DE102004063679B4

DE102004063679B4 - Drehelement, insbesondere für Linearzylinder

Info

Publication number: DE102004063679B4
Application number: DE102004063679A
Authority: DE
Inventors: Rune Granberg
Original assignee: Bosch Rexroth Teknik AB
Current assignee: Bosch Rexroth Teknik AB
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2004-12-31
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2025-01-01
Also published as: EP1677009B1; ATE393317T1; DE102004063679A1; DE602005006226T2; EP1677009A1; DE602005006226D1

Abstract

Drehelement (1), insbesondere für einen Linearzylinder (3), mit mindestens einem zylindrischen Abschnitt (7) für eine drehbare Aufnahme, wobei das Drehelement (1) lösbar am Gehäuse (2) des Linearzylinders (3) montierbar ist und senkrecht zur Längsachse des Linearzylinders (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper des Drehelements (1) mindestens eine Endfläche (9) zur Anlage an das Gehäuse (2) des Linearzylinders (3) aufweist, wobei die lösbare Verbindung durch mindestens ein Schraubenmittel ermöglicht ist und dieses in mindestens einen Nutenstein (16) einschraubbar ist, welcher in mindestens einer Nut (17) im Gehäuse (2) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehelement, insbesondere für einen Linearzylinder, mit mindestens einem zylindrischen Abschnitt für eine drehbare Aufnahme, wobei das Drehelement lösbar am Gehäuse des Linearzylinders montierbar ist und senkrecht zur Längsachse des Linearzylinders angeordnet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Drehelement für eine Verbindung zwischen dem Gehäuse eines Linearzylinders und einem externen Maschinenteil vorgesehen. Die Verbindung bietet eine Drehbarkeit, so dass dem Linearzylinder die Ausführung einer Drehbewegung um die Achse des Drehelements möglich ist. Die Konstruktion des Drehelementes weist ein Montagemittel zur Montage an einen Linearzylinder auf, wobei das Zylindergehäuse an seiner Außenseite Nuten besitzt. Insbesondere Linearzylinder gemäß den Vorgaben des VDMA sind mit Nuten an der Außenseite des Linearzylinders ausgeführt. Die Nuten sind nach einem Schwalbenschwanzprinzip geformt, um die Möglichkeit zu bieten, hierin Nutensteine aufzunehmen. Die Nutensteine besitzen wiederum Gewindebohrungen oder Gewindebolzen, um den Zylinder an ein externes Maschinenteil zu montieren. Darüber hinaus sind die Nuten dafür vorgesehen, Sensorelemente aufzunehmen, welche Positionsschalter oder dergleichen sein können.
Im Allgemeinen werden Drehelemente bei Anwendungen verwendet, wo Linearzylinder eine Schwenkbewegung ausführen, wobei externe Maschinenelemente, welche an das Ende der Kolbenstange montiert sind, eine nicht stationäre Position des Zylinders bewirken, beispielsweise durch die Schwenkung des gesamten Zylinders innerhalb eines bestimmten Winkels.

Die EP 0 495 848 B1 offenbart eine Befestigungsvorrichtung für Linearzylinder, welche mit mindestens zwei Längsbolzen ausgeführt sind, die bei einem maximalen Winkel von 90° zueinander auf der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Befestigungsvorrichtung umfasst ein Befestigungsjoch, wobei dieses den Zylinderkörper des Linearzylinders in Umfangsrichtung umgibt, und weist mindestens zwei gegenüberliegende Klemmteile auf. Diese Befestigungsvorrichtung basiert auf einem Befestigungsjoch, welche zwei Hälften aufweist. Diese beiden Hälften umklammern den Körper des Linearzylinders, wobei die Verbindung zwischen den Befestigungselementen und dem Körper des Linearzylinders auf Reibung aufgrund der Klemmkraft beruht, wobei das Drehelement an jeder Hälfte des Joches angeordnet ist.

Es ist ein Nachteil der offenbarten Befestigungsvorrichtung, das diese eine große und platzintensive Konstruktion aufweist, welche mehrere Oberflächen besitzt, die aufwendig hergestellt werden müssen. Ein Nachteil, welches beim Gebrauch des Befestigungsjoches auftritt, welches in Umfangsrichtung um die Zylinderröhre geklemmt ist, ist die hohe erforderliche Klemmkraft. Diese Klemmwirkung gegen die Außenseite der Zylinderröhre bewirkt eine Deformation im Querschnitt der Zylinderröhre. Eine solche Deformation kann bewirken, das der Kolben verklemmt oder sich in der Zylinderröhre festsetzt. Der Gebrauch von Klemmblöcken zur Vermeidung der Deformation im Körper des Linearzylinders ist komplex und weitere Komponenten sind notwendig, wobei die gesamte Konstruktion kompliziert aufgebaut ist.

Damit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drehelement zu schaffen, welches eine kleine und einfache Konstruktion aufweist und auf wenigen Komponenten beruht.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Drehelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Körper des Drehelements mindestens eine Endfläche zur Anlage an das Gehäuse des Linearzylinders aufweist, wobei die lösbare Verbindung durch mindestens ein Schraubmittel ermöglicht ist, und dieses in mindestens einen Nutenstein einschraubbar ist, welcher in mindestens einer Nut im Gehäuse angeordnet ist.

Diese Anordnung eines Drehelements bietet eine einfache Konstruktion, weil kein Joch und keine Klemmblöcke notwendig sind. Aufgrund der weiten Verbreitung von Zylindergehäusen mit Nuten an Ihrer Außenseite ist die Möglichkeit der Verbindung durch eine Verschraubung mit Nutensteinen als eine zu bevorzugende Lösung zu sehen. Mit dieser Lösung ist das Drehelement vereinfacht ausgeführt und auf ein einzelnes Teil für ein Drehelement reduziert. Die Verschraubung des Drehelementes bewirkt keine Deformation im Gehäuse, wobei die Bewegung des Kolbens im Gehäuse nicht beeinflusst ist. Aufgrund der Ausbildung der Nuten in der Außenfläche des Linearzylindergehäuses können die Drehelemente an jeder Position entlang des Zylinders montiert werden, weil es möglich ist, die Nutensteine innerhalb der Nuten zu bewegen, wobei der Körper des Zylinders nicht durch Schrauben, Bohrungen oder dergleichen verändert werden muss. Darüber hinaus ist die Montage und die Justage des erfindungsgemäßen Drehelements am Zylindergehäuse wesentlich einfacher als bei dem Drehelement, welches auf dem Stand der Technik basiert. Eine Ausführung des Drehelements, bei dem die Endfläche aus mehreren Teilabschnitten besteht, können diese unter einem Winkel angeordnet sein, so dass beispielsweise ein dachkantenartiger Anlagebereich erzeugbar ist, durch den die übertragbaren Kräfte weiter erhöht werden können, da ein verbesserter Formschluss vorliegt. Somit wäre das Drehelement auch an einer Gehäusekante montierbar, wenn mindestens zwei äußere Teilabschnitte unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.

Vorteilhafterweise weist das Drehelement einen Flansch auf, wobei der Flansch mindestens eine Endfläche für eine Anlage an das Gehäuse des Linearzylinders aufweist, wobei der Flansch mindestens zwei Durchgangsbohrungen für mindestens zwei entsprechende Schraubenelemente umfasst, welche in den mindestens einen Nutenstein einschraubbar sind. Ein Flansch vergrößert die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Gehäuse des Zylinders und dem Drehelement, weil mindestens zwei Schraubenverbindungen realisiert werden können. Weiterhin ist die Biegesteifigkeit durch die vergrößerte Oberfläche der Verbindung ebenfalls vergrößert.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass das Drehelement einen Gewindezapfen aufweist, welcher einstückig am Drehelement angeformt ist, koaxial zum zylindrischen Abschnitt aus mindestens einer Endfläche hervorstehend angeordnet ist, und in einen Nutenstein einschraubbar ist. Um ein Drehelement zu schaffen, welches eine einstückige Konstruktion aufweist, ist der Gewindezapfen auf der Seite der Montagefläche angeordnet, wobei die Verschraubung durch eine Drehung des gesamten Drehelements ermöglicht ist, um die Schraubverbindung festzuziehen. Als eine Möglichkeit kann das Drehelement eine Schlüsselweite am Ende des zylindrischen Schnittes oder eine Schlüsselweite an seinem Außendurchmesser aufweisen, um einen Schlüssel für das Festziehen des Drehelements anzuwenden.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel, weist die Verbindung des Drehelements ein zentrales Schraubenelement auf, welches entlang der Längsachse des Drehelementes angeordnet ist und in einen Nutenstein einschraubbar ist, wobei der zylindrische Abschnitt eine Senkung aufweist, um den Schraubenkopf des zentralen Schraubenelements innerhalb des zylindrischen Abschnitts aufzunehmen. Als eine weitere Ausführungsform einer Schraubenverbindung ist eine einzelne Standartschraube durch das Drehelement hindurch angeordnet, wobei verschiedene Schraubengewinde mit verschiedenen Nutensteinen anwendbar sind, ohne das Drehelement jeweils zu tauschen. Die Senkung kann gemäß der Art des Schraubenkopfes ausgeführt sein, wobei beispielsweise ein Senk- Schraubenkopf oder zylindrischer Schraubenkopf anwendbar sind.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass das Drehelement einen Flanschabschnitt mit einem größeren Durchmesser als der zylindrische Abschnitt aufweist, um das Gehäuse gegen das Aufnahmejoch zu schützen, wobei der Flanschabschnitt einstückig am Drehelement angeformt ist oder als flache Scheibe ausgebildet ist. Im Falle einer Schwenkbewegung des Zylindergehäuses im Gebrauch des Zylinders ist eine Führungsfläche notwendig, um einen direkten Kontakt des Aufnahmejoches gegen das Gehäuse des Zylinders zu vermeiden. Daher ist es ein Vorteil, das Drehelement mit einem Flansch, wie beispielsweise in Form einer Scheibe, auszuführen.

Als eine vorteilhafte Ausführungsform ist das Drehelement aus Stahl hergestellt. Mit der Wahl eines Stahlmaterials als Konstruktionswerkstoff für das Drehelement sind die Vorteile der hohen Haltekräfte und des niedrigen Verschleißes gegeben.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Nutenstein und/oder die Endfläche des Drehelements Schneidkanten auf, um die übertragbare Kraft zwischen dem Drehelement und dem Linearzylinder zu erhöhen. Diese Schneidkanten bieten eine formschlüssige Verbindungsform in der Oberfläche des Kontaktbereiches zwischen dem Drehelement und dem Gehäuse des Linearzylinders und stellen sicher, dass keine Gleitbewegung entlang des Zylindergehäuses auftreten kann.

Vorteilhafterweise ist der Linearzylinder mit mindestens zwei am Gehäuse des Linearzylinders angeordneten Drehelementen nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Drehelemente gegenüberliegend am Gehäuse angeordnet sind. Diese Anordnung bietet ein Aufnahmejoch, um ein geschlossenes Drehsystem zu schaffen, in welchem der Linearzylinder um eine stationäre Achse dreht.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1a ein Drehelement, welches mit einem Flansch und einer Verbindung durch zwei Schrauben ausgeführt ist;
1b die Anordnung von zwei Drehelementen nach 1a, welche an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses eines Linearzylinders angeordnet sind;
2 ein Drehelement, wobei ein Gewindezapfen senkrecht aus der Mitte der Endfläche hervorstehend angeordnet ist; und
3 ein Drehelement, welches mit einem einzelnen Schraubenelement an das Gehäuse eines Linearzylinders montiert ist.
In 1a ist ein Drehelement 1 gezeigt, welches mit dem Gehäuse 2 eines Linearzylinders 3 verbunden ist. Das Drehelement 1 weist einen Flansch 4 auf, wobei der Flansch 4 wiederum zwei Durchgangsbohrungen 5 aufweist, um zwei Schraubenelemente 6 durch den Flansch 4 anzuordnen. Neben dem Flansch 4 weist das Drehelement 1 einen zylindrischen Abschnitt 7 auf, welcher durch ein externes Aufnahmemittel aufnehmbar ist, welches in der 1a nicht gezeigt ist. Das Gehäuse 2 weist eine Nut 17 auf, wobei ein Nutenstein 16 in Längsrichtung beweglich in der Nut 17 angeordnet ist.
In 1b ist die Anordnung von zwei Drehelementen 1 gezeigt, welche an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 2 des Linearzylinders 3 angeordnet sind. Die Achsen der zylindrischen Abschnitte 7 der beiden Drehelemente 1 liegen ineinander, um eine Aufnahmeanordnung zu schaffen, welches ein geschlossenes Drehsystem bietet, in dem der Linearzylinder 3 um eine stationäre Achse dreht, wobei das -nicht weiter dargestellte-Aufnahmesystem als Joch geformt sein kann und den Linearzylinder 3 zwischen den Jochabschnitten angeordnet ist.
2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des Drehelements 1a, wobei ein Gewindezapfen senkrecht aus der Mitte der Endfläche 9 hervorsteht. Die Konstruktion des Drehelements 1a weist eine einteilige Konstruktion auf und der Gewindezapfen 8 ist an der Montageendfläche 9 angeordnet, wobei das Drehelement 1a eine Schlüsselweite 10 an der Endfläche des zylindrischen Abschnittes 7 aufweist, um einen Schlüssel für die Befestigung des Drehelementes 1a an den Linearzylinder 3 zu gebrauchen. Eine flache Scheibe vergrößert die Kontaktfläche zwischen dem Drehelement 1a und dem Linearzylinder 3.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Drehelements 1b gezeigt, welches mit dem Linearzylinder 3 verbunden ist. Ein einzelnes Schraubenelement 6 verläuft durch die Längsachse 11 des Drehelements 1b. Diese Schraube ist mit einem zylindrischen Kopf ausgeführt, wobei der Schraubenkopf 13 in eine Senkung eingebracht ist. Die Endfläche weist einen Flanschabschnitt 14 auf, welcher einen größeren Durchmesser als der zylindrische Abschnitt 7 aufweist, um eine größere Auflagefläche als der zylindrische Abschnitt 7 zu erreichen, wobei der Flanschabschnitt 14 einteilig an dem Drehelement 1b angeformt ist.

1: Drehelement
2: Gehäuse
3: Linearzylinder
4: Flansch
5: Durchgangsbohrung
6: Schraubenelement
7: zylindrischer Abschnitt
8: Gewindezapfen
9: Endfläche
10: Schlüsselweite
11: Längsachse
12: Senkung
13: Schraubenkopf
14: Flanschabschnitt
15: flache Scheibe
16: Nutenstein
17: Nut
18: Schneidkante

Claims

Drehelement (1), insbesondere für einen Linearzylinder (3), mit mindestens einem zylindrischen Abschnitt (7) für eine drehbare Aufnahme, wobei das Drehelement (1) lösbar am Gehäuse (2) des Linearzylinders (3) montierbar ist und senkrecht zur Längsachse des Linearzylinders (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper des Drehelements (1) mindestens eine Endfläche (9) zur Anlage an das Gehäuse (2) des Linearzylinders (3) aufweist, wobei die lösbare Verbindung durch mindestens ein Schraubenmittel ermöglicht ist und dieses in mindestens einen Nutenstein (16) einschraubbar ist, welcher in mindestens einer Nut (17) im Gehäuse (2) angeordnet ist.
Drehelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (1) einen Flansch (4) aufweist, wobei der Flansch (4) die mindestens eine Endfläche (9) für eine Anlage an das Gehäuse (2) des Linearzylinders (3) aufweist, wobei der Flansch (4) mindestens zwei Durchgangsbohrungen (5) für mindestens zwei entsprechende Schraubenelemente (6) umfasst, welche in den mindestens einen Nutenstein (16) einschraubbar sind.
Drehelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (1) einen Gewindezapfen (8) aufweist, welcher einstückig am Drehelement (1) angeformt ist, koaxial zum zylindrischen Abschnitt (7) aus der mindestens einen Endfläche (9) hervorstehend angeordnet ist, und in einen Nutenstein (16) einschraubbar ist.
Drehelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Drehelements (1) ein zentrales Schraubenelement (6) aufweist, welches entlang der Längsachse (11) des Drehelements (1) angeordnet ist und in einen Nutenstein (16) einschraubbar ist, wobei der zylindrische Abschnitt (7) eine Senkung (12) aufweist, um den Schraubenkopf (13) des zentralen Schraubenelements (6) innerhalb des zylindrischen Abschnittes (7) aufzunehmen.
Drehelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (1) einen Flanschabschnitt (14) mit einem größeren Durchmesser als der zylindrische Abschnitt (7) aufweist, um das Gehäuse (2) gegen das Aufnahmejoch zu schützen, wobei der Flanschabschnitt (14) einstückig am Drehelement (1) angeformt ist.
Drehelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (1) einen Flanschabschnitt (14) mit einem größeren Durchmesser als der zylindrische Abschnitt (7) aufweist, um das Gehäuse (2) gegen das Aufnahmejoch zu schützen, wobei der Flanschabschnitt (14) als flache Scheibe (15) ausgebildet ist.
Drehelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutenstein (16) und/oder die Endfläche (9) des Drehelements (1) Schneidkanten (18) aufweist, um die übertragbare Kraft zwischen dem Drehelement (1) und dem Linearzylinder (3) zu erhöhen.
Drehelement (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehelement (1) aus Stahl hergestellt ist.
Linearzylinder (3) mit mindestens zwei am Gehäuse (2) des Linearzylinders (3) angeordneten Drehelementen (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Drehelemente (1) gegenüberliegend am Gehäuse (2) angeordnet sind.