DE3525612C2 - Pneumatisches oder hydraulisches Arbeits- oder Steuerelement, z.B. Arbeitszylinder oder Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches oder hydraulisches Ar­ beits- oder Steuerelement mit einer an beiden axialen Enden mittels Abschlußdeckeln abgeschlossenen Laufbüchse (1) und ei­ nem in der Laufbüchse unter guter Abdichtung axial beweglich geführten Verstellglied, das an jeder seiner beiden Stirnseiten mit dem zugehörigen Abschlußdeckel einen Druckraum einschließt, der mit einer Druckmittelquelle oder -senke über eine Gewinde­ bohrung (2) und eine Anschlußverbindung in Verbindung bringbar ist, die ihrerseits eine abnehmbar anbringbare Kupplung (3) und eine Verbindungsleitung (5) zu der Druckmittelquelle oder -senke enthält, wobei die mit der Gewindebohrung (2) unmittelbar benachbarte und koaxial abnehmbar anbringbare Kupplung (3) mit der Verbindungsleitung (5) über einen zu ihr komplementären An­ schlußteil (4) verbunden ist und wobei die Kupplung (3, 4) an beiden Enden jeweils als Schnellkupplung ausgebildet ist.

Bei Arbeits- oder Steuerelementen der vorgenannten Art, insbe­ sondere Arbeitszylindern oder Ventilen, wird die Verbindung mit der Druckmittelquelle oder -senke dadurch hergestellt, daß in die Laufbüchsenwandung eine Gewindebohrung eingearbeitet ist, in die eine meistens als Metallrohr ausgebildete Zuleitung ein­ geschraubt werden kann. Hierzu werden konventionelle Verschrau­ bungen verwendet, die Anordnung ist verhältnismäßig aufwendig und teuer in der Herstellung. Man hat deshalb auch schon mit der DE-OS 30 20 390 eine die Merkmale des Oberbegriffs des Hauptanspruchs aufweisende Anordnung vorgeschlagen, bei der zwar gegenüber der oben erwähnten konventionellen Anordnung der Aufwand geringer und die Herstellung und vor allem auch die Montage einfacher und weniger kostspielig sind, bei der jedoch die Anpassung der Verbindung zur Druckmittelquelle nicht oder nur unter Verwendung kostspieliger zusätzlicher Maßnahmen den jeweiligen Erfordernissen an der Einsatzstelle angepaßt werden kann. Ähnlich ist auch der verbesserte Luftzylinder nach der DE-OS 28 46 027 zu bewerten, der also ebenfalls nicht oder nur schwer an die jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden kann. Bei dieser Anordnung wie auch bei dem Arbeitszylinder nach dem DE-GM 19 42 803 hat man eigentlich das Hauptaugenmerk nur auf die Vereinfachung beim Zusammenbau gerichtet.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, bei Arbeits- oder Steuereleinenten der hier in Frage stehenden Art für den Benutzer die Möglichkeit zu schaffen, die Art der Anschlußverbindung nach der Art des vorgesehenen Ein­ satzes bzw. der aufzuwendenden Kosten zu wählen und dies alles unter Verwendung von bereits fertiggestellten Zylindern mit ei­ ner durchgehenden Gewindebohrung und bei Vereinfachung der Mon­ tage bzw. der Herstellung.

Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Anordnung vorgesehen, daß die abnehmbar anbringbare Kupp­ lung (3) an dem laufbüchsenseitigen Ende einen Einsteckfuß (6) besitzt, dem eine Einstecknut (7) an der Außenwandung der Laufbüchse zugeordnet ist, daß die Kupplung (3) an der der Laufbüchse (1) abgewandten Seite als Kupplungsstutzen (8) aus­ gebildet ist, dessen Innendurchmesser (d₁) etwa dem Innendurch­ messer (d₂) der durchgehenden Gewindebohrung entspricht und der im Bereich seines freien Endes Schnappverbindungselemente (9) trägt, mit deren Hilfe er schnappend mit der Verbindungsleitung (5) zu der Druckmittelquelle oder -senke verbunden werden kann und die im Bereich ihres freien Endes die Gestalt eines radial nach außen vorstehenden Ringvorsprunges (10) haben, der im Querschnitt die Kontur eines Sägezahnes hat, dessen Winkel (β₁) an der Seite des freien Endes flacher ist als der Winkel (β₂) an der gegenüberliegenden Seite und daß die Kupplung (3) an ih­ rer im an die Laufbüchse angesetzten Zustand außerhalb der Laufbüchse angeordneten Befestigungspartie mit einem Innenge­ winde-Abschnitt (18) versehen ist, in den eine Verbindungslei­ tung mit komplementär ausgebildetem Endstück lösbar einschraub­ bar ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung macht es nunmehr möglich, daß sich der Verbraucher, der Abnehmer des pneumatischen oder hydraulischen Arbeits- oder Steuerelementes, die Art der An­ schlußverbindung aussuchen kann, je nach der Art des vorgese­ henen Einsatzes bzw. je nachdem, ob man mehr oder weniger hohe Kosten in Kauf nehmen will. Der Kunde hat also die Möglichkeit, zwischen dem Einsatz von Gewindeanschlüssen bisheriger Art über Innengewinde und dem Einsatz des neuartigen Steckanschlusses über ein leicht einschnappbares Schlauchtüllenstück zu wählen. Dem Kunden ist es also freigestellt, sowohl Metallrohre über konventionelle Verschraubungen am Innengewinde der durchgehen­ den Gewindebohrung zu befestigen, als auch kostengünstigere Kunststoffschläuche über den aufgeschnappten Stecknippel ohne zeitraubendes Gewindeaufschrauben anzubringen. Die erfindungs­ gemäßen Arbeits- oder Steuerelemente können nunmehr von vorn­ herein entweder nur mit der einen oder mit der anderen oder mit beiden Anschlußmöglichkeiten versehen sein, wobei die zusätzli­ che Anschlußmöglichkeit nur mit minimalen zusätzlichen Kosten bei der Herstellung bzw. Montage verbunden ist. Beim Erfin­ dungsgegenstand ist noch der Vorteil einer denkbar einfachen Montage zu erwähnen, ganz abgesehen davon, daß auch die Her­ stellung selbst einfach ist. Die abnehmbar anbringbare Kupp­ lungshälfte kann z. B. aus Kunststoffmaterial bestehen, zweck­ mäßigerweise hierbei aus Kunststoffmaterial mit leicht elasti­ schen Eigenschaften. Auch dies trägt zur Verbilligung der Her­ stellung und zur Vereinfachung der Montage bei, ganz besonders dann, wenn die Schnappverbindungselemente des Kupplungsstutzens die Gestalt eines radial nach außen vorstehenden Ringvor­ sprunges im Bereich des freien Endes des Kupplungsstutzens ha­ ben, der im Querschnitt die Kontur eines Sägezahnes hat, dessen Winkel an der Seite des freien Endes flacher ist als der Winkel an seiner gegenüberliegenden Seite. Es leuchtet ein, daß die Montage in diesem Falle denkbar einfach ist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß nunmehr - wenn beide Anschlußmöglichkeiten vorgese­ hen werden sollen - zweierlei Materialien verwendet werden kön­ nen, d. h. Metall für das Innengewinde - da Kunststoff evtl. ausbrechen würde - und das kostengünstigere Kunststoffmaterial für die aufgeschnappte Stecktülle. Es können somit die Vorteile beider Materialien ausgenützt werden, ohne daß es notwendig ist, zwei verschiedene Gehäusematerialien einzusetzen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstan­ des der Erfindung dargestellt, wobei

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform in Teildarstellung und teilweise geschnitten und

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform in vergleichbarer Dar­ stellung zeigt.

Die Erfindung ist bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel in der Anwendung bei einem pneumatischen Arbeits­ zylinder dargestellt, der eine an beiden axialen Enden in an sich bekannter Weise mittels Abschlußdeckeln abgeschlossene zy­ lindrische Laufbüchse 1 und einen in der Laufbüchse unter guter Abdichtung axial beweglich geführten Kolben, hier nicht weiter dargestellt, besitzt, der an jeder seiner beiden Stirnseiten mit dem zugehörigen Abschlußdeckel bzw. Zylinderdeckel, einen Druckraum einschließt, der mit einer Druckmittelquelle oder - senke über eine Anschlußverbindung in Verbindung gebracht wer­ den kann. Eine solche Anschlußverbindung ist in der Zeichnung dargestellt. Sie enthält eine die Laufbüchsenwandung 1 durch­ dringende durchgehende Gewindebohrung 2, in die in an sich be­ kannter und aus diesem Grunde hier nicht weiter dargestellten Weise ein mit einer entsprechenden Gegenverschraubung mit Außengewinde versehenes Metallrohr eingeschraubt werden kann. Er­ findungsgemäß ist der durchgehenden Gewindebohrung 2 eine an der Laufbüchsenwandung außen abnehmbar anbringbare Kupplung 3 zugeordnet, die mit dem komplementär ausgebildeten Endstück 4 einer zu der Druckmittelquelle oder -senke führenden Verbin­ dungsleitung 5 lösbar kuppelbar ist. Der Sitz für die abnehmbar anbringbare Kupplung 3 ist hierbei in unmittelbarer Nachbar­ schaft der durchgehenden Gewindebohrung 2 vorgesehen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß diese abnehmbar anbringbare Kupplung 3 an die Laufbüchsenwandung 1 lösbar angesteckt werden kann.

Zu dem obengenannten Zweck besitzt die Kupplung 3 an dem lauf­ büchsenseitigen Ende einen Einsteckfuß 6, dem eine Einstecknut 7 an der Außenwandung der Laufbüchse zugeordnet ist, die eine die durchgehende Gewindebohrung 2 in koaxialer Anordnung umge­ bende Ringnut ist. Auf diese Weise ist es nur notwendig, bei der Fertigung des Zylinders eine solche Ringnut 7 in koaxialer Anordnung um die durchgehende Gewindebohrung 2 herum vorzuse­ hen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die abnehmbar an­ bringbare Kupplung 3 als Schnellkupplungshälfte ausgebildet. Diese ist an der der Laufbüchse 1 abgewandten Seite als Kupp­ lungsstutzen 8 ausgebildet, dessen Innendurchmesser d₁ etwa dem Innendurchmesser d₂ der durchgehenden Gewindebohrung 2 ent­ spricht. Der Kupplungsstutzen 8 trägt im Bereich seines freien Endes Schnappverbindungselemente 9, mit deren Hilfe er schnap­ pend mit der Verbindungsleitung 5 zu der Druckmittelquelle oder -senke verbunden werden kann. Um dieses elastische Schnappen zu erleichtern, besteht die abnehmbar anbringbare Kupplung 3 aus Kunststoffmaterial, hierbei zweckmäßigerweise aus Kunststoffma­ terial mit leicht elastischen Eigenschaften. Die Schnappverbin­ dungselemente 9 des Kupplungsstutzens 8 haben hierbei die Ge­ stalt eines radial nach außen vorstehenden Ringvorsprungs 10 im Bereich des freien Endes des Kupplungsstutzens, der im Quer­ schnitt die Kontur eines Sägezahnes hat, dessen Winkel β1 an der Seite des freien Endes flacher ist als der Winkel β2 an seiner gegenüberliegenden Seite. Der Schlauch 5 muß an seinem freien Ende entsprechend ausgebildet sein, er besitzt ela­ stisch-schnappende Gegenelemente 11, die bei dem gezeigten Aus­ führungsbeispiel durch eine Aufspaltung des entsprechenden Schlauchendes durch Längsschlitze 14 gebildet sind und die beim Zusammenstecken hinter den Sägezahn 10 schnappen, nachdem die flache freie Seite des Sägezahns ein Aufschieben des Schlauchendes ermöglicht. Des besseren Haltes wegen ist bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel das freie Ende 12 des Einsteckfußes 6 etwa rechtwinklig und radial nach innen abgebogen, während die Einstecknut 7 eine abgesetzte Partie 13 besitzt, in die das abgewinkelte freie Ende des Einsteckfußes eingreift.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die erfindungsgemäße An­ ordnung bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel die Aufgabe erfüllt, einen Arbeitszylinder zu schaffen, der dem Benutzer freistellt, die Verbindung zur Druckmittelquelle oder -senke entweder über in konventioneller Art am Zylinder an­ schraubbare Metallrohre oder aber über kostengünstigere, in we­ niger aufwendiger Weise anbringbare Kunststoffschläuche herzu­ stellen.

In gleicher Weise kann die erfindungsgemäße Idee auch bei Ven­ tilen angewendet werden, hier kann man neben der durchgehenden Gewindebohrung eine diese ringförmig umgebende Ringnut vorse­ hen, in die der Einsteckfuß einer Kupplung abnehmbar einge­ steckt werden kann, der an seinem freien Ende einen sägezahnar­ tigen Vorsprung besitzt, der zusammen mit entsprechenden Gegen­ elementen am anzuschließenden Verbindungsschlauch eine Schnapp­ verbindung herstellt, die für viele Zwecke ausreichend ist. Wenn erforderlich, können entsprechende Dichtungselemente zwi­ schen die einzelnen Teile gelegt werden.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung abge­ bildet, die im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die unter Fig. 1 dargestellte Ausführungsform besitzt. So erkennt man wiederum die Laufbüchsenwandung 1, in der sich die durchgehende Gewindebohrung 2 erstreckt, die mit der außen an der Laufbüch­ senwandung 1 abnehmbar angebrachten Kupplung 3 in Verbindung steht. Die Befestigungsart der Kupplung 3 an der Laufbüchsen­ wandung 1 erfolgt gemäß der unter Fig. 1 beschriebenen Art und Weise; auch die Materialwahl ist entsprechend. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist jedoch die hier abgebil­ dete Kupplung 3 im auf den Einsteckfuß 6 folgenden und außerhalb der Laufbüchsenwandung angeordneten Bereich als kreiszy­ lindrische Gewindehülse 16 ausgebildet, die im wesentlichen einen Hülsenkörper 17 aufweist, der mit einem Innengewinde-Ab­ schnitt 18 versehen ist. Der Innengewinde-Abschnitt 18 kann sich dabei über die gesamte Hülsenkörperlänge erstrecken oder aber auch nur über einen Bruchteil von dessen Länge. Weiterhin ist eine Verbindungsleitung 5 abgebildet, die beispielsweise als Rohr ausgebildet ist und deren Endstück 4 ein Gewinde 19 besitzt, das komplementär zum Innengewinde 18 ausgebildet ist. Das Rohr 5 ist somit in die Gewindehülse 16 der abnehmbaren Kupplungshälfte 3 lösbar einschraubbar.

Der Vorteil der unter Fig. 2 dargestellten Ausführungsform liegt in der Möglichkeit der Variation des Gewindeanschlusses 2 bzw. 18. Soll beispielsweise das Arbeits- oder Steuerelement mit einer bereits vorhandenen Verbindungsleitung verbunden wer­ den und besitzt diese ein von der Gewindebohrung 2 abweichendes Gewinde, so wird einfach eine Kupplungshälfte 3 auf die Lauf­ büchsenwandung 1 aufgesteckt, die ein zum Gewinde 19 komplemen­ täres Gewinde besitzt. Man ist also sehr variabel bei der Mon­ tage des Arbeits- oder Steuerelementes, vorzugsweise muß immer nur ein Arbeits- oder Steuerelement mit fest vorgegebener Ge­ windebohrung 2 mitgeführt werden, die bei Bedarf mit der als Adapter wirkenden und die Gewindehülse 16 aufweisenden Kupplung 3 umgerüstet werden kann. Besonders vorteilhaft ist diese Aus­ führungsform dann, wenn das erfindungsgemäße Arbeits- oder Steuerelement in verschiedenen Ländern eingesetzt werden soll, die unterschiedliche Gewinde-Normungen besitzen, sonst aber mit identischen Verbindungsleitungs-Durchmessern arbeiten. In die­ sem Falle kann die Gewindebohrung mit einem Gewinde der einen Norm (z. B. NPT-Gewinde) ausgerüstet werden, während zur Erwei­ terung Kupplungen 3 angesetzt werden können, die ein Gewinde anderer Norm (z. B. BSP-Gewinde) besitzen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die abnehm­ bar anbringbare Kupplung 3 so ausgebildet werden kann (nicht dargestellt), daß sie sowohl als Schnellkupplung als auch als Gewindehülse Verwendung finden kann. Diese Ausführungsform der Kupplung 3 besitzt dann im wesentlichen das Aussehen der unter Fig. 1 beschriebenen Kupplungshälfte mit der Änderung, daß zu­ sätzlich die den Durchmesser d₁ aufweisende Partie der Kupplung 3 mit einem Innengewinde gemäß Position 18 aus Fig. 2 versehen ist. Die Einsatzmöglichkeiten der Erfindung werden dadurch noch einmal erheblich erhöht.

Claims (4)

1. Pneumatisches oder hydraulisches Arbeits- oder Steuerele­ ment mit einer an beiden axialen Enden mittels Abschluß­ deckeln abgeschlossenen Laufbüchse (1) und einem in der Laufbüchse unter guter Abdichtung axial beweglich geführ­ ten Verstellglied, das an jeder seiner beiden Stirnseiten mit dem zugehörigen Abschlußdeckel einen Druckraum ein­ schließt, der mit einer Druckmittelquelle oder -senke über eine Gewindebohrung (2) und eine Anschlußverbindung in Verbindung bringbar ist, die ihrerseits eine abnehmbar an­ bringbare Kupplung (3) und eine Verbindungsleitung (5) zu der Druckmittelquelle oder -senke enthält, wobei die mit der Gewindebohrung (2) unmittelbar benachbarte und koaxial abnehmbar anbringbare Kupplung (3) mit der Verbindungslei­ tung (5) über einen zu ihr komplementären Anschlußteil (4) verbunden ist und wobei die Kupplung (3, 4) an beiden En­ den jeweils als Schnellkupplung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die abnehmbar anbringbare Kupplung (3) an dem laufbüchsenseitigen Ende einen Einsteckfuß (6) besitzt, dem eine Einstecknut (7) an der Außenwandung der Laufbüchse zugeordnet ist, daß die Kupplung (3) an der der Laufbüchse (1) abgewandten Seite als Kupplungsstutzen (8) ausgebildet ist, dessen Innendurchmesser (d₁) etwa dem In­ nendurchmesser (d₂) der durchgehenden Gewindebohrung ent­ spricht und der im Bereich seines freien Endes Schnappver­ bindungselemente (9) trägt, mit deren Hilfe er schnappend mit der Verbindungsleitung (5) zu der Druckmittelquelle oder -senke verbunden werden kann und die im Bereich ihres freien Endes die Gestalt eines radial nach außen vorste­ henden Ringvorsprunges (10) haben, der im Querschnitt die Kontur eines Sägezahnes hat, dessen Winkel (β₁) an der Seite des freien Endes flacher ist als der Winkel (β₂) an der gegenüberliegenden Seite und daß die Kupplung (3) an ihrer im an die Laufbüchse angesetzten Zustand außerhalb der Laufbüchse angeordneten Befestigungspartie mit einem Innengewinde-Abschnitt (18) versehen ist, in den eine Ver­ bindungsleitung mit komplementär ausgebildetem Endstück lösbar einschraubbar ist.

2. Arbeits- oder Steuerelement nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einstecknut (7) eine die durchge­ hende Gewindebohrung (2) in koaxialer Anordnung umgebende Ringnut ist.

3. Arbeits- oder Steuerelement nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Einsteckfußes (6) etwa rechtwinklig radial nach innen abgewinkelt ist, wobei die Einstecknut (7) eine abgesetzte Partie (13) be­ sitzt, in die das abgewinkelte freie Ende des Einsteckfußes (6) eingreift.

4. Arbeits- oder Steuerelement nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die mit den Schnappverbindungselementen (9) des Kupplungsstutzens (8) zusammenwirkenden Schnapp­ verbindungselemente am aufzuschiebenden Schlauchende durch Partien am Schlauchende gebildet sind, die durch Längsschlitze (14) voneinander getrennt sind.