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"Zylinderkolbenanordnung, insbesondere einfach oder doppelt wirkender
Druckluftzylinder" Zylinderkolbenanordnungen, insbesondere einfach oder doppeltwirkende
Druckluftzylinder, sind in verschiedenen AusfUhrungsformen bekannt. Vor allem sind
solche bekannt, die aus einem Zylinderrohr mit Mediumeintritts- bzw. austrittsöffnungen
und zumindest einem gegen das Zylinderrohr abgedichteten Zylinderdeckel bei bereits
vorhandenen Zylinderboden sowie mit in dem Zylinderrohr geführtem Kolben und austretender
Kolbenstange bestehen. - Bei den bekannten Zylinderkolbenanordnungen dieser Art
bereitet der Anschluß des Zylinderdeckels an das Zylinderrohr unter Verwirklichung
einer ausreichenden Dichtwirkung beachtliche Schwierigkeiten. So ist es bekannt,
den Zylinderdeckel
gleichsam als Schraubkappe auszuführen, die auf
das Zylinderrohr endseitig aufgeschraubt wird. Dazu müssen Schraubkappe und Zylinderrohr
mit exakt aufeinander abgestimmten Gewinden ausgeführt werden, was in fertigungstechnischer
Hinsicht problematisch und aufwendig ist. Bei einer anderen bekannten Ausführungsform
werden die Zylinderdeckel endseitig gegen das Zylinderrohr mittels Stehbolzen angezogen.
Zum Anschluß der über den Außenumfang des Zylinderrohres verteilten Stehbolzen an
die Zylinderdeckel besitzen diese Schraubenmuttern, in welche die Stehbolzen mit
endseitigem Gewinde eingeschraubt werden. Auch hier ist fertigungstechnischer Aufwand
von Nachteil, insbesondere muß sperrige und raumaufwendige Bauweise in Kauf genommen
werden. Bei beiden der vorbehandelten Ausführungsformen ist darüber hinaus Montage
umständlich.
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Es besteht grundsätzlich auch die Möglichkeit, den bzw. die Zylinderdeckel
endseitig in die Zylinderrohre ein- bzw. anzuschweißen.
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Durch den Schweißvorgang rauht jedoch die als Lauffläche für den Kolben
regelmäßig vergutete Oberfläche der Zylinderrohrwandung derart stark auf, daß extremer
Verschleiß schon nach kurzer Zeit zu befürchten ist. Das gilt insbesondere für hochwertige
Zylinderrohre, die zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit verchromt, gehärtet oder
in ähnlicher Weise vergütet sind. Abgesehen davon läßt eine Schweißkonstruktion
Montage praktisch nicht mehr zu, so daß sich ein Verschweißen zum dichten Befestigen
der Zylinderdeckel an dem Zylinderrohr in Strenge verbietet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zylinderkolbenanordnung,
insbesondere einen einfach oder doppeltwirkenden Druckluftzylinder,zu schaffen,
bei welchem sich der oder die Zylinderdeckel schnell und einfach ausreichend druckfest
und druckdicht endseitig an das Zylinderrohr austauschbar anschließen lassen.
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Die Erfindung betrifft eine Zylinderkolbenanordnung, insbesondere
einen einfach oder doppeltwqrkenden Druckluft zylinder, bestehend aus einem Zylinderrohr
mit Mediumeintritts- bzw. austrittsöffnung und zumindest einem gegen das Zylinderrohr
abgedichteten Zylinderdeckel sowie mit in dem Zylinderrohr geführten Kolben und
austretender Kolbenstange. ne Erfindung besteht darin, daß das Zylinderrohr im Bereich
des Zylinderdeckels eine Ringnut zur Aufnahme eines Seeger-Ringes und eine an die
Ringnut anschließende Ringschulter zum Einsetzen des Zylinderdeckels aufweist, die
in eine konische Verjüngung der Zylinderrohrwandung mit dem Winkel der Selbsthemmung
übersteigender Konizität übergeht, gegen die ein Dichtungsmittel von dem durch den
Seeger-Ring gesicherten Zylinderdeckel unter Dichtwirkung angedrückt ist Die Erfindung
geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer Zylinderkolbenanordnung, und zwar insbesondere
bei einem einfach oder doppelt wirkenden DruckluStzylinder im allgemeinen Drucke
nur in solcher Höhe auftreten, daß der Seeger-Ring ausreicht, um den druckbeaufschlagten
Zylinderdeckel zu sichern. Für einwandfreie Abdichtung zwischen Zylinderdeckel und
Zylinderrohr sorgt das gleichsam zwischen beiden angeordnete Dichtmittel deshalb,
weil es zwischen Zylinderrohrwandung und Zylinderdeckel praktisch eingeouetscht
wird, nämlich infolge der konischen Verjüngung der Zylinderrohrwandung. Der dadurch
erzielte Anpreßdruck reicht aus, um für eine sichere Halterung des Dichtungsmittels
zu sorgen. Das gilt insbesondere für das druckbeaufschlagte Zylinderrohr, weil dann
das Dichtungsmittel gleichsam gegen den betreffenden Zylinderdeckel und sogleich
die konische Innenwandung des Zylinderrohres gedrückt wird. Um besondere hohe Anpreßdrucke
zu erreichen sieht die Erfindung weiter vor,.
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daß die Ringschulter eine Breite aufweist, die neben dem Zylinderdeckel
zur -Aufnahme mehrerer hintereinander angeordneter Distanzscheiben geeignet ist,
so daß der Zylinderdeckel und damit das Dichtungsmittel einwandfrei in dem Zylinderrohr
mittels des Seeger-Ringes fixiert werden können.
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Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden auf geführt.
So ist nach bevorzugter Ausführungsform vorgesehen, daß der Zylinderdeckel einen
umlaufenden Stützkragen mit dem Innendurchmesser der zugeordneten Ringschulter entsprechendem
Außendurchmesser und einen anschließenden Tragring für einen Diehtungsring aufweist,
wobei der Außendurchmesser des Tragringes kleiner als jeder zugeordnete Durchmesser
der konischen Verjüngung des Zylinderrohes und die Durchmesserdifferenz(en) zwischen
beiden kleiner als der Querschnittsdurchmesser des Dichtungsringes gewählt ist.
Dadurch bildet der Tragring mit dem Stützring und der konischen Verjüngung des Zylinderrohres
bzw. dessen Innenwandung eine im schließenden Sinne offene «uetschl{ammer für den
Dichtungsring. Zylinderdeckel mit Stützkragen und Tragring können ein-oder mehrteilig
ausgebildet sein. - Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung, der selbstandige
Bedeutung zukommt, ist vorgesehen, daß der Zylinderdeckel als lediglich Stützscheibe
für eine Dichtmanschette aus Dichtscheibe mit gegen die konische Verjüngung der
Zylinderrohrwandung angedrücktem Manschettenkragen ausgebildet ist. Vorzugsweise
bestehen Dichtungsring oder Dichtmanschette aus Kunststoff, z.B. Polytetrafluoräthylen,
welches selbstschmierende Eigenschaften besitzt. Der Dichtungsring ist zweckmäßigerweise
als O-Ring oder L-förmiger Lippenring ausgebildet.
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Nach einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung, der ebenfalls
selbständige Bedeutung zukommt, ist vorgesehen, daß der Tragring eine Ringnut aufweist
und darin der Dichtungsring eingesetzt sowie gegen einen zylindrischen Bereich der
Zylinderrohrwandung angedrückt ist, und dieser zylindrische Bereich einen geringeren
Durchmesser als die Ringschulter aufweist, wobei der Übergang zwischen Ringschulter
und zylindrischem Bereich des Zylinderrohres als Abrundung oder Abschrägung ausgeführt
ist. Diese
Ausführungsform eignet sich insbesondere dann, wenn von
der erfindungsgemäßen Zylinderkolbenanordnung extrem hohe Belastungen aufzunehmen
und der Zylinderdeckel gleichsam als Führung für die durch ihn herausgeführte Kolbenstange
eingesetzt wird. Da die Kolbendichtung nicht beschädigt werden darf, die Ringnut
zum Einsetzen des Seeger-Ringes aber scharfkantig sein muß, ist der Innendurchmesser
des. Zylinderrohres geringer als der der Ringschulter mit der Ringnut ausgeführt,
sind also Ringschulter und Ringnut zurückgesetzt. Die Abschrägung bzw. Abrundung
des Überganges zwischen Ringschulter und zylindrischer Innenwandung des Zylinderrohres
dient zum verletzungsfreien Aufschieben des Zylinderdeckels mit Tragring und in
dessen Ringnut bereits eingesetztem Dichtungsring. - Nach einem Vorschlag der Erfindung,
dem ebenfalls selbständige Bedeutung zukommt, ist vorgesehen, daß Zylinderdeckel
und Dichtungsmittel als einteiliger Bundstopfen mit umlaufenden Dichtungskragen
ausgebildet sind und der Bundstopfen ggf. eine Bohrung zur Führung einer Kolbenstange
aufweist. Bei dieser Ausführungsform erfolgt Sicherung des Bundstopfens ebenfalls
durch einen Seeger-Ring, ist Jedoch nicht zwingendes Merkmal, daß die konische Verjüngung
der Zylinderrohrwandung den Winkel der Selbsthemmung besteigende Konizität besitzt.
Denn der Bundstopfen ist in Richtung auf den Zylinderinnenraum eben durch einen
Bund gesichert undkann sich folglich nicht verschieben.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin
zu sehen, daß eine Zylinderkolbenanordnung, insbesondere ein einfach oder doppeltwirkender
Druckluftzylinder verwirklicht wird, bei welchem sich der oder die Zylinderdeckel
besonders einfach und schnell unter einwandfreier Abdichtung indas Zylinderrohr
einsetzen lassen. Dadurch wird eine erhebliche Vereinfachung in fertigungstechnischer
und montage technischer Hinsicht erreicht. In fertigungstechnischer Hinsicht deshalb,
weil
sich handelsübliche vergütete Zylinderrohre, aber auch gehämmerte und damit extrem
genaue und verschleiß feste Zylinderrohre einsetzen lassen, in montage technischer
Hinsicht, weil durch bloßes Lösen des Seeger-Ringes der Zylinderdeckel und das zugeordnete
Dichtungsmittel entfernt und damit Kolben und Kolbenstange zuganglich gemacht werden
können. Tatsächlich ist es aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Zylinderkolbenanordnung
möglich, sowohl die Zylinderdeckel als auch Kolben und Kolbenstange ohne Hilfswerkzeuge
einzusetzen. Für den gesamten Zusammen- oder Auseinanderbau der erfindungsgemäßen
Zylinderkolbenanordnung benötigt man lediglich eine Seeger-Ring-Zanger Demgegenüber
benötigt man bei der Montage bzw. Demontage herkömmlicher Zylinderkolbenanordnungen
eine Mehrzahl besonderer Werkzeuge. Im Ergebnis entsteht eine Zylinderkolbenanordnung
bzw. ein einfach oder doppeltwirkender Druckluftzylinder, der sich durch einfache,
kompakte und funktionstüchtige Bauweise auszeichnet. Die erfindungsgemäße Zylinderkolbenanordnung
kann selbstverständlich auch ein Hydraulikzylinder sein, jedenfalls umfaßt die Lehre
der Erfindung auch die Ausführungsform eines Hydraulikzylinders mit den Merkmalen.
der erfindungsgemäßen Zylinderkolbenanordnung.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen teilweisen Axialschnitt
durch eine erfindungsgemäße Zylinderkolbenanordnung, insbesondere einen Druckluftzylinder,
Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1'in abgewandelter Ausrührungsform,
Fig.
3 den Gegenstand nach Fig. 1 in weiter abgewandelter Ausführungsform, Fig. 4 eine
andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Figf 1 und Fig. 5 eine wiederum andere
Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1.
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In den Fig. ist eine Zylinderkolbenanordnung, insbesondere ein einfach
oder doppeltwirkender Druckluftzylinder 1, dargestellt, der in seinem grundsätzlichen
Aufbau aus einem Zylinderrohr 2 mit Mediumeintritts- bzw. -austrittsöffnung 3 und
zumindest einem gegen das Zylinderrohr 2 abgedichteten Zylinderdeckel 4 mit in dem
Zylinderrohr 2 geführtem Kolben 5 und austretender Kolbenstange 6 besteht. - Das
Zylinderrohr.2 weist im Bereich des Zylinderdeckels 4 eine Ringnut 7 zur Aufnahme
eines Seeger-Ringes 8 und eine an die Ringnut 7 anschließende Ringschulter 9 zum
Einsetzen des Zylinderdeckels 4 auf, die in eine konische Verjüngung 10 der Zylinderrohrwandung
11 mit den Winkel der Selbsthemmung übersteigender Konizität übergeht, gegen die
ein Dichtungsmittel 12 von dem unter Dichtwirkung angedrückt ist. Die Ringschulter
9 weist eine Breite b auf, die neben dem Zylinderdeckel 4 zur Aufnahme mehrerer
hintereinander angeordneter Distanzsoheiben 13 geeignet ist. Der Zylinderdeckel
4 besitzt einen umlaufenden Stützkragen 14 mit dem Innendurchmesser di der zugeordneten
Ringschulter 9 entsprechendem Außendurchmesser da und einen anschließenden. Tragring
15 für einen Dichtungsring 12 als Dichtungsmittel, wobei der Außendurchmesser da
des Tragringes 15 kleiner als jeder zugeordnete Durchmesser di der konischen Verjüngung
10 des Zylinderrohres 2 und die Durchmesserdifferenz(en) zwischen beiden kleiner
als der Querschnittsdurchmesser
des Dichtungsringes 12 gewählt
ist. Der Zylinderdeckel 4 kann aber auch als lediglich StUtzscheibe 16 für eine
Dichtmanschette 17 aus Dichtscheibe 18 mit gegen die konische Verjüngung 10 der
Zylinderwandung 11 angedrücktem Manschettenkragen 19 ausgebildet sein. Dichtungsring
12 oder Dichtmanschette 17 bestehen aus Kunststoff, z.B. Polytetrafluoräthylen.
Der Dichtungsring 12 ist als O-Ring oder L-förmiger Lippenring ausgebildet. - Nach
einer abgewandelten Ausführungsform weist der Tragring 15 eine Ringnut 20 auf und
ist darin der Dichtungsring 12 eingesetzt sowie gegen einen zylindrischen Bereich
21 der Zylinderrohrwandung 11 angedrückt, wobei dieser zylindrische Bereich 21 einen
geringeren Innendurchmesser als die Ringschulter 9 besitzt und der Übergang zwischen
Ringschulter 9 und zylindrischem Bereich 21 des Zylinderrohres 2 als Abrundung oder
Abschrägung 22 ausgeführt ist. - Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform
der Erfindung, wonach Zylinderdeckel 4 und Dichtungsmittel 12 als einteiliger Bundstopfen
23 mit umlaufendem Dichtungskragen 24 ausgebildet sind und der Bundstopfen 23 ggf.
eine Bohrung 25 zur Führung der Kolbenstange 6 aufweist, während auf der Kolbenseite
selbstverständlich auf diese Bohrung 25 in dem Zylinderdeckel 4 verzichtet wird0
Ansprüche: