DE3709154A1

DE3709154A1 - LONG CYLINDER UNIT

Info

Publication number: DE3709154A1
Application number: DE19873709154
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Merten
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1988-09-29
Also published as: ES2017533B3; EP0283656A1; ATE56506T1; DE3860581D1; EP0283656B1

Abstract

1. Longitudinal cylinder unit comprising a pneumatic or hydraulic piston-cylinder unit in which a driving piston (2, 3) is disposed so as to be displaceable back and forward in a cylinder (4) and with said cylinder defines first and second pressure flow medium chambers (5, 6), into which and from which a pneumatic or hydraulic pressure flow medium for displacing the driving piston (2, 3) can be supplied and discharged, a load piston (13) which absorbs transverse forces acting from outside across the direction of displacement (A) of the driving piston (2, 3) being displaceably disposed in a longitudinal guide (14) parallel to the driving piston (2, 3), characterized in that the load piston (13) is connected to the driving piston (2, 3) by means of a coupling (17) which disengages the driving piston (2, 3) from the transverse forces but transmits pressure or tensile longitudinal forces acting in the direction of displacement (A) of the driving piston (2, 3) to the load piston (13).

Description

Die Erfindung betrifft eine Längszylindereinheit, umfas send eine pneumatische oder hydraulische Kolben-Zylinder- Einheit, in der ein Antriebskolben in einem Zylinder hin- und herverschiebbar angeordnet ist und zusammen mit letz terem einen ersten und zweiten Druckströmungsmittelraum begrenzt, in die und aus denen ein pneumatisches oder hy draulisches Druckströmungsmittel zum Verschieben des An triebskolbens zu- und abführbar ist.The invention relates to a longitudinal cylinder unit, comprising send a pneumatic or hydraulic piston-cylinder Unit in which a drive piston in a cylinder and slidably arranged and together with the last terem a first and second pressure fluid space limited, in and out of which a pneumatic or hy drastic pressure fluid to move the on drive piston can be fed and removed.

Es gibt eine ganze Reihe von Anwendungsfällen, in denen derartige Längszylindereinheiten nicht nur Längskräfte aufnehmen müssen, d.h. Kräfte, die in Richtung der Längs achse einer solchen Längszylindereinheit und damit in der Ver schiebungsrichtung des Antriebskolbens wirken, sondern auch beachtlichen Seitenkräften ausgesetzt sind, die quer zur Längsachse dieser Längszylindereinheit und damit quer zur Verschiebungsrichtung des Antriebskolbens wirken; sol che Seitenkräfte werden hier auch, da sie quer zur Ver schiebungsrichtung des Antriebskolbens wirken, als Quer kräfte bezeichnet.There are a number of use cases in which such longitudinal cylinder units not only longitudinal forces need to record, i.e. Forces in the direction of the longitudinal axis of such a longitudinal cylinder unit and thus in the ver push direction of the drive piston, but are also exposed to considerable lateral forces that cross to the longitudinal axis of this longitudinal cylinder unit and thus transversely act to the direction of displacement of the drive piston; sol che lateral forces are also here, since they cross to Ver slide direction of the drive piston act as a cross called forces.

Die zur Zeit üblichen Längszylindereinheiten nach dem Stande der Technik sind alle so gebaut, daß der Antriebs kolben zwar auch mit Seitenkräften beaufschlagt werden kann, jedoch nur in begrenztem Maße. Eine Erhöhung der maximal zulässigen Seitenkräfte einer solchen Längs zylindereinheit kann nach dem Stande der Technik nur da durch erreicht werden, daß die Verschiebelagerung des An triebskolbens entsprechend verändert wird, d.h. indem der Kolben in seiner Verschiebungsrichtung verlängert und/oder die Lagerung für die Kolbenstange in der Verschiebungs richtung länger gemacht wird oder der Durchmesser der Kol benstange vergrößert wird, so daß generell die Lagerfläche des Kolbens und der Kolbenstange vergrößert wird, wodurch sich die Seitenkräfte auf eine größere Lagerflä- che verteilen können und damit die Aufnahme von größeren maximalen Seitenkräften ermöglicht wird.The currently usual longitudinal cylinder units after the State of the art are all built so that the drive pistons are also subjected to lateral forces can, but only to a limited extent. An increase in maximum permissible lateral forces of such a longitudinal cylinder unit can only there according to the prior art can be achieved by that the displacement of the An drive piston is changed accordingly, i.e. by the Piston extended in its direction of displacement and / or the bearing for the piston rod in the displacement direction is made longer or the diameter of the col benstange is increased, so that generally the storage area of the piston and the piston rod is enlarged, which means that the lateral forces spread over a larger can distribute and thus the inclusion of larger maximum lateral forces is made possible.

Außerdem können die Antriebskraft für den Antriebskolben und die maximal zulässige Seitenkraft nie unabhängig voneinander betrachtet werden, vielmehr ist zu jeder An triebskraft nur ein vorbestimmter maximaler Seitenkraft wert zulässig.It can also drive the driving piston and the maximum permissible lateral force is never independent be considered from each other, rather is to everyone driving force only a predetermined maximum lateral force value allowed.

Weiterhin ist bei den Längszylindereinheiten nach dem Stande der Technik die Entfernung von dem Servoventil, mit welchem die Zu- und Abführung des Druckströmungsmit tels zu den beiden Druckströmungsmittelräumen, d.h. zu den Zylinderkammern, gesteuert wird, zu den beiden Zy linderkammern immer hubabhängig. Je größer nämlich der Nennhub des Antriebskolbens der Längszylindereinheit ist, um so größer ist die Entfernung zwischen dem Servoventil und der jeweiligen Zylinderkammer. Infolge der sich hier durch ergebenden langen Zuleitungswege am Zylinder muß das steuernde Servoventil vergrößert und damit auch die notwendige Leistung des Druckerzeugungsaggregats wegen der sich ergebenden höheren Druckverluste erhöht werden.Furthermore, according to the longitudinal cylinder units State of the art the distance from the servo valve, with which the supply and discharge of the pressure flow with to the two pressurized fluid spaces, i.e. to the cylinder chambers, is controlled to the two Zy Lindenkammer always dependent on stroke. The bigger the Nominal stroke of the drive piston of the longitudinal cylinder unit, the greater the distance between the servo valve and the respective cylinder chamber. As a result of here due to the long supply lines on the cylinder the controlling servo valve increases and with it the necessary power of the pressure generating unit because the resulting higher pressure drops can be increased.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber insbesondere, eine Längszylindereinheit der eingangs ge nannten Art zur Verfügung zu stellen, die bei kompaktem Aufbau hohe Seiten- bzw. Querkräfte aufnehmen kann, die im wesentlichen unabhängig von den Längskräften sind.In contrast, the object of the present invention is in particular, a longitudinal cylinder unit of the entry ge to provide named type, which with compact Structure can absorb high lateral or transverse forces are essentially independent of the longitudinal forces.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein quer zur Verschiebungsrichtung des Antriebskolbens von außen her einwirkende Querkräfte aufnehmender Last kolben in einer Längsführung parallel zum Antriebskolben verschiebbar angeordnet und durch eine den Antriebskol ben von den Querkräften entkuppelnde, jedoch in der Ver schiebungsrichtung des Antriebskolbens wirkende Druck und/oder Zuglängskräfte auf den Lastkolben übertragende Kupplung mit dem Antriebskolben verbunden ist.This object is achieved in that a transverse to the direction of displacement of the drive piston external loads acting on the load piston in a longitudinal guide parallel to the drive piston arranged displaceably and by a drive col ben uncoupling from the transverse forces, but in ver direction of displacement of the drive piston acting pressure and / or longitudinal tensile forces transmitted to the load piston Coupling is connected to the drive piston.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Seiten- bzw. Quer kräfte ausschließlich oder nahezu ausschließlich von dem Lastkolben aufgenommen werden, während der Antriebskolben praktisch nur noch die Längskräfte aufzunehmen braucht. Damit können die Länge des Antriebskolbens und die Länge der Lagerung der Kolbenstange dieses Antriebskolbens un abhängig von den maximal vorgesehenen Seitenkräften rela tiv klein gehalten werden, weil sie praktisch keinerlei Seitenkräfte mehr aufnehmen müssen, während hingegen die gesamte Länge der Längsführung des Lastkolbens jederzeit für die Aufnahme der Seitenkräfte zur Verfügung steht, so daß insgesamt bei baulich sehr gedrängtem Aufbau der er findungsgemäßen Längszylindereinheit sehr hohe Seiten kräfte aufgenommen werden können.In this way it is achieved that the side or cross forces exclusively or almost exclusively from the Load pistons are picked up while the drive piston practically only needs to absorb the longitudinal forces. This allows the length of the drive piston and the length the bearing of the piston rod of this drive piston depending on the maximum intended lateral forces rela tiv be kept small because they are practically none Lateral forces have to absorb more, while the total length of the longitudinal guide of the load piston at any time is available for the absorption of the side forces, so that overall with structurally very compact construction he longitudinal cylinder unit according to the invention very high sides forces can be absorbed.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Längszylinder einheit nach der Erfindung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß zwei Kolben-Zylinder-Einheiten mit je einem parallel zum Lastkolben verschiebbaren Antriebskol ben vorgesehen sind und je einer der beiden Antriebskolben mit je einem Längsende des Lastkolbens über je eine den zugeordneten Antriebskolben von den Querkräften entkuppeln de, jedoch Druck- und/oder Zuglängskräfte desselben auf den Lastkolben übertragenden Kupplung verbunden ist.A particularly preferred development of the longitudinal cylinder unit according to the invention is distinguished according to the invention characterized in that two piston-cylinder units with each a drive piston that can be moved parallel to the load piston ben are provided and one of the two drive pistons with one longitudinal end of the load piston over one each Decouple the assigned drive piston from the transverse forces de, however, the same compressive and / or longitudinal tensile forces the load piston transmitting clutch is connected.

Auf diese Weise ergibt sich ein symmetrischer Aufbau, der sowohl kräftemäßig als auch baulich besonders vorteilhaft ist.This results in a symmetrical structure that Particularly advantageous in terms of both strength and construction is.

Optimal kurze Zu- und Ableitungswege zwischen steuerndem Servoventil oder steuernden Servoventilen und dem ersten und zweiten Druckströmungsmittelraum werden bei dieser Längszylindereinheit erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die beiden Antriebskolben in einer gemeinsamen Zylinderein heit, insbesondere einem gemeinsamen Zylinder, angeordnet und der erste und zweite Druckströmungsmittelraum zwischen den einander zugewandten Enden der beiden Antriebskolben vorgesehen sind. Die Entfernung vom steuernden Servoventil zu den Druckströmungsmittelräumen ist immer gleich, d.h. al so unabhängig vom Hub der Längszylindereinheit.Optimally short supply and discharge routes between controlling Servo valve or controlling servo valves and the first and second pressure fluid space are in this Longitudinal cylinder unit according to the invention achieved in that the two drive pistons in a common cylinder unit, in particular a common cylinder and the first and second pressurized fluid spaces between the mutually facing ends of the two drive pistons are provided. The distance from the controlling servo valve to the pressure fluid spaces is always the same, i.e. al so regardless of the stroke of the longitudinal cylinder unit.

Bei dieser Weiterbildung der Erfindung können die steuern den Servoventile auf beiden Seiten der Längszylinderein heit in deren Längsmitte angeordnet werden, und sie füh ren ohne irgendwelche wesentlichen Zuleitungswege prak tisch direkt in die Druckströmungsmittelräume. Damit ist die Entfernung zu den Druckströmungsmittelräumen, d.h. den von den Servoventilen zu steuernden Zylinderkammern, opti mal kurz, wodurch es möglich ist, daß die notwendige Leistung des Druckaggregats gegenüber dem Fall, in welchem nach dem Stande der Technik übliche Längszylindereinheiten ver wendet werden, verkleinert werden kann, und außerdem ist das Regelverhalten einer solchen Längszylindereinheit, da keine Verzögerungen durch lange Zu- und Ableitungen auf treten, wesentlich besser als bei den bekannten Längszy lindereinheiten.In this development of the invention, they can control the servo valves on both sides of the longitudinal cylinder be arranged in the longitudinal center, and they lead without any essential supply routes table directly into the pressure fluid rooms. So that is the distance to the pressure fluid spaces, i.e. the cylinder chambers to be controlled by the servo valves, opti times briefly, which makes it possible that the necessary performance of the printing unit compared to the case in which after the conventional longitudinal cylinder units ver can be applied, can be reduced, and also is the control behavior of such a longitudinal cylinder unit, because no delays due to long supply and discharge lines occur, much better than with the known longitudinal zy relief units.

In weiterer Weiterbildung der Erfindung können die einan der zugewandten Enden der beiden Antriebskolben durch ein Verbindungselement miteinander verbunden sein, das ab dichtend und in Verschiebungsrichtung der Antriebskolben verschiebbar durch ein Trennelement hindurchgeführt ist, welches den ersten und zweiten Druckströmungsmittelraum voneinander trennt.In a further development of the invention, one can the facing ends of the two drive pistons by a Connecting element to be connected to each other, that from sealing and in the direction of displacement of the drive piston is slidably guided through a separating element, which is the first and second pressurized fluid spaces separates from each other.

Dieser Aufbau ermöglicht es, die jeweilige Kupplung zwi schen dem Antriebskolben und dem Lastkolben verhältnis mäßig einfach auszuführen, nämlich so, daß sie nur Druck längskräfte zwischen dem jeweiligen Antriebskolben und dem Lastkolben zu übertragen braucht, denn das Verbindungs element hält die beiden Antriebskolben stets in dem ein mal fest eingestellten Abstand voneinander, in welchem die beiden Kupplungen praktisch kein Spiel in der Längs richtung der Längszylindereinheit haben, so daß auf diese Kupplungen auch keine Zugkräfte in dieser Längsrichtung ausgeübt werden.This structure enables the respective coupling between between the drive piston and the load piston ratio moderately easy to do, namely, that they are only pressure longitudinal forces between the respective drive piston and the Load piston to transfer, because the connection element always keeps the two drive pistons in place times fixed distance from each other the two clutches practically no play in the longitudinal have direction of the longitudinal cylinder unit, so that this Couplings also have no tensile forces in this longitudinal direction be exercised.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Längszylindereinheit dieser Art zeichnet sich dadurch aus, daß das Trennelement eine Buchse ist oder mehrere Buchsen sind, die in eine Bohrung einsetzbar, insbesondere ein schraubbar ist bzw. sind, welche die beiden Druckströ mungsmittelräume miteinander verbinden, wobei in der Buchse bzw. in den Buchsen oder zwischen zwei Buchsen eine Dichtung vorgesehen ist, welche mit dem durchgeführ ten Verbindungselement druckströmungsmittelabdichtend zu sammenwirkt.A preferred embodiment of the invention Longitudinal cylinder unit of this type is characterized by that the separating element is a socket or several sockets are that can be used in a bore, especially a can be screwed, which are the two pressure flows Connect the middle rooms with each other Socket or in the sockets or between two sockets a seal is provided which is carried out with the th connecting element to pressure fluid sealing interacts.

Das Verbindungselement kann insbesondere eine Stange sein, die an ihren Enden vorzugsweise in die Antriebskolben ein geschraubt ist. Bevorzugt ist hierbei in der im Antriebs kolben vorgesehenen Gewindebohrung, in welchem die Stange eingeschraubt ist, eine die Einschraublänge der Stange festlegende Konterschraube vorgesehen.The connecting element can in particular be a rod, preferably at the ends into the drive pistons is screwed. Is preferred in the drive piston provided threaded hole in which the rod is screwed in, the screw-in length of the rod locking screw provided.

Zwar müssen die beiden Antriebskolben nicht notwendiger weise koaxial angeordnet sein, jedoch ist es aus baulichen Gründen zu bevorzugen, daß die beiden Antriebskolben ko axial verschiebbar in der gemeinsamen Zylindereinheit, insbesondere in dem gemeinsamen Zylinder, angeordnet sind.The two drive pistons do not have to be necessary be arranged coaxially, but it is built Reasons to prefer that the two drive pistons ko axially displaceable in the common cylinder unit, in particular in the common cylinder.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Längszy lindereinheit zeichnet sich dadurch aus, daß mehrere parallel zueinander verschiebbare Lastkolben mit je ei ner zugehörigen Längsführung vorgesehen und mit dem oder den Antriebskolben verbunden sind. Durch diese Parallel schaltung mehrerer Lastkolben in Kombination mit einem oder mehreren Antriebskolben, insbesondere einem oder meh reren Antriebskolbenpaaren, ist es möglich, einen servo gesteuerten Längstisch schnell und einfach aufzubauen. Vorteilhaft für einen solchen Aufbau ist es, wenn die Lastkolben und die Antriebskolben sowie die Längsführun gen für die Lastkolben und die Zylinder für die Antriebs kolben in Modulbauweise ausgeführt sind.Another development of the longitudinal cylinder according to the invention Lindereinheit is characterized in that several parallel load pistons with egg each ner associated longitudinal guide provided and with the or the drive pistons are connected. Through this parallel switching of several load pistons in combination with one or more drive pistons, in particular one or more reren drive piston pairs, it is possible to use a servo controlled longitudinal table quick and easy to set up. It is advantageous for such a structure if the Load piston and the drive piston as well as the longitudinal guide conditions for the load pistons and the cylinders for the drives pistons are designed in modular design.

Ein ganz besonders kompakter und raumsparender Aufbau der Längszylindereinheit nach der Erfindung ergibt sich da durch, daß der oder die Antriebskolben und der oder die Lastkolben in einer gemeinsamen Führungseinheit, insbe sondere einem gemeinsamen Führungsblock, welche bzw. wel cher den oder die Zylinder und die Längsführung oder Längs führungen umfaßt, geführt sind.A very compact and space-saving construction of the Longitudinal cylinder unit according to the invention results there by that the drive piston or pistons and the Load piston in a common guide unit, esp especially a common management block, which or wel cher the cylinder or cylinders and the longitudinal guide or longitudinal guides includes, are guided.

Die Kupplung kann bevorzugt eine Kugel-Kugelkalotten-La gerung oder eine Walzen-Walzenkalotten-Lagerung sein oder umfassen, so daß sich dadurch ein verhältnismäßig einfa cher Aufbau dieser Kupplung ergibt.The coupling can preferably be a spherical-spherical cap-La or a roller-roller-cap bearing or include, so that it is a relatively simple cher construction of this coupling results.

Allgemein gesagt, ist es erforderlich, daß die Kupplung in der Längsrichtung der Längszylindereinheit steif und in der Querrichtung dieser Längszylindereinheit relativ weich ist, d.h. daß sie in der Querrichtung keine oder fast kei ne Kraft überträgt, dagegen in der Längsrichtung erhebli che Kräfte übertragen kann.Generally speaking, it is required that the clutch be in the longitudinal direction of the longitudinal cylinder unit stiff and in the transverse direction of this longitudinal cylinder unit relatively soft is, i.e. that they have no or almost no in the transverse direction ne force transmits, however, in the longitudinal direction elevates che forces can transmit.

Die Längsführung des Lastkolbens kann insbesondere eine hydrostatische Lagerung für den Lastkolben sein, in wel chem Falle diese hydrostatische Lagerung vorzugsweise in mehrere Längsbereiche unterteilt ist, um sie steifer zu machen, und zwar vor allem in den Fällen, in denen an bei den Längsenden des Lastkolbens Seitenkräfte auftreten. The longitudinal guidance of the load piston can in particular be a hydrostatic bearing for the load piston, in which chem this hydrostatic bearing preferably in is divided into several longitudinal areas to make them more rigid make, especially in the cases where at lateral forces occur at the longitudinal ends of the load piston.

Um in einfacher und kostengünstiger Weise die Nennkräfte der Antriebseinheit und/oder der Lasteinheit zu verändern, zeichnet sich eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung aus durch eine oder mehrere den lichten Quer schnitt des oder der Zylinder verkleinernden Zylinderein satzbuchsen mit angepaßtem Antriebskolben und/oder eine oder mehrere den lichten Querschnitt der Längsführung oder -führungen verkleinernde Längsführungseinsatzbuchsen mit angepaßtem Lastkolben.To the nominal forces in a simple and cost-effective manner to change the drive unit and / or the load unit, stands out another preferred embodiment of the Invention from one or more of the clear cross incision of the cylinder or cylinders reducing the size set bushings with adapted drive piston and / or one or more the clear cross section of the longitudinal guide or -Leading guide bushes that reduce the size of the guide adapted load piston.

Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß un ter einer Lasteinheit bzw. einem Lastelement im wesentli chen der Lastkolben und dessen Längsführung oder mehrere parallel geschaltete Lastkolben und deren Längsführungen einschließlich unmittelbar zugehöriger Bauteile zu verste hen sind, während unter einer Antriebseinheit bzw. einem Antriebselement im wesentlichen eine Kolben-Zylinder-Ein heit mit einem oder mehreren Antriebskolben, bevorzugt mit zwei koaxial verschiebbaren Antriebskolben,oder mehrere parallel geschaltete solche Kolben-Zylinder-Einheiten ein schließlich unmittelbar zugehöriger Bauteile zu verstehen sind.In this context it should be noted that un ter a load unit or a load element essentially chen the load piston and its longitudinal guide or more load pistons connected in parallel and their longitudinal guides including directly related components hen are while under a drive unit or Drive element essentially a piston-cylinder-Ein unit with one or more drive pistons, preferably with two coaxially displaceable drive pistons, or more such piston-cylinder units connected in parallel finally to understand directly related components are.

Schließlich zeichnet sich die erfindungsgemäße Längszylin dereinheit bevorzugt aus durch einen zwischen dem Ende des Antriebskolben und dem diesem benachbarten Ende des Last kolbens vorgesehenen Umlenkkopf, der sich quer zur Ver schiebungsrichtung des Antriebskolbens und des Lastkolbens erstreckt und an einem dieser beiden Bauelemente, nämlich am Lastkolben oder am Antriebskolben, fest angebracht ist, während zwischen dem anderen dieser beiden Bauelemente, nämlich dem Antriebskolben oder dem Lastkolben, einer seits und dem Umlenkkopf andererseits die Kupplung vorge sehen ist. Dieser Umlenkkopf bildet gewissermaßen eine Querbrücke zwischen dem jeweiligen Antriebskolben und dem damit verbundenen jeweiligen Ende des Lastkolbens. Im all gemeinen wird man den Umlenkkopf fest am Lastkolben anbrin gen, damit der die Kräfte von außen aufnehmen und nach außen abgeben kann. Finally, the longitudinal cylinder according to the invention is distinguished the unit preferably consists of one between the end of the Drive piston and the adjacent end of the load piston provided deflection head, which is transverse to the ver direction of displacement of the drive piston and the load piston extends and on one of these two components, namely is firmly attached to the load piston or the drive piston, while between the other of these two components, namely the drive piston or the load piston, one on the one hand and the deflection head on the other hand, the clutch see is. This deflection head forms a kind Cross bridge between the respective drive piston and the associated respective end of the load piston. In all mean you will firmly attach the diverter head to the load piston enough to absorb the forces from outside and to can give up outside.

Unter einem Antriebskolben sollen hier, wenn nichts ande res gesagt ist oder sich aus dem Zusammenhang nichts ande res ergibt, der eigentliche Antriebskolben selbst und, so fern vorgesehen, die zugehörige Kolbenstange verstanden werden, so daß also die weiter oben erwähnte Kupplung ent weder zwischen dem ohne Kolbenstange ausgebildeten An triebskolben und dem Lastkolben bzw. dessen Umlenkkopf oder zwischen einer am eigentlichen Antriebskolben befind lichen Kolbenstange und dem Lastkolben bzw. dessen Umlenk kopf angeordnet sein kann.Under a drive piston here, if nothing else res is said or there is nothing else in the context res results, the actual drive piston itself and, so provided remote, understood the associated piston rod are, so that the above-mentioned clutch ent neither between the trained without piston rod drive piston and the load piston or its deflection head or between one on the actual drive piston union piston rod and the load piston or its deflection can be arranged head.

Zur Anpassung an die verschiedenen Seitenkräfte bzw. deren eventuell bevorzugt auftretende Richtungen kann der Last kolben einen jeweils angepaßten Querschnitt haben, insbe sondere kann er einen runden, dreieckigen, quadratischen, rechteckigen, trapezförmigen oder sonstigen vieleckigen Querschnitt besitzen.To adapt to the various side forces or their possibly preferred directions can be the load pistons each have an adapted cross-section, esp in particular, it can be a round, triangular, square, rectangular, trapezoidal or other polygonal Have cross-section.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung seien nachstehend anhand einiger in den Fig. 1 bis 23 der Zeichnung dargestellter, besonders bevorzug ter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Längszylin dereinheit in näheren Einzelheiten erläutert; es zeigen:The foregoing and other advantages and features of the invention are explained in more detail below with reference to some, particularly preferred embodiments of the longitudinal cylinder according to the invention shown in FIGS . 1 to 23 of the drawing; show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Längszylindereinheit nach der Erfindung; Fig. 1 shows a longitudinal section through an embodiment of a longitudinal cylinder unit of the invention;

Fig. 2 eine Aufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Ausfüh rungsform der Erfindung; Fig. 2 is a plan view of the embodiment of the invention shown in Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Ausfüh rungsform einer Längszylindereinheit nach der Er findung, wobei jedoch nur der prinzipielle Aufbau ohne nähere Einzelheiten der Kupplungen, der An triebskolben etc. aus Gründen der vereinfachten Darstellung gezeigt ist; Fig. 3 is a perspective view of a Ausfüh approximate shape of a longitudinal cylinder unit according to the invention, but only the basic structure without further details of the couplings, the drive piston, etc. is shown for the sake of simplified representation;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den gemeinsamen Füh rungsblock der Längszylindereinheit der Fig. 3, in welcher die Längsführung für den Lastkolben und die Zylinderbohrungen für die Antriebskolben Dichtungs- und Führungselemente aufweist; Fig. 4 is a longitudinal section through the common Füh approximately block of the longitudinal cylinder unit of Figure 3, in which the longitudinal guide for the load piston and the cylinder bores for the drive piston sealing and guide elements.

Fig. 5 eine Ansicht eines Lastkolbens von der Seite und von vorn, sowie eine Seitenansicht einer als Ver bindung zwischen zwei Antriebskolben vorgesehenen Stange und eine Längsschnittansicht durch einen der beiden Antriebskolben der Längszylindereinheit gemäß Fig. 3; Fig. 5 is a view of a load piston from the side and from the front, and a side view of a Ver bond between two drive pistons provided said rod and a longitudinal sectional view through one of the two driving pistons of the longitudinal cylinder unit of FIG. 3;

Fig. 6 eine gegenüber den Fig. 4 und 5 vergrößerte Schnittansicht durch das eine Längsende der Längs zylindereinheit der Fig. 3, welche die Verbindung zwischen dem einen Antriebskolben und dem einen Ende des Lastkolbens in näheren Einzelheiten veranschau licht; Fig. 6 is a comparison of Figs 4 and 5 are enlarged cross-sectional view through the one longitudinal end of the longitudinal cylinder unit of Figure 3 showing the connection between the and the light a drive piston one end of the load piston in more detail illustrated..;

Fig. 7 und 8 zwei verschiedene Ausführungsformen der möglichen Antriebskolben und der Anordnung der Druckströ mungsmitteldichtungen für diese Antriebskolben; FIGS. 7 and 8 show two different embodiments of possible drive piston and the arrangement of the seals Druckströ mung medium for this drive piston;

Fig. 9 eine Stirnansicht von einem der Umlenkköpfe der Längszylindereinheit der Fig. 3; FIG. 9 shows an end view of one of the deflection heads of the longitudinal cylinder unit of FIG. 3;

Fig. 10 einen Schnitt durch den Umlenkkopf der Fig. 9 in Längsrichtung der Längszylindereinheit; FIG. 10 is a section through the deflection head of Figure 9 in the longitudinal direction of the longitudinal cylinder unit.

Fig. 11 eine Aufsicht auf den Umlenkkopf der Fig. 9 und 10 von unten; Fig. 11 is a plan view of the deflection head of Figures 9 and 10 from below.

Fig. 12 eine Ansicht auf die dem Antriebskolben und dem Lastkolben zugewandte Seite des Umlenkkopfes der Fig. 9, 10 und 11 in dem Zustand dieses Um lenkkopfes, in dem er von dem Lastkolben abmon tiert ist; Fig. 12 is a view of the side facing the drive piston and the load piston of the deflection head of Figures 9, 10 and 11 in the state of this order steering head in which it is abmon tiert from the load piston.

Fig. 13 einen Längsschnitt durch eines der beiden Trenn elemente, die in dem Führungsblock der Fig. 4 zwi schen den beiden Zylinderkammern der Antriebskol ben vorgesehen sind; Fig. 13 is a longitudinal section through one of the two separating elements, the ben in the guide block of Figure 4 between the two cylinder chambers of the driving piston are provided;

Fig. 14 bis 17 Querschnitte durch Längszylindereinheiten, deren Lastkolben verschiedene Querschnittskonfiguratio nen haben; Fig. 14 to 17 cross sections through longitudinal cylinder units, the load pistons have different cross-sectional configurations NEN;

Fig. 18 einen Querschnitt durch eine Längszylindereinheit mit mehreren parallel angeordneten und miteinander verbundenen Lastkolben von rundem Querschnitt; Figure 18 is a cross section through a longitudinal cylinder unit with a plurality of parallel arranged and interconnected load piston of circular cross-section.

Fig. 19 einen Längsschnitt durch einen Führungsblock, in den Zylindereinsatzbuchsen und Längsführungsein satzbuchsen eingesetzt sind; Figure 19 is a longitudinal section through a guide block in the cylinder insert bushings and longitudinal guide insert bushings are used.

Fig. 20 eine Seitenaufrißansicht einer Ausführungsform einer Längszylindereinheit, die mehrere parallel zueinander angeordnete und miteinander verbundene Lastkolben und einen darüber vorgesehen Längstisch aufweist; Fig. 20 also has a side one embodiment of a longitudinal cylinder unit having a plurality of mutually parallel and interconnected load piston and a longitudinal table provided;

Fig. 21 eine Stirnansicht der Längszylindereinheit der Fig. 20; Fig. 21 is an end view of the longitudinal cylinder unit of Fig. 20;

Fig. 22 ein erstes Anwendungsbeispiel einer erfindungs gemäßen Längszylindereinheit; undA longitudinal cylinder unit 22 is a first example of application fiction, modern. and

Fig. 23 ein zweites Anwendungsbeispiel einer Längszylin dereinheit nach der Erfindung. Fig. 23 shows a second application example of a unit unit Längenzylin according to the invention.

Es sei zunächst der grundsätzliche Aufbau einer besonders bevorzugten Ausführungsform der hier vorgeschlagenen Längs zylindereinheit, insbesondere anhand der Fig. 1 bis 3, näher erläutert:First, the basic structure of a particularly preferred embodiment of the longitudinal cylinder unit proposed here, in particular with reference to FIGS. 1 to 3, is explained in more detail:

Die dargestellte Längszylindereinheit 1 umfaßt zwei pneu matische oder hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten, in denen ein erster Antriebskolben 2 und ein zweiter Antriebs kolben 3 in einem gemeinsamen Zylinder 4 hin- und herver schiebbar angeordnet sind und zusammen mit dem Zylinder 4 einen ersten Druckströmungsmittelraum 5 und einen zweiten Druckströmungsmittelraum 6 begrenzen, in die und aus denen ein pneumatisches oder hydraulisches Druckströmungsmittel zum Verschieben der Antriebskolben 2 und 3 über Servoven tile 7 und 8 zu- und abführbar ist. Im einzelnen umfaßt der gemeinsame Zylinder 4 eine erste Zylinderbohrung 9, in welcher der erste Antriebskolben 2 in Längsrichtung der Längszylindereinheit verschiebbar geführt ist, und eine zu der ersten Zylinderbohrung 9 koaxiale Zylinderbohrung 10, in welcher der zweite Antriebskolben 3 koaxial zum ersten Antriebskolben 1 verschiebbar geführt ist.The longitudinal cylinder unit 1 shown comprises two pneumatic or hydraulic piston-cylinder units, in which a first drive piston 2 and a second drive piston 3 are arranged in a common cylinder 4 back and forth and together with the cylinder 4 a first pressure fluid chamber 5th and delimit a second pressure fluid chamber 6 , into and from which a pneumatic or hydraulic pressure fluid for displacing the drive pistons 2 and 3 can be supplied and removed via servo tiles 7 and 8 . Specifically, the common cylinder 4 comprises a first cylinder bore 9, in which the first drive piston 2 in the longitudinal direction of the longitudinal cylinder unit guided displaceably, and a coaxial to the first cylinder bore 9 cylinder bore 10, in which the second drive pistons coaxially guided to the first drive piston 1 3 is.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der erste und zweite Druckströmungs mittelraum 5 und 6 zwischen den einander zugewandten Längs enden der beiden Antriebskolben 2 und 3 vorgesehen. Diese einander zugewandten Enden der beiden Antriebskolben 2 und 3 sind durch ein Verbindungselement 11, vorwiegend in Form einer Stange, miteinander verbunden. Dieses Verbindungs element 11 ist abdichtend und in der Verschiebungsrichtung der Antriebskolben 2 und 3 verschiebbar durch zwei Trenn elemente 12 hindurchgeführt, die den ersten und zweiten Druckströmungsmittelraum 5 und 6 voneinander trennen.As shown in FIG. 1, the first and second pressure flow medium space 5 and 6 of the two drive pistons 2 and 3 end provided between the mutually facing longitudinal. These mutually facing ends of the two drive pistons 2 and 3 are connected to one another by a connecting element 11 , predominantly in the form of a rod. This connecting element 11 is sealing and displaceable in the direction of displacement of the drive piston 2 and 3 through two separating elements 12 which separate the first and second pressure fluid spaces 5 and 6 from each other.

Außerdem umfaßt die Längszylindereinheit 1 einen Lastkol ben 13, der einen in Längsrichtung gleichbleibenden, bei spielsweise runden, Querschnitt hat und in einer im Quer schnitt komplementären Längsführung 14 parallel zum ersten und zweiten Antriebskolben 2 und 3 verschiebbar angeordnet ist.In addition, the longitudinal cylinder unit 1 comprises a Lastkol ben 13 , which has a constant in the longitudinal direction, for example round, cross section and is arranged in a cross-sectional complementary longitudinal guide 14 parallel to the first and second drive pistons 2 and 3 .

Vorliegend sind die beiden Antriebskolben 2 und 3 und der Lastkolben 13 in einem gemeinsamen Führungsblock 15 vorge sehen, der den gemeinsamen Zylinder 4 und die Längsführung 14 umfaßt, wobei dieser gemeinsame Führungsblock 15 insbe sondere ein einstückiges Bauteil sein kann, in welchem die Längsführung 14 und die Zylinderbohrungen 9 und 10 vorge sehen sind.In the present case, the two drive pistons 2 and 3 and the load piston 13 are seen in a common guide block 15 , which includes the common cylinder 4 and the longitudinal guide 14 , which common guide block 15 can in particular be a one-piece component in which the longitudinal guide 14 and the cylinder bores 9 and 10 are easily seen.

An jedem der beiden Längsenden des Lastkolbens 13 ist ein Umlenkkopf 16 befestigt, der sich, wie insbesondere die Fig. 1 und 3 zeigen, quer, und zwar im wesentlichen senkrecht, zur Verschiebungsrichtung A der Antriebskolben 2, 3 und des Lastkolbens 13 erstreckt.A deflection head 16 is attached to each of the two longitudinal ends of the load piston 13 and, as shown in particular in FIGS . 1 and 3, extends transversely, and essentially perpendicularly, to the direction of displacement A of the drive pistons 2 , 3 and the load piston 13 .

Zwischen jedem der beiden Umlenkköpfe 16 und dem ihm be nachbarten Antriebskolben 2 bzw. 3 ist eine Kupplung 17 angeordnet, die derart ausgebildet ist, daßBetween each of the two deflection heads 16 and the drive piston 2 or 3 adjacent to it, a clutch 17 is arranged, which is designed such that

a) it uncouples the respective drive piston 2 or 3 from transverse forces which act transversely, in particular perpendicularly, to the direction of displacement A from the outside on the load piston 13 or the deflection heads 16 , and
b) However, in the displacement direction A of the drive pistons 2, 3 longitudinal forces acting at least in longitudinal compressive forces between the respective drive pistons 2 and 3 respectively and transferred to the load piston 13 and the respective deflecting sixteenth

Auf diese Weise werden alle oder praktisch alle von außen her einwirkenden Querkräfte von dem Lastkolben 13 aufge nommen, so daß infolgedessen die Antriebskolben 2 und 3 praktisch von allen Querkräften entlastet werden.In this way, all or practically all external forces acting from outside are taken up by the load piston 13 , so that the drive pistons 2 and 3 are consequently relieved of practically all transverse forces.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Kupplung 17, die wei ter unten noch in näheren Einzelheiten erläutert wird, ist eine Kugel-Kugelkalotten-Lagerung, die eine Kugel 18 auf weist, welche zwischen dem Antriebskolben 2 bzw. 3 und dem Umlenkkopf 16 angeordnet ist und in einer Kugelkalotte 19 abrollen kann, deren Längsrichtung senkrecht zur Verschie bungsrichtung A der Antriebskolben 2, 3 des Lastkolbens 16 verläuft, so daß infolgedessen zwischen dem Antriebskolben 2 bzw. 3 und dem zugeordneten Umlenkkopf 16 zwar Längskräf te übertragen werden, jedoch keine Querkräfte, da diese nur ein Rollen der Kugel 18 in der Querrichtung B bewirken.A preferred embodiment of a clutch 17 , which will be explained in more detail below, is a ball-spherical cap bearing which has a ball 18 which is arranged between the drive piston 2 or 3 and the deflection head 16 and in one Spherical cap 19 can roll, the longitudinal direction of which extends perpendicularly to the direction of displacement A of the drive piston 2 , 3 of the load piston 16 , so that consequently longitudinal forces are transmitted between the drive piston 2 or 3 and the associated deflecting head 16 , but no transverse forces, since these are only cause the ball 18 to roll in the transverse direction B.

Durch den kugelförmigen Angriffspunkt im Antriebskolben 2 bzw. 3 sowie die als hohlkugelförmige Längsmulde ausge führte Kugelkalotte 19 im Umlenkkopf 16 wird sichergestellt, daß keine Beeinflussung des Antriebskolbens 2 bzw. 3 durch die Seitenkräfte des Lastkolbens 13 erfolgt.Through the spherical point of attack in the drive piston 2 or 3 and out as a hollow spherical longitudinal recess led spherical cap 19 in the deflection head 16 ensures that there is no influence on the drive piston 2 or 3 by the side forces of the load piston 13 .

Funktionell besteht das hier vorgeschlagene Längszylinder element, wie es beispielsweise in den Fig. 1 und 3 dar gestellt ist, grundsätzlich aus zwei Funktionsteilen bzw. -einheiten, nämlich:Functionally, the longitudinal cylinder element proposed here, as shown, for example, in FIGS . 1 and 3, basically consists of two functional parts or units, namely:

1) the drive element or the drive unit and
2) the load element or the load unit.

Das Antriebselement bzw. die Antriebseinheit ist, bezogen auf die Ansicht der Fig. 1 und 3, der untere Längsteil des Längszylinderelements, und dieses Antriebselement bzw. diese Antriebseinheit besteht im wesentlichen aus den beiden Antriebskolben 2, 3 und dem gemeinsamen Zylinder 4 sowie dem Verbindungselement 11 und den Trennelementen 12. Das Lastelement bzw. die Lasteinheit dagegen ist der obere Längsteil der in den Fig. 1 und 3 dargestellten Längs zylindereinheit 1, und dieses Lastelement bzw. diese Last einheit besteht im wesentlichen aus dem Lastkolben 13 und dessen Längsführung 14. Das Lastelement bzw. die Lastein heit übernimmt die zu übertragenden Längs- und Seitenkräf te. Je nach dem Anwendungsfall kann die Lagerung des Last kolbens 13 in dessen Längsführung 14 hydrostatisch oder als Gleitlagerung ausgebildet sein.The drive element or the drive unit is, based on the view of FIGS. 1 and 3, the lower longitudinal part of the longitudinal cylinder element, and this drive element or this drive unit essentially consists of the two drive pistons 2 , 3 and the common cylinder 4 and the connecting element 11 and the separating elements 12 . The load element or the load unit, however, is the upper longitudinal part of the longitudinal cylinder unit 1 shown in FIGS . 1 and 3, and this load element or this load unit consists essentially of the load piston 13 and its longitudinal guide 14th The load element or the load unit takes over the longitudinal and side forces to be transmitted. Depending on the application, the bearing of the load piston 13 can be designed hydrostatically in its longitudinal guide 14 or as a plain bearing.

Diese beiden funktionellen Elemente bzw. Einheiten sind mechanisch durch die beidseitig angeordneten Umlenkköpfe 16 und die Kupplungen 17 miteinander verbunden.These two functional elements or units are mechanically connected to one another by the deflection heads 16 arranged on both sides and the couplings 17 .

Die Fig. 4 bis 7 und 9 bis 13 zeigen bauliche Einzel heiten der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Längszy lindereinheit, die nachstehend näher erläutert werden: Figs. 4 show to 7 and 9 to 13 structural units individual relieving unit of Längszy shown in Figures 1 to 3, which will be explained in more detail below.:

Wie die Fig. 4 und 13 zeigen, sind als Trennelemente 12 zwei Buchsen vorgesehen, die in eine Bohrung 20 einge setzt, beispielsweise eingeschraubt, sind, welche die bei den Druckströmungsmittelräume 5 und 6 miteinander verbin det. In jeder dieser Buchsen ist eine Dichtung 21, bei spielsweise eine Nutring-Dichtung in einer entsprechenden Ringnut vorgesehen, welche für eine Druckströmungsmittel abdichtung zwischen der Buchse und dem Verbindungselement 11 sorgt. Die beiden Trennelemente 12 sind gegenseitig gekontert.As shown in FIGS. 4 and 13, two bushings are provided as separating elements 12 , which are inserted, for example screwed, into a bore 20 , which are connected to one another in the pressure fluid spaces 5 and 6 . In each of these sockets, a seal 21 , for example a groove ring seal is provided in a corresponding ring groove, which ensures a pressure fluid seal between the socket and the connecting element 11 . The two separating elements 12 are mutually countered.

Das Verbindungselement 11 ist an seinen beiden Längsenden 22 und 23 mit Gewinde versehen und damit in entsprechende Gewindebohrungen 24 eingeschraubt, die in den Antriebskol ben 2 und 3 vorgesehen sind. Das Verbindungsgelement 11 übernimmt keine Kraftübertragung, sondern es dient ledig lich dazu, die beiden Antriebskolben 2 und 3 über die an ihren Enden angeordneten Kugeln 19 mit den Umlenkköpfen 16 spielfrei zu verbinden. Der durch entsprechendes Ein schrauben des Verbindungselements 11 in die Antriebskol ben 2 und 3 eingestellte Abstand zwischen diesen Antriebs kolben 2 und 3 wird über eine Konterschraube 25 im An triebskolben 2 bzw. 3 fixiert (siehe Fig. 6).The connecting element 11 is provided with threads at its two longitudinal ends 22 and 23 and thus screwed into corresponding threaded bores 24 which are provided in the drive piston 2 and 3 . The connecting element 11 takes over no power transmission, but it serves only Lich to connect the two drive pistons 2 and 3 via the balls 19 arranged at their ends with the deflection heads 16 without play. The by respective A screw 11 of the connecting element in the Antriebskol ben 2 and 3 set distance between the drive piston 2 and 3, the power piston via a lock screw 25 in the on 2 or 3 is fixed (see Fig. 6).

Auf diese Weise kann durch das Verbindungselement 11 der Kugelandruck der Kugeln 18 am Umlenkkopf 16 eingestellt und mit den beiden Konterschrauben 25, von denen in jedem Antriebskolben je eine vorhanden ist, fixiert werden.In this way, the ball pressure of the balls 18 on the deflection head 16 can be set by the connecting element 11 and fixed with the two lock screws 25 , one of which is present in each drive piston.

Ein spielfreier Kugelandruck ist nicht nur deswegen wich tig, damit die Kugeln 18 nicht aus ihrer Lagerung heraus fallen, sondern insgesondere auch deswegen, damit keine Stöße beim Umkehren der Bewegungsrichtung der Antriebskol ben 2, 3 auftreten.A backlash-free ball pressure is important not only so that the balls 18 do not fall out of their storage, but in particular also so that no shocks occur when reversing the direction of movement of the drive piston 2 , 3 .

Anstelle einer Kugel 18 kann auch jeweils eine Walze mit einer entsprechenden Abrollfläche, die hier als Walzen kalotte bezeichnet ist, verwendet werden, wobei sich diese Ab rollfläche ebenfalls in der Querrichtung B so weit er streckt, daß praktisch keine Querkräfte zwischen den An triebskolben 2, 3 und dem Lastkolben 13 übertragen werden. Es kann auch statt einer einzelnen Kugel 18 oder einer entsprechenden Walze ein ganzes Kugel- oder Walzenlager vorgesehen sein.Instead of a ball 18 , a roller with a corresponding rolling surface, which is referred to here as a roller cap, can also be used, this rolling surface also extending in the transverse direction B to the extent that practically no transverse forces between the drive pistons 2 , 3 and the load piston 13 are transmitted. Instead of a single ball 18 or a corresponding roller, an entire ball or roller bearing can also be provided.

Die Umlenkköpfe 16 sind mit dem Lastkolben 13 über eine Paßbohrung 26 und Schrauben 27 verbunden, die in Gewinde bohrungen in den Stirnseiten des Lastkolbens 13 einge schraubt werden.The deflection heads 16 are connected to the load piston 13 via a fitting bore 26 and screws 27 , which are screwed into threaded holes in the end faces of the load piston 13 .

Im Gegensatz zu der länglichen Kugelkalotte 19, die im Umlenkkopf 16 vorgesehen ist, ist die im Ende des An triebskolben 2 bzw. 3 ausgebildete Kugelkalotte 29 nicht länglich, da sie lediglich zur Aufnahme der Kugel 18 dient und es genügt, wenn die Kugel 18 in der länglichen Kugel kalotte 19 in der Querrichtung B abrollen kann.In contrast to the elongated spherical cap 19 , which is provided in the deflection head 16 , the spherical cap 29 formed in the end of the drive piston 2 or 3 is not elongated, since it only serves to receive the ball 18 and it is sufficient if the ball 18 in the elongated spherical cap 19 can roll in the transverse direction B.

Wie die Fig. 4 zeigt, ist hier die für eine hydrostatische Lagerung des Lastkolbens 13 ausgebildete Längsführung 14 in zwei Längsbereiche 14 a und 14 b unterteilt, die durch Dichtungs- und Führungselemente 30 voneinander getrennt sind, damit die Lagerung des Lastkolbens 13 im Falle von an seinen beiden Enden angreifenden Seitenkräften nicht zu weich wird, indem das Lageröl von einem Ende der Längsfüh rung 14 zum anderen fließt, wenn der Lastkolben durch die Seitenkräfte "gekippt" wird. Durch diese Unterteilung wird die Lagerung des Lastkolbens 13 steifer, weil das für die hydrostatische Lagerung verwendete Lageröl wegen der mitti gen Dichtungs- und Führungselemente 30 von einem Ende der Längsführung jeweils nur bis zur Mitte der Längsführung fließen kann.As shown in FIG. 4, the longitudinal guide 14 designed for a hydrostatic bearing of the load piston 13 is divided into two longitudinal regions 14 a and 14 b , which are separated from one another by sealing and guide elements 30 , so that the bearing of the load piston 13 in the case of at both ends of the attacking side forces does not become too soft, since the bearing oil flows from one end of the longitudinal guide 14 to the other when the load piston is "tilted" by the side forces. Through this subdivision, the bearing of the load piston 13 is stiffer because the bearing oil used for the hydrostatic bearing can only flow from one end of the longitudinal guide to the middle of the longitudinal guide because of the central sealing and guide elements 30 .

Sowohl beim Antriebs- als auch beim Lastelement können die Dichtungs- und Führungselemente 30 (siehe insbesondere die Fig. 4, 7 und 8) je nach Belieben sowohl im Zylinder 4 bzw. in der Längsführung 14 als auch im Kolbenkörper des Antriebskolbens 2, 3 bzw. des Lastkolbens 13 eingebaut sein. Beim Einbau der Dichtungs- und Führungselemente 30 im Kolbenkörper des Antriebskolbens 2, 3 kann die Masse des Antriebskolbens bei gleicher Nennkraft drastisch ver ringert werden. Beim Einbau der Dichtungs- und Führungs elemente 30 im Kolbenkörper des Lastkolbens 13 verringert sich außer der Masse auch die mögliche Seitenkraft, so daß es sich für große Seitenkräfte empfiehlt, die Dichtungs- und Führungselemente 30 in der Längsführung 14 unterzu bringen.Both in the drive and in the load element, the sealing and guide elements 30 (see in particular FIGS. 4, 7 and 8) can, depending on preference, both in the cylinder 4 or in the longitudinal guide 14 and in the piston body of the drive piston 2 , 3 or the load piston 13 to be installed. When installing the sealing and guide elements 30 in the piston body of the drive piston 2 , 3 , the mass of the drive piston can be drastically reduced ver with the same nominal force. When installing the seal and guide elements 30 in the piston body of the load piston 13 , the possible side force is reduced in addition to the mass, so that it is recommended for large lateral forces to accommodate the seal and guide elements 30 in the longitudinal guide 14 .

In Fig. 19 ist ein Längsschnitt durch einen Führungsblock 15 in einer Längszylindereinheit gezeigt, in den sowohl in die erste Zylinderbohrung 9 als auch in die zweite Zy linderbohrung 10 je eine Zylindereinsatzbuchse 31 einge fügt ist, die den lichten Querschnitt der Zylinderbohrun gen 9, 10 verkleinert und in die ein jeweils an diesen lichten Querschnitt angepaßter Antriebskolben (nicht ge zeigt) eingesetzt wird. Außerdem ist in die Längsführung 14 von jedem Ende her eine Längsführungseinsatzbuchse 32 eingefügt, welche den lichten Querschnitt der Längsfüh rung 14 verkleinert und in die ein in seinem Querschnitt entsprechend angepaßter Lastkolben (nicht gezeigt) einge fügt wird.In Fig. 19 a longitudinal section through a guide block 15 in a longitudinal cylinder unit, in which both in the first cylinder bore 9-relieving hole and in the second Zy 10 each have a cylinder insert socket 31 inserted, is added the gene the clear cross-section of the Zylinderbohrun 9, 10 reduced in size and into which a drive piston adapted to this clear cross section (not shown) is used. In addition, a longitudinal guide insert bush 32 is inserted into the longitudinal guide 14 from each end, which reduces the clear cross section of the longitudinal guide 14 and into which a load piston (not shown) which is adapted in its cross section is inserted.

Durch den Einsatz solcher Zylindereinsatzbuchsen 31 und/ oder Längsführungseinsatzbuchsen 32 kann man in einfacher und kostengünstiger Weise die Nennkräfte der Antriebsein heit und/oder der Lasteinheit verändern. Dadurch kann auch das Volumen der Druckströmungsmittelräume 5 und 6 in opti maler Weise angepaßt werden, was wiederum das Regelverhal ten positiv beeinflußt. Man kann auch grundsätzlich Zylin der- und/oder Längsführungseinsatzbuchsen einsetzen (Car tridge-Technik). Damit kann man bei einer kleinen Anzahl von Grundkörpern bzw. Bauteilen die Nennkräfte schnell und kostengünstig in vorbestimmten Grenzen variieren.By using such cylinder insert bushes 31 and / or longitudinal guide insert bushes 32 , the nominal forces of the drive unit and / or the load unit can be changed in a simple and inexpensive manner. As a result, the volume of the pressure fluid spaces 5 and 6 can be adjusted in an opti painterly manner, which in turn has a positive influence on the control behavior. You can also basically use cylinder and / or longitudinal guide insert bushings (cartridge technology). With a small number of base bodies or components, the nominal forces can be varied quickly and inexpensively within predetermined limits.

Die Fig. 14, 15, 16 und 17 zeigen Querschnitte durch Längszylindereinheiten, deren Lastkolben 13 und die hierzu im Querschnitt komplementär ausgebildeten Längsführungen 14 unterschiedliche Querschnittskonfigurationen haben, näm lich rechteckig, wie in Fig. 14 dargestellt, trapezförmig, wie in Fig. 15 veranschaulicht, dreieckig, wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, und kreisförmig, wie Fig. 17 zeigt. Auch eine schwalbenschwanzförmige Ausbildung des Querschnitts, kann, obwohl nicht dargestellt, ebenso wie andere, eben falls nicht dargestellte Querschnittskonfigurationen vor gesehen sein. Die Konfiguration des Querschnitts des Last kolbens 13 und der zugehörigen Längsführung 14 hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Entscheidend ist hier die Be lastungsrichtung und die erforderliche Größe der Lager fläche. Figs. 14, 15, 16 and 17 show cross sections through the longitudinal cylinder units the load piston 13 and the complementary thereto formed in the cross-sectional longitudinal guides 14 have different cross-sectional configurations, NaEM Lich rectangular as shown in FIG. 14, trapezoidal, as shown in Fig. 15 illustrates , triangular as shown in Fig. 16 and circular as shown in Fig. 17. A dovetail-shaped design of the cross-section, although not shown, can also be seen, just like other cross-sectional configurations, if not shown. The configuration of the cross section of the load piston 13 and the associated longitudinal guide 14 depends on the respective application. The decisive factor here is the direction of loading and the required size of the storage area.

Die Fig. 20 und 21 zeigen eine Ausführungsform der Längs zylindereinheit, bei der in einem gemeinsamen Führungsblock 15 parallel zueinander mehrere Lastkolben 13 verschiebbar angeordnet und über gemeinsame Umlenkköpfe 16 miteinander sowie mit einem ersten Antriebskolben 2 und einem zweiten Antriebskolben 3 verbunden sind. Die beiden Umlenkköpfe 16 sind außerdem durch einen Längstisch 33 miteinander verbun den, welcher auf der zu den Antriebskolben 2, 3 entgegen gesetzten Seiten der Umlenkköpfe 16 angebracht ist, die, bezogen auf die Ansichten der Fig. 20 und 21, die Ober seite der Umlenkköpfe 16 ist. FIGS. 20 and 21 show cylinder unit, one embodiment of the longitudinal are arranged displaceable in parallel to one another in a common guide block 15 several load piston 13 and to one another and linked via common deflecting heads 16 with a first driving piston 2 and a second drive piston 3. The two deflection heads 16 are also connected to each other by a longitudinal table 33 which is attached to the opposite side of the deflection heads 16 to the drive pistons 2 , 3 , which, based on the views of FIGS. 20 and 21, the upper side of the deflection heads 16 is.

Schließlich sind in den Fig. 22 und 23 zwei Anwendungs beispiele von Längszylindereinheiten dargestellt, und zwar handelt es sich bei Fig. 22 um Wechselbiegeversuche mit zwei Rundproben 34, zu denen von der Längszylindereinheit 1 über deren Umlenkköpfe 16 bei 35 die Krafteinleitung er folgt. Dagegen betrifft die Fig. 23 die Anwendung der Längszylindereinheit 1 für Zug-Druck-Versuche an Flach- oder Rundproben 36, die zwischen den Umlenkköpfen 16 und einer Einspannung 37 angebracht und mit einer Knickstütze 38 versehen sind.Finally, in FIGS . 22 and 23 two application examples of longitudinal cylinder units are shown, namely that in FIG. 22 there are alternate bending tests with two round specimens 34 , to which the force introduction takes place from the longitudinal cylinder unit 1 via its deflecting heads 16 at 35. 23 on the other hand relates to the Fig., The application of the longitudinal cylinder unit 1 for train-pressure tests on flat or round sample 36 between the Umlenkköpfen 16 and a restraint 37 are mounted and provided with a buckling support 38.

Die hydraulische oder pneumatische Versorgung der Last- und Antriebseinheit kann über einen, vorliegend nicht dar gestellten, Druck- und Rückölanschluß bzw. Druck- und Rückluftanschluß erfolgen, die an der Unterseite der Längs führungseinheit angebracht und über Bohrungen mit einer Servoventileinheit verbunden sein können. Über Bohrungen der Servoventileinheit kann dann das Servoventil 7 bzw. 8 mit Hydrauliköl bzw. Druckluft versorgt werden. Die Versorgung von hydrostatischen Lagern, wie beispielsweise eines hy drostatischen Lagers des Lastkolbens, wie es zum Beispiel in Verbindung mit Fig. 4 erläutert worden ist, kann auch über die Servoventileinheit stattfinden.The hydraulic or pneumatic supply of the load and drive unit can take place via a pressure and return oil connection or pressure and return air connection, which is not shown here, which can be attached to the underside of the longitudinal guide unit and can be connected via holes to a servo valve unit. The servo valve 7 or 8 can then be supplied with hydraulic oil or compressed air via holes in the servo valve unit. The supply of hydrostatic bearings, such as a hydrostatic bearing of the load piston, as has been explained for example in connection with FIG. 4, can also take place via the servo valve unit.

Außer den bereits genannten Vorteilen der erfindungsge mäßen Längszylindereinheit seien nachstehend noch folgen de weitere Vorteile der Erfindung genannt:In addition to the advantages of the fiction, already mentioned The following longitudinal cylinder unit will follow de called further advantages of the invention:

1) By appropriate selection of the sealing and guiding elements and through the design of the individual NEN elements can drive and store the Longitudinal cylinder unit both hydraulic and pneumatic done matically. This versatility opens up the longitudinal cylinder unit according to the invention many possible with simple drive and in the test dimensions technology, in machine tool technology and for automation tasks etc.
2) The control of the longitudinal cylinder unit according to the inven can be done with simple directional valves as well with proportional and servo valves the. Only those modified accordingly are required Valve units to be used. The shown th longitudinal cylinder units are all for example Servo valve control provided. A maximum through You can flow by using two valve units reach ten, for example a flow of two times 65 l / min. The longitudinal cylinder units can for the most varied longitudinal forces, lateral forces and paths be carried out. It is only an example here backlash for a longitudinal force of ± 25 kN (at 280 bar) and 100 mm travel and for a lateral force of 100 kN for a hydrostatic load piston as con mentioned example.
3) When the connecting element is replaced by a You can do longer with the same length of load piston slightly reducing the maximum stroke pass. With the resulting less to steer the amount of oil can in turn control behavior optimize. In contrast, the conventional Lichen design of the longitudinal cylinder according to the Technique the same result only with a dissimilar one to realize higher effort, namely with an off replacement of the entire cylinder housing.
4) In the case of the longitudinal cylinder unit proposed here it is also not necessary to use cylinder covers with expensive la like to use, as well as complex processing costs to spend.
5) The type or location of load cells, Displacement or acceleration sensors to control the Longitudinal cylinder unit can un depending on the application be handled differently.
6) By differently sized drive pistons and load pistons ben that differ in their cross-sectional area are large, it is possible with a relatively small longitudinal forces (drive element) very large lateral forces (Load element). Drive and load element can, as already mentioned, together in one block to be built in. If necessary for modular elements two different blocks can be used, which you then connect. This is an easy one Adaptation of various drive and load elements ten or a combination of load elements possible.

Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Längszylinder einheit eine Trennung zwischen Antriebselement und Lastele ment erzielt, und es kann eine getrennte Betrachtung und Be stimmung der Längs- und Seitenkraft vorgenommen werden. Man kann leicht die Lasteinheit und damit die zulässige Seitenkraft ändern, ohne die Längskraft zu beeinflussen.Overall, the longitudinal cylinder according to the invention unit a separation between drive element and Lastele ment achieved, and it can be considered separately and Be longitudinal and lateral force. One can easily see the load unit and thus the allowable Change the lateral force without affecting the longitudinal force.

Im übrigen sind die einzelnen Elemente der erfindungsge mäßen Längszylindereinheit einfach und preisgünstig her stellbar, und die Montage mit geringem Aufwand innerhalb kürzester Zeit durchführbar.Otherwise, the individual elements of the fiction longitudinal cylinder unit easily and inexpensively adjustable, and assembly with little effort within feasible in the shortest possible time.

Claims

1. longitudinal cylinder unit, comprising a pneumatic or hydraulic piston-cylinder unit in which a drive piston is arranged in a cylinder back and forth and together with the latter delimits a first and second pressure fluid space, into and out of which a pneumatic or hydraulic pressure flow means for moving the drive piston can be supplied and removed, characterized in that a transverse force to the displacement direction ( A ) of the drive piston ( 2 , 3 ) acting from the outside transverse forces receiving load piston ( 13 ) in a longitudinal guide ( 14 ) parallel to Drive piston ( 2 , 3 ) arranged displaceably and by means of a compressive and / or longitudinal tensile force acting on the load piston ( 13 ) by a decoupling of the drive piston ( 2 , 3 ) from the transverse forces, but acting in the direction of displacement ( A ) of the drive piston ( 2 , 3 ) ) transmitting clutch ( 17 ) is connected to the drive piston ( 2 , 4 ).

2. Longitudinal cylinder unit according to claim 1, characterized in that two piston-cylinder units, each with a parallel to the load piston ( 13 ) ver sliding piston ( 2 , 3 ) are provided and one of the two drive pistons ( 2 , 3 ) each with one Longitudinal end of the load piston ( 13 ) is connected in each case via a coupling ( 17 ) which uncouples the associated drive piston ( 2 , 3 ) from the transverse forces, but which compresses and / or pulls longitudinal forces on the load piston ( 13 ).

3. longitudinal cylinder unit according to claim 2, characterized in that the two drive pistons ( 2 , 3 ) in a common cylinder unit, in particular a common cylinder ( 4 ) are arranged and the first and second pressure fluid space ( 5 , 6 ) between the mutually facing Ends of the two drive pistons ( 2 , 3 ) are provided.

4. Longitudinal cylinder unit according to claim 3, characterized in that the mutually facing ends of the two drive pistons ( 2 , 3 ) are interconnected by a connecting element ( 11 ), the sealing piston and in the direction of displacement ( A ) of the drive piston ( 2 , 3 ) slidably through at least one Trennele element ( 12 ) is passed, which separates the first and two th pressure fluid space ( 5 , 6 ) from each other.

5. longitudinal cylinder unit according to claim 4, characterized in that the separating element ( 12 ) is a socket which can be inserted into a bore ( 20 ), in particular screwed in, which connects the two pressure fluid spaces ( 5 , 6 ) to one another, in which Socket or between two sockets a seal ( 21 ) is provided.

6. longitudinal cylinder unit according to claim 4 or 5, characterized in that the connec tion element ( 11 ) is a rod, which at its ends ( 22 , 23 ) is preferably screwed into the drive piston ( 2 , 3 ).

7. Longitudinal cylinder unit according to claim 4, 5 or 6, characterized in that in a in the drive piston ( 2 , 3 ) provided threaded bore ( 24 ) into which the connecting element ( 11 ) is screwed, a screw-in length of the connecting element ( 11 ) locking screw ( 25 ) is provided.

8. Longitudinal cylinder unit according to one of claims 3 to 7, characterized in that the two drive pistons ( 2 , 3 ) are arranged coaxially displaceably in the common cylinder unit, in particular the common cylinder ( 4 ).

9. Longitudinal cylinder unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that a plurality of parallel load pistons ( 13 ), each with an associated longitudinal guide ( 14 ), are provided and are connected to the drive piston (s) ( 2 , 3 ).

10. Longitudinal cylinder unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that the drive piston (s) ( 2 , 3 ) and the load piston (s) ( 13 ) in a common guide unit, in particular a common guide block ( 15 ), which or which or the cylinders ( 8 ) and the longitudinal guide ( 14 ) or longitudinal guides ( 14 ) are guided.

11. Longitudinal cylinder unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the coupling ( 17 ) is a spherical-spherical cap bearing ( 18 , 19 , 29 ) or a roller-roller cap bearing or to.

12. Longitudinal cylinder unit according to one of claims 1 to 11, characterized in that the longitudinal guide ( 14 ) of the load piston ( 13 ) is divided into a plurality of longitudinal areas ( 14 , 14 b ) hydrostatic position tion or plain bearing for the load piston ( 13 ).

13. Longitudinal cylinder unit according to one of claims 1 to 12, characterized by one or more the clear cross section of the cylinder or cylinders ( 8 ) reducing cylinder insert bushings ( 31 ) with an adapted drive piston ( 2 , 3 ) and / or one or more the Lich th cross section of the Longitudinal guide ( 14 ) or guides ( 14 ) reducing longitudinal guide insert bushings ( 32 ) with fitted load piston ( 13 ).

14. Longitudinal cylinder unit according to one of claims 1 to 13, characterized by a between the drive piston's ( 2 , 3 ), in particular its free end, and the load piston ( 13 ), in particular its end adjacent the free end of the drive piston, provided deflection head ( 16 ), which extends transversely to the direction of displacement ( A ) of the drive piston ( 2 , 3 ) and the load piston ( 13 ) and on one of these two components, namely on the load piston ( 13 ) or on the drive piston ( 2 , 3 ) is attached, while between the other of these two components, namely the drive piston ( 2 , 3 ) or the load piston ( 13 ) on the one hand and the deflection head ( 16 ) on the other hand, the coupling ( 17 ) is provided.

15. Longitudinal cylinder unit according to one of claims 1 to 14, characterized in that the load piston ( 13 ) has a round, triangular, square, rectangular, trapezoidal, dovetail or polygonal cross section.