DE3403830A1

DE3403830A1 - Fluidgetriebener kolbenstangenloser arbeitszylinder

Info

Publication number: DE3403830A1
Application number: DE19843403830
Authority: DE
Inventors: Dieter 8085 Walleshausen Mai
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1984-02-03
Publication date: 1984-10-18

Description

Fluidgetriebener kolbenstangenloser
Arbeitszylinder Die Erfindung bezieht sich auf einen fluidgetriebenen kolbenstangenlosen Arbeitszylinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es sind fluidgetriebene kolbenstangenlose Arbeitszylinder bekannt, die außen auf dem Zylinderrohr geführte Kraftabnehmer aufweisen, welche magnetisch oder mechanisch mit dem Kolben in Verbindung stehen können. Die mechanische Verbindung erfolgt dber ein umlaufendes Übertragungsglied, insbesondere ein Band, oder über eine starre Halterung, die durch einen abdichtbaren Schlitz im Zylinderrohr ragt.
Die Erfindung bezieht sich vorzugsweise,jedoch nicht ausschließlich,auf Bandzylinder, die an ihren Stirnseiten Rollen tragen, über die vorzugsweise ein Band geführt ist, das den Kolben mit dem Kraftabnehmer verbindet.
Eine bekannte Bremseinrichtung für einen Bandzylinder umfaßt das Zylinderrohr konzentrisch mit wenigstens einem in. -.
Bremsbelag und istiale KrattaDnanme lntegriert.
Um eine solche Bremseinrichtung in die Kraftabnahme zu integrieren, umfaßt auch die Kraftabnahme das Zylinderrohr konzentrisch. Die bekannte Bremseinrichtung kann dann als Balg ausgebildet sein, der an der das Zylinderrohr mit Spiel umfassenden,zylindrischen Innenwand des Kraftabnehmers fest ist und das Zylinderrohr konzentrisch umfaßt. Durch Zuführung eines Fluids wird der Balg aufgeweitet, wobei die Bremsbeläge zum Bremsen oder Anhalten des durch den Kolben bewegten Kraftabnehmers am zylindrischen Außenumfang des Zylinderrohres zur Anlage kommen. Der bekannte kolbenstangenlose Zylinder muß zur Verdrehsicherung des das Zylinderrohr konzentrisch umfassenden Kraftabnehmers mit einer äußeren Verschalung versehen sein, die an den Zylinderrohrenden festgehalten ist und an deren profilierten Innenflächen der Kraftabnehmer in Längsrichtung des Zylinderrohres drehsicher verschieblich ist.
Bei den bekannten kolbenstangenlosen Zylindern werden daher die auf den Kraftabnehmer einwirkenden Kräfte nur zum Teil vom Gehäuse des Arbeitszylinders wirksam aufgenommen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten kolbenstangenlosen Zylinder der eingangs genannten Art anzugeben, der bei weitgehend vereinfachter Fertigung und Montage nur einen geringen Raum beansprucht und insbesondere auch dann noch einen relativ kleinen Durchmesser aufweist, wenn die Bremseinrichtung in den Kraftabnehmer integriert ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche und/oder den nachstehenden Beschreibungen für Ausführungsbeispiele, die in einer zugehörigen Zeichnung nur skizzenhaft angedeutet sind. Hierin zeigt Figur 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel Figur 2 einen weiteren Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel ähnlich dem nach Fig. 1, Figur 3 einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel, Figur 4 einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbei spiel ähnlich dem nach Fig 3, Figur 5 einen Querschnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel ähnlich dem nach Fig. 1 und Fig. 2, jedoch in einer besonders kompakten Ausführung von geringer Höhe, Figur 6 eine Einzelheit des Ausführungsbeispieles nach Fig. 5 in vergrößerter Darstellung und teilweise aufgebrochen, Figur 7 einen Querschnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel ähnlich dem nach Fig. 5, Figur 8 einen Querschnitt durch ein siebtes AusführungsjbeisPielj das sich von den vorstehenden AusführunQseng beispiel'in seiner räumlichen Gestaltung wesentlich unterscheidet, Figur 9 und 10 Querschnitte ähnlich Fig. 5 und 7, und Figur 11 einen Querschnitt entsprechend Fig. 9 mit einem angeklemmten Reedkontakt.
Sämtliche Ausführungsbeispiele zeigen erfindungsgemäße Arbeitszylinder im Querschnitt durch den Kraftabnehmer. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder entsprechende Teile.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 6 und 8 handelt es sich um Band- bzw. Seilzylinder. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 handelt es sich dagegen um einen geschlitzten Arbeits- zylinder, der mit einem Abdeckband zusammenarbeitet, Es ist klar, daß die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 1 bis 4 entsprechend Fig. 7 mit einer Zylinderwanddurchbrechung versehen sein können.
In Fig. 1 ist das Zylinderrohr eines Bandzylinders mit 1 bezeichnet, das im Beispielsfalle als Vierkantrohr mit planen Flächen ausgebildet ist. An den Längsseiten des Zylinderrohres 1 sind L-förmige Profilteile 2 und 3 vorhanden, die das Zylinderrohr nach oben überragen und deren nach innen gerichtete Teilabschnitte 2' und 3' einen sich über die Länge des Zylinderrohres 1 erstreckendenRschachtartigen Führungsraum 4 mit einem rechteckigen Querschnitt umgrenzen, der über einen mittleren, in Achsrichtung des Zylinderrohres verlaufenden Führungsspalt 5. zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen an den freien Enden der Teilabschnitte 2' und 3' nach außen offen ist.
In dem 'schachtförmigen Führungsraum 4 ist ein schlittenartiger Körper 6 verschieblich, an dem mittig. ein senkrecht nach oben ragender Arm 7 angreift, der durch den Spalt 5 nach außen ragt. Der Arm 7 bildet zusammen mit dem schlittenartigen Körper 6 den Kraftabnehmer 8 des Bandzylinders.
Der Kraftabnehmer 8 steht in an sich bekannter Weise über ein umlaufendes Band mit dem Kolben in Verbindung. Weder das Band noch der Kolben sind in Figur 1 dargestellt. Das Band kann in bekannter Weise in zwei Abschnitte geteilt sein, von denen der eine Abschnitt mit seinem einen Ende am vorderen längsseitigen Ende des schlittenartigen Körpers 6 angreift und über eine erste Rolle am vorderen Zylinderrohrende durch einen abgedichteten Schlitz im vorderen Zylinderkopf druckdicht geführt ist, um mit seinem vorderen Ende an der einen Seite des Kolbens anzugreifen. Entsprechend greift der andere Abschnitt des Bandes mit seinem einen Ende am entgegengesetzten hinteren längsseitigen Ende des schlittenartigen Körpers 6 an und ist über eine zweite Rolle am hinteren Zylinderrohrende durch einen weiteren abgedichteten Schlitz im hinteren Zylinderkopf druckdicht geführt, um mit seinem anderen Ende an der gegenüberliegenden anderen Seite des Kolbens anzugreifen.
Eine derartige Aufteilung und Führung des Bandes zwischen einem Kraftabnehmer und dem Kolben eines Eandzylinders istz.B. durch die DE-OS 29 45 133 bekanntgeworden.
Es gehört weiterhin zum Stand der Technik der Bandzylinder, die Enden der beiden Abschnitte des zweigeteilten Bandes am Schlitten und am Kolben nicht fest einzuspannen, sondern gelenkig angreifen zu lassen. Die erforderliche Bandspannung kann allein vom Band oder teilweise vom Band und durch zusätzliche Federn aufgebracht werden, die auf die verstärkten Bandenden am Kraftabnehmer und/oder am Kolben einwirken. Es ist auch schon bekannt, im Kraftabnehmer eine spannschloßartige Vorrichtung anzuordnen, an die die Bandenden gelenkig anschließen und mit der der Verspannungsgrad des Bandes im Verhältnis zur Federspannung einstellbar ist.
Die in Figur 1 nicht gezeigte axiale Länge des Kraftabnehmers 8 kann entsprechend der axialen Länge der Kraftabnehmer bekannter Bandzylinder gewählt sein.
In den schlittenartigen Körper 6 kann die Bremseinrichtung integriert sein. Hierzu ist der schlittenartige Körper 6 im Querschnitt doppel-T-förmig ausgebildet. Auf diese Weise sind an den beiden Längsseiten des schlittenartigen Körpers 6 Ausnehmungen 9 und 10 mit rechteckigem Querschnitt gebildet, in denen Bremskörper 11 und 12 verschieblich geführt sind, die an ihren äußeren Stirnflächen Bremsbeläge 13 und 14 tragen, die inneren Flächenabschnitten 15 und 16 an den längsseitig am >Zylinderrohr 1 vorhandenen Profilteilen 2 und 3 gegenüberliegen. Die Flächenabschnitte 15 rund 16 können von Flachteilen 17 und 18 gebildet sein, die an Innenflächen der Profilteile 2 und 3 festgehalten sind.
An den inneren Stirnflächen der Bremskörper 11 und 12 sind druckkissenartige Abdichtungselemente 19 und 20 vorgesehen, deren äußere Ränder 21 und 22 sich lippenartig an den inneren Führungsflächen der Ausnehmungen 9 und 10 in dem schlittenartigen Körper s anlegen. Auf diese Weise werden zwischen dem druckkissenartigen Abdichtungselementen 19 und 20 aus Gummi oder Kunststoff und den inneren Begrenzungen der Ausnehmung 9 und 10 druckdichte Räume 23 und 24 gebildet. Die Räume stehen über Querbohrungen 25 und 26 mit einer Längsbohrung 27 in dem Arm 7 in Verbindung.
Der Arm 7 weist an seinem oberen Ende einen Anschluß für einen flexiblen Schlauch auf, der hier nicht dargestellt ist und über den Druckmittel aus einer Druckmittelquelle, insbesondere einer Druckluftquelle an die Längsbohrung 27 angeschlossen ist. Bei einer Druckbeaufschlagung der Räume 23 und 24 mit Druckmittel aus der nicht dargestellten Druckmittelquelle über die Bohrung 27, 25 und 26 werden die Druckkörper 11 und 12 mit ihren Reibungsbelägen 13 und 14 an die gehäusefesten Flächenabschnitte 15 und 16 angedrückt, um dadurch die Bewegung des Kraftabnehmers 8 abzubremsen und/oder den Kraftabnehmer 8 in einer bestimmten Position festzuhalten bzw. zu positionieren.
Es ist ohne weiteres klar, daß die druckdichten Räume 23 und 24 auch in anderer als der dargestellten Weise an eine Druckmittelquelle angeschlossen sein können. Weiterhin ist klar, daß statt der zwei zum Bremsen auseinanderspreizbaren Druckörper 11 und 12 auch nur ein einziger Druckkörper in dem schlittenartigen Teil 6 des Kraftabnehmers 8 verschieblich angeordnet sein kann, der z.B. mit einem Reibbelag gegen die äußere Rohrprofilfläche 28 des Vierkantzylinderrohres 1 pneumatisch gedrückt werden kann, um den Kraftabnehmer 8 abzubremsen und/oder zu positionieren.
Zur besseren Führung des Kraftabnehmers 8 innerhalb des schachtartigen Führungsraumes 4 sind auf der Rohrfläche 28 des Vierkantrohres 1 und an den gegenüberliegenden Innenflächen rlar Teilabschnitte 2' und 3' der - und .------.- 28' und 28" "L-förmigen" Protliteile 2 und 3 Gleitbänderrangebracnt, wie in Figur 1 dargestellt ist . Weitere Gleitbänder können an den gegenüberliegenden Stirnflächen der Teilabschnitte 2' und 3' angebracht sein, die in Figur 1 mit 29 und 30 bezeichnet sind, und die den Führungsspalt 5 begrenzen, durch den der Arm 7 des Kraftabnehmers 8 nach außen ragt. An diesen Arm 7 greifen nicht dargestellte Teile, z.B. Werkstücke, an, die von dem Kraftabnehmer 8 in Achsrichtung des Zylinders verschoben werden sollen.
Der schachtartige Führungsraum 4 stellt einerseits eine drehsichere Führung für den Kraftabnehmer 8 dar und weist Flächen 15, 16 auf, an denen sich die in den Kraftabnehmer 8 integrierte Bremseinrichtung il-15 und 19-22 bei einer Druckmittelbeaufchlagung aufstützen kann.
Es ist klar, daß der schachtartige Führungsraum 4 mit dem Führungsschlitz 5 nicht die in Figur 1 gezeigte Gestalt aufweisen muß. Richtig ist, daß die inneren gehäusefesten Flächen 15 und 16 im weitestens Sinne als gehäusefeste Profilabschnitte 15 und 16 des Zylinderrohres 1 aufzufassen sind, an denen sich die Bremseinrichtung 11-14 und 19-22 innerhalb der Kraftabnahme 6 abstützen kann. Es ist vorstehend schon gesagt, daß die Bremseinrichtung wenigstens einen Druckkörper aufweist und daß entsprechend nur ein Profilabschnitt des Zylinderrohres 1 vorhanden sein muß, an welchem sich die Bremseinrichtung abstützen kann.
Es ist klar, daß das Zylinderrohr nicht die in Figur 1 gezeigte Profilgestalt aufweisen muß. Aufgrund der erfindungsgemäßen Lehre erkennt der Fachmann, daß das Zylinderrohr in verschiedener Weise profiliert sein kann, wobei die Profilflächen zur Anlage der Bremseinrichtung einstückig mit dem Zylinderrohr sein können oder zu Gehäuseteilen gehören können, die am Zylinderrohr festgehalten sind.
Wie durch das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 deutlich wird, sind erfindungsgemäß erste Profil flächen (u.a. mit den Bezugszeichen 28 gekennzeichnet) zur drehsicheren Führung des Kraftabnehmers 8 und zweite Profil flächen 15, 16 zur Abstützung der Bremseinrichtung 11-14 und 19-22 vorhanden.
Bei der Ausführung nach Figur 1 wird außerdem deutlich, daß die auf den Kraftabnehmer 8 einwirkenden Kräfte im wesentlichen von einer Profilfläche'28 des Zylinderrohres aufgenommenwqrden, die in ihren Flächenabmessungen unabhängig ist von dem Durchmesser des Zylinderrohres 1.
Der Kraftabnehmer 8 beinhaltet dabei die Bremseinrichtung 11 -14 und 19-22, ohne daß diese das Zylinderrohr umfaßt.
Die gehäusefesten Profil flächen 15 und 16 sind dabei unabhängig vom Durchmesser des Zylinderrohres in ihrer Flächengröße und Flächengestalt derart wählbar, daß eine optimale Abbremsung und Positionierung des Kraftabnehmers 8 möglich ist, wobei außerdem die Reibungseinflüsse der Bremseinrichtung im gelösten Zustand auf die leichte Verschieblichkeit des Kraftabnehmers einen weitgehend geringen Einfluß ausüben.
. ^ r! . .. . . dadurch Die Ausführung nach Figur Z unterscheidet sich7vnder Ausführung nach Figur 1> daß derschachtförmige Führungsraum 4, in dem der Kraftabnehmer 8 verschieblich ist, nicht rechteckig, sondern sechseckig ausgebildet ist. Auf diese Weise lassen sich die gehäusefesten Flächen 15 und 16 keilförmig gestalten, wie Figur 2 verdeutlicht.
Entsprechend können die vorderen Stirnflächen der Druckkörper 11 und 12 keilförmig ausgebildet sein, so daß keilförmige Bremsbeläge 13 und 14 vorgesehen sind, die an den keilförmigen Flächen 15 und 16 zur Anlage kommen.
Die den schachtförmigen Führungsraum 4 begrenzenden Profilabschnitte 2 und 3 sind im Beispielsfalle einstückig mit dem Zylinderrohr 1. Es ist natürlich klar, daß die Profil- abschnitte 2 und 3 auch zu einem mit dem Zylinderrohr 1 verbundenen Profil körper gehören können. Die keilförmig ausgebildete Bremseinrichtung kann gegenüber der Bremseinrichtung nach Figur 1 vorteilhaft sein, da die zur Verfügung stehende Bremsfläche vergrößert ist und die Keilwirkung in Abhängigkeit von dem gewählten Keilwinkel zur Bremsung ausgenutzt werden kann. Es ist klar, daß dann zweckmäßigerweise Federn vorhanden sind, die die Bremskörper nach einer Bremsung in ihre Lösestellung zurückbewegen.
Durch Figur 2 wird besonders deutlich, daß die Erfindung nicht auf die Ausführung nach Figur 1 beschränkt ist.
Figur 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung eines Bremszylinders, in der der Kraftabnehmer 8 ein als Achteckrohr ausgebildetes Zylinderohr 1 umfaßt. Der Kraftabnehmer stützt sich mit vier Rädern bzw. Rollen 31-34 an diametral gegenüberliegenden. Flächen des achteckigen Zylinderrohres 1 ab. Im oberen Teil des Kraftabnehmers 8 ist ein druckdichter Raum 35 vorhanden, in dem ein Druckkörper 36 verschieblich ist. Der Druckkörper 36 besitzt an seiner vorderen Seite nach innen gezogene Keilflächen zum Tragen eines keilförmigen Bremsbelages 37.
An der Rückseite des Druckkörpers 36 ist ein druckkissenartiges Abdichtungselement 38 vorgesehen, das entsprechend einem der Abdichtungselemente 19, 20 in Figur 1 ausgebildet ist.
Die Profilfläche 28 des Zylinderrohres 1 zwischen zwei benachbarten, als Führungsflächen für den Kraftabnehmer dienenden Profilflächen trägt ein winkliges Profilblech 39, das keilförmige Anlageflächen für die keilförmigen Bremsbeläge bildet. Es ist klar, daß auch die flache Profilfläche 28 selbst als Anlagefläche für die Bremseinrichtung dienen kann, wenn auf eine keilförmige Bremseinrichtung verzichtet wird. Außerdem ist klar, daß das Profilblech 39 integraler Bestandteil des Profilrohres 1 sein kann, das dann zwei Profilflächen aufweist, die einerseits zur drehsicheren Führung des Kraftabnehmers 8 dienen, zum anderen als Anlage für die in den Kraftabnehmer 8 integrierte Bremseinrichtung 36-38 dienen. Obwohl der Kraftabnehmer im Beispielsfalle das Zylinderrohr umfaßt, ist aufgrund der besonderen Profilgestalt des Zylinderrohres eine verdrehsichere Führung des Kraftabnehmers möglich, so daß besondere Vorrichtungen zur Verdrehsicherung des Kraftabnehmers nicht mehr erforderlich sind.
Es ist weiterhin klar, daß der Kraftabnehmer nach Figur 3 sich auch symmetrisch ausbilden läßt, so daß dann der dem Teil des Kraftabnehmers mit der Bremseinrichtung 35-38 diametral gegenüberliegende Teil des Kraftabnehmers eine gleichartige Bremseinrichtung aufweisen kann, wobei die beiden Bremseinrichtungen bei der Bremsung gegeneinander wirken.
Entsprechend wie in Figur 1 und 2 ist die nicht dargestellte Druckmittelquelle zum Betätigen einer oder mehrerer Bremseinrichtungen über wenigstens einen nicht dargestellten,flexiblen Schlauch und ebenfalls nicht dargestellte Anschlußbohrungen an den druckdichten Raum 35 bzw. Räume 35 angeschlossen.
Es ist dem Fachmann klar, daß die Führungsrollen oder Führungsräder 31-34 auch durch Gleitbänder oder Gleitbeläge ersetzt sein können, die an den Profil flächen des Zylinderrohres oder auch entsprechend am Kraftabnehmer angebracht sind. Außerdem ist klar, daß der Kraftabnehmer 8 nicht notwendigerweise mittels vier Führungsräder oder Führungsrollen bzw. entlang von vier Gleitbändern geführt werden muß. So können in einer ähnlichen Konstruktion auch schon drei Führungsrollen bzw. Gleitbahnen ausreichend sein, die zueinander um 1200 versetzt angeordnet sind.
Die Ausführung der Erfindung nach Fig. 4 ist ähnlich der nach Figur 3. Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß das Zylinderrohr 1 einen keilförmigen Profilteil 40 aufweist, der auf das Zylinderrohr 1 aufgesetzt ist oder mit diesem eine Einheit bildet. Das keilförmige Profilteil 40 weist eine derartige Gestalt auf, daß die keilförmig nach innen weisenden Innenflächen des Profilteiles 40 als Anlageflächen einer keilförmigen Bremseinrichtung 35-38 dienen, die im Gegensatz zu der Ausführung nach Figur 3 bezüglich des Druckkörpers 36 nicht keilförmig nach innen, sondern etwa entsprechend keilförmig nach außen gerichtet sind. Die äußeren Gegenflächen 41 und 42 an dem Profilteil 40 dienen als verdrehsichere Führungsflächen für den Kraftabnehmer 8, der mit Rollen oder Gleitflächen an den Gegenflächen 41 und 42 verschieblich geführt ist.
Zwei entsprechende Rollen und/oder Räder 43 und 44 sind in Figur 4 gestrichelt dargestellt. Im Gegensatz zu der Ausführung nach Figur 3 ist der Kraftabnehmer 8 nach Figur 4 mittels zweier Rollen oder Räder bzw. mittels zweier Gleitbahnen geführt.
Im übrigen umfaßt der Kraftabnehmer 8 nach Figur 4 die zylindrische Außenfläche des Zylinderrohres. Dank des Profilteiles 40 an dem Zylinderrohr kann eine in den Kraftabnehmer integrierte Bremseinrichtung 35-38 vorgesehen werden, die das Zylinderrohr nicht konzentrisch umfaßt.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch einen Arbeitszylinder ähnlich dem nach Fig. 1 und Fig. 2.
Der Führungsraum 4 besitzt hier einen besonderen länglich ausgebildeten Querschnitt mit jeweils nach außen abgerundeten Seitenflächen 45 und 46 und einem Kraftabnehmer 8, der von dem schlittenartigen Körper 6 und einem mittig an dem Körper 6 angreifenden Arm oder Mitnehmer 7 gebildet ist, welcher durch den Spalt 5 des Führungsraumes nach außen ragt. Der schlittenartige Körper 6 ist in Fig. 6 gegenüber Fig. 5 vergrößert als Einzelheit teilweise aufgebrochen und im Schnitt dargestellt.
An dem Arm 7 sind die einen Seilenden der nicht dargestellten Seilabschnitte festgehalten, die jeweils von einer Seite des Armes über eine Rolle am einen Ende des Arbeitszylinders an die eine Seite des Kolbens angeschlossen sind.
Durch einen Spalt 47 in dem Mitnehmer 7 des Kraftabnehmers 8 ist ein in Fig. 5 nicht dargestelltes Abdeckband geführt, das mit seinen beiden Enden an den Enden des Arbeitszylinders festgehalten ist und das den Spalt 5 des Führungsraumes 4 weitgehend staubdicht abschließt. An dem den Rand des Spaltes 5 übergreifenden Außenflächen des Mitnehmers 7 befindet sich eine umlaufende Nut oder Vertiefung zur Aufnahme einer Staubabdeckung 48, die sich mit einem elastischen Lippenrand an der Außenseite des Zylindergehäuses abstützt.
In dem kopfseitigen Ende des Mitnehmers sind über seine Länge verteilt, mehrere Bohrungen 49 zum Anschluß eines Werkzeuges oder dergleichen vorhanden, das von dem Arbeitszylinder hin- und herbewegt werden soll.
In dem Mitnehmer befinden sich außerdem Kanäle 50 mit einem Anschluß 51 an eine nicht dargestellte Druckmittelquelle zum Betrieb einer Bremseinrichtung, die in den schlittenartigen Körper'6 integriert ist. Die Kanäle 50 schließen an ein Rohr.52 in einer Querbohrung 53 an, die den Mitnehmer durchdringt.
Der in Fig. 6 als ganzes gezeigte schlittenartige Körper 6 ist mit seinen beiden Enden 54 und 55 der Gestalt der inneren Begrenzungswände des im Querschnitt länglichen Führungsraumes 4 besonders angepaßt. Zwischen den beiden Enden 54 und 55 weist der schlittenartige Körper 6 beidseitig gleichartige Ausnehmungen 56 und 57 auf, in denen bewegliche Membranhalter 58 und 59 angeordnet sind, die Bohrungen 60 und 61 aufweisen, in'die die Enden des Rohres 52 verschieblich eingreifen. Die Bohrungen 60 und 61 stehen mit Kanälen 62 und 63 (Fig. 6) in Verbindung, die über die Bohrungen 60 und 61 das Rohr 52 und die Kanäle 50 an den Druckmittelanschluß 51 angeschlossen sind. Die Membranhalter 58 und 59 tragen Membrane 64 und 65, die den Membranhalter schuhartig übergreifen. Mit je einer Platte 66 und 67 sind die umgeschlagenen Membranenden an den Rückseiten der Membranhalter 58 und 59 festgehalten. Die Platten 66 und 67 können an den Membranhaltern 58 und 59 mit nicht dargestellten Schrauben angeschraubt sein.
Die Membranhalter 58 und 59 sind mit den Membranen 64 und 65 in den Ausnehmungen 56 und 57 des schlittenartigen Körpers 6 mit geringem Spiel verschieblich an den Rohrenden des Rohres 52 gehalten. Zum dichten Anschluß des Bremsdruckmittels, beispielsweise Druckluft, sind Dichtungsringe 68 und 69 vorgesehen, die sich in Nuten in dem Bohrlochwänden der Bohrung 60 und 61 befinden. Am Außenumfang der Membranen 64 und 65 befinden sich streifenförmige Bremsbeläge 70 und 71, die bei einer Druckbeaufschlagung der Membranen durch Zuführung von Druckmittel über den Anschluß 51, die Kanäle 50, das Rohr 52 und die Kanäle 62 und 63 durch Aufweiten der Membranen 64 und 65 an die Innenwände des Führungsraumes 4 gedrückt werden, um den schlittenartigen Körper 6 und damit den Kraftabnehmer 8 in einer gewünschten Stellung am Bremszylinder festzuhalten oder die Kolbenbewegung abzubremsen. Dank der beweglichen Halterung der Membranhalter 58 und 59 an den Enden des Rohres 52 werden diese bei einer Druckbeaufschlagung in die richtige Lage gedrückt.
An dem Mittelsteg 72 des schlittenartigen Körpers 6 greift der Mitnehmer 7 an, der in Fig. 6 nicht dargestellt ist.
Die in Fig. 5 horizontale Breitenerstreckung des Führungsraumes ist vorteilhafterweise etwas größer als der Durchmesser des Zvlinderhohlraumes 73 für den in seinem Mittelabschnitt gesohnmitten 73' dargestellten" zylindrischen Kolben 73'Das t3reiten/Monen-Vernaltnis des Führungsraumes 4 ist vorteilhafterweise größer als 2:1, vorzugsweise etwa 3:1. Bezogen auf den länglichen Querschnitt des Führungsraumes, wobei die mittlere Länge des Querschnittes größer ist als die mittlere Breite, ist das Längen/Breitenverhäl tni s vorteilhafterweise größer als 2:1, vorzugsweise etwa 3:1.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Arbeitszylinder entsprechend Fig. 5. Der Schnitt liegt hier in einer Ebene im Bereich eines Endes 54 bzw. 55 des schlittenartigen Körpers 6,also außerhalb der Bremseinrichtung.
Die Fig. 7 unterscheidet sich von der Fig. 5 im wesentlichen nur dadurch, daß die Gehäusetrennwand 74 zwischen dem Zylinderhohlraum 73 und dem Führungsraum 4 einen Spalt oder Schlitz 75 aufweist. durch den ein nicht in Fiá. 7 -dargestellter Arm greift, um den/gleTchfalls nicht dargestellten Kolben im Zylinderhohiraum an den Kraftabnehmer 8 anzuschließen. Zur druckmitteldichten Abdichtung des Zylinderhohlraumes 72 ist ein Abdeckband 76 vorgesehen, das zur Abdeckung des Spaltes 75 in eine Nut 77 eingreift, wobei es innenseitig an die zylindrische Innenwand des Zylinderhohlraumes anschließt. Außenseitig besitzt das Band ein Profil mit längsseitigenv rippenförmigen Erhebungen 78 und 79, die in entsprechende rillenförmige Vertiefungen längs der Ränder des Schlitzes 75 einrasten oder eindrücken, um den Spalt 75 druckmitteldicht abzuschließen.
Die Ausführung nach Fig. 7 trifft also keinen Seil- oder Bandzylinder, sondern einen kolbenstangenlosen Zylinder mit einem geschlitzen Zylindergehäuse, wobei der Kolben mit einem Arm starr mit dem Kraftabnehmer im Führungsraum 4 verbunden ist. Das Abdeckband befindet sich dabei in an sich bekannter Weise vor und hinter dem Kolben in seiner Abdichtstellung und ist nur im unmittelbaren Bereich des Kolbens aus seiner Dichtstellung abgehoben.
Das weitere im Beispielsfalle profillose Abdeckband zur Abdeckung der schlitzförmigen Öffnung 5 des Führungsraumes 4 ist mit 84 bezeichnet. Durch die Figuren 5 und 7 wird deutlich, daß das gleiche Rohrprofil, das einerseits den Zylinderhohlraum 73 und andererseits den Führungsraum 4 für den Kraftabnehmer 8 einschließt, für eitnBand- oder Seilzylinder und für einen sogenannten geschlitzten Zylinder verwendet werden kann.
Das erfindungsgemäße Profil. das denZylinderhohlraum 73 und den Führungsraum 4 umfaßt und als ein Doppelrohr bezeichnet werden kann, läßt sich z.B. aus Aluminium im Strangpreßverfahren fertigen. Hierbei kann es zweckmäßig sein, die Außenkonturen, abweichend von den dargestellten Querschnitten in den Figuren 5 und 7, derart zu wählen, daß über den Umfang etwa im wesentlichen gleiche Wandstärken erhalten werden.
Fig. 8 zeigt noch einen weiteren Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Arbeitszylinder, bei dem ein zylindrisches Rohr 80 zur Aufnahme des nicht dargestellten Kolbens über einen sich über die Länge 80 erstreckenden Verbindungssteg 81 mit einem rahmenartigen Körper 82 verbunden ist, der in seinem Inneren den Führungsraum 4 für den Kraftabnehmer 8 bildet.
Der Kraftabnehmer 8 besteht hier aus einem schlittenartigen Körper 6, in der Gestalt eines Rohrabschnittes, der das zylindrische Rohr 80 umfaßt und einen Schlitz 83 aufweist, durch den der Verbindungssteg 81 greift. In dem schlittenartigen Körper 6 greift ein Mitnehmer 7 an, der zusammen mit dem schlittenartigen Körper 6 den Kraftabnehmer 8 bildet. Der Mitnehmer 7 ragt durch eine schlitzartige Öffnung 5 des rahmenartigen Körpers 82. Der Mitnehmer 7 kann entsprechend den Mitnehmern in Fig. 5 und 7 ausgebildet sein. Das Abdeckband für die Öffnung 5 ist entsprechend wie in Fig. 7 mit 84 bezeichnet.
Der Kraftabnehmer 8 wird in der Öffnung 5 und/oder an dem Verbindungssteg 81 verdrehsicher geführt. Hierzu sind in den Spalten bzw. Schlitzen zwischen den Öffnungsrändern der Öffnung 5 und dem Mitnehmer 7 und/oder zwischen den Öffnungsrändern der Öffnung 83 und dem Verbindungssteg 81 an sich bekannte Materialien angeordnet, die eine gute Gleitführung ermöglichen. An der rohrförmigen Innenwand des schlittenartigen Körpers 6 ist ein Balg 85 angeordnet und zwischen dem Balg 85 und der Außenfläche des zylindrischen - - - . - R' - -Ronres-e sind Bremsbeläge7rorhanden, deren ringsegmentartige Unterbrechungen nicht dargestellt sind.
über den Mitnehmer 7, der entsprechend Fig. 5 an eine Druckmittelquelle anschließbar ist, ist der Raum zwischen der Innenwand des schlittenartigen Körpers 6 und dem Balg 85 mit Druckmittel beaufschlagbar. Hierzu weist der Mitnehmer entsprechend Fig. 5 Kanäle auf, die den DruckmitteleinfluB an den Raum zwischen der Innenwand des schlittenartigen Körpers 6 und dem Balg 85 gewährleisten. Durch Eindrücken des Balges radial nach innen bei einer Druckmittelbeaufschlagung werden die Bremsbeläge an die Außenwand des zylindrischen Rohres 80 gedrückt. Es ist klar, daß der Belag auch aus zwei halbschalenförmigen Hälften zusammenge- setzt sein kann, die sich jeweils vom Ansatz des Mitnehmers am rohrsegmentartigen Körper 6 bis zum Öffnungsrand der Öffnung 83 im Körper 6 erstrecken. Weiterhin ist klar, daß das zylindrische Rohr 80 einen Schlitz 74 entsprechend Fig. 7 aufweisen kann, der mit einem Abdeckband 76 entsprechend Fig. 7 abgedichtet werden kann.
Das in Fig. 8 gezeigte, erfindungsgemäße Profil mit einem innenliegenden, zylindrischen Rohr 80 für den nicht dargestellten Kolben und einen das Rohr umfassenden Führungsraum 4 für den Kraftabnehmer, dessen schlittenartiger Teil das zylindrische Rohr rohrsegmentartig umgreift, kann sowohl für einen Band- oder Seilzylinder als auch für einen sogenannten geschlitzten Zylinder geeignet sein. Das Profil nach Fig. 8 ist entsprechend dem Profil nach den Figuren 5 und 7 aus Aluminium im Strangpreßverfahren herstellbar.
Es ist klar, daß der rahmenartige Körper 82 zur Bildung des Führungsraumes 4 auch einen anderen Querschnitt aufweisen kann, als er in Fig. 8 dargestellt ist. Inbesondere braucht er nicht eine rechteckige Innen- und/oder Außenumrandung besitzen.
Aufgrund der im Querschnitt länglichen Gestalt des Führungsraumes 4 in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 5 und 7 und der Anordnung des zylindrischen Rohres 80 innerhalb des Führungsraumes 4 nach Fig. 8 sind dem Konstrukteur durch die Erfindung grundsätzliche Wege aufgezeigt, Profile für einen kolbenstangenlosen Arbeitszylinder anzugeben, die sich im Strangpreßverfahren aus Aluminium herstellen lassen und eine geringe Bauhöhe beanspruchen. Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf kolbenstangenlose Arbeitszylinder beschränkt ist, die in einem schlittenartigen Körper des Kraftabnehmers eine Bremseinrichtung integriert haben. Insbesondere die Ausführungen nach den Figuren 5 bis 8 zeigen grundsätzliche Lösungswege, die mit oder ohne Bremseinrichtung ausgebildet sein können. Ohne Bremseinrichtung kann der schlittenartige Körper nach den Fig. 5 bis 7 axial kürzer und gegebenenfalls auch flacher ausgebildet sein. Die erfindungsgemäßen Profile in ihren grundsätzlichen Gestalten nach den Figuren 5, 7 und 8 zur Bildung von einstückigen Doppelrohren für einen zylindrischen Hohlraum zur Aufnahme des Kolbens und einem Führungsraum zur Führung des Kraftabnehmers sind besonders vorteilhaft. Es ist klar, daß entsprechende Arbeitszylinder auch aus zwei oder mehreren Profilteilen zusammengesetzt werden können, ohne daß damit grundsätzlich von den erfindungsgemäßen Profilformen abgewichen wird.
Das Abdeckband 84 dient einem verschmutzungssicheren Abdecken des Schlitzes 5, wodurch der Führungsraum 4 auch bei Verwendung des Zylinders in sehr verschmutzungsgefährdeter Umgebung sicher saubergehalten und ein störungsfreier Betrieb des Zylinders sichergestellt werden kann.
Die Figuren 9 bis 11 zeigen Querschnitte durch als kompakte Doppelrohre ausgebildete Gehäuse erfindungsgemäße Arbeitszylinder. Die Gehäuse weisen im wesentlichen rechteckige Querschnitte auf und besitzen einen kreisrunden Arbeitszylinder 73 und einen entsprechend Fig. 5 und 7 getrennt angeordneten länglichen Führungsraum 4. Das Doppelrohrgehäuse besitzt etwa parallele Kopf- und Bodenflächen 86 und 87 und etwa rechtwinklig zu den Kopf- und Bodenflächen 86 und 87 verlaufende Seitenflächen 88 und 89, wobei der Arbeitszylinder 73 der Bodenfläche 87 und der Führungsraum 4 der Kopffläche 86 benachbart liegt. Während die Bodenfläche 87 im wesentlichen eben ausgebildet ist, ist die Kopffläche 86, wie in Fig. 9 bis 11 ersichtlich, etwas nach außen gewölbt.
An den Seitenflächen 88 und 89 sind achsparallele nutartige Längsausnehmungen 90 und 91 vorhanden, die nahe den Seitenflächen Hinterschneidungen 92, 93 und 94, 95 aufweisen.
Die Längsausnehmungen 90 und 91 besitzen im wesentlichen gleiche Abmessungen und liegen symmetrisch zur Längsebene durch die Achse des Arbeitszylinders 73 und des Führungsraumes 4. Außerdem sind die Längsausnehmungen jeweils symmetrisch zu einer gemeinsamen mittleren Ebene 96 ausgebildet, die von der Achse des Arbeitszylinder 73 einen wesentlich geringeren Abschnitt aufweist als von der Achse des Führungsraumes. Wie Fig. 9 zeigt, liegt die Ebene 96 nahe der Achse des Arbeitszylinders 73.
Die Bodenfläche 87 des Doppelrohrgehäuses besitzt ebenfalls eine Längsausnehmung 97, die im mittleren Bereich einen Zylinderrohrabschnitt 98 bildet.
Wie Fig. 10 verdeutlicht, kann die bodenseitige Längsausnehmung 97 auch entsprechend den Längsausnehmungen 90 und 91 ausgebildet sein. Die Längsausnehmungen 90 und 91 nach Fig. 9 und 90, 91 und 97 nach Fig. 10 eignen sich vorteilhafterweise zur Halterung von beliebigen Befestigungsvorrichtungen, die die Hinterschneidungen 92, 93 und 94, 95 hintergreift.
In Fig. 11 ist die Außenkontur eines Doppelrohrgehäuses entsprechend Fig. 9 strichpunktiert angedeutet. In der Längsausnehmung 91 ist im Beispielsfalle ein an sich bekannter Reedkontakt 99 festgeklemmt, der als Signalgeber für den Kraftabnehmer 8 dient. Der Reedkontakt ist hier mit zwei Klemmplatten 100 und 101 in der Längsausnehmung 91 gehalten, von denen die innere Klemmplatte die Hinterschneidungen 94, 95 hintergreift.
Es ist klar, daß sich dem Fachmann eine Vielzahl von Befestigungsmöglichkeiten ohne weiteres anbieten, die den hinterschnittenen Längsausnehmungen 90, 91 in Fig. 9 und 11 und 90, 91 und 97 in Fig. 10 angepaßt sind.
Insbesondere kann eine oder mehrere der Längsausnehmungen auch zur Befestigung des Doppelrohrgehäuses dienen. Hierfür bietet sich auch die bodenseitige Längsausnehmung 97 in Fig. 10 an.

Claims

Patentansprüche )Fluidgetriebener kolbenstangenloser Arbeitszylinder mit längs des Zylinders verdrehsicher geführtem Kraftabnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß ein schlittenartiger Teil des Kraftabnehmers innerhalb eines sich im wesentlichen über die Länge des Arbeitszylinders erstreckenden Führungsraumes längsverschieblich geführt ist, dessen Gehäuse mit dem Zylindergehäuse unmittelbar verbunden ist und ein Mitnehmer am schlittenartigen Teil aus den Führungsraum nach außen geführt ist.
2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsraum eine schlitzförmige Öffnung zum Durchtritt des Mitnehmers aufweist.
3. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Arbeitszylinders mit dem Gehäuse des Führungsraumes ein Doppelrohr bilden.
4. Arbeitszylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Arbeitszylinders innerhalb des Gehäuses des Führungsraumes liegt, wobei das Gehäuse des Arbeitszylinders über einen länglichen Verbindungssteg an das Gehäuse des Führungszylinders fest angeschlossen ist.
5. Arbeitszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Arbeitszylinders eine zylindrische Mantelfläche aufweist, die an den Verbindungssteg anschließt.
6. Arbeitszylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das schlittenartige Teil des Kraftabnehmers aus einem die zylindrische Mantelfläche des Arbeitszylinders im wesentlichen umgreifenden Rohrabschnitt mit einem Längsschlitz zum Durchtritt des Verbindungssteges besteht.
7. Arbeitszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer am schlittenartigen Teil des Kraftabnehmers aus einem länglichen Ansatz besteht, der zur verdrehsicheren Führung des Kraftabnehmers durch die schlitzförmig ausgebildete Öffnung des Führungsraumes greift.
8. Arbeitszylinder nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Längsschlitz bildenden Flächen zur verdrehsicheren Führung des Kraftabnehmers am Verbindungssteg geführt sind.
9. Arbeitszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsraum durch eine mittlere Gehäusewand von dem Arbeitszylinderhohlraum getrennt ist.
10. Arbeitszylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsraum einen länglichen Querschnitt und der Arbeitszylinderhohlraum einen runden Querschnitt aufweist, wobei die Längsebene durch die beiden Achsen des Arbeitszylinderhohlraumes und des Führungsraumes im wesentlichen mittig durch die schlitzförmige Öffnung des Führungsraumes zum Durchtritt des Kraftabnehmers läuft.
11. Arbeitszylinder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Längsdurchmesser des Führungsraumes gleich groß oder größer ist als der Durchmesser des Arbeitszylinderhohlraumes.
12. Arbeitszylinder nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Längen/Breitenverhältnis des Führungsraumes wenigstens 2:1,vorzugsweise 3:1 beträgt.
13. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 10 bis,12, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsraum von jeweils nach außen abgerundeten Seitenflächen und im wesentlichen parallel verlaufenden Längsflächen begrenzt ist.
14. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, wobei der Kraftabnehmer an eine Druckmittelquelle angeschlossen ist und in den schlittenartigen Teil des Kraftabnehmers eine druckmittelbetätigte Bremseinrichtung integriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung aus wenigstens einem an die Bremsdruckquelle angeschlossenen Membranhalter besteht, an den eine Membran mit ihren Rändern dicht angeschlossen ist, daß der Membranhalter wenigstens eine Öffnung besitzt, die die Bremsdruckquelle an den Raum zwischen der Membran und dem Membranhalter anschließt, und daß an den Außenflächen der Membran radial bewegliche Bremsbeläge vorhanden sind, die bei einer Druckbeaufschlagung der Membran an Innenflächen des Führungsraumes angreifen.
15. Arbeitszylinder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung zwei längliche Membranhalter aufweist, die jeweils in einen von zwei durch einen mittleren Steg voneinander getrennten, seitlichen Ausnehmungen des schlittenartigen Teiles mit Spiel angeordnet und mit einem Anschlußrohr an eine mit der Druckmittelquelle in Verbindung stehende Bohrung in dem mittleren Steg angeschlossen sind, und daß das schlittenartige Teil außerhalb der Ausnehmungen an die Begrenzungsflächen des Führungsraumes angepaßte Führungsflächen aufweist.
16. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdeckung der schlitzförmigen Öffnung des Führungsraumes ein Abdeckband vorgesehen ist, das mit seinen beiden Enden an den'Enden des Arbeitszylinders fest ist und durch einen außerhalb des Arbeitszylinders liegendeh Spalt in dem Kraftabnehmer geführt ist.
17. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsraum einen V-förmigen Querschnitt zur Bildung von keilförmigen Bremsflächen aufweist.
18. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsraum erste Innenflächen aufweist, die als Bremsflächen ausgebildet sind und zweite Innenflächen besitzt, die zur verdrehsicheren Führung des Kraftabnehmers ausgebildet sind.
19. Arbeitszylinder nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben des Arbeitszylinders durch eine schlitzförmige Öffnung in der Gehäusewand des Arbeitszylinders mit dem Kraftabnehmer mechanisch verbunden ist und ein an den beiden Enden des Arbeitszylinderhohlraumes festgehaltenes und durch die mechanische Verbindung zwischen dem Arbeitszylinder und dem Kraftabnehmer geführtes Band vorgesehen ist, das zur druckmitteldichten Abdeckung der schlitzförmigen Öffnung in die schlitzförmige Öffnung begrenzenden, profilierten Randflächen einknüpfbar oder eindrückbar ausgebildet ist.
20. Arbeitszylinder nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das einteilige Gehäuse für den Arbeitszylinder und den parallel zum Arbeitszylinder mit axialen Abstand getrennt angeordneten Führungsraum einen im wesentlichen rechteckigen Außenquerschnitt mit etwa parallelen Kopf- und Bodenflächen und etwa rechtwinklig zu den Kopf- und Bodenflächen verlaufenden Seiten- flächen besteht, wobei der Arbeitszylinder der Bodenfläche und der Führungsraum der Kopffläche benachbart liegt und wobei wenigstens die eine Seitenfläche einen nutartige, achsparallele Längsausnehmung aufweist, die nahe der Seitenfläche Hinterschneidungen aufweist.
21. Arbeitszylinder nach Anspruch 2O, dadurch gekennzeichnet, daß beide Seitenflächen nutartige achsparallele Längsausnehmungen mit Hinterschneidungen aufweisen, wobei die Längsausnehmungen im wesentlichen gleiche Abmessungen aufweisen und symmetrisch zur Längsebene durch die Achse des Arbeitszylinders und des Führungsraumes liegen.
22. Arbeitszylinder nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsausnehmungen jeweils symmetrisch zu einer gemeinsamen mittleren Ebene ausgebildet sind, die von der Achse des Arbeitszylinders einen geringeren Abstand als von der Achse des Führungsraumes aufweist.
23. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche eine zusätzliche Längsausnehmung aufweist.
24. Arbeitszylinder nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsausnehmung im Boden entsprechend der oder den Längsausnehmungen in den Seitenflächen ausgebildet ist.
25. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 20 - 24, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Längsausnehmung eine Haltevorrichtung aufnimmt.