EP0135041A1

EP0135041A1 - Kolbenstangenloser Arbeitszylinder

Info

Publication number: EP0135041A1
Application number: EP84108579A
Authority: EP
Inventors: Oskar Dr. Dipl.-Ing. Peter; Diether Dipl.-Ing. Slowak
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-08-10
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1985-03-27
Also published as: EP0135041B1; DE3471980D1; DE3328786A1

Abstract

Es wird anstelle der bei Arbeitszylindern üblichen Gleitführung der Kraftabnahme auf oder in dem Zylinderprofil eine Rollen- und/oder Kugellaufbuchsenführung (13, 1a, 1b) vorgeschlagen und damit die Nachteile der Gleitführung, wie z.B. Abrieb, Losbrechen etc. mit Sicherheit vermieden, wobei zum exakten Positionieren der Kraftabnahme eine Brems- und Positioniereinrichtung vorgesehen sein kann.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kolbenstangenlose Arbeitszylinder mit einer Kraftabnahme, die direkt, durch ein Seil, Band oder dergl. bewegt wird und in oder auf dessen Zylinderrohr gleitet.
Die bei derartigen Arbeitszylindern übliche Gleitführung der Kraftabnahme, wie beispielsweise aus der DE-OS 3124915 bzw. der FR-PS 2352186 bekannt, ist mit verschiedenen Nachteilen behaftet. So ist die Last nirgends besonders extern geführt, sondern an der Kraftabnahme befestigt und diese wiederum am Arbeitszylinder mit Gleitelementen geführt.
Bei einer solchen Gleitführung werden überwiegend Kunststoffe als Führungsstücke der Gleitelemente eingesetzt. Hierbei ergibt sich Abrieb der Gleitelemente, aber auch des Zylinderprofils, worauf geführt wird, z.B. wenn dieses aus Aluminium, ggf. mit Eloxalschicht gefertigt ist. Derartige Führungen lassen sich nicht spielfrei herstellen, durch den Abrieb kommt inkontrolliertes Spiel hierzu. Eine exakte Führung ist somit nicht zu erreichen. Ein weiterer Nachteil ist die unvermeidlich auftretende Losbrechkraft bei Beginn einer Bewegung der Kraftabnahme, z.B. nach einem Brems- oder Positionierungsvorgang, sodaß die Kraftabnahme bei entsprechenden _Massenverhältnissen eine beträchtliche Vorwärtsbewegung in unkontrollierter Art ausführt, die ihrerseits zu unsymetrischen Belastungen des gesamten Systems führt und gegebenenfalls sogar zu Schäden am Antrieb führen kann. Dieser bricht aus, d.h. er führt eine sprungartige Vorwärtsbewegung aus, da das im Zylinder komprimierte Fluid voll auf den Kolben einwirkt. Deshalb ist dann ein präzises Positionieren, besonders bei einzelnen, kurzen Hubschritten,praktisch unmöglich. Aufgrund des Einflusses des Reibungskoeffizients geht zusätzlich ein beträchlicher Anteil der zur Verfügung stehenden Kraft verloren, besonders dann, wenn die Massenverhältnisse nicht vernachlässigbar sind.
Der- Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitszylinder zu besitzen, der eine Führung der Kraftabnahme, Bremseinrichtung etc. am Arbeitszylinder aufweist, die die Nachteile der bekannten Führungen mit Sicherheit vermeidet und sehr präzise Positionierungen der Kraftabnahme erlaubt.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Kraftabnahme am Arbeitszylinder eine Kugel- oder Rollenführung besitzt.
Vorteilhafterweise ist der Rohrprofil der Arbeitszylinder für die Laufbahn des Kolbens innen zylindrisch und zur Verankerung von Laufbahnen und zur Befestigung von Verkleidungen und das Widerstandsmoment erhöhenden Profilen außen mehrflächig ausgebildet.
Eine Ausführungsvariante sieht vor, daß in der Kraftabnahme seitlich, mindestens auf zwei gegenüberliegenden Seiten, je eine Kugelaufbuchse vorgesehen ist, die auf einer am Zylinderprofil verankerten, entsprechend geformeten Laufbahn abrollt.
Vorteilhafterweise ist eine in die Kraftabnahme integrierte Brems- und Positioniereinrichtung vorgesehen.
Ein derart ausgebildeter Arbeitszylinder weist den Vorteil auf, daß die Reibungsverluste minimiert sind, das Anfahren der Kraftabnahme aus der Ruhelage heraus präzis und sanft abläuft und keinerlei Abrieb der Führungselemente und der Eloxalschicht des Zylinderrohrprofils auftritt.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:

_Fig. 1 einen Arbeitszylinder gem. der Erfindung mit konkaven Laufrollen im Schnitt,
Fig. 2 eine Ausführungsvariante der Fig. 1,
Fig. 3 einen Arbeitszylinder mit konvexen Rollen,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante mit Kugellaufführung im Schnitt und
Fig. 5 eine weitere Ausführungsvariante mit zwei voneinander unabhängigen Führungssystemen.

Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen Arbeitszylinder, der mit einer Rollenführung ausgerüstet ist. Zwei konkave Rollen 1a,1b sind beidseitig an einem entsprechend geformten Führungslineal 13 geführt und damit auch die Kraftabnahme 3 mit ihrer Deckplatte 3a, in der die Rollen 1 in bekannter Weise gelagert sind. Das Führungslineal 13 ist mittels Schraubbolzen oder dergl. 4a am Zylinderprofil 5 des Arbeitszylinders befestigt. Mit 18 ist ein Verkleidungsprofil bezeichnet, das mittels Schraubbolzen 4b, c, d am Zylinderrchrprofil 5 befestigt ist. Die Kraftabnahme 3 gleitet mit ihrer Deckplatte 3a über die konkaven _Rol- len 1 am Führungslineal 13 entlang.
Eine Ausführungsvariante des in Figur 1 dargestellten _Ar-beitszylinders zeigt Figur 2, wobei ebenfalls konkav geformte Rollen 1a, 1b, die an einem Führungslineal 13 laufen, Anwendung finden. In dem Arbeitszylinder ist gem. Figur 2 eine Bremseinrichtung vorgesehen. Diese besteht im Wesentlichen aus einem Bremsbalg 6 mit seinem Druckanschluß 7 und der Druckplatte 8, die oberhalb des _Brems- balges 6 und unterhalb der Deckplatte 3a angeordnet ist und den Druckanschluß 7 des Bremsbalges 6 aufnimmt. Unterhalb des Bremsbalges 6 ist eine Zwischenplatte 9 vorgesehen, die über die Bremsbeläge 10 auf das Führungslineal 13 einwirkt, sowie der Bremsbalg 6 mit einem Fluid gefüllt wird.
Selbstverständlich kann auch der Arbeitszylinder gem. Figur 1 mit einer Bremseinrichtung ausgerüstet werden. Die Bremsbacken 11 drücken dabei die Bremsbeläge 10 gegen das Zylinderrohrprofil 5.
Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante, die mit konvex ausgebildeten Rollen 12 und einem entsprechend geformten Führungslineal 2 ausgerüstet ist und gegebenenfalls eine Brems- un Positioniereinrichtung aufweist.
Diese Bremseinrichtung geht, im Gegensatz zu der in Fi- ^gur 2 beschriebenen Brems- und Positioniereinrichtung, bei Druckabbau im Bremsbalg 6 in ihre Wirkstellung. Die Zwischenplatte 14 wird von dem Bremsbalg 6 nach unten gedrückt, wobei deren Fortsatz 14a die Bremsbacken 15 gegen den Druck der Zugfeder 16 getrennt werden und die Bremsbeläge 10 nicht abbremsen. Erst wenn der Druck aus dem Bremsbalg 6 entweicht, zieht die Zugfeder 16 die Bremsbacken 15 in Richtung auf die Brems^platte 17, die ihrerseits die Bremsbeläge 10 gegen das Führungslineal 2 presst.
Eine Verkleidung des Arbeitszylinders ist mit 18 bezeichnet.
Die Figur 4 zeigt eine weitere Variante, die anstelle einer Rollenlagerung eine Kugellagerung besitzt. Die Kugellaufbuchsen 19 sind beidseitig des Arbeitszylinderprofiles 5 angeordnet und an je einer entsprechend geformten Laufbahn 20 geführt, die am Arbeitszylinderprofil 5 mittels Hammerkopfschrauben 4 gehalten wird. Die Kraftabnahme 3 ist dabei mit einem Abdeckprofil 21 verbunden, das die beiden Kugellaufbuchsen 19 trägt. Das Verkleidungsprofil 18 schließt den Arbeitszylinder nach unten ab.
Auch die Ausführungsvariante gem. Figur 4 ist mit einer Brems- und Positioniereinrichtung ergänzbar. Weitere Ausführungsformen(wie z.B. gemäß Fig. 5) sind innerhalb des allgemeinen Erfindungsgedankens möglich, insbesondere auch Kombinationen der verschiedenen Führungen, auch das Führen mehrerer, unterschiedlicher Elemente, wie z.B. Magnetschalter, Lichtschranken allg. Kontaktgeber etc. ist möglich.

Claims

1) Kolbenstangenloser Arbeitszylinder mit einer Kraftabnahme, die direkt durch ein Seil, Band oder dergl. bewegt wird und in oder auf dessen Zylinderrohr gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftabnahme (3) am Zylinderprofil (5) eine Kugel- oder Rollenführung besitzt.

2) Kolbenstangenloser Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrprofil (5) für die Laufbahn des Kolbens innen zylindrisch und zur Verankerung von Laufbahnen und zur Befestigung von Verkleidungen und das Widerstandsmoment erhöhenden Profilen außen mehrflächig ausgebildet, an mindestens einer Fläche mit einem Führungslineal(2,13) für das Abrollen von konkaven oder konvexen Rollen (1,12), oder dergl. versehen ist, die ihrerseits in einer mit der Kraftabnahme verbundenen Deckplatte (3a) gelagert sind.

3) Kolbenstangenloser Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abdeckprofil (21) der Kraftabnahme (3) mindestens auf zwei gegenüberliegenden Seiten je eine Kugellaufbuchse(19a, 19b) vorgesehen ist, die an einer am Zylinderprofil (5) angeordneten, entsprechend geformten Laufbahn (20) geführt ist.

4) Kolbenstangenloser Arbeitszylinder nach Anspruch 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, daß eine in die Kraftabnahme (3) integrierte Brems- und Positioniereinrichtung vorgesehen ist.