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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Druckmittelzylinder mit einem
Zylinderrohr, in dessen Zylinderbohrung ein Kolben mit hiervon zumindest einseitig
abgehender Kolbenstange axial bewegbar angeordnet ist, wobei das
Zylinderrohr endseitig mit per Schrauben lösbar befestigten
Zylinderdeckelanordnungen verschlossen ist.
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Das
Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich auf hydraulische
und pneumatische Druckmittelzylinder, welche vornehmlich in Anlagen
der Automatisierungstechnik zur Erzeugung einer Kraft aus einer
Druckmittelbeaufschlagung verbaut werden. Aus dem Produktkatalog „Know-how
in Pneumatics" (Rexroth Mecman, Drucknummer 00010 006 01,
Auflage 1998, Seite 1.167) geht ein gattungsgemäßer
Druckmittelzylinder hervor. Dieser besteht im Wesentlichen aus einem
stranggepressten Zylinderrohr mit rundem Innenquerschnitt sowie im
Wesentlichen quadratischen Außenquerschnitt. Das Zylinderrohr
ist beidseits von Zylinderdeckelanordnungen verschlossen, die über
Zuganker miteinander befestigt sind, welche verdeckt innerhalb der Wandung
des Zylinderrohres verlaufen. Die beiden Zylinderdeckelanordnungen
sind mit Mitteln zur Endlagendämpfung ausgestattet, welche
von außen her verstellbar sind. Daneben weisen die Zylinderdeckelanordnungen
auch Druckluftanschlüssen zur beidseitigen Beaufschlagung
des innenliegenden Kolbens auf. Vom Kolben geht einseitig eine Kolbenstange
aus, welche eine der beiden Zylinderdeckelanordnungen dynamisch
abgedichtet durchdringt, um die per Druck erzeugte Kraft zur weiteren
Verwendung nach außen hin zu übertragen.
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Die
Zylinderdeckelanordnungen der vorstehend beschriebenen Art lassen
sich im Rahmen eines Baukastensystems mit Koppelflanschen unterschiedlicher
Gestalt versehen. Derartige Koppelflansche werden über
zusätzliche Schrauben stirnseitig an der Zylinderdeckelanordnung
angebracht. Koppelflansche dienen der Befestigung des gesamten Druckmittelzylinders
an einer Trägerkonstruktion, um diesen beispielsweise schwenkbar
hieran zu fixieren.
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Nachteilig
an dieser technischen Lösung erweist sich jedoch der hohe
Einzelteilbedarf im Rahmen dieses Baukastensystems, da je nach Anwendungsfall
spezielle Bauteile, insbesondere Koppelflansche, zusätzlich
zu den Zylinderdeckelanordnungen zu montieren sind.
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Es
ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Druckmittelzylinder der
gattungsgemäßen Art zu schaffen, welcher sich
durch bauteilsparende Zylinderdeckelanordnungen mit hohem Funktionsumfang auszeichnet.
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Die
Aufgabe wird ausgehend von einem Druckmittelzylinder gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen
gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche
geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Die
Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass jede
Zylinderdeckelanordnung ein endseitig abdichtend in die Zylinderbohrung
hineinragendes zylindrisches Einsatzteil zur Bildung eines Endanschlags
für den Kolben umfasst, welches über einen durch
Schrauben am Zylinderrohr befestigten Koppelflansch mit fixiert
ist.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt
insbesondere darin, dass an Stelle herkömmlicher Zylinderdeckel
deren Funktion auf benachbarte Bauteile verlagert wird. So ist der
Endanschlag in das Zylinderrohr integriert und der Koppelflansch
kann direkt am Zylinderrohr angebracht werden.
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Zur
Fixierung des erfindungsgemäßen Einsatzteils durch
den angeschraubten Koppelflansch ist gemäß einer
weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme eine scheibenförmige
Riegelanordnung vorgesehen, die in einer außenradialen
Umfangsnut des Einsatzteils formschlüssig zum Eingriff kommt.
Somit vergrößert diese Befestigungsmaßnahme
die Baulänge des erfindungsgemäßen Druckmittelzylinders
nur unwesentlich. Die formschlüssig wirkende Riegelvorrichtung
lässt sich darüber hinaus besonders einfach gemeinsam
mit der Anbringung des Koppelflansches in einem einzigen Schritt
montieren. Im montierten Zustand ist die scheibenförmige Riegelvorrichtung
gemeinsam mit dem Koppelflansch sandwichartig über die
Schrauben am Zylinderrohr angebracht.
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Vorzugsweise
besteht die scheibenförmige Riegelvorrichtung aus zwei
einzelnen Riegelelementen, die sich je halbkreisförmig
um das zylindrische Einsatzteil erstrecken. Durch nur zwei Einzelteile lässt
sich die scheibenförmige Riegelvorrichtung beim Montieren
einfach handhaben.
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Gemäß einer
weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen,
dass das Zylinderrohr in zumindest einem Endbereich einen Druckmittelanschluss
zur Beaufschlagung des innenliegenden Kolbens aufweist. Für
eine doppelseitige Beaufschlagung des Kolbens ist in beiden Endbereichen
jeweils ein Druckmittelanschluss vorzusehen. Die erfindungsgemäße
Lösung bietet die baulichen Voraussetzungen dafür,
den Druckmittelanschluss direkt am Zylinderrohr anzuordnen. Durch
diese bevorzugte Ausführungsform gelangt das Druckmittel von
außen her an die Stelle des Zylinderrohrs, welche vom zylindrischen
Einsatzteil eingenommen wird, so dass eine einfache Ankopplung an
eine hierin integrierte fluidische Endlagendämpfung möglich ist.
In diesem Zusammenhang kann das Zylinderrohr benachbart zum Druckmittelanschluss
auch eine Einstellbohrung zur Bedienung von Drosselschrauben einer
fluidischen Endlagendämpfung aufweisen, welche im zylindrischen
Einsatzteil integriert ist und in an sich bekannter Weise aufgebaut
ist. Der Durchmesser der Bohrung ist kleiner als der der Drosselschraube
und sichert diese gegen ein Herauspressen.
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Vorzugsweise
lässt sich der Koppelflansch samt Einsatzteil bei einer
Ausführung des Zylinderrohrs mit rechteckigem Außenquerschnitt über
genau vier Schrauben stirnseitig befestigen, die in korrespondierende
Gewindebohrungen im Kantenbereich des Außenquerschnitts
im Zylinderrohr eingeschraubt sind. Hierdurch kann eine gleichmäßige
Befestigungskraft erzeugt werden und Durchgangsbohrungen für
ansonsten übliche Zuganker können entfallen. Natürlich
ist es auch denkbar, die stirnseitig am Zylinderrohr angeordneten
Koppelflansche statt dessen per Zuganker zu befestigen.
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Gemäß einer
weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme kann der
einen üblichen Zylinderdeckel ersetzende erfindungsgemäße
Koppelflansch mit direkt angeformten, hervorstehenden Befestigungsabschnitten
zur lösbaren Befestigung an einer Trägerkonstruktion
ausgestattet werden. Als Befestigungsabschnitte eignen sich geradlinige
oder abgewinkelt vom plattenförmigen Koppelflansch angeformte
Bereiche, die mit vorzugsweise Durchgangsbohrungen versehen sind,
um die gewünschte lösbar Befestigung an Trägerkonstruktionen
zu ermöglichen. Daneben ist es auch denkbar, scharnierartige
Befestigungsösen oder dergleichen als Befestigungsabschnitte
vorzusehen.
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Weitere,
die Erfindung verbessernden Maßnahmen werden nachstehend
gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es
zeigt:
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1 eine
Explosionsdarstellung eines Druckmittelzylinders mit beidseitigen
Zylinderdeckelanordnungen, und
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2 einen
Längsschnitt durch den Druckmittelzylinder gemäß l im montierten Zustand.
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Gemäß l besteht der Druckmittelzylinder im Wesentlichen
aus einem Zylinderrohr 1, in dessen Zylinderbohrung 2 ein
Kolben 3 axial bewegbar untergebracht ist. Vom Kolben 3 geht
einseitig eine Kolbenstange 4 zur Weiterleitung einer erzeugten
Antriebskraft nach außen aus. In die Zylinderbohrung 2 ist
von beiden Seiten her ein zylindrisches Einsatzteil 5 eingeschoben,
welches Mittel zur Endlagendämpfung für den Kolben 3 umfasst.
Die eingeschobenen Einsatzteile 5a und 5b werden
formschlüssig von einer scheibenförmigen Riegelvorrichtung 6 umfasst. Die
scheibenförmige Riegelvorrichtung 6 besteht aus zwei
identischen Riegelelementen 7a, 7b bzw. 7a', 7b',
die je halbkreisförmig um das zylindrische Einsatzteil 5a bzw. 5b angeordnet
sind und hier in korrespondierende außenradiale Umfangsnuten
zum formschlüssigen Eingriff kommen.
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Zur
Fixierung der beidseitigen Einsatzeile 5a und 5b samt
hier zugeordneter Riegelvorrichtung 6 ist jeweils ein Koppelflansch 8a, 8b vorgesehen,
der durch Schrauben 9 stirnseitig am Zylinderrohr 1 befestigt
ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind genau vier Schrauben 9 zur
Befestigung jeweils eines Koppelflansches 8a bzw. 8b samt
Einsatzteil 5a bzw. 5b vorgesehen, welche je im
Kantenbereich des Außenquerschnitts im Zylinderrohr 1 äquidistant
voneinander beabstandet in korrespondierende Grundbohrungen eingeschraubt
sind.
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In
beiden Endbereichen des Zylinderrohres 1 ist jeweils ein
Druckmittelanschluss 10a; 10b zur beidseitigen
Beaufschlagung des innenliegenden Kolbens 3 angeordnet.
Benachbart zu den Druckmittelanschlüssen 10a und 10b sind
jeweils Einstellbohrungen 11a und 11b zur Bedienung
von – nicht weiter dargestellten – Drosselschrauben
einer fluidischen Endlagendämpfung angeordnet, die jeweils
in die zylindrischen Einsatzteile 5a bzw. 5b baulich
integriert sind.
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Gemäß 2 münden
die Druckmittelanschlüsse 10a und 10b jeweils
in Ringkanäle der Einsatzteile 5a bzw. 5b,
welche die Verbindung zum Inneren des Zylinderrohrs 1 herstellen.
In dem hier dargestellten montierten Zustand bildet die Riegelvorrichtung 6 bzw. 6' gemeinsam
mit den je zugeordneten Koppelflanschen 8a bzw. 8b nach
Eindrehen der Schraube 9 einen sandwichartigen Aufbau.
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- 1
- Zylinderrohr
- 2
- Zylinderbohrung
- 3
- Kolben
- 4
- Kolbenstange
- 5
- Einsatzteil
- 6
- Riegelvorrichtung
- 7
- Riegelelement
- 8
- Koppelflansch
- 9
- Schraube
- 10
- Druckmittelanschluss
- 11
- Einstellbohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - Rexroth Mecman,
Drucknummer 00010 006 01, Auflage 1998, Seite 1.167 [0002]