DE2747676A1

DE2747676A1 - Kolben-zylinder-aggregat

Info

Publication number: DE2747676A1
Application number: DE19772747676
Authority: DE
Inventors: Kurt Stoll
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1977-10-25
Filing date: 1977-10-25
Publication date: 1979-04-26
Also published as: US4233887A

Description

19. Oktober 19^74 η D 5607 retr.

J
iesto-Jiaschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7500 Esslingen

Kolben-Zylinder-Aggregat

Die Erfindung besieht sich auf ein Kolben-Zylinder-Aggregat mit einem Zylinder, dessen mindestens einer Stirnseite ein Zylinderdeckel zugeordnet ist, der unter Anschlagen an einer radial gerichteten Anschlagfläche am Zylinder gegen einen am Zylinder lose sitzenden und zum Zylinderdeckel hin in axialer Bichtung durch eine radial vorspringende Anlagefläche fixierten Uberwurfring z.B. mit Hilfe von Schrauben lösbar verspannbar ist.

Bei bekannten Anordnungen dieser Art ist in die Wandung des Zylinders im Bereich seiner Stirnseite eine Bingnut eingearbeitet, in die ein z.B. geschlitzter Spannring eingesetzt ist. Beim Verspannen des Zylinderdeckels gegen den Uberwurfring schlägt der Zylinderdeckel gegen die Stirnkante das Zylinders an, wähand sich der Uberwurfring an den Spannring anlegt.

Infolge der den Spannring aufnehmenden Ringnut muss der

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ORIGINAL INSPECTED

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Zylinder eine wesentlich grossere Wenddicke aufweisen, als sie festigkeitsmässig hinsichtlich der im Inneren des Zylinders auftretenden Mediumdrücke notwendig ist. Die bekannte Anordnung ist somit materialaufwendig und vernaltnismässig teuer in der Herstellung. Der Aufwand ist zusätzlich noch dadurch besonders gross, dass der Spannring ein gesondertes Teil ist. Ferner ergeben sich wegen der grossen Vanddicke verhältnismässig schwere Zylinder. Schliesslich bringt die massive Ausbildung der Zylinderwandung noch den Nachteil mit sich, dass aus Kostengrün den häufig kein korrosionsbeständiges Material verwendet wird, so dass sich die bekanntenAnordnungen für eine Verwendung z.B. in der Nahrungsmittelindustrie, der chemischen Industrie, der Getränkeindustrie oder in der Galvanik oftmals nicht eignen.

Ahnliche Nachteile sind auch bei einer anderen Verbindungsart zwischen Zylinder und Zylinderdeckel vorhanden, bei der der Zylinderdeckel in die Stirnseite des Zylinders eingeschraubt wird. Auch hier muss wegen der Anordnung des Gewindes am Zylinder dessen Vanddicke grosser als vom Innendruck her gesehen notwendig sein.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Kolben-Zylinder-Aggregat der eingangs erwähnten Art zu

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schaffen, das die genannten Nachteile nicht aufweist und bei dem die Wanddicke des Zylinders nach den auftretenden Innendrücken bemessen werden kann, ohne dass hierdurch die Stabilität der Verbindung leidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Stirnseite des Zylinders in radialer Richtung abgebogen ist und dass die radial abgebogene Hingpartie mit ihrer axial äusseren Stirnfläche die inschlagflache und mit ihrer axial inneren Stirnfläche die Anlageflache bildet.

Auf diese Weise entfällt ein gesonderter Spannring, dessen Funktion von der abgebogenen Hingpartie übernommen wird. Zusammen mit dem Spannring entfällt auch das Anordnen einer Ringnut, so dass die Wanddicke von der Verbindung unbeeinflusst ist. InsgesamVgesehen ergibt sich somit eine einfachere und billigere Anordnung, die wenig Teile aufweist, ein geringes Gewicht besitzt und mit einem Minimum an Materialaufwand hergestellt werden kann. Letzteres ermöglicht eine Herstellung aus korrosionsbeständigem Material z. B. aus V2A-Stahl, ohne dass hierdurch eine übermässige Verteuerung der Herstellung eintritt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die abgebogene Singpartie sowohl die Anachlagflache . für den Zylinderdeckel als auch die Anlagefläche für den Überwurfring bildet, so dass bei» Verspannen die ausgeübte Spannkraft und die dieser

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entgegengerichtete Gegenkraft auf den gleichen Zylinderbereich, nämlich auf die abgebogene Hingpartie einwirken. Diese abgebogene Hingpartie wird sozusagen zwischen den Zylinderdeckel und den Überwurfring eingeklemmt. Dem gegenüber wird bei der bekannten Anordnung auf den Spannring ein Drehmoment ausgeübt, da die Anlageflache radial versetzt zur als Anschlagfläche dienenden Zylinderstirnkante angeordnet ist, was zu Verbiegungen führen kann.

Prinzipiell kann die Hingpartie zwar auch in radialer Sichtung nach innen hin abgebogen sein. Um den Zylinderinnenraum nicht unnötig zu verkleinern und den Kolbenhub zu beeinträchtigen, ist es jedoch zweckmässig, dass die Hingpartie in radialer Richtung nach aussen hin abgebogen ist.

Zweckmässigerweise kann die radial abgebogene Hingpartie durch axiales Stauchen, Drücken oder Bördeln, z.B. Taumelnbördeln, hergestellt sein.

Bei einer hinsichtlich der Stabilität besondere günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die radial abgebogene Hingpartie eine axial aussere, die Anschlagfläche bildende Abbiegung sowie eine parallel zur ausseren Abbiegung verlaufende, dieser gegenüberliegende und die An-

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lagef liehe 1>11 den de innere Abbiegung enthält, die von der äusseren Abbiegung durch eine 180 ° - ümfalzung getrennt ist. Hierbei wird das freie Ende der abgebogenen Hingpartie sweckmässigerweise von der inneren Abbiegung gebildet.

Ausführungebeispiel^e der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung beschrieben ·

Ss seigern

7ig. 1 den Lingaachnitt eines Kolben-Zylinder-Aggregats in Teildareteilung

?ig. 2 den Längechnitt des Zylinders einer anderen Aueführungsfor» der Erfindung in Teildarstellung.

In llg. 1 ist ein Zylinder 1 eines Kolben-Zylinder-Aggregates dargestellt, in dem ein in der Zeichnung nicht enthaltener Kolben la linearer Kiehtung hin und her bewegbar geführt ist. Der Stirnseite des Zylinders 1 ist ein Zylinderdeckel 2 sugeordnet, der sentral τοη der Kolbenstange 3 durchdrungen wird. Dabei besieht aioh die vorliegende Erfindung selbstverständlich auch auf volle Zylinderdeckel. Der Zylinderdeckel 2 ist 16sbar mit 4em Zylinder 1 verbunden, in-deai er unter Anschlagen an einer radial gerichteten Anβchiagflach« 4 an Zylinder 1

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gegen einen am Zylinder lose sitzenden iJberwurfring 5 mit Hilfe von Schrauben 6 verspannt ist, die in fluchtende Bohrungen 7»8 des Zylinderdeckels 2 und des Überwurfrings eingreifen. Der Überwurfring 5 ist lediglich in Richtung vom Zylinderdeckel 2 weg lose verschiebbar (bei gelösten Schrauben 6), während er zum Zylinderdeckel 2 hin in axialer Richtung durch eine radial vorspringende Anlagefläche 9 am Zylinder 1 fixiert ist.

Vie aus fig. 1 ersichtlich ist, ist die Stirnseite des Zylinders 1 in radialer Richtung abgebogen, so dass eine radial abgebogene Ringpartie 10 gebildet wird. Sie axial aussere Stirnfläche der Ringpartie 10 bildet die dem Zylinderdeckel 2 zugeordnete Anschlagfläche 4, während die axial innere Stirnfläche der Ringpartie 10 die dem Überwurfring zugeordnete Anlagefläche 9 darstellt. Beim Verspannen beziehungsweise Befestigen des Zylinderdeckels mit Hilfe der Schrauben 6 werden also der Überwurf ring 5 und der Zylinderdeckel 2 von verschiedenen Seiten her gegen die abgebogene Ringpartie 10 gepresst, wobei die Spannkraft und die ihr entgegengerichtete Gegenkraft, d. h. die beiden von dem Überwurfring 5 und dem Zylinderdeckel 2 auegeübten Freeskräfte mit gleichem Radius und mit gleichem Betrag auf die Ringpartie 10 einwirken. Auf diese Weise erhält man eine stabile Verbindung, die Jederzeit lösbar ist.

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Dabei beeinflusst diese Verbindungsart in keiner Weise

die Wanddicke des Zylinders 1, d. h. die Wanddicke kann

en
auf ein/ nur von deP im Zylinder auftretenden Innendrücken

abhängigen Minimalwert beschränkt werden.

Sie Singpartie 10 ist in radialer dichtung nach, aus sen hin abgebogen. Hierdurch wird das Volumen des Zylinderinnenraumes nicht beeinträchtigt und der Kolbenhub nicht beschränkt, wie es bei nach innen abgebogener Üingpartie der fall wäre, was ohne weiteres verständlich ist.

für die Herstellung der abgebogenen ttingpartie 10 gibt es verschiedene Möglichkeiten. So kann sie z. B. durch axiales Stauchen,durch Drücken oder durch Bördeln, z.B. Taumelbördeln hergestellt sein.

Auch im falle des lusführungsbeispiels gemäss Fig. 2 ist eine abgebogene Bingpartie 11 am Zylinder 12 vorhanden, wobei in fig· 2 der Übersichtlichkeit wegen der Überwurf ring, der Zylinderdeckel und die Kolbenstange nicht eingezeichnet sind, die gleich wie im falle des iusführungsbeispiels gemäss fig. 1 ausgebildet sind. Sie Hingpartie 11 enthält nun eine axial äussere ibbiegung 13 sowie eine parallel zu dieser äusseren ibbiegung 13 verlaufende und dieser gegenüber-

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liegende innere Abbiegung 14, wobei die beiden Abbiegungen 13» 14 durch eine 180 ° - Umfalzung 15 voneinander getrennt sind. Hierbei bildet die aus sere Abbiegung 13 die dem Zylinderdeckel zugeordnete Anschlagfläche 16, während die innere Abbiegung 14 die dem Überwurfring zugeordnete Anlagefläch 17 bildet. Insgesamt gesehen ergibt sich in diesem falle eine Anordnung, bei der entlang einer Mantellinie des Zylinders 12 gesehen zunächst eine 90 ° - Abwin-klung 18 vorhanden ist, auf die die sich in radialer Sichtung nach aussen hin erstreckende aussere Abbiegung 13 folgt, die sodann über die 180 - umfalzung 15 in die innere Abbiegung 14 übergeht. Sas freie Ende 19 der abgebogenen fiingpartie 11 wird also von der inneren Abbiegung 14 gebildet.

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Claims

D 56Ü7 dltr. 19. Oktober 1977

tfesto-flaschinenfabrik Gottlieb Stoll, Essiingen

Kolben-Zylinder-Aggregat

Ansprüche

iiy'lLolben-Zylinder-Aggregat mit einem Zylinder, dessen mindestens einer Stirnseite ein Zylinderdeckel zugeordnet ist, der unter Anschlagen an einer radial gerichteten Anschlagfläche am Zylinder gegen einen am Zylinder lose sitzenden und zum Zylinderdeckel hin in axialer Hichtung durch eine radial vorspringende Anlagefläche fixierten Überwurfring z.B. mit Hilfe von Schrauben lösbar verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite des Zylinders (1, 12) in radialer Sichtung abgebogen ist und dass die radial abgebogene Hingpartie (10,11) mit ihrer axial äusseren Stirnfläche die Anschlagfläche (4,16) und mit ihrer axial inneren Stirnfläche die Anlagefläche (9,17)

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bildet.
2. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hingpartie (10,11) in radialer dichtung nach aussen hin abgebogen ist.
3. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radial abgebogene fiingpaifce durch axiales Stauchen, Drücken oder Bördeln, z.B. Taumelbördeln hergestellt ist.
4. Kolben-Zylinder-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radial abgebogene fiingpai&e (11) eine axial aus sere, die Anschlagfläche (16) bildende Abbiegung (13) sowie eine parallel zur ausseren Abbiegung

(13) verlaufende, dieser gegenüberliegende und die Anlagefläch· (17) bildende innere Abbiegung (14) enthält, die von der äusseren Al
(15) getrennt ist.

von der äusseren Abbiegung (13) durch eine 180 - Umfalzung
5. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (19) der abgebogenen Hingpartie (11) von der inneren Abbiegung (14) gebildet wird.

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