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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Druckmittelzylinder mit verstellbarem
Hub, in welchem ein zumindest einseitig innerhalb eines Zylindergehäuseabschnitts
mit Druckmittel beaufschlagbarer Kolben axial bewegbar angeordnet
ist, an dem eine aus dem Zylindergehäuseabschnitt zu einer Stirnseite
hin austretende Kolbenstange für
eine Kraftübertragung
befestigt ist, wobei koaxial benachbart an der gegenüberliegenden
Stirnseite des Zylindergehäuseabschnitts
ein Hubeinstellabschnitt angeordnet ist, in welchen die verlängerte Kolbenstange mit
einem endseitigen Anschlag hineinragt, der mit mindestens einem
in Form eines im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse der Kolbenstange an
dem Hubeinstellabschnitt angebrachten Sperrdruckmittelzylinder zur
Hubbegrenzung zusammenwirkt.
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Ein
derartiger Druckmittelzylinder wird beispielsweise innerhalb einer
Transportanlage für Stückgut eingesetzt,
beispielsweise bei einer Führungseinheit,
einer Vereinzlereinheit oder dergleichen. Über die verstellbare Hublänge des
Druckmittelzylinders sind solche Systemeinheiten einer Transportanlage
an unterschiedliche äußere Abmessungen
des zu transportierenden Stückguts
anpassbar. So können
beispielsweise bei einer Transportanlage für PET-Flaschen als Stückgut unterschiedlich
große Flaschen
entlang des Materialflusses transportiert werden, wozu lediglich
eine Hublängenanpassung der
verwendeten Druckmittelzylinder erforderlich ist.
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Aus
dem allgemeinen Stand der Technik sind gattungsgemäße Druckmittelzylinder
mit verstellbarem Hub bereits bekannt. Diese bestehen im Wesentlichen
aus einem Zylindergehäuseabschnitt,
in dem der Kolben zur Druckmittelbeaufschlagung untergebracht ist
und einem Hubeinstellabschnitt, der sich nach Art eines rohrartigen
Fortsatzes an der rückwärtigen Stirnseite
des Zylindergehäuseabschnittes
anschließt.
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In
den Hubeinstellabschnitt hinein, ragt eine Verlängerung der Kolbenstange, die
mit einem endseitigen, meist scheibenförmigen Anschlag ausgestattet
ist. Dieser Anschlag korrespondiert zur Hubbegrenzung mit Steckstiften,
die in zugeordnete Bohrungen des Hubeinstellabschnitts einsteckbar
sind. Die Steckstifte durchdringen sekantenartig den zylinderförmigen Innenraum
des Hubeinstellabschnitts. Über
mehrere solcher entlang der axialen Erstreckung des Hubeinstellabschnittes
angeordnete Bohrungen lassen sich verschieden lange Hübe einstellen.
Um die Festigkeit des Gegenanschlags zu erhöhen, Durchdringt dieser in
Radialrichtung gesehen die eine Rohrwandung, dann den Innenraum,
um schließlich
im Bereich der gegenüberliegenden
Rohrwandung wieder auszutreten.
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Ein
Nachteil dieser Lösung
besteht darin, dass zur Änderung
der Hublänge
ein aufwendiges manuelles Umstecken der einzelnen Steckstifte erforderlich
ist, was eine erhebliche Fehlerquelle bei der Neueinrichtung einer
dieser Druckmittelzylinder enthaltenen Anlage darstellt.
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Aus
der
DE 28 41 766 A1 geht
ein Druckmittelzylinder mit verstellbarem Hub hervor, der mit einer Hubeinstelleinheit
im Bereich der Austrittsstelle der Kolbenstange aus dem Druckmittelzylinder
ausgestattet ist. Die Hubeinstelleinheit weist Radialschlitze auf,
in welche U-förmige
Anschlagelemente in unterschiedlichen axialen Positionen einsteckbar
sind, um den Hub des innerhalb des Druckmittelzylinders angeordneten
Kolbens zu begrenzen. Auch hier ist zur Änderung der Hublänge ein
aufwendiges manuelles Umstecken erforderlich.
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Um
diesen Nachteil zu beheben, ist bereits versucht worden, an Stelle
der herkömmlichen Steckstifte
relativ kleinere Sperrdruckmittelzylinder zu verwenden, deren Kolbenstange
je in die zugeordneten Bohrungen des Hubeinstellabschnittes eingefahren
oder ausgefahren werden können,
um über eine
koordinierte Ansteuerung aller Speisedruckmittelzylinder nach Maßgabe einer übergeordneten Steuerung
eine Verstellung der Hublänge
des Druckmittelzylinders zu realisieren.
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Ein
Nachteil dieser Lösung
besteht jedoch darin, dass Sperrdruckmittelzylinder mit einem recht großen Verstellweg
erforderlich sind, um die gesamte Länge der Bohrung zu durchdringen,
so dass ein sicherer Gegenanschlag für den korrespondierenden endseitigen
Anschlag der Kolbenstange gebildet wird. Entsprechend lang muss
natürlich
der Sperrdruckmittelzylinder selbst ausgebildet sein. Ein langer
Sperrdruckmittelzylinder verursacht den weiteren Nachteil, dass
dieser aufgrund des großen
Hebelarms leicht aus der Befestigung am Hubeinstellabschnitt des
Druckmittelzylinders zu brechen ist.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Druckmittelzylinder
mit verstellbarem Hub gemäß des Oberbegriffs
von Anspruch 1 dahingehend zu verbessern, dass eine zuverlässige Hubbegrenzung
mit einem Sperrdruckmittelzylinder minimaler Baulänge möglich ist.
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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 der im Rahmen der Hubbegrenzung zum Einsatz
kommende Sperrdruckmittelzylinder eine endseitig abgewinkelte Kolbenstange
aufweist, die mit einem korrespondierenden Radialschlitz an dem Hubeinstellabschnitt
des Druckmittelzylinders zur Hubbegrenzung zusammenwirkt.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt
insbesondere darin, dass im Vergleich zu einem Sperrdruckmittelzylinder
mit gerader Kolbenstange der für
die Hubbegrenzung des Druckmittelzylinders erforderliche Hub des
Sperrdruckmittelzylinders auf ca. 20% verringert werden kann. Während beispielsweise
ein Sperrdruckmittelzylinder mit gerader Kolbenstange einen Hub
von ca. 20 mm erfordert, erfordert der erfindungsgemäß ausgebildete
Sperrdruckmittelzylinder lediglich noch einen Hub von 4 mm, um den
Gegenanschlag zum endseitigen Anschlag der Kolbenstange des Hauptdruckmittelzylinders
zu bilden. Hierdurch verringert sich die Baugröße des Sperrdruckmittelzylinders
erheblich. Damit einhergehend verringert sich auch der Herstellungsaufwand des
Sperrdruckmittelzylinders. Eine endseitig abgewinkelte Kolbenstange
im Sinne der vorliegenden Erfindung kann durch ein Biegen des Endabschnitts
der Kolbenstange gebildet werden oder durch Aufsetzen eines seperaten
Querteils auf eine gerade Kolbenstange. Die Abwinklung kann als
eine Art L-Form, T-Form oder auf eine andere die Abwinklung realisierende
Weise erscheinen.
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Vorzugsweise
sind mehrer Radialschlitze derart axial beabstandet voneinander
am Hubeinstellabschnitt angeordnet, dass entsprechende Hublängen im
Raster von mindestens 2 mm Rastermaß einstellbar sind. Diese recht
feine Abstufung der Hubbegrenzung wird dadurch ermöglicht,
dass die Sperrdruckmittelzylinder derart an mehreren Seitenflächen des Hubeinstellabschnitts
angebracht werden können,
dass diese sich nicht gegenseitig behindern. So können die
Radialschlitze zur Erzielung eine minimalen Rastermaßes wechselseitig
von zwei einander gegenüberliegenden
Seitenflächen
des Hubeinstellabschnitts aus, angebracht werden.
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Es
ist nicht unbedingt erforderlich, dass die erfindungsgemäß ausgebildeten
Radialschlitze von außen
her frei zugänglich
sind. Um die erfindungsgemäße Funktion
zu gewährleisten,
müssen
die Radialschlitze zumindest im Hubbereich des abgewinkelten Abschnitts
der Kolbenstange verlaufen. Somit reicht nach außen hin lediglich eine Durchsteckbohrung
für die
Kolbenstange, welche sich im Inneren des Hubeinstellabschnitts des
Druckmittelzylinders zu dem Radialschlitz erweitert.
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Die
Abwinklung der Kolbenstange des Sperrdruckmittelzylinders sollte
vorzugsweise in einem Winkel von 30° bis 90° abweichend zur Längsachse verlaufen.
In diesen Winkelbereich vermag die Abwinkelung der Kolbenstange
einen zuverlässigen Gegenanschlag
unter gleichzeitig geringem Hub zum Ein- oder Ausfahren des Gegenanschlags
zu bilden.
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Gemäß einer
weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahem ist der Zylindergehäuseabschnitt
mit dem sich anschließenden
Hubeinstellabschnitt einteilig als Strangpressprofil ausgebildet. Das
Strangpressprofil weist vorzugsweise einen rechteckigen Außenquerschnitt
und einen kreisförmigen
oder ovalen Innenquerschnitt auf, wobei der Bereich zwischen dem
Außenquerschnitt
und dem Innenquerschnitt eine Kammerstruktur besitzt. Diese Kammerstruktur
ermöglicht
einen Leichtbau des Druckmittelzylinders unter Wahrung der geforderten statischen
Eigenschaften. Der rechteckige Außenquerschnitt ermöglicht es,
mehrer Sperrdruckmittelzylinder im Bereich des Hubeinstellabschnitts
des Druckmittelzylinders anzubringen. Es ist auch denkbar, den Außenquerschnitt
des Zylindergehäuseabschnitts
polygonal auszubilden, um bei Bedarf ein Maximum an Sperrdruckmittelzylindern
zur Begrenzung hieran sternartig anzubringen.
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Der
Sperrdruckmittelzylinder kann auf verschiedene Weise lösbar außen am Zylindergehäuseabschnitt
des Druckmittelzylinder angebracht werden. Zum Einen ist es denkbar,
hierfür
eine Art Bajonett-Verschluss vorzusehen, wobei durch Verdrehung
des Sperrdruckmittelzylinders um seine Längsachse eine Befestigung am
Druckmittelzylinder erzielt wird. So genügt zum Befestigen beispielsweise eine
Verdrehung des Sperrdruckmittelzylinders um 90° bezüglich seiner Längsachse,
wobei die Endposition des Bajonett-Verschlusses durch eine formschlüssige Verriegelung
gesichert sein sollte, um eine ungewolltes Lösen des Sperrdruckmittelzylinders
zu verhindern.
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Alternativ
hierzu kann der Sperrdruckmittelzylinder auch über eine Art Clipverbindung
durch Verschwenken des Sperrdruckmittelzylinders in eine Haltenut
am Hubeinstellabschnitt des Druckmittelzylinders befestigt werden.
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Weitere
die Erfindung verbessernde 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
perspektivische Ansicht eines Druckmittelzylinders mit verstellbarem
Hub,
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2 einen
Längsschnitt
durch den Druckmittelzylinder nach 1,
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3 einen
Querschnitt im Bereich des Hubeinstellabschnitts des Druckmittelzylinders
nach 1 und
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4 eine
schematische Schnittdarstellung einer alternativen Ausführungsform
zur Befestigung des Sperrdruckmittelzylinders an dem Druckmittelzylinder
nach Art eines Bajonett-Verschlusses.
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Gemäß 1 besteht
der Druckmittelzylinder mit verstellbaren Hub im Wesentlichen aus
einem vorderen Zylindergehäuseabschnitt 1 sowie
einem hinteren Hubeinstellabschnitt 2. Eine Kolbenstange 3 verlässt den
Zylindergehäuseabschnitt 1 des
Druckmittelzylinders stirnseitig. Im Bereich den Hubeinstellabschnitts 2 weist
der Druckmittelzylinder ortogonal zur Längsachse der Kolbenstange 3 ausgerichtete
Sperrdruckmittelzylinder 4a, 4b auf. Die Sperrdruckmittelzylinder 4a und 4b dienen
einer Hubbegrenzung der Kolbenstange 3. Die Befestigung
beider Sperrdruckmittelzylinder 4a, 4b an dem
Druckmittelzylinder erfolgt hier über eine lösbare Clipverbindung 5.
Die Clipverbindung 5 besteht aus entlang des Druckmittelzylinders
an je gegenüberliegenden Seitenflächen verlaufenden
Doppelhaltenuten, in welche die Sperrdruckmittelzylinder 4a, 4b über korrespondierende
elastische Anformungen einclipbar sind.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist der aus dem Zylindergehäuseabschnitt 1 und
dem sich anschließenden
Hubeinstellabschnitt 2 gebildete Gehäuse einteilig als Strangpressprofil
ausgebildet.
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Im
Hinblick auf 2 weist das Strangpressprofil
einen kreisrunden Innenquerschnitt 6 zur Unterbringung
eines mit der Kolbenstange 3 korrespondierenden Kolbens 7 auf.
Der Kolben 7 ist beidseitig über Anschlüsse zum Hin- und Herbewegen
der Kolbenstange 3 mit Druckluft beaufschlagbar. Der kreisförmige Innenquerschnitt 6 des
Strangpressprofils ist nach außen
hin von einem im Prinzip rechteckigen Außerquerschnitt 8 umgeben.
Der rechteckige Außenquerschnitt 8 ermöglicht die
Bildung von äußeren Flächen, an
denen die Sperrdruckmittelzylinder – hier der Sperrdruckmittelzylinder 4b – anbringbar
sind. Der Bereich zwischen dem Innenquerschnitt 6 und dem
Außenquerschnitt 8 ist
mit einer Kammerstruktur 9 versehen, was zur Gewichts-
und Materialeinsparung beiträgt.
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Im
Bereich des Hubeinstellabschnitts 2 besitzt die Kolbenstange 3 eine
Verlängerung,
welche in einen endseitigen scheibenartigen Anschlag 10 mündet. Der
Anschlag 10 wirkt mit dem Sperrdruckmittelzylinder 4b zur
Bildung der Hubbegrenzung für
den Druckmittelzylinder zusammen.
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Hierzu
weist gemäß 3 der
Sperrdruckmittelzylinder 4a (exemplarisch) eine abgewinkelte Kolbenstange 11 auf.
Die Abwinkelung erfolgt hier in einem Winkel von 90° bezüglich der
normalen Längsachse
der Kolbenstange, welche auch die Längsachse des gesamten Sperrdruckmittelzylinders 4a bildet. Die
endseitig abgewinkelte Kolbenstange 11 des Sperrdruckmittelzylinders 4a korrespondiert
mit einem Radialschlitz 12 seitens des Hubeinstellabschnitts 2 des
Druckmittelzylinders. In der gezeigten eingefahrenen Stellung der
abgewinkelten Kolbenstange 11 ist diese außerhalb
des Innenquerschnitts 6 des Hubeinstellabschnitts 2 platziert,
so dass eine Hubbegrenzung in dieser dargestellten Position nicht erfolgt.
Die Hubbegrenzung erfolgt bei ausgefahrener abgewinkelter Kolbenstange 11.
Der abgewinkelte Bereich der Kolbenstange 11 bildet dann
eine Art Sekante durch den Innenquerschnitt 6, so dass
der – hier
nicht dargestellte – Anschlag 10 hieran
seinen Gegenanschlag findet.
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Am
Hubeinstellabschnitt sind mehrere Radialschlitze 12a, 12b, 12c usw.
axial beabstandet voneinander angeordnet. Hierüber lassen sich verschiedene
Hublängen
durch entsprechende Positionierung von Sperrdruckmittelzylindern
von außen
her einstellen. Die Radialschlitze 12a, 12b, 12c usw.
sind hier zur Erzielung eines minimalen Rastermaßes von 2 mm wechselseitig
von zwei einander gegenüberliegenden
Seitenflächen 13a und 13b aus
in den Hubeinstellabschnitt 2 des Druckmittelzylinders
eingebracht.
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Gemäß 4 kann
die Befestigung der einzelnen Sperrdruckmittelzylinder 4' alternativ
zu der vorstehend beschriebenen Clipverbindung auch nach Art eines
Bajonett-Verschlusses 14 ausgebildet werden. Die abgewinkelte
Kolbenstange 11 des Sperrdruckmittelzylinders 4' verläuft hierbei
durch einen Bajonett-Ansatz 15 des Sperrdruckmittelzylinders 4'. Der Bajonett-Ansatz 15 wird über eine
Verdrehung des Sperrdruckmittelzylinders 4' um 90° bezüglich seiner Längsachse
der gezeigten Endposition durch ein formschlüssiges Verriegeln mit einem korrespondierenden
Ansatz 16 seitens des Hubeinstellabschnitts 2 des
Druckmittelzylinders arretiert.
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Die
Erfindung ist nicht beschränkt
auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel sowie dessen
im Hinblick auf die Befestigungsmöglichkeit des Sperrdruckmittelzylinders
dargestellten Abwandlung. Es sind vielmehr auch andere Varianten
möglich,
die vom Erfindungsgedanken Gebrauch machen. So ist es natürlich auch
möglich,
die Befestigung der Sperrdruckmittelzylinder im Bereich des Hubeinstellabschnitts
des Druckmittelzylinders auf andere Weise konstruktiv zu lösen, beispielsweise durch
Einschrauben.
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- 1
- Zylindergehäuseabschnitt
- 2
- Hubeinstellabschnitt
- 3
- Kolbenstange
- 4
- Sperrdruckmittelzylinder
- 5
- Clipverbindung
- 6
- Innenquerschnitt
- 7
- Kolben
- 8
- Außenquerschnitt
- 9
- Kammerstruktur
- 10
- Anschlag
- 11
- abgewinkelte
Kolbenstange
- 12
- Radialschlitz
- 13
- Seitenfläche
- 14
- Bajonett-Verschluss
- 15
- Bajonett-Ansatz
- 16
- korrespondierender
Ansatz