DE3005193A1

DE3005193A1 - Kolbenstangenloser antriebszylinder

Info

Publication number: DE3005193A1
Application number: DE19803005193
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: DOBLJEKAR M
Current assignee: DOBLJEKAR M
Priority date: 1979-06-19
Filing date: 1980-02-12
Publication date: 1981-01-15
Also published as: FR2459392A1; NL8001376A; SE8001744L; YU143979A; IT1194656B; IT8021959A0; GB2051957A

Description

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Kolbenstanqenloser Antriebszylinder

Die Erfindung betrifft einen kolbenstangenlosen Antriebszylinder in Differentialbauweise, der mit Preßluft, Hydrauliköl oder anderen gasförmigen oder flüssigen Medien betreibbar ist.

In neuerer Zeit zeigt die Fachwelt für die neuentwickelten kolbenstangenlosen Antriebszylinder großes Interesse. Der Grund liegt darin, daß diese Konstruktionen besonders dort gegenüber konventionellen Antriebszylindern mit Kolbenstange mehrere Vorteile besitzen, wo Zylinder aus verschiedenen Gründen bislang nicht eingebaut werden können oder wo sehr lange Hübe notwendig sind. Diese Antriebszylinder werden heutzutage hauptsächlich bei der Industrieautomatisation eingesetzt, wo verhältnismäßig kleine Kräfte übertragen werden und als Antriebsmedium beispielsweise Preßluft mit einem Druck bis zu maximal 10 bar verwendet wird.

Das Grundprinzip besteht darin, daß bei diesen Antriebszylindern die Kraftübertragung von Seiten des Kolbens anstatt mit einer Kolbenstange mit einem biegsamen Element, z.B. Stahlseil, Stahldraht, Stahlband und dgl. vorgenommen wird, das über Umlenkrollen aus dem Zylinder herausgeführt wird.

Die vorliegende Erfindung soll die bekannten Ausführungen noch weiter verbessern, was dadurch erreicht wird, daß ein Arbeitszylinder und ein

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' Differentialzylinder vorgesehen und über gemeinsame Zylinderkopfe mit einer gemeinsamen Druckkammer verbunden sind, die durch einen Arbeitskolben und einen Differentialkolben unterteilt ist, die in entgegengesetzten Richtungen bewegbar sind und auf ihren beiden Seiten durch eine als Übertragungselement dienende Kette miteinander in Verbindung stehen, wobei die Ketten in den Zylinderköpfen über Umlenkelemente geführt sind, die auf nach außen Kraft übertragenden Ausgangswellen angeordnet sind.

Diese erfindungsgemäße Ausführungsform bringt entscheidende technische, fertigungstechnische und einsatztechnische Verbesserungen: Dichtungsprobleme, wie sie bei bekannten Ausführungen besonders bei Seil- oder Banddurchführungen entstehen, entfallen; als Kraftübertragungselement können hier Glieder-, Rollen-, oder Lastketten oder auch Zahnriemen verwendet werden, wodurch - gegenüber bekannten Ausführungen - um ein Vielfaches größere Kräfte übertragen werden können; das Umlenken dieser Übertragungselemente kann über nahezu beliebig kleine Radien erfolgen; außerdem erfolgt die Antriebsverbindung Arbeitskolben/Ausgangswelle absolut synchron.

Die Erfindung sei im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

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Es zeigen

Fig. I eine teilweise geschnittene (Längsschnitt) Ansicht des Antriebszylinders;

Fig. II eine Seitenansicht des Antriebszylin-• ders;

Fig.III/IVQuerschnittsansichten des Antriebszylinders entlang den Linien A-A B-B;

Fig. V eine Detail- Schnittansicht (vergrößerter Maßstab) im Bereich eines Zylinderkopfes.

Der kolbenstangenlose Antriebszylinder enthält zwei Zylinderröhren verschiedener Durchmesser, nämlich einen größeren Arbeitszylinder 1 und einen kleineren Differentialzylinder 2. Eine als Übertragungselement dienende Kette 3 verbindet die beiden Seiten des größeren Arbeitskolbens 4 (im Arbeitszylinder 1) mit den beiden entsprechenden Seiten eines kleineren Differentialkolbens 5 (im Differnzialzylinder 2). Die Kette 3 ist dabei über Umlenkelemente 12 in Zylinderköpfen 10 herumgeführt. Diese Zylinderköpfe 10 sind gemeinsam für Arbeitszylinder 1 und Differntialzylinder 2, und über diese gemeinsamen Zylinderköpfe 10 sind die beiden Zylinder 1 und 2 mit einer gemeinsamen Druckkammer verbunden, die durch den Arbeitskolben 4 und den Differntialkolben 5 unterteilt ist. Kolbenmanschetten 6 am Arbeitskolben 4 und Kolbenmanschetten 7 am Differntialkolben 5 dichten die gemeinsame Druckkammer ab. Mit Hilfe von Verbindungsachsen

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•j bzw. 9 wird das durch die Ketten 3 gebildete Übertragungselement mit den Kolben 4 und 5 verbunden .

Die Umlenkelernente 12 sind im zugehörigen Zylinderkopf 10 jeweils auf einer Ausgangswelle 13 an- ■ geordnet. Durch die Kette 3 wird eine synchrone Bewegungs- bzw. Antriebsverbindung zwischen dem Arbeitskolben 4 und den Ausgangswellen 13 hergestellt. Von den Ausgangswellen 13 ist wenigstens ein Wellenende aus dem zugehörigen Zylinderkopf 10 nach außen herausgeführt, damit die erzeugte Antriebskraft nach außen übertragen werden kann. Im Ausführungsbeispiel der Fig. I-IV ragen jeweils beide Enden der Ausgangswellen 13 aus den zugehörigen Zylinderköpfen 10 heraus und auf diesen Wellenende sind Antriebszahnräder 14 angebracht, so daß - entsprechend Fig. II - auf beiden Seiten des Antriebszylinders äußere kraftschlüssige Antriebsverbindungen in Form von Ketten oder Zahnriemen 16 zwischen den Ausgangswellen 13 beider Zylinderköpfe 10 vorgesehen sind.

Anstelle der AntriebsZahnräder 14 und der äußeren kraftschlüssigen Antriebsverbindungen 16 ist es jedoch auch möglich, an wenigstens einem aus dem zugehörigen Zylinderkopf 10 herausragenden Ausgangswellenende eine direkte Kupplung anzubringen, um dadurch eine direkte Drehantriebsübertragung zu schaffen (in Synchronisation mit der hin- und hergehenden Bewegung des Arbeitskolbens 4).

Die Ausgangswellen 13 sind in den zugehörigen Zylin-

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derköpfen 1O an beiden Seiten durch Dichtungen 15 hindurchgeführt.

Wie sich ferner aus Fig. V ergibt, sind vorzugsweise die Zylinderkopfe 10 über Stellschrauben 17, Federelemente (Federringe oder dgl.) 17a und Flansche 18 (an den Außenseiten der Zylinder 1, 2) gleitbeweglich mit den Zylindern 1 und 2 verbunden. Zwischen den Zylindern 1 und 2 sowie den Zylinderköpfen 10 sind ferner Gleitdichtungen 19 vorhanden. Auf diese Weise ergibt sich eine nachgiebige, selbstspannende Verbindung zwischen den Zylindern 1, 2 und den gemeinsamen Zylinderköpfen 10.

Die Funktion dieses Antriebszylinders ist folgendermaßen:

Das Antriebsmedium wird unter entsprechendem Druck durch Anschlüsse 11 in den Zylinderköpfen 10 in die Druckkammer eingeleitet. Das Antriebsmedium strömt gleichzeitig den Arbeitszylinder 1 und in den Differentialzylinder 2 und bewegt dabei den Arbeitskolben 4 in der einen und den Differntialkolben 5 in der entgegengesetzten Richtung. Da auf beide Kolben 4, 5 der gleiche Flächendruck wirkt und beide Kolben miteinander durch das Übertragungselement (Ketten 3) über die Umlenkelemente 12 verbunden sind, entsteht die nutzbare Differentialkraft aufgrund der ungleichen Querschnitte beider Zylinder 1,2, wobei diese Kraft über die Ausgangswellen nach außen geleitet wird. Diese nach außen übertragene Antriebskraft kann dabei - wie bereits angedeutet -

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. 1 über Zahnräder 14 in eine lineare Bewegung oder - z.B. über wenigstens eine Kupplung - in eine Drehbewegung umgesteuert werden.

Wie sich aus dem zuvor Gesagten ergibt, läßt sich bei diesem kolbenlosen Antriebszylinder die Nutzkraft des Antriebsmediums von der Querschnittsdifferenz der beiden Zylinder und somit von dem Kräfteunterschied der beiden Kolben ableiten. Es wird ferner deutlich, daß dieser Antriebszylinder viele Ausführungsvarianten ermöglicht und viele Einsatzmöglichkeiten bietet.

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Claims

Patentansprüche:

ί 1 .J Kolbenstangenloser Antriebszylinder in Differentialbauweise, der mit Preßluft, Hydrauliköl oder anderen gasförmigen oder flüssigen

Medien betreibbar ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein Arbeitszylinder (1) und ein Differentialzylinder (2) vorgesehen und über gemeinsame Zylinderköpfe (10) mit einer gemeinsamen Druck

kammer verbunden sind, die durch einen Arbeitskolben (4) und einen Differntialkolben (5) unterteilt ist, die in entgegengesetzten Richtungen bewegbar sind und auf ihren beiden Seiten durch eine als Übertragungselement dienende Kette (3) miteinander in Verbindung stehen, wobei die Ketten in den Zylinderköpfen (10) über Umlenkelemente (12) geführt sind, die auf nach außen Kraft .übertragenden Ausgangswellen (13) angeordnet sind.
2. Antriebszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswellen (13) eine synchrone Bewegungsverbindung mit dem Arbeitskolben (4) besitzen und an wenigstens einem Ende aus dem zugehörigen Zylinderkopf (10) herausgeführt sind.
3. Antriebszylinder nach Anspruch 2, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die aus den Zylinderköpfen (10) vorstehenden Ausgangswellen (13) wenigstens eine äußere kraftschlüssige Antriebsverbindung (16) aufweisen.

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Antriebszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,· daß die Zylinderköpfe (10) über Stellschrauben (17), Federelemente (17a) und Flansche (18) gleitbeweglich mit den Zylindern (1, 2) verbunden sind, wobei zwischen diesen Zylindern und den Zylinderköpfen Gleitdichtungen (19) vorhanden sind.

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