DE4127088C2 - Zylinder/Kolbeneinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinder/Kolben­ einheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere betrifft sie eine pneumatische Zylinder/Kolbeneinheit, wie sie bei­ spielsweise in motorgetriebenen Schraubgeräten verwen­ det wird, worauf die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.

Meist sind die Anschläge, die die Hin- und Herbewegung des Kolbens in einem Zylinder begrenzen, mit Schrauben befestigt, so daß es aufwendig ist, die Position eines Anschlages zu ändern, da hierzu die Zylinder/Kolbenein­ heit teilweise auseinandergenommen und der Anschlag mit einem Werkzeug gelöst und an neuer Stelle befestigt werden muß. Dieser Vorgang ist zeitraubend und kostspielig und besonders nachteilig bei Geräten, bei denen der Kolben­ hub häufig verstellt werden soll, was beispielsweise bei einem pneumatischen Schraubgerät wegen der unterschied­ lichen Länge der einzudrehenden Schrauben der Fall sein kann.

Die US-PS 5,133,245 offenbart eine Zylinder/Kolbeneinheit, die zur Verstellung der Neigung der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes vorgesehen ist, wobei die Kolbenstange des verschieblich in dem Zylinder sitzenden Kolbens mit der Rückenlehne verbunden ist. Die Kolbenstange ist von einer drehbaren äußeren Hülse und einer nicht-drehbaren inneren Hülse umgeben, wobei die letztere ein Außengewinde aufweist, welches in Eingriff mit dem Innengewinde eines zwischen den beiden Hülsen angeordneten Anschlagrings steht, der seinerseits mit einer radial äußeren Nase in einem in axialer Richtung verlaufenden Schlitz der äußeren Hülse geführt ist. Diese gesamte Anordnung ist gemeinsam mit der Kolbenstange hin- und herbeweglich und gleitet dabei auf der Außenumfangs­ fläche des Zylinders, wobei sie von einer Schraubendruckfeder in die ausgefahrene Position vorgespannt ist. Ein weiterer Anschlag ist am Ende des Zylinders befestigt und dient als Anschlag für den zwischen den beiden Hülsen angeordneten, oben erwähnten Anschlagring, um die Einschubbewegung der Kolbenstange zu be­ grenzen. Zum Einstellen des Hubs der Kolbenstange und damit des Neigungswinkels der Rückenlehne ist die axiale Position des zwischen den Hülsen angeordneten Anschlagringes durch Drehen der äußeren Hülse einstellbar. Diese Zylinder/Kolbeneinheit hat eine sehr aufwendige Konstruktion.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zylinder/Kolbeneinheit der eingangs genannten Art anzugeben, die mit erheblich einfacheren Mitteln die Einstellung des Hubs ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Zylinder/Kolbeneinheit ist das Zylin­ derrohr, in dem der Kolben verschieblich sitzt, oder ein Ab­ schnitt dieses Zylinderrohrs drehbar gelagert und mit einem Innengewindeteil drehfest verbunden, welches in ein Außengewinde des Anschlags eingreift, der seinerseits nicht-drehbar in dem Zylinderrohr gehalten ist. Die axiale Position des Anschlags läßt sich dabei durch Drehen des Zylinderrohres bzw. des Zylin­ derrohrabschnitts einstellen. Damit hat die erfindungsgemäße Zylinder/Kolbeneinheit einen sehr einfachen Aufbau und kommt mit einem Minimum von Bauteilen aus.

Eine Skala, die vorzugsweise am Umfang des Endabschnitts des Zylinderrohres angebracht ist, und der an einem feststehenden Zylinderendstück oder Gehäuseteil ein Fixpunkt gegenüberliegen kann, kann in einer weiteren Ausbildung der Erfindung die jeweilige axiale Position des Anschlags anzeigen, wobei auch andere, an sich bekannte Anzeige­ einrichtungen möglich sind.

Wenn somit beispielsweise bei einem pneumatischen Schraub­ gerät die Einschraubtiefe der in ein Werkstück einzubrin­ genden Schraube vergrößert werden soll, braucht lediglich das Zylinderrohr gedreht zu werden, bis die Anzeigeeinrich­ tung die ausgewählte neue axiale Position des den Vorhub des Schraubendreherkolbens begrenzenden Anschlags anzeigt. Dies läßt sich ohne nennenswerten Zeit- und Arbeitsaufwand, praktisch ohne Stillstandzeit des Geräts, auf bequeme Weise ausführen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Zylin­ derrohr an beiden Endabschnitten auf ein Zylinderendstück aufgesteckt, wobei dieses Zylinderendstück Teil eines Ge­ häuses oder Gerätekörpers sein kann. Das aufgesteckte Zy­ linderrohr ist zweckmäßigerweise mittels O-Ringen gegenüber den Zylinderendstücken abgedichtet. Ein ungewolltes, selbst­ tätiges Verdrehen des Zylinderrohres ist durch die im Auf­ steckbereich herrschenden Reibungskräfte und den Gewinde­ eingriff mit dem Anschlag (oder den Anschlägen) zuverlässig verhindert. Das Aufstecken des Zylinderrohres hat im übrigen den Vorteil, daß die Montage dieses Teils vereinfacht ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung ist vorgesehen, daß das Zylinderrohr mit einem Innen­ gewindeteil, also einer Mutter, drehfest über wenigstens einen Einlegekeil verbunden ist, wobei diese Mutter in ein Außengewinde des Anschlags eingreift, der damit eine Ein­ stellschraube für den Kolbenhub bildet. Der Anschlag bzw. die Einstellschraube hat zweckmäßigerweise eine in axialer Richtung verlaufende Nut, in die zur Verdrehsicherung bei axial verschieblicher Halterung ein in dem Zylinderend­ stück befestigter Stift eingreift. Die axiale Nut begrenzt damit den Verstellbereich der Einstellschraube.

Obwohl die vorstehend beschriebene Ausgestaltung der Er­ findung fertigungstechnisch besonders zweckmäßig ist, kann das zur Ver­ stellung des Anschlags vorgesehene Innengewinde des Zylin­ derrohrs direkt in dessen Innenwand ausgebildet sein.

Wie bereits erwähnt, kann der verstellbare Anschlag den Vorhub des Kolbens oder dessen Rückhub begrenzen. Es könen auch beide Anschläge durch Drehen des Zylinderrohrs verstellbar sein, wobei in diesem Fall das Zylinderrohr aus wenigstens zwei zuein­ ander drehbar gehaltenen Zylinderabschnitten besteht, die auf die vorstehend beschriebene Weise direkt oder indirekt mit dem zugehörigen Anschlag in Gewindeeingriff stehen. Auf diese Weise können durch Drehen der Zylinderabschnitte die zugeordneten Anschläge einzeln axial eingestellt bzw. verstellt werden. Das Zylinderrohr kann selbstverständlich zusätzlich zu den beiden drehbar gehaltenen Zylinderab­ schnitten beispielsweise einen drehfest gehaltenen Mittel­ abschnitt haben, der drehbar und dicht mit den angrenzen­ den Zylinderabschnitten verbunden ist.

Mit besonderem Vorteil läßt sich die erfindungsgemäße Zylinder/Kolbeneinheit bei einem pneumatischen Schraub­ gerät verwenden, bei dem dann auf einfache Weise der Vorhub des Schraubendreherkolbens und/oder der Vorhub des Zustellkolbens auf den jeweiligen Anwendungsfall ab­ gestimmt werden kann, ohne daß hierzu Werkzeuge eingesetzt werden müssen.

Es sei jedoch noch einmal betont, daß die erfindungsge­ mäße Zylinder/Kolbeneinheit für alle Anwendungsfälle ge­ eignet ist, in denen der Hub des Kolbens verstellbar sein soll, wobei dies insbesondere, jedoch nicht aus­ schließlich für pneumatische Zylinder/Kolbeneinheiten gilt. Auch bei hydraulischen Zylinder/Kolbeneinheiten kann der Kolbenanschlag auf die erfindungsgemäße Weise verstellbar ausgebildet sein, wenn für eine ausreichende Dichtung der Konstruktion Sorge getragen wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines weitgehend schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigt die einzige Figur einen Längsschnitt durch eine Zylinder/Kolbeneinheit des Schraubendrehers eines pneuma­ tischen Schraubgerätes.

Die Figur läßt eine mittige Schraubendreher-Antriebswelle l erkennen, die von einer mit der Welle 1 drehfest verbun­ denen, jedoch hierzu axial verschieblichen Nabe 2 um­ geben ist, welcher ihrerseits mit einem Schraubendreher­ kolben 3 in axialer Richtung fest verbunden ist, wobei allerdings Nabe 2 und Kolben 3 drehbar zueinander angeordnet sind.

Der ringförmige Kolben 3, von dem in der Figur nur der querschnittlich untere Abschnitt abgebildet ist, sitzt verschieblich in einem Zylinderrohr 4.

Das Zylinderrohr 4 ist mit seinem in der Figur linken End­ abschnitt (ebenso wie mit dem in der Figur nicht abgebil­ deten rechten Endabschnitt) auf ein Zylinderendstück 5 aufgesteckt, welches Teil eines Schraubendreherkörpers ist.

Ein O-Dichtungsring 6, der in einer Ringnut des Zylinder­ endstücks 5 sitzt, sorgt für einen dichten Anschluß des drehbar auf dem Zylinderendstück 5 sitzenden Zylinderrohrs 4.

Ein Einlegekeil 7, der in eine Aussparung der Zylinder­ wand 4 eingreift, befestigt eine Mutter 8 drehfest an dem Zylinderrohr 4 und steht in Gewindeeingriff mit einem Außengewindeabschnitt 9 an dem ringförmigen Schaft eines Anschlags 10, der von der Nabe 2 durchgriffen wird und den Vorhub des Kolbens 3 begrenzt. Von dem Anschlag 10 ist ebenfalls nur der querschnittlich untere Teil in der Zeichnung abgebildet.

Der eine Einstellschraube bildende Anschlag 10 enthält eine sich in axialer Richtung erstreckende Nut 11, in die ein in dem Zylinderendstück 5 eingebetteter Stift 12 eingreift, wodurch der Anschlag 10 gegenüber dem Zy­ linderendstück 5 nicht-drehbar, jedoch axial verschieblich gehalten ist. Der Bewegungsbereich des Anschlags 10 ist einerseits durch die der Mutter 8 zugewandte Innenfläche des Kopfabschnitts 13 des Anschlags 10 sowie durch die dem Stift 12 zugewandte rückwärtige Endfläche der Nut 11 begrenzt.

Durch Drehen des Zylinderrohrs 4 in dessen Umfangsrichtung wird - in Abhängigkeit von der Drehrichtung - der Anschlag 10 in axialer Richtung A bewegt, wodurch der Vorhub des Kolbens 3 und damit der Bewegungsbereich des mit der Nabe 2 gekoppelten Schrauberdrehers eingestellt wird.

Claims (10)

1. Zylinder/Kolbeneinheit mit einem in Umfangsrichtung drehbar gelagerten Zylinderrohr, das mit einem zur Hubbegrenzung vorge­ sehenen Anschlag derart antriebsmäßig verbunden ist, daß der Anschlag durch Drehung des Zylinders axial verschiebbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das drehbar gelagerte Zylinderrohr (4) der Zylinder oder ein Abschnitt des Zylinders der Kolben/Zylindereinheit ist, in dem der Kolben (3) angeordnet ist, der zur Hubbegrenzung auf den An­ schlag (10) auftrifft,
daß das Zylinderrohr (4) mit einem Innengewindeteil (8) drehfest verbunden ist, welches in ein Außengewinde (9) des Anschlags (10) eingreift, und
daß der Anschlag (10) nicht-drehbar gehalten ist.

2. Zylinder/Kolbeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderrohr (4) an beiden Endabschnitten auf ein Bauteil, vorzugsweise ein Zylinderend­ stück (5) aufgesteckt ist.

3. Zylinder/Kolbeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewindeteil eine Mutter (8) ist, die über wenigstens einen Einlegekeil (7) drehfest mit dem Zylinderrohr (4) verbunden ist.

4. Zylinder/Kolbeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Zylinderrohrs mit einem Gewindeabschnitt versehen ist, der in Eingriff mit dem Außengewinde des Anschlags steht.

5. Zylinder/Kolbeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (10) eine in axialer Richtung verlaufende Nut (11) aufweist, in die ein in dem Zylin­ derendstück (5) gehaltener Stift (12) eingreift.

6. Zylinder/Kolbeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (10) den Vorwärtshub des Kolbens (3) begrenzt.

7. Zylinder/Kolbeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag den Rückwärtshub des Kolbens (3) begrenzt.

8. Zylinder/Kolbeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderrohr (4) aus wenigstens zwei drehbar gehaltenen Zylinderabschnitten besteht, die jeweils direkt oder indirekt mit einem zugehörigen Anschlag in Gewinde­ eingriff stehen.

9. Zylinder/Kolbeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Skala die axiale Position des Anschlags anzeigt.

10. Verwendung der Zylinder/Kolbeneinheit nach einem der An­ sprüche 1 bis 10 in einem automatischen Schraubgerät mit pneuma­ tisch betätigtem Schraubendreherkolben (3).