DE3831909C2

DE3831909C2 -

Info

Publication number: DE3831909C2
Application number: DE19883831909
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. 5810 Witten De Doerrie; Hans-Juergen 4650 Gelsenkirchen De Schmitz
Original assignee: Srt Steuerungs- und Regelungstechnik 5810 Witten De GmbH
Current assignee: GISBERT WOLLBRECHT STAHL- UND BERGBAUTECHNIK, 5804
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1990-10-18
Also published as: DE3831909A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohr/Flansch-Verbindung, insbesondere einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, mit einem Zylinderrohr, einem in dem Zylinderrohr geführten Kolben mit Kolbenstange und mit einem an zumindest an das eine Ende des Zylinderrohres angeschlossenen Endflansch mit einer Führungsbohrung für die Kolbenstange und einer Druckmediumzuführung.

Bei Hydraulik- und Pneumatikzylindern ist die Verbindung Endflansch/ Zylinderrohr besonders hohen Beanspruchungen ausgesetzt. Bei einigen Ausführungsformen werden die Endflansche mit Zylinderrohr daher verschweißt oder über Zugstangen zusammengehalten. Das ist in fertigungstechnischer Hinsicht zeit-, material- und kostenaufwendig. Auch führen oftmals An- und Überdrehungen an den hochbeanspruchten Stellen zu einer Schwächung derartiger Endverbindungen. Selbst der Zugstangenzylinder muß angearbeitet werden und ist schon wegen seiner Zugstangen nachteilig.

Bei anderen Ausführungsformen werden die Endflansche mit der Führungsbohrung für die Kolbenstange als stopfenartige Blöcke in das Zylinderrohr eingesetzt und mechanisch oder adhäsiv befestigt. Zur mechanischen Befestigung finden beispielsweise das Zylinderrohr radial durchdringende Madenschrauben Verwendung, welche mit oder ohne Bewegungsspiel in fluchtende Sackbohrungen des Endflansches eindringen (vgl. US-PS 36 65 816 und DE-GM 19 76 411). Nach einer anderen mechanischen Befestigung sind in zu der Führungsbohrung für die Kolbenstange gleichsam tangential verlaufende Bohrungen durch das Zylinderrohr und den Endflansch vorgesehen, die zueinander parallel angeordnet sind und in welche Verriegelungsbolzen eingesetzt werden. Diese Verriegelungsbolzen wiederum sind mittels axialer Madenschrauben fixiert, welche stirnseitig in den Endflansch einschraubbar sind (vgl. GB-PS 14 23 891). Stets sind zwischen dem Zylinderrohr und dem Endflansch einerseits sowie zwischen dem Endflansch bzw. seiner Führungsbohrung und der Kolbenstange andererseits Dichtungsringe angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohr/Flansch-Verbindung, insbesondere einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der sich unter Einsparung von Fertigungskosten aus vorgefertigten Einzelteilen nach gleichsam einem Baukastensystem zusammenbauen läßt.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Rohr/Flansch-Verbindung dadurch, daß der Endflansch mit einer Einsteckbuchse unter Dichtwirkung in das Zylinderrohr eingesetzt ist, daß das Zylinderrohr im Bereich der Einsteckbuchse von einem Spannring umgeben ist, daß beidseitig der Führungsbohrung für die Kolbenstange und orthogonal zur Längsachse der Führungsbohrung Montagebohrungen zur Aufnahme von Spannschrauben angeordnet und die Montagebohrungen durch den Spannring, das Zylinderrohr und die Einsteckbuchse hindurch geführt sind. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß Endflansch, Zylinderrohr und Spannring als in fertigungstechnischer Hinsicht einfache Bauteile hergestellt und unter Bildung einer einwandfreien Endverbindung miteinan der verspannt werden können. Im Zuge des Verspannens dieser Bauteile können Toleranzen ausgeglichen werden. Insbesondere die kritische Verbindung Endflansch/Zylinderrohr kann durch die Verspannung auf Null-Toleranz gebracht werden. Das Zylin derrohr läßt sich aus einem fertigen gehonten Rohr auf Länge schneiden und wird in seinen kritischen Endbereichen durch die Einsteckbuchse verstärkt. Dadurch läßt sich das Zylinder rohr allein zur Aufnahme von Zug- und Druckkräften auslegen. Daraus resultieren Materialeinsparungen. Die Spannschrauben werden so abgestimmt, daß sie den zu erwartenden Zylinder kräften entsprechen. Stets wird eine sowohl form- als auch kraftschlüssige Verbindung Endflansch/Zylinderrohr in ein facher und funktionsgerechter Bauweise erreicht. Durch den Einsatz der vorgefertigten Einzelteile wie Endflansch, Zylin derrohr, Spannring und Spannschraube läßt sich die erfin dungsgemäße Rohr/Flansch-Verbindung unter Einsparung von Fer tigungskosten gleichsam nach einem Baukastensystem einfach und schnell zusammenbauen. Die erfindungsgemäße Rohr/Flansch- Verbindung läßt sich beispielsweise als Pneumatik- oder Hydromotor einsetzen, insbes. als Antrieb für Schwenkarme in der Robotertechnik.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden auf geführt. So sind erfindungsgemäß der Endflansch und die Ein steckbuchse als einteiliges Bauteil ausgebildet und weisen gemeinsam die Führungsbohrung für die Kolbenstange auf, wobei in der Führungsbohrung und auf der Einsteckbuchse Dichtungs ringe gelagert sind. Folglich wird zugleich eine einwandfreie Abdichtung der Einsteckbuchse in dem Zylinderrohr und der Kolbenstange in der Kolbenstangenführung erreicht. Im Zuge der Montage ist zweckmäßigerweise der Spannring mittels eines Zentrierstiftes auf dem Zylinderrohr zum Einbringen der Mon tagebohrungen gegen Verdrehen gesichert, wozu der Zentrier stift durch das Zylinderrohr hindurch bis in die Einsteckbuch se vordringt. Der Spannring kann zueinander parallele Anlage flächen für die Schraubenköpfe und Schraubenmuttern der Spann schrauben aufweisen, z. B. einen rechteckigen Außenumfang besitzen. Diese Anlageflächen ermöglichen einerseits ein ein wandfreies Anziehen der Spannschrauben, gewähren andererseits einwandfreie Widerlager für die Spannschrauben, die mit Paß sitz in die Montagebohrungen einsteckbar sind. Dadurch wird das Bewegungsspiel für die Spannschrauben und schließlich für das Zylinderrohr, den Endflansch und den Spannring mini miert. Vorzugsweise durchdringen die Montagebohrungen das Zylinderrohr innenseitig und die Einsteckbuchse außenseitig tangential bzw. peripher, um bei minimaler Materialschwächung optimale Beanspruchungen aufnehmen zu können.

Nach einem Vorschlag der Erfindung mit selbständiger Bedeu tung ist vorgesehen, daß ein geschlossener Endflansch ohne Führungsbohrung für die Kolbenstange mit seiner Einsteckbuchse in dem anderen Ende des Zylinderrohres in gleicher Weise wie der Endflansch mit Führungsbohrung für die Kolbenstange ein gespannt ist und einen Zylinderdeckel bzw. -boden bildet. Im Rahmen der Erfindung besteht also grundsätzlich die Mög lichkeit, in beide Enden des Zylinderrohres einen Endflansch mit einer Führungsbohrung für die Kolbenstange einzusetzen, wenn beidseitige Kolbenstangenführung erwünscht ist. Bei ein seitiger Kolbenstangenführung wird dagegen das andere Ende des Zylinderrohres mittels eines Endflansches verschlossen, welcher ebenfalls eine Einsteckbuchse aufweist, jedoch ledig lich mit Sackbohrung, so daß ein geschlossener Endflansch gleichsam als Zylinderdeckel bzw. -boden Verwendung finden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Rohr/Flansch-Verbindung im Axialschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt A-B durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Endflansch mit Führungsbohrung im Axialschnitt,

Fig. 4 einen geschlossenen Endflansch im Axialschnitt und

Fig. 5 einen Spannring in Draufsicht.

In den Figuren ist eine Rohr/Flansch-Verbindung dargestellt, bei der es sich um einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder handeln kann, und zwar mit einem Zylinderrohr 1, einem in dem Zylinderrohr 1 geführten Kolben 2 mit Kolbenstange 3 und mit einem an zumindest an das eine Ende des Zylinderrohres 1 angeschlossenen Endflansch 4 mit einer Führungsbohrung 5 für die Kolbenstange 3 und einer Druckmediumzuführung 6. Der Endflansch 4 ist mit einer Einsteckbuchse 7 unter Dichtwir kung in das Zylinderrohr 1 eingesetzt. Das Zylinderrohr 1 ist im Bereich der Einsteckbuchse 7 von einem Spannring 8 umgeben. Beidseitig der Führungsbohrung 5 für die Kolbenstan ge 3 und orthogonal zur Längsachse der Führungsbohrung 5 sind Montagebohrungen 9 zur Aufnahme von Spannschrauben 10 ange ordnet. Die Montagebohrungen 9 sind durch den Spannring 8, das Zylinderrohr 1 und die Einsteckbuchse 7 hindurchgeführt. Der Endflansch 4 und die Einsteckbuchse 7 sind als einteili ges Bauteil ausgebildet und weisen gemeinsam die durchgehen de Führungsbohrung 5 für die Kolbenstange 3 auf. In der Füh rungsbohrung 5 und auf der Einsteckbuchse 7 sind Dichtungs ringe 11 gelagert. Der Spannring 8 ist zumindest im Zuge der Montage mittels eines Zentrierstiftes 12 auf dem Zylinder rohr 1 zum Einbringen der Montagebohrungen 9 gegen Verdrehen gesichert. Dazu durchdringt der Zentrierstift 12 das Zylinder rohr 1 und dringt bis in die Einsteckbuchse 7 vor. Der Spann ring 8 weist zueinander parallele Anlageflächen 13 für die Schraubenköpfe 14 und Schraubenmuttern 15 der Spannschrauben 10 auf und besitzt dazu einen rechteckigen Außenumfang. Die Spannschrauben 10 sind mit Paßsitz in die Montagebohrungen 9 einsteckbar. Die Montagebohrungen 9 durchdringen das Zylin derrohr 1 innenseitig und die Einsteckbuchse 7 außenseitig tangential bzw. peripher.

Um das Zylinderrohr 1 endseitig zu verschließen kann ein ge schlossener Endflansch ohne Führungsbohrung für die Kolben stange mit seiner Einsteckbuchse 7 in dem anderen Ende des Zylinderrohres 1 in gleicher Weise wie der Endflansch 4 mit der Führungsbohrung 5 für die Kolbenstange 3 eingespannt wer den und bildet dann einen Zylinderdeckel bzw. -boden 16.

Claims

1. Rohr/Flansch-Verbindung, insbes. Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, mit einem Zylinderrohr, einem in dem Zylinderrohr geführten Kolben mit Kolbenstange und mit einem an zumindest an das eine Ende des Zylinderrohres angeschlossenen Endflansch mit einer Führungsbohrung für die Kolbenstange und einer Druckmediumzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß der Endflansch (4) mit einer Einsteckbuchse (7) unter Dichtwirkung in das Zylinderrohr (1) eingesetzt ist, daß das Zylinderrohr (1) im Bereich der Einsteckbuchse (7) von einem Spannring (8) umgeben ist, daß beidseitig der Führungsbohrung (5) und orthogonal zur Längsachse der Führungsbohrung (5) Montagebohrungen (9) zur Aufnahme von Spannschrauben (10) angeordnet und die Montagebohrungen (9) durch den Spannring (8), das Zylinderrohr (1) und die Einsteckbuchse (7) hindurchgeführt sind.

2. Rohr/Flansch-Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endflansch (4) und die Einsteckbuchse (7) als einteiliges Bauteil ausgebildet sind und gemeinsam die Führungsbohrung (5) für die Kolbenstange (3) aufweisen, wobei in der Führungsbohrung (5) und auf der Einsteckbuchse (7) Dichtungsringe (11) gelagert sind.

3. Rohr/Flansch-Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (8) mittels eines Zentrierstiftes (12) auf dem Zylinderrohr (1) zum Einbringen der Montagebohrungen (9) gesichert ist und der Zentrierstift (12) durch das Zylinderrohr (1) hindurch bis in die Einsteckbuchse (7) vordringt.

4. Rohr/Flansch-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (8) zueinander parallele Anlageflächen (13) für die Schraubenköpfe (14) und Schraubenmuttern (15) der Spannschrauben (10) aufweist, z. B. einen rechteckigen Außenumfang besitzt.

5. Rohr/Flansch-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschrauben (10) mit Paßsitz in die Montagebohrungen (9) einsteckbar sind.

6. Rohr/Flansch-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagebohrungen (9) das Zylinderrohr (1) innenseitig und die Einsteckbuchse (7) außenseitig tangential bzw. peripher durchdringen.

7. Rohr/Flansch-Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossener Endflansch ohne Führungsbohrung für die Kolbenstange mit seiner Einsteckbuchse (7) in dem anderen Ende des Zylinderrohres (1) eingespannt ist und einen Zylinderdeckel bzw. -boden (16) bildet.