DE4108312C2 - Betätigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zur Ausführung einer geradlinigen Bewegung dienende pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbare Betätigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei ähnlichen Vorrichtungen oben genannter Art (DE 36 01 822 A1) erfolgt das Schließen des Raums zwischen den zwei Gehäuseteilen auch durch ein gummi­ elastisches Element, aber dieses Element hat komplizier­ tere Form, die vorzugsweise rotationssymmetrisch ist, also die Betätigungsvorrichtung ist in allen ihren Teilen im Querschnitt gegenüber der Achse der Bewegung kreisförmig und die Ausbildung der Betätigungsvorrichtung in einer anderen Form würde sich in den Herstellungskosten aus­ wirken. Die Führung zwischen den beiden Gehäuseteilen ist als ein Gleit- oder Wälzlager ausgebildet, das zwischen einem fest mit dem ersten Gehäuseteil verbundenen Führungs­ element und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, wobei alle diese Elemente nach außen hervorragen und so wird die gesamte Höhe der Betätigungsvorrichtung vergrößert. Der Rückgang in die Ausgangsposition nach der Abfuhr des Druckmediums ist durch eine Druckfeder vorgesehen, die von außen auf dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist. Diese Anordnung der Führungs- und Rückgangselemente macht die Konstruktion nicht kompakt und erschwert das Ein­ bauen der Betätigungsvorrichtung in verschiedenen Mecha­ nismen und auch mit der Vergrößerung der Arbeitsfläche der beiden Gehäuseteilen müßte auch die gesamte Höhe der Betätigungsvorrichtung wachsen.

Eine ebene Form der beiden Arbeitsflächen hat die in der Patentschrift DE 27 24 397 C2 vorgeschlagene Konstruktion, aber hier sind die beiden Abschlußstücke topfartig ausge­ bildet. Eine solche Ausbildung der beiden Abschlußstücke ermöglicht die Ausführung einer Konstruktion mit kleiner gesamter Höhe, aber sie wäre schwer ausführbar, wenn die beiden Abschlußstücke größere Arbeitsflächen haben. Bei Konstruktionen mit größeren Arbeitsflächen wäre notwendig eine Zunahme der Dicke der beiden Abschlußstücke, folglich auch eine Vergrößerung der gesamten Höhe des Arbeits­ zylinders. In dem letzten Satz der Beschreibung in der Patentschrift DE 27 24 397 C2 erwähnt der Autor, daß es möglich ist, die Abschlußstücke und den faltenbalgartigen Mantel rechteckförmig auszubilden, aber er gibt nicht an, wie die anderen Elemente der Konstruktion ausgebildet wären, sowie er keine andere Ausführungsform erwähnt.

Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, neue auf einem Prinzip beruhende Konstruktionen der Betätigungsvor­ richtung zu schaffen, die bedeutende Kräfte erzeugen und exakt definierte Axialbewegung und Führung zwischen den beiden Gehäuseplatten ausführen können, wobei die Form und die Fläche eines zur Achse der Bewegung senkrechten Querschnittes bei den verschiedenen Ausführungen der Betätigungsvor­ richtung verschieden sein können.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Betätigungsvorrichtung ist durch ihr Einbauen in verschiedenen Maschinen, Pressen und Hebemechanismen gewerblich anwendbar.

Im Vergleich mit dem bisherigen Stand der Technik hat die Erfindung die folgenden Vorteile:

• - die Konstruktionen können kleine gesamte Höhe haben
• - die Konstruktionen können bedeutende Größe der Arbeitsflächen haben, indem die kleine gesamte Höhe erhalten wird
• - die Konstruktionen können verschiedene Form der Arbeitsfläche haben.

Die aufgezählten Vorteile sind in den unten be­ schriebenen Ausführungsbeispielen erreicht. Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, bei dem an die Peripherie jeder von den beiden Gehäuse­ platten 1 und 2 je ein gummielastisches Element 3 oder 4 durch je ein zusätzliches Element 5 oder 6 und durch Bolzen oder andere Befestigungselemente befestigt ist. Die Ränder der Gehäuseplatten 1 und 2, wie auch die Ränder der zusätzlichen Elemente 5 und 6 müssen von der Seite, die an die gummielastischen Elemente 3 und 4 drückt, mit im voraus bestimmter Rundung bearbeitet werden, um auf diese Weise das Biegen des gummielastischen Elements mit kleinem Biegehalbmesser zu vermeiden und das gummielas­ tische Element vor allem auf Spannung zu belasten. Die anderen zwei Ränder der gummielastischen Elemente 3 und 4 werden durch ein Zwischenelement 9 und zusätzliche Ele­ mente 7 und 8 befestigt, deren Ränder von der Seite der Deformierung der gummielastischen Elemente 3 und 4 auf ähnliche Weise wie die Gehäuseplatten 1 und 2 und die zusätzlichen Elemente 5 und 6 bearbeitet sind. Die zu­ sätzlichen Elemente 5 und 6 haben dieselbe Außenkontur, wie die Gehäuseplatten 1 und 2. Die zusätzlichen Elemente 7 und 8 und das Zwischenelement 9 haben dieselbe Form der Kontur und umgeben von außen die Gehäuseplatten. Der Abstand zwischen den Gehäuseplatten 1 und 2, den zusätzlichen Elementen 5 und 6 von der einen Seite und den Elementen 7, 8 und 9 von der anderen Seite muß groß genug sein, damit die beiden Gruppen aus Elementen frei aneinander vorübergehen, aber gleichzeitig darf dieser Abstand nicht zu groß sein, so daß die gummielastischen Elemente vor Außeneinwirkungen geschützt sind. Die Bohrungen 18 in dem Zwischenelement 9 dienen der Zufuhr und der Abfuhr des Druckmediums.

Die Führung und der Rückgang in die Ausgangsposition der Betätigungsvorrichtung ist durch einen oder mehrere Stütz-Führungs-Rückgangsblock oder -blöcke vorgesehen. Der Block (die Blöcke) ist (sind) zwischen den beiden Gehäuseplatten angeordnet und befestigt. Jeder Block besteht aus den folgenden Elementen: zwei Führungselementen 13 und 14, elastisches Element 11, Befestigungselement 12, Element zum Aufhängen 15 und gummielastisches Element 16. Die beiden Führungselemente 13 und 14 dienen zur Führung der Betätigungsvorrichtung, indem sie auf insgesamt vier zylindrischen Oberflächen aneinander geführt werden. Durch diese Elemente wird ein genau definierter Hub der Betä­ tigungsvorrichtung erreicht und durch das Element 16 wird die Schlagkraft und der Lärm am Ende des Hubs reduziert. Das Führungselement 13 ist an der Gehäuseplatte 1 unbe­ wegbar befestigt und das an der Gehäuseplatte 2 befestig­ te Führungselement 14 geht es durch. Das Element 14 ist hohl ausgebildet und in dem Hohlraum ist das elastische Element 11 angeordnet, indem das eine Ende dieses Elements durch das Befestigungselement 12 an dem Führungselement 14 befestigt ist. Das andere Ende des elastischen Elements 11 ist an dem fest mit der Gehäuseplatte 1 verbundenen Element 15 aufgehängt. In den Führungselementen 13 und 14 sind die Bohrungen 19 und 20 vorgesehen, durch die das Druckmedium den von den Führungselementen geschlossenen Raum ausfüllt.

Der Körper 10 dient zum Reduzieren des Totvolumens der Betätigungsvorrichtung. Die Elemente 17 und 22 dichten ab und verhindern das Auslaufen des Druckmediums. Die Bohrungen 21 in den Gehäuseplatten dienen zur Befestigung der Betätigungsvorrichtung.

Abhängig von der konkreten Notwendigkeit können die Gehäuseplatten verschiedene Größe der Fläche und ver­ schiedene Form der diese Fläche umreißende Kontur haben. Bei der Vergrößerung der Fläche muß für eine bestimmte Einheit von der Fläche je einer Stütz-Führungs-Rückgangs­ block A vorgesehen sein. Mit der Vergrößerung der Arbeits­ fläche bei konstantem Arbeitsdruck wächst auch die Kraft, die die Betätigungsvorrichtung überwinden kann, folglich auch die Zahl der Stütz-Führungs-Rückgangsblöcke, die zwischen den Gehäuseplatten angeordnet sein müssen. Bei Konstruktionen mit verschiedener Größe und Form der Ge­ häuseplatten und gleichem Hub ist keine Veränderung der Höhe der Elemente 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 notwendig und sie haben nur verschiedene Länge. Es ist nicht notwendig auch die Dicke der Gehäuseplatten zu verändern. Also man kann Betätigungsvorrichtungen mit verschiedener Form und Größe der Fläche schaffen, indem ihre Höhe konstant bleibt. Fig. 2 stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, wo die Betätigungsvorrichtung eine rechteckige Form hat und acht mit A bezeichnete Stütz-Führungs-Rückgangsblöcke zwischen den Gehäuseplatten angeordnet sind.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Die Betätigungsvorrichtung ist wie ein Ring ausgebildet und die Gehäuseplatten sind auch ringförmig. In diesem Fall muß der Raum zwischen den Ge­ häuseplatten sowohl von der Außen- als auch von der Innenseite geschlossen werden. Das Schließen geschieht in derselben Weise, wie in Fig. 1 dargestellt und wie es oben erklärt wurde. In diesem Fall sind die zwischen den ring­ förmigen Gehäuseplatten angeordnete Stütz-Führungs- Rückgangsblöcke A auf einer Kreislinie verteilt.

Claims (10)

1. Zur Ausführung einer geradlinigen Bewegung dienen­ de pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbare Betäti­ gungsvorrichtung mit oberen (1) und unteren (2) Gehäuse­ platten, zwischen denen mindestens zwei Führungselemente (13, 14) angeordnet sind, von denen jedes an der entsprech­ enden Gehäuseplatte befestigt ist, und mit mindestens einem elastischen Element (11), das zur Rückstellung der Betätigungsvorrichtung dient, sowie einem Körper (10), der das Totvolumen zwischen den Gehäuseplatten reduziert und mit mindestens zwei gummielastischen Elementen (3, 4), von denen jedes geschlossene und zueinander parallele Außen- und Innenkonturen mit rechteckigem Querschnitt hat, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der gummielastischen Elemente (3, 4) an seiner inneren Seite an einer der Gehäuseplatten (1, 2) durch zusätzliche Elemente (5, 6) befestigt ist und daß die gummiela­ stischen Elemente (3, 4) an ihrer äußeren Seite über ein Zwischenelement (9) durch zwei zusätzliche Elemente (7, 8) und Befestigungselemente miteinander verbunden sind.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (13, 14) eines gegenüber dem anderen auf insgesamt vier zylindrischen Flächen koaxial geführt sind, und daß sie die Größe des Hubs der Betätigungsvorrichtung bestimmen.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bohrungen (19, 20) in den Führungselementen (13, 14) vorgesehen sind, damit das Druckmedium den von den Führungselementen geschlossenen Raum ausfüllt.

4. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (13) von innen unbewegbar an der Gehäuseplatte (1) befestigt ist und daß ein zur Redu­ zierung der Schlagkraft und des Lärms bei Erreichen des maximalen Hubs dienendes gummielastisches Element (16) in dem Führungselement (13) aufgelegt ist, und daß das Führungselement (14) hohl ausgebildet ist und an der Gehäuseplatte (2) unbewegbar befestigt ist, wobei das elastische Element (11) in dem Hohlraum angeordnet ist und einseitig durch ein Befestigungselement (12) aufge­ hängt ist.

5. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des elastischen Elements (11) an einem Element (15) aufgehängt ist, das unbewegbar an die Gehäuseplatte (1) befestigt ist.

6. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungselemente (13, 14), das elastische Element (11) das Befestigungselement (12), das Element (15) und das zur Reduzierung der Schlagkraft und des Lärms dienendes Ele­ ment (16) einen Stütz-Führungs-Rückgangsblock (A) bilden.

7. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseplatten (1, 2) verschiedene Größe der Fläche und verschiedene Form der diese Fläche umreißende Kontur haben können und daß die Größe und die Zahl der Stütz-Führungs- Rückgangsblöcke (A) in Abhängigkeit davon bestimmt wird.

8. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ bildung der gummielastischen Elemente (3, 4), der zusätz­ lichen Elemente (5, 6, 7, 8), sowie des Zwischenelements (9) von der Form der Gehäuseplatten (1, 2) abhängig ist, so daß die Form der Kontur dieser Elemente gleich der Form der Gehäuseplatten (1, 2) ist.

9. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß sie mit einer oder mit mehreren die ganze Be­ tätigungsvorrichtung durchgehenden und der Bewegungsachse parallelen Öffnungen ausgebildet sein kann und daß das Schließen des Raums zwischen den beiden Gehäuseplatten (1, 2) in solchem Fall sowohl von der Außenseite als auch von der Seite der Öffnungen auf die gleiche Weise und durch den Elementen (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) ähnliche Elemente geschieht.

10. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckmediumzufuhr seitlich durch Bohrungen (18) in dem Zwischenelement (9) vorgesehen ist.