EP0105246A1 - Antriebs- und Führungsvorrichtung mit einem Hubzylinder und einem Übertragungselement - Google Patents
Antriebs- und Führungsvorrichtung mit einem Hubzylinder und einem Übertragungselement Download PDFInfo
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- EP0105246A1 EP0105246A1 EP83109150A EP83109150A EP0105246A1 EP 0105246 A1 EP0105246 A1 EP 0105246A1 EP 83109150 A EP83109150 A EP 83109150A EP 83109150 A EP83109150 A EP 83109150A EP 0105246 A1 EP0105246 A1 EP 0105246A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
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Definitions
- the invention relates to a drive and guide device with a lifting cylinder and a transmission element.
- the invention has for its object to remedy these disadvantages and to provide a device that works satisfactorily and has a significantly smaller footprint compared to known devices.
- the body of the hydraulic or pneumatic cylinder has at least one longitudinal groove on its outside, which is suitable for at least partially forming a guideway, and, on the other hand, at least one transmission element, such as a toothed rack, on the piston rod of the cylinder is coupled and is slidably mounted parallel to the piston rod in the guideway.
- the outer side surface of the body of the lifting cylinder has a polygonal cross section and each side surface is equipped with a longitudinal groove which is suitable for serving as a guide element for a transmission element and both for its positioning and for attachment to the mechanical unit, for which it is intended, or to contribute advantageously on any other support.
- each longitudinal groove of the body of the lifting cylinder which is to form a slide, is partially closed by holding rails which are fastened along the edges and form two longitudinally extending holding lips for the transmission element.
- a transmission member may be coupled to either end of the piston rod.
- the lift cylinder can also be a type with two pistons, the movements of which are opposite.
- the transmission element is designed as a toothed rack which is connected to a pinion.
- the inlet and outlet openings of the pressurized fluid, which supplies the lifting cylinder are arranged on one side of the body, the skilful selection of the longitudinal groove or the longitudinal grooves which are to serve as a guideway for the transmission element, it allows the openings to be oriented in the desired direction.
- the device according to the invention has a hydraulic cylinder 2 and a transmission element, which in the exemplary embodiment shown consists of a toothed rack 3 which is coupled to the protruding end 5a of the piston rod 5 with the aid of a bracket 4.
- the body 6 of the hydraulic cylinder 2 has a cross section with a substantially square outer profile and has a longitudinal groove 7 on each of the four side surfaces, which is suitable for producing a guide track for guiding the rack 3.
- a single rack 3 is provided, and Fig. 2 shows in more detail that the longitudinal groove 7, which is shown in Fig. 2 to the left and to b e-true as a guideway for the Zannstange 3 to serve, is partially closed by two holding rails 8, which are fixed along the edges of the longitudinal groove 7 with the help of screws 9 so that they form 7 holding lips along ier longitudinal groove, which on this Limit a slideway with a T-shaped cross section, which is suitable for holding the rack 3 with a complementary cross section.
- the inlet openings and outlet openings 11 for the pressurized medium for supplying the hydraulic cylinder 2 are both on the same side of the body 6.
- This arrangement combined with the presence of the four longitudinal grooves 7 allows the user to to orient the openings 11 as desired since he can select one of the four longitudinal grooves 7 in order to form the guide path for the toothed rack 3, this selection naturally being made depending on the application of the device.
- the rack 3 and the piston rod 5 of the hydraulic cylinder 2 are not aligned with one another but are arranged parallel to one another and that the guide elements for the rack 3 are provided directly in the body 6 of the hydraulic cylinder 2.
- the device is very compact compared to other devices of this type and is further characterized by significantly lower manufacturing costs, since the body 6 of the hydraulic cylinder 2 participates to a considerable extent in the guidance of the rack 3.
- FIG. 3 and 4 differs from the embodiment shown in Figures 1 and 2 in that two racks 3 are coupled to the same end of the piston rod 5 of the hydraulic cylinder 2 by a double bracket 4a, the longitudinal grooves 7, the are selected as guideways, facing each other the sides of the body 6 of the hydraulic cylinder 2.
- the hydraulic cylinder 2a has a continuous piston rod 5a and each of the two racks 3, which are guided in guideways in the longitudinal grooves 7 on two opposite sides of the body 6, is through a bracket 4 with the end of the piston rod 5a connected.
- the hydraulic cylinder 2b has two piston rods 5b with pistons which are independent of one another and which can be moved in opposite directions.
- Each piston rod 5b is coupled by means of a bracket 4 to one of the two racks 3, the movements of which are in opposite directions.
- FIGS 7 and 8 clearly show the reduction in space required in the device according to the invention.
- the toothed rack 3 is aligned at the end of the piston rod 5 of the hydraulic cylinder 2, the body 6 of which is attached to the mechanical unit 12, for which the device is intended, with the aid of a bracket 13 and struts 14 are attached which connect the bracket 13 to the mechanical unit 12.
- the length of the struts 14 is determined by the stroke length of the piston rod 5 of the hydraulic cylinder 2 and, accordingly, the rack 3, the cross section of the spreaders 14 having to be larger as the distance increases.
- the mechanical unit 12 is an industrial form in which pinions 12a have to be set in rotation by a linear movement of the piston rod 5 of the hydraulic cylinder 2.
- FIGS. 7 and 8 clearly shows the reduction in the space requirement which results when using the device according to the invention, and the reduction in the production price as a result of the elimination of essential mechanical elements.
- the device according to the invention can be equipped with detector devices which determine the position of the piston rod of the hydraulic cylinder or its end position. Furthermore, devices for speed control and any other auxiliary devices of this type can also be provided.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Antriebs- und Führungsvorrichtung mit einem Hubzylinder und einem Übertragungselement.
- Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt, bei denen das Übertragungselement, wie beispielsweise eine Zahnstange, in Verlängerung der Hubstange des Zylinders angekoppelt ist. Eine derartige Vorrichtung hat zahlreiche Nachteile und insbesondere den Nachteil eines großen Platzbedarfs. Dadurch, daß zwei Elemente, der Hubzylinder und das Übertragungselement, hintereinander angeordnet sind, wird beim Überschreiten eines gewissen Wertes für den Hubweg des Zylinders ein Knicken des Übertragungselementes hervorgerufen. Es ist daher notwendig, Fünrungseinrichtungen für das Übertragungselement vorzusehen und diese Führung muß notwendigerweise dort stattfinden, wo sich das Führungselement bewegt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteilen abzuhelfen und eine Vorrichtung zu schaffen, die zufriedenstellend funktioniert und im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen einen wesentlich geringeren Raumbedarf hat.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einerseits der Körper des hydraulischen oder pneumatischen Zylinders auf seiner Außenseite wenigstens eine Längsnut aufweist, die geeignet ist, wenigstens teilweise eine Führungsbahn zu bilden, und daß andererseits wenigstens ein Übertragungselement, wie beispielsweise eine Zahnstange, an die Kolbenstange des Zylinders angekoppelt ist und parallel zur Kolbenstange in der Führungsbahn verschiebbar befestigt ist.
- Der Raumbedarf dieser Vorrichtung ist wesentlich geringer als der Raumbedarf von bekannten Vorrichtungen des gleichen Typs, deren Übertragungselement den gleichen Hub aufweist.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die äußere Seitenfläche des Körpers des Hubzylinders einen vieleckigen Querschnitt und jede Seitenfläche ist mit einer Längsnut ausgerüstet, die geeignet ist, einem Übertragungselement als Führungsbahn zu dienen und sowohl zu seiner Positionierung als auch zur Befestigung auf der mechanischen Einheit, für die sie bestimmt ist, oder auf jeder beliebigen anderen Stütze vorteilnaft beizusteuern.
- Vorzugsweise ist jede Längsnut des Körpers des Hubzylinders, die eine Gleitbann bilden soll, teilweise durch Halteschienen verschlossen, die entlang der Berandungen befestigt sind und zwei sich längs erstreckende Haltelippen für das Ubertragungselement bilden.
- Wenn der Hubzylinder ein Typ mit durchgehender Kolbenstange ist, kann ein Übertragungselement an jedem der beiden Enden der Kolbenstange angekoppelt sein. Der Hubzylinder kann auch ein Typ mit zwei Kolben sein, deren Bewegungen entgegengesetzt sind.
- Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird, um eine Translationsbewegung in eine Rotationsbewegung umzusetzen, wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Übertragungselement als Zahnstange ausgebildet, die mit einem Ritzel in Verbindung steht.
- Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn die Eingangs-und Ausgangsöffnungen des unter Druck stehenden Fluids, das den Hubzylinder versorgt, auf einer Seite des Körpers angeordnet sind, die geschickte Auswahl der Längsnut oder der Längsnuten die als Führungsbahn für das Übertragungselement dienen sollen, es gestattet, die Öffnungen in die erwünschte Richtung auszurichten.
- Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand einer Zeicnnung beschrieben, in der einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:
- Fig. 1 einen Längsschnitt entlang der Linie 1/1 der Fig. 2 zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung,
- Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2/2 der Fig. 1,
- Figuren 3 ähnlicne Darstellungen wie die Figuren 1 und und 4 2 mit einer Abwandlung der Vorrichtung,
- Figuren 5 ähnliche Ansichten wie in den Figuren 1 und und 6 3, die zwei weitere Abwandlungen der Vorrichtung veranschaulichen,
- Fig. 7 die Anwendungsweise einer bekannten Vorrichtung und
- Fig. 8 eine Ansicht entsprechend Fig. 7 für den Fall des Einsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
- Wie in der Zeichnung dargestellt, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Hydraulikzylinder 2 und ein Übertragungselement auf, das bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Zahnstange 3 besteht, die mit Hilfe eines Bügels 4 an dem herausragenden Ende 5a der Kolbenstange 5 angekuppelt ist.
- Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist, hat der Körper 6 des Hydraulikzylinders 2 einen Querschnitt mit einem im wesentlichen quadratischen Außenprofil und verfügt auf jeder der vier Seitenflächen über eine Längsnut 7, die zur Herstellung einer Führungsbahn zur Führung der Zahnstange 3 geeignet ist.
- Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine einzige Zahnstange 3 vorgesehen, und die Fig. 2 zeigt genauer, daß die Längsnut 7, welche in der Fig. 2 links dargestellt ist und dazu be-stimmt ist, als Führungsbahn für die Zannstange 3 zu dienen, teilweise durch zwei Halteschienen 8 verschlossen ist, die entlang den Rändern der Längsnut 7 mit Hilfe von Scnrauben 9 so oefestigt sind, daß sie entlang ier Langsnut 7 Haltelippen bilden, die auf diese Weise eine Gleitbahn mit T-förmigem Querschnitt begrenzen, welche zum Halten der Zahnstange 3 mit komplimentärem Querschnitt geeignet ist.
- Wie in Fig. 1 dargestellt ist, befinden sich die Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen 11 für das unter Druck stehende Medium zur Speisung des Hydraulikzylinders 2 beide auf der gleichen Seite des Körpers 6. Diese Anordnung kombiniert mit dem Vorhandensein der vier Längsnuten 7 gestattet es dem Anwender, die Öffnungen 11 beliebig zu orientieren, da er eine der vier Längsnuten 7 auswählen kann, um die Führungsbahn für die Zahnstange 3 zu bilden, wobei diese Auswahl selbstverständlich in Abhängigkeit von der Anwendung der Vorrichtung getroffen wird.
- Man erkennt in der Zeichnung auch, daß die Zahnstange 3 und die Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 2 nicht fluchtend zueinander sondern parallel zueinander angeordnet sind und daß die Führungselemente für die Zahnstange 3 unmittelbar im Körper 6 des Hydraulikzylinders 2 vorgesehen sind. Aus diesem Grunde ist die Vorrichtung im Vergleich zu anderen Vorrichtungen dieses Typs sehr kompakt aufgebaut und zeichnet sich weiterhin durch wesentlich niedrigere Herstellungskosten aus, da der Körper 6 des Hydraulikzylinders 2 in erheblichem Ausmaß an der Führung der Zahnstange 3 teilnimmt.
- Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß zwei Zahnstangen 3 am gleichen Ende der Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 2 durch einen doppelten Bügel 4a angekoppelt sind, wobei die Längsnuten 7, die als Führungsbahnen ausgewählt sind, sich auf gegenüberliegenden Seiten des Körpers 6 des Hydraulikzylinders 2 befinden.
- Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Hydraulikzylinder 2a eine durcngehende Kolbenstange 5a und jede der beiden Zahnstangen 3, die in Führungsbahnen in den Längsnuten 7 auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Körpers 6 geführt sind, ist durch einen Bügel 4 mit dem Ende der Kolbenstange 5a verbunden.
- Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt der Hydraulikzylinder 2b über zwei Kolbenstangen 5b mit voneinander unabhängigen Kolben, die gegenläufig bewegbar sind. Jede Kolbenstange 5b ist mit Hilfe eines Bügels 4 mit einer der beiden Zahnstangen 3 gekoppelt, deren Bewegungen gegenläufig sind.
- Die Figuren 7 und 8 zeigen deutlich die Verringerung des Raumbedarfs bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
- In Fig. 7 ist eine Vorrichtung mit üblichem Aufbau dargestellt, bei der die Zahnstange 3 am Ende der Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 2 fluchtend angeordnet ist, dessen Körper 6 an der mechanischen Einheit 12, für die die Vorricntung vorgesehen ist, mit Hilfe eines Bügels 13 und Streben 14 befestigt ist, die den Bügel 13 mit der mechanischen Einheit 12 verbinden. Selbstverständlich ist die Länge der Streben 14 durcn die Hublänge der Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 2 und dementsprechend der Zahnstange 3 bestimmt, wobei bei größer werdendem Weg der Querschnitt der Streuen i4 stärker sein muß.
- Bei dem in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die mechanische Einheit 12 eine industrielle Form, bei der Ritzel 12a durch eine lineare Bewegung der Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 2 in Drehung versetzt werden müssen.
- Fig. 8 zeigt die Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an die gleiche mechanische Einheit 12. Die verwendete erfindungsgemäße Vorrichtung ist bei diesem Beispiel identisch mit der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Vorrichtung.
- Ein Vergleich der Figuren 7 und 8 zeigt deutlich die Reduzierung des Raumbedarfs, die sich bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt, sowie die Reduzierung des Herstellungspreises infolge des Wegfalls wesentlicher mechanischer Elemente.
- Es ist weiterhin festzustellen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie jede andere Vorrichtung dieses Typs, mit Detektoreinrichtungen ausgestattet werden kann, die die Position der Kolbenstange des Hydraulikzylinders oder dessen Endstellung feststellen. Weiterhin können auch Vorrichtungen zur Geschwindigkeitsregelung sowie beliebige andere Hilfseinrichtungen dieser Art vorgesehen sein.
- Die Erfindung ist nicht auf die oben beispielsweise erörterten Ausführungsformen beschrankt, sondern sie umfaßt alle im Rahmen des Erfindungsgedankens liegenden Abwandlungen.
Claims (6)
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AT83109150T ATE26747T1 (de) | 1982-09-30 | 1983-09-16 | Antriebs- und fuehrungsvorrichtung mit einem hubzylinder und einem uebertragungselement. |
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FR8216707A FR2533978B1 (fr) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Dispositif de transmission et de guidage combinant un verin et un element de transmission |
Publications (2)
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EP0105246A1 true EP0105246A1 (de) | 1984-04-11 |
EP0105246B1 EP0105246B1 (de) | 1987-04-22 |
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ID=9278001
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EP83109150A Expired EP0105246B1 (de) | 1982-09-30 | 1983-09-16 | Antriebs- und Führungsvorrichtung mit einem Hubzylinder und einem Übertragungselement |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1983-09-16 DE DE8383109150T patent/DE3371109D1/de not_active Expired
- 1983-09-16 EP EP83109150A patent/EP0105246B1/de not_active Expired
- 1983-09-16 AT AT83109150T patent/ATE26747T1/de not_active IP Right Cessation
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DE3371109D1 (en) | 1987-05-27 |
ATE26747T1 (de) | 1987-05-15 |
EP0105246B1 (de) | 1987-04-22 |
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