag
und der Innenwandung des Zylindergehäuses fließen kann, ist es möglich, den
Endanschlag über
die gesamte effektive Länge
des Einsatzes zu verstellen.
-
Die
vorliegende Erfindung ist sowohl bei Druckmittelzylindern mit einer
Kolbenstange als auch bei Druckmittelzylindern ohne eine Kolbenstange – also bei
sogenannten kolbenstangenlosen Zylindern – einsetzbar.
-
Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei einer Serienfertigung
des Druckmittelzylinders die Anzahl der vorzusehenden Hublängenvarianten
reduziert werden kann, was hinsichtlich der Fertigung und Lagerhaltung
eine erhebliche Aufwandsreduzierung darstellt.
-
Gemäß einer
weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme, bei der eine Kolbenstange
mit dem Kolben in Verbindung steht, ist der erfindungsgemäße Einsatz
mit einer eine Kolbenstangendichtung aufweisenden Kolbenstangenbohrung
versehen. Dieses erlaubt ein einfaches Verstellen der Hublänge in Kolbenstangenrichtung,
womit eine einfache Handhabung erreicht wird. Vorzugsweise ist die
Kolbenstangendichtung zwischen einem freien Ende des Endanschlages
und der Dichtung zwischen dem Einsatz und der Zylinderwandung in
Axialrichtung angeordnet, womit eine besonders platzsparende Lösung erzielt
wird, die es möglich
macht eine insgesamt kompakte Anordnung zu schaffen.
-
Weitere
die Erfindung verbessernde Maßnahmen
werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
-
Es
zeigt:
-
1 einen
Längsschnitt
durch einen Druckmittelzylinder gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung,
-
2 einen
Längsschnitt
durch einen Druckmittelzylinder gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung, und
-
3 eine
detaillierte Schnittdarstellung eines Druckmittelzylinders gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung.
-
Der
in der 1 dargestellte Druckmittelzylinder 1 weist
ein Zylindergehäuse 2 auf,
in dem ein Kolben 3 axial bewegbar untergebracht ist, welcher mit
einer Kolbenstange 4 zusammenwirkt. Der Kolben 3 teilt
den Innenraum des Zylindergehäuses 2 in an
sich bekannter Weise in eine erste Arbeitskammer 5 und
eine zweite Arbeitskammer 6 auf. Ein erster Druckmittelanschluss 7 steht
mit der ersten Arbeitskammer 5 in Verbindung, wogegen ein
zweiter Druckmittelanschluss 8 mit der zweiten Arbeitskammer 6 korrespondiert.
Die Druckmittelanschlüsse 7 und 8 dienen
zur Druckmittelbeaufschlagung bzw. -evakuierung der jeweils zugeordneten
Kammern und sind zu diesem Zwecke in an sich bekannter Weise – hier nicht
weiter dargestellt – mit
einer Druckmittelquelle unter Zwischenschaltung eines geeigneten
Ventils verbunden.
-
Der
Druckmittelzylinder 1 erstreckt sich entlang einer Achse
A und das Zylindergehäuse 2 ist
an seinem einen Ende mit einem konventionellen Verschlusselement 9 versehen.
Das Verschlusselement 9 ist dichtend in das rohrförmige Zylindergehäuse 2 eingesetzt,
wogegen seitens des anderen, kolbenstangenseitigen Endes des Zylindergehäuses 2 ein Einsatz 10 angeordnet
ist. Der Einsatz 10 umfasst einen Endanschlag 11,
der einen Anschlag für
den Kolben 3 über
sein freies Ende 12 bildet, und zwar zur rechten Seite
bezüglich
des in der
-
1 dargestellten
Kolbens 3. Die in der 1 dargestellte
Position zeigt die durch das freie Ende 12 des Endanschlages 10 definierte
Endlagenposition des Kolbens 3.
-
Der
Einsatz 10 ist weiterhin mit einer Kolbenstangendichtung 13 ausgestattet,
die innerhalb des Bereichs des Endanschlags 10 platziert
ist. Eine Dichtung 14, die dichtend an der Innenwandung
des Zylindergehäuses 2 zur
Anlage kommt, ist an der Außenseite
des Einsatzes 10 angeordnet. Der Einsatz 10 ist
weiterhin mit einem Gewindeabschnitt ausgestattet, welcher als Außengewinde 15 mit
einer Gewindebuchse 16 zusammenwirkt, die innerhalb einer stirnflächenseitigen
Bohrung des Zylindergehäuses 2 befestigt
ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Einsatz 10 kolbenstangenseitig am Druckmittelzylinder
angeordnet und dort angeschweißt
oder eingepresst. Schließlich
weist der Einsatz 10 einen Betätigungsabschnitt 17 auf,
um dem Bediener eine Axialverstellung des Einsatzes 10 von
außen
her durch eine entsprechende Drehbewegung zu ermöglichen.
-
In
der hier dargestellten Position ist der Einsatz 10 maximal
in das Zylindergehäuse 2 eingeschraubt.
Eine Verstellung des Einsatzes 10 aus dieser Position heraus
wird durch ein Herausschrauben des Einsatzes 10 erreicht. Über die
gesamte Verstelllänge
des Einsatzes 10 kann Druckmittel ausgehend vom Druckmittelanschluss 7 den
Einsatz 10 passieren. Eine Fixierung des Einsatzes 10 kann – falls
erforderlich – beispielsweise
durch eine weitere Kontermutter oder in anderer geeigneter Weise
erfolgen.
-
Wie
bereits vorstehend ausgeführt,
bleibt während
der gesamten Verstelllänge
des Einsatzes 10 eine freie Passage zwischen der Arbeitskammer 5 und
dem ersten Druckmittelanschluss 7 frei. Dieses wird dadurch
erreicht, dass der Bereich des Endanschlages 11 einen geringeren
Durchmesser als der benachbarte Innendurchmesser des Zylindergehäuses 2 aufweist,
so dass hierdurch eine Art Ringspalt gebildet wird.
-
Der
Druckmittelzylinder 21 gemäß 2 unterscheidet
sich von dem vorstehend beschriebenen Druckmittelzylinder dadurch,
dass der Endanschlag 22 relativ länger ausgeführt ist. Dieses wird dadurch erreicht,
dass die Dichtung zwischen dem Einsatz 23 und dem Zylindergehäuse 2 in
einer ringförmigen
Nut im Zylindergehäuse 2 gehalten
ist. Weiterhin ist hier der Einsatz 23 direkt in das Zylindergehäuse 2 über das
hierin eingebrachte Gewinde 19 eingeschraubt. Ferner ist
ein Betätigungsabschnitt 20 am
Einsatz 23 vorgesehen.
-
In
der 3 wird ein Detail eines Druckmittelzylinders 24 mit
einem Zylindergehäuse 25 und
einem hierin bewegbar angeordneten Kolben 26 mit Kolbenstange 27 dargestellt.
Ein Einsatz 28 ist über ein
Gewinde 29 in ein korrespondierendes Außengewinde einer Buchse 23 eingeschraubt,
welche ihrerseits im Zylindergehäuse 25 befestigt
ist. Weiterhin ist ein Druckmittelanschluss 30 und eine
Dichtung 31 zwischen dem Einsatz 28 und dem Zylindergehäuse 25 vorgesehen.
Bei einem Endanschlag 32 fehlt hier eine Bohrung für die Kolbenstange 27.
Bei dieser Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Druckmittelzylinders
erfolgt die Verstellung des Kolbenhubes also nicht kolbenstangenseitig.
Diese Ausführungsform
ist auch für
einen kolbenstangenlosen Zylinder oder dergleichen geeignet, wobei
der Kolben mit einem außerhalb
des Zylindergehäuses
angeordneten Schlittenelement über
Kraftübertragungsmittel in
Verbindung steht, die dichtend durch die Wandung des Zylindergehäuses geführt sind.
-
Die
vorliegende Erfindung beschränkt
sich nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen.
Beispielsweise kann die Verstellung und Fixierung des Einsatzes
am Druckmittelzylinder auch auf eine andere geeignete Weise als durch
Schrauben erfolgen. So sind hierfür auch Rastverbindungen oder
dergleichen denkbar. Weiterhin kann ein mit einem Gewinde versehener
Einsatz durch eine zusätzliche
Kontermutter fixiert werden, falls das Gewinde nicht bereits selbsthemmend
ausgebildet ist.
-
Weiterhin
können
die in den dargestellten Ausführungsformen
verwendeten Dichtelemente – soweit
es sich um statische Dichtungen handelt – wahlweise entweder seitens
des einen Bauteils oder seitens des anderen demgegenüber abzudichtenden Bauteils
angeordnet werden. Zu beachten ist, dass die erforderlichen Dichtungen
eine zuverlässige
Abdichtung in allen Verstellpositionen des Einsatzes gewährleisten.
Dichtungsmaßnahmen
gegenüber
Gewindeabschnitten sind zu vermeiden.
-
Weiterhin
ist die Erfindung auch anwendbar auf Druckmittelzylinder, welche
nur einseitig mit einem Druckmittel beaufschlagbar sind. In der
verbleibenden Druckmittelkammer kann beispielsweise eine Rückstellfeder
zur Rückstellung
des Kolbens in allgemein bekannter Weise untergebracht werden.
-
Zusätzlich zu
dem erfindungsgemäß ausgebildeten
Endanschlag können
auch konventionelle Anordnungen zur Endlagendämpfung zwischen dem Kolben
und dem Einsatz vorgesehen werden.
-
Falls über den
erfindungsgemäß ausgebildeten
Einsatz auch die Kolbenstange hindurchgeführt werden soll, dient dieser
gleichzeitig auch der Führung
der Kolbenstange.
-
Bei
größeren Kolbendurchmessern
könnte der
Einsatz einer zusätzlichen
Führungsbuchse
von Vorteil sein, um die hierbei auftretenden größeren Kräfte zu beherrschen.
-
Schließlich sei
darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Lösung sowohl bei pneumatisch als
auch bei hydraulisch betriebenen Druckmittelzylindern einsetzbar
ist.