DE202005003031U1

DE202005003031U1 - Fluideinheit

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Publication number: DE202005003031U1
Application number: DE200520003031
Authority: DE
Original assignee: DOMA TECH MAINARDI AG; DOMA-TECH MAINARDI AG
Current assignee: DOMA TECH MAINARDI AG; DOMA-TECH MAINARDI AG
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2015-02-24

Abstract

Fluideinheit (5) mit einem Zylinder (6), mit einem an dessen Innenmantel (7) geführten Kolben (8), mit einer daran festgelegten, aus dem Zylinderkopf (9) herausragenden und an diesem mit ihrem Aussenmantel (10) geführten Kolbenstange (11) und mit zumindest einem Fluidanschluss (12) an dem Zylinderboden (16), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zylinderboden (16) eine bis zu dem Zylinderkopf (9) reichende Hohlwelle (17) unter Bildung eines Ringraumes zwischen dem Aussenmantel der Hohlwelle (17) und dem Innenmantel (7) des Zylinders (6) angeordnet ist, dass am entgegengesetzt zu dem Zylinderboden (16) angeordneten freien Ende der Hohlwelle (17) eine radial nach aussen vorspringende Innendichtung (18) vorgesehen ist, dass die Kolbenstange (11) hohl ausgebildet und zwischen dem Zylinderkopf (9) und der Innendichtung (18) am freien Ende der Hohlwelle (17) geführt ist, dass der Kolben (8) in Draufsicht kreisringförmig ausgebildet und in dem Ringraum geführt ist, dass im Innern der Hohlwelle (17) eine von dem einen Fluidanschluss...

Description

Die Erfindung betrifft eine Fluideinheit gemäss dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, nämlich mit einem Zylinder, mit einem an dessen Innenmantel geführten Kolben, mit einer daran festgelegten, aus dem Zylinderkopf herausragenden und an diesem mit ihrem Aussenmantel geführten Kolbenstange und mit zumindest einem Fluidanschluss an dem Zylinderboden Solche mittels eines Fluids, vorzugsweise pneumatisch betriebene Einheiten sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt und dienen insbesondere zum Einsatz bei Führungseinheiten von Automationsbausteinen. Diese Fluideinheiten haben sich im Grossen und Ganzen bewährt. Es gibt jedoch Einsatzfälle, bei denen die Ausfahrkraft des Kolbens bei diesen bekannten Fluideinheiten nicht ausreicht.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Fluideinheit gemäss dem Oberbegriff des Hauptanspruchs so weiterzubilden, dass sie gegenüber herkömmlichen Einheiten die Kolbenstange mit grösserer Kraft ausfährt.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemässen Fluideinheit gemäss dem Oberbegriff des Hauptanspruchs erfindungsgemäss durch dessen kennzeichnende Merkmale nämlich dadurch gelöst, dass an dem Zylinderboden eine bis zu dem Zylinderkopf reichende Hohlwelle unter Bildung eines Ringraumes zwischen dem Aussenmantel der Hohlwelle und dem Innenmantel des Zylinders angeordnet ist, dass am freien, entgegengesetzt zu dem Zylinderboden angeordneten Ende der Hohlwelle eine radial nach aussen vorspringende Innendichtung vorgesehen ist, dass die Kolbenstange hohl ausgebildet und zwischen dem Zylinderkopf und der Innendichtung am freien Ende der Hohlwelle geführt ist, dass der Kolben in Draufsicht kreisringförmig ausgebildet und in den Ringraum- geführt ist, dass im Innern der Hohlwelle eine von dem einen Fluidanschluss bis in hohle Kolbenstange reichende Durchgangsöffnung vorgesehen ist, und dass der eine Fluidanschluss auch mit dem Ringraum über Leitungen verbunden ist.
Mit der erfindungsgemässen Fluideinheit wird also wie beim Stand der Technik der kolbenseitige Zylinderraum mit dem Fluid beaufschlagt, sodass die Kolbenstange ausgefahren wird. Zugleich wird über die vom Zylinderboden bis zu dem Zylinderkopf reichende Hohlwelle Fluid in den Innenraum der hohlen Kolbenstange eingeleitet, der von dem Zylinderkopf und der radial am freien Ende der Hohlwelle nach innen vorspringenden Innendichtung abgeschlossen ist. Somit wird die Kolbenstange von dem Kolben bei Beaufschlagung von Fluid geschoben. Zugleich wird diese von dem ebenfalls mit Fluid beaufschlagten "hohlen Innenraum der Kolbenstange nach aussen gezogen. Beide Kräfte überlagern sich, sodass sie etwa mit der doppelten Kraft wie die einfachen Fluideinheiten ausgefahren wird.
In zweckmässiger Ausgestaltung der Erfindung kann die Fluideinheit doppelt wirkend ausgebildet sein, wozu ein zweiter Fluidanschluss an dem Zylinderboden vorgesehen ist, dieser Fluidanschluss über eine gesonderte Leitung im Innern der Hohlwelle bis zu der Innendichtung geführt ist und vor dieser über eine radiale Öffnung der Hohlwelle mit der hohlen Kolbenstange verbunden ist. Diese Öffnung befindet sich zwischen dem Zylinderbodender und der Innendichtung in deren unmittelbarer Nähe. Durch die Innendichtung wird der Zylinderraum der KObenstange in zwei Zylinderräume getrennt. Der an den Kolben angrenzende Zylinderraum wird mit Fluid beaufschlagt, wodurch die Kolbenstange eingezogen wird. Mit Vorteil ist bei dieser Ausführungsform der zweite Fluidanschluss auch am Kolbenboden, also an nur einer Seite der Fluideinheit angebracht, was die Einbaumöglichkeiten erleichtert und verbessert.
Stattdessen ist es auch möglich, in diesen dem Kolben zugeordneten Zylinderraum der hohlen Kolbenstange eine sich an der Innenseite einerseits, dem Kolben andererseits abstützende Schraubenfeder anzuordnen, entgegen deren Kraft die Kolbenstange ausgefahren und bei Abschaltung der Beaufschlagung des Fluids die wieder in die Fluideinheit einfährt.
Zweckmässigerweise wird hierbei die gesonderte Leitung von zwei zueinander konzentrischen, die Hohlwelle bildenden Rohren gebildet, wodurch sich eine besonders einfache Ausbildung für die doppelt wirkende Fluideinheit bereitgestellt wird.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung, ist zur Verdrehsicherung der Kolbenstange der Kolben an dem Zylinder und/oder der Hohlwelle geführt, sodass in Abweichung vom Stand der Technik keine dort übliche ausserhalb der Fluideinheit vorgesehene Verdrehsicherung vorhanden sein muss.
Besonders einfach gestaltet sich die Verdrehsicherung, wenn die Hohlwelle bezüglich der Symmetrieachse des Zylinders aussermittig angeordnet ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:
1 die Fluideinheit, im schematischen Querschnitt und im eingefahrenen Zustand;
2 die Fluideinheit gemäss 1, im ausgefahrenen Zustand und
3 einen Schnitt III-III gemäss 1.
Die insgesamt mit 5 bezeichnete Fluideinheit weist einen Zylinder 6 auf, an dessen Innenmantel 7 ein insgesamt mit 8 bezeichneter Kolben mit einer daran festgelegten, aus dem Zylinderkopf 9 herausragenden und an diesem mit ihrem Aussenmantel 10 geführten Kolbenstange 11 geführt ist. Die Fluideinheit 5 ist mit einem insgesamt mit 12 bezeichneten Fluidanschluss versehen, von dem ein Leitungszug 13, 14 zu dem insgesamt mit 15 bezeichneten Zylinderraum des Zylinders 6 führt.
Wird der Fluidanschluss 12 mit Druck beaufschlagt, so wirkt dieser über die Leitungen 13, 14 in dem Zylinderraum 15. Infolge der resultierenden Kraft an dem Kolben 8 wird dieser von der in 1 in die 2 gezeigte Stellung bewegt.
Der den Fluidanschluss 12 aufweisende Zylinderboden 16 ist mit dem einen Ende einer insgesamt mit 17 bezeichneten Hohlwelle verbunden, die mit ihrem dazu entgegengesetzt angeordneten freien Ende mit einer radial nach aussen vorspringenden Innendichtung 18 versehen ist. Zwischen der Hohlwelle 17 und dem Innenmantel 7 des Zylinders 6 ist ein Ringraum vorhanden, an den der Kolben angepasst und daher in Draufsicht kreisringförmig ausgebildet ist. Der Kolben 8 ist somit mittels einer Dichtung 19 an der Hohlwelle 17 – gegenüber dem Fluid dicht – geführt.
Ausserdem ist die insgesamt mit 11 bezeichnete Kolbenstange hohl ausgebildet und mit ihrem rückwärtigen Ende mit dem Kolben 8 fest verbunden. Durch die am freien Ende der Hohlwelle 17 fest angeordnete Innendichtung 18 wird der Innenraum der hohlen Kolbenstange 11 in zwei Zylinderräume 20, 21 aufgeteilt, von denen jeder separat mit dem Fluid beaufschlagbar ist. Hierzu ist im Innern der Hohlwelle 17 eine von dem einen Fluidanschluss 12 bis in den – in 2 oberen und bis an das freie Ende der Kolbenstange 11 reichenden – einen Zylinderraum 21 reichende Durchgangsöffnung 22 in einem Rohr 23 vorgesehen ist, zu welchem Rohr 23 konzentrisch ein weiteres Rohr 24 unter Bildung einer gesonderten Leitung 25 mit einem zweiten Fluidanschluss 26 verbunden ist, wobei diese gesonderte Leitung 25 an ihrem freien Ende über radiale Öffnungen 27 mit dem anderen, kolbenseitigen, durch die Innendichtung 18 getrennten anderen Zylinderraum 20 geführt ist. Die Hohlwelle 17 ist also von dem einem Rohr 23 und dem weiteren Rohr 24 gebildet.
Somit ist es bei Beaufschlagung des einen Fluidanschlusses 12 mit einem unter Druck stehenden Fluid nicht nur, wie vorstehend beschrieben, möglich, den Zylinderraum 15 des Zylinders 6 mit Druck zu beaufschlagen und infolgedessen den Kolben 8 mit der daran befestigten Kolbenstange 11 herauszuschieben. Zugleich wird über die von dem Fluidanschluss 12 zu dem einen Zylinderraum 21 der Kolbenstange 11 reichende Durchgangsöffnung 22 des einen Rohrs 23 in der Hohlwelle 17 auch mit Druck beaufschlagt, sodass auch infolgedessen die Kolbenstange 11 von der in 1 in die in 2 gezeigte Lage mit einer weiteren Kraft durch Ziehen herausbewegt wird. Die beiden Kräfte überlagern sich, sodass die Kolbenstange 11 mit annähernd der doppelten Kraft aus der Fluideinheit 5 ausgefahren wird.
Wird hingegen der zweite Fluidanschluss 26 mit Druck beaufschlagt, so wird über die gesonderte Leitung 25 der – kolbenseitige – andere Zylinderraum 20 der Kolbenstange 11 mit Druck beaufschlagt, wodurch der Kolben 8 und somit die mit diesem verbundene Kolbenstange 11 von der in 2 in die in 1 gezeigte Ausgangsstellung eingezogen wird.
Um zu verhindern, dass die Kolbenstange sich mit Bezug auf die Relativlage des Zylinders 6 beim Ausfahren dreht, ist eine Verdrehsicherung vorgesehen, wobei der Kolben 8 in einer an der Innenwandung 7 des Zylinders 6 vorgesehenen Nut 27 mit an dem Kolben 8 vorgesehen, in diese Nut 27 eingreifenden und an deren Form angepassten, als Zapfen 28 ausgebildeten Gleitstück gegen Verdrehen gesichert linear geführt ist. Zusätzlich oder stattdessen kann auch die Hohlwelle 17 bezüglich der Symmetrieachse des Zylinders 6 aussermittig angeordnet sein.

Claims

Fluideinheit (5) mit einem Zylinder (6), mit einem an dessen Innenmantel (7) geführten Kolben (8), mit einer daran festgelegten, aus dem Zylinderkopf (9) herausragenden und an diesem mit ihrem Aussenmantel (10) geführten Kolbenstange (11) und mit zumindest einem Fluidanschluss (12) an dem Zylinderboden (16), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zylinderboden (16) eine bis zu dem Zylinderkopf (9) reichende Hohlwelle (17) unter Bildung eines Ringraumes zwischen dem Aussenmantel der Hohlwelle (17) und dem Innenmantel (7) des Zylinders (6) angeordnet ist, dass am entgegengesetzt zu dem Zylinderboden (16) angeordneten freien Ende der Hohlwelle (17) eine radial nach aussen vorspringende Innendichtung (18) vorgesehen ist, dass die Kolbenstange (11) hohl ausgebildet und zwischen dem Zylinderkopf (9) und der Innendichtung (18) am freien Ende der Hohlwelle (17) geführt ist, dass der Kolben (8) in Draufsicht kreisringförmig ausgebildet und in dem Ringraum geführt ist, dass im Innern der Hohlwelle (17) eine von dem einen Fluidanschluss (12) bis in hohle Kolbenstange (11) reichende Durchgangsöffnung (22) vorgesehen ist und dass der eine Fluidanschluss (12) auch mit dem Ringraum über Leitungen (13, 14) verbunden ist.
Fluideinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hohle Kolbenstange (11) von der Innendichtung (18) in den bis zu dem freien Ende der Kolbenstange (11) reichenden einen Zylinderraum (21) sowie den anderen Zylinderraum (20) geteilt ist und dass die Durchgangsöffnung (22) in den einen Zylinderraum (21) mündet.
Fluideinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung als doppelt wirkende Fluideinheit ein zweiter Fluidanschluss (26) an dem Zylinderboden (16) vorgesehen ist, dass dieser Fluidanschluss (26) über eine gesonderte Leitung (25) im Innern der Hohlwelle (17) bis zu der Innendichtung (18) geführt ist und dass diese über eine radiale Öffnung (27) mit dem anderen Zylinderraum (20) der hohlen Kolbenstange (11) verbunden ist.
Fluideinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (17) zwei zueinander konzentrische Rohre (23, 24) aufweist.
Fluideinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verdrehsicherung der Kolbenstange (11) der Kolben (8) an dem Zylinder (6) und/oder der Kolbenstange (11) geführt ist.
Fluideinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (17) bezüglich der Symmetrieachse des Zylinders (6) aussermittig angeordnet ist.