DE2109564C3

DE2109564C3 - Actuating device with an elastic, bellows-like jacket that can be expanded by the application of compressed air

Info

Publication number: DE2109564C3
Application number: DE19712109564
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Stoll
Original assignee: Zusatz in: 22 19 996 Feste- Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen
Filing date: 1971-03-01
Publication date: 1977-06-16

Description

Die F.rlindung betrifft eine Beiaugungsvorrichtung mit einem elastischen, durch Druckluftbeaufschlagung ausdehnbaren faltenbalgartigen Mantel mit starren Abschlußplaiien an den beiden axialen Enden, wobei an einer Abschlußplattc, die festgelegt ist, die Druckluft zuführbar ist. und die andere Abschlußplatte die Betätigungsbewegung ausführt.The invention relates to a diffraction device with an elastic, bellows-like jacket expandable by the application of compressed air with rigid Terminating plaques at the two axial ends, with the compressed air at a terminating plate which is fixed is feedable. and the other end plate performs the actuating movement.

Bei einer aufgrund der US-Patentschrift 34 20 147 bekannten derartigen Betätigungsvorrichtung besitzt der faltenbalgartige Mantel eine zylindrische Gestalt. Da sich dieser zylindrische Faltenbalg nur so weit zusammenziehen kann, bis seine Windungen aneinanderliegen, ist er für verschiedene Anwendungszwecke nicht oder nur schlecht verwendbar. So ist die bekannte Betätigungsvorrichtung ungeeignet für die Verwendung als Arbeitszylinder, da bei Arbeitszylindern die Hublänge möglichst groß sein soll und der bekannte Faltenbalg infolge seiner zylindrischen Gestalt nur eine verhältnismäßig kurze Hublänge besitzt.Has such an actuator known from US Pat. No. 3,420,147 the bellows-like mantle has a cylindrical shape. Because this cylindrical bellows is only so far can contract until its turns are against each other, it is for various purposes not or only badly usable. So the known actuator is unsuitable for use as a working cylinder, since the stroke length of working cylinders should be as large as possible and the well-known bellows only has a relatively short stroke length due to its cylindrical shape.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die diesen Nachteil der bekannten Betätigungsvorrichtung nicht aufweist, d. h. die neue Betätigungsvorrichtung soll für die Verwendung als Arbeitszylinder geeignet sein und deshalb einen größeren Hub aufweisen, als die bekannte Betätigungsvorrichtung.The present invention is therefore based on the object of providing an actuating device of the initially described to create said type that does not have this disadvantage of the known actuating device, d. H. the new actuator should be suitable for use as a working cylinder and therefore have a larger stroke than the known actuating device.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der faltenbalgartige Mantel Kegelstumpfform hat. Durch diese kegelstumpfförmige Ausbildung des Mantels ist es möglich, die die Betätigungsbewegung ausführende bewegliche Abschlußplatte annähernd bis zu der ihr gegenüberliegenden festen Abschlußplatte zurückzuziehen, wobei sich die Falten des Faltenbalges ineinanderlcgen. Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung ist äußerst einfach im Aufbau. Bei ihrer Verwendung als Arbeitszylinder weist sie gegenüber herkömmlichen Arbeitszylindern die Vorteile auf, daß nunmehr zum Ausführen einer Arbeitsbewegung keine Kolbenstange und kein Kolben erforderlich sind, daß man die neue Betätigungsvorrichtune hermetisch dicht abschließen kann und daß keine Gleitreibung vorhanden ist. Ferner gewährleistet die Kegelstumpfform.irdes ManteJs eine gioße radiale Steifigkeit sowie eine gute Führung in axialer Richtung. Der faltenbalgartige Mantel kann z.B. elastisch aus Metall hergestellt sein, wobei auf die bewegliche Abschlußplatte eine vom Mäntel selbst aufgebrachte Rückholkraft in Richtung auf die feste Abschlußplatte zu wirkt. Besteht der Mantel jedoch aus elastischem Material, z. B. aus Gummi oder Kunststoff mit This object is achieved according to the invention in that the bellows-like jacket has the shape of a truncated cone. This frustoconical design of the shell makes it possible to retract the movable end plate carrying out the actuation movement approximately as far as the fixed end plate opposite it, the folds of the bellows interlocking. The actuating device according to the invention is extremely simple in structure. When used as a working cylinder, it has the advantages over conventional working cylinders that no piston rod and no piston are required to carry out a working movement, that the new actuating device can be hermetically sealed and that there is no sliding friction. Furthermore, the truncated cone shape ensures great radial rigidity and good guidance in the axial direction. The bellows-like jacket can, for example, be made elastically from metal, with a return force applied by the jacket itself acting on the movable end plate in the direction of the fixed end plate. However, if the jacket is made of elastic material, e.g. B. made of rubber or plastic with

so gummiähnlichen Eigenschaften, so legt man zweckmäßig eine kegelstumpfförmige Schraubenfeder oder federnde Ringe in die Falten des Mantels ein, so daß deren Federkraft auf den Mantel als Rückholkraft übertragen wird. Will man die Erfindung zu einemrubber-like properties, it is advisable to insert a frustoconical helical spring or resilient rings into the folds of the jacket so that its spring force is transmitted to the jacket as a return force. If you want the invention to be one

is doppelt wirkenden Arbeitszylinder ausgestalten, so kann man die beiden die Betätigungsbewegung ausführenden Abschlußplatten zweier Betätigungsvorrichtungen miteinander verbinden, die mit Mitteln zur Übertragung der Betätigungsbewegung versehen sein können. Hierbei kann z. B. die Anordnung so getroffen sein, daß die Betätigungsvorrichtung aus zwei, mit den die Betätigungsbewegung ausführenden Abschlußplatten aufeinander zu gerichteten und Stirnseite an Stirnseite aneinander .inliegenden und über dieseIf a double-acting working cylinder is designed, the two end plates of two actuating devices which carry out the actuating movement can be connected to one another, which can be provided with means for transmitting the actuating movement. Here z. B. the arrangement can be made so that the actuating device consists of two, with the actuating movement executing end plates facing each other and face to face .inlie and over this

2s Abschlußplatten miteinander verbundenen Betätigungsvorrientungen besteht. Das Verbinden von zwei Faltenbalgkörpcrn ist zwar aus der französischen Patentschrift 5 47 062 bekannt, es handelt sich hierbei jedoch um zylindrische Faltenbalgkörper mit dem mit2s end plates interconnected actuating devices consists. The connection of two bellows bodies is from the French Patent specification 5 47 062 known, it is, however, a cylindrical bellows body with the

dieser Form verbundenen Nachteil, die nicht /w Betatigungszwecken miteinander verbunden und nicht als doppelt wirkender Arbeitszylinder verwendbar sind.this form associated disadvantage that do not / w actuation purposes connected to each other and can not be used as a double-acting working cylinder.

In der Zeichnung sind Ausluhrungsbeispiele desThe drawing shows examples of the

Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigtSubject of the invention shown. It shows

3«; F i g. 1 eine erste Ausführungsform.3 «; F i g. 1 shows a first embodiment.

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform und
F i g. 3 eine weitere abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung, die aus zwei miteinander verbundenen Betätigungsvorrichtungen besteht, jeweils in einer Seitenansicht in axialem Schnitt und in schematischer Darstellung.F i g. 2 a second embodiment and
F i g. 3 shows a further modified embodiment of the actuating device according to the invention, which consists of two actuating devices connected to one another, each in a side view in axial section and in a schematic representation.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 handelt es sich um eine als Arbeitszylinder dienende Betätigungsvorrichtung, die einen faltenbalgartigen Mantel 1 mitThe embodiment according to FIG. 1 is an actuating device serving as a working cylinder, which have a bellows-like jacket 1

4S Kegelstumpfform besitzt, der um die Längsachse des Arbeitszylinders herumläuft und unter der Wirkung des Druckmediums aus der einer geringeren axialen Erstreckung zugeordneten Ausgangsstellung in axialer Richtung bis zur Strecklage hin ausdehnbar ist. An seinen beiden axialen Enden ist der Mantel durch starre, z. B. aus Metall oder Kunststoff bestehende Abschlußplatten 3,4 abgeschlossen, von denen die Abschlußplatte 4 zum Einführen des Druckmediums dient, zu welchem Zweck sie in Längsrichtung des Arbeitszylin-4S has a truncated cone shaped around the longitudinal axis of the Working cylinder runs around and under the action of the pressure medium from a lesser axial Extension assigned starting position is expandable in the axial direction up to the extended position. On its two axial ends is the jacket by rigid, z. B. made of metal or plastic end plates 3.4 completed, of which the end plate 4 is used to introduce the printing medium, too what purpose they do in the longitudinal direction of the

55; ders verlaufend mindestens eine durchgehende Bohrung 5 für den Durchtritt des Druckmediums besitzt und mit Anschlußeinrichtungen 9 zum Anschließen an eine Druckmediumquelle versehen sein kann, während die Platte 3 zum Ausführen der Betätigungsbewegung55; at least one continuous bore Has 5 for the passage of the pressure medium and with connection devices 9 for connection to a Pressure medium source can be provided while the plate 3 for performing the actuating movement

Hi gemäß Pfeil 7 dient und mit Mitteln zum Übertragen der Betätigungsbewegung versehen sein kann. Bei der Anordnung nach F i g. 1 ist die Abschlußplatte 4 an der dem Einlaß für das Druckmedium zugeordneten Seite größer als die Abschlußplatte H am entgegengesetzten Hi is used according to arrow 7 and can be provided with means for transmitting the actuating movement. In the arrangement according to FIG. 1, the end plate 4 is larger on the side associated with the inlet for the pressure medium than the end plate H on the opposite side

'■■> Ende des Mantels. Sie besitzt einen in radialer Richtung gegenüber dem Mantel 1 überstehenden Rand 8. Hierbei ist sie mit Befestigungsmitteln 10, z. B. einem Spannring, einer Spannpratze, Spannaugen usw. zum'■■> end of the coat. It has one in the radial direction opposite the jacket 1 protruding edge 8. Here it is with fasteners 10, for. B. a Clamping ring, a clamping claw, clamping eyes, etc. for

Befestigen der Betätigungsvorrichtung an einer Unteriage oder einem Träger versehen, während die Abschlußplatte 3 am entgegengesetzten Ende etwa gleichen Durchmesser wie der Mantel hat oder evtl. gegenüber dem Mantel in radialer Richtung zurückstehen kann. Die Befestigungsmittel können gegenüber der Abschlußplatte 4 vorstehen und zum Befestigen des Zylinders, z. B. durch Anschrauben an seiner Unterlage, dienen; sie können mit der Abschlußplatte 4 in beliebiger Weise verbunden sein, z. B. können sie an ihr angeklebt oder mit ihr verschraubt sein usw.Attaching the actuating device to a base or a carrier provided, while the end plate 3 at the opposite end about has the same diameter as the jacket or may stand back in the radial direction with respect to the jacket can. The fastening means can protrude from the end plate 4 and for fastening the Cylinder, e.g. B. by screwing on its base, serve; you can with the end plate 4 in be connected in any way, e.g. B. they can be glued to it or screwed to it, etc.

Der faltenbalgartigc Mantel besteht bei der Anordnung nach F i g. 1 aus Metall; er ist elastisch ausgebildet, wobei die Rückholkraft dem Mantelkörper selbst innewohnt. Die axialen Enden des Mantels sind durch axiale Stirnwände 11, 12 abgeschlossen, an denen die beiden Abschlußplatten 3, 4 von außen her angebracht, z. B. angeschweißt oder angeklebt sind. Uen durchgehenden Bohrungen 5 sind hierbei Einlaßöffnungen 13 in der den Mantel abschließenden Stirnwand 12 zugeordnet. so daß das Druckmedium in das Innere des Arbeitszylinders eintreten kann.The bellows-like jacket exists in the arrangement according to FIG. 1 made of metal; it is designed to be elastic, the restoring force being applied to the casing body itself inherent. The axial ends of the jacket are closed by axial end walls 11, 12 on which the two end plates 3, 4 attached from the outside, for. B. are welded or glued. Uen continuous Bores 5 are here associated with inlet openings 13 in the end wall 12 closing off the jacket. so that the pressure medium can enter the interior of the working cylinder.

Wenn man bei der Anordnung nach F i g. 1 Druckmedium gemäß Pfeil 6 in das Zylinderinnere einführt, dehnt sich der faltenbalgartige Mantel aus. bis er annähernd :> die Strecklage einnimmt, wobei die Abschlußplatte 3 eine Bewegung in Richtung des Pfeiles 7 ausführt und hierbei eine Arbeit verrichten kann oder eine Arbeitsbewegung j η ein anderes Organ weitergeben kann. Wenn man nunmehr an einem der Einlaßöffnung 5 vorgeschalteten. nicht weiter dargestellten Ventil auf Entlüftung umschaltet, wird der faltenbalgartige Mantel durch die ihm innewohnende Rückholkraft und durch den evtl. an der Abschlußplatte 3 ausgeübten Widerstand in die Ausgangsstellung zurückgeführt, wobei das Druckmodium aus dem Inneren des Arbeitszylinder durch die öffnung 5, die jetzt zur Entlüftung dient, nach außen geführt wird. Es ist auch möglich, unter Weglassen der Stirnwände 11, 12. den Mantel unmittelbar mit den beiden Abschlußplatten 3, 4 z. B. durch Verschweißen oder Verkleben zu verbinden.If, in the arrangement according to FIG. 1 Introduces the print medium into the interior of the cylinder according to arrow 6, expands the bellows-like coat. until it comes close to:> assumes the extended position, the end plate 3 executes a movement in the direction of arrow 7 and can do a job here or a work movement j η can pass on to another organ. When one now upstream of one of the inlet opening 5. valve not shown on venting switches, the bellows-like jacket is activated by its inherent return force and possibly by the the end plate 3 exerted resistance returned to the starting position, the Druckmodium from the inside of the working cylinder through the opening 5, which is now used for venting, to the outside to be led. It is also possible, omitting the end walls 11, 12. The jacket directly with the two end plates 3, 4 z. B. to connect by welding or gluing.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 besteht der Faltenbalg 25 aus elastischem Material, z. B. Gummi oder Kunststoffmaterial mit gummiähnlichen Eigenschaften. Die Rückholkraft wird durch eine kegelstumpfförmige Schraubenfeder 26 oder federnde Ringe, deren Durchmesser von einem axialen Ende des Mantels zum anderen Ende hin abnehmen, /. B. ausIn the arrangement according to FIG. 2, the bellows 25 is made of elastic material, e.g. B. rubber or plastic material with rubber-like properties. The return force is provided by a frustoconical helical spring 26 or resilient rings, the diameter of which decrease from one axial end of the jacket to the other end, /. B. off

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Stahl geliefert, die in die Falten 32 des Mantels eingesetzt oder innen oder außen an den Mantel angelegt sind. Die größere Grundfläche des kegelstumpfförmigen Mantels befindet sich an der dem Einlaß 27 für das Druckmedium zugeordneten Seite, an der die Abschlußplatte 28 angeordnet ist. Der Mantel ist in diesem Falle an der dem Einlaß für das Druckmedium zugewandten Ende offen, am anderen Ende ist er durch die axiale Stirnwand 29 geschlossen. Die Abschlußplatten 28 und 30 sind hierbei von außen her an den Mantel angesetzt, wobei die dem Einlaß 27 für das Druckmedium zugewandte Abschlußplatte 28 mit der Mantelwand 31 verbunden, z. B. verschweißt oder verklebt, ist und den Innenraum des Arbeitszylinders an dem zugehörigen Ende abschließt.Steel supplied which is inserted into the folds 32 of the jacket or inside or outside of the jacket are created. The larger base of the frustoconical The jacket is located on the side associated with the inlet 27 for the pressure medium which the end plate 28 is arranged. The coat is in this case it is open at the end facing the inlet for the pressure medium, and at the other end it is open the axial end wall 29 is closed. The end plates 28 and 30 are here on the outside of the jacket attached, wherein the inlet 27 for the pressure medium facing end plate 28 with the jacket wall 31 connected, e.g. B. welded or glued, and the interior of the working cylinder on the associated End completes.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 sind zwei kegelsturnpfförmige Betätigungsvorrichtungen 35, 36 Stirnseite an Stirnseite aneinandergelegt und an den Stirnseiten miteinander zu einer Einheit verbunden, wobei die Verbindung über eine gemeinsame Abschlußplatte 43 oder über zwei jeweils einer ESetätigungsvorrichtung zugeordnete Abschlußplatten erfolgen kann. Die Mantel der beiden Betätigungsvorrichtungen 35, 36 können '*ie bei den Ausführungsformen nach F 1 g. 1 oder F i g. 2 ausgebildet sein.In the embodiment according to FIG. 3 are two cone-shaped actuating devices 35, 36 Face to face placed one against the other and connected to one another on the face sides to form a unit, the connection via a common end plate 43 or via two each of an E-actuating device associated end plates can be made. The jacket of the two actuating devices 35, 36 can '* ie in the embodiments according to F 1 g. 1 or F i g. 2 be formed.

Die der Einführung des Druckmediums durch die öffnungen 39 bzw. 40 zugeordneten Abschlußplatten 41 bzw. 42 der beiden Betätigungsvorrichtungen befinden sich an den einander abgewandten Enden der beiden Betätigungsvorrichtungen, während die Abschlußplatten bzw. die Abschlußplatte 43, weiche die Betätigungsbewegung ausführen bzw. ausführt, an den einander zugewandten Enden der beiden Betätigungsvorrichtungen angeordnet sind bzw. ist. Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 stellt insgesamt eine als doppelt» irkender Arbeitszylinder dienende Betätigungsvorrichtung dar, d. h„ wenn man das Druckmedium gemäl3 Pfeil 45 durch die öffnung 40 einfuhrt, führt die geineinsame Abschluüplatte 43 eine Arbeitsbewegung gemäß Pfeil 46 aus, und wenn man das Druckmedium durch die öffnung 39 gemäß Pfeil 47 einführt, führt die Abschlußplatte 43 eine Bewegung gemäß Pfeil 48 aus. In diesem Falle wird das Druckmedium aus der Beiätigungsvorrich'.ung 35 durch die öffnung 40 entfernt, im ersteren Falle wird das Druckmedium aus der Betätigungsvorrichtung 36 durch die Öffnung 39 entfernt.The end plates 41 assigned to the introduction of the printing medium through the openings 39 and 40, respectively or 42 of the two actuating devices are located at the opposite ends of the two Actuating devices, while the end plates or the end plate 43, which execute or execute the actuation movement, to the one another facing ends of the two actuating devices are arranged or is. The embodiment according to FIG. 3 represents a total of an actuating device serving as a double-acting working cylinder, d. If the printing medium is introduced through the opening 40 according to arrow 45, the joint leads Closing plate 43 a working movement according to arrow 46, and when you pass the print medium through the introduces opening 39 according to arrow 47, the end plate 43 executes a movement according to arrow 48. In In this case, the print medium is released from the actuator 35 through the opening 40, in the former case the print medium is removed from the Actuator 36 removed through opening 39.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Betätigungsvorrichtung mit einem elastischen, durch Druckluftbeaufschlagung ausdehnbaren faltenbalgartigen Mantel mit starren Abschlußplatten an den beiden axialen Enden, wobei an einer Abschlußplatte, die festgelegt ist, die Druckluft zuführbar ist und die andere Abschlußplatte die Betätigungsbewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der faltenbalgartige Mantel Kegelstumpfform hat.1. Actuating device with an elastic bellows-like jacket with rigid end plates, which can be expanded by the application of compressed air at the two axial ends, with the compressed air at an end plate which is fixed can be fed in and the other end plate executes the actuating movement, characterized in that the bellows-like jacket Has truncated cone shape.

2. Actuating device according to claim 1, characterized in that a kegclstumpfför rnige helical spring (26) or resilient rings in the folds (32) of the jacket (1 ) are inserted.

3. The actuator of claim 1, characterized in that it shall look for two executive with the actuating movement of closure plates (43) directed towards each other and end-to-end abutting and this Abschlußplatien interconnected actuators (35,36)