DE3100627A1

DE3100627A1 - "einrichtung zum lagern einer kolbenstange in einem zylinderdeckel bei pneumatischen oder hydraulischen arbeitszylindern"

Info

Publication number: DE3100627A1
Application number: DE3100627A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7300 Esslingen Hihn; Kurt Dipl.-Ing. Stoll
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1981-01-12
Filing date: 1981-01-12
Publication date: 1982-07-29
Also published as: DE3100627C2; NL183474C; FR2497904A1; IT8219008A0; FR2497904B1; SE8200083L; NL8200098A; IT1149405B; SE449644B

Description

9.Januar 1981

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D 84-53-reod

!esto-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen a.N.

Einrichtung zum Lagern einer Kolbenstange in einem Zylinderdeckel, bei pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylindern

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Lagern einer Kolbenstange in einem Zylinderdeckel bei pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylindern, die eine die Kolbenstange umgebende, in einer Durchgangsöffnung des Zylinderdeckels festgelegte Buchse und eine zwischen der Buchse und der Wandung der Durchgangsöffnung vorgesehene, die Buchse umschließende Muffe aus elastischem Material enthält, an deren beiden axialen Enden jeweils eine Lippendichtung vorgesehen ist.

Kolbenstangenlagerungen dieser Art sind bei pneumatischen und hydraulischen Arbeitszylindern vorgeschlagen worden, um ein Verkanten der Kolbenstange im Bereich der Lagerbuchse für den Fall zu vermeiden, daß die Achse der Bewegung des angetriebenen Gegenstandes, der mit dem äußeren Ende der Kolbenstange verbunden ist, nicht genau mit der Zylinderachse zusammenfällt, so daß die Kolbenstange während ihrer hin und heimgehenden Bewegung leicht

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gekippt wird. Diese bekannten Anordnungen können jedoch nicht allen Gegebenheiten in jedem Falle angepaßt werden, Herstellungsungenauigkeiten können nicht immer ausgeglichen werden. Die Erfindung will hier Abhilfe finden, sie hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine leicht montierbare Einrichtung der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, bei der bei Vermeidung einer Verkantung der Kolbenstange in ihrer Lagerung einerseits eine einwandfreie Einstellung der Lagerungsanordnung bei Anpassung an alle möglichen Gegebenheiten und Berücksichtigung der Toleranzen möglich ist und andererseits eine auch nach langer Benutzung noch sichere und zuverlässige Kolbenstangenführung bei guter Kräfteübertragung gewährleistet ist.

Zu dem oben genannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Einrichtung vorgesehen, daß die z.B. aus einem Sinterwerkstoff usw. bestehende Buchse als Führungsbuchse ausgebildet ist und die Gestalt eines sich zum Zylinderinneren hin erweiternden Kegelstumpfes mit zylindrischer Bohrung zur Führung der Kolbenstange und die sie umgebende Muffe aus elastischem Material die Gestalt eines zylindrischen Körpers mit sich zum Zylinderinneren hin erweiternder kegeliger Innenbohrung mit den Aussenabmessungen der Führungsbuchse entsprechenden Innenabmessungen hat und die Führungsbuchse passend aufnimmt, daß die aus Führungsbuchse und Muffe bestehende Einheit in eine zylindrische Außenhülse eingesetzt ist, deren zylinderinnenraumseitige Stirnfläche bündig mit den Stirnflächen der Führungsbuchse und der Muffe abschließt und deren andere Stirnfläche gegenüber den miteinander fluchtenden Stirnflächen der Führungsbuchse und der Muffe vorsteht und mit

diesen einen Aufnahmeraum für den Halterungsschenkel der als Abstreifring ausgebildeten Lippendichtung bildet und daß zwischen der aus Aussenhülce, Führungsbuchse und Muffe bestehenden Einheit und der zylinderinnenraumseitigen, als Kolbenstangendichtung ausgebildeten Lippendichtung ein Druckteller zwischengeschaltet ist.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen und Merkmale wird ein Verkanten der Kolbenstange in ihrer Führung im Zylinderdeckel vermieden, weil sie hier gewissermaßen schwimmend gelagert ist und sich somit unter elastischer Verformung der Muffe verkippen kann, darüber hinaus - und vor allem - kann man nunmehr die Lagerungsanordnung bei Anpassung an alle möglichen Gegebenheiten - auch hinsichtlich der Fertigungsgenauigkeit - einwandfrei einstellen. Die Montage ist einfach, die Herstellung und der Aufbau ebenfalls. Außerdem ergibt sich auch nach langer Benutzung noch eine sichere und zuverlässige Kolbenstangenführung, die Kräfteübertragung ist gut und günstig. Der Druckteller dient einerseits zur guten Kräfteübertragung;, andererseits ist seine Anordnung so getroffen, daß sich ein ausreichender Spielraum für dxe Einstellung und Kachstellung des Lagers und für die Lagerteile während der elastischen Verformung und während des Verkippens der Kolbenstange ergibt. Bei alle dem wird eine sichere und möglichst reibungsarme Führung erreicht, wozu einerseits die Führungsbuchse und andererseits der Gleitring beitragen. Mit Hilfe der Aussenhülse kann im übrigen eine Einheit gebildet werden, die für sich allein vormontiert werden kann und dann leicht und einfach einzusetzen ist.

Besonders zweckmäßig und hinsichtlich der !Sanktion günstig ist die Anordnung dann, wenn gemäß weiterer Erfindung der Druckteller mit seiner innenseitigen Stirnfläche an der zugewandten Stirnfläche der Kolbenstangendichtung anliegt, die an der gegenüberliegenden Seite eine an dem Kolbenstangenumfang anliegende Dichtungslippe aufweist, und wenn der Druckteller an der dem Zylinderinnenraum abgewandten Seite einen Anlagering trägt, der in zusammengebautem Zustand an der Stirnfläche der Aussenhülse anliegt, wobei zweckmäßigerweise der Anlagering mit dem Druckteller einstückig sein und durch den etwa rechtwinklig abgebogenen Aussenrand des Drucktellero gebildet werden kann.

Besonders vorteilhaft ist für die Führung und für das Gleiten der Kolbenstange in ihrer Führung, wenn die Führungsbuchse in einer z.B. etwa rechteckigen Ausnehmung an der der Kolbenstange zugewandten Seite einen Gleitring aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften, z.B. Kunststoffmaterial trägt, der sich zweckmäßigerweise im Bereich des verjüngten Endes der Führungsbuchse befinden kann und zur gleitenden Führung der Kolbenstange dient.

Die Anordnung kann z.B. so getroffen sein, daß die Führungsbuchse und die Muffe so ausgebildet und einander zugeordnet sind, daß bei einem Auseinanderfallen der Bewegungsachse mit der Längsachse der Kolbenstange ein Verkippen der aus Führungsbuchse und Muffe bestehenden Einheit um einen Drehpunkt stattfinden kann, der einerseits in der Längsachse der Kolbenstange und andererseits

in der hierzu rechtwinkligen Ebene enthalten ist, die durch die zylinderinnenraumseitigen Stirnflächen der Führungsbuchse und der. Muffe verläuft.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung und in axialem Schnitt gezeigt.

Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung zum Lagern der Kolbenstange 1 im Zylinderdeckel 2 eines nicht weiter dargestellten pneumatischen oder hydraulischen ArbeitsZylinders besitzt eine die Kolbenstange umgebende, in der Durchgangsöffnung 3 des Zylinderdeckels festgelegte Buchse A- und eine zwischon der Buchse und der Wandung der Durchgangsöffnung vorgesehene, die Buchse umschließende Muffe 5 aus elastischem Material. An den beiden axialen Enden der Anordnung sind Lippendichtungen 6 und vorgesehen.

Die Buchse A- ist als Führungsbuchse ausgebildet und besteht aus einem Lagermaterial, z.B. aus einem Sinterwerkstoff oder aus Kunststoffmaterial. Sie hat erfindungsgemäß die Gestalt eines sich zum Zylinderinneren hin erweiternden Kegelstumpfes mit

die zylindrischer Bohrung 8 zur Führung der Kolbenstange. Die/Buchse umgebende Muffe 5 besteht aus elastischem Material und hat die Gestalt eines zylindrischen Körpers mit einer kegeligen Innenbohrung 9s die sich zum Zylinderinneren erweitert und Innenabmessungen besitzt, die den Aussenabmessungen der Führungsbuchse A-

entspricht. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Führungsbuchse 4 passend in die Muffe 5 eingesteckt ist. Die aus Führungsbuchse 4 und Muffe 5 bestehende Einheit ist in einer zylindrischen Aussenhülse 10 eingesetzt, deren zylinderinnenraumseitige Stirnfläche 11 bündig mit den Stirnflächen 12 und 13 der Führungsbuchse und der Muffe abschließt und deren andere Stirnfläche 14 gegenüber den miteinander fluchtenden Stirnflächen 15 und 16 der Führungsbuchse und der Muffe vorsteht und mit diesen einen Aufnahmeraum 17 bildet, der zur Aufnahme des Halterungschenkels 18 der als Abstreifer dienenden Lippendichtung 7 dient. Zwischen der aus Aussenhülse 10, Führungsbuchse 4 und Muffe 5 bestehenden Einheit und der zylinderinnenraumseitigen Lippendichtung 6, die als Kolbenstangendichtung ausgebildet ist, ist ein Druckteller 19 vorgesehen und zwischengeschaltet, der mit seiner innenseitigen Stirnfläche 20 an der zugewandten Stirnfläche der Kolbenstangendichtung 6"anliegt, die an der gegenüberliegenden Seite eine an dem KoIbenstangenumfang anliegende Dichtungslippe 35 aufweist. An der dön Zylinderinnenraum abgewandten Seite besitzt der Druckteller 19 einen Anlagering 21, der in zusammengebautem Zustand an der Stirnfläche 11 der Aussenhülse 10 anliegt und der bei dem gezeigten AusführunKsbeispiel mit dem Druckteller 19 einstückig ist und durch den etwa rechtwinklig abgebogenen Aussenrand des Drucktellers gebildet wird.

Zur Verbesserung der Führung und zur Erhöhung der Gleitfähigkeit besitzt die Führungsbuchse 4 in einer z.B. etwa rechteckigen Ausnehmung an der der Kolbenstange zugewandten Seite einen

Gleitring 22 aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften, z.B. Kunststoffmaterial, der sich im Bereich des verjüngten Endes der Führungsbuchse befindet, wie aus der Zeichnung hervorgeht.

insgesamt sind die Führungsbuchse 4 und die Muffe 5 so ausgebildet, und einander zugeordnet, daß bei einem Auseinanderfallen der nicht weiter dargestellten Bewegungsachse mit der Längsachse 23 der Kolbenstange, wenn also die Kolbenstange sich verkippen muß, ein Verkippen der aus Führungsbuchse und Muffe bestehenden Einheit um einen Drehpunkt - der bei 24 in der Zeichnung dargestellt ist - stattfinden kann, der einerseits in der Längsachse der Kolbenstange 1 und andererseits in der hierzu rechtwinkligen Ebene 25 enthalten ist, die durch die zylinderinnenraumseitigen Stirnflächen der Führungsbuchse und der Muffe verläuft (Stirnflächen 12 und 13).

Ber Abstreifring oder Abstreifer 7 hat die Gestalt eines "L", dessen Querschenkel 26 schräg zur Kolbenstange 1 und nach außen hin weist und dessen anderer Schenkel 18 etwa radial zur Längsachse 23 der Kolbenstange verläuft und im Aufnahmeraum 17 zwischen Aussenhülse 10 und Kolbenstange 1 sowie Führungsbuchse 4 und Muffe 5 liegt. Auf diese Weise ergibt sch einerseits ein einwandfreies Abstreifen der am Kolbenstangenumfang evtl. anhaftenden Schmutzteilchen, andererseits eine einfache und sichere Befestigung der Abstreiferringdichtung. Zur Befestigung dient die Abschlußscheibe 27 und der diese haltende Sprengring 28.

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Die Kolbenstangendichtung 6 hat; demgegenüber im Querschnitt die Gestalt eines ¹¹C, dessen einer Schenkel 35 schräg zur Kolbenstange 1 und zum ZyIinderinnenraum weist und also zur {.';uten Abdichtung dient und dessen anderer Schenkel 56 ebenfalls zum Zylinderinnenraum gerichtet ist und parallel zur Kolbenstange oder leicht schräg nach aussen verläuft, was einerseits ebenfalls zur guten Abdichtung und andererseits auch zur guten Halterung der Gesamtanordnung in der diese aufnehmende Ausnehmung am Zylinderdeckel dient. Die axiale Erstreckung der Kolbenstangendichtung 6 ist mindestens doppelt so groß wie die Erstreckung in Eichtung der Längsachse 23 der Kolbenstange des Abstreifers 7·

Dor Abstreifer und die Stangendichtung sind als Hingdichtung ausgebildet, was noch der guten Ordnung halber festgestellt werden soll.

Insgesamt ist die Anordnung zur Vereinfachung der Montage und auch zu dem Zweck, der Gesamtanordnung einen besonders guten Halt innerhalb der Ausnehmung des Zylinderdeckels unter guter und zuverlässiger Ausübung der ihr zugedachten Punktionen so getroffen, daß die Aussenhülse 10, die Muffe 5 und die Führungsbuchse 4 mit Gleitring 22 sowie der Druckteller 19 und der Abstreifer 7 eine Einheit bilden, die in die nach aussen hin offene Ausnehmung 3 des Zylinderdeckels 30 eingesetzt und in dieser zwischen der sich am Grund 31 der Ausnehmung abstützenden Stangendichtung 6 und einer mittels dem Sprengring 28.in der Ausnehmung gehalterten Abschlußscheibe 27 in axialer Richtung sicher und zuverlässig gehalten ist.

Claims

.:$. Januar 198^V 100627 D 84-53-reod

Pesto-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen a.H.

Einrichtung zum Lagern einer Kolbenstange in einem Zylinderdeckel bei pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylindern

Ansprüche

M Δ Einrichtung zum Lagern einer Kolbenstange in einem Zylinderdeckel bei pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylindern,die eine die Kolbenstange umgebende, in einer Durchgangsöffnung des Zylinderdeckels festgelegte Buchse und eine zwischen der Buchse und der Wandung der Durchgangsöffnung vorgesehene, die Buchse umschließende Muffe aus elastischem Material enthält, an deren beiden axialen Enden jeweils eine Lippendichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die z.B. aus einem Sinterwerkstoff bestehende Buchse (4) als Führungsbuchse ausgebildet ist und die Gestalt eines sich zum Zylinderinneren hin erweiternden Kegelstumpfes mit zylindrischer Bohrung zur Führung der Kolbenstange und die sie umgebende Muffe ($) aus elastischem Material die Gestalt eines zylindrischen Körpers mit sich zum Zylinderinneren hin erweiternder kegeliger Innenbohrung mit Außenabmessunge:

der Führungsbuchse entsprechenden Innenabmessungen hat und die Führungsbuchse passend aufnimmt, daß die aus Führungsbuchse und Muffe bestehende Einheit in eine zylindrische Außenhülse eingesetzt ist, deren zylinderinnenraumseitige Stirnfläche (11) bündig mit den Stirnflächen (12, 13) der Führungsbuchse (4) und der Muffe (5) abschließt und deren andere Stirnfläche (14) gegenüber den miteinander fluchtenden Stirnflächen (15» 16) der Führungsbuchse und der Muffe vorsteht und mit diesen einen Aufnahmeraum (17) für den Halterungsschenkel (18) der als Abstreifring ausgebildeten Lippendichtung (7) bildet und daß zwischen der aus Aussenhülse (10), Führungsbuchse (4) und Muffe (5) bestehenden Einheit und der zylinderinnenraumseitigen, als Kolbenstangendichtung ausgebildeten Lippendichtung (6) ein Druckteller (19) zwischengeschaltet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckteller (19) mi t seiner innenseitigen Stirnfläche (2) an der zugewandten Stirnfläche der Kolbenstangendichtung (6) anliegt, die an der gegenüberliegenden Seite eine an dem Kolbenstangenumfang anliegende Dichtungslippe (35) aufweist, und daß der Druckteller an der dem Zylinderinnenraum abgewandten Seite einen Anlagering (21) trägt, der in zusammengebautem Zustand an der Stirnfläche (11) der Aussenhülse (10) anliegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlagering (21) mit dem Druckteller (19) einstückig ist und durch den etwa rechtwinklig abgebogenen Aussenrand des Druckteller

gebildet wird.

4„ Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbuchse (4) in einer z.B. etwa rechteckigen Ausnehmung an der der Kolbenstange (1) zugewandten Seite einen Gleitring (22) aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften, z. B. Kunststoffmaterial trägt.

5ο Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (22) sich im Bereich des verjüngten Endes der Führungsbuchse (4) befindet.

6* Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbuchse (4) und die Muffe (5) so ausgebildet und einander so zugeordnet sind, daß bei einem Auseinanderfallen der Bewegungsachse mit der Längsachse (23) der Kolbenstange ein Verkippen der aus Führungsbuchse und Muffe bestehenden Einheit um einen Drehpunkt (24) stattfinden kann, der einerseits in der Längsachse (23) der Kolbenstange (1) und andererseits in der hierzu rechtwinkligen Ebene (25) enthalten ist, die durch die zylinderinnenraumseitigen Stirnflächen (12, 13) der Führungsbuchse (4) und der Muffe (5) verläuft.

7» Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifring (7) im Querschnitt die Gestalt eines mit dem Querschenkel (26) schräg zur Kolbenstange (1) und nach aussen weisenden "L" hat, dessen anderer Schenkel (18) etwa radial zur Längsachse (23) der Kolbenstange verläuft und im Aufnahmeraum (17) zwischen Aussenhülse (10) und Kolbenstange (1)

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sowie Führungsbuchse (4) und Muffe (5) liegt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangendichtung (6) im Querschnitt die Gestalt eines "C" hat, dessen einer Schenkel (35) schräg zur Kolbenstange (1) und zum Zylinderinnenraum weist und dessen anderer Schenkel (36) ebenfalls zum ZyIinderinnenraum gerichtet ist und parallel zur Kolbenstange oder leicht schräg nach aussen verläuft.

9- Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer und die Stangendichtung als Eingdichtung ausgebildet sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung der Stangendichtung (6) mindestens doppelt so groß ist wie diejenige des Abstreifers (7).

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussenhülse (10), die Muffe (5) und die Führungsbuchse (4) mit Gleitring (22) sowie der Druckteller (19) und der Abstreifer (7) eine Einheit bilden, die in eine nach aussen hin offene Ausnehmung (3) des Zylinderdeckels (30) eingesetzt und in dieser zwischen der sich am Grund (31) der Ausnehmung abstützenden Stangendichtung (6) und einer mittels Sprengring (28) od.dgl. in der Ausnehmung gehalterten AbSchlußscheibe (27) axial gehalten ist.