DE112014006785B4 - working cylinder - Google Patents
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Abstract
Fluidbetätigbarer Arbeitszylinder, mit einem Gehäuse (2), das mit einer Begrenzungswand (12) eine sich an einen Gehäuseinnenraum (4) anschließende Durchgangsöffnung (7) radial außen umschließt, die von einer bezüglich des Gehäuses (2) linear verschiebbaren Kolbenstange (16) durchsetzt ist, wobei in dem Gehäuseinnenraum (4) an der Kolbenstange (16) ein Kolben (13) angeordnet ist, der den Gehäuseinnenraum (4) in zwei Gehäusekammern (4a, 4b) axial unterteilt, von denen wenigstens eine mit einem eine Fluidbeaufschlagung ermöglichenden Steuerkanal (18a, 18b) kommuniziert, wobei in einem in der Durchgangsöffnung (7) zwischen der Begrenzungswand (12) und der Kolbenstange (16) ausgebildeten ringförmigen Zwischenraum (25) koaxial ein einen ringförmigen Querschnitt aufweisendes Kolbenstangenlager (26) angeordnet ist, das über eine radial spielbehaftet und zugleich kippbeweglich in der Durchgangsöffnung (7) sitzende formstabile Führungsbuchse (27) mit einer gleitverschieblich am Außenumfang der Kolbenstange (16) anliegenden Führungsfläche (33) verfügt und das außerdem einen ringförmigen Kolbenstangenabstreifer und eine ringförmige Kolbenstangendichtung aufweist, wobei koaxial zwischen der Führungsbuchse (27) und der Innenumfangsfläche (24) der radialen Begrenzungswand (12) der Durchgangsöffnung (7) ein gummielastischer Ringkörper (47) radial eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenstangenabstreifer und die Kolbenstangendichtung in einem eine Abstreiflippe (43) und eine Dichtlippe (44) aufweisenden einteiligen Abstreif- und Dichtungsring (38) zusammengefasst sind, der in einer radial innen offenen inneren Ringnut (35) der Führungsbuchse (27) gehalten ist, die im Bereich des dem Gehäuseinnenraum (4) abgewandten vorderen axialen Endabschnittes (36) der Führungsbuchse (27) ausgebildet ist, und dass der gummielastische Ringkörper (47) in einer radial außen offenen äußeren Ringnut (52) der Führungsbuchse (27) aufgenommen ist, die axial beidseits von je einem mit radialem Abstand zu der Innenumfangsfläche (24) der Begrenzungswand (12) der Durchgangsöffnung (7) angeordneten peripheren Außenflächenabschnitt (48a, 48b) der Führungsbuchse (27) flankiert ist, wobei der gummielastische Ringkörper (47) diesen radialen Abstand überbrückt.Fluid-operated working cylinder, with a housing (2) which, with a boundary wall (12), encloses a through-opening (7) adjoining a housing interior (4) radially on the outside, through which a piston rod (16) which is linearly displaceable with respect to the housing (2) passes a piston (13) is arranged in the housing interior (4) on the piston rod (16) and axially divides the housing interior (4) into two housing chambers (4a, 4b), at least one of which has a control channel enabling fluid to be applied (18a, 18b), wherein a piston rod bearing (26) having an annular cross-section is arranged coaxially in an annular space (25) formed in the through-opening (7) between the boundary wall (12) and the piston rod (16) and which has a Dimensionally stable guide bushing (27) seated with radial play and at the same time tiltable in the through-opening (7) with a slidingly displaceable guide bushing (27) on the outer circumference of the K guide surface (33) that rests against the piston rod (16) and which also has an annular piston rod wiper and an annular piston rod seal, with a rubber-elastic annular body coaxially between the guide bushing (27) and the inner peripheral surface (24) of the radial boundary wall (12) of the through-opening (7). (47) is clamped radially, characterized in that the piston rod wiper and the piston rod seal are combined in a one-piece wiper and seal ring (38) which has a wiper lip (43) and a sealing lip (44) and which is located in an inner annular groove ( 35) of the guide bushing (27), which is formed in the region of the front axial end section (36) of the guide bushing (27) facing away from the housing interior (4), and that the rubber-elastic annular body (47) is held in an outer annular groove ( 52) of the guide bushing (27) is received, which is axially on both sides of one with radi flanked by the peripheral outer surface section (48a, 48b) of the guide bushing (27) arranged at a distance from the inner peripheral surface (24) of the boundary wall (12) of the through-opening (7), the rubber-elastic ring body (47) bridging this radial distance.
Description
Die Erfindung betrifft einen fluidbetätigbaren Arbeitszylinder, mit einem Gehäuse, das mit einer Begrenzungswand eine sich an einen Gehäuseinnenraum anschließende Durchgangsöffnung radial außen umschließt, die von einer bezüglich des Gehäuses linear verschiebbaren Kolbenstange durchsetzt ist, wobei in dem Gehäuseinnenraum an der Kolbenstange ein Kolben angeordnet ist, der den Gehäuseinnenraum in zwei Gehäusekammern axial unterteilt, von denen wenigstens eine mit einem eine Fluidbeaufschlagung ermöglichenden Steuerkanal kommuniziert, wobei in einem in der Durchgangsöffnung zwischen der Begrenzungswand und der Kolbenstange ausgebildeten ringförmigen Zwischenraum koaxial ein einen ringförmigen Querschnitt aufweisendes Kolbenstangenlager angeordnet ist, das über eine radial spielbehaftet und zugleich kippbeweglich in der Durchgangsöffnung sitzende formstabile Führungsbuchse mit einer gleitverschieblich am Außenumfang der Kolbenstange anliegenden Führungsfläche verfügt und das außerdem einen ringförmigen Kolbenstangenabstreifer und eine ringförmige Kolbenstangendichtung aufweist, wobei koaxial zwischen der Führungsbuchse und der Innenumfangsfläche der radialen Begrenzungswand der Durchgangsöffnung ein gummielastischer Ringkörper radial eingespannt ist.The invention relates to a fluid-actuated working cylinder, with a housing which, with a boundary wall, encloses radially on the outside a through-opening which adjoins the interior of the housing and through which a piston rod which can be displaced linearly with respect to the housing passes, a piston being arranged on the piston rod in the interior of the housing, which axially divides the housing interior into two housing chambers, at least one of which communicates with a control channel that enables fluid to be applied, with a piston rod bearing having an annular cross section being arranged coaxially in an annular intermediate space formed in the through opening between the boundary wall and the piston rod, which bearing has a radial with play and at the same time tiltable in the passage opening seated dimensionally stable guide bushing with a slidably on the outer circumference of the piston rod adjacent guide surface and also has a n has an annular piston rod wiper and an annular piston rod seal, with a rubber-elastic annular body being radially clamped coaxially between the guide bushing and the inner peripheral surface of the radial boundary wall of the through-opening.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitszylinder zu schaffen, der mit einem kompakt bauenden, kostengünstig herstellbaren und montierbaren Kolbenstangenlager ausgestattet ist.The object of the invention is to provide a working cylinder that is equipped with a piston rod bearing that is compact in design, inexpensive to manufacture and install.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass der Kolbenstangenabstreifer und die Kolbenstangendichtung in einem eine Abstreiflippe und eine Dichtlippe aufweisenden einteiligen Abstreif- und Dichtungsring zusammengefasst sind, der in einer radial innen offenen inneren Ringnut der Führungsbuchse gehalten ist, die im Bereich des dem Gehäuseinnenraum abgewandten vorderen axialen Endabschnittes der Führungsbuchse ausgebildet ist, und dass der gummielastische Ringkörper in einer radial außen offenen äußeren Ringnut der Führungsbuchse aufgenommen ist, die axial beidseits von je einem mit radialem Abstand zu der Innenumfangsfläche der Begrenzungswand der Durchgangsöffnung angeordneten peripheren Außenflächenabschnitt der Führungsbuchse flankiert ist, wobei der gummielastische Ringkörper diesen radialen Abstand überbrückt.To solve this problem, in connection with the features mentioned at the beginning, it is provided that the piston rod wiper and the piston rod seal are combined in a one-piece wiper and seal ring which has a wiper lip and a sealing lip and is held in an inner annular groove of the guide bush which is open radially on the inside is formed in the area of the housing interior facing away from the front axial end portion of the guide bush, and that the rubber-elastic ring body is received in a radially outwardly open outer annular groove of the guide bush, axially on both sides is flanked by a peripheral outer surface section of the guide bushing arranged at a radial distance from the inner circumferential surface of the boundary wall of the through-opening, with the rubber-elastic ring body bridging this radial distance.
Auf diese Weise ist der Arbeitszylinder mit einem schwimmend in der Durchgangsöffnung aufgenommenen Kolbenstangenlager ausgestattet, das sich in sowohl axialer als auch radialer Richtung mit kompakten Abmessungen realisieren lässt und das über wenige Einzelteile verfügt, sodass es sich einfach und kostengünstig herstellen und montieren lässt. Anstatt zwei getrennte Komponenten für einen Kolbenstangenabstreifer und eine Kolbenstangendichtung zu verwenden, kommt ein einteiliger Abstreif- und Dichtungsring zum Einsatz, in dem die Abstreiffunktion und die Dichtfunktion kombiniert sind und der zur Erfüllung dieser beiden Funktionen über eine Abstreiflippe und eine diesbezüglich gesonderte Dichtlippe verfügt. Dieser kombinierte Abstreif- und Dichtungsring lässt sich platzsparend in einer einzigen Ringnut der Führungsbuchse fixieren, sodass das Kolbenstangenlager mit kurzen axialen Abmessungen realisierbar ist. Die Führungsbuchse ist mittels des gummielastischen Ringkörpers nachgiebig bezüglich des Gehäuses aufgehängt und kann sich mithin stets optimal zur Längsachse der Kolbenstange ausrichten, sodass die mit der Kolbenstange kooperierende Führungsfläche gleichmäßig belastet wird und einem nur geringen Verschleiß unterliegt. Auch bei bezüglich des Gehäuses leicht schrägstehender Kolbenstange steht die gesamte axiale Länge der Führungsfläche zur Führung der Kolbenstange zur Verfügung, sodass die Führungsbuchse selbst bei kurzer Baulänge in der Lage ist, große Radialkräfte der Kolbenstange aufzunehmen. Da der Abstreif- und Dichtungsring in einer inneren Ringnut der Führungsbuchse gehalten ist, macht er eventuelle Kippbewegungen oder sonstige Ausgleichsbewegungen der Führungsbuchse mit und richtet sich somit ebenfalls bezüglich der momentanen Lage der Kolbenstange aus, sodass weder die Abstreiflippe noch die Dichtlippe einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt sind. Der gummielastische Ringkörper übernimmt auch die Aufgabe eines Toleranzausgleiches zwischen den radialen Außenabmessungen der Führungsbuchse und den Innenabmessungen der Durchgangsöffnung, wobei er es ermöglicht, zwischen der peripheren Außenfläche der Führungsbuchse und der Innenumfangsfläche der Begrenzungswand der Durchgangsöffnung einen radialen Abstand vorzusehen, sodass keine besonderen Genauigkeits- und Oberflächenanforderungen an die Innenumfangsfläche der Begrenzungswand der Durchgangsöffnung gestellt werden. Es besteht somit die Möglichkeit, das Kolbenstangenlager in eine Durchgangsöffnung einzubauen, die zuvor keiner mechanischen Nachbearbeitung bedarf. Beispielsweise kann das Kolbenstangenlager direkt in die Durchgangsöffnung eines Gehäuses eingesetzt werden, das zumindest im Bereich der Begrenzungswand in einem Druckgießverfahren hergestellt wurde, ohne die dabei erzeugte Innenumfangsfläche der Begrenzungswand nachträglich einer Feinbearbeitung zu unterziehen. Die Unterbringung des gummielastischen Ringkörpers in einer Ringnut der Führungsbuchse bietet den weiteren Vorteil, dass ein Ringkörper mit relativ großer Materialdicke verwendet werden kann, der eine optimale Elastizität bietet, ohne die diametralen Gesamtabmessungen des Kolbenstangenlagers über Gebühr vergrößern zu müssen. Der gummielastische Ringkörper kann gleichzeitig eine Dichtfunktion übernehmen und verhindern, dass durch den von ihm überbrückten radialen Abstand hindurch Druckmedium aus dem Gehäuseinnenraum zur Umgebung austritt, wenn der Arbeitszylinder als ein fluidbetätigbarer Arbeitszylinder konzipiert ist.In this way, the working cylinder is equipped with a piston rod bearing that is accommodated in a floating manner in the through-opening, which can be realized with compact dimensions in both the axial and radial directions and which has few individual parts, so that it can be manufactured and assembled easily and inexpensively. Instead of using two separate components for a piston rod wiper and a piston rod seal, a one-piece wiper and seal ring is used in which the wiping function and the sealing function are combined and which has a wiper lip and a separate sealing lip to fulfill these two functions. This combined scraper and sealing ring can be fixed in a single ring groove of the guide bush to save space, so that the piston rod bearing can be realized with short axial dimensions. The guide bush is flexibly suspended with respect to the housing by means of the rubber-elastic ring body and can therefore always be optimally aligned with the longitudinal axis of the piston rod, so that the guide surface cooperating with the piston rod is evenly loaded and is subject to only little wear. Even when the piston rod is slightly inclined relative to the housing, the entire axial length of the guide surface is available for guiding the piston rod, so that the guide bushing is able to absorb large radial forces of the piston rod even with a short overall length. Since the wiper and sealing ring is held in an inner ring groove of the guide bush, it follows any tilting movements or other compensating movements of the guide bush and thus also aligns itself with respect to the current position of the piston rod, so that neither the wiper lip nor the sealing lip are exposed to increased wear . The rubber-elastic annular body also performs the task of compensating for tolerances between the radial outer dimensions of the guide bush and the inner dimensions of the through-opening, making it possible to provide a radial distance between the peripheral outer surface of the guide bush and the inner peripheral surface of the boundary wall of the through-opening, so that no particular accuracy and Surface requirements are placed on the inner peripheral surface of the boundary wall of the through hole. It is therefore possible to install the piston rod bearing in a through hole that does not require any mechanical post-processing beforehand. For example, the piston rod bearing can be inserted directly into the through-opening of a housing that was produced in a die-casting process, at least in the area of the boundary wall, without subsequently subjecting the inner peripheral surface of the boundary wall produced in this way to fine machining. The accommodation of the rubber-elastic annular body in an annular groove of the guide bush offers the further advantage that an annular body with a relatively large material thickness can be used, which offers optimal elasticity without having to increase the overall diametral dimensions of the piston rod bearing excessively. The rubber-elastic ring body can simultaneously assume a sealing function and prevent pressure medium from escaping from the housing interior to the environment through the radial distance bridged by it, if the working cylinder is designed as a fluid-actuated working cylinder.
In dem Gehäuseinnenraum ist ein Kolben an der Kolbenstange angeordnet, der den Gehäuseinnenraum in zwei Gehäusekammern unterteilt, von denen wenigstens eine mit einem Antriebsfluid beaufschlagbar ist, um eine einheitliche Bewegung von Kolben und Kolbenstange relativ zum Gehäuse hervorzurufen. Auf diese Weise handelt es sich bei dem Arbeitszylinder um einen mittels Fluidkraft betätigbaren Arbeitszylinder. Dieser kann ein einfachwirkender oder ein doppeltwirkender fluidbetätigter Arbeitszylinder sein. Bei dem Arbeitszylinder handelt es sich zweckmäßigerweise um einen pneumatischen Arbeitszylinder, der mit Druckluft als Antriebsfluid betrieben wird. Allerdings eignet sich die Erfindung auch für hydraulische Arbeitszylinder.In the housing interior, a piston is arranged on the piston rod, which divides the housing interior into two housing chambers, at least one of which can be acted upon by a drive fluid in order to bring about a uniform movement of the piston and piston rod relative to the housing. In this way, the working cylinder is a working cylinder that can be actuated by means of fluid power. This can be a single-acting or a double-acting fluid-actuated working cylinder. The working cylinder is expediently a pneumatic working cylinder that is operated with compressed air as the drive fluid. However, the invention is also suitable for hydraulic working cylinders.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention emerge from the dependent claims.
Der einheitliche Abstreif- und Dichtungsring besteht zweckmäßigerweise aus einem Elastomermaterial, wobei er vorzugsweise durchweg aus ein und demselben Material besteht. Es handelt sich bei dem Abstreif- und Dichtungsring insbesondere um einen einstückigen Körper.The unitary wiper and seal ring is suitably made of an elastomeric material, preferably being made of the same material throughout. The wiper and sealing ring is in particular a one-piece body.
Es wird als zweckmäßig angesehen, wenn der Abstreif- und Dichtungsring ein bezüglich der Führungsbuchse gesondertes Bauteil ist und als ein separates Bauteil in die innere Ringnut eingesetzt ist. Dabei übernimmt der Abstreif- und Dichtungsring bevorzugt auch noch die Funktion einer statischen Abdichtung bezüglich der Führungsbuchse. Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Abstreif- und Dichtungsring ein spritzgegossenes Kunststoffteil, das unmittelbar bei seiner Spritzgießherstellung in die innere Ringnut eingeformt und dadurch an die Führungsbuchse angespritzt wurde. Dies ermöglicht eine noch rationellere Herstellung.It is considered expedient if the wiper and sealing ring is a separate component with respect to the guide bush and is inserted as a separate component into the inner annular groove. In this case, the wiper and sealing ring preferably also assumes the function of a static seal with respect to the guide bush. In an alternative embodiment, the wiper and sealing ring is an injection-molded plastic part that is molded directly into the inner annular groove during its injection molding production and thereby to the guide bush was injected. This enables an even more efficient production.
Insbesondere bei einer bezüglich der Führungsbuchse gesonderten Ausbildung des kombinierten Abstreif- und Dichtungsringes ist es von Vorteil, wenn die innere Ringnut an der dem Gehäuseinnenraum abgewandten Vorderseite offen ist. Der Abstreif- und Dichtungsring kann dann bei seiner Montage oder auch Demontage bequem in axialer Richtung in die innere Ringnut eingeführt oder aus der inneren Ringnut herausgenommen werden.In particular in the case of a separate design of the combined wiper and sealing ring with respect to the guide bushing, it is advantageous if the inner annular groove is open on the front side facing away from the housing interior. The wiper and sealing ring can then be easily inserted in the axial direction into the inner annular groove or removed from the inner annular groove during assembly or disassembly.
Zweckmäßigerweise ragt ein vorderer axialer Endabschnitt der Begrenzungswand der Durchgangsöffnung in einen der Führungsbuchse axial vorgelagerten Bereich. Auf diese Weise ist die Führungsbuchse auch ohne eine zusätzliche Sicherungsmaßnahme an einem Herausrutschen aus der Durchgangsöffnung gehindert. Das Kolbenstangenlager wird dann von der axialen Rückseite her in der Durchgangsöffnung montiert, bevor das Gehäuse des Arbeitszylinders zusammengebaut wird.A front axial end section of the boundary wall of the through-opening expediently protrudes into an area axially upstream of the guide bush. In this way, the guide bushing is prevented from slipping out of the through-opening even without an additional safety measure. The piston rod bearing is then mounted in the through-hole from the axial rear side before the housing of the power cylinder is assembled.
Wenn die innere Ringnut an ihrer Vorderseite offen ist, ist es vorteilhaft, wenn sich der axiale Endabschnitt der Begrenzungswand der Durchgangsöffnung vor die offene Vorderseite der inneren Ringnut erstreckt und selbige einschließlich des darin befindlichen Abstreif- und Dichtungsringes zumindest partiell überdeckt. Auf diese Weise übernimmt die Begrenzungswand auch noch eine Positionssicherungsfunktion bezüglich des Abstreif- und Dichtungsringes und verhindert dessen Herausrutschen an der Vorderseite der Führungsbuchse.If the inner annular groove is open on its front side, it is advantageous if the axial end section of the boundary wall of the through-opening extends in front of the open front side of the inner annular groove and at least partially covers it, including the wiper and sealing ring located therein. In this way, the boundary wall also assumes a position-securing function with respect to the wiper and sealing ring and prevents it from slipping out on the front side of the guide bush.
Der gummielastische Ringkörper besteht zweckmäßigerweise aus einem Elastomermaterial und kann ein kostengünstig zu fertigender O-Ring sein. Es handelt sich bei ihm zweckmäßigerweise um ein bezüglich der Führungsbuchse gesondertes Bauteil, das eigenständig in die äußere Ringnut eingesetzt ist, wobei es vorteilhaft ist, wenn die axial gemessene Dicke des Ringkörpers geringer ist als die axiale Breite der ihn aufnehmenden äußeren Ringnut. Auf diese Weise wird das radiale elastische Verformungsvermögen des Materials des Ringkörpers begünstigt, weil ein radiales Zusammendrücken nicht durch eine axiale Einspannung des Ringkörpers behindert wird.The rubber-elastic annular body expediently consists of an elastomer material and can be an O-ring that can be produced inexpensively. It is expediently a separate component with respect to the guide bushing, which is inserted independently into the outer ring groove, it being advantageous if the axially measured thickness of the ring body is less than the axial width of the outer ring groove receiving it. In this way, the radial elastic deformability of the material of the annular body is favored because radial compression is not impeded by axial clamping of the annular body.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit, den Ringkörper bei seiner Herstellung unmittelbar in die äußere Ringnut einzuformen, sodass er zweckmäßigerweise an die Wandfläche der äu-ßeren Ringnut angespritzt ist. Dies ermöglicht eine besonders rationelle Herstellung bei großen Stückzahlen.Alternatively, there is also the possibility of molding the ring body directly into the outer ring groove during its production, so that it is expediently injection-molded onto the wall surface of the outer ring groove. This enables a particularly efficient manufacture of large quantities.
Die Führungsbuchse besteht zweckmäßigerweise aus Metall oder auch aus einem Kunststoffmaterial. Auch eine Realisierung in einem Verbundmaterial oder aus einem Keramikmaterial ist vorteilhaft möglich.The guide bush is expediently made of metal or of a plastic material. A realization in a composite material or from a ceramic material is also advantageously possible.
Das Kolbenstangenlager lässt sich sehr einfach in der Durchgangsöffnung montieren, wenn sich Letztere in Richtung zu dem Gehäuseinnenraum konisch erweitert. Das Kolbenstangenlager kann dann problemlos von der Rückseite her in die Durchgangsöffnung eingeschoben werden.The piston rod bearing can be mounted very easily in the through-opening if the latter widens conically in the direction of the interior of the housing. The piston rod bearing can then be pushed into the through opening from the rear without any problems.
Bevorzugt verfügt die Führungsbuchse am Außenumfang ihres vorderen axialen Endabschnittes über eine ringförmige Abstufung, woraus eine nach axial vorne orientierte ringförmige Abstützfläche resultiert, mit der sich die Führungsbuchse an einer axial gegenüberliegenden Gegenabstützfläche der Begrenzungswand abstützen kann.The guide bushing preferably has an annular step on the outer circumference of its front axial end section, resulting in an annular support surface oriented axially forward, with which the guide bushing can be supported on an axially opposite counter-support surface of the boundary wall.
Die angestrebte Kippbeweglichkeit für die Führungsbuchse in der Durchgangsöffnung kann dadurch begünstigt werden, dass die Führungsbuchse in der Durchgangsöffnung nicht axial unbeweglich festgelegt ist, sondern sich bezüglich des Gehäuses zumindest begrenzt axial bewegen kann.The desired tilting mobility for the guide bushing in the through-opening can be promoted in that the guide bushing is not fixed axially immovably in the through-opening, but can move axially at least to a limited extent with respect to the housing.
Es hat sich herausgestellt, dass das Kolbenstangenlager keiner speziellen Haltemittel bedarf, um es in der Durchgangsöffnung an einer unkontrollierten Bewegung in Richtung zum sich axial daran anschließenden Gehäuseinnenraum zu hindern. Überraschenderweise genügt eine ausreichend hohe radiale Vorspannung des gummielastischen Ringkörpers, um das Kolbenstangenlager insgesamt in dem Gehäuseinnenraum relativ zum Gehäuse axial ausreichend festzuhalten. Aufgrund des Verformungsvermögens und eines eventuellen Walkens des gummielastischen Ringkörpers kann das Kolbenstangenlager dabei zwar geringfügige axiale Relativbewegungen zum Gehäuse ausführen, die jedoch nicht unkontrolliert sind und sich auf kleine Auslenkungen beschränken.It has been found that the piston rod bearing does not require any special holding means in order to prevent it from moving in an uncontrolled manner in the through-opening in the direction of the axially adjoining housing interior. Surprisingly enough, a sufficiently high radial prestressing of the rubber-elastic annular body is sufficient to adequately hold the piston rod bearing axially overall in the housing interior relative to the housing. Because of the deformability and possible flexing of the rubber-elastic annular body, the piston rod bearing can perform minor axial movements relative to the housing, but these are not uncontrolled and are limited to small deflections.
Ungeachtet dessen besteht selbstverständlich die Möglichkeit, die Führungsbuchse rückseitig beispielsweise durch einen Haltering zu fixieren, der an der Begrenzungswand der Durchgangsöffnung verankert ist. Der Haltering und/oder die Art der Verankerung des Halteringes sind dabei vorzugsweise so gewählt, dass eine federelastische Nachgiebigkeit entsteht, die der Führungsbuchse wiederum eine begrenzte axiale Beweglichkeit bietet.Irrespective of this, there is of course the possibility of fixing the guide bushing at the rear, for example by means of a retaining ring which is anchored to the boundary wall of the through-opening. The retaining ring and/or the type of anchoring of the retaining ring are preferably selected in such a way that a spring-elastic resilience arises, which in turn offers the guide bush limited axial mobility.
Die die Kolbenstange umschließende Führungsfläche der Führungsbuchse kann eine zusammenhängende Fläche sein. Als vorteilhaft wird allerdings auch eine Ausgestaltung angesehen, bei der sich die Führungsfläche aus mehreren zur Längsachse der Kolbenstange parallelen streifenförmigen Flächenabschnitten zusammensetzt, die in der Umfangsrichtung der Kolbenstange mit Abstand zueinander angeordnet sind. Zwischen benachbarten Flächenabschnitten befindet sich dabei jeweils eine zur Längsachse der Führungsbuchse parallele Längsnut, die beispielsweise als Schmiermitteldepot genutzt werden kann.The guide surface of the guide bush surrounding the piston rod can be a continuous surface. However, an embodiment is also considered to be advantageous in which the guide surface consists of several longitudinal Axis of the piston rod parallel strip-shaped surface sections composed, which are arranged in the circumferential direction of the piston rod at a distance from each other. Between adjacent surface sections there is in each case a longitudinal groove which is parallel to the longitudinal axis of the guide bush and which can be used, for example, as a lubricant depot.
Vorzugsweise ist zumindest die Begrenzungswand der Durchgangsöffnung durch ein urformendes Verfahren aus einem Aluminiummaterial hergestellt. Die Begrenzungswand ist insbesondere Bestandteil eines Gehäusedeckels des Gehäuses des Arbeitszylinders, der aus Aluminium-Druckguss besteht. Wie eingangs schon erwähnt, ist es trotz dieser Gießherstellung nicht erforderlich, die Innenumfangsfläche der Begrenzungswand der Durchgangsöffnung zur Aufnahme des Kolbenstangenlagers mechanisch nachzubearbeiten. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung des Arbeitszylinders.At least the boundary wall of the passage opening is preferably produced from an aluminum material by a primary forming process. The boundary wall is in particular part of a housing cover of the housing of the working cylinder, which consists of die-cast aluminum. As already mentioned at the outset, it is not necessary, despite this casting process, to mechanically rework the inner peripheral surface of the boundary wall of the through-opening for receiving the piston rod bearing. This enables the working cylinder to be produced in a particularly cost-effective manner.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
-
1 einen Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders, -
2 den in1 strichpunktiert umrahmten Ausschnitt des Arbeitszylinders in einer vergrößerten Darstellung, und -
3 eine Explosionsdarstellung des vorderen Endbereiches des Arbeitszylinders gemäß1 und2 ohne Abbildung der Kolbenstange.
-
1 a longitudinal section of a preferred embodiment of the working cylinder according to the invention, -
2 the in1 dot-dash framed section of the working cylinder in an enlarged view, and -
3 according to an exploded view of the front end portion of the workingcylinder 1 and2 without illustration of the piston rod.
In der Zeichnung ist ein insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichneter Arbeitszylinder gezeigt, der mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ausgestattet ist. Der Arbeitszylinder 1 ist mittels eines unter Druck stehenden Antriebsfluides betätigbar, wobei insbesondere Druckluft zum Einsatz kommt, eine Betätigung aber auch mit anderen gasförmigen oder auch mit flüssigen Druckmedien möglich ist.The drawing shows a working cylinder, designated overall by reference number 1, which is equipped with the measures according to the invention. The working cylinder 1 can be actuated by means of a pressurized drive fluid, with compressed air in particular being used, but actuation with other gaseous or liquid pressure media is also possible.
Der Arbeitszylinder 1 hat ein eine Längsachse 3 aufweisendes längliches Gehäuse 2, das einen Gehäuseinnenraum 4 umschließt. Im Bereich einer Vorderseite 5 schließt sich an den Gehäuseinnenraum 4 eine Durchgangsöffnung 7 an, die mit einer axialen Austrittsöffnung 8 an der Vorderseite 5 zur Umgebung ausmündet. Im Bereich der der Vorderseite 5 axial entgegengesetzten Rückseite des Arbeitszylinders 1 ist der Gehäuseinnenraum 4 zweckmäßigerweise durch das Gehäuse 2 verschlossen.The working cylinder 1 has an
Die Durchgangsöffnung 7 ist radial außen von einer zum Gehäuse 2 gehörenden Begrenzungswand 12 ringsum umschlossen. Die Begrenzungswand 12 ist insbesondere hülsenförmig gestaltet. The through-
Bevorzugt ist die Begrenzungswand 12 Bestandteil eines vorderen Gehäusedeckels 2a des Gehäuses 2. Zwischen diesem vorderen Gehäusedeckel 2a und einem der Rückseite 6 zugeordneten hinteren Gehäusedeckel 2b erstreckt sich ein Gehäuserohr 2c, wobei diese vorgenannten Komponenten 2a, 2b, 2c gemeinsam das Gehäuse 2 bilden.The
Die beiden Gehäusedeckel 2a, 2b und das Gehäuserohr 2c sind zweckmäßigerweise als eigenständige Komponenten ausgeführt, die mittels nicht weiter illustrierter Befestigungsmaßnahmen unter Abdichtung aneinander fixiert sind. Mindestens einer der beiden Gehäusedeckel 2a, 2b kann aber auch einstückig mit dem Gehäuserohr 2c ausgebildet sein.The two
In dem Gehäuseinnenraum 4 ist gleitverschieblich ein Kolben 13 angeordnet, der den Gehäuseinnenraum 4 in eine der Vorderseite 5 zugewandte vordere Gehäusekammer 4a und eine der Rückseite 6 zugewandte hintere Gehäusekammer 4b unterteilt. Bevorzugt trägt der Kolben 13 Dichtungsmittel 14, mit denen er unter Abdichtung gleitverschieblich an der Innenumfangsfläche 15 des Gehäuserohrs 2c anliegt, sodass er die beiden Gehäusekammern 4a, 4b fluiddicht voneinander abteilt.A
An dem Kolben 13 ist eine Kolbenstange 16 befestigt, die sich axial erstreckt, wobei ihr Längsachse 17 die gleiche Ausrichtung wie die Längsachse 3 des Gehäuses 2 hat und mit der Längsachse 3 des Gehäuses 2 zweckmäßigerweise zusammenfällt. Die Kolbenstange 16 erstreckt sich ausgehend vom Kolben 13 in Richtung zu der Vorderseite 5, wobei sie sowohl die vordere Gehäusekammer 4a als auch die sich daran anschließende Durchgangsöffnung 7 koaxial durchsetzt und mit einem vorderen Endabschnitt 16a durch die axiale Austrittsöffnung 8 hindurch aus dem Gehäuse 3 axial herausragt. Der vordere Endabschnitt 16a ist zur Kraftabgabe geeignet und zweckmäßigerweise mit mindestens einer Befestigungsschnittstelle versehen, die den Angriff und/oder die Befestigung einer zu betätigenden externen Komponente ermöglicht, beispielsweise eines Teils einer Maschine.A
Die vordere Gehäusekammer 4a kommuniziert mit einem ersten Steuerkanal 18a, der zur Außenfläche des Gehäuses 2 ausmündet. Dieser erste Steuerkanal 18a ist zweckmäßigerweise in dem vorderen Gehäusedeckel 2a ausgebildet. Die hintere Gehäusekammer 4b kommuniziert mit einem zweiten Steuerkanal 18b, der ebenfalls zu einer Außenfläche des Gehäuses 2 ausmündet und der zweckmäßigerweise in dem hinteren Gehäusedeckel 2b ausgebildet ist. Bei den beiden Steuerkanälen 18a, 18b handelt es sich um Fluidkanäle, die nutzbar sind, um die beiden Gehäusekammern 4a, 4b gesteuert mit dem Antriebsfluid zu beaufschlagen und dadurch eine Betätigungskraft auf den Kolben 13 auszuüben. Durch entsprechend aufeinander abgestimmte Fluidbeaufschlagung kann die sich aus dem Kolben 13 und der Kolbenstange 16 zusammensetzende Hubeinheit 22 zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten linearen Hubbewegung 22 relativ zum Gehäuse 2 angetrieben werden, wobei die Kolbenstange 16 je nach Bewegungsrichtung an der Vorderseite 5 entweder aus dem Gehäuse 2 ausfährt oder in das Gehäuse 2 einfährt.The
Derart ausgestattet, ist der Arbeitszylinder 1 als doppeltwirkender fluidbetätigter Arbeitszylinder nutzbar.Equipped in this way, the working cylinder 1 can be used as a double-acting fluid-actuated working cylinder.
Es besteht die Möglichkeit, nur eine der beiden Gehäusekammern 4a, 4b zur gesteuerten Fluidbeaufschlagung zu nutzen und den Arbeitszylinder 1 als einen einfachwirkenden fluidbetätigten Arbeitszylinder 1 einzusetzen.It is possible to use only one of the two
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Arbeitszylinder 1 von elektrisch oder elektromechanisch betätigbarer Bauart. Die Kolbenstange 16 ist dann anstatt mit einem fluidbeaufschlagbaren Kolben 13 mit einem elektrisch betätigbaren Stellmechanismus antriebsmäßig gekoppelt, beispielsweise mit einem elektromotorisch betätigbaren Spindeltrieb.In an exemplary embodiment that is not shown, the working cylinder 1 is of an electrically or electromechanically operable type. The
Die Kolbenstange 16 hat eine radial nach außen orientierte Außenumfangsfläche 23. Die die Durchgangsöffnung 7 radial au-ßen begrenzende Begrenzungswand 12 hat eine nach radial innen weisende, der Längsachse 3, 17 zugewandte Innenumfangsfläche 24, die zweckmäßigerweise kreisförmig konturiert ist.The
Die Außenumfangsfläche 23 der Kolbenstange 16 und die Innenumfangsfläche 24 der Begrenzungswand 12 bilden eine innere und eine äußere Begrenzungsfläche eines ringförmigen Zwischenraumes 25, der konzentrisch zwischen der Kolbenstange 16 und der Begrenzungswand 12 angeordnet ist. In diesem ringförmigen Zwischenraum 25 ist koaxial ein ebenfalls einen ringförmigen Querschnitt aufweisendes Kolbenstangenlager 26 angeordnet. Das Kolbenstangenlager 26 hat eine Mehrfachfunktion und dient zur Linearführung der Kolbenstange 16, zur Abdichtung des Gehäuseinnenraumes 4 gegenüber der Umgebung des Arbeitszylinders und zum Abstreifen von Verunreinigungen von der einfahrenden Kolbenstange 16 zur Vermeidung eines Eintritts von Verunreinigungen in dem Gehäuseinnenraum 4 und auch ins Innere des Kolbenstangenlagers 26 selbst.The outer
Um die genannte Mehrfachfunktion erfüllen zu können, ist das Kolbenstangenlager 26 aus mehreren Komponenten aufgebaut, die zu einer Baugruppe oder Baueinheit zusammengefasst sind. Somit kann das Kolbenstangenlager 26 als Einheit montiert und demontiert werden.In order to be able to fulfill the multiple function mentioned, the piston rod bearing 26 is made up of several components which are combined to form an assembly or assembly. Thus, the piston rod bearing 26 can be assembled and disassembled as a unit.
Bei einem der Bestandteile des Kolbenstangenlagers 26 handelt es sich um eine formstabile Führungsbuchse 27. Die Führungsbuchse 27 ist zweckmäßigerweise in sich starr ausgebildet und besteht beispielsweise aus Metall, wobei sie insbesondere durch Sintern hergestellt sein kann. Zu Gunsten eines geringen Gewichts kann die Führungsbuchse 27 auch aus einem die notwendige Festigkeit aufweisenden Kunststoffmaterial bestehen, aber auch aus anderen Materialien und insbesondere aus einem Materialverbund.One of the components of the piston rod bearing 26 is a dimensionally
Die Führungsbuchse 27 hat eine mittige Durchbrechung 28, die von der Kolbenstange 16 axial beweglich durchsetzt ist. Ein sich entlang einer Teillänge der Durchbrechung 28 erstreckender Längenabschnitt der Führungsbuchse 27 definiert einen Führungsabschnitt 32, dessen die Durchbrechung 28 begrenzender Innenumfang eine sich rings um die Längsachse 17 der Kolbenstange 16 herum erstreckende Führungsfläche 33 definiert, die die Kolbenstange 16 umschließt und die gleitverschieblich an der Außenumfangsfläche 23 der Kolbenstange 16 anliegt.The
Das Kolbenstangenlager 26 hat eine Längsachse 34, die gleichzeitig die Längsachse der Führungsbuchse 27 bildet. Die Führungsfläche 23 erstreckt sich um die Längsachse 34 herum.The piston rod bearing 26 has a
An die Führungsfläche 33 schließt sich in Richtung zu der Vorderseite 5 eine nach radial innen offene Ringnut an, die zur besseren Unterscheidung als innere Ringnut 35 bezeichnet sei und die in der Führungsbuchse 27 ausgebildet ist, wobei sie nach radial innen, zu der Durchbrechung 28 hin, offen ist. Diese innere Ringnut 35 befindet sich im Bereich des dem Gehäuseinnenraum 4 axial abgewandten vorderen axialen Endabschnittes 36 der Führungsbuchse 27, wobei die Führungsbuchse 27 im Bereich der inneren Ringnut 35 einen größeren Innendurchmesser hat als im Bereich der Führungsfläche 33. Adjacent to the
Zweckmäßigerweise ist die innere Ringnut 35 nicht nur radial innen, sondern auch an der dem Gehäuseinnenraum 4 axial abgewandten Vorderseite offen, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft. Die innere Ringnut 35 hat dann eine sich an die Führungsfläche 33 anschließende, in Richtung der Vorderseite 5 weisende hintere Nutflanke 35a und eine der Längsachse 34 zugewandte, bevorzugt zylindrische Nutgrundfläche 35b. An der der hinteren Nutflanke 35a axial gegenüberliegenden Vorderseite ist die innere Ringnut 35 offen. Die Nutgrundfläche 35b geht unmittelbar in eine axial orientierte vordere Stirnfläche 37 der Führungsbuchse 27 über.The inner
Während die Führungsfläche 33 gleitverschieblich an der Außenumfangsfläche 23 der Kolbenstange 16 anliegt, ist in der inneren Ringnut 35 der Führungsbuchse 27 ein aus einem einzigen Ringelement bestehender Abstreif- und Dichtungsring 38 gehalten, der bezüglich der Kolbenstange 16 eine Abstreiffunktion und eine Dichtfunktion ausübt.While the
Bei dem Abstreif- und Dichtungsring 38 handelt es sich um einen einteiligen Körper, der bevorzugt einstückig ausgebildet ist und zweckmäßigerweise in seiner Gesamtheit aus Elastomermaterial besteht. Der Abstreif- und Dichtungsring 38 hat einen zu der Längsachse 34 konzentrischen ringförmigen Basisabschnitt 42, der ringsum mit Abstand zu der Kolbenstange 16 angeordnet ist und von dem zwei zu der Längsachse 34 ebenfalls koaxiale Lippenabschnitte wegragen, deren einer eine Abstreiflippe 43 und deren anderer eine Dichtlippe 44 bildet.The wiper and sealing
Abstreiflippe 43 und Dichtlippe 44 sind zweckmäßigerweise mit einem gewissen Abstand zueinander angeordnet, wobei die Abstreiflippe 43 der Dichtlippe 44 zur Vorderseite 5 vorgelagert ist. Mit anderen Worten liegt die Dichtlippe 44 axial zwischen der Abstreiflippe 43 und dem Gehäuseinnenraum 4.
Beide Lippen 43, 44 haben im Querschnitt betrachtet zweckmäßigerweise einen schrägen Verlauf, wobei sich die Abstreiflippe 43 ausgehend vom Basisabschnitt 42 nach radial innen und zugleich axial nach vorne erstreckt, während sich die Dichtlippe 44 ausgehend von dem Basisabschnitt 42 nach radial innen und gleichzeitig schräg in Richtung zu der Rückseite 6 erstreckt.Viewed in cross section, both
Sowohl die Abstreiflippe 43 als auch die Dichtlippe 44 liegt gleitverschieblich am Außenumfang der Kolbenstange 16 an. Beide Lippen umrahmen im unmontierten Zustand zweckmäßigerweise einen Querschnitt, der geringfügig kleiner ist als der Querschnitt der Kolbenstange 16, sodass sie im montierten Zustand durch die Kolbenstange 16 radial aufgeweitet werden und mit einer gewissen Vorspannung elastisch an die Außenumfangsfläche 23 der Kolbenstange 16 angedrückt werden.Both the
Die Funktion der Dichtlippe 44 besteht darin, den Gehäuseinnenraum 4 und insbesondere die sich an die Durchgangsöffnung 7 axial anschließende vordere Gehäusekammer 4a zur Umgebung hin abzudichten. Der Hauptzweck der Abstreiflippe 43 besteht darin, Verunreinigungen, die sich außerhalb des Gehäuses 2 auf der Kolbenstange 16 niedergeschlagen haben, beim Einfahren der Kolbenstange 16 von der Außenumfangsfläche 23 abzustreifen.The function of the sealing
In dem Abstreif- und Dichtungsring 38 sind mit anderen Worten einerseits ein Kolbenstangenabstreifer und andererseits eine Kolbenstangendichtung zu einer Einheit kombiniert. Diese Kombination schafft kompakte Abmessungen und ermöglicht eine besonders kurze axiale Baulänge des Kolbenstangenlagers 26.In other words, a piston rod wiper on the one hand and a piston rod seal on the other hand are combined into one unit in the scraper and sealing
Bei dem Abstreif- und Dichtungsring 38 handelt es sich im Falle des Ausführungsbeispiels um ein bezüglich der Führungsbuchse 27 gesondertes Bauteil. Dabei ist der Abstreif- und Dichtungsring 38 bei seiner Montage durch die offene Vorderseite hindurch axial in die innere Ringnut 35 eingesteckt worden. Damit kein Druckmedium im Fügebereich zwischen dem Abstreif- und Dichtungsring 38 und der Führungsbuchse 27 hindurchtreten kann, ist der Abstreif- und Dichtungsring 38 dabei so ausgebildet, dass er auch unter statischer Abdichtung an mindestens einer Wandfläche der inneren Ringnut 35 anliegt, also insbesondere an der hinteren Nutflanke 35a und/oder an der Nutgrundfläche 35b. Bevorzugt weist der Abstreif- und Dichtungsring 38 zusätzlich zu den bereits beschriebenen Lippen 43, 44 auch noch eine statische Dichtlippe 45 auf, die innerhalb der inneren Ringnut 35 von dem Basisabschnitt 42 wegragt und mit elastischer Vorspannung unter Abdichtung an der Nutgrundfläche 35b anliegt. Die statische Dichtlippe 45 ist zu der Nutgrundfläche 35b benachbart und ragt ausgehend vom Basisabschnitt 42 zweckmäßigerweise in Richtung zu der hinteren Nutflanke 35a.In the case of the exemplary embodiment, the wiper and sealing
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Abstreif- und Dichtungsring 38 unmittelbar bei seiner Herstellung in die innere Ringnut 35 eingeformt worden. Dies geschieht insbesondere im Rahmen eines Spritzgießverfahrens. Dabei kann ein zuvor applizierter Haftvermittler eine innige Verbindung zu der Führungsbuchse 27 bewirken, insbesondere wenn selbige aus Metall oder Keramikmaterial besteht. Besteht die Führungsbuchse 27 aus einem Kunststoffmaterial, besteht die vorteilhafte Möglichkeit, die Führungsbuchse 27 und den Abstreif- und Dichtungsring 38 gemeinsam im Rahmen eines Mehrkomponenten-Spritzgießverfahrens zu fertigen.In an exemplary embodiment that is not shown, the wiper and sealing
Die Führungsbuchse 27 ist radial spielbehaftet und zugleich kippbeweglich in die Durchgangsöffnung 7 eingespannt. Die mögliche Kippbewegung ist durch Doppelpfeile 46 illustriert. The
Die Führungsbuchse 27 ist um beliebige imaginäre Achsen kippbar, die quer zu der Längsachse 3 ausgerichtet sind. Diese Kippbeweglichkeit ermöglicht es der Führungsbuchse 27, sich optimal koaxial zur Kolbenstange 16 auszurichten, und zwar ungeachtet eventueller Schrägstellungen zwischen der Längsachse 17 der Kolbenstange 16 und der Längsachse 3 des Gehäuses 2. Da auch der in der inneren Ringnut 35 gehaltene Abstreif- und Dichtungsring 38 eventuelle Kippbewegungen 46 der Führungsbuchse 27 mitmacht, bleibt die Relativposition zwischen dem Abstreif- und Dichtungsring 38 und der Führungsbuchse 27 ungeachtet der jeweils eingenommenen Kippposition der Führungsbuchse 27 konstant. Es ist somit gewährleistet, dass ungeachtet eventueller Parallelitätsabweichungen der Kolbenstange 16 stets ein großflächiger Kontakt zwischen der Führungsfläche 33 und der Außenumfangsfläche 23 der Kolbenstange 16 gegeben ist und außerdem sowohl die Abstreiflippe 43 als auch die Dichtlippe 44 ringsum gleichförmig an die Außenumfangsfläche 23 der Kolbenstange 16 angedrückt wird. Folglich ist ein verschleißarmer Betrieb sowohl der Führungsbuchse 27 als auch des Abstreif- und Dichtungsringes 38 möglich.The
Für die radiale Vorspannung und Kippbeweglichkeit der Führungsbuchse 27 sorgt unter anderem ein gummielastischer Ringkörper 47, der die Führungsbuchse 27 konzentrisch umschließt und koaxial zwischen die Führungsbuchse 27 und die Begrenzungswand 12 der Durchgangsöffnung 7 unter radialer Vorspannung eingegliedert ist. Hinzu kommt, dass die Führungsbuchse 27 allseits radial spielbehaftet in der Durchgangsöffnung 7 aufgenommen ist und folglich in der Lage ist, ihre Relativposition bezüglich der Begrenzungswand 12 rechtwinkelig zur Längsachse 3 des Gehäuses 2 in gewissem Rahmen zu variieren. Das radiale Spiel ergibt sich aus einer radialen Beabstandung zwischen der radial nach außen weisenden peripheren Außenfläche 48 der Führungsbuchse 27 und der Innenumfangsfläche 24 der Begrenzungswand 12. Dieser radiale Abstand resultiert daraus, dass der Außendurchmesser der Führungsbuchse 27 an jeder Stelle ihrer axialen Länge kleiner ist als der im jeweils gleichen axialen Bereich gemessene Durchmesser der Durchgangsöffnung 7.A rubber-elastic
Der für die radial elastisch nachgiebige Einspannung der Führungsbuchse 27 verantwortliche gummielastische Ringkörper 47 - im Folgenden zur Vereinfachung nur noch als „Ringkörper“ bezeichnet - sitzt in einer radial außen offenen äußeren Ringnut 52 der Führungsbuchse 27. Die äußere Ringnut 52 ist konzentrisch zur Längsachse 34 angeordnet und radial vertieft in die periphere Außenfläche 48 der Führungsbuchse 27 eingelassen. Dabei ist die äußere Ringnut 52 an der der Vorderseite 5 zugewandten Seite von einem ersten peripheren Außenflächenabschnitt 48a und an der der Rückseite 6 zugewandten Seite von einem zweiten peripheren Außenflächenabschnitt 48b der peripheren Außenfläche 48 flankiert. Beide peripheren Außenflächenabschnitte 48a, 48b sind mit radialem Abstand zur Innenumfangsfläche 24 der Begrenzungswand 12 angeordnet, indem der Durchmesser der entsprechenden Abschnitte der Führungsbuchse 27 kleiner ist als der Durchmesser der Durchgangsöffnung 7 im zugeordneten Bereich. Die peripheren Außenflächenabschnitte 48a, 48b sind zweckmäßigerweise kreiszylindrisch gestaltet.The rubber-elastic
Der in der äußeren Ringnut 52 angeordnete ringförmige Strang des Ringkörpers 47 hat ringsum eine radiale Dicke, die im unverformten Zustand größer ist als der radiale Abstand zwischen dem Nutgrund 52a der äußeren Ringnut 52 und dem radial gegenüberliegenden Abschnitt der Innenumfangsfläche 24. Auf diese Weise überbrückt der elastische Ringkörper 47 rings um die Führungsbuchse 27 herum den radialen Abstand zwischen den peripheren Außenflächenabschnitten 48a, 48b und der Innenumfangsfläche 24 und ist zugleich in radialer Richtung komprimiert, sodass die Führungsbuchse 27 unter elastischer Vorspannung schwimmend im Gehäuse 2 aufgehängt ist.The ring-shaped strand of the
Damit die radiale Verformung des Ringkörpers 47 nicht beeinträchtigt wird, wenn die Führungsbuchse 27 danach trachtet, ihre radiale Ausrichtung innerhalb der Durchgangsöffnung 7 zu verändern, hat zweckmäßigerweise die äußere Ringnut 52 eine größere axiale Breite als der Ringkörper 47, und zwar selbst in einem Zustand, in dem der Ringkörper 47 radial eingespannt ist. Die Auslegung ist insbesondere so getroffen, dass der Ringkörper 47 ungeachtet der im Betrieb möglichen radialen Kompression zu keiner Zeit gleichzeitig an beiden Nutflanken der äußeren Ringnut 52 anliegen kann.So that the radial deformation of the
Der Ringkörper 47 ist beim Ausführungsbeispiel als bezüglich der Führungsbuchse 27 gesondertes Bauteil ausgeführt und als solches in die äußere Ringnut 52 eingesetzt. Die Gummielastizität des Ringkörpers 47 ermöglicht ein vorübergehendes Aufweiten, sodass er sich in die äußere Ringnut 52 einschnappen lässt.In the exemplary embodiment, the
Der Ringkörper 47 übernimmt zweckmäßigerweise auch eine statische Abdichtfunktion zwischen der Führungsbuchse 27 und der Begrenzungswand 12. In diesem Zusammenhang liegt er sowohl an der Innenumfangsfläche 15 als auch an mindestens einer Wandfläche der äußeren Ringnut 52, insbesondere am Nutgrund 52a der äußeren Ringnut 52, unter Abdichtung an.The
Bevorzugt handelt es sich bei dem Ringkörper 47 um einen aus einem Elastomermaterial bestehenden O-Ring.The
Die axiale Austrittsöffnung 8 der Durchgangsöffnung 7 ist exemplarisch von einem vorderen axialen Endabschnitt 53 der Begrenzungswand 12 definiert, der von radial außen her in einen der Führungsbuchse 27 axial vorgelagerten Bereich ragt. Bevorzugt ragt dieser vordere axiale Endabschnitt 53 so weit nach radial innen, dass er die offene Vorderseite der inneren Ringnut 35 einschließlich des darin befindlichen Abstreif- und Dichtungsringes 38 radial überlappt und zumindest partiell den Bereich der Vorderseite abdeckt. Dieser vordere axiale Endabschnitt 53 kann insbesondere dazu beitragen, das Kolbenstangenlager 26 im Bereich der Vorderseite 5 gegen äußere Beeinträchtigungen abzuschirmen. Außerdem kann er als Anschlagmittel fungieren, das ein unbeabsichtigtes Heraustreten des Abstreif- und Dichtungsringes 38 aus der inneren Ringnut 35 verhindert, falls sich der Abstreif- und Dichtungsring 38 unbeabsichtigt lösen sollte.The axial outlet opening 8 of the through-
Der Durchmesser der axialen Austrittsöffnung 8 ist größer als der Durchmesser der Kolbenstange 16, sodass Letztere zu keiner Zeit mit der Innenumfangsfläche der Austrittsöffnung 8 in Kontakt gelangen kann.The diameter of the
Die Führungsbuchse 27 ist am Außenumfang ihres vorderen axialen Endabschnittes 36 zweckmäßigerweise mit einer ringförmigen Abstufung 54 versehen. Aus dieser Abstufung resultiert ein dritter peripherer Außenflächenabschnitt 48c der peripheren Außenfläche 48, der sich nach vorne hin an den ersten peripheren Außenflächenabschnitt 48a anschließt und diesbezüglich einen kleineren Durchmesser hat. An der Vorderseite ist der dritte periphere Außenflächenabschnitt 48c durch die vordere Stirnfläche 37 begrenzt, der der nach radial innen ragende vordere axiale Endabschnitt 53 mit bevorzugt einem axialen Abstand gegenüberliegt. Dieser axiale Abstand verhindert, dass die Führungsbuchse 27 mit der vorderen Stirnfläche 37 an der Begrenzungswand 12 zur Anlage gelangt.The
Auch der dritte periphere Außenflächenabschnitt 48c ist mit radialem Abstand zu der Innenumfangsfläche 24 angeordnet, indem der Außendurchmesser der Führungsbuchse 27 in diesem Längenabschnitt kleiner ist als der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 7.The third peripheral outer surface section 48c is also arranged at a radial distance from the inner
Aus der Abstufung 54 resultiert eine nach vorne, zur Vorderseite 5 weisende Ringfläche, die als eine ringförmige Abstützfläche 55 fungiert, der eine am Innenumfang der Begrenzungswand 12 ausgebildete, zur Rückseite 6 weisende ringförmige Gegenabstützfläche 56 gegenüberliegt. Die Führungsbuchse 27 kann sich mit ihrer Abstützfläche 55 an der ringförmigen Gegenabstützfläche 56 axial abstützen und ist dadurch zur Vorderseite 5 hin bezüglich des Gehäuses 2 fixiert.The
Die Gegenabstützfläche 56 resultiert zweckmäßigerweise aus einer am Innenumfang der Begrenzungswand 12 ausgebildeten Abstufung und verbindet den dem ersten peripheren Außenflächenabschnitt 48a gegenüberliegenden Flächenabschnitt der Innenumfangsfläche 24 mit dem dem dritten peripheren Außenflächenabschnitt 48c gegenüberliegenden Abschnitt der Innenumfangsfläche 24.The
Vorzugsweise ist die Durchgangsöffnung 7 zumindest in demjenigen Bereich, der dem Ringkörper 47 und zweckmäßigerweise auch dem ersten und zweiten peripheren Außenflächenabschnitt 48a, 48b zugeordnet ist, konisch ausgebildet, und zwar derart, dass sich die Durchgangsöffnung 7 in Richtung zu dem Gehäuseinnenraum 4 erweitert. Die konische Erweiterung erstreckt sich zweckmäßigerweise bis hin zu dem Gehäuseinnenraum 4, exemplarisch also bis zu dem dem Gehäuserohr 2c zugeordneten Endbereich des vorderen Gehäusedeckels 2a. Diese bei 59 angedeutete Konizität vereinfacht bei der Montage des Kolbenstangenlagers 26 das axiale Einführen des Kolbenstangenlagers 26 in die Durchgangsöffnung 7 von deren dem Gehäuseinnenraum zugewandter rückseitiger Austrittsöffnung 57 her. Solange das Gehäuserohr 2c an dem vorderen Gehäusedeckel 2a nicht montiert ist, ist die rückseitige Austrittsöffnung 57 frei zugänglich und ermöglicht das Einstecken des Kolbenstangenlagers 26.The through-
Die Führungsbuchse 27 ist bezüglich des Gehäuses 2 zweckmäßigerweise zumindest begrenzt axial beweglich. Diese axiale Beweglichkeit begünstigt die Kippbewegungen 46, weil die Führungsbuchse 27 in der Lage ist, mit ihrer ringförmigen Abstützfläche 55 beim Verkippen lokal von der gegenüberliegenden Gegenabstützfläche 56 abzuheben.The
Die axiale Beweglichkeit des Kolbenstangenlagers 26 wird beim Ausführungsbeispiel dadurch erzielt, dass das Kolbenstangenlager 26 in Richtung zur Rückseite 6 beziehungsweise in Richtung zu dem Gehäuseinnenraum 4 ausschließlich durch die Einspannung des Ringkörpers 47, also rein kraftschlüssig festgehalten wird. Es ist in diesem Zusammenhang kein zusätzlicher Festanschlag an der Rückseite des Kolbenstangenlagers 26 vorhanden, wie dies im Bereich der Vorderseite 5 in Gestalt der Gegenabstützfläche 56 vorteilhaft der Fall ist.In the exemplary embodiment, the axial mobility of the piston rod bearing 26 is achieved in that the piston rod bearing 26 is held in the direction of the
Grundsätzlich kann aber auch ein zusätzlich zu dem Ringkörper 47 vorhandenes Haltemittel vorgesehen werden, um das Kolbenstangenlager 26 an seiner Rückseite gehäusefest abzustützen. Ein solches Haltemittel besteht beispielsweise aus einem in
Allerdings ist es auch im Zusammenhang mit einem zusätzlichen Haltemittel vorteilhaft, wenn die Führungsbuchse 27 bezüglich des Gehäuses 2 axial begrenzt beweglich bleibt. Dies lässt sich beispielsweise durch die Verwendung eines Halteringes 58 gewährleisten, an dem die Führungsbuchse 27 anliegt, der jedoch eine gewisse axiale federelastische Nachgiebigkeit aufweist. Es kann sich dabei beispielsweise um einen sogenannten Zackenring handeln.However, it is also advantageous in connection with an additional holding means if the
Beim Ausführungsbeispiel besteht der vordere Gehäusedeckel 2a und folglich die einen integralen Bestandteil des vorderen Gehäusedeckels 2a bildende Begrenzungswand 12 aus einem Aluminiummaterial und ist in Druckgusstechnik durch Urformung erzeugt worden. Mittels einer solchen Urformung können zwar keine hochwertigen Oberflächen generiert werden, was für die Erfindung jedoch irrelevant ist, weil die Führungsbuchse 27 zumindest an ihrer radialen Außenfläche nicht mit der Begrenzungswand 12 in Kontakt gelangt, sodass die Oberflächengüte der Innenumfangsfläche 24 unerheblich ist. Die Innenumfangsfläche 24 bleibt folglich unbearbeitet, was eine erhebliche Kosteneinsparung bei der Herstellung zur Folge hat.In the exemplary embodiment, the
Bei der Führungsfläche 33 kann es sich um eine rings um die Längsachse 34 herum geschlossene Fläche handeln, insbesondere um eine zylindrische Fläche. Beim Ausführungsbeispiel setzt sich die Führungsfläche 33 hingegen aus mehreren rings um die Längsachse 34 herum verteilt angeordneten streifenförmigen Flächenabschnitten 33a zusammen, die jeweils parallel zu der Längsachse 34 ausgerichtet sind. In der Umfangsrichtung der Führungsbuchse 27 zueinander benachbarte streifenförmige Flächenabschnitte 33a sind jeweils durch eine zu der Längsachse 34 parallele Längsnut 62 voneinander getrennt. Diese Ausgestaltung der Führungsfläche 33 reduziert in vorteilhafter Weise den flächenhaften Kontakt mit der Kolbenstange 16. Außerdem können die Längsnuten 62 bei Bedarf als Schmiermitteldepot genutzt werden.The
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