DE4104206A1 - Kolbenstangenlose kolben-zylinder-anordnung - Google Patents
Kolbenstangenlose kolben-zylinder-anordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine kolbenstangenlose Kolben-Zylinder-An
ordnung, mit einem Zylinder, der einen zu einer axial hin- und/oder
hergehenden Bewegung antreibbaren Kolben enthält, der unter
Zwischenschaltung mindestens eines um Rollen umlenkbaren Zug
mittels mit einem im Bereich des Außenumfanges des Zylinders
angeordneten, ebenfalls axial bewegbaren Abtriebsteil in Antriebs
verbindung steht, wobei das Zugmittel zwei den Zylinder im Be
reich seiner beiden Stirnseiten von innen nach außen durchdringen
de Zugmittelabschnitte besitzt, die auf einander entgegengesetzten
Seiten jeweils zwischen dem Kolben und dem Abtriebsteil verlaufen
und dabei mit im Bereich der Zylinderstirnseiten vorgesehenen
Rollenanordnungen zusammenarbeiten.
Derartige Anordnungen sind z. B. als sogenannte Bandzylinder
ausgeführt, bei denen das Zugmittel von einem ein- oder mehr
teiligen Stahlband gebildet ist. Das Zugmittel besteht aus zwei
Zugmittelabschnitten, die jeweils einer Zylinderstirnseite zuge
ordnet sind und den Kolben mit dem Abtriebsteil derart verbinden,
daß sich ein in sich geschlossener Zugstrang ergibt. Durch Rollen
anordnungen im Bereich der Zylinderstirnseiten ist eine möglichst
reibungsarme Umlenkung der Zugmittelabschnitte gewährleistet.
Wird der im Zylinder angeordnete Kolben z. B. fluidisch in eine
Richtung verschoben, dann führt das Abtriebsteil eine axial
entgegengesetzt gerichtete Abtriebsbewegung aus.
In vielen Anwendungsfällen ist eine exakte Steuerung der Bewegung
des Abtriebsteils besonders wichtig. So erfordert zum Beispiel
der Transport von mit dem Abtriebsteil verbundenen Lasten oder
die Bewegung eines sonstigen, mit dem Abtriebsteil gekoppelten
Maschinenteils eine äußerst präzise Positionierung in vorbe
stimmten Stellungen. Als Grundlage für die Steuerung bietet sich
hierbei insbesondere die Stellung beziehungsweise Bewegung des
Kolbens an, der mit dem Abtriebsteil über das Zugmittel in Zug
richtung praktisch starr verbunden ist. Die hierzu notwendige
Erfassung der Kolbenposition ist allerdings wegen der kolben
stangenlosen Ausführung und der von außen her nicht ohne weiteres
zugänglichen Unterbringung des Kolbens im Innern des Zylinders
problematisch.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher zum Ziel gesetzt, eine
kolbenstangenlose Kolben-Zylinder-Anordnung zu schaffen, die auf
einfache Weise eine Überwachung oder Erfassung der Stellung oder
Bewegung des Kolbens und/oder des Abtriebsteils ermöglicht.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß wenigstens eine Rollen
anordnung als Wickelrollenanordnung ausgebildet ist, auf die der
zugeordnete Zugmittelabschnitt bei der Kolbenbewegung auf- und/oder
abgewickelt wird, und daß dieser Zugmittelabschnitt mit einer
Mitnahmestelle mitdrehbar fest gegenüber der Wickelrollenanord
nung fixiert ist.
Nunmehr lassen sich Position und Bewegung sowohl des Kolbens als
auch des Abtriebsteils bequem von außen her unter Verwertung der
Drehbewegung und/oder Drehstellung der Wickelrollenanordnung
überwachen und steuern. Die feste Anknüpfung des Zugmittelab
schnittes an der Wickelrollenanordnung bewirkt eine schlupffreie
Bewegungsübertragung zwischen dem Kolben und der Wickelrollen
anordnung andererseits. Die Auf- und Abwickelmöglichkeit des
Zugmittels garantiert, daß die schlupffreie Verbindung unabhängig
von der Drehstellung der Wickelrollenanordnung bestehen bleibt,
ohne den Kolben und das Abtriebsteil in ihrer axialen Bewegungs
möglichkeit zu beschränken. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung
ermöglicht überdies die Verwendung der Anordnung als Rotations
antrieb, wobei die lineare Bewegung des Kolbens in eine von der
Wickelrollenanordnung abgreifbare Rotationsbewegung umgewandelt
wird.
Im Vergleich zum Stand der Technik wird also mindestens eine
Umlenkrollenanordnung durch eine erfindungsgemäße Wickelrollen
anordnung ersetzt. Man hätte zwar auch erwägen können, eine
Umlenkrollenanordnung zu belassen und durch andere Vorkehrungen
wie die Verwendung von Zahnriemen eine schlupffreie Verbindung
zwischen dem Zugmittel und der Rollenanordnung zu realisieren.
Dies brächte jedoch erhebliche Probleme hinsichtlich der Abdichtung
des vom Zugmittel durchdrungenen Bereiches der Zylinderwand mit
sich.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran
sprüchen ausgeführt.
Es ist besonders zweckmäßig, wenn der der Wickelrollenanordnung
zugeordnete Zugmittelabschnitt eine erste, vom Kolben zur Wickel
rollenanordnung verlaufende kolbenseitige Zugmittelpartie und
eine zweite, von der Wickelrollenanordnung zum Abtriebsteil
verlaufende abtriebsteilseitige Zugmittelpartie besitzt, wobei
beide Zugmittelpartien gegenüber der Wickelrollenanordnung durch
eine geeignete Mitnahmestelle derart festgelegt sind, daß beim
Drehen der Wickelrollenanordnung jeweils die eine Zugmittelpartie
aufgewickelt wird, während gleichzeitig die andere Zugmittelpartie
abgewickelt wird. Jedenfalls wird man die Position der Mitnahme
stelle und die Länge des Zugmittelabschnittes sowie die Anzahl
auf der Wickelrollenanordnung aufzunehmender Wicklungen derart
aufeinander abstimmen, daß der Kolben und/oder das Abtriebsteil
ihren gesamten Hubbereich zur Bewegung zur Verfügung haben.
Es ist durchaus möglich, den mit der Wickelrollenanordnung zu
sammenarbeitenden Zugmittelabschnitt als ein vom Kolben bis zum
Abtriebsteil ununterbrochen durchgehendes Stück auszubilden.
Vorteilhaft hinsichtlich der Justierung und Montage ist allerdings
eine Ausführungsform, bei der die beiden Zugmittelpartien ge
trennt voneinander ausgestaltet sind, derart, daß der Zugmittel
abschnitt mindestens zweiteilig ist, wobei jede Zugmittelpartie
an ihrem der Wickelrollenanordnung zugeordneten Endbereich an
der Wickelrollenanordnung festgelegt ist.
Den beiden Zugmittelpartien sind auf der Wickelrollenanordnung
in Richtung der Wickelachse gesehen zweckmäßigerweise neben
einanderliegende Wickelplätze zugeordnet, so daß eine gegenseitige
Behinderung beim Auf- und Abwickeln unterbleibt. Von Vorteil ist
es, Vorkehrungen dafür zu treffen, daß der entsprechende Zug
mittelabschnitt mit in Richtung der Wickelachse nebeneinander
liegenden Wicklungen auf die Wickelrollenanordnung aufgewickelt
wird, damit jederzeit der Wickelradius beider Zugmittelpartien
identisch ist. Eine besonders kompakte Anordnung ergibt sich
jedoch, wenn mindestens eine Zugmittelpartie mit radial überein
ander liegenden Wicklungen aufgewickelt wird.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Anordnung ist eine Längen
ausgleichseinrichtung für das Zugmittel vorgesehen. Sie kann zum
Beispiel ein Nachspannen des Zugmittels ermöglichen, wenn selbiges
im Betrieb eine Änderung der Längenabmessungen erfährt. Mit
einer geeigneten Längenausgleichseinrichtung ist es auch möglich,
eine flexible Längenanpassung des Zugmittels vorzunehmen, wenn
dies infolge unterschiedlicher Wickelradien der beiden auf
und/oder abzuwickelnden Zugmittelpartien erforderlich sein sollte.
Damit dennoch die klar definierte Beziehung zwischen der Kolben
stellung und der Drehstellung der Wickelanordnung nicht verloren
geht, ist es zweckmäßig, in diesem Falle die Längenausgleichs
einrichtung zwischen der Wickelrollenanordnung und dem Abtriebs
teil anzuordnen und dabei insbesondere zwischen die zugeordnete
Zugmittelpartie und das Abtriebsteil zwischenzuschalten.
Von besonderem Vorteil hinsichtlich der Wickeleigenschaften ist
es, wenn das Zugmittel in seiner Gesamtheit, zumindestens aber der
der Wickelrollenanordnung zugeordnete Zugmittelabschnitt seil
oder drahtförmig ausgebildet ist. Dies erlaubt insbesondere
problemlose Wickelvorgänge, bei denen die einzelnen Wicklungen
nebeneinander angeordnet sind. Auch gestattet die entsprechende
Ausgestaltung des Zugmittels die Realisierung äußerst geringer
Wickelradien und/oder Umlenkradien, was die Verwirklichung sehr
schmal bauender Kolben-Zylinder-Anordnungen erlaubt. Aus diesem
Grunde ist diese seil- oder drahtförmige Zugmittelausbildung
auch bei üblichen kolbenstangenlosen Kolben-Zylinder-Anordnungen
der eingangs genannten Art vorteilhaft einsetzbar.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung
abgebildeten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Bauform der kolbenstangenlosen Kolben-Zy
linder-Anordnung im Längsschnitt gemäß Schnittlinie
I-I aus Fig. 2,
Fig. 2 die Anordnung aus Fig. 1 in einer Draufsicht gemaß
Pfeil II in Richtung auf die das Abtriebsteil auf
weisende Oberseite der Anordnung, und
Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung einer Wickelrollenanord
nung in Draufsicht unter Weglassung des Zylinders.
Die abgebildete Kolben-Zylinder-Anordnung verfügt über einen
Zylinder 1 mit einem Zylinderrohr 2, das beidenends im Bereich
der Zylinderstirnseiten durch Zylinderdeckel 5, 6 verschlossen
ist. Im Innern des Zylinders 1 ist ein kolbenstangenloser Kolben
7 in Zylinderlängsrichtung 8 hin und her bewegbar geführt ange
ordnet. Unter Vermittlung einer geeigneten Dichtungsanordnung
9, 9′ unterteilt der Kolben 7 das Innere des Zylinders 1 in zwei
axial aufeinanderfolgende Arbeitsräume 10, 11.
Jeder Arbeitsraum 10, 11 ist beim Ausführungsbeispiel wahlweise
mit Druckmittel wie Druckluft befüllbar oder entlüftbar. Ent
sprechende Einlaß- und/oder Auslaßöffnungen sind bei 15 einen
jeden der Zylinderdeckel 5, 6 durchdringend angedeutet. Damit
läßt sich der Kolben 7 in an sich bekannter Weise in Längsrich
tung 8 hin und her verschieben.
Im Bereich des Außenumfanges des Zylinderrohrs 2 ist ein beim
Ausführungsbeispiel schlittenartiges Abtriebsteil 16 angeordnet.
Es ist ebenfalls axial und somit parallel zum Kolben 7 bewegbar.
Es ist zweckmäßigerweise unter Vermittlung einer Führungsein
richtung 17 gegenüber dem Zylinder 1 bewegbar und insbesondere
verschiebbar geführt, die beim Ausführungsbeispiel als Stangen
führung ausgebildet ist. Hierzu bilden seitliche Vorsprünge 18
der Zylinderdeckel 5, 6 Lagerböcke für zwei parallel nebenein
ander angeordnete und sich entlang des Zylinderrohres 2 erstrek
kende Führungsstangen 19, an denen das Abtriebsteil 16 in Axial
richtung verschiebbar geführt gelagert ist.
Ein allgemein mit 20 bezeichnetes Zugmittel stellt eine Antriebs
verbindung zwischen dem Kolben 7 und dem Abtriebsteil 16 dar,
durch das die Kolbenbewegung auf das Abtriebsteil übertragen
wird. Letzteres dient dem Kraftabgriff und ist in geeigneter
Weise mit einer zu transportierenden Last oder einem zu bewegen
den Gegenstand, zum Beispiel einem Maschinenteil, verbindbar.
Das beim Ausführungsbeispiel bandförmig und zum Beispiel als
Stahlband ausgeführte Zugmittel 20 ist quer zu seiner Längsrich
tung nachgiebig beziehungsweise biegbar oder flexibel, derart,
daß es unter Vermittlung von Rollen umgelenkt werden kann. Die
Kolben-Zylinder-Anordnung besitzt im Bereich der beiden Zylinder
stirnseiten 3, 4 jeweils eine Rollenanordnung 21, 22, um die das
Zugmittel 20 umläuft. Letzteres ist in zwei Zugmittelabschnitte
23, 24 unterteilt, die jeweils einerseits am Kolben 7 festgelegt
sind, sich ausgehend vom Kolben 7 entgegengesetzt axial erstrek
ken, sodann durch Durchbrechungen 25 den zugeordneten Zylinder
deckel 5, 6 zur Außenseite hin durchdringen, wo sie nach dem
Durchlaufen der jeweils zugeordneten Rollenanordnung 21, 22
andererseits mit dem Abtriebsteil 16 verbunden sind. Auf diese
Weise ergibt sich ein praktisch in sich geschlossener Zugstrang,
der bewirkt, daß sich das Abtriebsteil 16 bei jeder Bewegung des
Kolbens 7 in die entgegengesetzte Axialrichtung verlagert. Der
Kolben 7 und das Abtriebsteil 16 sind also gegenläufig.
Den beiden jeweils in einem Zylinderdeckel 5, 6 ausgebildeten
Durchbrechungen 25 ist vorzugsweise eine Dichtungsanordnung 28
zugeordnet, um ein Entweichen von Druckmittel aus den Arbeits
räumen 10, 11 zu verhindern.
Bei dem Zugmittel 20 kann es sich um einen einteiligen Strang
handeln, so daß die beiden Abschnitte 23, 24 einstückig mitein
ander verbunden sind. Zweckmäßig ist jedoch die beim Ausführungs
beispiel gewählte zweiteilige Ausführung mit zwei separaten Zug
mittelabschnitten 23, 24.
Die Rollenanordnung 22 ist als Umlenkrollenanordnung ausgebildet,
die beim Ausführungsbeispiel aus einer einzigen Umlenkrolle 29
besteht, und um die der zugeordnete Zugmittelabschnitt 24 im
Bereich der axial vom Zylinder 1 wegweisenden Seite derart um
läuft, daß er jeweils etwa entlang der Hälfte des Rollenumfanges
an der Umlenkrolle 29 anliegt. Die Umlenkrollenanordnung 22 ist
über eine geeignete Halterung 31 insbesondere stirnseitig am
Zylinder 1 drehbar gelagert, wobei die Drehachse 30 quer und
insbesondere rechtwinkelig zur Zylinderlängsrichtung 8 verläuft.
Die beiden Endabschnitte des Zugmittelabschnitts 24 verlaufen
zweckmäßigerweise parallel zueinander.
Die der entgegensetzten Zylinderstirnseite 3 zugeordnete Rollen
anordnung 21 ist als Wickelrollenanordnung ausgebildet, auf die
der zugeordnete Zugmittelabschnitt 23 bei der Kolbenbewegung auf
und/oder abgewickelt wird. Die Wickelrollenanordnung 21 ist also
vom Zugmittelabschnitt 23 insbesondere mehrfach umschlungen.
Eine Mitnahmestelle 32, über die der Zugmittelabschnitt 23 in
Drehrichtung fest an der Wickelrollenanordnung 21 festgelegt
ist, sorgt für eine schlupffreie Verbindung zwischen der beim
Ausführungsbeispiel aus einer einzigen Wickelrolle 33 bestehenden
Wickelrollenanordnung 21 und dem Zugmittelabschnitt 23.
Die Wickelrollenanordnung 21 ist zum Beispiel in entsprechender
Weise wie die Umlenkrollenanordnung 22 am Zylinder 1 und insbe
sondere an der vom Zylinderrohr 2 wegweisenden Stirnseite des
Zylinderdeckels 5 drehbar befestigt. Die Drehachse 34 verläuft
parallel zur Drehachse 30 und ist mit dieser zweckmäßigerweise
auf einer gemeinsamen, sich in Axialrichtung 8 erstreckenden
Linie angeordnet. Eine zum Beispiel als U-förmiges Halterungsteil
ausgebildete Wickelrollenhalterung ist bei 35 angedeutet.
Die Wickelrollenanordnung 21 unterteilt den zugeordneten Zugmittel
abschnitt 23 in zwei im Laufe der Kolbenbewegung längenvariable
Zugmittelpartien 36, 37. Es handelt sich dabei um eine zwischen
dem Kolben 7 und der Wickelrollenanordnung 21 verlaufende kolben
seitige Zugmittelpartie 36 und eine zwischen der Wickelrollen
anordnung 21 und dem Abtriebsteil 16 verlaufende abtriebsteil
seitige Zugmittelpartie 37. Die beiden Zugmittelpartien 36, 37
können Abschnitte beziehungsweise Bereiche eines einteiligen Zug
mittelabschnittes 23 sein, sind jedoch beim Ausführungsbeispiel
als getrennte Teile ausgebildet, so daß der Zugmittelabschnitt
23 einen zweiteiligen Aufbau besitzt.
Jede Zugmittelpartie 36, 37 ist einerseits insbesondere am
zugeordneten Endbereich, über eine Mitnahmestelle an der Wickel
rollenanordnung festgelegt und andererseits mit dem Kolben 7
beziehungsweise dem Abtriebsteil 16 verbunden. Die Anordnung ist
dabei so getroffen, daß bei der Rotation der Wickelrollenanord
nung 21 jeweils eine (36) der beiden Zugmittelpartien aufgewickelt
wird, während gleichzeitig bei der anderen Zugmittelpartie 37
eine Abwicklung stattfindet.
Insgesamt sind somit beim Ausführungsbeispiel zwei Mitnahmestellen
32 vorgesehen. An diesen ist die jeweilige Zugmittelpartie 36, 37
zum Beispiel im Rahmen einer Schraubverbindung insbesondere
lösbar vorzugsweise im Bereich des Außenumfanges der Wickelrolle
33 befestigt.
Um den Wickelvorgang nicht zu beeinträchtigen, sind den beiden
Zugmittelpartien 36, 37 an der Wickelrollenanordnung 21 in Achs
richtung 34 nebeneinanderliegende Wickelplätze 38, 38′ zugeord
net. Um dennoch einen Schräglauf des Zugmittels auszuschließen,
sind die beiden Zugmittelpartien 36, 37 beim Ausführungsbei
spiel in Draufsicht gemäß Pfeil II gesehen in Richtung der Dreh
achse 34 seitlich versetzt nebeneinander angeordnet.
Die Länge der beiden Zugmittelpartien 36, 37 ist dem Hubweg des
Kolbens 7 beziehungsweise des Abtriebsteils 16 angepaßt. Je
weiter der Kolben 7 beziehungsweise das Abtriebsteil 16 an die
Wickelrollenanordnung 21 angenähert sind, desto mehr ist die
jeweils zugeordnete Zugmittelpartie 36, 37 auf die Wickelrollen
anordnung 21 aufgewickelt, d. h. desto größer ist die Anzahl der
Wicklungen. Mit zunehmender Entfernung des Kolbens 7 beziehungs
weise des Abtriebsteils 16 von der wickelrollenseitigen Zylinder
stirnseite 3 wird die zugeordnete Zugmittelpartie 36, 37 allmäh
lich abgewickelt. Die Länge der Zugmittelpartien zwischen ihrer
Mitnahmestelle 32 und dem zugeordneten Kolben 7 beziehungsweise
Abtriebsteil 16 ist so gewählt, daß die letztgenannten Bauteile
den gesamten Hubbereich bestreichen können. Beim Erreichen der
entgegengesetzten Zylinderstirnseite 4 eines Teils 7, 16 ist
zweckmäßigerweise die zugeordnete Zugmittelpartie 36, 37 im
wesentlichen vollständig abgewickelt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besitzen die sich beim Aufwickeln
der Zugmittelpartien 36, 37 einstellenden Wickelkörper radial
aufeinanderliegende Wicklungen 40. Dies vermeidet bei bandförmiger
Ausgestaltung des Zugmittels 20 Verkantungen oder sonstige Un
regelmäßigkeiten. Sollte diese Anordnung allerdings zur Folge
haben, daß im Betrieb der Kolben-Zylinder-Anordnung seitens der
abgewickelten Bereiche der Zugmittelpartien 36, 37 Längenän
derungen auftreten oder erforderlich sind, so ist es zweckmäßig,
zur Kompensation derselben eine Längenausgleichseinrichtung 44
vorzusehen.
Beim Ausführungsbeispiel ist dies der Fall. Hier ist eine Längen
ausgleichseinrichtung 44 der abtriebsteilseitigen Zugmittelpartie
37 zugeordnet und dabei unmittelbar zwischen das Abtriebsteil 16
und diese Zugmittelpartie 37 zwischengeschaltet. Letzteres hat
den Vorteil, daß der Wickelvorgang nicht behindert wird und dem
Abtriebsteil weiterhin der gesamte mögliche Hubweg zur Bewegung
zur Verfügung steht. Die Zuordnung der Längenausgleichseinrichtung
44 zur abtriebsteilseitigen Zugmittelpartie 37 hat außerdem den
Vorteil, daß die Beziehungen zwischen der Wickelrollenanordnung
21 und dem Kolben 7 einerseits sowie dem Kolben 7 und dem Ab
triebsteil 16 andererseits nicht beeinflußt werden, weil die
Längenabmessungen der Zugmittelpartie 36 und des Zugmittelab
schnittes 24 immer gleich bleiben.
Beim Ausführungsbeispiel ist die Längenausgleichseinrichtung 44
als Elastikeinrichtung ausgebildet und umfaßt eine Federanordnung
45. Diese ist zweckmäßigerweise in einer Ausnehmung 46 des Ab
triebsteils 16 versenkt angeordnet, wobei sie einerseits am Ab
triebsteil 16 (bei 47) und andererseits (bei 48) am zugeordneten
Endbereich der Zugmittelpartie 37 angreift. Sie bewirkt einen
selbsttätigen Längenausgleich und steht dauernd unter Vorspannung,
so daß sowohl erforderliche Verringerungen als auch Vergrößerungen
der Zugmittellänge verarbeitet werden können.
Die Längenausgleichseinrichtung 44 hat den gleichzeitigen Vor
teil, daß sie den gesamten Zugstrang dauernd unter Vorspannung
hält, so daß sich ein Nachspannen erübrigt und verschleißbe
dingte Dehnungen des Zugmittels selbsttätig ausgeglichen werden.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorge
sehen, daß mindestens eine und zweckmäßigerweise beide Zugmittel
partien 36, 37 mit in Richtung der Wickelachse 34 nebeneinander
liegenden Wicklungen auf die zugeordnete Wickelrolle aufgewickelt
werden. Dies hat den Vorteil, daß unabhängig von der Anzahl der
Wicklungen der Wickelradius konstant bleibt, so daß auf eine
Längenausgleichseinrichtung 44 verzichtet werden kann. Damit der
Wickelvorgang nicht beeinträchtigt wird, bietet es sich hier
allerdings an, seitlich-flexible Zugmittelpartien oder Zugmittel
partien mit im Verhältnis zur Dicke geringen Querabmessungen a
zu verwenden. Insbesondere ist die Verwendung von seil- oder
drahtförmig ausgebildeten Zugmitteln zu empfehlen. Letztere haben
überdies den Vorteil, daß sie enge Wicklungsradien und damit
äußerst kompakt bauende Kolben-Zylinder-Anordnungen ermöglichen.
Dieses Vorteils wegen empfiehlt sich eine Verwendung von seil
oder drahtförmigen Zugmitteln auch bei kolbenstangenlosen Kol
ben-Zylinder-Anordnungen, die keine Wickelrollenanordnung ent
alten und ausschließlich übliche Umlenkungen des Zugmittels
vorsehen.
In der Fig. 3 ist noch eine Variante angedeutet, bei der die
beiden Zugmittelpartien 36, 36′ einstückig miteinander ausgebildet
sind, so daß eine einzige Mitnahmestelle 32 genügt, um die feste
Verbindung zur Wickelrollenanordnung 21 herzustellen. Diese
Mitnahmestelle 32 befindet sich zweckmäßigerweise im Bereich der
Längsmitte des Zugmittelabschnittes 23. Bei getrennter Ausge
staltung der Zugmittelpartien 36, 37 kann es vorteilhaft sein,
die erforderlichen beiden Mitnahmestellen 32 an gleicher Stelle
des Umfangs der Wickelrollenanordnung 21 vorzusehen (nicht dar
gestellt).
In Fig. 2 ist noch schematisch eine Einrichtung 49 zur Erfassung
und/oder Verarbeitung der Drehbewegung und/oder Drehstellung
der Wickelrollenanordnung 21 angedeutet, die zweckmäßigerweise
an der Wickelrollenhalterung 35 angeordnet ist. Sie gestattet
zum Beispiel die Erfassung des Drehwinkels und/oder der Drehge
schwindigkeit der Wickelrollenanordnung. Die erfaßten Daten
lassen unmittelbare Rückschlüsse auf die Bewegung beziehungsweise
Stellung des Kolbens 7 und des Abtriebsteils 16 zu, weil die
Zugmittelpartie 36 eine schlupffreie Verbindung zwischen der
Wickelrollenanordnung 21 und dem Kolben 7 gewährleistet. Eine
aufwendige direkte Überwachung der Bewegung oder Stellung des
Kolbens 7 erübrigt sich dadurch.
Es ist außerdem möglich, die erfindungsgemäße Anordnung als
Rotationsantrieb zu verwenden, wobei an der Wickelrollenanordnung
schlupffrei eine Drehbewegung abgegriffen werden kann. Hierbei
kann sogar auf ein axial bewegbares Abtriebsteil 16 im Bereich
des Mantels des Zylinders 1 verzichtet werden, so daß als
Abgriffsteil allein die Wickelrollenanordnung 21 bzw. deren
Wickelrolle 33 oder Drehachse vorhanden ist. Die eine Zugmit
telpartie 37 und der zweite Zugmittelabschnitt 24 sind in
diesem Falle zweckmäßigerweise zu einem Stück fest miteinander
verbunden, wobei natürlich bei Bedarf dennoch eine Längenaus
gleichseinrichtung vorhanden sein kann. Im übrigen dürften sich
nähere Ausführungen erübrigen, weil der Aufbau der entsprechen
den Kolben-Zylinder-Anordnung vorzugsweise dem beschriebenen
entspricht, lediglich unter Weglassung des Abtriebsteils 16.
Ist also als Einsatz lediglich ein Rotationsantrieb vorgesehen,
so kann auf ein linear bewegbar geführtes Abtriebsteil zur
Reduzierung des Bauaufwandes verzichtet werden. Nichtsdestotrotz
hat die Verwendung eines linear bewegten Abtriebsteils den
Vorteil, daß wahlweise oder gleichzeitig der Abgriff einer
linearen Bewegung oder einer Drehbewegung möglich ist.
Claims (15)
1. Kolbenstangenlose Kolben-Zylinder-Anordnung, mit einem
Zylinder (1), der einen zu einer axial hin- und/oder hergehenden
Bewegung antreibbaren Kolben (7) enthält, der unter Zwischen
schaltung mindestens eines um Rollen umlenkbaren Zugmittels (20)
mit einem im Bereich des Außenumfanges des Zylinders (1) angeord
neten, ebenfalls axial bewegbaren Abtriebsteil (16) in Antriebs
verbindung steht, wobei das Zugmittel (20) zwei den Zylinder (1)
im Bereich seiner beiden Stirnseiten (3, 4) von innen nach außen
durchdringende Zugmittelabschnitte (23, 24) besitzt, die auf ein
ander entgegengesetzten Seiten jeweils zwischen dem Kolben (7)
und dem Abtriebsteil (16) verlaufen und dabei mit im Bereich der
Zylinder-Stirnseiten (3, 4) vorgesehenen Rollenanordnungen (21, 22)
zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine
Rollenanordnung als Wickelrollenanordnung (21) ausgebildet ist,
auf die der zugeordnete Zugmittelabschnitt (23) bei der Kolben
bewegung (7) auf- und/oder abgewickelt wird, und daß dieser
Zugmittelabschnitt (23) mit einer Mitnahmestelle (32) mitdrehbar
fest gegenüber der Wickelrollenanordnung (21) fixiert ist.
2. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der der Wickelrollenanordnung (21) zugeordnete
Zugmittelabschnitt (23) eine erste, zwischen Kolben (7) und
Wickelrollenanordnung (21) verlaufende kolbenseitige Zugmittel
partie (36) und eine zweite, zwischen Wickelrollenanordnung (21)
und Abtriebsteil (16) verlaufende abtriebsteilseitige Zugmittel
partie (37) besitzt, wobei beide Zugmittelpartien (36, 37) gegen
über der Wickelrollenanordnung derart festgelegt sind, daß beim
Drehen der Wickelrollenanordnung (21) jeweils die eine Zugmittel
partie aufgewickelt und gleichzeitig die andere Zugmittelpartie
abgewickelt wird.
3. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Zugmittelpartien (36, 37) getrennt von
einander ausgebildet sind, derart, daß der entsprechende Zugmit
telabschnitt (23) mindestens zweiteilig ist, wobei zweckmäßiger
weise jede Zugmittelpartie (36, 37) an ihrem rollenseitigen
Endbereich eine Mitnahmestelle (32) aufweist, über die sie an
der Wickelrollenanordnung (21) festgelegt ist.
4. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß den beiden Zugmittelpartien (36, 37) auf der
Wickelrollenanordnung (21) in Richtung der Wickelachse (34)
nebeneinanderliegende Wickelplätze (38, 38′) zugeordnet sind.
5. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zugmittelpartie
(36, 37) mit radial übereinander liegenden Wicklungen aufwickel
bar ist.
6. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zugmittelpartie
(36, 37) mit in Richtung der Wickelachse (34) nebeneinander
liegenden Wicklungen (40) aufwickelbar ist.
7. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längenausgleichseinrichtung
44) für das Zugmittel (20) vorhanden ist.
8. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Längenausgleichseinrichtung (44) der von der
Wickelrollenanordnung (21) zum Abtriebsteil (16) verlaufenden
abtriebsteilseitigen Zugmittelpartie (37) zugeordnet ist und
insbesondere zwischen das Abtriebsteil (16) und die sich an
schließende Zugmittelpartie (37) zwischengeschaltet ist.
9. Kolben-Zylinder-Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Längenausgleichseinrichtung (44) als
Elastikeinrichtung ausgebildet ist und insbesondere eine Federan
ordnung (45) umfaßt.
10. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweckmäßigerweise selbsttätige
Längenausgleichseinrichtung (44) eine Vorspannung des Zugmittels
(20) bewirkt.
11. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelrollenanordnung (21)
eine Einrichtung (48) zur Erfassung und/oder Verarbeitung ihrer
Drehbewegung und/oder Drehstellung zugeordnet ist, die insbeson
dere den aktuellen Drehwinkel der Wickelrollenanordnung (21)
verwertet.
12. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelrollenanordnung (21)
eine insbesondere am Zylinder (1) drehbar gelagerte Wickelrolle
(33) mit quer zur Zylinderlängsrichtung (8) verlaufender Drehachse
beziehungsweise Wickelachse (34) besitzt.
13. Kolben-Zylinder-Anordnung nach dem Oberbegriff des An
spruches 1, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (20) zumindest im
Bereich eines Zugmittelabschnittes (23, 24) und vorzugsweise
insgesamt seil- oder drahtförmig ausgebildet ist.
14. Kolben-Zylinder-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelrollenanordnung (21)
ein Abgriffsteil für ein Drehbewegung enthält oder bildet.
15. Kolbenstangenlose Kolben-Zylinder-Anordnung, mit einem
Zylinder (1), der einen zu einer axial hin- und/oder hergehenden
Bewegung antreibbaren Kolben (7) enthält, der unter Zwischen
schaltung mindestens eines um Rollen umlenkbaren Zugmittels
(20) mit einem im Bereich des Außenumfanges des Zylinders (1) an
geordneten Abtriebsteil in Antriebsverbindung steht, wobei
das Zugmittel (20) den Zylinder (1) im Bereich seiner beiden
Stirnseiten (3, 4) von innen nach außen durchdringt und dabei
mit im Bereich der Zylinder-Stirnseiten (3, 4) vorgesehenen
Rollenanordnungen (21, 22) zusammenarbeitet, insbesondere nach
einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß wenig
stens eine Rollenanordnung als Wickelrollenanordnung (21) ausge
bildet ist, auf die das Zugmittel (20) bei der Kolbenbewegung
(7) auf- und/oder abgewickelt wird, daß das Zugmittel (20)
mit einer Mitnahmestelle (32) mitdrehbar fest gegenüber der
Wickelrollenanordnung (21) fixiert ist, und daß die Wickelrollen
anordnung (21) ein den Abgriff einer Drehbewegung erlaubendes
Abtriebsteil enthält oder bildet.
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GB2252793A (en) | 1992-08-19 |
GB9200740D0 (en) | 1992-03-11 |
IT1254600B (it) | 1995-09-28 |
GB2252793B (en) | 1994-09-07 |
DE4104206C2 (de) | 2001-05-03 |
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