DE2718639A1

DE2718639A1 - Kolben-zylinder-einheit

Info

Publication number: DE2718639A1
Application number: DE19772718639
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Stoll
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1978-11-02
Also published as: IT7821661A0; IT1093921B; DE2718639C2; GB1600081A; FR2389019B1; SE7804755L; FR2389019A1; ES469171A1; CH633864A5

Description

2ο.λτ)γϊ1 1977 D 54-54 - i'ual

abrik Gottlieb ^toll, is ε linden/Keck ar

Kolben-Zylinder-Einheit

Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische oder hydraulische, vorzugsweise einseitig beaufschlagbare Kolben-Zylinder-j^inheit, bei der zwischen dem Kolben und dem Zylinder eine Rückholfeder vorgesehen ist.

Derartige üblicherweise verwendete KoIber.-Zylinder-^inheiuen besitzen einen kreisförmigen bzw. kreisringförmigen querschnitt und eine kreisförmige Schraubenfeder, die bei nicht vorhandenem Druckmedium den Kolben in seine Ausgangslage zurückdrängt. Derartige KoIben-Zylinder-Einheiten sind in vielen Fällen zu großbauend·, d.h. sie nehmen einen erheblichen Platz in Anspruch. Sie sind deshalb ins-

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besondere in der Feinmechanik, also bei solchen Geräten, v.ie Nähmaschinen, bei denen es auf eine besonders platzsparende Anordnung der kleinen und kleinsten Teile ankommt, nicht geeignet, -^in kreisförmiger Zylinder nimmt in einer Anordnung, die im wesentlichen aus flachen Hebeln, Hadern, Gestängen od.dgl. besteht, zuviel Ruum ein, wobei der zwischen runden und eckigen Teilen liegende freie Raum nicht genutzt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Kolben-Zylinder-Einheit der eingangs genannten Art zu schaffen, die in platzsparender './eise insbesondere in feinmechanischen Geräten, maschinen u.dgl. einsetzbar ist.

i-ur Lüsurv-; dieser aufgäbe ist; erfindungsgemcUi vorgesehen, de..; der Kolben und der Zylinder im juerschnitt gesehen ein Innigliches schmales Itcchteck bildet und daß die Rückholfeder eine entsprechende vierkantig gewickelte Schraubenfeder ist.

.■-ine derartige rechteckige Kolben-Zylinder-üinheit paßt sich also in idealer ./eise den gegebenen Verhältnissen bei feinmechanischen geräten en, d.h., die Einheit kann unmittel bar und in geringstem Abstand parallel zu den vorhandenen Gestängen u.dgl. angeordnet werden, ohne daß ein nicht auszufüllender Leerraum entsteht. Da die Rückholfeder vierkant gewickelt ist, kann die Aolben-Zylinder-Einheit sehr

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sehr schmal gemacht werden, was mit einer zylindrischen schraubenfeder nicht möglich ware. Die Einheit kann also sehr schlank gemacht v/erden, so daß sie Je nach Bedarf in die vornan dene Liochanik integriert v/erden kann. Die erfindungsgemiße Konstruktion bedingt eine große js'-J.hrungsflache einschließlich einer präzisen i'ührung, und es ist gewährleistet, daß sich keines der L'eile gegen das andere verdrehen kann. Insbesondere ist auch die üückholfeder formschlüssig nach allen oeiten geho.lter.', so dal? stets die gleichen Bedingungen vorhanden sind, bin weiter" c wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung "besteht .^arin, daß bei gleichem Ilatzbedarf das 2,4-fache an Araft gegen-Ü.C'er einer zylindrischen Einheit aufgebracht bz'.v. bei gleicher Eraft etwa I4o .·-■ an irundflc'chr. eingespart werden kann.

_)3iia bevorzugten AusfUrrungsbcispiol vorliegender ^rfinduii.; sind sowohl der Kolb'jr. ^Is auch der Zylinder im Längsschnitt U-förmig ausgebildet und greifen ^!t ihrer einan-iier zugewandten offenen -.nden ineinander. '.Dabei ist die ¹Zierkantfoder am Kolbenboden und/oder ara ijylinderdeckel gehalten; sio erstreckt sich also durch die gesamte einheit und ist als Zugfeder ausgebildet, jiose Anordnung schafft nicht nur einen großen JJruckraum, sondern macht gleichzeitig auch einen großen Hub möglich, iiin weiterer Vorteil besteht darin, daß xvolben und kolbenstange zusammenfallen, also ein integrales element

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bilden. Ues weiteren sind bei dieser Bauart Kolben und/oder Zylinder in einfacher ..eise aus einem handelsüblichen -ciechteckprofil herstellbar, das entsprechend auf Länge geschnitten wird und dann mit dem Kolbenboden und dem Zylinderdeckel versehen wird. hb. nur ein Zylinderdeckel vorhanden ist, an dem der Druckmediumanschluss vorgesehen sein kann, ergeben sich eins einfache Herstellung und keine Dichtprobleme<, Zur Abdichtung des jruckraumes nach außen kann der Kolben aussenumfangsseitig mit einer aufvulkanisierten umlaufenden Streifendichtung versehen sein.

.-eitere Einzelheiten und ^Ausgestaltungen der -Erfindung sind der folgenden jieschreibung zu entnehmen, iα der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nil ho r beschrieben und erläutert wird. :is zeigen:

-^i 3,·. 1 in schematigeber darstellung einen Längsschnitt durch eine ivolben-Zylindar-^inheit, gemäß einem -lusführungsb ei spiel vorliegender Erfindung und

¹Ig, 2 einen querschnitt längs der Linie II-II der -f'ig. 1.

in der Zeichnung dargestellte Kolben-Zylinder-Einheit 11, die pneumatisch oder hydraulisch einseitig beaufschlagbar ist, dient im wesentlichen zum -Ansatz in feinmechanischen Geräten, Apparaten, i/'aschinen u.dgl., wie beispielsweise i\äh-

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maschinen, um eine platzsparende und an die vorhandene laechanik anzupassende Anordnung zu erreichen, bei der zwischen der Kolben-Zylinder-iiinheit 11 und den anderen mechanischen Teilen, wie Hebeln, Gestängen, scheiben, Räder u.dgl. im wesentlichen kein ungenutzter Leerraum vorhanden ist.

Die Kolben-Zylinder-Einheit 11 bildet deshalb im Verschnitt bzw. aussenumfangseitig ein längliches, gegebenenfalls sehr schmales, schlankes Rechteck. Der Zylinder 12 besteht aus einem auf Länge geschnittenen und mit den entsprechenden Äussenabmessungen versehenen Rechteckhohlprofil, das an einer Seite durch einen rechteckigen Deckel 1$ abgedeckt ist. Im Deckel 13 ist eine Bohrung 14, die aussenseitig in einen nicht dargestellten Druckmediumanschluß mündet.

Much der kolben 17 ict aus einem auf Lange gesdnittenen Rechteckhohlprofil hergestellt, daß an einem Ende mit einem -^oden 13 abgedeckt ist. Jas Rechteckhohlprofil des Kolbens 17 besitzt derart! e Abmessungen, daß es unter Bildung eines schmalen und gleichmlissig umlaufenden Spaltes 1¹^ in das Rechteckhohlprofil des Zylinders 12 einschiebbar ist. Die Längen von Zylinder und Kolben können gleich oder unterschiedlich sein. Kolben 17 und Zylinder 12 sind also im Längsschnitt u-förmig, d.h. im ganzen nauben- oder topfförmig ausgebildet. Jiese Konstruktionsart bedingt, daß Kolben und Kolbenstange zusammenfallen, d.h., ein integrales Bauelement bilden.

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^er Kolben 17, der mit seinem offenen ünde 21 in den /j. linder 12 eingeschoben ist, ist aufgrund der rechteckigen jesamtanordnung mittels einer großen Führungsfläche unverc.rchb&r .--ei,alten und präzise gefi'hrt. An einem vorderen Bereich, d.h. an einen dem offenen ^nde 21 zugewandten Bereich, xi· st■ ndig innerhalb des Zylinders 12 angeordnet ist, besitzt der ^oIben 17 einen aussenumfangsseitig umlaufenden dichtungsstreifen 22, der am Außenumfang 25 des Vierkantprofils des Kolbens 17 aufvulkanisiert ist und der sich dichtend an die I.i.r.enflJ.che 2^/::- des cylinders 12 anlegt.

Innerhalb des durch den Kolben 17 und den Zylinder 12 gebilöcten vera nd e:^l ich en jJruckmediumraumes 26 ist eine Zugfeder 27 angeordnet, die die ^orm einer schraubenfeder besitzt, c.ie jedoch im Gegensatz zu den üblichen c-chraubenf edern länglich vierkantig gewickelt ist. Die Vierkantfeder 27 besitzt dabei aussenabmessungen, die etwa den Innenabmessungen dos Kolbens 17 entsprechen, so daß sie innerhalb des Kolbens 17 satt und uuverdrehbar unter Bildung einer großen Führungsfl.-.i.che gehalten ist. iJic eis Rückholfeder wirkende Vierkant-Zugfeder 27 ist mit ihrem einen ±,nde am Kolbenboden 18 und mit ihrem anderen ^nde am Zylinderdeckel 1> in geeigneter •«eise befestigt, ^s versteht sich, daß der Boden 18 und der .Leckel 15 am Kolben 17 bzvv. am Zylinder 12 in geeigneter ..eise druckdicht angebracht sind. Ss ist beispielsweise auch möglich, den Zylinder oder den Kolben durch Tiefziehen einstückig herzustellen.

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ie r.Uo der voron^eganjenen ^eachreibung hervorgeht;, oind bei düT erf indunrcs^era'tioen i>-olben-Z;/lind^r-^inbeii; 11 also aix2 Γ-ie iij ihren ^aiSceriabressun^b liai^licb recliteokfo und derart ausgebildet, u iü sie im vve^ent Liefen _v;ci:l.u ineinanderpasse η, so daß kein unnötig großes -jpiel "besteht, üiu ebenfalls ii" Gri'indun,:sQ;eiaaijer .eise vierk-ajti'j aus ;obildete mucksten- tzv». r.uckbolxed^r 2? eriaö^-.icht es, die ij.olben-Z;ylinder-aiinhci"c 11 sehr scblbnk, d.h. seLr ochaiül auszubilden. Bei einem .^insatz der Kolben-Zylinder-^inheii, 11 beispielsweise in einer -iJ.hmaschine kann in nicjt dargestellter weise am kolbenboden 10 ein messer auir, abschneiden von fl-j.den befestigt sein, das mittels der Einheit 11 beim Zuführen von Druckmedium betätigt wird.

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L e e r s e i t e

Claims

A η s ρ r α c h e

ζ 1.) .tneuma tische oder hydraulische, vorzu is-veise einseitig oeauf schlagbare Kolben-Zylinder-^inhei c, bei clor zv.-is dem Kolben und dem Zylinder eine Hückholfedsr vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (17) und der Zylinder (12), im Querschnitt gesehen ein ländliches schmales Rechteck bilden und daß die icüclchol.feder eine entsprechend vierkantig gewickelte ochreubenfedsr (27) ist.

2. Kolben-Zylinder-Mnheit nach ^nupruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vierkantfeder eine Zugfeder (27) ist.

3. Kolben-^ylinder-iinheit nach Ariporucb 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kolben (17) und der Zylinder (12) im Längsschnitt u-förmij ausgebildet sind und mit ihren zugewandten offenen Enden in- bzw. übereinander greif en.

4. liolben-^ylinder-^inheit nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (12) und/oder der i-.olben (17J aus einem ablän^btrau Kechteckhohlprofil hergestellt ist bzv/. sind, auf dessen jeweils eines r-nde der

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/j.flinairc.eckcl (1:3) baw. der x-olbcnboden (1Ü) aufgebracht ist.

;?. χ-.olber-Zylindor-einheit nach ^nsni'uch 5» dadurch gekennzeichnet, CcS. I-olben und Kolbenstange einstückig sind bzw. ein inteicrcdcs byuelemint bilden.

b. -.olben-i_J-''linc^cT--.i''.heit nach einen der vorhergehenden ii.noivi-L.cbe, dadurch gekennzeichnet, da ti eich die Vierlamtfeder (27) eine^scdts »h' kolbenboden (iö) und sndororcei bü am Zylinderdeckel (12) abstutzt.

7· Lolberj-2ylinder-_anhc-it nach ^r.snruch 6, deänrcb ~akenüf-e.i cbr.H-. t, da E aio 'Vi erlernt feuer (C7) ar. zj.ylinderdeckc] (iv) un-3/Oc'er ^r Lolbe^bcden (1G) befastirrt iüt.

8. I olben-Zylinder-.-inhcit nach eine/i der vorkr^el, enden. .:"u3sprüchi, dadurch ^ekenuzeichnet, daß in Zylinderdeckel der Druckmediumanschluß (iö) vorgesehen ist.

9· xi.olben-Zylinder-^inheib nach einem der einspreche 2 bis b, dadurch gekennzeichnet, da£; zwiochen ii-olbon (17) und Zylinder (12) eine umlaufende Dichtung (22) vorgesehen ist, die an einem der beiden Teile befestigt ist.

1o. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch S» dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Dichtung (22) an einem vorderen, im Zylinder (12) angeordneten Bereich auf den Kolben (17) aufvulkanisiert ist.

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