DE1948929A1

DE1948929A1 - Hydraulic or pneumatic working cylinder

Info

Publication number: DE1948929A1
Application number: DE19691948929
Authority: DE
Inventors: Heinrich Tepass
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1969-09-27
Filing date: 1969-09-27
Publication date: 1971-04-22
Also published as: DE1948929B2

Description

Hydraulischer oder pneuatlscher AprDcitszylinder Die Erfindung betrifft einen hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinder mit einseitiger Kolbenstange und einer die Längsbewegung des Kolbens als Drehbewegung nach außen führenden mechanischen Vorrichtung. Die Übertragung der Längsbewegung des Kolbens eines Arbeitszylinders auf eine Vorrichtung zur Umwandlung dieser Bewegung in eine Drehbewegung ist vor allem in solchen Fä1-len erfopderlich, in denen eine genaue Lagenbestimllung des Kolbens gefordert wird, beispielsweise bei Gleichlauf- und progranuilierten Steuerungen, wobei die Drehbewegung als Meßgröße inden betreffenden Steuer- bzw. Regelkreis einzugeben ist. Hydraulic or Pneumatic AprDcits Cylinder The invention relates to a hydraulic or pneumatic working cylinder with a piston rod on one side and a mechanical outward rotary movement guiding the longitudinal movement of the piston Contraption. The transmission of the longitudinal movement of the piston of a working cylinder a device for converting this movement into a rotary movement is proposed This is particularly necessary in those cases in which a precise determination of the position of the Piston is required, for example with synchronous and programmed controls, whereby the rotary movement has to be entered as a measured variable in the relevant control or regulating circuit is.

In bekannter Weise wird die Drehbewegung über eine im Zylinderboden gelagerte Welle nach außen geführt und dort beispielsweise auf einen mit der Welle gekoppelten Potentiometer geleitet. Die Umwandlung der Längs- in die Drehbewegung erfolgt mit Hilfe einer mit der nach außen geführten Welle ein Teil bildenden in axialer Richtung festgelegten und in eine Axialbohrung des Kolbens mit Kolbenstange hineinragenden Gewindespindel und einer am Kolben befestigten mit der Gewindespindel zusanmienwirkenden Mutter. Die Verwendung einer mit einer Mutter zusammenwirkenden Gewindespindel als Vorrichtung zur Umwandlung der Längsbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung erfordert zur Gewährleistung der Anzeigegenauigkeit enge Fertigungstoleranzen von Spindel und Mutter. Außerdem rriuß zur Vermeidung von Ubertragungsfehlerntder Kolben des Arbeitszylinders eine drehgesicherte Führung erhalten.In a known manner, the rotary movement is carried out via a cylinder base mounted shaft outwards and there, for example, on one with the shaft coupled potentiometer. The conversion of the longitudinal to the rotary movement takes place with the help of a part forming part of the shaft leading to the outside axial direction fixed and in an axial bore of the piston with piston rod protruding threaded spindle and one attached to the piston with the threaded spindle co-operating mother. The use of a cooperating with a mother Threaded spindle as a device for converting the longitudinal movement of the piston into a Rotary movement requires tight manufacturing tolerances to ensure display accuracy of spindle and nut. In addition, soot to avoid transmission errors Piston of the working cylinder receive a rotation-locked guide.

Bei Arbeitszylindern mit großen Hüben wie sie beispielsweise im Aufzugsbau erforderlich sind, ergibt sich für die entsprechend langen Gewindespindeln bei den geforderten engen Fertigungstoleranzen ein erheblicher fertigungstechnischer Aufwand.For working cylinders with large strokes such as those used in elevator construction are required, results from the correspondingly long threaded spindles for the The tight manufacturing tolerances required require considerable manufacturing effort.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Arbeitszylinder mit einer die Längsbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung umwandelnden Vorrichtung zu schaffen, dessen Vorrichtung zur Umwandlung der Längsbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung, eine einfache Fertigung unabhängig vom Hub des Arbeitszylinders gewährleistet.The object of the invention is to provide a working cylinder with a device converting the longitudinal movement of the piston into a rotary movement to create the device for converting the longitudinal movement of the piston into a rotary movement, a simple production independent of the stroke of the working cylinder guaranteed.

Nach der Erfindung wird dies erreicht durch Verwendung eines Ketten-Seil- oder Riementriebes als Vorrichtung zum nach außen führen der Längsbewegung des Kolbens eines Arbeitszylinders als Drehbewegung. Die Verwendung eines Ketten-, Seil oder Riementriebes zur Umwandlung der Längsbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung hat den Vorteil der einfachen Fertigung bei gleichzeitig hoher Genauigkeit der Umwandlung der Bewegung.According to the invention this is achieved by using a chain-rope or belt drive as a device to guide the longitudinal movement of the piston outwards of a working cylinder as a rotary movement. The use of a chain, rope or Belt drive for converting the longitudinal movement of the piston into a rotary movement has the advantage of simple production with high conversion accuracy at the same time the movement.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Ketten-Seil- oder Riementrieb am Zylinderboden ortsfest angeordnet und erstreckt sich in eine Axialbohrung des Kolbens mit Kolbenstange, wobei dessen eines Kettenrad bzw. dessen eine Seilrolle oder Riemenscheibe auf einer in einer Ausnehmung des Zylinderbodens angeordneten und nach außen führenden Welle drehfest angeordnet ist und dessen anderes die Umlenkung der Kette bzw. des Seiles oder Riemens bildende Kettenrad bzw. Seilrolle oder Riemensczeibe am Kopf eines am Zylinderboden befestigten und in die Axialbohrung des Kolbens mit Kolbenstange ragenden Trägers drehbeweglich angeordnet ist.The chain, rope or belt drive is a further embodiment of the invention Stationary arranged on the cylinder base and extends into an axial bore of the Piston with piston rod, one of which is a chain wheel or one of which is a pulley or a belt pulley arranged in a recess in the cylinder base and the shaft leading to the outside is arranged in a rotationally fixed manner and the other is the deflection the chain or rope or belt forming Sprocket or Pulley or belt pulley attached to the head of a cylinder base and into the Axial bore of the piston with the carrier protruding from the piston rod is rotatably arranged is.

Vorteilhafterweise ist das die Umlenkung der Kette bzw. des Seiles oder des Riemens bildende Kettenrad bzw. die Seilrolle oder Riemenscheibe in einer gabelförmigen Ausnehmung eines am Kopf des Trägers angeordneten und in Axialrichtung des Kolbens geführten sowie in Richtung des Zylinder-kopfes belasteten Führungskörpers drehbeweglich befestigt. Dadurch erübrigt sich für eine spielfreie Übertragung der Längsbewegung des Kolbens auf das Kettenrad bzw.This is advantageously the deflection of the chain or rope or the chain wheel forming the belt or the pulley or pulley in one fork-shaped recess arranged on the head of the wearer and in the axial direction the piston guided and loaded in the direction of the cylinder head guide body rotatably attached. This eliminates the need for backlash-free transmission of the Longitudinal movement of the piston on the chain wheel or

auf die Seilrolle oder Riemenscheibe eine zusätzliche Spannrolle.an additional tension pulley on the pulley or pulley.

Zweckmäßigerweise weist der Führungskörper eine zylindrische Verlängerung auf, die in einer Sackbohrung im Träger geführt ist und mit einer in der Sackbohrung angeordneten Druckfeder in Kraftschluß steht. Eine starre Befestigung des Trägers im Arbeitszylinder wird in einfacher Weise dadurch erzielt, daß er in einer Ausnehmung des Zylinderbodens befestigt ist.The guide body expediently has a cylindrical extension which is guided in a blind hole in the carrier and with one in the blind hole arranged compression spring is in frictional connection. A rigid attachment of the beam in the working cylinder is achieved in a simple manner that it is in a recess of the cylinder base is attached.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird das Kopplungsglied zwischen Kolben und Ketten- bzw. Seil-oder Riementrieb von einem an einem Ketten- bzw. Seil- oder Riementrum befestigten und in einer umlaufenden Nut in der Axialbohrung des Kolbens drehbeweglich geführten Ringkörper gebildet. Durch die drehbewegliche Führung des als Ringkörper ausgebildeten Kopplungsgliedes erübrigt sich eine Drehsicherung des Kolbens im Zylinder bezüglich der Funktionstüchtigkeit der Vorrichtung zur Umwandlung der Bewegungen.In a further embodiment of the invention, the coupling member is between Piston and chain or rope or belt drive from one to a chain or rope or attached to the belt and in a circumferential groove in the axial bore of the Piston rotatably guided ring body formed. Thanks to the rotatable guide of the coupling member, which is designed as an annular body, there is no need for a rotation lock of the piston in the cylinder with regard to the functionality of the conversion device of movements.

Sollte dennoch eine Drehsicherung des Kolbens bzw. der Kolbenstange gegenüber dem Zylinder erforderlich werden, wird dies in einfacher Weise dadurch erreicht, daß der Kolben und der Träger miteinander in Wirkverbindung stehende Führungsflächen erhalten.Should nevertheless a rotation lock of the piston or the piston rod opposite to the cylinder are required, this is achieved in a simple manner by that the piston and the carrier are operatively connected to one another guide surfaces obtain.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Arbeitszylinder und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown. They show: FIG. 1 an axial section through the working cylinder and FIG FIG. 2 shows a section along the line II - II in FIG. 1.

In den Figuren ist mit 1 das Zylinderrohr und mit 2 der Zylinderboden bezeichnet. In der Sackbohrung 3 im Zylinderboden 2 mit Verlängerung 4 ist ein Kettenrad 5 angeordnet und drehfest auf der flüssigkeitsdicht nach außen geführten Welle befestigt.In the figures, 1 is the cylinder tube and 2 is the cylinder base designated. In the blind hole 3 in the cylinder base 2 with extension 4 is a chain wheel 5 arranged and non-rotatably attached to the liquid-tight outward guided shaft.

Zur Vermeidung einer einseitigen Belastung der Welle 6 durch das Druckmitteltist diese beidseitig nach außen geführt. In die Sackbohrung 7 des Kolbens 8 mit Kolbenstange 9 erstreckt sich ein in der Sackbohrung 3 des Zylinderbodens befestigter zylindrischer Träger lo. Im Bereich des Kettenrades 5 und der nach außen führenden Welle 6 sind im Träger Aussparungen 11 vorgesehen. Im oberen Bereich des Trägers 1o ist in einer U-förmigen Aussparung 12 ein Führungskörper 13 fü- ein auf der Achse 14 drehbeweglich geführtes Kettenrad 15 angeordnet.To avoid one-sided loading of the shaft 6 by the pressure medium this led to the outside on both sides. In the blind hole 7 of the piston 8 with the piston rod 9 extends a fixed in the blind hole 3 of the cylinder base cylindrical Carrier lo. In the area of the sprocket 5 and the shaft 6 leading to the outside Recesses 11 are provided in the carrier. In the upper area of the carrier 1o is in a U-shaped recess 12 a guide body 13 for a rotatable on the axis 14 guided sprocket 15 arranged.

Der Tragkörper 13 weist eine zylindrische Verlängerung 16 auf, die in einer Sackbohrung 17 des Trägers 10 geführt ist. Die um die beiden Kettenräder gelegte Kette 18 läuft mit ihren beiden Trums 18 a, 18 b in Längsnuten 19, 20 des Trägers lo. Der Spielausgleich der Kette 18 erfolgt durch die in der Sackbohrung 17 des Trägers 10 angeordnete und die zylindrische Verlängerung 16 des Führungskörpers 13 für das Kettenrad 15 belastende Druckfeder 21.The support body 13 has a cylindrical extension 16 which is guided in a blind hole 17 of the carrier 10. The one around the two sprockets laid chain 18 runs with its two strands 18 a, 18 b in longitudinal grooves 19, 20 of the Carrier lo. The backlash compensation the chain 18 is carried out by the in the blind hole 17 of the carrier 10 arranged and the cylindrical extension 16 of the guide body 13 for the compression spring 21 loading the chain wheel 15.

In der Kolbenbohrung 7 ist eine umlaufende Nut 22 eingelassen in der ein Ringkörper 23 drehbeweglich geführt ist. Eine am Ringkörper 23 nach innen vorspringende Nase 24 ist formschlüssig mit einem Kettenglied 18 c verbunden. Durch die drehbewegliche Führung des als Kopplungsglied zwischen Kolben und Kette dienenden Ringkörpers 23 ist eine Drehsicherung des Kolbens gegenüber dem Zylinderrohr nicht erforderlich. Wird in der gezeigten unteren Endstellung des Kolbens 8 der Zylinderraum 25 über die Leitung 26 mit Druckmittel beaufschlagtund der Zylinderraum 27 über die Leitung 2 mit dem Tank verbunden, bewegt sich der Kolben mit Kolbenstange in Richtung seiner oberen Endstellung. Die Bewegung des Kolbens wird über den Ringkörper 23 auf die Kette und von dort über das Kettenrad 5 auf die nach außen geführte Welle 6 über tragen, so daß mit Hilfe eines mit der Welle 6 gekoppelten Meßwertgebers die jeweilige Stellung des Kolbens beispielsweise in einem Steuer- oder Regelkreis als Signal einführbar ist.A circumferential groove 22 is embedded in the piston bore 7 an annular body 23 is rotatably guided. One on the ring body 23 inwardly protruding Nose 24 is positively connected to a chain link 18 c. Due to the rotating Guiding of the ring body 23 serving as a coupling link between the piston and the chain it is not necessary to lock the piston against the cylinder barrel. If in the shown lower end position of the piston 8, the cylinder space 25 is over pressure medium is applied to the line 26 and the cylinder chamber 27 via the line 2 connected to the tank, the piston with piston rod moves in its direction upper end position. The movement of the piston is via the ring body 23 on the Chain and from there over the sprocket 5 to the outwardly guided shaft 6 wear, so that with the help of a transducer coupled to the shaft 6 the respective Position of the piston, for example in a control or regulating circuit, as a signal is insertable.

Die Erfindung ist nicht an das gezeigte Ausführungsbeispiel gebunden, insbesondere kann anstelle eines Kettentriebes auch ein Seil-oder Riementrieb zur Umwandlung der Längsbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung zur Lagenbestinimung des Kolbens eingesetzt werden.The invention is not bound to the embodiment shown, in particular, instead of a chain drive, a cable or belt drive can also be used Conversion of the longitudinal movement of the piston into a rotary movement to determine the position of the piston can be used.

Claims

1. The use of a chain, rope or belt drive as a device to lead to the outside of the longitudinal movement of the piston of a working cylinder as a rotary movement.

2. 'Working cylinder with one-sided piston rod and one the - longitudinal movement of the piston as a rotary movement leading to the outside device according to claim 1, characterized in that it is not indicated that the chain, rope or belt drive (5, 15, 18) fixedly arranged on the cylinder base (2, 4) and into an axial bore (7) of the Piston (8) with piston rod (9) extends, one of which is a chain wheel or its a pulley or pulley (5) on one, in a recess (3) of the cylinder base arranged and outwardly leading shaft (6) is rotatably arranged and its another sprocket forming the deflection of the chain or the rope or belt (18) or pulley or pulley (15) on the head of a cylinder base (2, 4) attached and in the axial bore (7) of the piston (8,9) protruding carrier (lo) rotatably movable is arranged.

3. Working cylinder according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the deflection of the chain or the rope or the belt (18) forming Chain wheel or pulley or belt pulley (15) in a fork-shaped Recess of a arranged on the head of the wearer and in the axial direction of the piston guided and loaded in the direction of the cylinder head guide body (13) rotatably is attached.

4. Working cylinder according to claim 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the guide body (13) has a cylindrical extension (16), which is guided in a blind hole (17) in the carrier (lo) and one in the blind hole arranged compression spring (21) with the cylindrical extension (16) of the guide body (13) is in force.