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Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder bzw. Hubzylinder für den Einsatz in einem Reinraum.
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In Reinräumen werden Arbeitsbewegungen z.B. durch Arbeits- bzw. Hubzylinder durchgeführt. Hierbei besteht das Erfordernis, dass durch den Betrieb des Arbeitszylinders keine Partikel in den Reinraum gelangen.
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Durch die Erfindung wird ein Arbeitszylinder bzw. Hubzylinder für den Einsatz in einem Reinraum bereitgestellt, welcher ein (Arbeits-)Zylindergehäuse und ein in dem Zylindergehäuse entlang einer Arbeitshubrichtung axial bewegbar gelagertes Hubelement zum Ausführen einer Arbeitshubbewegung aufweist, wobei das Zylindergehäuse aufweist einen (Zylinder-)Gehäuse-Innenraum, einen ersten und einen zweiten (Zylinder-)Gehäuse-Axialendabschnitt, die in Arbeitshubrichtung axial in einem Abstand voneinander angeordnet sind, und eine (Zylinder-)Gehäuse-Umfangswand, welche zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt angeordnet ist und mit dem ersten und dem zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt (fluiddicht) verbunden ist und von welcher der Gehäuse-Innenraum radial (fluiddicht) begrenzt ist, wobei der Gehäuse-Innenraum von dem zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt abgedichtet axial begrenzt ist, wobei das Hubelement fest mit dem zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt verbunden ist, und wobei die Gehäuse-Umfangswand als sich axial verlänger- und verkürzbarer Faltenbalg ausgebildet ist, wodurch in Abhängigkeit von einer Beaufschlagung des Gehäuse-Innenraums mit einem Druckfluid der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt relativ zu dem ersten Gehäuse-Axialendabschnitt ausfahrbar und einfahrbar ist.
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Mittels des Faltenbalgs können alle das Hubelement lagernden Elemente, an welchen in der Regel ein Verschleiß mit Partikel-Bildung zu erwarten ist, (fluid)dicht (z.B. gasdicht) umschlossen werden, sodass vom Gehäuse-Innenraum keine Partikel nach außen dringen können. Beim Faltenbalg liegen aufgrund seiner üblicherweise Ziehharmonika-förmigen Ausbildung keine gegeneinander reibenden Bauelemente vor, sodass auch von der Faltenbalgaußenseite keine Partikel-Bildung bzw. Partikel-Abgabe ausgeht. Die Faltenbalgwand hat im Längsschnitt eine Mäanderform mit z.B. sich im Arbeitsbetrieb einander nicht berührenden Mäanderschleifen-Wandabschnitten. D.h., der Arbeitshub ist auch entsprechend derart ausgelegt bzw. begrenzt (z.B. elektronisch gesteuert begrenzt oder mechanisch begrenzt durch Anschläge), dass der erste Gehäuse-Axialendabschnitt und der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt nur so weit aufeinander zubewegbar sind, dass die Mäanderschleifen-Wandabschnitte sich nicht berühren.
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Der Arbeitszylinder bzw. Hubzylinder ist z.B. als pneumatischer Zylinder mit z.B. Druckluft als Druckfluid oder Arbeits- bzw. Druckmedium vorgesehen. Der Arbeitszylinder kann auch als hydraulischer Zylinder ausgebildet sein, mit einer Hydraulikflüssigkeit, wie z.B. einem Öl oder Wasser, als Druckfluid. An dem ersten Gehäuse-Axialendabschnitt kann (in einfacher Weise) ein Pneumatik- oder Hydraulikanschluss angeordnet sein, welcher entsprechendes Druckfluid über den ersten Gehäuse-Axialendabschnitt in den Gehäuse-Innenraum zuführt.
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Die Gehäuse-Umfangswand ist z.B. aus einem gasdichten Material, wobei gasdicht derart zu verstehen ist, dass das Material auch keine Diffusion des Druckfluids durch die Gehäuse-Umfangswand zulässt. Ein derartiges gasdichtes Material ist z.B. ein Metallmaterial bzw. Metall. Die Gehäuse-Umfangswand kann z.B. aus Nickel oder einer Nickellegierung oder aus Stahl oder einer Stahllegierung sein. Die Gehäuse-Umfangswand kann auch aus einem Kunststoff bzw. Kunststoffmaterial sein, wobei Kunststoffe mitunter jedoch eine höhere Gasdurchlässigkeit haben als Metalle.
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Entsprechend sind zum Beispiel der erste und/oder der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt aus gasdichtem Material, wie z.B. aus einem Metallmaterial bzw. aus Metall hergestellt.
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Der erste und der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt können z.B. als plattenförmige oder blockförmige Bauteile ausgebildet sein.
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Die Gehäuse-Umfangswand ist mit dem ersten und/oder mit dem zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt umfänglich (fluid)dicht (d.h. unter Erzielung einer entlang des Umfangs dichten Verbindung) miteinander verschweißt. Durch diese Schweißverbindung, z.B. bei metallenem ersten und zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt und metallener Gehäuse-Umfangswand (bzw. metallenem Faltenbalg) wird eine sehr gasdichte (Umfangs-)Verbindung zwischen den Gehäuse-Axialendabschnitten und der Gehäuse-Umfangswand erzielt.
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Die Ausbildung der Gehäuse-Umfangswand aus einem Metall bzw. Metallmaterial bringt auch eine hohe radiale Stabilität für die Gehäuse-Umfangswand mit sich, sodass der von der Gehäuse-Umfangswand radial begrenzte Gehäuse-Innenraum mit hohen Arbeitsdrucken durch das Druckfluid beaufschlagbar ist, ohne Gefahr eines Berstens des Faltenbalgs, welcher unter diesem Innendruck steht.
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Der die Gehäuse-Umfangswand ausbildende Faltenbalg ist z.B. (per se) derart axial elastisch ausgebildet ist, dass der Faltenbalg unter Erzeugung einer axialen elastischen Rückstellkraft axial ausdehnbar ist. Hierdurch stellt der Faltenbalg bzw. die Gehäuse-Umfangswand per se ein (wie eine Zugfeder wirkendes) Rückzieh- oder Rückstellelement (eine Rückstellfeder) dar bzw. bereit, welches bei Wegnahme des Druckfluids aus dem Gehäuse-Innenraum den zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt automatisch bzw. selbsttätig wieder zurück in Richtung zu dem ersten Gehäuse-Axialendabschnitt zieht. Es kann auch, z.B. zusätzlich auch, ein separates Federelement zwischen den ersten und den zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt gekoppelt sein, welches bei sich voneinander axial entfernendem ersten und zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt gespannt wird, um bei Wegnahme des Druckfluids den ersten und den zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt wieder zueinander hin zu ziehen.
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Das Hubelement ist z.B. mittels eines ersten Lagers, das dem ersten Gehäuse-Axialendabschnitt zugewandt, optional benachbart zum oder am ersten Gehäuse-Axialendabschnitt angeordnet, ist, und mittels eines zweiten Lagers, das dem zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt zugewandt, optional benachbart zum oder am zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt angeordnet, ist, axial geführt bewegbar ist. Durch eine Anordnung der Lager benachbart zu bzw. an dem ersten und dem zweiten Gehäuse-Lagerendabschnitt kann eine große Axialdistanz zwischen den beiden Lagern erreicht werden, wodurch das Hubelement und damit der mit dem Hubelement fest verbundene zweite Gehäuse-Axialendabschnitt sehr biegesteif abstützbar sind.
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Der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt ist z.B. nur einseitig gelagert, z.B. nur auf jener dem ersten Gehäuse-Axialendabschnitt zugewandten Axialseite, z.B. nur mittels des vorausgehend genannten ersten und zweiten Lagers.
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Der erste Gehäuse-Axialendabschnitt weist z.B. ein Sockelbauteil, z.B. eine plattenförmiges Sockelbauteil, auf, an welches der Faltenbalg abgedichtet angeschlossen ist (z.B. in der oben beschriebenen Weise) und mit welchem ein Stützschaft fest verbunden ist, optional stofflich einstückig ausgebildet, ist, welcher sich vom Sockelbauteil aus frei auskragend in Arbeitshubrichtung axial innerhalb des Gehäuse-Innenraums erstreckt und welcher ein dem zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt zugewandtes, optional zu dem zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt benachbartes, freies Schaftende hat, an welchem optional das zweite Lager abgestützt ist, wobei optional das erste Lager am Sockelbauteil abgestützt ist.
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Das Sockelbauteil kann als Montageteil herangezogen werden, mittels dessen der Arbeitszylinder an einem Maschinenrahmen als Basis anbringbar bzw. befestigbar ist. Hierzu weist das Sockelbauteil z.B. einen Flanschabschnitt auf oder bildet diesen aus, mittels dessen das Sockelbauteil lösbar an einem Maschinenrahmen anbringbar ist, z.B. mittels Schrauben. Eine Abdichtung zwischen dem lösbar angebrachten Sockelbauteil, z.B. dessen Flanschabschnitt, und einem Maschinenrahmen kann z.B. über eine Ring-Dichtung, wie z.B. einen O-Ring erfolgen. Das Sockelbauteil kann z.B. auch umfänglich an einen Maschinenrahmen geschweißt sein (unlösbare Anbringung), wobei das Sockelbauteil z.B. ein Metallteil ist.
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Die frei auskragende Struktur bzw. Ausbildung des Stützschafts mit den daran angeordneten Lagern erlaubt z.B. eine sehr platzsparende Ausbildung des Arbeitszylinders. Es sind z.B. Außendurchmesser für die Gehäuse-Umfangswand von kleiner gleich 15mm oder kleiner gleich 12mm oder kleiner gleich 10mm möglich. Der Stützschaft hat z.B. einen Durchmesser von kleiner gleich 5mm. Ferner ist der dadurch frei exponierte zweite Gehäuse-Axialendabschnitt vielfältig einsetzbar, weil er von vielen Seiten her zugänglich ist und damit an unterschiedlichsten und auch schwierig zugänglichen Arbeitspunkten angreifen kann. Ferner bietet die Struktur aus Stützschaft und Sockelbauteil eine stabile Stützstruktur für das Hubelement und den damit verbundenen zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt.
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Der Stützschaft ist z.B. als Hohlschaft mit offenen Axialenden ausgebildet ist, durch welchen Hohlschaft hindurch sich das Hubelement axial erstreckt, wobei in dem Sockelelement eine axiale Durchgangsöffnung ausgebildet ist, durch welche sich das Hubelement axial durch das Sockelelement hindurch erstreckt. Der Hohlschaft ist z.B. koaxial zu einer von dem Hubelement in Bewegungsrichtung verlaufend definierte (Längs- oder Axial-)Mittelachse angeordnet.
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Das Sockelbauteil und/oder der Stützschaft sind z.B. aus Kunststoff oder aus Metall, z.B. aus Stahl bzw. einer Stahllegierung ausgebildet.
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Das freie Schaftende des Stützschafts bildet z.B. einen Anschlag, gegen welchen der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt axial stoßen kann, um dadurch eine Einfahrbewegung des Hubelements bzw. des zweiten Gehäuse-Axialendabschnitts in Hubbewegungsrichtung vom zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt zum ersten Gehäuse-Axialendabschnitt hin zu begrenzen.
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Z.B. ist radial zwischen dem die Gehäuse-Umfangswand ausbildenden Faltenbalg und dem Stützschaft ein Ringraum ausgebildet, wobei in dem Sockelbauteil eine oder mehrere axiale Durchgangsöffnungen ausgebildet sind, welche mit dem Ringraum in Fluidverbindung stehen, wobei das Druckfluid über die eine oder mehrere Durchgangsöffnungen in den Ringraum zuführbar ist, um von z.B. unmittelbar dort aus am zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt anzugreifen.
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Der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt weist z.B. eine vom Gehäuse-Innenraum wegweisende axiale Stirn- oder Endfläche auf, welche sich zu dem Gehäuse-Innenraum radial überlappend erstreckt, optional welche einen Umkreisdurchmesser hat, der gleich oder größer ist als der radiale Durchmesser des Gehäuse-Innenraums.
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Indem bei dem Arbeitszylinder der (gesamte) zweite Gehäuse-Axialendabschnitt axial hubbewegt wird (und nicht nur eine durch diesen hindurch ragende Kolbenstange), kann mit der Stirn- oder Endfläche des zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt eine relativ große Handhabungsfläche bzw. Montagefläche bzw. Angriffsfläche bereitgestellt werden, welche eine größere Flexibilität und/oder Gestaltungsfreigeit im Hinblick auf daran anzuordnende Montageelemente mit sich bringt.
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An und/oder in der Stirn- oder Endfläche kann/können z.B. ein oder mehrere Befestigungselement/e, optional in Form eines oder mehrerer Gewindelöcher und/oder Gewindestifte, angeordnet sein, welche z.B. bezüglich einer von dem Hubelement definierten Axialmittelachse exzentrisch angeordnet sind.
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Das Hubelement kann z.B. an einem dem erste Gehäuse-Axialendabschnitt zugewandten oder dazu benachbarten Hubelement-Axialendabschnitt mit einer radial nach außen vorstehenden Anschlag-Außenschulter ausgebildet sein, wobei der erste Gehäuse-Axialendabschnitt mit einer radial nach innen vorstehenden Anschlag-Innenschulter ausgebildet ist, welche mit der Anschlag-Außenschulter zusammenwirkt, um die Hubbewegung des Hubelements in Hubbewegungsrichtung vom ersten Gehäuse-Axialendabschnitt aus zum zweiten Gehäuse-Axialabschnitt hin zu begrenzen, wobei optional die Anschlag-Innenschulter an dem Sockelelement angeordnet ist. Die Anschlag-Außenschulter kann z.B. auswechselbar am Hubelement angebracht sein.
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Die Anschlagschulter kann z.B. von einem topfförmigen Anschlagbauteil ausgebildet sein, welches einen Topfboden und eine Topfumfangswand hat, wobei z.B. das Hubelement mit einem vom Gehäuse-Innenraum abgewandten Endabschnitt in das topfförmige Anschlagbauteil eingreift, z.B. stirnseitig am Topfboden anliegt bzw. anstößt, und wobei z.B. die Topfumfangswand das Hub-Bauelement axial in Richtung zum Gehäuse-Innenraum überlappt, wobei die dem Gehäuse-Innenraum zugewandte Endfläche der Topfumfangswand die Anschlagschulter-Außenschulter ausbildet, die gegen die am ersten Gehäuse-Axialendabschnitt, z.B. am Sockelbauteil, ausgebildete Anschlag-Innenschulter anschlagen kann.
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Das Hubbauteil ist z.B. als Hubstange ausgebildet und z.B. aus Kunststoff oder aus Metall, z.B. aus Stahl oder einer Stahllegierung ausgebildet.
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Das erste und das zweite Lager sind z.B. als Gleitlager, z.B. in Form einer ersten bzw. einen zweiten Gleitbuchse, z.B. aus Kunststoff oder Messing, Kupfer oder Bronze, oder als Wälzlager ausgebildet.
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Der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt weist z.B. an seiner vom Gehäuse-Innenraum wegweisenden axialen Stirnseite, optional an einer vom Gehäuse-Innenraum wegweisenden axialen Stirn- oder Endfläche, einen daran auswechselbar angebrachten Arbeitskopf auf, an welchem optional ein Angriffselement, optional in Form eines axial vorstehenden Vorsprungs oder eines Lochs, an einer Position exzentrisch zu einer von dem Hubelement definierten Axialmittelachse ausgebildet ist.
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Der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt ist z.B. an einer vom Gehäuse-Innenraum wegweisenden axialen Stirnseite, optional an einer vom Gehäuse-Innenraum wegweisenden axialen Stirn- oder Endfläche, mit einem axial vorstehenden Passstift, z.B. einem Passzylinderstift, versehen ist, welcher optional koaxial zu einer von dem Hubelement definierten Axialmittelachse ausgebildet ist.
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Am zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt kann ein radial nach außen auskragendes Positionierungsfähnchen angebracht sein, welches von einem Sensor bei Erreichen einer bestimmten Hubbewegungsposition des zweiten Gehäuse-Axialendabschnitts erfassbar ist, um dadurch das Erreichen dieser vorbestimmten Hubbewegungsposition zu verifizieren. Das Positionierungsfähnchen kann metallisch sein, und der Sensor kann ein Magnetsensor sein. Der Sensor kann auch ein optischer Sensor sein.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine geschnittene perspektivische Ansicht eines Arbeits- bzw. Hubzylinders gemäß einer Ausführungsform,
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2 eine perspektivische Ansicht des Arbeitszylinders von 1 von vorne her,
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3 eine vergrößerte geschnittene Seitenansicht eines Details des Arbeitszylinders von 1 und 2,
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4 eine schematische Draufsicht auf eine Arbeitszylinderanordnung mit vier auf einer Platine oder Platte angeordneten Arbeitszylindern gemäß einer Ausführungsform und
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5A und 5B schematische geschnittene Seitenansichten der Arbeitszylinderanordnung von 4 entlang der mit A-A bzw. mit B-B bezeichneten Linie.
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Gemäß 1 bis 3 weist der Arbeitszylinder bzw. Hubzylinder 1 für den Einsatz in einem Reinraum auf ein Zylindergehäuse 3 und ein in dem Zylindergehäuse 3 entlang einer Arbeitshubrichtung oder Arbeitshubachse 5 axial bewegbar gelagertes Hubelement 7 zum Ausführen einer (Hin-und-Her-)Arbeitshubbewegung in Arbeitshubrichtung 7, wobei das Zylindergehäuse 3 aufweist einen (Zylinder-)Gehäuse-Innenraum 9, einen ersten und einen zweiten (Zylinder-)Gehäuse-Axialendabschnitt 11, 13, die in Arbeitshubrichtung axial in einem Abstand voneinander angeordnet sind, und eine (Zylinder-)Gehäuse-Umfangswand 15, welche zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuse-Axialabschnitt 11, 13 angeordnet ist und mit dem ersten und dem zweiten Gehäuse-Axialabschnitt 11, 13 fluiddicht bzw. umfangsdicht verbunden ist und von welcher der Gehäuse-Innenraum 9 fluiddicht radial begrenzt ist, wobei der
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Gehäuse-Innenraum 9 von dem zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 abgedichtet axial begrenzt ist, wobei das Hubelement 7 fest, hier einstückig, mit dem zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt 13 verbunden ist, und wobei die Gehäuse-Umfangswand 15 als sich axial (in Hubbewegungsrichtung 5 bzw. entlang der Hubbewegungsachse) verlänger- und verkürzbarer fluiddichter Metall-Faltenbalg ausgebildet ist, wodurch in Abhängigkeit von einer Beaufschlagung des Gehäuse-Innenraums mit einem Druckfluid der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt 13 relativ zu dem ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 ausfahrbar und einfahrbar ist.
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Das Hubelement 7 ist als Hubstange ausgebildet, deren Axial-Mittelachse 17 parallel zur Hubbewegungsrichtung 5 verläuft, und der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt 13 ist als plattenförmiges Bauteil, hier als Kreisplatte, ausgebildet, mit sich quer, hier senkrecht, zur Hubbewegungsrichtung bzw. zur axialen Mittelachse 17 des Hubelements 7 erstreckender Plattenfläche.
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Der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt 13 weist auf seiner vom Gehäuse-Innenraum 9 abgewandten Seite eine Stirnfläche bzw. Endfläche 19 auf, von welcher aus sich ein (hier zylindrischer) Passvorsprung bzw. Passstift 20, hier einstückig, axial in Richtung weg vom Gehäuse-Innenraum 9 erstreckt, dessen axiale Mittelachse mit der axialen Mittelachse 17 des Hubelements 7 zusammenfällt.
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Der erste Gehäuse-Axialendabschnitt 11 weist ein Sockelbauteil 21 in Form einer Sockelplatte auf, an welcher ein der Gehäuse-Umfangswand 15 zugewandter Hülsenstutzen 23 einstückig ausgebildet ist (der Hülsenstutzen 23 kann auch als Bestandteil des Sockelbauteils 21 angesehen werden), mit welchem die Gehäuse-Umfangswand 15 ringsum fluiddicht verschweißt ist. Sowohl die Gehäuse-Umfangswand 7 als auch der Hülsenstutzen 23 sind im Querschnitt kreisförmig, wobei die Sockelplatte des Sockelbauteils 21 eine quadratische Plattenform hat.
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Ferner erstreckt sich vom Sockelbauteil 21 aus einstückig ein Stützschaft 25 in Hubbewegungsrichtung 5, dessen Längsachse mit der (Längs- oder Axial-)Mittelachse 17 des Hubbewegungsteils 7 zusammenfällt. Der Stützschaft 25 kragt vom ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 bzw. von dessen Sockelbauteil 21 frei aus und hat demgemäß ein vom ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 bzw. von dessen Sockelbauteil 21 entfernt gelegenes, freies Ende 27.
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Im ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 bzw. in dessen Sockelbauteil 21 ist ein erstes Lager 29 in Form einer Gleitlagerbuchse angeordnet, und am freien Ende 27 des Stützschafts 25 bzw. am oder benachbart zum zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt 13 ist ein zweites Lager 31 in Form einer Gleitlagerbuchse angeordnet. Das Hubelement 7 erstreckt sich durch beide Lager 29, 31 axial hindurch und ist von diesen axial geführt bewegbar gelagert. Das Hubelement 7 erstreckt sich ferner durch den gesamten Stützschaft 25 axial hindurch sowie axial durch eine durch den ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 bzw. dessen Sockelbauteil 21 geformte axiale Durchgangsöffnung 33.
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Das Hubelement 7 weist an einem Hubelement-Axialendabschnitt 35, welcher auf der vom Gehäuse-Innenraum 9 abgewandten Axialseite des ersten Gehäuse-Axialendabschnitts 11 angeordnet ist, eine radial nach außen weisende Anschlag-Außenschulter 37 auf, welche einen Anschlag bildet und von einem Anschlagbauteil in Form eines topfförmigen Bauteils 39 gebildet wird, welches einen Topfboden 41 und eine Topfumfangswand 43 aufweist und in welches der Hubelement-Axialendabschnitt 35 derart eingreift, dass das Stirnende des Hubelements 7 am Topfboden 41 stumpf anliegt. Die Anschlag-Außenschulter 37 wird von der dem Gehäuse-Innenraum 9 zugewandten (freien) Stirnfläche der Topfumfangswand 43 gebildet. Das topfförmige Bauteil 39 ist auswechselbar am Hubelement 7 angebracht, und zwar hier mittels einer Schraube, die koaxial zur Mittelachse 17 des Hubelements 7 verlaufend in ein im Hubelement 7 ausgebildetes zentrales axiales Gewindeloch eingeschraubt ist. Die Anschlag-Außenschulter 37 kann gegen eine vom ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 bzw. von oder an dessen Sockelbauteil 21 ausgebildete, radial nach innen vorragende Anschlag-Innenschulter 45 axial anschlagen, wodurch die Axial-Hubbewegung des Hubbauteils 7 und damit des zweiten Gehäuse-Axialendabschnitts 13 in Richtung vom ersten 11 zum zweiten 13 Gehäuse-Axialendabschnitt hin begrenzt ist. Durch Vorsehen von mehreren Anschlagbauteilen 39, z.B. eines Satzes von Anschlagbauteilen 39, mit unterschiedlichen (axial-)langen Topfumfangswänden 43 kann die Ausfahr-Hublänge durch Auswechseln der Anschlagbauteile 39 leicht eingestellt werden.
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Das Anschlagbauteil kann eine umfänglich kontinuierlich durchgehende Topfumfangswand 43 haben. Die Topfumfangswand 43 kann in Umfangsrichtung auch unterbrochen sein, und die Topfumfangswand 43 kann auch durch einen einzigen oder mehrere Zapfen, die vom Topfboden 41 axial vorstehen und an ihrem/ihren freien Ende/Enden die Anschlag-Außenschulter 37 bilden, ersetzt sein.
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In der Ausführungsform von 1 bis 3 ist der Arbeitszylinder 1 mit seinem ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 bzw. mit dessen Sockelbauteil 21 an ein Einkoppel-Gehäuse 47 montiert, und zwar hier lösbar (mittels Schrauben) in abgedichteter Weise (hier mittels einer zwischen dem ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 und das Einkoppel-Gehäuse 47 angeordneten O-Ring-Dichtung 49).
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In dem Einkoppel-Gehäuse 47 ist eine Gehäuse-Kammer 41 ausgebildet, in welche/r der vom Gehäuse-Innenraum 9 des (Arbeits-)Zylindergehäuses 3 abgewandte Hubelement-Axialendabschnitt 35 axial hineinragt/aufgenommen ist.
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Das Einkoppel-Gehäuse 47 dient z.B. dem Ankoppeln des Arbeitszylinders 1 an eine Druckfluidquelle, hier eine Druckluftquelle (nicht dargestellt). Hierzu ist am Einkoppel-Gehäuse 47 ein Druckfluid-Anschluss, hier ein Pneumatik-Anschluss oder Druckluftanschluss 49 angeordnet, über welchen ein Druckfluid, hier Druckluft, in die Gehäuse-Kammer 41 gesteuert zuführbar und wieder abführbar ist.
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Der Gehäuse-Innenraum 9 des Zylindergehäuses 3 des Arbeitszylinders 1 steht mit der Gehäuse-Kammer 41 des Einkoppel-Gehäuses 47 in Fluidverbindung. Hier erfolgt diese Fluidverbindung über sich durch den ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 bzw. durch dessen Sockelbauteil 21 hindurch erstreckende Axialdurchgangsöffnungen 51, welche radial außerhalb des ersten Lagers 29 ausgebildet sind und welche in einen radial zwischen der Gehäuse-Umfangswand 15 und dem Stützschaft 25 vorliegenden Ringraum 53 des Gehäuse-Innenraums 9 des Zylindergehäuses 3 einmünden.
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An die vom Gehäuse-Innenraum 9 abgewandte Stirnfläche 19 des zweiten Gehäuse-Axialendabschnitts 13 ist ein Arbeitskopf 55 montiert, hier lösbar montiert, und zwar mittels zweier exzentrisch zur Mittelachse 17 des Hubelements 7 angeordneter Befestigungsmittels (hier zweier Schrauben) 57, die in Gewindelöcher eingeschraubt sind, die von der Stirnfläche 19 her im zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt 13 ausgebildet sind (exzentrisch zur Axial-Mittelachse 17 des Hubelements 7).
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Zwischen den Befestigungskopf 55 und den zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt 13 bzw. dessen Stirnfläche 19 ist ein Positionierungsfähnchen 59 gekoppelt, welches eine Winkelgestalt mit einem sich radial vom zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt 13 wegerstreckenden ersten Fähnchen-Schenkel 61 und einem sich an den ersten Fähnchen-Schenkel 61 anschließenden, sich axial erstreckenden zweiten Fähnchen-Schenkel 63 aufweist.
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Auf der vom Gehäuse-Innenraum 9 des Zylindergehäuses 3 abgewandten Axialseite bzw. hier Stirnfläche 65 des Arbeitskopfes 55 ist ein (hier zylindrischer) Angriffsvorsprung 67 ausgebildet, der exzentrisch zur (Axial-)Mittelachse 17 des Hubelements 7 angeordnet ist und axial parallel zur Hubbewegungsrichtung 5 bzw. zur Mittelachse 17 des Hubelements 7 in Richtung weg vom Gehäuse-Innenraum 9 vorsteht. Der Angriffsvorsprung 67 ist z.B. dazu vorgesehen, in eine Eingriffsnut eines von dem Arbeitszylinder 1 gesteuert zu stützenden Bauteils einzugreifen.
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Auf der dem Gehäuse-Innenraum 9 des Zylindergehäuses 3 zugewandten Axialseite des Arbeitskopfs 55 ist in diesem eine zentrale, zur Längsmittelachse 17 des Hubelements 7 koaxiale Passöffnung 69 ausgebildet, in welche der Passstift 20 des zweiten Gehäuse-Axialendabschnitts 13 formschlüssig eingreift, um dadurch den Arbeitskopf 55 exakt ausgerichtet am zweiten Gehäuse-Axialendabschnitt 13 anbringen zu können.
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Mit Bezug auf 3 wird noch auf ein Detail der durch den Faltenbalg gebildeten Gehäuse-Umfangswand 3 eingegangen. Gemäß dieser Ausführungsform weist die metallene Gehäuse-Umfangswand 3 eine Serpentinen- oder Mäanderstruktur auf, mit sich quer (hier senkrecht) zur Hubbewegungsrichtung 5 bzw. zur Längsmittelachse 17 des Hubelements 7 sowie im wesentlichen parallel zueinander erstreckenden Wandabschnitten 71, deren Wandflächen quer (hier senkrecht) zur Hubbewegungsrichtung 5 bzw. zur Längsmittelachse 17 verlaufen und welche radial innen sowie radial außen jeweils über innere und äußere Bogenstücke 73, 75 (einstückig) miteinander verbunden sind.
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Bei der Axialhubbewegung des zweiten Gehäuse-Axialendabschnitts 13 relativ zum ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 biegen sich die inneren und äußeren Bogenstücke 73, 75 weiter auf, wodurch die Wandabschnitte 71 in einem Winkel zueinander zu liegen kommen. Dadurch wird eine (hier elastische) Verlängerung des Faltenbalgs der Gehäuse-Umfangswand 15 erreicht.
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Das freie Ende 27 des Stützschafts 25 bildet mit einer vom Gehäuse-Innenraum 9 wegweisenden Stirn- oder Endfläche davon einen Axialanschlag 77 aus, gegen welchen der zweite Axial-Endabschnitt 13 axial anschlagen kann, um dadurch die Einzieh-Hubbewegung des zweiten Axial-Endabschnitts 13 bzw. des damit fest verbundenen Hubelements 7 in Richtung vom zweiten 13 zum ersten 11 Gehäuse-Axialendabschnitt zu begrenzen.
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Der Axialabstand zwischen den Wandabschnitten 71 des Faltenbalgs 15 ist in Abstimmung mit dem durch die Axialanschläge 37 und 77 definierten bzw. limitierten Hubbewegungsweg z.B. derart gewählt, dass die Faltenbalg-Wandabschnitte 71 sich im Betrieb des Arbeitszylinders 1 einander nicht bzw. nie berühren.
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Im Betrieb wird über den Druckfluid-Anschluss 49 Druckfluid in den Gehäuse-Innenraum 9 eingebracht, wobei der Faltenbalg bzw. die vom Faltenbalg gebildete Gehäuse-Umfangswand 15 und auch der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt 13 mit entsprechendem Fluid-Innen-Druck beaufschlagt werden. Dadurch fährt der Arbeitszylinder 1 aus. D.h., der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt 13 wird unter axialem, elastischem Ausdehnen des Faltenbalgs 15 axial vom ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 wegbewegt, bis die Anschlag-Außenschulter 37 axial gegen die Anschlag-Innenschulter 45 anschlägt. Bei Wegnahme des Fluiddrucks vom Gehäuse-Innenraum 9 wird der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt 13 von dem elastisch axial gespannten Faltenbalg 15 wieder in Richtung zum ersten Gehäuse-Axialendabschnitt 11 zurückgezogen, bis der zweite Gehäuse-Axialendabschnitt an den Anschlag 77 stößt.
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In der Ausführungsform von 1 bis 3 ist der Arbeitszylinder 1 an einem diesem individuell zugeordneten Einkoppel-Gehäuse 47 angebracht dargestellt.
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Bei der Ausführungsform von 4, 5A und 5B sind mehrere Arbeitszylinder 1, die z.B. wie der anhand von 1 bis 3 beschriebene Arbeitszylinder 1 ausgebildet sein können, auf einer Basisplatte oder Basisplatine 79 angeordnet und bilden damit eine Arbeitszylinderanordnung aus.
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Die beiden in 4 oberen Arbeitszylinder 1 sind, wie z.B. aus 5A ersichtlich ist, mit einem jeweils zugeordneten Druckfluid-Anschluss 49 versehen, über welchen diese beiden Arbeitszylinder 1 jeweils individuell mit Druckfluid versorgbar und damit ansteuerbar sind.
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Die beiden in 4 unteren Arbeitszylinder 1 sind, wie z.B. aus 5B ersichtlich ist, mit einem gemeinsamen Druckfluid-Anschluss 49 verbunden und damit nur gleichzeitig bzw. simultan mit Druckfluid versorgbar und damit ansteuerbar.
