DE8131142U1 - "Druckmittel-Stellmotor" - Google Patents

Description

Pestο - Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen

Druckmittel-Stellmotor

Die Erfindung betrifft einen Druckmittel-Stellmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei derartigen Stellmotoren muß immer zumindest ein Deckel für das Zylindergehäuse vorgesehen sein, damit der Kolben (und bei einfach wirkenden Stellmotoren zusätzliche die Vorspannfeder) in den Zylinder eingesetzt werden kann. Das mechanische Befestigei des Zylinderdeckels nach dem Einsetzen des Kolbens stellt eine zusätzliche, insbesondere bei kleinen Stellmotoren schlecht automatisierbare Montagearbeit dar, wobei hierbei auch auf eine gute Abdichtung zwischen Zylinderdeckel und Zylindergehäuse geachtet werden muß.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein Stellmotor der eingangs beschriebenen Art so vielter gebildet werden, daß ein automatisiertes Aufsetzen des Zylinderdeckels, insbesondere auch bei kleine Abmessungen aufweisenden Stellmotoren möglich ist.

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Der Erfindung liegt also u. a* die Aufgate zugrunde, einen Stellmotor der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß der Zylinderdeckel automatisch mit dem Zylindergehäuse gasdicht verbunden werden kann und hierbei eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilen herstellbar ist. die Erfindung hat sich des weiteren die Aufgabe gestellt, den Zylinderdeckel so weiterzubilden, daß auch eine gasdichte Verbindung zwischen demselben und einem handelsüblichen gummiähnlichen Druckluftschlauch ohne weiteres herstellbar ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Druckmittel-Stellmotor gemäß Anspruch 1.

Dadurch,daß erfindungsgemäß Zylindergehäuse und Zylinderdeckel durch eine Reibschweißung miteinander verbunden sind, ist auch eine einwandfreie Abdichtung an der Verbindungsstelle gewährleist€ Da keine mechanischen Befestigungsmittel verwendet werden, bleibt der Zylinderdeckel auch bei Vibrations- und Stoßbelastung im Dauerbetrieb dicht auf dem Zylindergehäuse. Man kann für einen erfindungsgemäßen Stellmotor als Material für Zylindergehäuse und Zylinderdeckel (beide werden vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise gleich gewählt) Kunststoffmaterialien wählen, die von ihren Irockenlaufeigenschaften und ihrer mechanischen Festigkeit her an sich gut geeignet sind, für ein Verkleben von Zylindergehäuse und Zylinderdeckel aber nicht in Präge kommen, da nicht klebbar. Gegenüber einer Ultraschallschweißung an der Irennstelle zwischen Zylinderdeckel und Zylindergehäuse wird beim

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erfindungsgemäßen Stellmotor der Vorteil einer Plastifizierung des Materials nur in unmittelbarer Umgebung der Trennflache erhalten, so daß die zusammenzufügenden Teile auch beim Schweißvorgang selbst einwandfrei formstabil sind und gut von Auto-

maten zugeführt und positioniert werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen

t·' angegeben.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen sind, im Hinblick auf eine einwandfreie Zentrierung von Zylinderdeckel und Zylindergehäuse auf dieselbe Achse von Vorteil, außerdem wird hierdurch die Zentrierung von Zylindergehäuse und Zylinderdeckel zueinander vereinfacht, auch können durch die kegelförmigen Oberflächenabschnitte kleinere radiale AbmessungsSchwankungen der Zylinderbestandteile ausgeglichen werden. Weiterhin wird erreicht, daß der Zylinder als ein einstückiges Bauteil erscheint, es wird auch ein einfaches Einsetzen des Kolbens von der offenen Zylinderseite her ermöglicht. Auf sehr einfache Weise wird ein Anschluß eines Druckmittelschlauches an den Zylinderdeckel erhalten. Mehrkosten sind dabei praktisch nicht gegeben, wenn der Zylinderdeckel gespritzt wird. Schließlich wird erreicht, daß der Boden des Zylindergehäuses zugleich als Gleitlager für die Kolbenstange dient, wobei das etwas vergrößerte Gleitspiel zugleich für die Entlüftung des die Feder enthaltenden Arbeitsraumes des Zylinders sorgt.

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Kachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die "beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur eine seitliche Ansicht eines einfach wirkenden DruckluftZylinders, zur Hälfte axial geschnitten.

Die Zeichnung zeigt ein aus Polyacetal gespritztes Zylindergehäuse 10, dessen in der Zeichnung rechts gelegenes Ende über den vollen Zylinderquerschnitt offen ist und dessen in der Zeichnung

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links gelegenes Ende einen Boden/aufweist. Durch den letzteren ist eine Kolbenstange 14 unter größerem Gleitspiel hindurchgeführt. In der Nachbarschaft des Bodens 12 ist an das Zylindergehäuse 10 ein Befestigungsflansch 16 mit Montageöffnungen 18 angeformt .

Die Kolbenstange 14 ist von einer am Boden 12 abgestützten Schrau. bendruckfeder 20 umgeben, welche an der Rückseite eines aus Dichtungsmaterial gefertigten F-olbens 22 angreift. Letzter ist in einer Hut 24 der Kolbenstange 14 axial festgelegt und hat bei seiner in der Zeichnung rechts gelegenen, vorderen Stirnfläche eine angeformte Dichtlippe 26, welche mit der Zylinderlauffläche 28 des Zylindergehäuses 10 zusammenarbeitet.

Das in der Zeichnung rechts gelegene Ende des Zylinder gehäuses ist durch einen Zylinderdeckel 30 aus Polyacetal bleibend verschlossen. Dieser ist durch eine Seibschweißung mit dem Zylindergehäuse 10 verbunden, deren Stoßstelle durch eine am freien Ende des Zylinder liegende umlaufende Feder 32 und eine im Zylinder deckel 30 ausgebildete komplementäre Nut 34 vorgegeben ist.

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Man erkennt, daß die Innenseite der Feder 32 eine glatte Fortsetzung der Zylinderlauffläche 28 und die Außenseite des Zylinder-

deckeis 30 eine glatte Fortsetzung der Außenfläche des Zylindergehäuses 10 darstellt, Die radial außen liegende Begrenzungs- r

fläche der Jeder 32 und die radial außen liegende Wand der Nut 34· I sind konisch ausgebildet, so daß man an diesen Flächen ungeachtet

kleiner radialer oder axialer Abmessungstoleranzen von Feder 32 ,:

und Hut 34- eine Reibberührung erhält, wenn der Zylinderdeckel 30 :;

auf das Zylindergehäuse 10 aufgesetzt und dann durch Erzeugen einer Jf

Relativdrehung mit dem letzteren verschweißt wird. §

Der Zylinderdeckel 30 hat einen angeformten Anschlußstutzen 36, auf demunter Verwendung eines Klemmringes 38» der auf einem Aussengewinde des Anschlußstutzens 36 läuft, ein Druckluftschlauch (nicht gezeigt) festklemmbar ist. ;

Der oben beschriebene Druckluftzylinder läßt sich folgendermaßen herstellen:

Die Kolbenstange 14-, die Schraubendruckfeder 20 und der Kolben 22 stellen Standardbauelemente dar. Das Zylindergehäuse 10 und der Zylinderdeckel 30 werden in entsprechenden Spritzformen hergestellt. Auch die Herstellung dieser Teile kann somit in hohen Stückzahlen kostengünstig erfolgen.

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Zum Zusammenbau des Druckluft Zylinders wird der Kolben 22 auf die Kolbenstange 14- auf gesetzt, dann wird die Schraubendruckfeder 20 über die Kolbenstange geschoben. Die so erhaltene Einheit wird in der Zeichnung voniechts in das Zylindergehäuse 10 eingesetzt. Nun wird die Kolbenstange 14- durch ein Werkzeug ergriffen und entgegen der Schraubendruckfeder 20 zumindest teilweise aus dem Zylindergehäuse 10 herausgezogen, so daß der Kolben 22 und insbesondere seine Dichtlippe 26 eine größere"Strecke von der Feder weg bewegt werden. Nun wird bei festgehaltenem Zylindergehäuse 10 der Zylinderdeckel 30 durch ein weiteres Werkzeug axial fluchtend herangefahren und durch Drehen des in Berührung mit dem freien Ende des Zylindergehäuses 10 stehenden Zylinderdeckels wird dieser dann unter Plastifizierung des Materiales an den Berührungsflächen zwischen Feder 32 und Nut 34- bleibend durch eine Reibschweißung mit dem Zylindergehäuse 10 verbunden. Alle die vorgenannten Arbeitsgänge lassen sich mit verhältnismäßig einfachen Fertigungsautomaten kostengünstig durchführen.

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Claims (5)

D 8629 - redi Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen/N. Druckmittel - Stellmotor Ansprüche

1. Druckmittel-Stellmotor mit einem Zylinder, der ein am einen Ende offenes, aus Kunststoff gefertigtes Zylindergehäuse und einen dieses verschliessenden Zylinderdeckel aus Kunststoff und einen im Zylinder laufenden und mit einer Kolbenstange verbundenen Kolben aufweist, dessen Kolbenstange durch den Zylinderboden dicht nach außen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (10) und der Zylinderdeckel (30) durch Reibschweißen gasdicht miteinander verbunden sind und daß das Zylindergehäuse (10) und der Zylinderdeckel (30) an der Schweißstelle eine rotationssymetrische Nut/Federanordnung aufweisen, wobei die Feder (32) und die Hut (34) zusammenarbeitende kegelförmige Berührungsflächen haben.

2. Stellmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (34) im Zylinderdeckel (30) ausgebildet ist und die Außenfläche des letzteren eine glatte Verlängerung der Außenfläche

des Zylindergehäussss (10) "bildet.

3. Stellmotor naGh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innen liegende Begrenzungsflache der Feder ('32) eine stetige Fortsetzung der Zylinderlauffläche (28) darstellt.

4. Stellmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (10) aus Kunststoffmaterial niederer Reinigung, z.B. Polyacetal gefertigt ist,

durch eine die Kolbenstange (14) umgebende i'eder (20 der Kolben (22/ in die eine Arbeitstellung vorgespannt ist und die Kolbenstange (14) unter größerem Gleitspiel durch den Boden (12) des Zylindergehäuses (10) hindurchgeführt ist.^;

5. Stellmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (10) und der Zylinderdeckel (30) durch Keibschweissen gasdicht miteinander verbunden sind, daß das Zylindergehäuse (10) und der Zylinderdeckel (30) an der Schweißstelle eine rotationssymetrische Nut/Federanordnung aufweisen, wobei die Feder (32) und die Nut (34) zusammenarbeitende kegelförmige Berührungsflächen haben, und daß an den Zylinderdeckel (30) ein in koaxialer Anordnung mit dem Zylindergehäuse vorstehender Druckmittel-Anschlußstutzen (36) mit einem Aussengewinde für einen Klemmring (38) angespritzt ist..