ITMI970333A1

ITMI970333A1 - Cilindro di lavoro

Info

Publication number: ITMI970333A1
Application number: IT97MI000333A
Authority: IT
Inventors: Kurt Stoll
Original assignee: Festo Kg
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1998-08-18
Also published as: BR9602905A; KR100229263B1; GB9702436D0; GB2310461A; CN1071858C; GB2310461B; DE19606220A1; US5746110A; KR970062730A; DE19606220C2; IT1290342B1; CN1157884A

Description

Descrizione di una domanda di brevetto per invenzione industriale

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad un cilindro di lavoro con una canna cilindrica, con un coperchio di chiusura fissato su una zona di estremità della canna cilindrica, con un coperchio di cuscinetto fissato all'altra zona di estremità della canna cilindrica, con uno stantuffo guidato in modo spostabile assialmente nella canna cilindrica e con un'asta di stantuffo connessa con lo stantuffo, attraversante il coperchio di cuscinetto, ove lo stantuffo spostabile assialmente divide l'una dall'altra a tenuta di fluido una camera di avanzamento e una camera di raccolta, e ove la camera di avanzamento è in collegamento di fluido con un raccordo di collegamento della camera di avanzamento e la camera di raccolta è in collegamento di fluido con un raccordo di collegamento della camera di raccolta.

Simili cilindri di lavoro sono per esempio noti dal brevetto DE 3507167 C2. In simili cilindri di lavoro tradizionali è però tradizionale che i collegamenti per l'alimentazione di mezzi in pressione nella camera di avanzamento e nella camera di raccolta del cilindro di lavoro siano disposti su lati differenti del cilindro di lavoro. Il più delle volte per esempio il raccordo per il mezzo in pressione della camera di avanzamento si trova sul coperchio di chiusura e il raccordo per il mezzo in pressione della carniera di raccolta si trova sulla superficie perimetrale o sul coperchio di cuscinetto del cilindro di lavoro. Questi raccordi di collegamento e le condutture di mezzi in pressione che conducono ad essi possono costituire un impedimento in varie applicazioni del cilindro di lavoro. In particolare, i collegamenti laterali sulla superficie perimetrale del cilindro sono un ostacolo durante il funzionamento in nicchie o piccoli canali .

E' quindi un compito della presente invenzione approntare un cilindro di lavoro del tipo menzionato all'inizio, che abbia una struttura più compatta senza ripercussioni sul funzionamento e sia fabbricabile economicamente.

Questo compito viene risolto mediante un cilindro di lavoro, nel quale sia il raccordo di collegamento della camera di avanzamento sia anche il raccordo di collegamento della camera di raccolta sono disposti nel coperchio di chiusura; in cui una sbarra di arresto con un arresto, estendentesi assialmente, attraversa il coperchio di chiusura, con il quale essa è connessa in maniera fissa assialmente, e con la sua estremità interna sporge attraverso lo stantuffo nella camera di raccolta, per cui un arresto per lo stantuffo si trova nella camera di raccolta, lo stantuffo essendo spostabile assialmente a tenuta rispetto alla sbarra di arresto con una corsa H; e in cui la sbarra di arresto presenta una cavità, attraverso la quale la camera di raccolta è in collegamento di fluido con il raccordo di collegamento della camera di raccolta.

Grazie alla disposizione speciale dei due raccordi di collegamento del mezzo in pressione nel coperchio di chiusura del cilindro di lavoro e all'impiego della sbarra di arresto sia come arresto per lo stantuffo sia anche come parte della conduttura di mezzo in pressione per la camera di raccolta viene resa possibile una struttura compatta con pochi componenti. A eccezione del coperchio di chiusura, come componenti sostanziali del cilindro di lavoro possono inoltre venire impiegate quasi esclusivamente parti con simmetria cilindrica, che si possono fabbricare facilmente mediante tornitura o semplicemente con impiego di materiale a metraggio e infine si possono montare nel cilindro di lavoro secondo l'invenzione.

Vantaggiosi perfezionamenti dell'invenzione risultano dalle sottorivendicazioni .

L'arresto per lo stantuffo è eseguito opportunamente in modo tale che esso sia costituito da una spalla di arresto, disposta all'estremità interna della sbarra di arresto, con una superficie di arresto, che è opposta alla superficie dello stantuffo rivolta verso la camera di raccolta. Perciò, la forza esercitata all'impatto dello stantuffo sull'arresto, viene distribuita su una superficie, e lo stantuffo può venire guidato inoltre per la sua intera corsa dalla sbarra di arresto.

E' particolarmente vantaggioso che la cavità nella sbarra di arresto sia costituita da un canale assiale della sbarra di arresto, che sbocca all'estremità interna della sbarra di arresto nella camera di raccolta, e da un passaggio sostanzialmente radiale, che mette in comunicazione di fluido il canale della sbarra di arresto assiale con il raccordo di collegamento della camera di raccolta. Con ciò la simmetria cilindrica della sbarra di arresto, ad eccezione del passaggio radiale, rimane assicurata. Inoltre, risulta complessivamente una riduzione di peso per il cilindro di lavoro, senza ripercussioni significative sulla stabilità strutturale della sbarra di arresto.

L'arresto vero e proprio della sbarra di arresto, per ragioni della tecnica di produzione e a vantaggio della sua stabilità, è opportunamente un ampliamento a mo ' di flangia dell'estremità interna della sbarra di arresto intorno allo sbocco del canale della sbarra di arresto.

In una forma di esecuzione particolare, la connessione assialmente fissa della sbarra di arresto con il coperchio di chiusura è regolabile assialmente per una corsa h, ove in particolare fra il coperchio di chiusura e la sbarra di arresto, viene impiegata una connessione a vite, che viene fissata per mezzo di un controdado che si trova sulla parte della sbarra di arresto sporgente dal coperchio di chiusura, e che preme contro la superficie esterna del coperchio di chiusura.

Opportunamente il raccordo di collegamento della camera di raccolta presenta un passaggio sostanzialmente radiale nel coperchio di chiusura, il quale, indipendentemente dalla regolazione assiale della connessione, è in posizione a registro con il passaggio della cavità della sbarra di arresto. A tale scopo il passaggio è ampliato preferibilmente sulla superficie perimetrale esterna della sbarra di arresto così da formare una scanalatura anulare, la cui estensione assiale è almeno pari alla corsa h. Con ciò viene assicurato che sull'intera zona h della regolazione di corsa vi sia un collegamento di fluido fra il passaggio della cavità della sbarra di arresto e il passaggio del coperchio di chiusura.

Preferibilmente, assialmente da entrambi i lati dei passaggi summenzionati è prevista una guarnizione, estendentesi nella direzione perimetrale della sbarra di arresto, per la chiusura a tenuta di fluido della zona di transizione fra il passaggio della sbarra di arresto e il passaggio del coperchio di chiusura. Con ciò si evita che sotto l'azione del mezzo in pressione nella camera di raccolta, mezzo in pressione giunga sotto pressione nell'ambiente o nella camera di raccolta momentaneamente non alimentata.

In una forma di esecuzione particolarmente preferita, la camera di raccolta è costituita da una prima camera parziale, determinata da stantuffo, asta di stantuffo e organo di accoppiamento, e da una seconda camera parziale, determinata da stantuffo, canna cilindrica e coperchio di cuscinetto, concentrica rispetto alla prima camera parziale, ove entrambe le camere sono connesse insieme attraverso un passaggio nell'asta di stantuffo. Questo assicura che all'alimentazione con mezzo in pressione della camera di raccolta, al mezzo di pressione venga offerta una superficie di stantuffo efficace, la quale, detratta la superficie di sezione trasversale dell'asta di stantuffo, sia di grandezza pari alla superficie di stantuffo efficace sul lato della camera di avanzamento.

Una forma di esecuzione estremamente economica si distingue per il fatto che da un lato il coperchio di chiusura e il coperchio di cuscinetto sono connessi con la canna cilindrica e dall'altro lato lo stantuffo e l'organo di accoppiamento sono connessi per mezzo di nervature con l'asta di stantuffo.

Ulteriori vantaggi, caratteristiche e possibilità di applicazione dell'invenzione risultano dalla seguente descrizione di una forma d'esecuzione preferita con l'aiuto del disegno.

La figura 1 mostra una forma costruttiva preferita del cilindro di lavoro secondo l'invenzione in sezione longitudinale;

la figura 2 mostra una parte II ingrandita di figura 1.

In figura 1, il cilindro di lavoro 1 azionabile fluidicamente secondo l'invenzione è mostrato in sezione longitudinale. Lo stantuffo 6, connesso con un organo di accoppiamento 7 attraverso l'asta di stantuffo 8, è mobile assialmente nella canna cilindrica 2, la quale alle sue estremità è delimitata da un coperchio di cuscinetto 4 e un coperchio di chiusura 3. L'organo di accoppiamento 7 serve per l'alloggiamento di un innesto 7a per un componente da muovere (non mostrato). Nella figura lo stantuffo si trova proprio nella sua posizione inserita, cosicché la camera di avanzamento 13 ha un volume minimo, mentre la camera di raccolta, costituita da due camere parziali 14a, 14b separate, concentriche 1'una rispetto all'altra, assume il suo volume massimo. Fra le due camere parziali 14a, 14b della camera di raccolta si trova un passaggio 82 nell'asse di stantuffo 8 a mo' di manicotto o cilindrica cava. La corsa dello stantuffo H viene determinata da un arresto 51 a mo* di flangia con una superficie di arresto 55. Questo arresto si trova all'estremità nella sbarra di arresto 5, che sporge nella camera parziale 14a della camera di raccolta. Il raccordo di collegamento della camera di avanzamento 11 e il raccordo di collegamento della camera di raccolta 12 sono disposti entrambi nel coperchio di chiusura 3 e sono costituiti sostanzialmente da una filettatura interna, in cui vengono avvitate le estremità della rispettiva conduttura di mezzo in pressione (non mostrata). Però possono venire impiegate per esempio anche connessioni ad innesto per il collegamento delle condutture di mezzo in pressione al coperchio di chiusura 3 del cilindro di lavoro 1.

Questa disposizione poco ingombrante del raccordo di collegamento della camera di raccolta 12 nel coperchio di chiusura 3 vicino al raccordo di collegamento della camera di avanzamento 11 viene resa possibile dal fatto che la sbarra di arresto 5 attraversa il coperchio di chiusura 3 in direzione assiale e dal canto suo è attraversata da una cavità, che è costituita da un canale assiale della sbarra di arresto 53, che si estende sulla maggior parte della lunghezza della sbarra di arresto 5 e sbocca nella camera parziale 14a della camera di raccolta all'estremità di arresto della sbarra di arresto 5, e dal fatto che i passaggi 54 e 35 radiali rispettivamente della sbarra di arresto 5 e del coperchio di chiusura 3 effettuano il collegamento di fluido fra il raccordo di collegamento della camera di raccolta 12 e il canale 53. Il passaggio 54 e/o il passaggio 35 sono ampliati in questo caso alle estremità rivolte l'una verso l'altra, affinché anche in caso di uno spostamento assiale della sbarra di arresto 5, eseguito per la regolazione della corsa, rimanga mantenuto il collegamento di fluido attraverso i due passaggi 54 e 35. Poiché nella forma d'esecuzione presente la regolazione della corsa viene eseguita tramite una filettatura interna 32 nel coperchio di chiusura 3 e una filettatura esterna 52 sulla sbarra di arresto 5 mediante rotazione della sbarra di arresto 5 nel coperchio di chiusura 3, l'ampliamento ha la forma di una scanalatura anulare 54a nella zona perimetrale della sbarra di arresto 5 di fronte al passaggio 35 nel coperchio di chiusura (vedere la figura 2). La larghezza assiale della scanalatura 54a corrisponde in questo caso alla zona di spostamento h della corsa di stantuffo H. Mediante un controdado 36 all'estremità sporgente dal coperchio di chiusura 3 si può fissare la regolazione della corsa.

La superficie perimetrale esterna della sbarra di arresto 5, insieme alla superficie cilindrica 2 e alla superficie perimetrale interna del coperchio di cuscinetto 4 serve alla guida dello stantuffo 6 e dell'asse di stantuffo 8 connessa con esso. A tal scopo sono disposte anche guarnizioni e/o paraolio 61, 62 e 63 nel coperchio di cuscinetto 4 e nello stantuffo 6. Per la chiusura a tenuta delle camere e per il fissaggio della canna cilindrica 2 e dell'asta di stantuffo 8 cava vengono impiegati anelli di tenuta 44 e 45 in combinazione con le nervature 21, 2223 e 24. Le nervature hanno in questo caso una funzione definita. Essi contribuiscono in modo decisivo al fatto che il cilindro di lavoro possa venire fabbricato economicamente. Attraverso il passaggio 82 le due camere parziali 14a e 14b della camera di raccolta sono collegate insieme. Perciò viene assicurato che anche per il movimento all' indietro sia a disposizione una grande superficie sulla quale il mezzo in pressione possa agire sullo stantuffo. I due anelli di tenuta 42 e 43 provvedono affinché non possa sfuggire mezzo in pressione fra la superficie perimetrale della sbarra di arresto 5 e la superficie perimetrale interna del coperchio di chiusura 3.

Durante il funzionamento del cilindro di lavoro 1, alla camera di avanzamento 13, durante l'avanzamento dello stantuffo, viene alimentato mezzo in pressione attraverso il collegamento della camera di avanzamento 11 e un passaggio 34, mentre mezzo in pressione, che si trova nella camera di raccolta 14a, 14b, viene espulso attraverso il canale della sbarra di arresto 53, il passaggio 54 radiale nonché il passaggio 35 e il collegamento della camera di racolta 12. Inversamente, alla camera di raccolta 14a, 14b, durante il movimento all'indietro dello stantuffo 6 lungo lo stesso percorso, sul quale avviene anche l'espulsione, viene alimentato un mezzo in pressione, ed espulso dalla camera di avanzamento 13. A tal scopo è necessario un comando esterno delle correnti di mezzo in pressione nelle condutture di mezzo in pressione (non mostrate). Come mezzo in pressione viene impiegata preferibilmente aria compressa.

La figura 2 mostra la parte II racchiusa in un cerchio di figura 1 in scala maggiore. Il passaggio 35, estendentesi dal collegamento di raccolta 12 attraverso il coperchio di chiusura sostanzialmente radialmente e obliquamente verso l'alto, sbocca nella scanalatura anulare 54a del passaggio 54 radiale della sbarra di arresto 5. Da entrambi i lati della scanalatura anulare questa zona di transizione per mezzo in pressione è chiusa a tenuta mediante guarnizioni 42, 43 di forma anulare. La scanalatura anulare 54a ha una larghezza assiale con almeno il valore h e rende possibile regolare la corsa dello stantuffo H su una zona h mediante avvitamento e svitamento della sbarra di arresto 5.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Cilindro di lavoro (1), con una canna cilindrica (2), con un coperchio di chiusura (3), fissato su una zona di estremità della canna cilindrica (2), con un coperchio di cuscinetto (4), fissato sull'altra zona di estremità della canna cilindrica (2), con uno stantuffo (6), spostabile assialmente nella canna cilindrica (2) e con un'asta di stantuffo (8), connessa con lo stantuffo (6), attraversante il coperchio di cuscinetto (4), ove lo stantuffo (6) spostabile assialmente divide a tenuta di fluido una dall'altra una camera di avanzamento (13) e una camera di raccolta (14a, 14b), e ove la camera di avanzamento (13) è in collegamento di fluido con un raccordo di collegamento della camera di avanzamento (11, 34), e la camera di raccolta (14a, 14b) è in collegamento di fluido con un raccordo di collegamento della camera di raccolta (12, 35), caratterizzato dal fatto che sia il raccordo di collegamento della camera di avanzamento (11, 34) che anche il raccordo di collegamento della camera di raccolta (12, 35) sono disposti nel coperchio di chiusura (3); dal fatto che una sbarra di arresto (5), estendentesi assialmente, con un arresto (51, 55) attraversa il coperchio di chiusura (3), con il quale essa è connessa (32, 52), fissa assialmente, e con la sua estremità interna sporge attraverso lo stantuffo (6) nella camera di raccolta (14a, 14b), per cui un arresto (51, 55) per lo stantuffo (6) si trova nella camera di raccolta (14a, 14b), ove lo stantuffo (6) essendo spostabile assialmente a tenuta rispetto alla sbarra di arresto (5) con una corsa (H); e dal fatto che la sbarra di arresto (5) presenta una cavità (53, 54), attraverso la quale la camera di raccolta (14a, 14b) è in collegamento di fluido con il raccordo di collegamento della camera di raccolta (12, 35).
2. Cilindro di lavoro secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'arresto (51, 55) è costituito da una spalla di arresto (51), disposta all'estremità interna della sbarra di arresto (5), con una superficie di arresto (55), che è opposta alla superficie (65) dello stantuffo (6) rivolta verso la camera di raccolta (14a, 14b).
3. Cilindro di lavoro secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la cavità (53, 54) nella sbarra di arresto (5) è costituita da un canale della sbarra di arresto (53) assiale, che sbocca all'estremità interna della sbarra di arresto (5) nella camera di raccolta (14a, 14b), e da un passaggio (54) sostanzialmente radiale, che mette in collegamento di fluido il canale della sbarra di arresto (53) assiale con il raccordo di collegamento della camera di raccolta (12, 35).
4. Cilindro di lavoro secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che la spalla di arresto è un ampliamento (51) a mo' di flangia dell'estremità interna della sbarra di arresto (5), che si trova nella camera di raccolta (14a), intorno allo sbocco del canale della sbarra di arresto (53).
5. Cilindro di lavoro secondo le rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che il collegamento (32, 52) fisso assialmente della sbarra di arresto (5) con il coperchio di chiusura (3) è regolabile assialmente lungo un percorso h.
6. Cilindro di lavoro secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il collegamento fisso assialmente è un collegamento a vite (32, 52), il quale viene fissato opportunamente per mezzo di un controdado (36), che è montato sulla parte della sbarra di arresto (5) sporgente dal coperchio di chiusura (3) e che spinge contro la superficie esterna del coperchio di chiusura (3).
7. Cilindro di lavoro secondo una delle rivendicazioni da 3 a 6, caratterizzato dal fatto che il raccordo di collegamento della camera di raccolta (12, 35) presenta nel coperchio di chiusura (3) un passaggio (35) sostanzialmente radiale, il quale, indipendentemente dalla regolazione assiale del collegamento (32, 35), comunica con il passaggio (54) della cavità (53, 54) della sbarra di arresto (5).
8. Cilindro di lavoro secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che il passaggio (54) sulla superficie perimetrale esterna della sbarra di arresto (5) è ampliato in una scanalatura anulare (54a), la cui estensione assiale è almeno pari al percorso h.
9. Cilindro di lavoro secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che assialmente da entrambi i lati dei due passaggi (35, 54) è prevista una guarnizione (42, 43) estendentesi nella direzione perimetrale della sbarra di arresto (5), per la chiusura a tenuta di fluido fra la sbarra di arresto (5) e il coperchio di chiusura (3).
10. Cilindro di lavoro secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che la camera di raccolta (14a, 14b) è costituita da una prima camera (14a), determinata da stantuffo (6), asta di stantuffo (8) e organo di accoppiamento (7), e da una camera (14b), determinata da stantuffo (6), canna cilindrica (2) e coperchio di cuscinetto (4), concentrica rispetto alla prima camera (14a), ove entrambe le camere (14a, 14b) sono collegate insieme attraverso un passaggio (82) nell'asta di stantuffo (8).
11. Cilindro di lavoro secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, caratterizzato dal fatto che da un lato il coperchio di chiusura (3) e il coperchio di cuscinetto (4) sono collegati con la canna cilindrica (2) e dall'altro lato lo stantuffo (6) e l'organo di accoppiamento (7) sono collegati con l'asta di stantuffo (8) per mezzo di nervature (rispettivamente 21, 22 e 23, 24). Il tutto come sostanzialmente descritto, illustrato, rivendicato e per gli scopi ivi specificati.