DE3016696A1

DE3016696A1 - Einrichtung an bandzylindern

Info

Publication number: DE3016696A1
Application number: DE19803016696
Authority: DE
Inventors: Oskar Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 7481 Bingen Peter
Original assignee: PH MATIC GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1981-11-05
Also published as: ZA812823B; CA1167284A; JPS5740107A; DE3016696C2; SU1102492A3; US4472981A

Description

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Einrichtung an Bandzylindern

Die Erfindung bezieht sich auf einen sogenannten Bandzylinder mit einem durch ein Fluid angetriebenen Kolben, bei dem die Kraftübertragung mittels Band, vorzugsweise Stahlband, vorgenommen ist, wobei das Band an den Enden des Zylinders über je eine Rolle läuft und außerhalb des Zylinders eine Kraftabnahme bewegt.

Es hat sich gezeigt, daß solche Bandzylinder, auch als kolbenstangenlose Arbeitszylinder bekannt, gewisse Nach« teile aufweisen, die sich besonders in Funktionsmängeln äußern, weshalb sie sich in der Praxis bisher nicht durchsetzen konnten. Einer der gravierendsten Nachteile solcher Bandzylinder ist die Führung des Bandes auf der bzw. den Umlenkrollen, die üblicherweise mit Bund versehen sein müssen, um ein seitliches Auswandern des Bandes zu verhindern, u.a. wegen produktionsbedingter Unregelmäßigkeiten in der Geradlinigkeit des Bandes, das oft säbelig ausgebildet ist und infolgedessen nicht fluchtet. Besonders über große Zylinderlängen treten Betriebsstörungen auf, die zu Materialzerstörungen entweder des Stahlbandes, der Rollen oder beider Teile füh~ ren, weil das Band gegen den Bund an- und gegebenenfalls auf diesen aufläuft. Die Führung vom Stahlband auf Umlenkrollen hat sich als praktisch unmöglich erwiesen, weil diese nicht beherrschbar waren. Laufende Störungen im Betrieb eines solchen Bandzylinders waren deshalb die Folge, außerdem verlangte die Montage von solchen Bandzylindern größte Präzision, weil das gesamte Sy-

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stem der Höhe und Seite nach absolut fluchtend ausgerichtet sein muß. Die Bandbefestigung ist an sich schwierig und durch die Säbeligkeit des Bandes -zusätzlich erschwert.

Um ein Band über Umlenkrollen zu führen, ist Voraussetzung, daß dessen Befestigung im oder am Kolben und der Kraftaufnahme absolut fluchtend ausgeführt ist, was wegen der Säbeligkeit des Bandes sehr schwierig zu erreichen ist, besonders wenn die Umlenkrollen weit voneinander entfernt sind. Notwendige Voraussetzung für einen störungsfreien Betrieb des Ablaufs ist jedoch, daß Kolben, Kraftabnahme, Umlenkrollen und Band bzw. Bänder fluchten, was bisher nicht erreichbar war.

Hier setzt die Erfindung ein, in dem sie es sich zur Aufgabe gestellt hat, diesen Nachteil der Bandzylinder mit Sicherheit zu vermeiden und einen solchen zu besitzen, dessen Band bzw. Bänder zwischen ihren Befestigungs- bzw. Aufhängungspunkten beherrschbar sind und auf Dauer sicher über die Umlenkrollen fluchtend geführt werden können.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das System - Kolben - Band - Kraftabnahme - Band - Kolben unter mechanischer Spannung steht und die Bandenden am Kolben und/oder der Kraftabnahme schwenkbar gelagert sind.

Erfindungsgemäß wird die notwendige Spannung von dem vorgespanntenBand bzw. Bändern aufgebracht.

Erfindungsgemäß kann die notwendige Spannung alternativ von zwischen Band bzw. Bändern und einem Anschlag vorgesehenen Zugfedern aufgebracht sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Bandenden an der Kraftabnahme in einem Spannschloß in mittels verstellbaren Anschlägen auf variablen

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Abstand gehaltenen Gleitstücken mit Bolzen aufgehängt, die Gleitstücke mit Bolzen fluchtend in der Bandebene angeordnet und mindestens eine Zugfeder zwischen den Gleitstücken mit Bolzen vorgesehen.

Erfindungsgemäß beträgt die Vorspannung des Systems bei ausschließlicher Verwendung des Bandes als Federelement mindestens 50 % der möglichen maximalen Antriebskraft des Kolbens, bis etwa 25 % der maximalen Antriebskraft des Kolbens, wenn die Vorspannung durch Federkraft erzeugt wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Vorspannung des Systems durch federnd aufgehängte Umlenkrollen erbracht wird.

Vorteilhafterweise sind die Bandenden mit Verstärkungen versehen.

Gemäß der Erfindung kann anstelle der Bolzen auch ein Kugelgelenk vorgesehen sein.

Bei Anwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einrichtung an Bandzylindern kann das Band bei seiner hin- und hergehenden Bewegung sich selbsttätig einstellen, also fluchten. Etwa vorhandene Unregelmäßigkeiten des Systems, insbesondere hinsichtlich des Fluchten des Bandes zwischen seinen Aufhängungspunkten sind somit ausgeglichen. Ein Band, unter Zug stehend, verliert seine Säbeligkeit hinreichend.

Ein Band läuft folglich nicht mehr am Bund der Umlenkrolle an bzw. auf diesen hinauf oder wandert nicht mehr seitlich von den Rollen herunter, wenn keine Bunde vorhanden sind.

Das Band als Element der Kraftübertragung erfährt im Belastungsfall, d.h. bei Beaufschlagung des Kolbens mit Druckluft und Übertragung dieser Kraft durch das B*and

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.·:;:·;. :":: = 3016696 mittels der Kraf-tabnahirre nach außen eine kraftseitige Belastung. Daraus resultiert eine Längung des Bandes im elastischen Bereich seines Materials. Das Abschlaffen des Bandes auf der unbelasteten Seite mit der Folge des Weglaufens aus der Flucht wird durch die Erfindung vermieden, indem die Längung des Bandes auf der belasteten Seite stets auf der entlasteten Seite entweder durch Reduzierung der Vorspannung um den gleichen Betrag der Längung bzw. durch Kontraktion einer oder mehrerer Fedem im Spannschloß kompensiert wird.

Bezieht man das Band sowohl als Kraftübertragungselement als auch (gedanklich) als Federelement in das System ein, so benötigt man 50 % der max. möglichen Antriebskraft desselben als Vorspannung, weil bei geringerer Vorspannung die unbelastete Bandseite die entstehende Längung nicht kompensieren könnte. Alternativ und konstruktiv leichter zu beherrschen ist die Erzeugung der Vorspannung mittels einer oder mehrerer Federn zur Kompensation der Längung. Hierbei benötigt man nur eine vergleichsweise geringe Vorspannung, die sich zu der vom Kolben erbrachten Kraft addiert.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert :

Es zeigt

Fig. 1 einen Bandzylinder

Fig. 2 eine Seitenansicht des Details A der Fig. 1 Fig. 3 eine Draufsicht auf Fig. 2 als Teil-Schnitt Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispeil ohne Feder

Der in Fig. 1 dargestellte Bandzylinder besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 1, einem Kolben 2, den Zylinderköpfen 3 und 4 sowie den Umlenkrollen 5 und 6, einem am Kolben 2 befestigsten Band 7, das über (evtl.

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c. J.

unter Federkraft stehenden) Umlenkrollen 5 und 6 geführt ist und außerhalb des Zylinders eine Kraftabnahme 8, die in einer Führungsbuchse 9 integiert sein kann, trägt. Die Kraftübertragung vom Kolben 2 erfolgt über das Band ? und die Anschläge 22 bzw. 23 bei Kraftabnahme 8.

Das Band 7 kann entweder einteilig ausgebildet sein, wobei es durch den Kolben 2 ohne Unterbrechung hindurchgeführt ist oder aus zwei Teilen bestehen, die rechts und links am Kolben eingehängt sind. Das Band 7 ist in jedem Fall im Bereich der Kraftabnahme 8 geteilt und zur Verstärkung ggf. mit Laschen, Teilen oder dergleichen 11a, 11b versehen, die dem Bandende um eine Aussparung herum die notwendige Versteifung geben. Die beiden Bandenden 7a und 7b sind innerhalb des Spannschlosses 10 im Bereich der Kraftabnahme 8 in je einem jedem Bandende zugeordneten Bolzen 12 bzw. 13, der Teil eines Gleitstückes ist, eingehängt. Die beiden Gleitstücke sind im Ausführungsbeispiel durch einen Mitnehmer 14 getrennt und gegeneinander mittels zweier Federn 15 und 16 verspannt, wobei die Feder 15 in Zapfen 17 des Gleitstückes 12 und in Zapfen 18 des Gleitstückes 13 eingehängt, während die Feder 16 in die entsprechenden Zapfen 19 und 20 eingehängt ist. Beide Gleitstücke 12 und 13, sowie der Mitnehmer 14 haben außer den Bohrungen für die beiden Federn 15 und 16 eine mittig angeordnete Bohrung für einen Gewindestift oder dergleichen 21, der beidseits mit je einem Anschlag 22 und 23 für die Gleitstücke 12 und 13 versehen ist. Auf diese Weise kann das Band mittels der Anschläge 22 und 23 zwecks Kraftübertragung auf Anschlag eingestellt werden, um Fertigungs- bzw. Längentoleranzen auszugleichen.

Die Fig. 4 zeigt den Erfindungsgegenstand ohne Federn 15 und 16, wobei die Vorspannung nur durch das Band 7 aufgebracht wird. Das Band 7 ist ebenfalls mit seinen beiden Bandenden 7a und 7b, die auch wieder mit Laschen 11a, 11b um die öffnungen verstärkt sind, in die mit Bolzen versehenen Gleitstücke 12a bzw. 13 eingehängt.

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und 1JP zugeo

In diesem Fair-.sIhd'deR-'Gleitstildks'n 12 und 1JP zugeordnete Anschläge 24 und 25 in fest mit dem Boden des Spannschlosses 10 verbundenen Klötzen 26 bzw. 27 verstellbar gelagert.

Die in die Bolzen der Gleitstücke 12 bzw. 13 eingehäng-r ten Bandenden 7a und 7b können Schwenkbewegungen um diese Bolzen herum ausführen und sind dabei gegeneinander verspannt. Es hat sich gezeigt, daß die Vorspannung des Systems mindestens einen Wert von 50 % der max. möglichen Kolbenkraft, die vom Kolben 2 aufgebracht wird, betragen soll, wenn keine Federn 15 und 16 vorgesehen sind Sieht man dagegen die beiden Federn 15 und 16 vor, was aufbaumäßig einfacher ist, soll deren Vorspannung bis zu max. 25 % der Kolbenkraft betragen. Der solcherart aufgebaute Bandzylinder arbeitet störungsfrei für lange Zeit, denn die durch fehlendes Fluchten des Bandes hervorgerufenen Störungen sind eliminiert. Das Band 7 hat seine Säbeligkeit verloren und fluchtet mit den Aufhängungen der Kraftabnahme 8, den Umlenkrollen 5 bzw. 6 und dem Kolben 2 im Zylinder 1 einwandfrei. Das Band 7 steigt auch nicht mehr auf den Bund der Umlenkrolle, bzw. wenn ein solcher nicht vorhanden ist, wandert es nicht von der Umlenkrolle herab. Ein weiterer Vorteil, der mit der Erfindung erzielt wird, liegt darin begründet, daß die Montage des Bandzylinders wegen der geschlossenen Einhängung der Bänder schneller und einfacher vonstatten geht. ·

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Zusammenfassung

Die Erfindung bezieht sich auf Bandzylinder, das sind kolbenstangenlose Arbeitszylinder, bei denen Bänder zur Kraftübertragung dienen. Solche Bänder haben die negative Eigenschaft, bereits bei der Produktion β5Ε9κι nicht ausreichend gerade ausgebildet worden zu sein, sondern Säbeligkeiten aufzuweisen, wodurch Betriebsstörungen hervorgerufen werden, indem die Bänder entweder den Bund der Umlenkrollen nach kurzer Betriebszeit zerstören, bzw.,falls ein solcher Bund nicht vorhanden . ist, von den Umlenkrollen herabwandern. Aus diesem Grunde haben sich Bandzylinder trotz ihrer technischen , Vorzüge in der Praxis nicht durchsetzen können.

Ein störungsfreier Betrieb solcher Bandzylinder ist dann, und nur dann zu erreichen, wenn die Bänder, die zur Kraftübertragung vom Kolben auf die Kraftabnahme dienen, absolut fluchten.

Um dies zu erreichen, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, das System Kolben - Band - Kraftabnahme - Band Kolben unter Vorspannung zu setzen und die Bänder mit ihren Enden in einem Spannschloß schwenkbar aufzuhängen, so daß sie sich selbsttätig fluchtend ausrichten können.

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Claims

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Patentansprüche

Bandzylinder mit einem durch ein Fluid angetriebenen Kolben (2), bei dem die Kraftübertragung mittels Band (7), vorzugsweise Stahlband, vorgenommen ist/ wobei das Band (7) an den Enden des Zylinders (1) über je eine Rolle läuft und außerhalb des Zylinders (1) eine Kraftabnahme (8) bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß das System Kolben - Band - Kraftabnahme - Band - Kolben unter mechanischer Spannung steht und die Bandenden (7a, 7b) am Kolben (2) und/ oder der Kraftabnahme (8) schwenkbar gelagert sind.
2. Bandzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die notwendige Spannung von dem vorgespannten Band (7) bzw. Bändern aufgebracht ist.
3. Bandzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die notwendige Spannung von zwischen den Bandenden (7a, 7b) vorgesehenen Zugfedern (15, 16) aufgebracht ist.
4. Bandzylinder nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandenden an der Kraftabnahme (8) in einem Spannschloß (10) mittels verstellbaren Anschlägen (22, 23) auf variablen Abstand gehaltenen Gleitstücken (12, 13) mit Bolzen (12, 13) fluchtend in der Bandebene angeordnet sind und mindestens eine Zugfeder (15, 16) zwischen den Gleitstücken (12, 13) mit Bolzen (12, 13) vorgesehen ist.

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5. Bandzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die Vorspannung des Systems bei ausschließlicher Verwendung des Bandes (7) als Federelement mindestens 50 % der möglichen maximalen Antriebskraft des Kolbens (2) beträgt.
6. Bandzylinder nach Anspruch 1, 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorspannung des Systems mittels Federkraft bis etwa 25 % der maximalen Antriebskraft des Kolbens (2) beträgt.
7. Bandzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Systems durch federnd aufgehängte Umlenkrollen (5, 6) erbracht wird.
8. Bandzylinder nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet/ daß die Bandenden mit Ver-' Stärkungen versehen sind.
9. Bandzylinder nach Anspruch 1 und einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstücke (12, 13) mit Kugelgelenken versehen sind.

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