DE3546865C2 - Kolben-Zylinder-Anordnung - Google Patents
Kolben-Zylinder-AnordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Anordnung, mit ei
nem extrudierten Zylinder, in dem sich ein axial bewegbar ge
führter Kolben befindet, der zwei Zylinderkammern voneinander
abteilt, die im Bereich ihrer axialen Enden durch Zylinderdec
kel verschlossen sind, wobei der Kolben mit einer einen der Zy
linderdeckel durchquerenden Kolbenstange verbunden ist und eine
permanentmagnetische Magnetanordnung trägt, und mit mindestens
einer am Außenumfang des Zylinders angeformten und in Längs
richtung des Zylinders verlaufenden, stirnseitig zugänglichen
Führungsnut zur axial verschieblichen Halterung mindestens ei
nes durch die Magnetanordnung betätigbaren Signalgebers.
Aus der DE 32 46 970 A1 geht eine derartige Kolben-Zylinder-An
ordnung hervor, deren Zylinder über eine extrudierte Zylinder
laufbuchse verfügt, an die stirnseitig Zylinderdeckel angesetzt
sind. Am Außenumfang der Zylinderlaufbuchse ist eine nut- oder
rippenförmige Längsführung angeformt, an der sich Signalgeber
festlegen lassen, die auf eine am Kolben befestigte Magnetan
ordnung ansprechen. Die näher beschriebene rippenförmige Längs
führung ist stirnseitig zugänglich, so daß sich die Signalgeber
bei Bedarf aufschieben lassen. Die Außenkontur des Zylinders
ist im wesentlichen zylindrisch gehalten, wenngleich auch spe
ziellere Formgebungen zur Design- und Funktionsverbesserung an
gesprochen werden, beispielsweise die umfangsseitige Einformung
von Ausnehmungen zur Materialeinsparung.
Für bestimmte Einsatzzwecke von Kolben-Zylinder-Anordnungen
bieten sich sogenannte Kurzhubzylinder an. So werden Kurzhubzy
linder beispielsweise dann eingesetzt, wenn wenig Einbauraum
zur Verfügung steht, nur kurze Hübe zu realisieren sind oder
der Zylinder als solches möglichst wenig Gewicht haben soll.
Andererseits sollen mit derart ausgebildeten Kolben-Zylinder-
Anordnungen keine funktionellen Nachteile verbunden sein und
auch die Zuverlässigkeit soll derjenigen eines ohne entspre
chende Zwänge konstruierten Arbeitszylinders entsprechen. Die
aus der DE 32 46 970 A1 bekannte Kolben-Zylinder-Anordnung
eignet sich aus mehreren Gründen nicht ohne weiteres für den
Einsatz als Kurzhubzylinder, selbst wenn man die Baulänge ein
fach auf das gewünschte Maß reduzieren würde. So ergeben sich
Probleme bei der Anordnung der Signalgeber, die auf einer ge
meinsamen Längsführung angeordnet sind, so daß bei ihrer Ein
stellung ein gewisser Schaltabstand nicht unterschritten werden
kann. Es ist dadurch schwierig wenn nicht gar unmöglich, bei
Kurzhubzylindern häufig geforderte geringste Kolbenhübe zu er
fassen bzw. zu steuern. Desweiteren ist die Wandstärke der Zy
linderlaufbuchse relativ groß und die Vorschläge zur Reduzie
rung des Materialverbrauches reichen nicht aus, um gleichzeitig
bei sicherer Funktion der Signalgeber eine optimale Stabilität
des Zylinders und der sonstigen erforderlichen Befestigungsmaß
nahmen zu gewährleisten. Der Inhalt der DE 32 46 970 A1 zielt
im wesentlichen darauf ab, in einem speziell geformten Zylin
derrohr mehrere Funktionen zu integrieren und dadurch eine bes
sere Nutzung des Materialaufwandes und gleichzeitig eine Ver
besserung des Designs speziell durch Vermeidung außenliegender
Leitungen, Steuerungskabel, Ventile usw. zu erreichen. Damit
allein läßt sich der Forderungskatalog in Bezug auf einen Kurz
hubzylinder allerdings noch nicht erfüllen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kol
ben-Zylinder-Anordnung zu schaffen, die die an einen Kurzhubzy
linder gestellten Anforderungen dahingehend erfüllt, daß sie
bei sicherer Befestigungsmöglichkeit der anzubauenden Bauteile
wie Signalgeber und Druckmittelleitungen ein geringes Gewicht
und kompakte Abmessungen aufweist, auch bei beengten Platzver
hältnissen einfach und platzsparend zu installieren ist und
selbst bei kleinsten Hüben eine zuverlässige Kolbenstellungsab
frage ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß dem kennzeichnenden Teil
des Patentanspruches vorgesehen, daß die Kolben-Zylinder-
Anordnung zur Verwendung als Kurzhubzylinder einen Zylinder
aufweist, der im Querschnitt gesehen eine im wesentlichen
quadratische oder rechteckige Außenkontur besitzt, wobei an
dreien der dadurch vorliegenden vier Mantelflächen jeweils eine
mittig verlaufende Führungsnut vorgesehen ist, die sich über
die gesamte Länge des Zylinders erstreckt und an dessen beiden
Stirnseiten derart ausmündet, daß anzubringende Signalgeber von
diesen Stirnseiten her in die jeweilige Führungsnut einschieb
bar sind, daß an der vierten Mantelfläche des Zylinders eine
von dieser Mantelfläche abstehende und sich über die Baulänge
des Zylinders erstreckende Anschlußleiste angeformt ist, in der
im Bereich der Zylinderdeckel Anschlußbohrungen zur Befestigung
von Druckmittelleitungen oder -schläuchen für die Zu- bzw.
Abfuhr von Druckmittel ausgebildet sind, und daß in den Eckbe
reichen des Zylinders stirnseitig Montagebohrungen vorgesehen
sind, über die der Zylinder an geeigneten Maschinenteilen oder
dergleichen festlegbar ist.
Aufgrund der nunmehr blockähnlichen Gestaltung des Zylinders
mit im wesentlichen quadratischer oder rechteckiger Außenkontu
rierung läßt sich die Kolben-Zylinder-Anordnung selbst bei
beengten Einbauverhältnissen relativ leicht installieren und
bedarfsgemäß ausrichten. Selbst wenn eine der drei Mantelflä
chen in irgendeiner Weise belegt ist, verbleiben immer noch
zwei weitere Mantelflächen mit einer Führungsnut, so daß sich
Signalgeber derart installieren lassen, daß sie sich gegensei
tig nicht behindern. Es ist vor allem möglich, Signalgeber in
unterschiedlichen Führungsnuten nur minimal axial versetzt an
zuordnen, um dadurch geringste Kolbenhübe zu registrieren, wie
sie bei Kurzhubzylindern häufig auftreten bzw. zu verwirklichen
sind. Indem sich die Führungsnuten etwa mittig in der je
weiligen Mantelfläche befinden, liegen sie in einem Bereich ge
ringen Abstandes zum Zylinderinnenraum und damit zu der am Kol
ben angeordneten Magnetanordnung, so daß sich eine hohe Schalt
genauigkeit bei relativ kleinbauender Magnetanordnung verwirk
lichen läßt. Die in den Eckenbereichen des Zylinders verblei
bende größere Materialdicke wird vorteilhaft ausgenutzt, um
Montagebohrungen zur Verfügung zu stellen, die die Montage des
Kurzhubzylinders am Einsatzort erleichtern. Der Zylinder läßt
sich stirnseitig äußerst stabil an einem Maschinenteil oder ei
nem sonstigen Halter verankern. Auch die vierte Mantelfläche
ist im Hinblick auf eine möglichst geringe Wandstärke opti
miert, wobei die zusätzlich angeformte Anschlußleiste eine si
chere Verankerung der anzuschließenden Druckmittelleitungen er
möglicht. Von Vorteil ist ferner, daß sich die Führungsnuten
über die gesamte Zylinderlänge erstrecken, also auch über die
Zylinderdeckel hinweg. Dadurch lassen sich die Signalgeber, un
abhängig von ihrer Baugröße und ohne an einer stirnseitigen
Nutbegrenzung anzustoßen, bei Bedarf unmittelbar radial gegen
über der Hubendlage des Kolbens positionieren, so daß letztere
exakt erfaßbar ist. Letztlich ermöglicht es die Anordnung und
Ausgestaltung der Führungsnuten wie auch der Anschlußleiste,
den Zylinder im Rahmen eines Extrusionsverfahrens als Ziehpro
filteil herzustellen, wobei man die Möglichkeit hat, Zylinder
verschiedener Länge ohne großen Aufwand dadurch bereitzustel
len, daß man ein in Meterware vorliegendes Zylinderprofil auf
das jeweils gewünschte Maß ablenkt.
Zwar ist es als solches aus der DE 34 03 830 A1 bereits be
kannt, das Zylinderrohr eines Arbeitszylinder rechteckförmig zu
konturieren und an dreien der Mantel flächen Führungsnuten zur
Installation von Signalgebern vorzusehen. Allerdings ermög
lichte ein entsprechender Austausch der in der DE 32 46 970 A1
vorhandenen Zylinderlaufbuchse noch keine Lösung der gestellten
Aufgabe. Nicht erreicht wäre die besondere Ausgestaltung der
mit einer Anschlußleiste für Druckmittelleitungen versehenen
vierten Mantelfläche und es ergäbe sich eine stirnseitige
Abdeckung der Führungsnuten durch die Zylinderdeckel, so daß es
unmöglich wäre, die Signalgeber bei Bedarf von einer Stirnseite
her zu installieren. Auch würden die Zylinderdeckel in den
Verstellweg der Signalgeber ragen, so daß speziell ein Erfassen
der Kolbenendlagen nicht immer gewährleistet wäre.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kolben-Zy
linder-Anordnung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Der Anspruch 4 beschreibt eine Weiterbildung, die einen einfach
herzustellenden und leicht montierbaren Zylinderdeckel besitzt.
Die in Axialrichtung gemessene Breite dieses Zylinderdeckels
kann vorteilhafterweise sehr gering gewählt werden, so daß die
mögliche Hublänge des Kolbens kaum eingeschränkt wird. Man er
hält also eine sehr kompakte Kolben-Zylinder-Anordnung, deren
Zylinder durch die Anbringung des Zylinderdeckels kaum verlän
gert wird und bei dem dennoch der maximale Hubweg des Kolbens
nahezu identisch ist mit der Länge des Zylinders selbst.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispie
les näher erläutert, das in beiliegenden Zeichnungen dargestellt
ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kolben-Zylinder-Anordnung in perspektivischer Dar
stellung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kolben- Zylinder-An
ordnung gemäß der Linie II-II aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Vorderansicht der Kolben-Zylinder-Anordnung
gemäß Pfeil III aus Fig. 1 und
Fig. 4 eine besonders günstige Möglichkeit zur Befesti
gung eines Zylinderdeckels.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemä
ßen Kolben-Zylinder-Anordnung stellt einen sogenannten Kurzhub
zylinder dar, der sehr kompakte Außenabmessungen besitzt. Diese
Kurzhubzylinder werden vor allem dann eingesetzt, wenn beengte
Platzverhältnisse den Einbau größerer Arbeitszylinder nicht zu
lassen oder aber wenn nur ein geringer Hub des Kolbens bzw. der
Kol
benstange erforderlich ist, z. B. bei einer Ventilbetätigung.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erkennt man einen Zylin
der 1, der in seinem Innern eine Zylinderbohrung 2 aufweist, in
der ein Kolben 3 unter Abtrennung zweier Zylinderkammern 4, 5
in Längsrichtung des Zylinders bewegbar geführt ist. Die Zylin
derbohrung 2 ist an den Stirnseiten des Zylinders 1 durch Zy
linderdeckel 6, 7 verschlossen, wobei einer der Zylinderdeckel
6 von einer Kolbenstange 8 durchquert ist, die mit dem Kolben 3
in Verbindung steht.
Vorteilhafterweise besteht der Zylinder aus einem gezogenen
Profil, wodurch er sich vor allem durch hohe Festigkeit und
günstige Herstellungskosten auszeichnet. Weiterhin läßt sich
die endgültige Außenkontur des Zylinders bereits während seiner
Herstellung endgültig festlegen, was einfacherweise durch ent
sprechende Ausgestaltung des Ziehwerkzeuges erfolgt. Diese Tat
sache läßt sich besonders vorteilhaft ausnützen, wenn, wie vor
allem Fig. 1 gut zeigt, vorgesehen ist, am Außenumfang 9 des
Zylinders 1 in dessen Längsrichtung verschiebliche Signalgeber
10 anzubringen, die auf bestimmte Kolbenstellungen ansprechen.
Bereits bei der Fertigung des Zylinders 1 in einem Ziehverfah
ren können in bzw. an dessen Außenumfang 9 Längsführungen 11
für Signalgeber 10 ein- bzw. angeformt werden, die kaum noch
weiterer Nacharbeit bedürfen.
Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform einer Kolben-
Zylinder-Anordnung besitzt einen Zylinder 1 mit im Querschnitt
gesehen im wesentlichen quadratischer oder rechteckiger Außen
kontur, so daß sich insgesamt gesehen in etwa die Gestalt eines
Quaderblockes einstellt. An drei seiner Mantel- bzw. Außenum
fangsflächen 12 besitzt der Zylinder 1 jeweils eine Längsführung
11, die als Fuhrungsnuten 13 mit vorzugsweise Schwalbenschwanz
profil ausgebildet sind. Die Signalgeber 10, von denen in Fig.
1 nur einer sichtbar ist, besitzen einen komplementär zu den
Führungsnuten 13 ausgebildeten Lagerungsfuß 14, mit dem sie in
den Führungsnuten 13 mit Verschiebespiel geführt sind. Zweckmä
ßigerweise sind die Längsführungen 11 bzw. Führungsnuten 13 in
der Längsmitte einer jeden Mantelfläche 12 angeordnet, da hier
die geringsten Zylinderwanddicken vorherrschen und dadurch der
Abstand zum im Zylinder geführten Kolben 3 am geringsten ist.
Der geringe Abstand ist vorteilhaft, da die Betätigung der Sig
nalgeber 10 mittels einer weiter unten noch zu erläuternden Mag
netanordnung erfolgt, die am Kolben befestigt ist; die Schalt
kraft, d. h. die Stärke des Magnetfelds der Magnetanordnung verringert sich mit zunehmender Wand
stärke.
Es sei noch anzumerken, daß die Form der Führungsnuten 13 unwe
sentlich ist, zwingend erforderlich ist jedoch die Möglichkeit,
an jeder von ihnen mindestens einen Signalgeber 10 verschieblich
lagern zu können. Weiterhin ist auch die Ausgestaltung der Längs
führungen 11 als Nutvertiefungen nicht zwingend, eine weitere
Möglichkeit, die Längsführungen zu realisieren, bestünde darin,
an die Zylindermantelflächen Führungsschienen anzuformen, auf
die die Signalgeber verschieblich aufgesetzt werden können (nicht
dargestellt).
Insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 2 soll der Aufbau der
erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung im folgenden im De
tail erläutert werden. Der dem Kolben 3 auf seiner kolbenstan
genlosen Kolbenstirnfläche 15 gegenüberliegende Zylinderdeckel
7, im folgenden als kolbenstangenloser Zylinderdeckel 7 bezeich
net, ist als Stanzteil ausgebildet und stirnseitig in die Zylin
derbohrung 2 eingesetzt. Zu diesem Zwecke ist die Zylinderboh
rung 2 von der entsprechenden Stirnseite 16 her über eine Tiefe,
die in etwa der Dicke des Zylinderdeckels 7 entspricht, erwei
tert ausgeführt. Der Übergang von diesem erweitert ausgeführten
Bereich der Zylinderbohrung 2 zu ihrem Nominaldurchmesser bildet
einen Ringansatz 17, der als Anschlag und Auflager für den Zylin
derdeckel 7 dient. Im in die Erweiterung eingesetzten Zustand
verläuft die axial nach außen gewandte Oberfläche 18 des Zylin
derdeckels 7 in etwa bündig mit der Stirnseite 16. Die Befesti
gung des als Stanzteil ausgebildeten kolbenstangenlosen Zylin
derdeckels 7 in der Zylinderbohrung 2 erfolgt durch Verschweißen,
vorzugsweise- mittels Ultraschall- oder Laserschweißen, man erhält
dadurch eine ringförmige Schweißnaht 22, die einerseits die Hal
terung des Zylinderdeckels und andererseits dessen Abdichtung
gegenüber der Zylinderbohrung 2 übernimmt. Die vorzugsweise Ge
stalt des kolbenstangenlosen Zylinderdeckels 7 ist scheibenför
mig, so daß sich sowohl in Richtung inneres der Zylinderbohrung
2 als auch nach außen hin keine störenden Fortsätze od. dgl. be
finden.
Der zweite, von der Kolbenstange 8 durchquerte Zylinderdeckel 6
ist von der der Stirnseite 16 entgegengesetzten Zylinderstirn
seite 23 her in einen erweiterten Abschnitt 24 der Zylinderboh
rung 2 eingesetzt. Der Außendurchmesser des Zylinderdeckels 6
entspricht dabei dem Durchmesser des erweiterten Abschnittes 24,
so daß der Übergang vom erweiterten Abschnitt 24 zur eigentlichen
Zylinderbohrung 2 einen ringförmigen Haltevorsprung 25 bildet,
an dem der Zylinderdeckel 6 anliegt. Die in Axialrichtung des
Zylinders 1 gemessene Tiefe des erweiterten Abschnitts 24 ist
größer als die Dicke des Zylinderdeckels 6 in diesem Bereich,
so daß der Zylinderdeckel 6 gewissermaßen in die Zylinderbohrung
2 eingelassen ist. Die Halterung des Zylinderdeckels 6 übernimmt
ein Sicherungsring 26, der in einer Umfangsnut 27 im erweiterten
Abschnitt 24 festgelegt ist und den Zylinderdeckel 6 gegen den
Haltevorsprung 25 preßt. Zwischen Zylinderdeckel 6 und dem Hal
tevorsprung 5 ist noch eine Ringdichtung 28 aufgenommen, die die
Zylinderkammer 4 nach außen hin abdichtet.
Der von der Kolbenstange 8 durchquerte Zylinderdeckel 6 hat eine
hutförmige Gestalt und besitzt eine zentrale hohlzylindrische
Partie 30, an deren einem axialen Endbereich 31 koaxial ein
scheibenförmiger Ringfortsatz 32 angeformt ist, dessen radialer
Randbereich 29 im erweiterten Abschnitt 24 der Zylinderbohrung
2 aufgenommen ist. Die hohlzylindrische Partie 30 steht nach
außen hin über die Zylinderstirnseite 23 über und besitzt einen
zentralen Durchgang 33, in dem eine Führungsbuchse 34 zur Füh
rung der Kolbenstange 8 sowie ein Wellendichtring 35 zur Abdich
tung des Durchganges 33 gegenüber der Kolbenstange 8 aufgenom
men ist. Der Wellendichtring sitzt dabei in einer Erweiterung
des Durchganges 33, die vom dem Endbereich 31 gegenüberliegenden
axialen Endbereich 36 der Partie 30 her in diese eingebracht ist.
Die Lagesicherung des Wellendichtringes 35 erfolgt über einen
Sprengring 39.
Zur Definition der beiden Kolbenendlagen sind an die ins innere
des Zylinders 1 weisenden Stirnseiten der Zylinderdeckel 6, 7
Anschlagflächen 37, 37′ angeformt, auf die der Kolben in seinen
Endstellungen auflaufen kann. Der Kolben selbst ist vorzugsweise
getrennt mit der Kolbenstange 8 ausgeführt und mit dieser ver
schraubt, so daß im Bedarfsfalle ein Auswechseln der Kolbenstan
ge erfolgen kann. Der Kolben selbst trägt eine permanentmagneti
sche Magnetanordnung 38, die auf den/die Signalgeber 10 an der
Peripherie des Zylinders 1 zu dessen bzw. deren Betätigung ein
wirken kann. Vorzugsweise sind die Signalgeber 10 daher als
Reed- oder Induktiv-Schalter ausgeführt, wie das in Fig. 2 ange
deutet ist. Passiert die Magnetanordnung 38 im Laufe der Hubbe
wegung des Kolbens einen Signalgeber 10, so löst die magnetische
Kraft der Magnetanordnung eine Betätigung des Signalgebers 10
aus, der dadurch ein elektrisches Signal aussendet, das der Steu
erung anderweitiger Funktionen dient. Die Magnetanordnung 38 ist
fest mit dem Kolben 3 verbunden, eine Einflußnahme auf den Schalt
zeitpunkt des/der Signalgeber 10 erfolgt durch deren Verstellen
in Längsrichtung des Zylinders 1 in den schon erwähnten Längs
führungen 11. Man hat also die Möglichkeit, sowohl Kolbenstel
lungsanzeigen als auch Endlagenkontrollen durchzuführen.
Zur Verwirklichung einer effektiven und gleichzeitig kompakt
bauenden Abdichtung des Kolbens 3 gegenüber der Zylinderbohrung 2
ist der Außendurchmesser des Kolbens 3 geringer gewählt als
der Innendurchmesser der Zylinderbohrung 2, und an den Außenum
fang 42 des Kolbens 3 ist ein den Kolben koaxial umgebender und
von diesem radial abstehender, ringförmiger Haltewulst 43 angeformt,
auf den eine Ringdichtung 44 aufgezogen ist, die an der Zylinder
bohrung 2 verschieblich in Anlage steht. Diese Ringdichtung ver
eint einstückig zwei Lippendichtringe und gewährleistet in beiden Bewegungs
richtungen des Kolbens eine sichere Abdichtung der beiden Zylin
derkammern 4, 5 gegeneinander.
Die Magnetanordnung 38 enthält im wesentlichen einen Ringmagneten
45, der an die der Kolbenstange 8 zugewandte Kolbenstirnfläche 46
koaxial angesetzt ist. Hierzu weist der Kolben 3 an dieser Stirn
fläche 46 einen koaxial angeformten, kurzen, hülsenförmigen Zen
trieransatz 47 vor, auf den der vorzugsweise scheibenförmige
Ringmagnet 45 koaxial aufgezogen ist und dessen axiale Enden
radial nach außen umgebördelt sind, wodurch sie den Ringmagneten
klemmend halten. Ein versehentliches Lösen des Ringmagneten vom
Kolben 3 ist dadurch ausgeschlossen. Der Ringmagnet 45 überragt
den Außenumfang 42 des Kolbens 3 radial und endet erst kurz vor
der Innenoberfläche der Zylinderbohrung 2, so daß der radiale
Abstand zwischen der Magnetanordnung und dem Signalgeber auf ein
Minimum reduziert ist. Man erreicht dadurch eine schaltgenaue
Anordnung, die auf Grund der schon erwähnten scheibenförmigen
Ausbildung des Ringmagneten eine nur sehr kleine Schalthysterese
bewirkt, was vor allem bei Kurzhubzylindern von größter Wichtig
keit ist. Auf Grund der infolge des radialen Überstandes gegen
über dem Außenumfang 42 des Kolbens 3 hohen Belastung des Ring
magneten in axialer Richtung, ist dieser gegenüber der Kolben
stirnfläche 46 zusätzlich fixiert, vorzugsweise durch Verkleben.
Um die Schaltkraft des Magnetes zu erhöhen, ohne dabei seine
axialen Abmessungen zu Ungunsten der Schalthysterese zu vergrö
ßern, kann vorteilhafterweise ein Ringmagnet 48 vorgesehen wer
den, der in die Kolbenstirnfläche 46 eingelassen ist, so daß er
bündig mit dieser Stirnfläche 46 verläuft. Dadurch steht dieser
zweite Ringmagnet in Anlage mit dem an die Kolbenstirnfläche 46
angesetzten scheibenförmigen Ringmagnet 48 und bildet mit die
sem eine gemeinsame Magnetanordnung 38. Infolge kann der in den
Kolben eingelassene Ringmagnet 48 eine hohe Magnetkraft aufwei
sen, die über den scheibenförmigen Ringmagnet 46 weitergeleitet
wird. Die Magnetanordnung vereinigt dadurch eine geringe Schalt
hysterese aufgrund der geringen axialen Abmessungen des scheiben
förmigen Ringmagneten 45 mit einer gleichzeitigen hohen Schalt
genauigkeit aufgrund des starken Magnetfeldes. Selbstverständlich
wäre es auch möglich, anstelle des scheibenförmigen Ringmagneten
45 einfach eine magnetisierbare Metallscheibe vorzusehen, um das
Magnetfeld des eingelassenen Ringmagneten 48 in Richtung zu den
Signalgebern 10 umzulenken. Als besonders vorteilhaft hat sich
erwiesen, die Ringmagneten als Oxidmagneten auszuführen.
Zur Betätigung der Kolben-Zylinder-Anordnung, die doppelt wir
kend ausgeführt ist, führt in jede der Zylinderkammern 4, 5 eine
Anschlußbohrung 49, 49′, über die ein Druckmittel zu- bzw. abge
führt werden kann und die mit Gewinde versehen sind, um Druck
mittelleitungen oder -schläuche anschließen zu können. Da für
eine sichere Befestigung dieser Druckmittelleitungen od. dgl.
eine gewisse Gewindetiefe unerläßlich ist, gleichwohl die Wand
stärke des Zylinders auf festigkeitsmäßig geringstmögliche Abmes
sungen beschränkt sein sollte, ist, wie insbesondere Fig. 1
zeigt, an der keine Längsführung aufweisenden vierten Mantel- bzw.
Außenfläche 50 des Zylinders 1 eine mit diesem einstückig
ausgeführte Anschlußleiste 51 angebracht, die sich in Längsrich
tung des Zylinders über dessen gesamte Baulänge erstreckt. Im
Bereich dieser Anschlußleiste 51 ist die Wandstärke des Zylin
ders 1 wesentlich vergrößert, so daß die Möglichkeit besteht,
die Anschlußbohrungen 49, 49′ durch die Anschlußleiste 51 hindurch
ins Innere des Zylinders 1 zu führen. Man erhält dadurch eine
genügende Materialstärke, um eine sichere Fixierung der Druck
mittelleitungen zu gewährleisten, ohne dabei den kompakten Auf
bau der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung nennenswert
zu stören. Die Anschlußleiste 51 wird vorzugsweise beim Herstel
len des Zylinders 1 durch Ziehen an diesen unmittelbar angeformt,
so daß der Fertigungsaufwand gering bleibt und nurmehr die An
schlußbohrungen 49 mit Gewinde in die Leiste 51 eingebracht wer
den müssen. Bezüglich der Längsführungen 11 bleibt noch nachzu
tragen, daß sich diese selbstverständlich auch über die gesamte
Länge des Zylinders 1 erstrecken und dadurch quasi, wie die An
schlußleiste 51, auf den beiden Stirnseiten des Zylinders 1 aus
münden. In einer Vorderansicht des Zylinders aus der Fig. 1 er
gibt sich daher die in Fig. 3 abgebildete Form der Kolben-Zylin
der-Anordnung, aus der sehr deutlich die quadratische bzw. recht
eckige Gestalt des Zylinders 1, die an drei seiner Mantelflächen
12 vorgesehenen Längsführungen 11 sowie die von der längsführungs
losen Mantelfläche 50 abstehende Anschlußleiste 51 hervorgeht.
Man erkennt, daß das Anbringen der Signalgeber 10 auf einfache
Art erfolgen kann, indem diese mit ihrem Lagerungsfuß 14
von einer der Stirnseiten des Zylinders 1 her in die Längsfüh
rung 11 eingeschoben werden. In den Eckenbereichen 52 des Zylin
ders 1 erkennt man in Fig. 1 und 3 mit Gewinde versehene Monta
gebohrungen 53, über die der Zylinder an geeigneten Maschinen
teilen od. dgl. festlegbar ist. Man erkennt hieraus auch gleich
den Grund für die quadratische oder rechteckige Ausbildung des
Zylinders 1, ein kreiszylindrisches Profil erschwert das An
bringen von Montagebohrungen im Zylinder, so daß u. U. weitere
Halterungselemente vorgesehen werden müßten. Weiterhin ist in
die Stirnseite der Kolbenstange 3 eine Befestigungsbohrung 54
eingebracht, über die zu betätigende Elemente an der Kolbenstan
ge 3 festlegbar sind.
Im folgenden soll noch eine weitere Befestigungsmöglichkeit
des kolbenstangenlosen Zylinderdeckels in der Zylinderbohrung 2
erwähnt werden (Fig. 4). Hierbei wird der Zylinderdeckel 7 wie oben schon
erwähnt in die Erweiterung der Zylinderbohrung 2 eingesetzt, bis
er an dem Ringvorsprung 17 in Anlage steht. Anschließend erfolgt
ein Umbördeln oder Umrollieren einer Partie des Stirnbereiches
56 des Zylinders 1, so daß der Zylinderdeckel 7, der vorteilhaf
terweise im Bereich seines nach außen gewandten Randes 55 ange
fast ist, ringförmig hintergriffen und gegen den Ringvorsprung
17 gepreßt wird. Zweckmäßigerweise kann sich auch jetzt noch
eine Verschweißung anschließen, die die umgebördelten bzw. -rol
lierten Partien fest und abdichtend mit dem Zylinderdeckel 7
verbindet.
Claims (7)
1. Kolben-Zylinder-Anordnung, mit einem extrudierten Zylinder
(1), in dem sich ein axial bewegbar geführter Kolben (3) befin
det, der zwei Zylinderkammern (4, 5) voneinander abteilt, die
im Bereich ihrer axialen Enden durch Zylinderdeckel (6, 7) ver
schlossen sind, wobei der Kolben (3) mit einer einen der Zylin
derdeckel (6) durchquerenden Kolbenstange (8) verbunden ist und
eine permanentmagnetische Magnetanordnung (38) trägt, und mit
mindestens einer am Außenumfang (9) des Zylinders (1) angeform
ten und in Längsrichtung des Zylinders (1) verlaufenden, stirn
seitig zugänglichen Führungsnut (13) zur axial verschieblichen
Halterung mindestens eines durch die Magnetanordnung (38) betä
tigbaren Signalgebers (10), dadurch gekennzeichnet, daß die
Kolben-Zylinder-Anordnung zur Verwendung als Kurzhubzylinder
einen Zylinder (1) aufweist, der im Querschnitt gesehen eine im
wesentlichen quadratische oder rechteckige Außenkontur besitzt,
wobei an dreien der dadurch vorliegenden vier Mantelflächen
(12) jeweils eine mittig verlaufende Führungsnut (13) vorgese
hen ist, die sich über die gesamte Länge des Zylinders (1) er
streckt und an dessen beiden Stirnseiten derart ausmündet, daß
anzubringende Signalgeber (10) von diesen Stirnseiten her in
die jeweilige Führungsnut (13) einschiebbar sind, daß an der
vierten Mantelfläche (12, 50) des Zylinders (1) eine von dieser
Mantelfläche (12, 50) abstehende und sich über die Baulänge des
Zylinders (1) erstreckende Anschlußleiste (51) angeformt ist,
in der im Bereich der Zylinderdeckel (6, 7) Anschlußbohrungen
(49, 49′) zur Befestigung von Druckmittelleitungen oder
-schläuchen für die Zu- bzw. Abfuhr von Druckmittel ausgebildet
sind, und daß in den Eckbereichen (52) des Zylinders (1) stirn
seitig Montagebohrungen (53) vorgesehen sind, über die der
Zylinder (1) an geeigneten Maschinenteilen oder dergleichen
festlegbar ist.
2. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens einer und zweckmäßigerweise beide Zy
linderdeckel (6, 7) in der Zylinderbohrung (2) des Zylinders
(1) einsitzen.
3. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der der Kolbenstange (8) entgegengesetzte
kolbenstangenfreie Zylinderdeckel (7) unlösbar mit dem Zylinder
(1) verbunden ist.
4. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der der Kolbenstange (8) entgegen
gesetzte kolbenstangenfreie Zylinderdeckel (7) ein stirnseitig
fest in die Zylinderbohrung (2) eingesetztes Stanzteil ist, das
mit dem Zylinder (1) unlösbar verbunden ist.
5. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der von der Kolbenstange (8) durch
querte Zylinderdeckel (6) einen scheibenförmigen Ringfortsatz
(32) aufweist, der in einem erweiteren Abschnitt (24) der Zy
linderbohrung (2) aufgenommen ist.
6. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnuten (13) unmittelbar
beim Ziehen des Zylinderprofiles an den Mantelflächen (12) an
gebracht worden sind.
7. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleiste (51) unmittelbar
beim Ziehen des Zylinderprofiles an der vierten Mantelfläche
(50) angeformt ist.
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