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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zylindervorrichtung
mit einem Führungsmechanismus
zum Führen
der Verschiebung eines Kolbens in einer axialen Richtung.
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Zylindervorrichtungen
werden allgemein dazu verwendet, ein Werkstück zu transportieren und zu
positionieren, oder als Antriebsmechanismus zum Antreiben unterschiedlicher
Industriemaschinen. Die Zylindervorrichtung wird bspw. durch Druckfluid
angetrieben. Verschiedene Arten solcher Zylindervorrichtungen werden
in Abhängigkeit
von den Einsatzbedingungen und den Bedürfnissen der Nutzer eingesetzt.
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Eine
solche Zylindervorrichtung weist einen Kolben auf, der bspw. in
axialer Richtung eines Zylinderkörpers
verschiebbar ist. Hierbei ist eine Kolbenstange mit dem Kolben verbunden.
Die Kolbenstange ist in eine Zylinderkammer, die in dem Zylinderkörper ausgebildet
ist, eingesetzt, und ein Verbindungselement ist mit ihrem Ende verbunden.
Die Kolbenstange ist mit einem im Wesentlichen zentralen Bereich
des Verbindungselementes verbunden. Ein Paar von Führungswellen,
die voneinander einen festgelegten Abstand aufweisen, sind im Wesentlichen
parallel zu der Kolbenstange mit dem Verbindungselement verbunden.
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Die
Führungswellen
sind in Führungsöffnungen
eingesetzt, die in dem Zylinderkörper
ausgebildet sind, und in axialer Richtung verschiebbar gehalten.
Der Kolben wird durch das der Zylinderkammer zugeführte Druckfluid
in der Axialrichtung verschoben, so dass die Kolbenstange, die mit
dem Kolben verbunden ist, integral mit dem Verbindungselement verschoben
wird. Hierbei werden die Führungswellen,
die mit dem Verbindungselement verbunden sind, integral entlang
der Führungsöffnung verschoben,
um die Verschiebung des Kolbens in der axialen Richtung zu führen (vgl.
bspw. die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-303318).
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Bei
dem Stand der Technik gemäß der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-303318 ist eine Belüftungsöffnung,
die eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren der
Führungsöffnung herstellt,
für die
Führungsöffnung,
in welche die Führungswelle
eingesetzt ist, vorgesehen. Somit wird die in der Führungsöffnung enthaltene
Luft nach außen
abgeführt,
so dass die Luft nicht in der Führungsöffnung verbleibt.
Dementsprechend tritt kein Verschiebungswiderstand auf, wenn die
Führungswelle
in die Führungsöffnung eingesetzt
wird. Dadurch ist es möglich,
die Führungswelle
gleichmäßig zu verschieben.
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Manchmal
wird eine oben beschriebene Zylindervorrichtung aber in einer Umgebung
eingesetzt, in der die Zylindervorrichtung mit Flüssigkeit,
bspw. Wasser, bespritzt wird. In einer solchen Situation kann die
Flüssigkeit
in unerwünschter
Weise durch die Belüftungsöffnung in
den Zylinderkörper
eintreten.
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Tritt
Flüssigkeit,
bspw. Wasser in der oben beschriebenen Weise in den Zylinderkörper ein,
so fließt
das Schmiermittel, das in dem Gleitbereich zwischen der Führungswelle
und der Führungsöffnung vorgesehen
ist, aufgrund der Flüssigkeit
heraus, so dass das Schmiermittel ausgewaschen wird. Dementsprechend
wird die Schmierung der Führungswelle
beeinträchtigt.
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Tritt
Flüssigkeit,
bspw. Wasser, in den Zylinderkörper
ein, so bleibt außerdem
die Flüssigkeit
in dem Zylinderkörper.
In diesem Fall können
Hygieneprobleme auftreten.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zylindervorrichtung
vorzuschlagen, die das Eintreten von Flüssigkeit in ein Zylinderrohr
zuverlässig und
einfach verhindert, auch wenn die Zylindervorrichtung in einer Umgebung
eingesetzt wird, in der Wasser vorliegt.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung
näher erläutert. Dabei
bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale
für sich
oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Schnitt durch eine Zylindervorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2 ist
ein Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem ein Kolben der
Zylindervorrichtung gemäß 1 zu
einer Stangenabdeckung verschoben ist, und
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3 ist
ein vergrößerter Schnitt,
der die Elemente in der Nähe
eines Entlüftungsmechanismus,
der in 2 gezeigt ist, darstellt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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In
den 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine
Zylindervorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die
Zylindervorrichtung 10 umfasst ein Zylinderrohr 14 mit
im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt, in dem ein Paar von Druckfluideinlass-/Auslassöffnungen 12a, 12b ausgebildet
ist, einen Kolben 16, der in axialer Richtung verschiebbar
in dem Zylinderrohr 14 vorgesehen ist, eine Kolbenstange 18,
die mit dem Bereich verbunden ist, der an einer Endflächenseite
des Kolbens 16 angeordnet ist, eine Platte (Verbindungselement) 20,
die mit dem Ende der Kolbenstange 18 verbunden ist, einen
Führungsmechanismus 22,
der die Verschiebung des Kolbens 16 in der axialen Richtung
führt,
und einem Entlüftungsmechanismus 28,
der die Luft in und aus Führungsöffnungen 26a, 26b,
in welche Führungsstangen 24a, 24b des
Führungsmechanismus 22 eingesetzt
sind, ansaugt und abführt.
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Eine
Durchgangsöffnung 30,
die in der axialen Richtung durchtritt, ist an einem im Wesentlichen zentralen
Bereich des Zylinderrohrs 14 ausgebildet. Das Paar von
Führungsöffnungen 26a, 26b ist
im Wesentlichen parallel zu der Durchgangsöffnung 30 ausgebildet,
wobei sie von der Durchgangsöffnung 30 einen
festgelegten Abstand aufweisen. Die Führungsöffnungen 26a, 26b und
die Durchgangsöffnung 30 stehen
miteinander über
ein Paar von Verbindungsdurchgängen 32a, 32b,
die im Wesentlichen senkrecht zu der Achse der Durchgangsöffnung 30 verlaufen,
in Verbindung.
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Ein
Ende der Durchgangsöffnung 30 wird durch
eine Kopfabdeckung 34 verschlossen, während ihr anderes Ende durch
eine Stangenabdeckung 36 verschlossen wird. Somit dient
die Durchgangsöffnung 30,
die durch die Kopfabde ckung 34 und die Stangenabdeckung 36 verschlossen
wird, als eine Zylinderkammer 38, in welcher der Kolben 16 verschiebbar
vorgesehen ist.
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Die
Druckfluideinlass-/Auslassöffnungen 12a, 12b,
die über
Durchgänge 40a, 40b nach
außen offen
sind, sind mit der einen Endseite bzw. der anderen Endseite der
Durchgangsöffnung 30 verbunden. Die
Druckfluideinlass-/Auslassöffnungen 12a, 12b sind
an eine nicht dargestellte Druckfluidzufuhrquelle angeschlossen.
Das Druckfluid (bspw. Druckluft), das von der nicht dargestellten
Druckfluidzufuhrquelle zugeführt
wird, wird über
die Druckfluideinlass-/Auslassöffnungen 12a, 12b und
die Durchgänge 40a, 40b in
die Zylinderkammer 38 eingeführt.
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Eine
Mehrzahl von (bspw. vier) Befestigungsöffnungen 42, die von
der in ihrer Mitte vorgesehenen Durchgangsöffnung 30 beabstandet
sind, sind in dem Zylinderrohr 14 ausgebildet. Die Zylindervorrichtung 10 mit
dem Zylinderrohr 14 kann mit Hilfe von Bolzen oder dgl. über die
Befestigungsöffnungen 42 an
einer Bodenfläche
oder dgl. befestigt werden.
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Die
Kopfabdeckung 34 wird durch eine scheibenförmige Platte
gebildet, deren eine Endfläche
in Eingriff mit einem abgestuften Abschnitt 44, der in
der Durchgangsöffnung 30 ausgebildet
ist, tritt. Dementsprechend wird die Verschiebung zu der Zylinderkammer 38 (in
Richtung des Pfeiles A) begrenzt. Ein Dichtelement 46 ist
in einer Ringnut an der inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung 30 an
einer der äußeren Umfangsfläche der
Kopfabdeckung 34 gegenüberliegenden
Position angebracht. Das Dichtelement 46 liegt an der äußeren Umfangsfläche der
Stangenabdeckung 34 an, so dass die Luftdichtigkeit in
der Zylinderkammer 38 zuverlässig gewährleistet wird.
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Eine
Ringnut ist an der inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung 30 an
der Seite der anderen Endfläche
der Kopfabdeckung 34 ausgebildet. Ein Befes tigungselement 48 mit
einem im Wesentlichen C-förmigen
Querschnitt, das eine Rückstellkraft aufweist,
um radial nach außen
vorzuspannen, ist in der Ringnut angebracht.
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Somit
ist die Verschiebung der Kopfabdeckung 34 zu der Zylinderkammer 38 (in
Richtung des Pfeiles A) durch den abgestuften Abschnitt 44 in
der Durchgangsöffnung 30 begrenzt.
Das Befestigungselement 48 wird so in der Ringnut angebracht,
dass die Verschiebung auch in der Richtung weg von der Zylinderkammer 38 (Richtung
des Pfeiles B) durch das Befestigungselement 48 begrenzt
wird, das von der inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung 30 radial
nach innen vorsteht. Dadurch wird die Stangenabdeckung 34 mit
Hilfe des abgestuften Abschnittes 44 und des Befestigungselementes 48 durch
Begrenzung der Verschiebung in axialer Richtung (Richtungen der
Pfeile A und B) in der Durchgangsöffnung 30 befestigt.
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Ein
Abdeckelement 50, das die Durchgangsöffnung 30 verschließt, ist
an einer Position am Ende des Zylinderrohres 14 in die
Durchgangsöffnung 30 eingesetzt.
Die Verbindungsdurchgänge 32a, 32b sind
an den Positionen zwischen dem Abdeckelement 50 und der
Stangenabdeckung 34 ausgebildet.
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Die
Stangenabdeckung 36 weist eine im Wesentlichen säulenförmige Gestalt
auf und ist in die offene äußere Endseite
der Durchgangsöffnung 30 eingeschraubt.
Eine Stangenöffnung 52,
in welche die Kolbenstange 18 eingesetzt ist, ist an einem
im Wesentlichen zentralen Bereich der Stangenabdeckung 36 ausgebildet.
Eine Stangendichtung 54 zur Gewährleistung der Luftdichtigkeit
zwischen der Stangenöffnung 52 und
der Kolbenstange 18 und ein Abstreifer 56 zur
Entfernung von Staub oder dgl., der an der äußeren Umfangsfläche der
Kolbenstange 18 anhaftet, sind jeweils in Ringnuten an
der inneren Umfangsfläche
der Stangenöffnung 52 angebracht.
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Ein
Pufferelement 58, das aus einem Kunststoff- oder Harzmaterial
besteht, ist an der Endfläche der
Stangenabdeckung 36 so angebracht, dass das Pufferelement 58 dem
Kolben 16 gegenüberliegt. Wenn
der Kolben 16 so verschoben wird, dass er an der Stangenabdeckung 36 anschlägt, wird
der Stoß durch
das Pufferelement 58 gedämpft.
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Das
Dichtelement 46 ist in der Ringnut an der äußeren Umfangsfläche der
Stangenabdeckung 36 angebracht. Das Dichtelement 46 steht
in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung 30,
so dass die Luftdichtigkeit der Zylinderkammer 38 zuverlässig gewährleistet
wird.
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Der
Kolben 16 ist in der Zylinderkammer 38 vorgesehen.
An der äußeren Umfangsfläche des
Kolbens 16 sind eine ringförmige Kolbendichtung 60 und ein
Paar von magnetischen Elementen 62a, 62b (bspw.
Permanentmagneten), die von der Kolbendichtung 60 einen
festgelegten Abstand aufweisen, vorgesehen.
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Der
Kolben 16 wird in der axialen Richtung (Richtungen der
Pfeile A und B) verschoben, wobei die Kolbendichtung 60 in
Kontakt mit der inneren Umfangsfläche der Zylinderkammer 38 treten
kann. Dadurch kann der Kolben 16 verschoben werden, wobei die
Luftdichtigkeit der Zylinderkammer 38, die durch den Kolben 16 unterteilt
wird, gewährleistet
bleibt.
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Ein
Erfassungssensor (nicht dargestellt), der das Magnetfeld erfassen
kann, ist außerhalb
des Zylinderrohres 14 vorgesehen. Das Magnetfeld der magnetischen
Elemente 62a, 62b, die an dem Kolben 16 angebracht
sind, wird durch den Erfassungssensor detektiert. Dementsprechend
kann der Erfassungssensor dazu verwendet werden, die Verschiebungsposition
des Kolbens 16 in der axialen Richtung zu erfassen.
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Ein
Pufferelement 64 aus einem Kunststoff- oder Harzmaterial
ist an der Endfläche
des Kolbens 16 an der Seite der Kopfabdeckung 34 an
einer Position angebracht, die der Kopfabdeckung 34 gegenüberliegt.
Wenn der Kolben 16 so verschoben wird, dass er an der Kopfabdeckung 34 anschlägt, wird
der Stoß durch
das Pufferelement 64 gedämpft.
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Die
Platte 20 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf.
Die Kolbenstange 18 ist mit einem im Wesentlichen zentralen
Bereich der Platte 20 über
ein Gewindeelement 66 verbunden. Das Paar von Führungsstangen 24a, 24b des
Führungsmechanismus 22,
die an im Wesentlichen symmetrischen Positionen von der Mitte des
Anschlussbereiches der Kolbenstange 18 angeordnet sind,
ist über Verbindungsbolzen 68 mit
der Platte 20 verbunden. Bolzenöffnungen 70, die in
der Platte 20 ausgebildet sind, sind so ausgebildet, dass
jede der Bolzenöffnungen 70 um
eine festgelegte Tiefe zu der Führungsstange 24a, 24b (in
Richtung des Pfeiles B) zurückgesetzt
ist, und dass sich jede der Bolzenöffnungen 70 in ihrem
Durchmesser nach außen
radial erweitert. Dadurch werden die Köpfe der Verbindungsbolzen 68 passend
aufgenommen (versenkt). Die Köpfe
der Verbindungsbolzen 68 stehen nicht von der Endfläche der
Platte 20 vor.
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Der
Führungsmechanismus 22 umfasst
das Paar von Führungsstangen 24a, 24b,
die in die in dem Zylinderrohr 14 ausgebildeten Führungsöffnungen 26a, 26b eingesetzt
sind, ringförmige
Hülsen 72, die
an den inneren Umfangsflächen
der Führungsöffnungen 26a, 26b vorgesehen
sind, und die Abstreifer 56, die an offenen Bereichen an
einer Endseite der Führungsöffnungen 26a, 26b angebracht
sind und Staub oder dgl., der an den äußeren Umfangsflächen der
Führungsstangen 24a, 24b haftet,
entfernen. Abdeckplatten 74, die jeweils einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt
aufweisen, sind an offenen Bereichen angebracht, die an der anderen
Endseite der Führungsöffnungen 26a, 26b angeordnet
sind. Die anderen Enden der Führungsöffnungen 26a, 26b werden
durch die Abdeckplatten 74 verschlossen.
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Die
Hülsen 72,
die in den Führungsöffnungen 26a, 26b angeordnet
sind, sind so vorgesehen, dass sie an der äußeren Umfangsfläche der
Führungsstangen 24a, 24b anliegen.
Dadurch stützen die
Hülsen 72 die
Verschiebung der Führungsstangen 24a, 24b in
der axialen Richtung zuverlässig
und sehr genau. Ein Paar der Hülsen 72,
die voneinander einen festgelegten Abstand in axialer Richtung jeder der
Führungsöffnungen 26a, 26b aufweisen,
ist vorgesehen.
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Der
Entlüftungsmechanismus 28 umfasst
ein Paar von Luftöffnungen
(Öffnungen) 76a, 76b,
die an dem Zylinderrohr 14 vorgesehen sind und das Äußere des
Zylinderrohres 14 mit den Führungsöffnungen 26a, 26b verbinden,
ein Verbindungselement 78, das an eine Luftöffnung 76a angeschlossen
ist, ein Rohr (Einlass-/Auslassrohr) 80, das mit dem Verbindungselement 78 verbunden
ist, und einen Verschlussstopfen (Schließelement) 82, der
die andere Luftöffnung 76b verschließt.
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Die
Luftöffnungen 76a, 76b stehen
mit den Führungsöffnungen 26a, 26b in
Verbindung, und sie stehen über
das Paar von Verbindungsdurchgängen 32a, 32b mit
einer Verbindungskammer 84 in Verbindung, die durch das
Abdeckelement 50 und die Kopfabdeckung 34 verschlossen
wird. Die eine Luftöffnung 76a und
die andere Luftöffnung 76b stehen
somit über
die Verbindungsdurchgänge 32a, 32b und die
Verbindungskammer 84 miteinander in Verbindung. Die Luftöffnungen 76a, 76b sind
an den Positionen gegenüber
den Verbindungsdurchgängen 32a bzw. 32b des
Zylinderrohres 14 angeordnet.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist ein Ende des Verbindungselementes 78,
das einen im Wesentlichen L-förmigen
Querschnitt aufweist, in eine der Luftöffnungen 76a, 76b (bspw.
die Luftöffnung 76a)
eingeschraubt, und das Rohr 80 ist mit dem anderen Ende des
Verbindungselementes 78 verbunden. Wie in 3 gezeigt
ist, ist ein Löseverhinderungsabschnitt (Abschnitt
zur Verhinderung des Lösens) 78a,
der an der äußeren Umfangsfläche eine
Vielzahl von Stufen in axialer Richtung aufweist, an dem anderen
Ende des Verbindungselementes 78 ausgebildet. Durch Anbringen
des Rohres 80 über
den Löseverhinderungsabschnitt 78a,
wird ein Lösen
des Rohres 80 verhindert.
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Die
Luftdichtigkeit wird in dem Inneren des Verbindungselementes 78 zuverlässig gewährleistet. Dadurch
tritt das Fluid nicht aus dem Verbindungselement 78, dem
Verbindungsbereich zwischen dem Verbindungselement 78 und
der Luftöffnung 76a und dem
Verbindungsbereich zwischen dem Verbindungselement 78 und
dem Rohr 80 nach außen
aus. Das Rohr 80 wird durch ein Befestigungsband 86 an dem
Ende des Verbindungselementes 78 befestigt und fixiert.
Das Rohr 80 wird durch das Befestigungsband 86 und
den Löseverhinderungsmechanismus 78a angebracht,
so dass ein Lösen
des Rohres 80 noch zuverlässiger verhindert wird.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist, wird andererseits
der Verschlussstopfen 82 in die andere Luftöffnung 76b eingeschraubt,
um das Austreten des in den Führungsöffnungen 26a, 26b enthaltenen Fluides über die
andere Luftöffnung 76b nach
außen zu
verhindern.
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Wie
oben beschrieben wurde, ist eine der Luftöffnungen 76a, 76b in
dem Zustand, in dem sie über
das Rohr 80, das mit dem Verbindungselement 78 verbunden
ist, zur Umgebungsluft offen ist. Die andere Luftöffnung ist
in dem geschlossenen Zustand, in dem die Verbindung zwischen den
Führungsöffnungen 26a, 26b und
der Umgebung durch den Verschlussstopfen 82 blockiert ist.
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Ein
Ende 80a des Rohres 80 ist über das Befestigungsband 86 mit
dem Verbindungselement 78 verbunden. Das andere Ende 80b des
Rohres 80 ist so angeordnet, dass es nicht mit Flüssigkeit
bespritzt wird, auch wenn die Zylindervorrichtung 10 in
einer Umgebung eingesetzt wird, in der Flüssigkeit, bspw. Was ser, vorliegt.
Ist das andere Ende 80b des Rohres 80 in einer
Umgebung angeordnet, in der Flüssigkeit
vorliegt, kann die Flüssigkeit
in unerwünschter Weise über das
andere Ende in das Rohr eintreten, da das andere Ende 80b des
Rohres 80 zur Außenumgebung
des Zylinderrohres 14 offen ist. Daher ist das andere Ende 80b des
Rohres 80 so gestaltet, dass es eine solche Länge aufweist,
dass das andere Ende 80b nicht mit Flüssigkeit bespritzt wird.
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Bei
der vorangehenden Beschreibung ist das Rohr 80 über das
Verbindungselement 78 mit einer Luftöffnung 76a verbunden,
während
die andere Luftöffnung 76b durch
den Verschlussstopfen 82 verschlossen wird. Es besteht
jedoch keine Einschränkung
hierauf. Vielmehr kann auch die Luftöffnung 76a selbstverständlich durch
den Verschlussstopfen 82 verschlossen werden, während das
Rohr 80 über
das Verbindungselement 78 mit der anderen Luftöffnung 76b verbunden
wird. Dies hängt
von den Einsatzbedingungen der Vorrichtung 10 ab.
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Die
Zylindervorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend
werden ihre Betriebs-, Funktions- und Wirkungsweise erläutert.
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Es
wird zunächst
ein Fall erläutert,
bei dem die Zylindervorrichtung 10 in einer Umgebung angebracht
ist, in welcher Flüssigkeit,
bspw. Wasser, vorliegt.
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Zunächst wird
die Länge
des Rohres 80, das mit der Luftöffnung 76a der Zylindervorrichtung 10 verbunden
werden soll, auf der Basis des Abstandes zwischen dem Platz, an
welchem die Zylindervorrichtung 10 installiert wird, und
dem Platz, an dem keine Flüssigkeit,
bspw. Wasser, vorliegt, eingestellt. Außerdem wird das Verbindungselement 78 vorab
in die Luftöffnung 76a des
Zylinderrohres 10 eingeschraubt, und das Rohr 80,
das mit der gewünschten Länge ausgewählt wird,
wird vorab über
das Befestigungsband 86 mit dem Verbindungselement 78 verbunden.
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Anschließend wird
die Zylindervorrichtung 10 in einer Umgebung installiert,
in welcher die Zylindervorrichtung 10 mit Flüssigkeit,
bspw. Wasser bespritzt oder benetzt wird. In dieser Situation ist
die Zylindervorrichtung 10 so angeordnet, dass das andere,
offene Ende 80b des Rohres 80 außerhalb
der Umgebung, in der Flüssigkeit,
bspw. Wasser, vorliegt, angeordnet ist. Bei dieser Anordnung ist
bspw. ein Staubentfernungsmechanismus 90, bspw. ein siebförmiger Filter,
an dem anderen Ende 80b des Rohres 80 vorgesehen.
Dadurch ist es möglich,
zuverlässig
zu vermeiden, dass Staub oder dgl., der in der Umgebungsluft enthalten
ist, in das Rohr 80 eintritt.
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Auch
wenn die Zylindervorrichtung 10 in einer Umgebung eingesetzt
wird, in der sie mit Flüssigkeit,
bspw. Wasser, benetzt wird, kann daher die in den Führungsöffnungen 26a, 26b enthaltene
Luft über
das Rohr 80 abgeführt
werden, oder die Umgebungsluft kann in die Führungsöffnungen 26a, 26b eingesaugt
werden, wobei die Länge
des mit der Luftöffnung 76a der
Zylindervorrichtung 10 verbundenen Rohres in Abhängigkeit
von der Einsatzumgebung beliebig gewählt wird. Als Folge hiervon
kann vermieden werden, dass außerhalb
der Zylindervorrichtung 10 vorliegende Flüssigkeit
in das Zylinderrohr 14 eintritt.
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Als
nächstes
wird die Betriebs-, Funktions- und Wirkungsweise der in der oben
beschriebenen Weise installierten Zylindervorrichtung 10 erläutert. Die
Ursprungsposition ist ein Zustand, in welcher der Kolben 16 zu
der Kopfabdeckung 34 (in Richtung des Pfeiles B) verschoben
und die Platte 20 der Zylindervorrichtung 10 an
einer Position nahe dem Zylinderrohr 14 angeordnet ist
(vgl. 1).
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Zunächst wird
die Betriebsweise erläutert, wenn
der Kolben 16 von der Ursprungsposition zu der Stangenabdeckung 36 (in
Richtung des Pfeiles A) verschoben wird.
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Das
Druckfluid wird von der nicht dargestellten Druckfluidzufuhrquelle
zu einer an der Seite der Kopfabdeckung 34 angeordneten
Druckfluideinlass-/Auslassöffnung 12a geführt. Dementsprechend wird
das Druckfluid über
den Durchgang 40a in die Zylinderkammer 38 eingeführt. In
dieser Situation ist die andere Druckfluideinlass-/Auslassöffnung 12b in einem
Zustand, in dem sie zur Umgebung offen ist. Der Kolben 16 wird
durch die Druckwirkung des Druckfluides zu der Stangenabdeckung 36 (in
Richtung des Pfeiles A) verschoben. Die Kolbenstange 18 und
die Platte 20, die mit dem Kolben 16 verbunden ist,
werden integral in Richtung des Pfeiles A verschoben (vgl. 2).
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Bei
dieser Anordnung werden die Führungsstangen 24a, 24b,
die mit der Platte 20 verbunden sind, in axialer Richtung
der Führungsöffnungen 26a, 26b verschiebbar
getragen. Durch deren Führungswirkung
können
somit der Kolben 16 und die Kolbenstange 18 zuverlässig und
sehr genau in axialer Richtung verschoben werden.
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Die
Endfläche
des Kolbens 16 schlägt
bei der Verschiebung an dem Pufferelement 58, das an der
Stangenabdeckung 36 vorgesehen ist, an, so dass die Verschiebungsendposition
festgelegt wird.
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Bei
diesem Vorgang werden die Führungsstangen 24a, 24b in
Richtung weg von den Abdeckplatten 74 (Richtung des Pfeiles
A) entlang der Führungsöffnungen 26a, 26b verschoben.
Dadurch wird eine festgelegte Menge der Luft von der Luftöffnung 76a über das
Rohr 80 in die Führungsöffnungen 26a, 26b eingeführt. Mit
anderen Worten wird entsprechend der Verschiebung der Führungsstangen 24a, 24b in
Richtung weg von den Abdeckplatten 74 ein Unterdruck in
den Führungsöffnungen 26a, 26b erzeugt.
Durch den Unterdruck wird Luft von dem mit der Umgebung in Verbindung
stehenden Rohr 80 in die Führungsöffnungen 26a, 26b eingesaugt.
In dieser Situation tritt keine Flüssigkeit, bspw. Wasser, über das
Rohr 80 in das Innere des Zylinderrohres 14 ein,
da das andere Ende 80b des Rohres 80 mit der festgelegten
Länge außerhalb
der Umgebung angeordnet ist, in der Flüssigkeit, bspw. Wasser, vorliegt.
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Wenn
das Druckfluid, das von der nicht dargestellten Druckfluidzufuhrquelle
zugeführt
wird, dagegen durch die Schaltung eines nicht dargestellten Richtungssteuerventils
der anderen Druckfluideinlass-/Auslassöffnung 12b, die an
der Seite der Stangenabdeckung 36 angeordnet ist, zugeführt wird, wird
das Druckfluid über
den Durchgang 40b in die an der gegenüberliegenden Seite angeordnete
Zylinderkammer 38 eingeführt. In dieser Situation ist
der Druckfluideinlass-/Auslassanschluss 12a zur Umgebung
offen.
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Der
Kolben 16 wird durch den Druck des Druckfluides zu der
Kopfabdeckung 34 (in Richtung des Pfeiles B) verschoben.
Die Kolbenstange 18 und die Platte 20, die mit
dem Kolben 16 verbunden sind, werden integral in Richtung
des Pfeiles B verschoben (vgl. 1). Bei
dieser Anordnung werden die Führungsstangen 24a, 24b,
die mit der Platte 20 verbunden sind, in axialer Richtung
der Führungsöffnung 26a, 26b verschiebbar
getragen. Durch deren Führungswirkung
können
der Kolben 16 und die Kolbenstange 18 zuverlässig und
sehr genau in der axialen Richtung verschoben werden.
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Die
Endfläche
des Kolbens 16 schlägt
bei seiner Verschiebung an der Kopfabdeckung 34 an. Dementsprechend
erfolgt eine Rückstellung
zu der Ursprungsposition. Bei diesem Vorgang wird der Stoß beim Anschlag
durch das an der Endfläche
des Kolbens 16 vorgesehene Pufferelement 64 gedämpft.
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Bei
diesem Vorgang werden die Führungsstangen 24a, 24b entlang
der Führungsöffnungen 26a, 26b zu
den Abdeckplatten 74 (in Richtung des Pfeiles B) verschoben.
Dadurch wird die in den Führungsöffnungen 26a, 26b enthaltene
Luft von der Luftöffnung 76a über das
Rohr 80 nach außen
abgeführt.
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Das
andere Ende 80b des Rohres 80 ist außerhalb
der Umgebung angeordnet, in der Flüssigkeit, bspw. Wasser, vorliegt.
Wenn der Kolben 16 zu der Stangenabdeckung 36 (in
Richtung des Pfeiles A) verschoben wird, tritt keine Flüssigkeit,
bspw. Wasser, von der Luftöffnung 76a über das
Rohr 80 in das Innere des Zylinderrohres 14 ein.
Wenn der Kolben 16 umgekehrt zu der Kopfabdeckung 34 (in
Richtung des Pfeiles B) verschoben wird, wird die in den Führungsöffnungen 26a, 26b enthaltene
Luft durch den Führungsstangen 24a, 24b über die
Luftöffnung 76a aus
dem Rohr 80 abgeführt.
Daher tritt Flüssigkeit,
wie Wasser, nicht aus der Luftöffnung 76a in
das Innere der Führungsöffnung 26a, 26b ein.
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Bei
der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Zylindervorrichtung 10 die
Luftöffnungen 76a, 76b auf,
die eine Verbindung zwischen der Umgebung des Zylinderrohres 14 und
den Führungsöffnungen 26a, 26b,
die in dem Zylinderrohr 14 ausgebildet sind und in die
die Führungsstangen 24a, 24b eingesetzt
sind, herstellen. Ein Ende 80a des Rohres 80 mit
der festgelegten Länge
ist über
das Verbindungselement 78 mit einer Luftöffnung 76a verbunden.
Wenn die Zylindervorrichtung 10 in einer Umgebung eingesetzt
wird, in der sie mit Flüssigkeit, wie
Wasser, benetzt wird, ist das offene andere Ende 80b des
Rohres 80 zu einer Position verlängert, an welcher keine Flüssigkeit
vorliegt und die außerhalb der
Umgebung angeordnet ist, in der sie mit Flüssigkeit, bspw. Wasser, benetzt
wird. Dementsprechend ist es möglich,
das Eintreten von Flüssigkeit,
wie Wasser, über
die Luftöffnung 76a in
das Zylinderrohr 14 zu vermeiden. Somit kann die Zylindervorrichtung 10 auch
in einer Umgebung eingesetzt werden, in der Flüssigkeit, wie Wasser, vorliegt.
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Wenn
die Führungsstangen 24a, 24b in
der axialen Richtung verschoben werden, so wird die in den Führungsöffnungen 26a, 26b enthaltene
Luft über
die Luftöffnung 76a (76b)
abgeführt,
oder die Umgebungsluft wird von der Umgebung des Zylinderrohres 14 über die
Luftöffnung 76a (76b)
in die Führungsöffnungen 26a, 26b eingesaugt.
Wie oben beschrieben wurde, wird Luft über das Rohr 80, das mit
der Luftöffnung 76a, 76b verbunden
ist, angesaugt und abgeführt.
Dadurch tritt Flüssigkeit,
wie Wasser, die außerhalb
des Zylinderrohres 14 vorliegt, nicht in das Zylinderrohr 14 ein.
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Außerdem stehen
die Luftöffnungen 76a, 76b über die
Verbindungskammer 84 und das Paar von Verbindungsdurchgängen 32a, 32b,
die in dem Zylinderrohr 14 ausgebildet sind, miteinander
in Verbindung. Daher sind das Verbindungselement 78 und das
Rohr 80 mit lediglich einer der Luftöffnungen 76a, 76b so
verbunden, dass sie zur Umgebung offen sind, ohne beide Luftöffnungen 76a, 76b,
die an dem Zylinderrohr 14 vorgesehen sind, zu verwenden. Dementsprechend
kann die Luft von dem Paar von Führungsöffnungen 26a, 26b durch
Verwendung der einzelnen Luftöffnungen 76a in
konzentrierter Weise abgeführt
werden. In ähnlicher
Weise kann die Luft in das Paar von Führungsöffnungen 26a, 26b eingesaugt
werden, indem die einzelne Luftöffnung 76a in konzentrierter
Weise verwendet wird.
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Außerdem ist
der Staubentfernungsmechanismus 90, bspw. ein Filter, an
dem offenen anderen Ende 80b des Rohres 80 vorgesehen.
Dementsprechend ist es möglich,
zu vermeiden, dass Staub oder dgl., der in der Umgebungsluft enthalten
ist, über
das andere Ende 80b des Rohres 80 in das Zylinderrohr 14 eintritt.