DE9301203U1

DE9301203U1 - Piston-cylinder unit

Info

Publication number: DE9301203U1
Application number: DE9301203U
Authority: DE
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 1993-03-11
Anticipated expiration: 2003-01-30

Description

G 16 177 - les 17. Januar 1993G 16 177 - les 17 January 1993

Festo KG, 7300 Ess! ingen KoI be &eegr;-ZyIinder-AggregatFesto KG, 7300 Essen, Germany Cylinder &eegr;-cylinder unit

Die Erfindung betrifft ein Kolben-Zylinder-Aggregat, mit einem Gehäuse, in dem ein Kolben angeordnet ist, der demontierbar an einer Kolbenstange festgelegt ist, die eine stirnseitige Abschlußwand des Gehäuses verschieblich durchsetzt .The invention relates to a piston-cylinder unit, with a housing in which a piston is arranged, which is detachably attached to a piston rod which slidably passes through a front end wall of the housing.

Bei Kolben-Zylinder-Aggregaten dieser Art ist der Kolben üblicherweise mit der Kolbenstange verschraubt· Der Kolben ist mittels einer auf die Kolbenstange aufgeschraubten Befest igungsmutter lösbar fixiert. Diese Art der Befestigung gestattet eine schnelle Montage bei der Herstellung und eine einfache Demontage zu Reparaturzwecken.In piston-cylinder units of this type, the piston is usually screwed to the piston rod. The piston is releasably fixed using a fastening nut screwed onto the piston rod. This type of fastening allows for quick assembly during production and easy disassembly for repair purposes.

Es hat sich herausgestellt, daß betriebsbedingte Erschütterungen des Ko1 ben-Zy1inder-Aggregats zu einem Lösen der Schraubverbindung führen können. Schließlich löst sich der Kolben von der Kolbenstange, die aus dem Gehäuse herausrutscht und schwerwiegende Beschädigungen an anderen Bauteilen herbeiführen kann.It has been found that operational vibrations of the piston-cylinder unit can lead to the screw connection becoming loose. Eventually the piston detaches from the piston rod, which slips out of the housing and can cause serious damage to other components.

Die naheliegende Möglichkeit, die geschilderte Problematik zu vermeiden, besteht darin, den Kolben unlösbar mit der Kolbenstange zu verbinden. Dies verteuert allerdings die Herstellung und erschwert nachträgliche Reparaturen.The obvious way to avoid the problem described is to connect the piston to the piston rod in an inseparable manner. However, this increases the cost of production and makes subsequent repairs more difficult.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kolben-Zylinder-Aggregat zu schaffen, bei dem auf eine sich lösende Kolbenstange zurückzuführende Unzulänglichkeiten vermieden werden .It is the object of the present invention to create a piston-cylinder unit in which deficiencies attributable to a loosening piston rod are avoided.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an dem sich zwischen dem Kolben und der durchsetzten Abschlußwand erstreckenden Längenabschnitt der Kolbenstange ein quer zur Hubrichtung vorspringendes S.icherungsteil vorgesehen ist, das ohne Mitwirkung des Kolbens an der Kolbenstange festgelegt ist, und das bei entferntem Kolben den Ausfahrhub der Kolbenstange durch Auflaufen auf eine an der Abschlußwand vorgesehene Anschlagpartie begrenzt.This task is solved by providing a securing part that projects transversely to the stroke direction on the length section of the piston rod that extends between the piston and the end wall through which it passes. This securing part is fixed to the piston rod without the involvement of the piston and, when the piston is removed, limits the extension stroke of the piston rod by running into a stop section provided on the end wall.

Auf diese Weise bleiben die Vorteile einer einfachen Montage und Demontage von Kolben und Kolbenstange voll erhalten. Man nimmt in Kauf, daß sich der Kolben in Einzelfällen von der Kolbenstange löst. Externe Beschädigungen werden dadurch vermieden, daß die Kolbenstange von dem Sicherungsteil an einem Herausgleiten aus dem Gehäuse gehindert wird. Zusammen mit der Anschlagpartie bildet das Sicherungsteil praktisch eine Einrichtung zur formschlüssigen BegrenzungIn this way, the advantages of simple assembly and disassembly of the piston and piston rod are fully retained. It is accepted that the piston may become detached from the piston rod in individual cases. External damage is avoided by the locking part preventing the piston rod from sliding out of the housing. Together with the stop section, the locking part practically forms a device for positive-locking limitation

des Ausfahrhubes der Kolbenstange in Notfällen. Das Sicherungsteil wird im regulären Betrieb vorzugsweise keine Rolle spielen, so daß normgerecht aufgebaute Zylinder durch die erfindungsgemäße Maßnahme keine Beeinträchtigungen hinsichtlich ihres normgemäßen Hubes erfahren· Bei normalem Betrieb bewegt sich das Sicherungsteil ohne Begrenzungsfunktion zusammen mit der Kolbenstange. Erst wenn sich der Kolben gelöst hat, beispielsweise indem sich eine Befestigungsmutter vollständig von der Kolbenstange abgeschraubt hat, wird die Kolbenstange durch das Zusammenwirken von Sicherungsteil und Anschlagpartie von der Abschlußwand aufgefangen, die regelmäßig von einem Zylinderdeckel gebildet ist. Das Sicherungsteil kann von einem separaten Bauteil oder von einem einstückigen Bestandteil der Kolbenstange gebildet sein.of the piston rod's extension stroke in emergencies. The safety part will preferably not play a role in regular operation, so that cylinders constructed in accordance with the standard will not be impaired by the measure according to the invention with regard to their standard stroke. During normal operation, the safety part moves together with the piston rod without a limiting function. Only when the piston has come loose, for example when a fastening nut has been completely unscrewed from the piston rod, is the piston rod caught by the end wall, which is usually formed by a cylinder cover, through the interaction of the safety part and the stop part. The safety part can be formed by a separate component or by an integral part of the piston rod.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous further developments of the invention are set out in the subclaims.

Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Sicherungsteil um einen die Kolbenstange koaxial umschließenden Sicherungsring, der insbesondere in einer Ringnut der Kolbenstange axial unbeweglich festgelegt ist. Als einfache und dennoch zweckmäßige Befestigungsart hat sich ein Einpressen des Sicherungsringes in die Ringnut bewährt.The securing part is expediently a locking ring that coaxially surrounds the piston rod and is fixed axially immovably in an annular groove in the piston rod. Pressing the locking ring into the annular groove has proven to be a simple yet practical method of fastening.

Die Ans chiagf1äche oder die mit ihr zusammenarbeitendeThe contact surface or the cooperating

Sicherungspartie des Sicherungsteils ist vorzugsweise als Schrägfläche ausgebildet. Bei ringförmiger Gestalt bietet sich eine kegelstumpfförmige Konturierung an. Diese Maßnahme kann einem Rückprall entgegenwirken.The securing section of the securing part is preferably designed as an inclined surface. If the shape is ring-shaped, a truncated cone-shaped contour is recommended. This measure can counteract rebound.

Es ist möglich, den Sicherungsring lediglich für seine eigentliche Bestimmung vorzusehen. Vorteilhaft ist es jedoch, dem Sicherungsring weitere Aufgaben zu übertragen. Von besonderem Vorteil ist es, wenn man ihn zugleich als Pufferungshülse ausbildet, die im Normalbetrieb des Aggregates zur hydraulischen oder insbesondere zur pneumatischen Reduzierung der Hubgeschwindigkeit beim Erreichen der Hub-Endlagen eingesetzt wird. Kolben-Zylinder-Aggregate mit Pufferungshülsen sind an sich Stand der Technik. Vorliegend ist jedoch die Pufferungshülse im Unterschied zum Stand der Technik ohne Mitwirkung des Kolbens an der Kolbenstange festgelegt und ist Bestandteil einer Einrichtung zur Begrenzung des Ausfahrhubes der Kolbenstange bei entferntem Kolben.It is possible to use the locking ring only for its actual purpose. However, it is advantageous to assign additional tasks to the locking ring. It is particularly advantageous if it is also designed as a buffer sleeve, which is used during normal operation of the unit to hydraulically or, in particular, pneumatically reduce the stroke speed when the stroke end positions are reached. Piston-cylinder units with buffer sleeves are state of the art. In this case, however, the buffer sleeve is fixed to the piston rod without the involvement of the piston and is part of a device for limiting the extension stroke of the piston rod when the piston is removed.

Allgemein ergibt sich eine besonders stabile Verbindung zwischen der Kolbenstange und dem Sicherungsring, wenn letzterer hülsenähnlich ausgebildet ist.In general, a particularly stable connection is achieved between the piston rod and the retaining ring if the latter is designed like a sleeve.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand in der Zeichnung abgebildeter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:The invention is explained in more detail below using the embodiments shown in the drawing. They show in detail:

Fig. 1 eine erste Bauform des erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder- Aggregats im Längsschnitt, wobei das Sicherungsteil von einem Sicherungsring in Gestalt einer Pufferungshülse gebildet ist, undFig. 1 shows a first design of the piston-cylinder unit according to the invention in longitudinal section, wherein the securing part is formed by a securing ring in the form of a buffer sleeve, and

Fig. 2 eine weitere Bauform eines Kolben-Zylinder-Aggregats, bei dem ein einfacher Sicherungsring ohne Zusatzfunktion als Sicherungsteil dient.Fig. 2 shows another design of a piston-cylinder unit, in which a simple retaining ring without any additional function serves as a securing part.

Die beiden Ausführungsbeispiele stimmen in weiten Teilen miteinander überein. Entsprechende Bauteile sind mit identischen Bezugszeichen versehen. The two embodiments are largely identical. The corresponding components are provided with identical reference symbols.

Ein jeweiliges KoIben-Zylinder-Aggregat verfügt über ein Gehäuse 1, das ein Zylinderrohr 2 enthält, welches an beiden Stirnseiten durch jeweils eine Abschlußwand 3,4 verschlossen ist. Die Abschlußwände 3,4 werden üblicherweise als Zylinderdeckel bezeichnet.Each piston-cylinder unit has a housing 1 containing a cylinder tube 2, which is closed on both ends by an end wall 3, 4. The end walls 3, 4 are usually referred to as cylinder covers.

Im Innern des Gehäuses 1 befindet sich ein Gehäuseraum 5, der einen Kolben 6 aufnimmt, welcher in Richtung der Längsachse 7 hin und her beweglich ist. Er unterteilt den Gehäuseraum 5 unter Abdichtung in zwei Arbeitsräume 8,9.Inside the housing 1 there is a housing chamber 5 which accommodates a piston 6 which can move back and forth in the direction of the longitudinal axis 7. It divides the housing chamber 5 into two working chambers 8, 9 while sealing them.

Eine der beiden Abschlußwände 3 ist mit einer koaxial zur Längsachse 7 ausgerichteten Durchbrechung 12 versehen.One of the two end walls 3 is provided with an opening 12 aligned coaxially to the longitudinal axis 7.

Durch sie hindurch erstreckt sich eine Kolbenstange 13, an deren im Gehäuseraum 5 befindlichen Ende der Kolben 6 befestigt ist. Der außerhalb des Gehäuses 1 liegende äußere Endabschnitt 14 erlaubt das Anbringen eines nibht näher dargestellten zu bewegenden Bauteils, er ist beim Ausführungsbeispiel als Gewindeabschnitt vorgesehen.A piston rod 13 extends through it, at the end of which, located in the housing space 5, the piston 6 is attached. The outer end section 14 located outside the housing 1 allows the attachment of a component to be moved (not shown in detail); in the embodiment, it is provided as a threaded section.

In jeder Abschlußwand ist ein Druckmittelkanal 15,16 ausgebildet, der einerseits zur Außenfläche mündet und dort über geeignete Hilfsmittel wie Schläuche od.dgl. die Zu- und Abfuhr eines fluidischen Druckmediums, insbesondere Druckluft, ermöglicht. Andererseits mündet ein jeweiliger Druckmittelkanal 15,16 in den zugeordneten Arbeitsraum 8,9. Somit kann "auf an sich bekannte Weise die aus Kolben 6 und Kolbenstange 13 bestehende Bewegungseinheit zu einer linearen hin- und hergehenden Bewegung angetrieben werden.A pressure medium channel 15, 16 is formed in each end wall, which on the one hand opens out onto the outer surface and there enables the supply and discharge of a fluid pressure medium, in particular compressed air, via suitable aids such as hoses or the like. On the other hand, a respective pressure medium channel 15, 16 opens into the associated working space 8, 9. Thus, the movement unit consisting of piston 6 and piston rod 13 can be driven in a linear reciprocating movement in a manner known per se.

Zur Abdichtung der Kolbenstange 13 gegenüber der von ihr durchsetzten Abschlußwand 3 ist in die Durchbrechung 12 koaxial eine Dichtungseinrichtung 17 eingesetzt, die von einem Lippendichtring gebildet ist. Koaxial zu diesem befindet sich in der Durchbrechung 12 ferner eine hülsenartige Führungseinrichtung 18, die ebenfalls an der Abschlußwand 3 festgelegt ist und die Kolbenstange 13 umschließt. Bei der Führungseinrichtung 18 handelt es sich zweckmäßigerweise um eine Metallhülse, die axial innerhalb der Dichtungs-To seal the piston rod 13 against the end wall 3 through which it passes, a sealing device 17 is inserted coaxially into the opening 12, which is formed by a lip seal ring. Coaxially to this, there is also a sleeve-like guide device 18 in the opening 12, which is also fixed to the end wall 3 and encloses the piston rod 13. The guide device 18 is expediently a metal sleeve which is axially inside the sealing

einrichtung 17 positioniert ist und insbesondere im Preßsitz festliegt.device 17 is positioned and in particular is secured in the press fit.

Ein an der Peripherie des Kolbens 6 festgelegter Dichtungsring 19 liegt am Innenumfang des Zylinderrohres 2 gleitend an. Neben der Abdichtung der beiden Arbeitsräume 8,9 kann er auch Führungsaufgaben übernehmen.A sealing ring 19 fixed to the periphery of the piston 6 slides against the inner circumference of the cylinder tube 2. In addition to sealing the two working chambers 8, 9, it can also perform guiding tasks.

Bei beiden Ausführungsbeispielen sind der Kolben 6 und die Kolbenstange 13 lösbar miteinander verbunden. Bevorzugt ist eine Schraubverbindung vorgesehen. Ihr beispielsgemäßer Aufbau empfiehlt sich wegen der besonderen Einfachheit.In both embodiments, the piston 6 and the piston rod 13 are detachably connected to one another. A screw connection is preferably provided. Its exemplary design is recommended due to its particular simplicity.

Der im Gehäuseraum 5 liegende innere Endabschnitt 23 der Kolbenstange 13 verfügt im Vergleich zum anschließenden Kolbenstangenabschnitt über einen reduzierten Durchmesser. Der Kolben 6 besitzt eine zentrale Durchbrechung 27, deren Querschnitt etwa demjenigen des inneren Endabschnittes 23 entspricht. Mit ihr ist der Kolben 6 auf den inneren Endabschnitt 23 aufgesteckt, so daß er sich mit seiner einen Axialseite 25 an der Ringstufe 24 abstützt. Auf die über den Kolben 6 hinausragende Partie des inneren Endabschnittes 23 ist ein Befestigungsmittel 28 in Gestalt einer Befestigungsmutter 32 aufgeschraubt. Sie arbeitet gegen die andere Axialseite 26 des Kolbens 6, der mithin zwischen der Ringstufe 24 und der Befestigungsmutter 32The inner end section 23 of the piston rod 13 located in the housing space 5 has a reduced diameter compared to the adjacent piston rod section. The piston 6 has a central opening 27, the cross section of which corresponds approximately to that of the inner end section 23. The piston 6 is placed on the inner end section 23 with this opening, so that it rests with its one axial side 25 on the annular step 24. A fastening means 28 in the form of a fastening nut 32 is screwed onto the part of the inner end section 23 that protrudes beyond the piston 6. It works against the other axial side 26 of the piston 6, which is therefore between the annular step 24 and the fastening nut 32.

axial unbeweglich eingespannt ist.is clamped axially immovably.

Man könnte sich vorstellen, anstelle der Befestigungsmutter 32 eine Befestigungsschraube zu verwenden, die in eine Gewindebohrung der Kolbenstange eingeschraubt wird. In diesem Falle wäre der Kolben 6 zweckmäßigerweise zwischen der Stirnfläche der Kolbenstange und dem Schraubenkopf e i ngespannt.One could imagine using a fastening screw instead of the fastening nut 32, which is screwed into a threaded hole in the piston rod. In this case, the piston 6 would be conveniently clamped between the face of the piston rod and the screw head.

Die den Kolben 6 mit der Kolbenstange 13 koppelnde Schraubverbindung läßt sich relativ einfach lösen. Der Kolben kann also im Falle des Verschleißes seines Dichtungsringes 19 rasch ausgewechselt werden.The screw connection coupling the piston 6 to the piston rod 13 can be removed relatively easily. The piston can therefore be quickly replaced if its sealing ring 19 becomes worn.

Um die Beanspruchung des Aggregates zu minimieren, ist der Kolben 6 des Ausführungsbeispiels mit zwei Dämpfungselementen 33 ausgestattet. Bei ihnen handelt es sich zweckmäßigerweise um Gummi- oder E1astomertei1e. Von Vorteil ist die abgebildete scheibenähnliche Gestalt mit zentraler Bohrung, die es ermöglicht, S¹Ie koaxial zur Kolbenstange anzuordnen. Sie liegen zweckmäßigerweise an den beiden Axialseiten 25,26 des Kolbens an und ragen radial nach außen, wo ihnen Aufpral1 zone &eegr; 34 der beiden Abschlußwände 3,4 axial gegenüberliegen. Am Ende des Hubes laufen die elastischen Dämpfungselemente 33 mit ihren axial vom Kolben 6 abgewandten Außenflächen auf die jeweils zugeordneteIn order to minimize the stress on the unit, the piston 6 of the embodiment is equipped with two damping elements 33. These are expediently rubber or elastomer parts. The disk-like shape shown with a central bore is advantageous, as it allows S ¹ Ie to be arranged coaxially to the piston rod. They are expediently located on the two axial sides 25, 26 of the piston and protrude radially outwards, where they are axially opposite the impact zone η 34 of the two end walls 3, 4. At the end of the stroke, the elastic damping elements 33 run with their outer surfaces facing away from the piston 6 onto the respectively assigned

Aufprallzone 34 auf und reduzieren so die Intensität des Aufpralles am Ende des Hubes.Impact zone 34 and thus reduce the intensity of the impact at the end of the stroke.

Wie abgebildet, kann das der Durchbrechung 12 zugewandte Dämpfungselement 33 zwischen dem Kolben 6 und einer weiteren kolbenstangenfesten Ringstufe 35 gehalten sein. Das entgegengesetzte Dämpfungselement 33 ist vorzugsweise zwischen der Axialseite 26 des Kolbens 6 und einem umlaufenden, nach radial außen vorspringenden Ringbund 36 der Befestigungsmutter 32 festgelegt.As shown, the damping element 33 facing the opening 12 can be held between the piston 6 and another ring step 35 fixed to the piston rod. The opposite damping element 33 is preferably fixed between the axial side 26 of the piston 6 and a circumferential, radially outwardly projecting ring collar 36 of the fastening nut 32.

Die der Befestigungsmutter 32 zugeordnete, beim Ausführungsbeispiel nicht von der Kolbenstange 13 durchsetzte Abschlußwand 4 verfügt in koaxialer Verlängerung des Endabschnittes 23 über eine zum Arbeitsraum 9 hin offene Wandausnehmung 37. Ihr Durchmesser ist so gewählt, daß der über das Dämpfungs element 33 vorstehende Abschnitt der Befestigungsmutter 32 eintauchen kann. Der zugeordnete Druckmittelkanal 16 mündet zweckmäßigerweise seitlich in die Wandausnehmung 37.The end wall 4 associated with the fastening nut 32, which in the embodiment is not penetrated by the piston rod 13, has a wall recess 37 that is open towards the working chamber 9 in a coaxial extension of the end section 23. Its diameter is selected so that the section of the fastening nut 32 that protrudes beyond the damping element 33 can be immersed. The associated pressure medium channel 16 expediently opens laterally into the wall recess 37.

Obwohl die Dämpfungselemente 33 den Aufprall reduzieren, kann es geschehen, daß sich die erläuterte Schraubverbindung erschütterungsbedingt im Laufe der Zeit löst. Als Folge schraubt sich die Befestigungsmutter 32 selbsttätig vom Gewinde des inneren Endabschnittes 23 ab. Die Folge istAlthough the damping elements 33 reduce the impact, it can happen that the screw connection explained comes loose over time due to vibration. As a result, the fastening nut 32 automatically unscrews from the thread of the inner end section 23. The result is

ein Verlust des axialen Formschlusses zwischen Kolben 6 und Kolbenstange 13. Der Endabschnitt 23 kann aus der Durchbrechung 27 herausrutschen, und wären nicht besondere Vorkehrungen getroffen, könnte die Kolbenstange 13 aus dem Gehäuse herausfallen und beträchtliche Schaden verursachen.a loss of the axial form fit between piston 6 and piston rod 13. The end section 23 can slip out of the opening 27 and, if special precautions were not taken, the piston rod 13 could fall out of the housing and cause considerable damage.

Die besondere Vorkehrungen bestehen darin, daß an dem zwischen dem Kolben 6 und der von der Kolbenstange 13 durchsetzten Abschlußwand 3 sich erstreckenden Längenabschnitt 38 der Kolbenstange 13 ein Sicherungsteil 39 vorgesehen ist, das ohne Mitwirkung des Kolbens 6 an der Kolbenstange festgelegt ist. Auch bei entfertem Kolben 6 und Befestigungsmittel 28 bleibt die Position des Sicherungsteils 39 bezüglich der Kolbenstange 13 unverändert. Das Sicherungsteil 39 verhindert, daß die Kolbenstange 13 bei entferntem Kolben 13 durch die Durchbrechung 12 hindurch aus dem Gehäuse 1 herausfallen kann, indem es den Ausfahrhub der Kolbenstange durch Auflaufen auf eine an der mit der Durchbrechung versehenen Abschlußwand 3 vorgesehene Anschlagpartie 40 begrenzt.The special precautions consist in the fact that a securing part 39 is provided on the length section 38 of the piston rod 13 extending between the piston 6 and the end wall 3 through which the piston rod 13 passes, which is fixed to the piston rod without the involvement of the piston 6. Even when the piston 6 and fastening means 28 are removed, the position of the securing part 39 with respect to the piston rod 13 remains unchanged. The securing part 39 prevents the piston rod 13 from falling out of the housing 1 through the opening 12 when the piston 13 is removed, by limiting the extension stroke of the piston rod by running into a stop part 40 provided on the end wall 3 provided with the opening.

Damit der für den normalen Betrieb erforderliche Hub des Kolbens 6 nicht beeinträchtigt wird, befindet sich das Sicherungsteil 39 möglichst nahe am Kolben 6. Ergänzend ist die Durchbrechung 12 im Anschluß an den Arbeitsraum 8 über eine gewisse Strecke radial erweitert ausgeführt,In order to ensure that the stroke of the piston 6 required for normal operation is not impaired, the safety part 39 is located as close as possible to the piston 6. In addition, the opening 12 adjacent to the working chamber 8 is designed to be radially expanded over a certain distance,

so daß zwischen der Kolbenstange 13 und der Mantelfläche der Durchbrechung 12 ein Ringraum 40 entsteht, in den das Sicherungsteil 39 bei Annäherung an die zugeordnete Hub-Endlage eintauchen kann, ohne selbst während des normalen Betriebes einen Beitrag zur Begrenzung des Hubes zu liefern.so that an annular space 40 is created between the piston rod 13 and the outer surface of the opening 12, into which the safety part 39 can be immersed when approaching the associated stroke end position, without itself contributing to limiting the stroke during normal operation.

Prinzipiell könnte das Sicherungsteil 39 von einem oder mehreren Radialvorsprüngen gebildet sein, die sich quer zur Längsachse 7 von der Kolbenstange 13 erheben. Der Ringraum 40 würde dafür sorgen, daß auch ohne verdrehsichernde Maßnahmen jederzeit ein Eintauchen des Sicherungsteils in die Durchbrechung 12 möglich wäre. Denkbar wäre es ferner, das Sicherungsteil 39 als einstückigen Bestandteil der Kolbenstange 13.vor zusehen. Dies ließe sich vor allem dann relativ einfach verwirklichen, wenn das Sicherungsteil 39 - wie bei den gezeigten Ausführungsbeispielen - sich ringförmig entlang des gesamten Umfanges der Kolbenstange 13 erstreckt. Das Sicherungsteil 39 könnte dann ein angedrehter Stangenbund sein.In principle, the securing part 39 could be formed by one or more radial projections that rise from the piston rod 13 transversely to the longitudinal axis 7. The annular space 40 would ensure that the securing part could be inserted into the opening 12 at any time, even without anti-twisting measures. It would also be conceivable to provide the securing part 39 as a one-piece component of the piston rod 13. This could be implemented relatively easily, especially if the securing part 39 - as in the embodiments shown - extends in a ring shape along the entire circumference of the piston rod 13. The securing part 39 could then be a turned-on rod collar.

Unabhängig davon ist das Sicherungsteil 39 gemäß Fig. 1 und 2 ein bezüglich der Kolbenstange 13 separates Bauteil. Es handelt sich um einen Sicherungsring 44, der im Fälle der Fig. 1 eine hülsenartige Gestalt besitzt. Er hat dort etwa die doppelte axiale Erstreckung als im Falle der Fig. 2. Der Sicherungsring 44 ist in beiden Fällen axial unverschieblich an der Kolbenstange 13 festgelegt, wobei zweck-Irrespective of this, the securing part 39 according to Fig. 1 and 2 is a separate component with respect to the piston rod 13. It is a securing ring 44, which in the case of Fig. 1 has a sleeve-like shape. It has approximately twice the axial extension there as in the case of Fig. 2. In both cases, the securing ring 44 is fixed axially immovably to the piston rod 13, whereby

mäßigerweise eine unlösbare Verbindung vorgesehen ist, so daß auch bei starken Erschütterungen ein selbsttätiges Lösen ausgeschlossen werden kann.A permanent connection is provided so that even in the event of strong vibrations, it cannot come loose automatically.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Sicherungsring 44 in einer Ringnut 45 der Kolbenstange 13 zu fixieren. Er sitzt mit einem Befestigungsabschnitt in der Ringnut 35 ein und ragt mit der eigentlichen Sicherungspartie 46 radial über die Ringnut 45 hinaus.It has proven advantageous to fix the locking ring 44 in an annular groove 45 of the piston rod 13. It sits with a fastening section in the annular groove 35 and protrudes with the actual locking section 46 radially beyond the annular groove 45.

Die Montage des Sicherungsringes 44 in der Ringnut 45 erfolgt zweckmäßigerweise durch Einpressen. Beispielsgemäß wurde als Material für den Sicherungsring 44 Messing verwendet, das sich zu diesem Zweck relativ gut verformen läßt.The assembly of the retaining ring 44 in the ring groove 45 is carried out conveniently by pressing it in. As an example, brass was used as the material for the retaining ring 44, which can be deformed relatively well for this purpose.

Die Ringnut 45 der Ausführungsbeispiele hat eine besonders zweckmäßige Formgebung. Sie wird axial beidseits von einer Nutflanke 47,47' begrenzt, und der Nutgrund fällt ausgehend von einer vorzugsweise axial mittig vorgesehenen Erhebung 48 zu beiden Nutflanken 47,47' hin schräg ab. Beidseits der Erhebung 48 entsteht somit ein Nutgrundabschnitt mit einer Konturierung ähnlich der Mantelfläche eines Kegelstumpfes. Der Sicherungsring 44 ist beidseits der Erhebung 48 in die Ringnut 45 eingedrückt und kann sich im Übergangsbereich zur jeweiligen Nutflanke 47,47' optimal abstützen. The annular groove 45 of the embodiments has a particularly functional shape. It is axially limited on both sides by a groove flank 47,47', and the groove base slopes down from a preferably axially centrally provided elevation 48 to both groove flanks 47,47'. On both sides of the elevation 48, a groove base section is thus created with a contour similar to the surface of a truncated cone. The retaining ring 44 is pressed into the annular groove 45 on both sides of the elevation 48 and can be optimally supported in the transition area to the respective groove flank 47,47'.

Zweckmäßig ist es, wenn der Durchmesser der Ringnut 45 im Bereich der Erhebung 48 im wesentlichen dem Durchmesser der sich an die Nutflanken 47,47' anschließenden Bereiche der Kolbenstange 13 entspricht. Die Erhebung 48 kann ferner eine Rändelung 49 aufweisen, die den Sicherungsring 44 am Verdrehen gegenüber der Kolbenstange 13 hindert. Es versteht sich, daß auch andere Maßnahmen für eine derartige Verdrehsicherung vorgesehen sein können.It is expedient if the diameter of the annular groove 45 in the area of the elevation 48 corresponds essentially to the diameter of the areas of the piston rod 13 that adjoin the groove flanks 47, 47'. The elevation 48 can also have a knurling 49 that prevents the locking ring 44 from rotating relative to the piston rod 13. It goes without saying that other measures can also be provided for such an anti-rotation device.

Wie man der Fig. 1 entnimmt, kann die oben erwähnte weitere Ringstufe 35 durchaus von dem Sicherungsring 44 gebildet sein.As can be seen from Fig. 1, the above-mentioned further ring step 35 can certainly be formed by the retaining ring 44.

Nachdem die Sicherungsteile 39 im Falle der Ausführungsbeispiele im normalen Betrieb in den Ringraum 40 hineinragen können, versteht es sich, daß die Anschlagpartie 41 innerhalb der Durchbrechung 12 angeordnet ist. Sie befindet sich an einer Stelle, die der Sicherungspartie 46 axial gegenüberliegt, so daß sie in deren Bewegungsbahn ragt, die sich ergibt, wenn die Kolbenstange 13 bei entferntem Kolben 6 aus dem Gehäuse 1 herausgezogen wird. Beispielsgemäß ist die Anschlagpartie 41 jeweils von einer Verengung der Durchbrechung 12 gebildet, die den Ringraum 40 an der der Führungseinrichtung 18 zugewandten Axialseite begrenzt. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist besagte Verengung von einer Art Absatz oder Stufe gebildet, die sich ring-Since the securing parts 39 in the case of the embodiments can protrude into the annular space 40 during normal operation, it is understood that the stop part 41 is arranged within the opening 12. It is located at a point that is axially opposite the securing part 46, so that it protrudes into the path of movement that occurs when the piston rod 13 is pulled out of the housing 1 with the piston 6 removed. According to the example, the stop part 41 is formed by a constriction of the opening 12, which delimits the annular space 40 on the axial side facing the guide device 18. In both embodiments, said constriction is formed by a type of shoulder or step that extends annularly.

förmig entlang des Umfanges der Kolbenstange 13 erstreckt und die den Übergang zwischen dem Ringraum 40 mit größerem Durchmesser und dem sich anschließenden Durchbrechungsabschnitt reduzierten Durchmessers bildet.extends in a shape along the circumference of the piston rod 13 and which forms the transition between the annular space 40 with a larger diameter and the adjoining opening section with a reduced diameter.

Im Falle der Fig. 2 findet im Bereich der wandfesten Anschlagpartie 41 nach axial außen hin eine allmähliche Durchmesserverringerung statt, indem die Anschlagpartie 41 als Schrägfläche ausgebildet ist. Diese hat vorzugsweise eine Gestalt, die mit der Mantelfläche eines Kegel stumpfes vergleichbar ist. Die zugeordnete Sicherungspartie 46 des Sicherungsringes 44 kann in diesem Falle von einer eher schroffen Übergangskante zwischen der dem Längenabschnitt 38 zugewandten vorderen Stirnfläche 53 und der umfangsseitigen Mantelfläche 54 des Sicherungsringes 44 gebildet sein.In the case of Fig. 2, a gradual reduction in diameter takes place in the area of the wall-fixed stop section 41 axially outwards, in that the stop section 41 is designed as an inclined surface. This preferably has a shape that is comparable to the outer surface of a truncated cone. The associated securing section 46 of the securing ring 44 can in this case be formed by a rather abrupt transition edge between the front end face 53 facing the longitudinal section 38 and the peripheral outer surface 54 of the securing ring 44.

Fig. 2 zeigt den Kolben 6 und die Kolbenstange 13 in der maximal eingefahrenen Hubstellung. Der Sicherungsring 44 kommt hier innerhalb des kolbenstangenseitigen Arbeitsraumes 8 zu liegen. In der maximal ausgefahrenen Stellung von Kolben 6 und Kolbenstange 13 nimmt der Sicherungsring 44 die strichpunktiert bei 55 angedeutete Stellung ein, in der er vollständig in den Ringraum 40 eingetaucht ist. Ein weiteres Ausfahren der Kolbenstange 13 ist nur möglich, wenn sich der Kolben 6 von ihr gelöst hat. In diesem Fall wird die Ausfahrbewegung jedoch durch den auf die Anschlag-Fig. 2 shows the piston 6 and the piston rod 13 in the maximum retracted stroke position. The locking ring 44 comes to lie here within the working space 8 on the piston rod side. In the maximum extended position of piston 6 and piston rod 13, the locking ring 44 assumes the position indicated by the dot-dash line at 55, in which it is completely immersed in the annular space 40. A further extension of the piston rod 13 is only possible if the piston 6 has detached itself from it. In this case, the extension movement is, however, limited by the stop

part ie 41 auflaufenden Sicherungsring 44 begrenzt; die entsprechende Position ist ebenfalls strichpunktiert bei 56 angedeutet.part ie 41 is limited by the retaining ring 44; the corresponding position is also indicated by dash-dot lines at 56.

Die Zufuhr und Abfuhr von Druckmittel in den bzw. aus dem Druckraum 8 erfolgt im Falle beider Ausführungsbeispiele über den Ringraum 40, in den der Druckmittelkanal 15 beispielsweise im Bereich der Anschlagpartie 41 - umfangsseitig einmündet. Dadurch ist es auf besonders einfache Weise möglich, Maßnahmen zu treffen, die im Rahmen der Ausfahrbewegung der Kolbenstange 13 bei Annäherung an die Hub-Endlage eine Reduzierung der Hubgeschwindigkeit ermöglichen. Entsprechende Maßnahmen sind in Fig. 1 vorgesehen, wo der Sicherungsring 44 neben der eigentlichen Sicherungsfunktion auch noch die Funktion einer Pufferungshülse 57 übernimmt. Ihre Wirkung ist dergestalt, daß sie bei Annäherung der Kolbenstange an die Hub-Endlage in den Ringraum 40 einfährt und dabei den von diesem für das Fluid bereitgestellten Abströmquerschnitt reduziert. Die Reduzierung kann bis auf den Wert "Null" stattfinden, sofern ein Bypass-Kanal vorgesehen ist, der es dem Fluid anderweitig ermöglicht, in den Druckmitte1 kanal 15 zu gelangen. Ein solcher Bypass-Kanal 59 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in der Abschlußwand 3 vorgesehen, er verbindet den Druckraum 8 unmittelbar mit dem Druckmittelkanal 15. Der von ihm bereitgestellte Strömungsquerschnitt ist jedoch im VergleichIn both embodiments, the supply and removal of pressure medium into and from the pressure chamber 8 takes place via the annular chamber 40, into which the pressure medium channel 15 opens, for example, in the area of the stop section 41 - on the circumference. This makes it particularly easy to take measures that allow the stroke speed to be reduced as the piston rod 13 extends outwards when it approaches the stroke end position. Corresponding measures are provided in Fig. 1, where the locking ring 44, in addition to its actual locking function, also takes on the function of a buffer sleeve 57. Its effect is such that it moves into the annular chamber 40 as the piston rod approaches the stroke end position, thereby reducing the outflow cross-section provided by the latter for the fluid. The reduction can take place down to the value "zero" if a bypass channel is provided that otherwise enables the fluid to reach the pressure medium channel 15. Such a bypass channel 59 is provided in the embodiment according to Fig. 1 in the end wall 3, it connects the pressure chamber 8 directly with the pressure medium channel 15. The flow cross-section provided by it is, however, smaller in comparison

zu dem unverschlossenen Abströmquerschnitt des Ringraumes 40 gering, so daß man auch von einem Drosselkanal sprechen könnte. Ist der Abströmquerschnitt des Ringraumes 40 von dem hülsenförmigen Sicherungsring 44 verschlossen, findet über den Bypass-Kanal 59. eine nurmehr gedrosselte Abströmung statt, die eine Reduzierung der Hubgeschwindigkeit bewirkt. In den Bypass-Kanal 57 kann auch eine verstellbare Drosseleinrichtung eingeschaltet sein (nicht dargestellt).to the unclosed outflow cross-section of the annular space 40 is small, so that one could also speak of a throttle channel. If the outflow cross-section of the annular space 40 is closed by the sleeve-shaped retaining ring 44, only a throttled outflow takes place via the bypass channel 59, which causes a reduction in the stroke speed. An adjustable throttle device can also be connected to the bypass channel 57 (not shown).

Eine optimale Reduzierung des Abströmquerschnittes durch den Ringraum 40 ergibt sich, wenn in dessen dem Druckraum 8 zugewandten Eingangsbereich mindestens ein Dichtungsring 58 wandseitig festgelegt ist. Der eintauchende Sicherungsring 44 wird von diesem Dichtungsring 58 dichtend umschlossen. Der Bypass-Kanal 59 kann auch im Dichtungsring 58 und/oder im Sicherungsring 44 vorgesehen sein.An optimal reduction of the outflow cross-section through the annular space 40 is achieved if at least one sealing ring 58 is fixed to the wall in its inlet area facing the pressure chamber 8. The immersed retaining ring 44 is sealed by this sealing ring 58. The bypass channel 59 can also be provided in the sealing ring 58 and/or in the retaining ring 44.

Um den Dichtungsring 58 beim Eintauchen des als Pufferungshülse 57 wirkenden Sicherungsrings 44 nicht zu beschädigen, ist die wiederum vom Übergangsbereich zwischen der vorderen Stirnfläche 53 und der Mantelfläche 54 des Sicherungsringes 44 gebildete Sicherungspartie 46 abgeschrägt. Mit der somit vorliegenden Sehr ag fläche läuft der Sicherungsring 44 im Sicherungsfall auf die Anschlagpartie 41 auf, die beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als schroffe Stufe ausgebildet sein kann.In order not to damage the sealing ring 58 when the locking ring 44, which acts as a buffer sleeve 57, is immersed, the locking section 46, which is formed by the transition area between the front face 53 and the outer surface 54 of the locking ring 44, is bevelled. With the very flat surface thus created, the locking ring 44 runs onto the stop section 41 in the event of locking, which can be designed as a steep step in the embodiment according to Fig. 1.

Im Falle beider Ausführungsbeispie 1e ist die Anschlagpartie 41 einstückiger Bestandteil der Abschlußwand 3. Es versteht sich, daß sie bei ausreichend sicherer Verankerung auch von einem an der Abschlußwand 3 festgelegten separaten Bauteil gebildet sein kann. Hierbei empfiehlt sich besonders die Führungseinrichtung 18.In the case of both embodiments, the stop section 41 is an integral part of the end wall 3. It goes without saying that, if anchored sufficiently securely, it can also be formed by a separate component fixed to the end wall 3. The guide device 18 is particularly recommended in this case.

Abschließend sei bemerkt, daß derjenige Längenabschnitt der Kolbenstange, der im normalen Betrieb in der Führungseinrichtung 18 gleitet, eine an deren Führungskontur angepaßte Querschnittskontur aufweist, die als Basis-Querschnittskontur bezeichnet werden kann. Das Sicherungsteil 39 ragt jeweils so weit radial über diese Basis-Querschnittskontur hinaus, daß die-sich ergebende Sicherungspartie 46 der radial außerhalb der Kolbenstange 13 liegenden Anschlagpart i e 41 axial gegenüberliegt.Finally, it should be noted that the length of the piston rod that slides in the guide device 18 during normal operation has a cross-sectional contour that is adapted to the guide contour, which can be referred to as the basic cross-sectional contour. The securing part 39 protrudes radially beyond this basic cross-sectional contour so far that the resulting securing part 46 is axially opposite the stop part 41 located radially outside the piston rod 13.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 hat den Vorteil, daß trotz der vorteilhaften Sicherheitsvorkehrung eine Aufpral 1-dämpfung und eine die Geschwindigkeit reduzierende Pufferung verwirklicht werden können, ohne die Normdaten des Kolben-Zylinder-Ag gregats im Vergleich zu einem Aggregat ohne Sicherheitsvorkehrung zu verändern.The embodiment according to Fig. 1 has the advantage that, despite the advantageous safety precaution, impact damping and speed-reducing buffering can be implemented without changing the standard data of the piston-cylinder unit compared to a unit without safety precaution.

Claims

G 16 177 - les 17 January 1993 Festo KG1 7300 Esslinqen Koiben-Zylinder-Aqqregat Claims

1. Piston-cylinder unit, with a housing in which a piston is arranged, which is detachably attached to a piston rod, which slidably passes through a front end wall of the housing, characterized in that on the length section (38) of the piston rod (13) extending between the piston (6) and the end wall (3) through which it passes, a securing part (39) is provided which projects transversely to the stroke direction (7), which is attached to the piston rod (13) without the cooperation of the piston (6), and which, when the piston (6) is removed, limits the extension stroke of the piston rod (13) by running onto a stop part (41) provided on the end wall (3).

2. Piston-cylinder unit according to claim 1, characterized in that a removable fastening means (28) is provided for fastening the piston (6) to the piston rod (13).

3. Piston-cylinder unit according to claim 1 or 2, characterized in that a screw part (32) is provided for fastening the piston (6) to the piston rod (13).

4. Piston-cylinder unit according to claim 3, characterized in that the piston (6) has an opening (27) with which it is placed on an end section (23) of reduced diameter of the piston rod (13), wherein it is clamped between an annular step (35) of the piston rod (13) adjoining the end section (23) and a fastening means (28) screwed onto the end section (23) and designed as a fastening nut (32).

5. Piston-cylinder unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the securing part (39) is a securing ring (44) extending along the circumference of the piston rod (13) and enclosing it in particular coaxially, which consists in particular of brass or another metal.

6. Piston-cylinder unit according to claim 5, characterized in that the retaining ring (44) is fixed axially immovably in at least one annular groove (45) of the piston rod (13), beyond which it projects radially.

7. Piston-cylinder unit according to claim 6, characterized in that the retaining ring (44) is a part pressed radially into the annular groove (45).

8. Piston-cylinder unit according to claim 6 or 7, characterized in that the annular groove (45) is axially delimited on both sides by a groove flank (47, 47') and the groove base slopes down from a raised portion (48) provided in particular axially centrally in the direction of both groove flanks, in particular in the manner of a flat inclined surface, such that the groove depth in the region of the groove flanks (47, 47') is greater than in the region of the raised portion (48).

9. Piston cylinder unit according to claim 8, characterized in that the elevation (48) has recesses and elevations that follow one another in the circumferential direction, in particular forming a type of knurling (49).

10. Piston-cylinder unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that the stop part (41) is located axially within the opening (12) of the end wall (3) through which the piston rod (13) passes, the securing element (39) at least partially protruding into the opening (12) at least in the position in which it runs onto the stop part (41).

11. Piston-cylinder unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the stop part (41) or the locking part (46) of the locking part (39) working with it is designed as a surface which, in the case of an annular design, can have a course corresponding to the shape of the outer surface of a truncated cone.

12. Piston-cylinder unit according to one of claims 5 to 11, characterized in that the locking ring (44) is designed like a sleeve.

13. Piston-cylinder unit according to claim 12, characterized in that the locking ring (44) forms a buffer sleeve (57) serving to fluidically reduce the stroke speed, which when moving into an enlarged section (40) of the opening (12) of the end wall

(3) reduces the outflow cross-section for the outflowing fluid, suitably by working together with a sealing ring (58) fixed sealingly to the end wall (3).

14. Piston-cylinder unit according to one of claims 1 to 13, characterized in that at least one length section of the passage through which the piston rod (13) passes

refraction (12) of the end wall (3) accommodates a sealing device (17) and/or a guide device (18), wherein the piston rod section passing through the respective device (17, 18) in the possible stroke positions has a base transverse stroke contour, which is overhung by the securing part (39) transversely to the stroke direction (7).