DE2637290A1

DE2637290A1 - Ram unit providing confined reciprocal motion - has cylinder breech ends joined by anchor bolts forming piston guides to prevent rotation

Info

Publication number: DE2637290A1
Application number: DE19762637290
Authority: DE
Inventors: Arbo Haudeck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-19
Filing date: 1976-08-19
Publication date: 1978-02-23

Abstract

The ram unit has a tubular section forming the cylinder and closed by breech ends. A piston is arranged for sliding, but not turning, in the cylinder its rod working in a guide bore in one of the ends. The two breech ends (15, 17) are coupled to each other by three or more through bolts (10) passing through the cylinder and at regular angular intervals round the piston rod. These bolts also pass through guides (27) in the piston (23), so that this cannot turn. The breech ends can each have a round spigot (29) fitting in the cylinder. There is an annular sealing component (22) between each spigot and the cylinder, fitting in peripheral groove in the former.

Description

Kolben-Zylinders Zylinder-Einheit Piston-cylinder cylinder unit

Die Erfindung betrifft eine zu Ib Kolben-Zyllnder-Einheit mit einem Rohrabschnitt als Zylinder, der mittels Verschlußstopfen verschlossen ist, und einem im Zylinder unverdrehbar, Jedoch axial verschiebbaren Kolben mit einer Kolbenstange, die eine Führungsbohrung in einem der Verschlußstopfen durchdringt.The invention relates to a piston cylinder unit with a Ib to Ib Pipe section as a cylinder, which is closed by means of a stopper, and a non-rotatable in the cylinder, but axially displaceable piston with a piston rod, which penetrates a guide hole in one of the sealing plugs.

Bei einer derartigen Kolben-Zylinder-Einheit kommt es entscheidend darauf an, daß einfache, leicht herstellbare Teile verwendet werden, die schnell zu der Einheit zusammenbaubar sind. Ein weiterer wesentlicher Funkt ist, daß die Kolbenstange beim Hub des Kolbens indem Zylinder keine Drehbewegung ausführen kann. Daher ist dafür Sorge zu tragen, daß der Kolben im Zylinder unverdrehbar, jedoch axial verstellbar geführt wird.With such a piston-cylinder unit, it is crucial insists that simple, easily manufactured parts are used that are quick can be assembled to form the unit. Another essential feature is that the Piston rod during the stroke of the piston in which the cylinder cannot rotate. Therefore, care must be taken that the piston in the cylinder cannot rotate, however is axially adjustable.

Wie die 1)T-OS 20 60 383 zeigt, ist vom Teile- und Montageaufwand her von Vorteil, wenn der Zylinder und der Kolben runden Querschnitt aufweisen. Bei dieser bekannten Kolben-Zylinder-Einheit werden der Zylinder und die Verschlußstopfen bleibend miteinander verschweißt. Diese Verbindung hat aber den Nachteil, daß ein Zugang zum Kolben mit seinen Dichtungselementen und eventuell zu dem vom Kolben bzw. der Kolbenstange gesteuerten Schalteinrichtungen nur durch Zerstörung der Einheit möglich ist. Schon ein kleiner Fehler dieser Bauteile macht also die Eolben-Zylinder-Einheit unbrauchbar. Außerdem ist bei dieser Einheit der Kolben mit der Kolbenstange nicht unverdrehbar im Zylinder geführt, es sei denn, daß die Kolbenstange exzentrisch am Kolben angebracht wird. In diesem Falle werden die Kräfte Jedoch unsymmetrisch übertragen, was insbesondere bei Einheiten mit großen Kolbenhüben zu einem Verkanten und Verklemmen führen kann.As the 1) T-OS 20 60 383 shows, the parts and assembly costs It is advantageous if the cylinder and the piston have a round cross-section. In this known piston-cylinder unit, the cylinder and the stopper permanently welded together. This connection has the disadvantage that a Access to the piston with its sealing elements and possibly to that of the piston or the piston rod controlled switching devices only by destroying the unit is possible. The Eolben cylinder unit makes even a small mistake in these components unusable. In addition, the piston with the piston rod is not in this unit guided non-rotatably in the cylinder, unless the piston rod is eccentric attached to the piston. In this case, however, the forces become asymmetrical transferred, which leads to tilting, especially in units with large piston strokes and jamming.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Eolben-Zylinder-Einheit der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß die einfachen Teile leicht und schnell zu der Einheit zusammengebaut werden können, wobei aber zusätzlich die Möglichkeit einer einfachen Demontage der Einheit erreicht und bei symmetrischer Kraftübertragung die unverdrehbare Führung des Kolbens im Zylinder gewährleistet sein soll.It is the object of the invention to provide an Eolben cylinder unit of the initially mentioned to design mentioned type so that the simple parts easily and quickly to the Unit can be assembled, but with the additional possibility of a easy dismantling of the unit and with symmetrical power transmission the non-rotatable guidance of the piston in the cylinder should be guaranteed.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die beiden Verschluß stopfen durch mindestens drei Zuganker miteinander verbunden sind, die im Zylinder in einheitlicher Winkelteilung um die Kolbenstange verteilt angeordnet sind, und daß der Eolben über entsprechende Führungen unverdrehbar auf den Zugankern geführt ist. Die Zuganker übernehmen bei dieser Ausgestaltung der Kolben-Zylinder-Einheit zwei Funktionen, nämlich die Verbindung des Zylinders mit den beiden Verschlußstopfen und die unverdrehbare Führung des Kolbens mit der Eolbenstange. Durch die Verlagerung der Zuganker in den Zylinder wird ohne merkliche Verkleinerung der wirksamen Eolbenfläche die Verbindung der Bauteile zu der Einheit erreicht, ohne daß die durch den Zylinder maßgeblich bestimmten Außenabmessungen vergrößert werden müssen. Der Kolben ist über seinen gesamten Stellweg auf den Zugankern symmetrisch geführt.This is achieved according to the invention in that the two closure stopper by at least three tie rods that are connected to each other in the cylinder are arranged distributed in uniform angular division around the piston rod, and that the Eolben has appropriate guides non-rotatable on the Tie rods is performed. In this embodiment, the tie rods take over the piston-cylinder unit two functions, namely the connection of the cylinder with the two plugs and the non-rotatable guide of the piston with the piston rod. By relocating the tie rod in the cylinder becomes without any noticeable reduction in the effective area of the piston the connection of the components to the unit is achieved without being effected by the cylinder significantly certain external dimensions must be enlarged. The piston is symmetrically guided over its entire travel range on the tie rods.

Die Herstellung der einzelnen Bauteile für die Einheit wird dadurch vereinfacht, daß die Verschlußstopfen als Vierkantabschnitte ausgebildet sind, die dem Zylinder zugekehrt mit einem runden Bund versehen sind, der in den als Rohrabschnitt ausgebildeten Zylinder eingeführt und mittels eines ringförmigen Dicltungselementes abgedichtet ist, welches in einer Ringnut des Bundes eingebracht ist. Kit dieser Ausgestaltung läßt sich auch gleichzeitig ein dichter Verschluß des als Zylinder verwendeten Rohrabschnittes erreichen.The production of the individual components for the unit is thereby simplified that the plugs are designed as square sections that facing the cylinder are provided with a round collar, which is in the as a pipe section trained cylinder inserted and by means of an annular Dicltungselementes is sealed, which is introduced into an annular groove of the federal government. Kit this Design can also be a tight closure of the cylinder Reach the pipe section used.

Die Verbindung der Verschlußstopfen über die Zuganker wird dadurch vereinfacht, daß der Zuganker an beiden Stirnseiten mit einem Innengewinde versehen ist, daß das eine Ende des Zugankers über einen Gewindestift in einer Gewindebohrung des einen Verschlußstopfens festgeschraubt ist und daß das andere Ende des Zugankers über eine Kopfschraube am anderen Verschlußstopfen festgelegt ist, wobei die Kopfschraube in einer abgesetzten Durchgangsbohrung durch den Verschluß stopfen geführt und in das Innengewinde des Zugankers eingeschraubt ist. Eine eindeutige Führung für die Zuganker-wird nach einer weiteren Ausgestaltung dadurch erreicht, daß das Innengewinde des einen Verschlußstopfens und die Durchgangsbohrung im anderen Verschlußstopfen dem Zylinder zugekehrt in erweiterte, auf den Durchmesser des Zugankers abgestimmte Aufnahmen übergehen. Damit die Zuganker das Festspannen der Verschluß stopfen an dem Rohrabschnitt nicht beeinträchtigen, ist vorgesehen, daß die erweitere Aufnahme in dem Verschlußstopfen mit der Durchgangsbohrung tiefer ist als die maximale Eintauchtiefe des Zugankers bei am Zylinder festgelegten Verschlußstopfen.The connection of the plugs via the tie rods is thereby simplified that the tie rod is provided with an internal thread on both ends is that one end of the tie rod has a threaded pin in a threaded hole of the one stopper is screwed tight and that the other end of the tie rod is fixed via a head screw on the other plug, the head screw Stopper in a remote through hole through the closure and in the internal thread of the tie rod is screwed in. A definite guide for that Tie rod is achieved according to a further embodiment in that the internal thread one stopper and the through hole in the other stopper facing the cylinder in expanded, matched to the diameter of the tie rod Skip recordings. So that the tie rods stop tightening the lock not affect the pipe section, it is provided that the extended recording in the plug with the through hole is deeper than the maximum immersion depth of the tie rod with the plugs fixed on the cylinder.

Wichtig bei dieser neuen Kelben-Zylinder-Einheit ist zudem, daß die Kolbenstange und die Zuganker für eine symmetrische Führung genau parallel zueinander angeordnet sind. Damit dies bei der Montage der Eolben-Zylinder-Einheit zwangsläufig erreicht wird, sieht eine Weiterbildung vor, daß die beiden Verschlußstopfen über an sich bekannte Stift-Schlitz-Führungen oder dgl. nur in gleicher Winkelstellung in den Zylinder einführbar und/ oder daran festlegbar sind.It is also important with this new Kelben-cylinder unit that the The piston rod and the tie rods are exactly parallel to each other for symmetrical guidance are arranged. So this is inevitable when assembling the Eolben cylinder unit is achieved, a development provides that the two plugs over known pin-slot guides or the like. Only in the same angular position can be introduced into the cylinder and / or can be fixed thereon.

Die Unterteilung des Zylinderraumes durch den Kolben in zwei unabhängige Kammern darf auch durch die -Führung desselben auf den Zugankern nicht beeinträchtigt werden. Es ist daher zur besseren Führung, Lagerung und Abdichtung vorgesehen, daß die Zuganker durch Bohrungen des Kolbens geführt sind und daß diese Bohrungen mindestens über einen Teil ihrer Länge erweitere Aufnahmen für ringförmige Lager-und/oder Dichtungselemente bilden.The subdivision of the cylinder space by the piston into two independent ones Chambers must not be impaired by the guidance of the same on the tie rods will. It is therefore provided for better guidance, storage and sealing that the tie rods are guided through holes in the piston and that these holes are at least Over part of their length, receptacles for annular bearing and / or sealing elements are enlarged form.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 im Längsschnitt eine Eolben-Zylinder-Einheit mit einem auf Zugankern geführten Kolben und Fig. 2 eine Ansicht auf die Stirnseite dieses Kolbens.The invention is based on an embodiment shown in the drawings explained in more detail. They show: FIG. 1, in longitudinal section, an Eolben cylinder unit with a piston guided on tie rods and FIG. 2 shows a view of the end face this piston.

Dem Schnitt nach Fig. 1 ist zu entnehmen, daß die Hauptbestandteile der neuen Eolben-Zylinder-Einheit der als Rohrabschnitt ausgebildete Zylinder 21 und die beiden Verschlußstopfen 15 und 17 sind, die diesen Rohrabschnitt an den offenen Stirnseiten verschließen. Die Verschlußstopfen 15 und 17 sind Vierkantabschnitte, die auf den dem Zylinder 21 zugekehrten Flächen mit einem Bund 29 versehen sind, der an den lnnendurchmesser des Rohrabschnittes angepaßt ist. Auf der Umfangsfläche ist der Bund 29 mit einer Ringnut versehen, in die ein Dichtungsring 22 eingebracht ist. Auf diese Weise werden die Zylinderöffnungen durch die Verschlußstopfen 15 und 17 absolut dicht verschlossen.The section according to FIG. 1 shows that the main components of the new Eolben cylinder unit, the cylinder 21 designed as a pipe section and the two plugs 15 and 17 are that this pipe section to the close open front sides. The plugs 15 and 17 are square sections, which are provided with a collar 29 on the surfaces facing the cylinder 21, which is adapted to the inside diameter of the pipe section. On the peripheral surface the collar 29 is provided with an annular groove into which a sealing ring 22 is inserted is. In this way, the cylinder openings are closed by the plugs 15 and 17 absolutely tightly closed.

In dem Zylinder 21 ist der Kolben 23 mit der Kolbenstange 30 axial verstellbar. Dabei übernimmt das Dicltmgselement 24 in einer Ringnut des Kolbens 23 die Abdichtung zwischen dem Kolben 23 und dem Zylinder 21. Die Kolbenstange 30 kann aus verschiedenen Teilen aufgebaut sein und z.B. eine Schaltstange aufnehmen. Dieser Aufbau der Kolbenstange 30 ist für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung und wird daher nicht in Einzelheiten beschrieben.In the cylinder 21, the piston 23 is axial with the piston rod 30 adjustable. The Dicltmgselement 24 takes over in an annular groove of the piston 23 the seal between the piston 23 and the cylinder 21. The piston rod 30 can be made up of different parts and can accommodate a shift rod, for example. This structure of the piston rod 30 is not important for the present invention and is therefore not described in detail.

Wesentlich ist-nur, daß die Kolbenstange 30 unverdrehbar mit dem Kolben 23 verbunden ist und sich bei der axialen Verstellung desselben gegenüber dem Zylinder 21 nicht verdrehen kann. Auf diese Weise soll nämlich sichergestellt sein, daß auch das in die Gewindebohrung 31 der Kolbenstange 30 eingeschraubte Arbeitsteil bei der Verstellung seine Winkelstellung um die Verstellachse nicht verändern kann.It is only essential that the piston rod 30 cannot rotate with the piston 23 is connected and the same relative to the cylinder during the axial adjustment 21 cannot twist. In this way it should be ensured that also the working part screwed into the threaded bore 31 of the piston rod 30 the adjustment cannot change its angular position about the adjustment axis.

Um diese unverdrehbare Führung zu erzielen, ist der Kolben 23 mit drei Führungsbohrungen 25 versehen, die in 120° -Teilung gleichmäßig um die Kolbenstange 30 angeordnet sind. Es können selbstverständlich auch mehr als drei Führungen.in entsprechend geänderter Winkelteilung vorgesehen sein. tiber diese Führungen ist der Kolben 23 unverdrehbar, jedoch axial auf den Zugankern 10 verstellbar geführt. Diese Zuganker 10 verbinden die beiden Verschlußstopfen 15 und 17 im Innenraum des Zylinders 21, wobei die Verschlußstopfen 15 und 17 gegen die Stirnseiten des Rohrabschnittes festgezogen werden. Die Zuganker 10 sind Rundstäbe, die an beiden Stirnflächen Innengewinde 11 und 12 aufweisen. Der Verschlußstopfen 15 weist Gewindebohrungen 14 in entsprechender Verteilung auf, die dem Zylinder 21 zugekehrt in erweiterte Aufnahmen übergehen, die auf den Durchmesser der Zuganker 10 abgestimmt sind. ttber Gewindebolzen 13 werden die Zuganker 10 an dem Verschlußstopfen 15 festgeschraubt. Die Kolbenstange 30 mit dem Kolben 23 wird auf die Zuganker 10 aufgeschoben und danach diese Teileinheit in den Zylinder 21 eingesetzt. Das noch offene Ende des Zylinders 21 wird durch den Verschlußstopfen 17 verschlossen. Dieser Verschlußstopfen 17 weist Durchgangsbohrungen 18 auf, die dem Zylinder 21 zugekehrt in erweiterte Aufnahmen 28 für den Zuganker 10 und dem Zylinder 21 abgekehrt in erweiterte Aufnahmen 20 für den Kopf 19 der Verbindungsschrauben 16 übergehen. Diese Verbindungsschrauben 16 werden in die Durchgangsbohrungen 18 des Verschlußstopfens 17 eingeführt und mit dem Innengewinde 12 des Zugankers 10 -verschraubt. Wie der Schnitt deutlich erkennen läßt, ist die erweiterte Aufnahme 28 der Durchgangsbohrung 18 tiefer als die maximale Eintauchtiefe des Zugankers 10 bei am Zylinder 21 festgelegten Verschlußstopfen 15 und 17.In order to achieve this non-rotatable guide, the piston 23 is with three guide bores 25 are provided, which are evenly spaced at 120 ° around the piston rod 30 are arranged. Of course, more than three tours can be arranged be provided accordingly changed angular division. about these guides is the piston 23 cannot rotate but is axially adjustable on the tie rods 10. This tie rod 10 connect the two plugs 15 and 17 in the interior of the Cylinder 21, the plugs 15 and 17 against the end faces of the pipe section be tightened. The tie rods 10 are round rods with internal threads on both end faces 11 and 12 have. The sealing plug 15 has threaded bores 14 in a corresponding manner Distribution on which, facing the cylinder 21, merge into expanded recordings, which are matched to the diameter of the tie rods 10. Via threaded bolt 13 the tie rods 10 are screwed to the sealing plug 15. The piston rod 30 with the piston 23 is pushed onto the tie rod 10 and then this sub-unit inserted into the cylinder 21. The still open end of the cylinder 21 is through the plug 17 closed. This sealing plug 17 has Through holes 18, facing the cylinder 21 in expanded receptacles 28 for the tie rod 10 and the cylinder 21 turned away in expanded receptacles 20 for the head 19 of the Skip connecting screws 16. These connecting screws 16 are in the through holes 18 of the plug 17 inserted and with the internal thread 12 of the tie rod 10 -screwed. As the cut clearly shows, is the extended shot 28 of the through hole 18 is deeper than the maximum immersion depth of the tie rod 10 with the plugs 15 and 17 fixed on the cylinder 21.

Damit die Zuganker 10 parallel zur Kolbenstange 30 und damit zur Mittelachse des Zylinders 21 ausgerichtet sind, wird Sorge dafür getroffen, daß die Verschlußstopfen 15 und 17 nur in gleicher Winkelstellung in den Zylinder 21 eingeführt werden können. In einfachster Weise kann dabei der Bund 29 Führungsansätze aufweisen, die in Schlitze des Zylinders 21 einführbar sind. Diese Führungsansätze und Schlitze sind dabei an den Enden des Rohrabschnittes und des Bundes so angebracht, daß der Dichtungsring 22 nach wie vor über seinen gesamten Umfang zum Zylinder 21 hin abdichtet. Diese Festlegung der Winkelstellung zwischen dem Zylinder 21 und den Verschlußstopfen 15 und 17 kann auch mehrfach erfolgen. Diese Festlegungselemente können vorzugsweise zweimal, und zwar diametral zueinander, vorgesehen sein. Es können Jedoch auch andere aufeinander abgestimmte Festlegungselemente an dem Zylinder 21 und den Verschlußstopfen 15 und 17 angebracht bzw. anbringbar sein.So that the tie rods 10 are parallel to the piston rod 30 and thus to the central axis of the cylinder 21 are aligned, care is taken that the plugs 15 and 17 can only be introduced into the cylinder 21 in the same angular position. In the simplest way, the collar 29 can have guide lugs which are inserted into slots of the cylinder 21 are insertable. These guide approaches and slots are included attached to the ends of the pipe section and the collar so that the sealing ring 22 still seals against the cylinder 21 over its entire circumference. These Determination of the angular position between the cylinder 21 and the sealing plug 15 and 17 can also be done several times. These fixing elements can preferably twice, diametrically to each other, be provided. However, others can too coordinated fixing elements on the cylinder 21 and the sealing plug 15 and 17 attached or attachable.

Es kommt nur darauf an, daß beide Verschlußstopfen 15 und 17 nur in vorgegebener Winkelstellung mit dem Zylinder 21 verbindbar sind. Dann ist mit Sicherheit erreicht, daß die Zuganker 10 nach dem Festlegen und Festschrauben in den beiden Verschlußstopfen 15 und 17 genau parallel zur Kolbenstange 30 und der Zylindermittlachse ausgerichtet sind. Der Kolben 23 kann dann die gesamte Länge des Zylinders 21 eindeutig symmetrisch und unverdrehbar geführt verstellt werden.It just depends that both plugs 15 and 17 only in predetermined angular position with the cylinder 21 are connectable. Then it is achieved with certainty that the tie rod 10 after fixing and screwing in the two plugs 15 and 17 exactly parallel to the piston rod 30 and aligned with the cylinder center axis. The piston 23 can then be the entire length of the cylinder 21 can be clearly adjusted symmetrically and non-rotatably guided.

Es bleibt noch zu erwahnen, daß die Führungsbohrungen 25 im Kolben 23 über einen Teil ihrer Länge erweiterte Aufnahmen 26 bilden, in die ringförmige Lager- und/oder Abdichtungselemente 27 eingesetzt und festgelegt sind. Auf diese Weise läßt sich die Führung zwischen dem Kolben 21 und den Zugankern 10 leicht in abgedichteter Form erreichen. Dies ist wichtig, damit die Unterteilung des Zylinderraumes in zwei unabhängige Kammern durch den Kolben 23 nicht beeinträchtigt wird.It remains to be mentioned that the guide bores 25 in the piston 23 form expanded receptacles 26 over part of their length, in the annular Bearing and / or sealing elements 27 are used and fixed. To this Way can be the guide between the piston 21 and the tie rods 10 easily in achieve sealed shape. This is important for the subdivision of the cylinder space is not affected by the piston 23 in two independent chambers.

L e e r s e t eL e r s e t e

Claims

Änsrüo1ie piston-cylinder booklet with a pipe section as a cylinder, which is closed by means of a plug, and one in the cylinder that cannot be rotated, but axially displaceable piston with a piston rod that has a puhrungsbohrung penetrates in one of the sealing plugs, characterized in that the two Sealing plugs (15, 17) connected to one another by at least three tie rods (10) are in the cylinder (21) in uniform angular division around the piston rod (30) are arranged distributed, and that the piston (23) via corresponding guides (25,27) is guided non-rotatably on the tie rods (10).

2. Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that that the plugs (15,17) are designed as square sections that the Cylinder (23) facing with. a round collar (29) are provided in the as Tube section formed cylinder (21) introduced and by means of an annular Sealing element (22) is sealed, which in an annular groove of the collar (29) is introduced.

3. Eolben cylinder unit according to claim 1 or 2, characterized in that that the tie rod (10) has an internal thread (11, 12) on both ends Mistake is that one end of the tie rod (10) via a threaded pin (13) in a Threaded bore (14) of a sealing plug (15) is screwed tight and that the other end of the tie rod (10) via a head screw (16, 19) on the other plug (17) is set, the Eopf screw in a stepped through hole (18, 20) passed through the sealing plug (17) and into the internal thread (12) of the The tie rod (10) is screwed in.

4. Eolben cylinder unit according to claim 3, characterized in that that the internal thread (14) of a plug (15) and the through hole (18) in the other plug (17) facing the cylinder (21) in expanded, override receptacles (28) matched to the diameter of the tie rod (10).

5. Eolben cylinder unit according to claim 4, characterized in that that the expanded receptacle (28) in the plug (17) with the through hole (18) is deeper than the maximum immersion depth of the tie rod (10) on the cylinder (21) fixed stopper (15,17).

6. Eolben cylinder unit according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the two plugs (15, 17) via known pin-and-slot guides or the like. Only insertable and / or in the same angular position in the cylinder (21) can be determined from it.

7. Piston-cylinder unit according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the tie rods (10) are guided through bores (25) in the piston (23) are and that these bores (25) widened at least over part of their length Form receptacles (26) for annular bearing and / or sealing elements (27).