DE9420116U1 - Working cylinder in flat design - Google Patents
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Description
G 16 918 - les 28.11.1994G 16 918 - 28.11.1994
Festo KG, 73734 Ess]ingen Arbeitszylinder in FlachbauweiseFesto KG, 73734 Ess]ingen Working cylinder in flat design
Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder in Flachbauweise, mit einem außen eine zumindest im wesentlichen rechteckförmig gestaltete Querschnittskontur aufweisenden Zylindergehäuse, das einen ebenfalls eine zumindest im wesentlichen rechteckförmige Querschnittskontur aufweisenden Aufnahmeraum begrenzt, in dem ein komplementär konturierter, axial beweglicher Kolben angeordnet ist, der mit einer an einer offenen Gehäuse-Stirnseite aus dem Aufnahmeraum herausragenden Abtriebsstange verbunden ist, deren innerhalb des Aufnahmeraumes befindlicher Längenabschnitt komplementär zu dem Aufnahmeraum konturiert ist und von der Umfangswand des Aufnahmeraumes axial bewegbar geführt wird, wobei der auf der der Abtriebsstange entgegengesetzten Axialseite des Kolbens liegende Längenabschnitt des Aufnahmeraumes einen ersten Arbeitsraum bildet, der mit einer Anschlußöffnung zur Zufuhr und/oder Abfuhr eines fluidischen Druckmittels kommuniziert.The invention relates to a working cylinder in a flat design, with a cylinder housing that has an at least essentially rectangular cross-sectional contour on the outside, which delimits a receiving space that also has an at least essentially rectangular cross-sectional contour, in which a complementarily contoured, axially movable piston is arranged, which is connected to an output rod that protrudes from the receiving space on an open housing front side, the length section of which located within the receiving space is contoured complementarily to the receiving space and is guided axially movably by the peripheral wall of the receiving space, wherein the length section of the receiving space located on the axial side of the piston opposite the output rod forms a first working space that communicates with a connection opening for the supply and/or discharge of a fluid pressure medium.
Derartige, von der Anmelderin unter der Bezeichnung EZH vertriebene Arbeitszylinder zeichnen sich durch ihreSuch working cylinders, marketed by the applicant under the name EZH, are characterized by their
besonders flache Bauweise aus, die aus der rechteckähnlichen Konturierung des Zylindergehäuses, des Kolbens und der Abtriebsstange resultiert. In diesem Arbeitszylinder sind Linearführungsfunktion und pneumatische Antriebsfunktion kompakt kombiniert. Durch die verdrehsichere Abtriebsstange kann der Arbeitszylinder bei vielen Anwendungen eingesetzt werden, bei denen hohe Genauigkeit gefordert wird.particularly flat design, which results from the rectangular contours of the cylinder housing, the piston and the output rod. In this working cylinder, the linear guide function and the pneumatic drive function are compactly combined. Thanks to the anti-twisting output rod, the working cylinder can be used in many applications where high precision is required.
Bei dem bekannten Arbeitszylinder wird der Ausfahrhub der Abtriebsstange durch das dem ersten Arbeitsraum zugeführte fluidische Druckmittel hervorgerufen, bei dem es sich zweckmäßigerweise um Druckluft handelt. Wird der erste Arbeitsraum entlüftet, sorgt eine auf den Kolben einwirkende mechanische Federanordnung für die Rückstellung in die Ausgangslage. Diese in den Arbeitszylinder integrierte Federanordnung begrenzt allerdings aus konzeptionellen Gründenden maximal möglichen Hub und führt zu einer gewissen, nicht unterschreitbaren Baulänge des Arbeitszylinders. Außerdem ist die Rückstellkraft nicht variabel, da durch die Federanordnung fest vorgegeben.In the known working cylinder, the extension stroke of the output rod is caused by the fluid pressure medium supplied to the first working chamber, which is preferably compressed air. If the first working chamber is vented, a mechanical spring arrangement acting on the piston ensures that it is returned to the starting position. However, for conceptual reasons, this spring arrangement integrated into the working cylinder limits the maximum possible stroke and leads to a certain, not less than this length of the working cylinder. In addition, the return force is not variable, as it is fixed by the spring arrangement.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kompakten Arbeitszylinder in Flachbauweise der eingangs genannten Art zu schaffen, der längere Hübe und variablere Stellkräfte ermöglicht.It is the object of the present invention to create a compact working cylinder in a flat design of the type mentioned above, which enables longer strokes and more variable actuating forces.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Kolben und die Abtriebsstange mit axialem Abstand zueinander angeordnet und über eine dazwischenliegende Verbindungsstange bewegungsgekoppelt sind, deren Querschnitt geringer ist als derjenige des Kolbens und des geführten Längenabschnittes der Abtriebsstange, daß innerhalb des Aufnahmeraumes, mit axialem Abstand zu der offenen Gehäuse-Stirnseite, an der die Abtriebsstange herausragt, ein Raumteilerelement abgedichtet festgelegt ist, das sich axial zwischen dem Kolben und der Abtriebsstange befindet und von der Verbindungsstange abgedichtet axial durchsetzt wird, und daß das Raumteilerelement den zwischen dem Kolben und der offenen Gehäuse-Stirnseite liegenden Längenabschnitt des Aufnahmeraumes axial in einen auf der dem Kolben zugewandten Seite befindlichen zweiten Arbeitsraum und einen der offenen Gehäuse-Stirnseite zugewandten Führungsraum unterteilt, wobei der zweite Arbeitsraum mit einer Anschlußöffnung zur Zu-und/oder Abfuhr von fluidischem Druckmedium kommuniziert und der Führungsraum den innerhalb des Aufnahmeraumes liegenden Längenabschnitt der Abtriebsstange aufnimmt.To solve this problem, it is provided that the piston and the output rod are arranged at an axial distance from one another and are coupled in terms of movement via an intermediate connecting rod, the cross section of which is smaller than that of the piston and the guided length section of the output rod, that within the receiving space, at an axial distance from the open housing end face, from which the output rod protrudes, a space divider element is fixed in a sealed manner, which is located axially between the piston and the output rod and is axially penetrated by the connecting rod in a sealed manner, and that the space divider element axially divides the length section of the receiving space located between the piston and the open housing end face into a second working space located on the side facing the piston and a guide space facing the open housing end face, wherein the second working space communicates with a connection opening for the supply and/or discharge of fluidic pressure medium and the guide space within the length section of the output rod located in the receiving space.
Auf diese Weise liegt ein eine extreme Flachbauweise ermöglichender Arbeitszylinder vor, der fluidisch doppeltwirkend betätigbar ist, so daß eine viel Platz beanspruchende mechanische Federanordnung entfallen kann. DieThis creates a working cylinder that allows for an extremely flat design and can be actuated fluidically in a double-acting manner, so that a mechanical spring arrangement that takes up a lot of space can be omitted.
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beiderseits mögliche Fluidbeaufschlagung des Kolbens gestattet die Erzielung variabler Stellkräfte durch einfaches Ändern der anliegenden Druckverhältnisse. Gleichwohl bleibt bei dieser Anordnung eine gute Führung und Querabstützung der Abtriebsstange erhalten, die in dem eine verhältnismä&bgr;ig große Querschnittsfläche aufweisenden Führungsraum läuft, der durch das Raumteilerelement in dem Aufnahmeraum definiert wird.The possibility of applying fluid to the piston on both sides allows variable actuating forces to be achieved by simply changing the pressure conditions. Nevertheless, this arrangement still provides good guidance and transverse support for the output rod, which runs in the guide space with a relatively large cross-sectional area, which is defined by the space divider element in the receiving space.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous further developments of the invention emerge from the subclaims.
Zweckmäßigerweise dient das Raumtei1erelement als Hubbegrenzungselement für die aus dem Kolben, der Verbindungsstange und der Abtriebsstange bestehende,.gemeinsam bewegbare Einheit. Je nach Hubrichtung läuft vorzugsweise entweder der Kolben oder die Abtriebsstange am Hubende auf das Raumteilerelement auf, das somit eine Anschlagfunktion hat. Zur Dämpfung des Aufpralls können die betreffenden Stirnflächen des Raumteilerelements mit einem Puffer versehen sein. Bevorzugt bilden jedoch die beiden stirnseitigen Endpartien des Raumteilerelements selbst die betreffenden Puffer, indem das Raumteilerelement zweckmäßigerweise insgesamt als Kunststofftei1 ausgeführt ist, das eine gewisse elastische Nachgiebigkeit aufweist.The space divider element is expediently used as a stroke limiting element for the jointly movable unit consisting of the piston, the connecting rod and the output rod. Depending on the stroke direction, either the piston or the output rod preferably runs onto the space divider element at the end of the stroke, which thus has a stop function. To dampen the impact, the relevant end faces of the space divider element can be provided with a buffer. Preferably, however, the two end sections of the space divider element themselves form the relevant buffers, with the space divider element expediently being designed as a plastic part in its entirety, which has a certain elastic flexibility.
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In bevorzugter Ausgestaltung bildet das Raumtei1 ere!ement ein kombiniertes Anschlag- und Dichtungsteil, vorzugsweise aus Elastomermaterial. In diesem Falle dichtet es den zweiten Arbeitsraum zum Führungsraum hin ab, indem es mit der Umfangswand des Aufnahmeraumes und mit dem Außenumfang der Verbindungsstange in Dichtkontakt steht.In a preferred embodiment, the space divider element forms a combined stop and sealing part, preferably made of elastomer material. In this case, it seals the second working space from the guide space by being in sealing contact with the peripheral wall of the receiving space and with the outer circumference of the connecting rod.
Die Zufuhr und Abfuhr des Druckmediums in den bzw. aus dem zweiten Arbeitsraum erfolgt zweckmäßigerweise über einen in dem Raumteilerelement verlaufenden Fluidkanal, der insbesondere stirnseitig ausmündet und zumindest teilweise von einem insbesondere ringförmigen Längsspalt gebildet sein kann, der die Verbindungsstange umgibt.The supply and removal of the pressure medium into and out of the second working space is expediently carried out via a fluid channel running in the space divider element, which in particular opens out at the front and can be formed at least partially by a longitudinal gap, in particular annular, which surrounds the connecting rod.
Zugunsten einer verschleißarmen Verschiebeführung der Abtriebsstange hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, diese Abtriebsstange aus Kunststoffmaterial herzustellen, wobei das Zylindergehäuse aus Metall bestehen kann, beispielsweise aus Aluminiummaterial.In order to ensure a low-wear sliding guide for the output rod, it has also proven to be expedient to manufacture this output rod from plastic material, whereby the cylinder housing can be made of metal, for example from aluminum material.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention is explained in more detail below using the attached drawing. In this drawing:
Fig. 1 eine erste Bauform des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders, teilweise im Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus Fig. 2,Fig. 1 shows a first design of the working cylinder according to the invention, partly in longitudinal section along section line I-I in Fig. 2,
* t* t
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Arbeitszylinder aus Fig. 1 gemäß Schnittlinie H-II,Fig. 2 a cross section through the working cylinder from Fig. 1 along section line H-II,
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Arbeitszylinder aus Fig. 1 gemäß Schnittlinie IH-111 undFig. 3 a cross section through the working cylinder from Fig. 1 according to section line IH-111 and
Fig. 4 eine weitere Bauform des Arbeitszylinders, wiederum teilweise im Längsschnitt analog der Schnittlinie I-I aus Fig. 2.Fig. 4 shows another design of the working cylinder, again partly in longitudinal section analogous to section line I-I in Fig. 2.
Der in Fig. 1 bis 3 abgebildete Arbeitszylinder verfügt über eine besonders flache Bauweise, indem er insgesamt eine quaderähnliche Außengestalt besitzt, dessen Rechteckquerschnitt so gewählt ist, daß er über eine im Vergleich zur Schmalseite große Längsseite verfügt, deren Erstreckung beim Ausführungsbeispiel mindestens doppelt so groß wie diejenige der Schmalseite ist. Es ist dadurch möglich, mehrere dieser Arbeitszylinder paketartig mit ihren Längsseiten aneinanderzusetzen, wobei sich der Mittenabstand nebeneinanderliegender Zylinder im Vergleich zu Rundkolben-Zylindern gleicher Kolbenfläche durchaus um etwa 40 % reduziert.The working cylinder shown in Fig. 1 to 3 has a particularly flat design, in that it has a cuboid-like external shape, the rectangular cross-section of which is selected so that it has a long side that is large compared to the narrow side, the extent of which in the example is at least twice as large as that of the narrow side. This makes it possible to put several of these working cylinders together in a package with their long sides next to one another, whereby the center distance between adjacent cylinders is reduced by around 40 % compared to round-piston cylinders with the same piston area.
Der Arbeitszylinder verfügt über ein Zylindergehäuse 1, das außen eine rechteckförmig gestaltete Querschnittskontur mit abgerundeten Ecken aufweist. Es besitzt eineThe working cylinder has a cylinder housing 1, which has a rectangular cross-sectional contour on the outside with rounded corners. It has a
Umfangswand 2, die die radiale Begrenzung eines in dem Zylindergehäuse 1 ausgebildeten Aufnahmeraums 3 bildet. Am einen, in Fig. 1 links gelegenen Ende ist dieser Aufnahmeraum 3 durch eine vorzugsweise einstückig mit der Umfangswand 2 verbundene Abschlußwand 4 verschlossen. Diese trägt ein Befestigungsauge 5 zur Festlegung des Arbeitszylinders an einem nicht dargestellten Bauteil.Circumferential wall 2, which forms the radial boundary of a receiving space 3 formed in the cylinder housing 1. At one end, on the left in Fig. 1, this receiving space 3 is closed by an end wall 4, which is preferably connected in one piece to the peripheral wall 2. This has a fastening eye 5 for securing the working cylinder to a component not shown.
Am entgegengesetzten anderen, in Fig. 1 rechts gelegenen Ende ist das Zylindergehäuse 1 offen. Besagtes Ende sei als offene Gehäuse-Stirnseite 6 bezeichnet.At the other opposite end, on the right in Fig. 1, the cylinder housing 1 is open. Said end is referred to as the open housing front side 6.
Der Aufnahmeraum 3 hat über seine gesamte axiale Länge, beginnend von der Abschlußwand 4 bis hin zu seiner "Öffnung 7- an der offenen Gehäuse-Stirnseite 6, eine durchgehend konstante Querschnittskontur. Diese ist vorliegend zumindest im wesentlichen rechteckförmig gehalten, indem sich zwei längere geradlinige Längssei ten 8, 81 mit Abstand parallel gegenüberliegen und die beiden Schmalseiten 9, 91 insbesondere halbkreisförmig abgerundet sind. Bei den Abbildungen ist zu bedenken, daß der Arbeitszylinder in der Praxis eine durchaus kleinere Baugröße haben kann, wobei die Längsabmessungen des Querschnittes z.B. 6,5 mm und die Querabmessungen z.B. 1,5 mm betragen.The receiving space 3 has a constant cross-sectional contour throughout its entire axial length, starting from the end wall 4 up to its "opening 7" on the open housing front side 6. In the present case, this is at least essentially rectangular in that two longer, straight longitudinal sides 8, 81 are parallel to one another at a distance and the two narrow sides 9, 91 are rounded in a semicircular shape. When looking at the illustrations, it should be remembered that in practice the working cylinder can have a much smaller size, with the longitudinal dimensions of the cross-section being, for example, 6.5 mm and the transverse dimensions being, for example, 1.5 mm.
Im Innern des Aufnahmeraumes 3 sitzt, mit größerem AbstandInside the recording room 3 sits, with a greater distance
zu der offenen Gehäuse-Stirnseite 6, ein Raumteilerelement 12. Beispielsgemäß befindet es sich etwa mittig der gesamten axialen Länge des Aufnahmeraumes 3. Es unterteilt den Aufnahmeraum 3 in einen der Abschlußwand 4 zugewandten Zylinderraum 13 und einen zur offenen Gehäuse-Stirnseite 6 ausmündenden Führungsraum 14.to the open housing front side 6, a room divider element 12. For example, it is located approximately in the middle of the entire axial length of the receiving space 3. It divides the receiving space 3 into a cylinder space 13 facing the end wall 4 and a guide space 14 opening out to the open housing front side 6.
In dem Zylinderraum 13 ist ein komplementär zu diesem konturierter, axial beweglicher Kolben 15 aufgenommen. Dieser sitzt fest an einer Verbindungsstange 16, die sich koaxial zu dem Aufnahmeraum 3 erstreckt und eine mittige, axial durchgehende Durchbrechung 17 des Raumtei1erelements 12 durchsetzt. Ihr in den Führungsraum 14 hineinragendes äußeres Ende 18 ist an einer beim Ausführungsbeispiel plattenartig gestalteten Abtriebsstange 22 festgelegt, die in dem Führungsraum 14 axial verschieblicn gelagert ist und mit einem Betätigungsabschnitt 23 an der 'Öffnung 7 über das Zylindergehäuse 1 hinausragt. An dem Betätigungsabschnitt 23 läßt sich ein nicht dargestelltes, zu bewegendes Bauteil festlegen.A complementary contoured, axially movable piston 15 is accommodated in the cylinder chamber 13. This is firmly seated on a connecting rod 16, which extends coaxially to the receiving chamber 3 and passes through a central, axially continuous opening 17 in the space divider element 12. Its outer end 18, which projects into the guide chamber 14, is fixed to an output rod 22, which in the embodiment is designed like a plate, which is mounted axially displaceably in the guide chamber 14 and projects beyond the cylinder housing 1 with an actuating section 23 at the opening 7. A component to be moved, not shown, can be fixed to the actuating section 23.
Während das Zylindergehäuse 1 zweckmaßigerweise aus Metall, beispielsweise aus Aluminiummaterial, besteht, ist die beispielsgemäße Abtriebsstange 22 ein Kunststofftei 1 . Bei vollständig in den Führungsraum 14 eingefahrener Position (Fig. 1) liegt die Abtriebsstange 22 mit ihremWhile the cylinder housing 1 is expediently made of metal, for example aluminum material, the output rod 22 according to the example is a plastic part 1 . When completely retracted into the guide space 14 position (Fig. 1), the output rod 22 lies with its
inneren Ende an der zugewandten stirnseitigen Endpartie 2 des Raumteilerelements 12 an. Der gesamte dabei innerhalb des Führungsraumes 14 liegende Längenabschnitt der Abtriebsstange 22 hat eine zu dem Führungsraum 14 komplementäre Querschnittskontur. Diese erstreckt sich zweckmäßigerweise über die gesamte Baulänge der Abtriebsstange 22.inner end on the facing front end section 2 of the room divider element 12. The entire length section of the output rod 22 lying within the guide space 14 has a cross-sectional contour that is complementary to the guide space 14. This expediently extends over the entire length of the output rod 22.
Die Abtriebsstange 22 und die Verbindungsstange 16 könnten prinzipiell einstückig ausgebildet sein. Insbesondere zur Vereinfachung der Montage ist vorliegend jedoch eine getrennte Ausgestaltung vorgesehen, wobei die Verbindungsstange 16 mittels einer Verbindungseinrichtung 25 an der Abtriebsstange 22 fixiert ist. Gemäß Fig. 1 verfügt die Abtriebsstange 22 an der dem Raumtei 1 erel ement 12 zugewandten Stirnseite über eine sacklochartige Ausnehmung 26, in die die Verbindungsstange mit ihrem äußeren Ende 18 hineinragt. Als Verbindungseinrichtung 25 ist hier ein quer verlaufender Stift oder Bolzen 25' vorgesehen, der das Ende 18 durchsetzt und endseitig in zwei sich gegenüberliegenden Begrenzungswänden der Ausnehmung 26 an der Abtriebsstange 22 festgelegt ist.The output rod 22 and the connecting rod 16 could in principle be designed as one piece. However, in particular to simplify assembly, a separate design is provided here, with the connecting rod 16 being fixed to the output rod 22 by means of a connecting device 25. According to Fig. 1, the output rod 22 has a blind hole-like recess 26 on the end facing the space divider element 12, into which the connecting rod projects with its outer end 18. A transverse pin or bolt 25' is provided here as the connecting device 25, which passes through the end 18 and is fixed at the end in two opposing boundary walls of the recess 26 on the output rod 22.
Bevorzugt ist die Verbindung derart, daß bezüglich der Längsachse des Bolzens 25' ein Drehfreiheitsgrad zwischen der Abtriebsstange 22 und der Verbindungsstange 16 vor-Preferably, the connection is such that a degree of rotational freedom is provided between the output rod 22 and the connecting rod 16 with respect to the longitudinal axis of the bolt 25'.
liegt, so daß keine Verspannungen auftreten können.so that no tension can occur.
Aus Gründen der Kompaktheit ist die Verbindungsstange beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 ein Flachbauteil, das eine im wesentlichen rechteckförmige Querschnittskontur hat, wobei die schmalseitigen Ränder abgerundet sind. Die Hauptachsen sämtlicher bisher erwähnter rechteckähnlicher Bauteile fallen zusammen.For reasons of compactness, the connecting rod in the embodiment of Fig. 1 to 3 is a flat component that has an essentially rectangular cross-sectional contour, with the narrow edges being rounded. The main axes of all the rectangular components mentioned so far coincide.
Der Kolben 15 des Ausführungsbeispiels sitzt auf dem der Abschlußwand 4 zugewandten inneren Ende 27 der Verbindungsstange 16. Es liegt zweckmäßigerweise eine stoffschlüssige Verbindung vor. Der Kolben 15 kann ein Kunststoffteil sein, das unmittelbar durch Spritzgießen auf die Verbindungsstange 16 aufgeformt ist, so daß sich zusätzliche Befestigungseinrichtungen erübrigen. Im Bereich seines Außenumfanges trägt der Kolben 15 einen ringsumlaufenden Dichtring 28, der zweckmäßigerweise in einer Umfangsnut des Kolbens 15 gehalten ist und innen an der Umfangswand 2 des Zylindergehäuses 1 dichtend anliegt.The piston 15 of the embodiment sits on the inner end 27 of the connecting rod 16 facing the end wall 4. There is expediently a material connection. The piston 15 can be a plastic part that is molded directly onto the connecting rod 16 by injection molding, so that additional fastening devices are unnecessary. In the area of its outer circumference, the piston 15 has a circumferential sealing ring 28, which is expediently held in a circumferential groove of the piston 15 and rests sealingly on the inside of the circumferential wall 2 of the cylinder housing 1.
Der Kolben 15, die Verbindungsstange 16 und das Abtriebsteil 22 bilden eine zumindest axial fest miteinander verbundene Einheit, die sich gemeinsam axial bezüglich des Zylindergehäuses 1 verschieben läßt.The piston 15, the connecting rod 16 and the output part 22 form a unit that is at least axially firmly connected to one another and can be displaced axially together with respect to the cylinder housing 1.
Der Kolben 15 unterteilt den Zylinderraum 13 in einen ersten und einen zweiten Arbeitsraum 32, 33. Die stirnseitige Begrenzung des ersten Arbeitsraumes 32 bildet die Abschlußwand 4, diejenige des zweiten Arbeitsraumes 33 bildet das Raumteilerelement 12. Jeder Arbeitsraum 32, 33 kommuniziert mit einer eigenen Anschlußöffnung 34, 35, über die Druckluft oder ein sonstiges fluidisches Druckmittel nach Bedarf zu- oder abgeführt werden kann. Die daraus resultierende Druckbeaufschlagung des Kolbens 15 resultiert in einer Axialbewegung desselben, was je nach Hubrichtung eine Ausfahrbewegung oder eine Einfahrbewegung der Abtriebsstange 22 mit Bezug zu dem Führungsraum 14 hervorruft.The piston 15 divides the cylinder chamber 13 into a first and a second working chamber 32, 33. The end wall 4 forms the frontal boundary of the first working chamber 32, and that of the second working chamber 33 forms the space divider element 12. Each working chamber 32, 33 communicates with its own connection opening 34, 35, via which compressed air or another fluid pressure medium can be supplied or discharged as required. The resulting pressurization of the piston 15 results in an axial movement of the same, which, depending on the stroke direction, causes an extension movement or a retraction movement of the output rod 22 with respect to the guide chamber 14.
Der Ausfahrhub der Abtriebsstange 22 wird durch das Raumteilerelement 12 begrenzt. Dieses bildet einen Hubbegrenzungsanschlag für den Kolben 15, der am Ende seiner Ausfahrbewegung auf die zugeordnete stirnseitige Endpartie 24' des Rauniteilerelements 12 aufläuft. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Abtriebsstange 22 in maximal ausgefahrener Stellung stets ein Stück weit in den Führungsraum 14 hineinragt und dadurch in Querrichtung abgestützt ist.The extension stroke of the output rod 22 is limited by the space divider element 12. This forms a stroke limit stop for the piston 15, which at the end of its extension movement runs onto the associated front end section 24' of the space divider element 12. The arrangement is such that the output rod 22 in the maximum extended position always projects a little into the guide space 14 and is thus supported in the transverse direction.
Der axiale lichte Abstand zwischen dem Kolben 15 und der Abtriebsstange 22, verringert um die axiale Länge des Raumteilerelements 12, ergibt den maximal möglichen HubThe axial clearance between the piston 15 and the output rod 22, reduced by the axial length of the space divider element 12, results in the maximum possible stroke
der Abtriebsstange 2 2. Die Querschnittsfläche der Verbindungsstange 16 ist geringer als diejenige des Kolbensthe output rod 2 2. The cross-sectional area of the connecting rod 16 is smaller than that of the piston
15 oder der Abtriebsstange 22. Ihre Querschnittslänge und ihre Querschnittsbreite ist geringer als die entsprechenden Abmessungen des Aufnahmeraumes 3, so daß ringsum allseits ein Zwischenraum zwischen der Verbindungsstange15 or the output rod 22. Their cross-sectional length and their cross-sectional width is smaller than the corresponding dimensions of the receiving space 3, so that there is a gap all around between the connecting rod
16 und der Umfangswand 2 vorliegt.16 and the peripheral wall 2.
Das Raumteilerelement 12 ist vorliegend ein bezüglich des Zylindergehäuses 1 separates Bauteil, das nach Art einer Zwischenwand unter Abdichtung zur Umfangswand 2 im Innern des Aufnahmeraumes 3 festgelegt ist. Die fluiddichte Abdichtung verhindert einen Austritt von Druckmedium aus dem angrenzenden zweiten Arbeitsraum 33. Ferner liegt ein Dichtkontakt zwischen dem Raumteilerelement 12 und der Verbindungsstange 16 vor, so daß auch im Bereich der Durchbrechung 17 ein FIuidaustritt ausgeschlossen ist.The space divider element 12 is in this case a separate component with respect to the cylinder housing 1, which is fixed in the interior of the receiving space 3 in the manner of an intermediate wall, sealed to the peripheral wall 2. The fluid-tight seal prevents pressure medium from escaping from the adjacent second working space 33. Furthermore, there is a sealing contact between the space divider element 12 and the connecting rod 16, so that fluid leakage is also excluded in the area of the opening 17.
Zur Abdichtung könnten zwar grundsätzlich separate Dichtelemente vorgesehen sein. Um die oben bereits angedeutete minimale Baugröße zu realisieren, empfiehlt es sich allerdings, entsprechende Dichtmittel in einstückiger Ausführung unmittelbar an dem Raumteilerelement 12 vorzusehen, wie es beim Ausführungsbeispiel der Fall ist.In principle, separate sealing elements could be provided for sealing. However, in order to achieve the minimum size already indicated above, it is recommended to provide corresponding sealing means in a one-piece design directly on the room divider element 12, as is the case in the embodiment.
Hier verfügt das Raumteilerelement 12 am Außenumfang überHere, the room divider element 12 has on the outer circumference
einen ringsumlaufenden äußeren Dichtungsvorsprung 36, der innen an der Umfangswand 2 dichtend anliegt. Des weiteren befindet sich im Innern der Durchbrechung 17 ein ebenfalls einstückig an das Raumteilerelement 12 angeformter ringsumlaufender innerer Dichtungsvorsprung 37, der die Verbindungsstange 16 unter Dichtkontakt koaxial umschließt. Die Dichtungsvorsprünge 36, 37 können nach Art von,Dichtlippen ausgebildet sein, die einen gewissen Schrägverlauf besitzen, wobei ihr freies Ende zum abzudichtenden zweiten Arbeitsraum 33 weist. Im übrigen ist es von Vorteil, wenn das Raumteilerelement 12 am Außenumfang zusätzlich zu dem äußeren Dichtungsvorsprung 36 mindestens einen komplementär zum Aufnahmeraum 3 konturierten Lagerabschnitt 38 besitzt, der zur Querfixierung des Raumteilerelements 12 dient und über den das Raumteilerelement 12 satt im Aufnahmeraum 3 einsitzt. Besagter Lagerabschnitt 38 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 über lediglich eine Teillänge des Raumteilerelements 12.a circumferential outer sealing projection 36, which is in sealing contact with the inside of the peripheral wall 2. Furthermore, inside the opening 17 there is a circumferential inner sealing projection 37, which is also integrally formed on the space divider element 12 and coaxially encloses the connecting rod 16 in sealing contact. The sealing projections 36, 37 can be designed like sealing lips, which have a certain oblique course, with their free end pointing towards the second working chamber 33 to be sealed. It is also advantageous if the space divider element 12 has at least one bearing section 38 on the outer circumference, in addition to the outer sealing projection 36, which is contoured complementarily to the receiving chamber 3 and which serves to transversely fix the space divider element 12 and via which the space divider element 12 sits snugly in the receiving chamber 3. In the embodiment according to Fig. 1, said bearing section 38 extends over only a partial length of the room divider element 12.
Zur axial unbeweglichen Fixierung des Raumteilerelements 12 in dem Aufnahmeraum 3 dient beim Ausführungsbeispiel eine Befestigungseinrichtung 39, die auch eine formschlüssige Fixierung bezüglich des Zylindergehäuses 1 bewirkt. Dies hat den Vorteil, daß sich das Raumteilerelement 12 trotz harten Aufpralles der Kolbenstange 15 und der Abtriebsstange 22 nicht axial verlagert. Im Falle derIn the embodiment, a fastening device 39 is used to fix the space divider element 12 in the receiving space 3 so that it cannot move axially, and this also ensures a positive fixation with respect to the cylinder housing 1. This has the advantage that the space divider element 12 does not move axially despite the hard impact of the piston rod 15 and the output rod 22. In the case of
beispielsgemäßen kostengünstigen Ausgestaltung der Befestigungseinrichtung 39 umfaßt diese zwei als Spannstifte ausgebildete Querstifte, die das Raumteilerelement 12 an vorzugsweise diametral gegenüberliegenden Stellen quer durchsetzen und mit ihren nicht näher dargestellten Endbereichen in der Umfangswand 2 lagefixiert sind. Zur Montage wird das Raumteilerelement 12 in den Aufnahmeraum 3 eingeschoben, bis entsprechende Querdurchbrechungen des Raumtei1erelements 12 mit Querbohrungen der Umfangswand 2 fluchten, so daß anschließend die Spannstifte nur noch eingepreßt werden müssen.The exemplary, cost-effective design of the fastening device 39 comprises two transverse pins designed as clamping pins, which pass transversely through the room divider element 12 at preferably diametrically opposite locations and are fixed in position with their end areas (not shown in detail) in the peripheral wall 2. For assembly, the room divider element 12 is pushed into the receiving space 3 until corresponding transverse openings in the room divider element 12 are aligned with transverse holes in the peripheral wall 2, so that the clamping pins then only have to be pressed in.
Um eine gewisse Aufpral1 dämpfung zu bewirken, bestehen die beiden stirnseitigen Endpartien 24, 24' des Raumteilerelements 12 aus Material mit gummi elastischen Eigenschaften, vorzugsweise aus Elastomermaterial. Diese stirnsei ti gen Endpartien 24, 24' können als ringförmig in sich geschlossene Axialvorsprunge ausgebildet sein, die die Verbindungsstange 16 umgeben.In order to achieve a certain degree of impact damping, the two front end sections 24, 24' of the room divider element 12 are made of material with rubber-elastic properties, preferably elastomer material. These front end sections 24, 24' can be designed as ring-shaped, self-contained axial projections that surround the connecting rod 16.
Bevorzugt besteht das Raumteilerelement 12 vollständig aus Kunststoffmaterial mit den geschilderten Eigenschaften, so daß es bei integral angeformten äußeren und inneren Dichtungsmitteln 36, 37 ein einziges Bauteil darstellen kann, in dem die Hubbegrenzungsfunktion und die Dichtungsfunktion kombiniert sind. Ein solches Raumteilerelement 12Preferably, the space divider element 12 consists entirely of plastic material with the properties described, so that with integrally formed external and internal sealing means 36, 37 it can represent a single component in which the stroke limiting function and the sealing function are combined. Such a space divider element 12
läßt sich kostengünstig durch Spritzgießen herstellen.can be produced cost-effectively by injection molding.
Die beiden erwähnten ersten und zweiten Anschlußöffnungen 34, 35 sind beim Ausführungsbeispiel an Anschlußstutzen 42, 43 vorgesehen, die am Zylindergehäuse 1 befestigt sind. Die Abschlußwand 4 verfügt über eine zu dem ersten Arbeitsraum 32 offene zentrale Vertiefung 44, in deren Umfangsbereicn eine zur Außenseite des Zylindergehäuses 1 hin offene Querbohrung 45 vorgesehen ist. In letztere ist der erste Anschlußstutzen 42 mit einem stiftartigen Endabschnitt 46 eingesetzt. Es kann eine Preß- und/oder Klebeverbindung vorliegen, ebensogut eine Schraubverbindung. Ein den ersten Anschlußstutzen 42 durchsetzender Kanal 47 mündet innen in die Vertiefung 44 und endet außen mit der ersten Anschlußöffn.ung 34.The two mentioned first and second connection openings 34, 35 are provided in the embodiment on connection pieces 42, 43, which are attached to the cylinder housing 1. The end wall 4 has a central recess 44 open to the first working space 32, in the circumferential area of which a transverse bore 45 open to the outside of the cylinder housing 1 is provided. The first connection piece 42 is inserted into the latter with a pin-like end section 46. There can be a press and/or adhesive connection, as well as a screw connection. A channel 47 passing through the first connection piece 42 opens into the recess 44 on the inside and ends on the outside with the first connection opening 34.
Bevorzugt ist der erste Anschlußstutzen 42 als Stecknippel ausgebildet, auf den eine Druckmittelleitung aufsteckbar ist, über die das fluidische Druckmedium zu- und abgeführt wi rd.Preferably, the first connection piece 42 is designed as a plug-in nipple, onto which a pressure medium line can be plugged, via which the fluid pressure medium is supplied and discharged.
Die zweite Anschlußöffnung 35 ist an dem entsprechend gestalteten zweiten Anschlußstutzen 43 vorgesehen. Dessen innerer Endabschnitt 46' durchgreift eine im Umfangsbereich des Raumteilerelements 12 vorgesehene Querbohrung 45' der Umfangswand 2 und ragt in eine sich fluchtendThe second connection opening 35 is provided on the correspondingly designed second connection piece 43. Its inner end section 46' passes through a transverse bore 45' of the peripheral wall 2 provided in the peripheral area of the room divider element 12 and projects into an aligned
anschließende Querausnehmung 48 des Raumteilerelements hinein. Letztere ist radial innen zu der Durchbrechung hin offen. Sie kommuniziert dort mit einem längs verlaufenden Fluidkanal 52, der stirnseitig an der stirnseitigen Endpartie 24' in den zweiten Arbeitsraum 33 ausmündet. Der Fluidkanal ist vorzugsweise von einem Längsspalt 53 gebildet, der sich radial zwischen der Verbindungsstange und der diese umgebenden Wand der Durchbrechung 17 befindet. Dieser Längsspalt 53 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel über den gesamten Umfang der Verbindungsstange 16. Der erwähnte innere Dichtungsvorsprung 37 befindet sich in dem zwischen der Einmündung der Querausnehmung und der stirnseitigen Endpartie 24 liegenden Bereich der Durchbrechung 17.adjoining transverse recess 48 of the space divider element. The latter is open radially inward towards the opening. There it communicates with a longitudinally running fluid channel 52, which opens into the second working chamber 33 at the front end section 24'. The fluid channel is preferably formed by a longitudinal gap 53, which is located radially between the connecting rod and the wall of the opening 17 surrounding it. In the exemplary embodiment, this longitudinal gap 53 extends over the entire circumference of the connecting rod 16. The aforementioned inner sealing projection 37 is located in the area of the opening 17 lying between the opening of the transverse recess and the front end section 24.
An der Abschlußwand 4 erübrigt sich das Anbringen eines stoßdämpfenden Puffers. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Abtriebsstange 22 auf dem Raumteilerelement 12 aufläuft, bevor der Kolben 15 an der Abschlußwand 4 anschlägt. There is no need to attach a shock-absorbing buffer to the end wall 4. The arrangement is such that the output rod 22 runs onto the space divider element 12 before the piston 15 hits the end wall 4.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist im wesentlichen mit demjenigen der Fig. 1 bis 3 identisch, so daß vorstehende Beschreibung entsprechend zutrifft. Unterschiede liegen lediglich in der konstruktiven Ausgestaltung des Raumteilerelements 12 sowie der Verbindungsstange 16 undThe embodiment according to Fig. 4 is essentially identical to that of Figs. 1 to 3, so that the above description applies accordingly. Differences are only in the structural design of the room divider element 12 and the connecting rod 16 and
• &idigr;". . i .* . *.·&idigr; &idigr;·&iacgr;·•&idigr;". . i .* . *.·&idigr;&idigr;·&iacgr;·
der Verbindungseinrichtung 25 vor. Zur Verbesserung der Fluiddurchströmung ist in die die Verbindungsstange 16 umschließende Wand der Durchbrechung 17 eine nutartige Längsvertiefung 54 eingebracht, in die die Querausnehmung 48 ausmündet, und die eine Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnittes des zugeordneten Fluidkanals 5 2 bewirkt.of the connecting device 25. To improve the fluid flow, a groove-like longitudinal depression 54 is introduced into the wall of the opening 17 surrounding the connecting rod 16, into which the transverse recess 48 opens and which causes an increase in the available flow cross section of the associated fluid channel 5 2.
Des weiteren ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Verbindungsstange 16 über eine Gewindeverbindung an der Abtriebsstange 22 fixiert. Ihr äußeres Ende 18 ist mit einem Außengewinde 25' ' versehen, das in ein komplementäres Innengewinde der Ausnehmung 26 eingeschraubt ist. In diesem Falle hat die Verbindungsstange 16 zweckmäßigerweise über ihre gesamte Länge einen kreisrunden Querschnitt. Furthermore, in this embodiment, the connecting rod 16 is fixed to the output rod 22 via a threaded connection. Its outer end 18 is provided with an external thread 25'', which is screwed into a complementary internal thread of the recess 26. In this case, the connecting rod 16 expediently has a circular cross-section over its entire length.
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