WO2014022871A1 - Zylinder-kolben-einheit - Google Patents

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WO2014022871A1
WO2014022871A1 PCT/AT2013/050151 AT2013050151W WO2014022871A1 WO 2014022871 A1 WO2014022871 A1 WO 2014022871A1 AT 2013050151 W AT2013050151 W AT 2013050151W WO 2014022871 A1 WO2014022871 A1 WO 2014022871A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cylinder
counter
piston unit
unit according
abutment part
Prior art date
Application number
PCT/AT2013/050151
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Denkmeier
Kabir SECIBOVIC
Gregor Spachinger
Original Assignee
Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co. Kg.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co. Kg. filed Critical Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co. Kg.
Priority to EP13791713.4A priority Critical patent/EP2882967B1/de
Publication of WO2014022871A1 publication Critical patent/WO2014022871A1/de

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Classifications

    • 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
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/24—Other details, e.g. assembly with regulating devices for restricting the stroke

Definitions

  • the invention relates to a cylinder-piston unit whose piston is connected to a protruding on one end face of the cylinder piston rod.
  • the non-generic EP0346504A1 discloses a rodless piston-cylinder assembly with a device for stroke limitation.
  • the stroke limiter comprises a drum mounted rotatably next to the cylinder, from which limit stops of different lengths protrude parallel to the cylinder longitudinal axis along its circumference.
  • a movable along the cylinder drive member which is coupled via magnetic arrangements with the piston contactless, forms a stop member, which cooperates with the respectively brought into position limit stop of the drum.
  • the stroke limitation disclosed in EP0346504A1 is not transferable to cylinders with piston rods.
  • a disadvantage of this arrangement is that the drive member is loaded asymmetrically during the attack.
  • the movement of the drive member can be limited with the device for limiting the stroke in one direction only.
  • FR988036A discloses a lathe having a feed shaft with an adjustable stop.
  • a rotatable about the shaft axis rotating part encloses the shaft and defined depending on the rotational position of a certain limit stop, with which cooperates a tailed to the movable part of the feed shaft stop member.
  • This document is located far from the subject invention, since it does not affect a cylinder-piston unit.
  • a limitation of the movable part is only possible in one direction.
  • US76732A discloses a hydraulic press, in particular for pressing tobacco with a cylinder and a ring arranged above the cylinder and having gradations on its upper side, which is rotatable with respect to the cylinder and acts as a holding device for the pressing head sitting on the piston rod.
  • the pressing head is connected to the bottom of the pressing frame via vertically extending rods.
  • the holding device allows holding the pressing frame in different height positions.
  • US3177980A discloses a hydraulic locking device for controlling the relative movement of two parts.
  • An extending beyond the cylinder stop sleeve has in its wall axially extending slots, which have gradations at one of its ends.
  • a pin connected to the piston rod and diametrically oriented pin engages in this slot, whereby its way through the stepped end of the slot is limited.
  • the sleeve is rotatable, whereby the desired gradation can be selected as a stroke limitation.
  • DE1964126A1 discloses a locking device for controlling the relative movement between two parts with a hydraulic cylinder connected to one of the two parts.
  • a stop means consists of a first stop, which is drivingly connected to the cylinder, and a second stop, which is drivingly connected to the piston rod. Is on the tubular piston rod. First and second stops cooperate to limit the range of the piston stroke.
  • the stop connected to the piston rod consists of an axially adjacent to the cylinder Anschlagthülse, in the direction of the circumference several gradations are formed and which is rotatable about the cylinder axis. With the gradations act radially extending stop fingers of the stop connected to the cylinder.
  • FR1596551A discloses a stroke limiter for a cylinder with rods along which stops are linearly adjustable. These rods are guided on a radial extension on the cylinder head and connected to the piston rod via a frame.
  • the object of the invention is to provide a cylinder-piston unit with which the movement of the piston rod can be reliably and adjustably defined.
  • the path of the piston rod should be limited in both directions and variably adjustable.
  • the solution should be space-saving and cost-effective.
  • the cylinder-piston unit should have a compact structure and be installed in common machine tools without costly adaptations.
  • a cylinder-piston unit of the type mentioned above has a variably adjustable Hubbegrenzungs adopted in the form of a stop mechanism, which comprises a stop member and a symbols- impact member, wherein the stop member with a first Section is attached to a protruding from the cylinder part of the piston rod and with a second portion which extends along the outside of the cylinder cooperates in a stop position with the counter-stop member, and wherein the counter-stop member is held axially with respect to the cylinder, and that the counter-abutment part is rotatable relative to the stop member, wherein the stop member and the counter-stop part in dependence on the relative rotational position form different pairs of stops through which the path of the piston rod can be limited to different degrees.
  • a stop mechanism which comprises a stop member and a Gegenan- impact member, wherein the stop member with a first Section is attached to a protruding from the cylinder part of the piston rod and with a second portion which extends along the outside of the cylinder cooperates
  • Such a solution not only allows a reliable and defined adjustable stroke limitation, but also a space-saving, compact design.
  • the latter allows the use of inventive cylinder-piston units in common (tool) machines without complex adaptations.
  • the travel limit for the displacement of tools is thus already integrated into the drive and requires no additional measures, whereby the cost of upgrading a machine with a variable path limitation are kept low.
  • the second portion may extend outwardly along the cylinder both adjacent thereto and spaced therefrom.
  • the limit stops associated with the different pairs of stops have different heights or dimensions in the axial direction and therefore limit the axial travel to different degrees.
  • the limit stops are formed integrally in the counter-stop piece. At least those limit stops which limit the travel of the stop member in an axial direction are preferably each formed integrally with the counter stop member.
  • the counter-stop member is rotatable relative to the cylinder and / or forms different limit stops, which are each assigned to the different Anschlagsparun- gene.
  • the counter-stop part forms on both of its end faces, which are axially spaced from each other with respect to the cylinder longitudinal axis, in each case different limit stops, so that the travel of the piston rod can be limited to different degrees in both directions.
  • the counter-abutment part is formed from two mutually rotatable sections, wherein one of the two end faces of the counter-abutment part is formed on one of the two sections and the other end face of the counter-abutment part is formed on the other section.
  • any desired combinations of stop pairings can be set and the end stops can be adjusted as required both for the extension and the retraction of the piston rod.
  • the counter-abutment part in two regions, which are axially spaced from each other with respect to the cylinder axis, each form different limit stops, so that the travel of the piston rod can be limited to different degrees in both directions.
  • the two axially spaced apart regions surfaces of the counter-abutment part can be, for example, its end faces or laterally projecting sections of the counter-abutment part or facing sections or surfaces.
  • the counter-abutment part is formed from two mutually rotatable sections, wherein the one area of the counter-abutment part, which forms different limit stops, on which one of the two sections is formed and the other area of the counter-abutment part, which forms different limit stops, is formed on the other section.
  • the two regions which are axially spaced apart from one another with respect to the cylinder longitudinal axis and on which different limit stops are respectively formed preferably the two end faces of the counterpart stop part.
  • the second portion of the stop member is formed by at least one elongate arm which extends substantially parallel to the longitudinal axis of the cylinder.
  • Such extending arm hardly takes up space, whereby the cylinder-piston unit can be designed to save space.
  • the second portion of the stop member is formed by at least two substantially parallel arms extending along opposite sides of the cylinder. This allows a symmetrical loading of the stop member and the counter-stop member during the stop, whereby wear or jamming of the moving parts is prevented.
  • the second portion of the stop member has two with respect to the cylinder longitudinally axially spaced apart, cooperating with the counter stop member stop structures and projects the counter stop part at least partially in the area between the stop structures, so that the travel of the piston rod can be limited in both directions. With only one stop part, the travel in both piston directions can thus be limited, whereby the possible applications of the cylinder-piston unit are increased.
  • the stop structures are in the form of lugs which protrude radially outward with respect to the cylinder. This is a particularly simple way to create limits on the opposite directions without increasing space requirements.
  • the counter-abutment part is arranged at the level of the cylinder. In this case, the counter-stop part enclose the cylinder or be arranged next to the cylinder, whereby a particularly compact design is achieved.
  • the counter-abutment part is rotatable about the longitudinal axis of the cylinder. This represents a particularly space-saving and easy-to-use design.
  • the counter-stop member is formed in the form of a sleeve enclosing the cylinder. Since the thickness of the sleeve wall can be kept low, the space required is further reduced by this design. In addition, this results in a compact design.
  • the different limit stops are formed by a step-shaped wall of the sleeve.
  • the counter-abutment can thus be made compact and easy.
  • the steps in the wall can e.g. be formed in a wall recess, which opens in the axial direction. Alternatively, it could be at the steps to axial jumps ago.
  • the counter-stop part in the form of the sleeve, together with the integrated limit stops, is manufactured in one piece.
  • a seated on the cylinder holder is provided for axially holding the counter-abutment part.
  • the cylinder assumes the additional function of holding the counterpart stop part.
  • the holder can be attached directly or indirectly to the cylinder.
  • the holder is formed from at least two axially spaced-apart, radially outwardly projecting projections, between which the counter-stop member is inserted, resulting in a reliable axial fixation.
  • the projections at least partially run around the cylinder. In addition to a simple production of the fixation of the counterpart stop part is ensured. Its rotatable bearing relative to the cylinder is positively influenced by the projections.
  • the second portion of the stop member is guided by the projections in the axial direction.
  • the projections thus assume a further function, resulting in a particularly compact and protected from wear structure.
  • the holder is formed on an intermediate sleeve arranged between the counter-abutment part and the cylinder, on which the counter-abutment part is rotatably mounted.
  • a conventional cylinder-piston unit can be easily retrofitted in this way, in which the adapted to the cylinder intermediate sleeve together with counter stop and stop member are placed on the cylinder.
  • the counter-abutment part is rotatable about an axis of rotation, which is arranged laterally spaced from the cylinder and is substantially parallel to the cylinder longitudinal axis.
  • the counter-stop member is separately and spaced from the cylinder accessible.
  • the counter-stop member is formed as a drum whose longitudinal axis coincides substantially with its axis of rotation. A drum is easy to handle and provided with various limit stops.
  • the limit stops are formed on one end face of the drum as sector-wise graduations.
  • the limit stops are thus integrally formed in the counter-stop part.
  • a lower portion of the cylinder is connected to a lower portion of the rotation axis via a first connection member, and an upper portion of the cylinder is connected to an upper portion of the rotation axis via a second connection member.
  • a passage is provided in one of the connecting elements, through which the stop member is passed.
  • the second section of the abutment part preferably extends between the cylinder and the counter-abutment part.
  • the stop member may extend entirely or only partially between the cylinder and stop member. In addition to a compact design, the stop member can thereby be guided and / or better protected against mechanical influences.
  • the counter-stop member is manually rotatable, so that a simple adjustment of a certain limit stop can be made in the path of the stop member.
  • the stop combination can be adjusted by hand relatively fast and repeatable.
  • the counter-abutment part preferably cooperates with a latching device with which the rotational positions of the counter-abutment part assigned to the respective abutment pairings can be arrested. This prevents an already set limit stop, e.g. shaken out of position.
  • the latching device comprises a preferably spring-loaded ball pressure piece. This constitutes a simple and reliable variant.
  • the latching device allows the counter-stopper to be frictionally engaged in any position (for example in the case of a drum or sleeve in each sector).
  • this comprises the cylinder-piston unit means for measuring the distance covered piston travel (position measuring system for cylinder position). In addition to the Hubbegrenzungs adopted thereby the set piston travel can be checked.
  • the cylinder-piston unit comprises means for measuring the relative rotational position of the counter-abutment part, in particular in the form of an angle measuring device (path measuring system for drum or sleeve angle).
  • an angle measuring device path measuring system for drum or sleeve angle.
  • the cylinder-piston unit is pneumatically actuated and thus represents a pneumatic drive with multiple end stops.
  • the invention Hubbegrenzungs pleased represents a special complement to your applications.
  • a preferred application of a cylinder-piston unit according to the invention is a bending machine for bending in particular flat workpieces with a lower tool (or die) and an upper tool, which are movable towards each other by a first drive to effect the bending operation.
  • a second drive is intended to move the lower tool as such, e.g. to adjust or adapt to different workpiece sizes.
  • a cylinder-piston unit according to the invention could now be used as the second drive.
  • the axis defined by the second drive is usually also referred to as the I-axis.
  • a cylinder-piston unit according to the invention is much cheaper than a CNC-controlled drive and much easier to use than previous pneumatic I-axes.
  • the cylinder drive can thus be used efficiently and safely for the I-axis movement of a bending machine.
  • a particular embodiment includes attaching to a pneumatic cylinder a mechanism partially attached to the movable system or partially to the fixed system.
  • Fixed and moving parts have different end stops with each other.
  • the mechanism can be adjusted so that the end stops (measured in the stroke direction) change digitally.
  • drum counterstop part which has two matching, predefined end stops in its sectors.
  • the drum is in
  • a fork (stop member) having two stop surfaces / structures is coupled to the movable system.
  • the drum can be rotated by hand and thus the different pairs of stops are set. You can divide this drum lengthwise 2 to get double stop combinations.
  • a (compact) cylinder with adjacent stop mechanism is another implementation example.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a cylinder-piston unit according to the invention
  • Fig. 2 the cylinder-piston unit of FIG. 1 with different degrees extended
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a cylinder-piston unit according to the invention
  • FIG. 5 shows the cylinder-piston unit of Figure 3 with partially cut stop mechanism ..
  • FIG. 6 shows the cylinder-piston unit from FIG. 3 with a partially cut-open stop mechanism, wherein the sectional plane is inclined at 90 ° with respect to the sectional plane of FIG. 5;
  • Fig. 7 shows a cylinder-piston unit in section along the cylinder longitudinal axis.
  • FIG. 1 and 2 show a first embodiment of a cylinder-piston unit 1.
  • a piston arranged displaceably in the interior of the cylinder 2 is connected to the piston rod 3 which protrudes on the end face of the cylinder 2 (similar to FIG. 7).
  • the cylinder 2 defines a cylinder longitudinal axis 20.
  • Fig. 1 shows an extended position of the piston rod 3 and Fig. 1 a retracted position of the piston rod 3.
  • the cylinder-piston unit 1 has a variably adjustable stroke limiting device in
  • the stop member 6 is fixed with a first portion 7 on a protruding from the cylinder 2 part of the piston rod 3 and cooperates with a second portion 8, which extends outside along the cylinder 2, in the respective stop position with the counter-stop member 11 together.
  • the counter-abutment part 11 is - viewed in the axial direction - arranged at the height of the cylinder 2 and axially fixed with respect to the cylinder 2.
  • the counter-stop member 11 is rotatable relative to the stop member 6, wherein stop member 6 and counter-stop member 11 depending on the relative rotational position form different pairs of stops, through which the path of the piston rod 3 can be limited to different degrees.
  • the counter-abutment part 11 is rotatable relative to the cylinder 2 and forms different limit stops 12, which are each assigned to the different stop pairings.
  • the counter-abutment part 11 can each form different limit stops on both of its end faces, which are axially spaced apart relative to the cylinder longitudinal axis 20, so that the travel of the piston rod 3 can be limited to different degrees in both directions.
  • the second portion 8 of the abutment part 6 is formed by an elongated arm which extends substantially parallel to the longitudinal axis 20 of the cylinder 2, and has two with respect to the cylinder longitudinal axis 20 axially spaced apart, with the counter-abutment part 11 cooperating stop structures 9, 10.
  • the counter-abutment part 11 projects with a peripheral part into the area between the stop structures 9, 10, so that the travel of the piston rod 3 can be limited in both directions.
  • the stop structures 9, 10 are in the form of lugs which project radially outward with respect to the cylinder 2.
  • the counter-abutment part 11 is rotatable about a rotation axis 19, which is arranged laterally spaced from the cylinder 2 and is substantially parallel to the cylinder longitudinal axis 20.
  • the counter-abutment part 11 is designed in the form of a drum whose longitudinal axis substantially coincides with its axis of rotation 19.
  • the different limit stops 12 are formed on a front side of the drum as a sectoral gradations. 1 and 2, only the upper limit stops 12 can be seen, however, correspondingly formed limit stops (for the lower stop structure 9) can also be provided on the lower end face of the drum.
  • the drum may also be formed 2-divided along its length to obtain double stop combinations.
  • the counter-abutment part 11 is made of two mutually rotatable Abschnit- formed, wherein one of the two end faces of the mating stop member 11 is formed on the one of the two sections and the other end face of the mating stop member 11 is formed on the other portion. In Figs. 1 and 2, the upper portion is rotatable against the lower portion (indicated by a dividing line).
  • a lower portion of the cylinder 2 is connected to a lower portion of the rotation shaft 19 via a first connecting member 21, and an upper portion of the cylinder 2 is connected to an upper portion of the rotation shaft 19 via a second connecting member 22.
  • a switching element e.g. As shown in FIGS. 1 and 2 a rod nen-, which extends between the first and second connecting element and whose longitudinal axis preferably coincides with the axis of rotation 19 nen.
  • a passage 23 is provided, through which the stop member 6 is passed. From Fig. 1 and Fig. 2 it can be seen that the elongated second portion 8 of the stop member 6 between the cylinder 2 and counter-stop member 11 extends.
  • FIGS. 3 to 6 show another embodiment of a cylinder-piston unit 1 which is independent of itself, again using the same reference numerals or component designations for the same parts as in the preceding FIGS. 1 and 2.
  • the piston rod is retracted in Fig. 3 and extended in Fig. 4, while in Figs. 5 and 6 of the stop mechanism is shown partially cut open 'is shown.
  • FIG. 7 shows a section along the cylinder longitudinal axis 20 and the piston 4 which is movable in the cylinder 2.
  • the counter-abutment part 11 is rotatable about the longitudinal axis 20 of the cylinder 2 and also forms different limit stops 12, 13, which are each assigned to the different stop pairings.
  • the counter-abutment part 11 forms on both of its end faces, which are axially spaced from each other with respect to the cylinder longitudinal axis 20, in each case different limit stops 12, 13, so that the travel of the piston rod 3 can be limited to different degrees in both directions.
  • the first portion 7 of the stop member 6 is a disc in the example shown, which is pushed with its central opening on the piston rod 3 and fixed there by means of nuts.
  • the second portion 8 of the abutment part 6 is formed by two substantially mutually parallel arms extending along opposite sides of the cylinder 2 and extending substantially parallel to the longitudinal axis 20 of the cylinder 2.
  • the stop member 6 has here the shape of a fork.
  • the second portion 8 of the stop member 6 has two with respect to the cylinder longitudinal axis 20 axially spaced, cooperating with the counter-stop member 11 stop structures 9, 10 (eg in the form of radially outwardly projecting lugs), wherein the counter-stop member 11 partially in the area between the stop structures 9, 10 protrudes, so that the path of the piston rod 3 can be limited in both directions.
  • the counter-stop member 11 stop structures 9, 10 eg in the form of radially outwardly projecting lugs
  • the counter-abutment part 11 is formed in the form of a cylinder 2 enclosing and rotatable about the cylinder sleeve 14.
  • the different limit stops 12, 13 on the upper and on the lower end face of the sleeve 14 are formed by a step-shaped wall of the sleeve 14.
  • the counter-abutment part 11 could be formed from two mutually rotatable sections, so that the upper limit stops 12 and the lower limit stops 13 are additionally rotatable against each other (about the cylinder longitudinal axis).
  • a holder 15 seated on the cylinder 2 is provided.
  • the holder 15 is formed from at least two axially spaced-apart, radially outwardly projecting projections 16, 17, between which the sleeve 14 is inserted.
  • the projections 16, 17 run at least partially around the cylinder 2.
  • the two arms of the second portion 8 of the stop member 6 are guided in the interrupted portions of the projections 16, 17 in the axial direction.
  • the bracket 15 with the projections 16, 17 is formed on a disposed between the counter-stop member 11 and the cylinder 2 intermediate sleeve 18, on which the counter-stop member 11 is also rotatably mounted.
  • the second section 8 or the arms of the abutment part 6 extends in sections between the cylinder 2 and the counter-abutment part 11.
  • the counter-stop member 11 may be manually rotatable.
  • the counter-abutment part 11 cooperate with a latching device, with which the respective stop pairings associated rotational positions of the counter-abutment part 11 can be locked.
  • a latch can e.g. a preferably spring-loaded ball pressure piece, which can engage in corresponding, the stop pairings associated recesses in the counter-stop.
  • the cylinder-piston unit 1 may additionally comprise a device for measuring the distance covered piston travel and / or means for measuring the relative rotational position of the counter-abutment part 11, in particular in the form of an angle measuring device.
  • the solution according to the invention has proven particularly useful with pneumatically actuated cylinders, but all other types of cylinders are also encompassed by the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zylinder- Kolben-Einheit (1), deren Kolben (4) mit einer an einer Stirnseite des Zylinders (2) herausragenden Kolbenstange (3) verbunden ist. Dabei weist die Zylinder-Kolben-Einheit (1) eine variabel einstellbare Hubbegrenzung seinrichtung in Form eines Anschlagmechanismus (5) auf, der ein Anschlagteil (6) und ein Gegenanschlagteil (11) umfasst, wobei das Anschlagteil (6) mit einem ersten Abschnitt (7) an einem aus dem Zylinder (2) ragenden Teil der Kolbenstange (3) befestigt ist und mit einem zweiten Abschnitt (8), der außen entlang des Zylinders (2) verläuft, in einer Anschlagstellung mit dem Gegenanschlagteil (11) zusammenwirkt, und wobei das Gegenanschlagteil (11) in Bezug auf den Zylinder (2) axial gehalten ist, und dass das Gegenanschlagteil (11) relativ zum Anschlagteil (6) drehbar ist, wobei Anschlagteil (6) und Gegenanschlagteil (11) in Abhängigkeit der relativen Drehposition unterschiedliche Anschlagpaarungen ausbilden, durch die der Weg der Kolbenstange (3) unterschiedlich stark begrenzbar ist.

Description

Zylinder-Kolben-Einheit
Die Erfindung betrifft eine Zylinder-Kolben-Einheit, deren Kolben mit einer an einer Stirnsei- te des Zylinders herausragenden Kolbenstange verbunden ist.
Im Stand der Technik besteht Bedarf an präzise wirkenden Antriebseinheiten, deren Bewegungen zuverlässig kontrollierbar und exakt definiert sind. Insbesondere bei der exakten Ausrichtung von Werkzeugen, die abwechselnd in zwei unterschiedlichen Positionen eingesetzt werden, z.B. bei einem Unterwerkzeug das an einer Biegemaschine sowohl zum Falzen als auch zum Zudrücken verwendet wird und dazu in Richtung der sogenannten I- Achse verstellbar ist, kommen derartige Antriebseinheiten zum Einsatz. Diese bestehen aus einer Zylinder-Kolben-Einheit, deren an einer Stirnseite des Zylinders herausragende Kolbenstange das Werkzeug antreibt. Im Zusammenhang mit derartigen Zylinder-Kolben-Einheiten gibt es bis- lang keine Lösung den Hub der Kolbenstange auf zuverlässige, platzsparende und kostengünstige Weise zu begrenzen.
Die nicht gattungsgemäße EP0346504A1 offenbart eine kolbenstangenlose Kolben- Zylinder- Anordnung mit einer Vorrichtung zur Hubbegrenzung. Die Hubbegrenzung umfasst eine ne- ben dem Zylinder drehbar gelagerte Trommel, von der entlang ihres Umfangs verschieden lange Begrenzungsanschläge parallel zur Zylinderlängsachse abragen. Ein entlang des Zylinders verfahrbarer Antriebsteil, der über Magnetanordnungen mit dem Kolben berührungslos gekoppelt ist, bildet einen Anschlagteil aus, der mit dem jeweils in Position gebrachten Begrenzungsanschlag der Trommel zusammenwirkt. Die in der EP0346504A1 offenbarte Hub- begrenzung ist nicht auf Zylinder mit Kolbenstangen übertragbar. Nachteilig bei dieser Anordnung ist auch, dass der Antriebsteil beim Anschlag unsymmetrisch belastet wird. Außerdem kann die Bewegung des Antriebsteils mit der Vorrichtung zur Hubbegrenzung nur in einer Richtung begrenzt werden. Die FR988036A offenbart eine Drehbank mit einer Vorschubwelle mit einem einstellbaren Anschlag. Ein um die Wellenachse drehbarer Drehteil umschließt die Welle und definiert je nach Drehposition einen bestimmten Begrenzungsanschlag, mit dem ein an den beweglichen Teil der Vorschubwelle angebundener Anschlagteil zusammenwirkt. Diese Druckschrift liegt weit vom Erfindungsgegenstand ab, da sie keine Zylinder- Kolben-Einheit betrifft. Wie bei der EP0346504A1 ist auch hier ist eine Begrenzung des beweglichen Teils nur in einer Richtung möglich. Die US76732A offenbart eine hydraulische Presse insbesondere zum Pressen von Tabak mit einem Zylinder und einem oberhalb des Zylinders angeordneten und an seiner Oberseite Abstufungen aufweisenden Ring, der in Bezug auf den Zylinder verdrehbar ist und als Halteeinrichtung für den auf der Kolbenstange sitzenden Presskopf fungiert. Der Presskopf ist über vertikal verlaufende Stangen mit dem Boden des Pressrahmens verbunden. Die Halteeinrich- tung erlaubt das Halten des Pressrahmens in verschiedenen Höhenpositionen.
Die US3177980A offenbart eine hydraulische Verriegelungseinrichtung für das Steuern der Relativbewegung zweier Teile. Eine sich über den Zylinder hinaus erstreckende Stop-Hülse weist in ihrer Wand axial verlaufende Schlitze aus, die an einem ihrer Enden Abstufungen aufweisen. Ein mit der Kolbenstange verbundener und diametral orientierter Pin greift in die- sen Schlitz ein, wodurch sein Weg durch das abgestufte Ende des Schlitzes begrenzt ist. Die Hülse ist drehbar, wodurch die gewünschte Abstufung als Hubbegrenzung ausgewählt werden kann.
Die DE1964126A1 offenbart eine Verriegelungsvorrichtung zur Steuerung der Relativbewegung zwischen zwei Teilen mit einem Hydraulikzylinder, der mit einem der zwei Teile ver- bunden ist. Eine Anschlageinrichtung besteht aus einem ersten Anschlag, der antriebsmäßig mit dem Zylinder verbunden ist, und einem zweiten Anschlag, der antriebsmäßig mit der Kolbenstange verbunden ist. An der rohrförmigen Kolbenstange ist. Erster und zweiter Anschlag wirken zusammen, um den Bereich des Kolbenhubes zu begrenzen. Der mit der Kolbenstange verbundene Anschlag besteht aus einer axial an den Zylinder angrenzenden An- schlaghülse, in der in Umfang srichtung mehrere Abstufungen ausgebildet sind und die um die Zylinderachse drehbar ist. Mit den Abstufungen wirken radial verlaufende Anschlagfinger des mit dem Zylinder verbundenen Anschlages zusammen. Die FR1596551A offenbart eine Hubbegrenzung für einen Zylinder mit Stangen, entlang derer Anschläge linear verstellbar sind. Diese Stangen sind an einer radialen Erweiterung am Zylinderkopf geführt und mit der Kolbenstange über ein Gestell verbunden. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Zylinder- Kolben-Einheit bereitzustellen, mit der die Bewegung der Kolbenstange zuverlässig und einstellbar definiert werden kann. Vorzugsweise soll der Weg der Kolbenstange in beide Richtungen begrenzbar und variabel einstellbar sein. Die Lösung soll platzsparend und kostengünstig sein. Insbesondere soll die Zylinder- Kolben-Einheit kompakten Aufbau aufweisen und auch in gängige Werkzeugmaschinen ohne aufwändige Adaptionen einbaubar sein.
Dieses Ziel wird mit einer Zylinder- Kolben-Einheit der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Zylinder- Kolben-Einheit eine variabel einstellbare Hubbegrenzungseinrichtung in Form eines Anschlagmechanismus aufweist, der ein Anschlagteil und ein Gegenan- schlagteil umfasst, wobei das Anschlagteil mit einem ersten Abschnitt an einem aus dem Zylinder ragenden Teil der Kolbenstange befestigt ist und mit einem zweiten Abschnitt, der außen entlang des Zylinders verläuft, in einer Anschlagstellung mit dem Gegenanschlagteil zusammenwirkt, und wobei das Gegenanschlagteil in Bezug auf den Zylinder axial gehalten ist, und dass das Gegenanschlagteil relativ zum Anschlagteil drehbar ist, wobei Anschlagteil und Gegenanschlagteil in Abhängigkeit der relativen Drehposition unterschiedliche Anschlagpaarungen ausbilden, durch die der Weg der Kolbenstange unterschiedlich stark begrenzbar ist.
Eine derartige Lösung ermöglicht nicht nur eine zuverlässige und definiert einstellbare Hubbegrenzung, sondern auch einen platzsparenden, kompakten Aufbau. Letzteres ermöglicht den Einsatz erfindungsgemäßer Zylinder- Kolben-Einheiten in gängigen (Werkzeug)Maschinen ohne aufwändige Adaptionen. Die Wegbegrenzung für die Verschiebung von Werkzeugen ist somit bereits im Antrieb integriert und bedarf keiner zusätzlicher Maßnahmen, wodurch auch die Kosten für die Aufrüstung einer Maschine mit einer variablen Wegbegrenzung gering gehalten werden.
Der zweite Abschnitt kann außen entlang des Zylinders sowohl an diesem anliegend als auch von diesem beabstandet verlaufen. Die den unterschiedlichen Anschlagpaarungen zugeordneten Begrenzungsanschläge besitzen in axialer Richtung unterschiedliche Höhe oder Ausdehnung und begrenzen daher den axialen Weg unterschiedlich stark. Bevorzugt sind die Begrenzungsanschläge integral im Gegenan- schlagstück ausgebildet. Zumindest jene Begrenzungsanschläge, die den Weg des Anschlag- teils in einer axialen Richtung begrenzen, sind vorzugsweise jeweils einstückig mit dem Gegenanschlagsteil ausgebildet.
Bevorzugt ist das Gegenanschlagteil relativ zum Zylinder drehbar und/oder bildet unterschiedliche Begrenzungsanschläge aus, die jeweils den unterschiedlichen Anschlagspaarun- gen zugeordnet sind. Das axial fixierte und somit in seiner axialen Position klar definierte
Gegenanschlagteil ermöglicht die Realisierung exakt reproduzierbarer Begrenzungsanschläge und kann darüber hinaus als kompaktes Bauteil ausgebildet werden.
Bevorzugt bildet das Gegenanschlagteil auf beiden seiner Stirnseiten, die in Bezug auf die Zylinderlängsachse axial voneinander beabstandet sind, jeweils unterschiedliche Begrenzungsanschläge aus, sodass der Weg der Kolbenstange in beiden Richtungen unterschiedlich stark begrenzbar ist. Dadurch ergeben sich nicht nur in einer Wegrichtung der Kolbenstange verschieden einstellbare Anschlagpaarungen, sondern auch in der entgegengesetzten Richtung. Dies erhöht die Flexibilität und die Einsatzmöglichkeiten einer Zylinder- Kolben- Einheit.
Bevorzugt wird das Gegenanschlagteil aus zwei gegeneinander verdrehbaren Abschnitten gebildet, wobei eine der beiden Stirnseiten des Gegenanschlagteils auf dem einen der beiden Abschnitte ausgebildet ist und die andere Stirnseite des Gegenanschlagteils auf dem anderen Abschnitt ausgebildet ist. Dadurch können in Bezug auf beide Bewegungsrichtungen der Kolbenstange beliebige Kombinationen von Anschlagpaarungen eingestellt werden und die Endanschläge sowohl für das Ausfahren als auch das Einfahren der Kolbenstange je nach Bedarf eingestellt werden. In einer verallgemeinerten Ausführungsform bildet das Gegenanschlagteil in zwei Bereichen, die in Bezug auf die Zylinderlängsachse axial voneinander beabstandet sind, jeweils unterschiedliche Begrenzungsanschläge aus, sodass der Weg der Kolbenstange in beiden Richtungen unterschiedlich stark begrenzbar ist. Die beiden axial voneinander beabstandeten Berei- che des Gegenanschlagteils können z.B. seine Stirnseiten oder seitlich abragende Abschnitte des Gegenanschlagteils oder einander zugewandte Abschnitte oder Flächen sein.
In einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform wird das Gegenanschlagteil aus zwei gegeneinander verdrehbaren Abschnitten gebildet, wobei der eine Bereich des Gegenan- schlagteils, der unterschiedliche Begrenzungsanschläge ausbildet, auf dem einen der beiden Abschnitte ausgebildet ist und der andere Bereich des Gegenanschlagteils, der unterschiedliche Begrenzungsanschläge ausbildet, auf dem anderen Abschnitt ausgebildet ist.
In Bezug auf die letzten beiden Ausführungsformen und wie bereits erwähnt sind die beiden Bereiche, die in Bezug auf die Zylinderlängsachse axial voneinander beabstandet sind und an denen jeweils unterschiedliche Begrenzungsanschläge ausgebildet sind, vorzugsweise die beiden Stirnseiten des Gegenanschlagteils.
Bevorzugt wird der zweite Abschnitt des Anschlagteils durch zumindest einen länglichen Arm gebildet, der sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Zylinders erstreckt. Ein derart verlaufender Arm beansprucht kaum Raum, wodurch die Zylinder- Kolben-Einheit besonders platzsparend ausgebildet werden kann.
Bevorzugt wird der zweite Abschnitt des Anschlagteils durch zumindest zwei im Wesentli- chen parallel zueinander verlaufende Arme gebildet, die entlang einander gegenüberliegender Seiten des Zylinders verlaufen. Dies ermöglicht eine symmetrische Beaufschlagung des Anschlagteils und des Gegenanschlagteils während des Anschlagens, wodurch Verschleiß oder Verklemmungen der beweglichen Teile verhindert wird. Bevorzugt weist der zweite Abschnitt des Anschlagteils zwei in Bezug zur Zylinderlängsachse axial voneinander beabstandete, mit dem Gegenanschlagteil zusammenwirkende Anschlagstrukturen auf und ragt das Gegenanschlagteil zumindest teilweise in den Bereich zwischen den Anschlagstrukturen, sodass der Weg der Kolbenstange in beiden Richtungen begrenzbar ist. Mit nur einem Anschlagteil kann somit der Weg in beide Kolbenrichtungen be- grenzt werden, wodurch die Einsatzmöglichkeiten der Zylinder- Kolben-Einheit erhöht werden. Bevorzugt sind die Anschlagstrukturen in Form von Nasen ausgebildet, die in Bezug zum Zylinder radial nach außen ragen. Dies stellt eine besonders einfache Möglichkeit dar, ohne vermehrten Raumbedarf Begrenzungen für die entgegengesetzten Wegrichtungen zu schaffen. Bevorzugt ist das Gegenanschlagteil auf Höhe des Zylinders angeordnet. Dabei kann das Gegenanschlagteil den Zylinder umschließen oder neben dem Zylinder angeordnet sein, wodurch eine besonders kompakte Bauweise erzielt wird.
Bevorzugt ist das Gegenanschlagteil um die Längsachse des Zylinders drehbar. Dies stellt eine besonders platzsparende und leicht zu handhabende Ausführung dar.
Bevorzugt ist das Gegenanschlagteil in Form einer den Zylinder umschließenden Hülse ausgebildet. Da die Dicke der Hülsenwand gering gehalten werden kann, wird durch diese Ausführung der Platzbedarf noch weiter verringert. Außerdem ergibt sich dadurch eine kompakte Konstruktion.
Bevorzugt werden die unterschiedlichen Begrenzungsanschläge durch eine stufenförmig ausgebildete Wand der Hülse gebildet. Das Gegenanschlagteil kann somit kompakt und einfach hergestellt werden. Die Stufen in der Wand können z.B. in einer Wandausnehmung ausgebil- det sein, die sich in axialer Richtung öffnet. Alternativ könnte es sich bei den Stufen um axiale Vor sprünge handeln.
Bevorzugt ist das Gegenanschlagteil in Form der Hülse samt den intergierten Begrenzungsanschlägen aus einem Stück gefertigt.
Bevorzugt ist zum axialen Halten des Gegenanschlagteils eine auf dem Zylinder sitzende Halterung vorgesehen. Hier übernimmt der Zylinder die zusätzliche Funktion des Haltens des Gegenanschlagteils. Die Halterung kann unmittelbar oder mittelbar am Zylinder befestigt sein.
Bevorzugt wird die Halterung aus zumindest zwei axial voneinander beabstandeten, radial nach außen ragenden Vorsprüngen gebildet, zwischen denen das Gegenanschlagteil eingesetzt ist, wodurch sich eine zuverlässige axiale Fixierung ergibt. Bevorzugt laufen die Vorsprünge zumindest abschnittsweise um den Zylinder. Neben einer einfachen Herstellung wird dadurch die Fixierung des Gegenanschlagteils sichergestellt. Seine drehbare Lagerung relativ zum Zylinder wird durch die Vorsprünge positiv beeinflusst.
Bevorzugt ist der zweite Abschnitt des Anschlagteils durch die Vorsprünge in axialer Richtung geführt. Die Vorsprünge übernehmen damit eine weitere Funktion, wodurch ein besonders kompakter und vor Verschleiß geschützter Aufbau entsteht. Bevorzugt ist die Halterung auf einer zwischen dem Gegenanschlagteil und dem Zylinder angeordneten Zwischenhülse ausgebildet, an der das Gegenanschlagteil drehbar gelagert ist. Eine herkömmliche Zylinder- Kolben-Einheit kann auf diese Weise einfach nachgerüstet werden, in dem die an den Zylinder angepasst Zwischenhülse samt Gegenanschlagteil und Anschlagteil auf den Zylinder aufgesetzt werden.
Bevorzugt ist das Gegenanschlagteil um eine Drehachse drehbar, die seitlich vom Zylinder beabstandet angeordnet und im Wesentlichen parallel zur Zylinderlängsachse ist. In dieser Ausführung ist das Gegenanschlagteil gesondert und vom Zylinder beabstandet zugänglich. Bevorzugt ist das Gegenanschlagteil als Trommel ausgebildet ist, deren Längsachse im Wesentlichen mit ihrer Drehachse zusammenfällt. Eine Trommel ist leicht handhabbar und mit verschiedenen Begrenzungsanschlägen zu versehen.
Bevorzugt sind die Begrenzungsanschläge an einer Stirnseite der Trommel als sektorweise Abstufungen ausgebildet. Die Begrenzungsanschläge sind somit integral im Gegenanschlagteil geformt.
Bevorzugt ist ein unterer Abschnitt des Zylinders mit einem unteren Abschnitt der Drehachse über ein erstes Verbindungselement verbunden und ein oberer Abschnitt des Zylinders mit einem oberen Abschnitt der Drehachse über ein zweites Verbindungselement verbunden. Dies ergibt eine stabile Konstruktion, die eine relative Verschiebung zwischen Zylinder und Gegenanschlagteil verhindert. Bevorzugt ist in einem der Verbindungselemente eine Durchführung vorgesehen, durch die der Anschlagteil hindurchgeführt ist. Durch diese Konstruktion ist der Anschlagteil vor äußeren mechanischen Einflüssen besser geschützt und die Durchführung kann sogar als axiale Führung für den Anschlagteil dienen.
Bevorzugt verläuft der zweite Abschnitt des Anschlagteils zwischen Zylinder und Gegenan- schlagteil. Der Anschlagteil kann zur Gänze oder nur abschnittsweise zwischen Zylinder und Anschlagteil verlaufen. Neben einer kompakten Bauweise kann dadurch das Anschlagteil geführt und/oder besser vor mechanischen Einflüssen geschützt werden.
Bevorzugt ist das Gegenanschlagteil manuell verdrehbar, sodass eine einfache Einstellung eines bestimmten Begrenzungsanschlages in den Weg des Anschlagteils erfolgen kann. Die Anschlagpaarung kann per Hand relativ flott und wiederholgenau eingestellt werden. Bevorzugt wirkt das Gegenanschlagteil mit einer Einrasteinrichtung zusammen, mit der die den jeweiligen Anschlagspaarungen zugeordneten Drehpositionen des Gegenanschlagteils arretierbar sind. Dies verhindert, dass ein bereits eingestellter Begrenzungsanschlag z.B. durch Erschütterungen aus seiner Position gelangt. Bevorzugt umfasst die Einrasteinrichtung ein vorzugsweise federbeaufschlagtes Kugeldruckstück. Dies stellt eine einfache und zuverlässige Variante dar. Die Einrasteinrichtung lässt das Gegenanschlagstück bei jeder Position (z.B. bei einer Trommel oder Hülse bei jedem Sektor) kraftschlüssig einrasten. Bevorzugt umfasst das die Zylinder-Kolben-Einheit eine Einrichtung zum Messen des zurückgelegten Kolbenweges (Wegmesssystem für Zylinderposition). Neben der Hubbegrenzungseinrichtung kann dadurch der eingestellte Kolbenweg überprüft werden.
Bevorzugt umfasst die Zylinder- Kolben-Einheit eine Einrichtung zum Messen der relativen Drehposition des Gegenanschlagteils, insbesondere in Form einer Winkelmesseinrichtung (Wegmesssystem für Trommel- oder Hülsenwinkel). Dadurch kann kontrolliert werden, ob die gewünschte Anschlagspaarung ordnungsgemäß eingestellt wurde. Bevorzugt ist die Zylinder-Kolben-Einheit pneumatisch betätigbar und stellt somit einen Pneumatikantrieb mit mehreren Endanschlägen dar. Gerade bei pneumatisch betätigten Zylindern stellt die erfindungsgemäße Hubbegrenzungseinrichtung eine besondere Ergänzung Ihrer Einsatzmöglichkeiten dar.
Ein bevorzugtes Einsatzgebiet einer erfindungsgemäßen Zylinder- Kolben-Einheit ist eine Biegemaschine zum Biegen insbesondere flächiger Werkstücke mit einem Unterwerkzeug (oder auch Gesenk) und einem Oberwerkzeug, die durch einen ersten Antrieb aufeinander zu bewegbar sind, um den Biegevorgang zu bewirken. Ein zweiter Antrieb ist dazu gedacht, um das Unterwerkzeug zu als solches zu bewegen, z.B. zu justieren oder an verschiedene Werkstückgrößen anzupassen. Für diese Verschiebung könnte nun als zweiter Antrieb eine Zylinder-Kolben-Einheit gemäß Erfindung zum Einsatz kommen. Die durch den zweiten Antrieb definierte Achse wird üblicherweise auch als I- Achse bezeichnet. Eine erfindungsgemäße Zylinder-Kolben-Einheit ist wesentlich kostengünstiger als ein CNC gesteuerter Antrieb und wesentlich einfacher zu bedienen als bisherige Pneumatik-I- Achsen.
Der Zylinderantrieb kann somit effizient und sicher für die I- Achsen-Bewegung einer Biegemaschine verwendet werden. Abschließend ist hervorzuheben, dass die Ausführungsformen ohne lose oder lose abragende Teile verwirklicht werden können mit positivem Einfluss auf Lebensdauer und Handhabung.
Eine besondere Ausführungsform beinhaltet, dass an einem pneumatischen Zylinder ein Mechanismus angebracht wird, der teilweise an das bewegliche System bzw. teilweise an das Fixsystem gebunden ist. Fixe und bewegliche Teile haben miteinander verschiedene Endanschläge. Es kann der Mechanismus so verstellt werden, dass sich die Endanschläge (in Hubrichtung gemessen) digital verändern.
In einem Umsetzungsbeispiel gibt es eine Trommel (Gegenanschlagteil), welche in ihren Sek- toren je zwei zueinander passende, vordefinierte Endanschläge hat. Die Trommel ist im
Fixsystem. Eine Gabel (Anschlagteil), welche zwei Anschlagflächen/- strukturen aufweist, ist mit dem beweglichen System gekoppelt. Die Trommel kann per Hand rotiert werden und somit werden die verschiedenen Anschlagpaarungen eingestellt. Man kann diese Trommel in der Länge 2-teilen, um doppelte Anschlag-Kombinationen zu erhalten. In einem weiteren Umsetzungsbeispiel handelt es sich um einen (Kompakt)Zylinder mit nebenliegendem Anschlagmechanismus.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zylinder-Kolben-Einheit; Fig. 2 die Zylinder-Kolben-Einheit aus Fig. 1 mit unterschiedlich stark ausgefahrener
Kolbenstange;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zylinder-Kolben-Einheit; Fig. 4 die Zylinder-Kolben-Einheit aus Fig. 3 mit unterschiedlich stark ausgefahrener
Kolbenstange;
Fig. 5 die Zylinder-Kolben-Einheit aus Fig. 3 mit teilweise aufgeschnittenem Anschlagmechanismus;
Fig. 6 die Zylinder-Kolben-Einheit aus Fig. 3 mit teilweise aufgeschnittenem Anschlagmechanismus, wobei die Schnittebene in Bezug zur Schnittebene der Fig. 5 um 90° geneigt ist; Fig. 7 eine Zylinder-Kolben-Einheit im Schnitt entlang der Zylinderlängsachse.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer- den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen. Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Zylinder-Kolben- Einheit, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst. Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer Zylinder- Kolben-Einheit 1. Ein im Inneren des Zylinders 2 verschieblich angeordneter Kolben ist mit der an der Stirnseite des Zylinders 2 herausragenden Kolbenstange 3 verbunden (ähnlich wie anhand der Fig. 7 dargestellt). Der Zylinder 2 definiert eine Zylinderlängsachse 20. Fig. 1 zeigt eine ausgefahrene Stellung der Kolbenstange 3 und Fig. 1 eine eingefahrene Stellung der Kolbenstange 3. Die Zylinder-Kolben-Einheit 1 weist eine variabel einstellbare Hubbegrenzung seinrichtung in
Form eines Anschlagmechanismus 5 auf, der ein Anschlagteil 6 und ein Gegenanschlagteil 11 umfasst.
Das Anschlagteil 6 ist mit einem ersten Abschnitt 7 an einem aus dem Zylinder 2 ragenden Teil der Kolbenstange 3 befestigt und wirkt mit einem zweiten Abschnitt 8, der außen entlang des Zylinders 2 verläuft, in der jeweiligen Anschlagstellung mit dem Gegenanschlagteil 11 zusammen. Das Gegenanschlagteil 11 ist - in axialer Richtung gesehen - auf Höhe des Zylinders 2 angeordnet und in Bezug auf den Zylinder 2 axial fixiert. Das Gegenanschlagteil 11 ist relativ zum Anschlagteil 6 drehbar, wobei Anschlagteil 6 und Gegenanschlagteil 11 in Abhängigkeit der relativen Drehposition unterschiedliche Anschlagpaarungen ausbilden, durch die der Weg der Kolbenstange 3 unterschiedlich stark begrenzbar ist.
Das Gegenanschlagteil 11 ist relativ zum Zylinder 2 drehbar und bildet unterschiedliche Begrenzungsanschläge 12 aus, die jeweils den unterschiedlichen Anschlagspaarungen zugeordnet sind. Das Gegenanschlagteil 11 kann auf beiden seiner Stirnseiten, die in Bezug auf die Zylinderlängsachse 20 axial voneinander beabstandet sind, jeweils unterschiedliche Begrenzungsanschläge ausbilden, sodass der Weg der Kolbenstange 3 in beiden Richtungen unterschiedlich stark begrenzbar ist.
Der zweite Abschnitt 8 des Anschlagteils 6 wird durch einen länglichen Arm gebildet, der sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse 20 des Zylinders 2 erstreckt, und weist zwei in Bezug zur Zylinderlängsachse 20 axial voneinander beabstandete, mit dem Gegenanschlagteil 11 zusammenwirkende Anschlagstrukturen 9, 10 auf. Das Gegenanschlagteil 11 ragt mit einem peripheren Teil in den Bereich zwischen den Anschlagstrukturen 9, 10, sodass der Weg der Kolbenstange 3 in beiden Richtungen begrenzbar ist. Die Anschlagstrukturen 9, 10 sind in Form von Nasen ausgebildet, die in Bezug zum Zylinder 2 radial nach außen ragen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gegenanschlagteil 11 um eine Drehachse 19 drehbar, die seitlich vom Zylinder 2 beabstandet angeordnet ist und im Wesentlichen parallel zur Zylinderlängsachse 20 steht.
Das Gegenanschlagteil 11 ist in Form einer Trommel ausgebildet, deren Längsachse im Wesentlichen mit ihrer Drehachse 19 zusammenfällt. Die unterschiedlichen Begrenzungsanschläge 12 sind an einer Stirnseite der Trommel als sektorweise Abstufungen ausgebildet. Zu sehen sind in den Fig. 1 und 2 nur die oberen Begrenzungsanschläge 12, jedoch können auch an der unteren Stirnseite der Trommel entsprechend ausgebildete Begrenzungsanschläge (für die untere Anschlagstruktur 9) vorgesehen sein. Die Trommel kann entlang ihrer Länge auch 2-geteilt ausgebildet sein, um doppelte Anschlag-Kombinationen zu erhalten. In dieser Ausführungsform wird das Gegenanschlagteil 11 aus zwei gegeneinander verdrehbaren Abschnit- ten gebildet, wobei eine der beiden Stirnseiten des Gegenanschlagteils 11 auf dem einen der beiden Abschnitte ausgebildet ist und die andere Stirnseite des Gegenanschlagteils 11 auf dem anderen Abschnitt ausgebildet ist. In den Fig. 1 und 2 ist der obere Abschnitt gegen den unteren Abschnitt verdrehbar (durch eine Trennlinie angedeutet).
Ein unterer Abschnitt des Zylinders 2 ist mit einem unteren Abschnitt der Drehachse 19 über ein erstes Verbindungselement 21 verbunden und ein oberer Abschnitt des Zylinders 2 ist mit einem oberen Abschnitt der Drehachse 19 über ein zweites Verbindungselement 22 verbunden. Als Vermittlungselement kann z.B. wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt eine Stange die- nen, die sich zwischen erstem und zweitem Verbindungselement erstreckt und deren Längsachse vorzugsweise mit der Drehachse 19 zusammenfällt.
Im oberen Verbindungselement 22 ist eine Durchführung 23 vorgesehen, durch die der Anschlagteil 6 hindurchgeführt ist. Aus Fig. 1 und Fig. 2 ist ersichtlich, dass der längliche zweite Abschnitt 8 des Anschlagteils 6 zwischen Zylinder 2 und Gegenanschlagteil 11 verläuft.
In den Fig. 3 bis 6 ist eine weitere für sich eigenständige Ausführungsform einer Zylinder- Kolben-Einheit 1 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 verwendet werden. Um un- nötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auch auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Dabei ist die Kolbenstange in Fig. 3 eingefahren und in Fig. 4 ausgefahren, während in den Fig. 5 und 6 der Anschlagmechanismus zum Teil aufgeschnitten' dargestellt ist. Als Ergänzung zeigt Fig. 7 einen Schnitt entlang der Zylinderlängsachse 20 und den im Zylinder 2 beweglichen Kolben 4.
In der Ausführungsform der Fig. 3 bis 6 ist das Gegenanschlagteil 11 um die Längsachse 20 des Zylinders 2 drehbar und bildet ebenfalls unterschiedliche Begrenzungsanschläge 12, 13 aus, die jeweils den unterschiedlichen Anschlagspaarungen zugeordnet sind. Das Gegenanschlagteil 11 bildet auf beiden seiner Stirnseiten, die in Bezug auf die Zylinderlängsachse 20 axial voneinander beabstandet sind, jeweils unterschiedliche Begrenzungsanschläge 12, 13 aus, sodass der Weg der Kolbenstange 3 in beiden Richtungen unterschiedlich stark begrenzbar ist. Der erste Abschnitt 7 des Anschlagteils 6 ist im dargestellten Beispiel eine Scheibe, die mit ihrer zentralen Öffnung über die Kolbenstange 3 geschoben und mittels Muttern dort fixiert wird.
Der zweite Abschnitt 8 des Anschlagteils 6 wird durch zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Arme gebildet, die entlang einander gegenüberliegender Seiten des Zylinders 2 verlaufen und sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse 20 des Zylinders 2 erstrecken. Das Anschlagteil 6 besitzt hier die Form einer Gabel.
Auch bei dieser Ausführungsform weist der zweite Abschnitt 8 des Anschlagteils 6 zwei in Bezug zur Zylinderlängsachse 20 axial voneinander beabstandete, mit dem Gegenanschlagteil 11 zusammenwirkende Anschlagstrukturen 9, 10 auf (z.B. in Form von radial nach außen ragenden Nasen), wobei das Gegenanschlagteil 11 teilweise in den Bereich zwischen den An- schlag strukturen 9, 10 ragt, sodass der Weg der Kolbenstange 3 in beiden Richtungen begrenzbar ist.
Das Gegenanschlagteil 11 ist in Form einer den Zylinder 2 umschließenden und um den Zylinder drehbaren Hülse 14 ausgebildet. Die unterschiedlichen Begrenzungsanschläge 12, 13 an der oberen und an der unteren Stirnseite der Hülse 14 werden durch eine stufenförmig ausgebildete Wand der Hülse 14 gebildet.
Auch bei dieser Ausführungsform könnte das Gegenanschlagteil 11 aus zwei gegeneinander verdrehbaren Abschnitten gebildet werden, sodass die oberen Begrenzungsanschläge 12 und die unteren Begrenzungsanschläge 13 noch zusätzlich gegeneinander (um die Zylinderlängsachse) verdrehbar sind.
Zum axialen Halten bzw. Fixieren des Gegenanschlagteils 11 ist eine auf dem Zylinder 2 sitzende Halterung 15 vorgesehen. Die Halterung 15 wird aus zumindest zwei axial voneinander beabstandeten, radial nach außen ragenden Vorsprüngen 16, 17 gebildet, zwischen denen die Hülse 14 eingesetzt ist. Die Vorsprünge 16, 17 laufen zumindest abschnittsweise um den Zylinder 2. Die beiden Arme des zweiten Abschnitts 8 des Anschlagteils 6 werden in den unterbrochenen Abschnitten der Vorsprünge 16, 17 in axialer Richtung geführt. Die Halterung 15 mit den Vorsprüngen 16, 17 ist auf einer zwischen dem Gegenanschlagteil 11 und dem Zylinder 2 angeordneten Zwischenhülse 18 ausgebildet, an der das Gegenanschlagteil 11 auch drehbar gelagert ist. Wie bei der ersten Ausführungsform verläuft auch hier der zweite Abschnitt 8 bzw. die Arme des Anschlagteils 6 abschnittsweise zwischen Zylinder 2 und Gegenanschlagteil 11.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und sind weitere Ausführungen möglich. Z.B. kann das Gegenanschlagteil 11 manuell verdrehbar sein. Auch kann das Gegenanschlagteil 11 mit einer Einrasteinrichtung zusammenwirken, mit der die den jeweiligen Anschlagspaarungen zugeordneten Drehpositionen des Gegenanschlagteils 11 arretierbar sind. Eine solche Einrasteinrichtung kann z.B. ein vorzugsweise federbeaufschlagtes Kugeldruckstück umfassen, das in entsprechende, den Anschlagpaarungen zugeordnete Ausnehmungen im Gegenanschlagteil einrasten kann.
Die Zylinder- Kolben-Einheit 1 kann zusätzlich eine Einrichtung zum Messen des zurückgelegten Kolbenweges und/oder eine Einrichtung zum Messen der relativen Drehposition des Gegenanschlagteils 11, insbesondere in Form einer Winkelmesseinrichtung, umfassen. Besonders bewährt hat sich die erfindungsgemäße Lösung bei pneumatisch betätigbaren Zylindern, jedoch sind auch alle anderen Zylindertypen durch die Erfindung mitumfasst.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Zylinder-Kolben-Einheit diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Merkmalen und Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2; 3, 4, 5, 6 und 7 dargestellten Merkmale den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind der Beschreibung und den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. Bezugszeichenaufstellung
Zylinder- Kolben-Einheit
Zylinder
Kolbenstange
Kolben
Anschlagmechanismus
Anschlagteil
Abschnitt
Abschnitt
Anschlagstruktur
Anschlagstruktur
Gegenanschlag
B egrenzung san schlag
B egrenzung san schlag
Hülse
Halterung
Vorsprung
Vorsprung
Zwischenhülse
Drehachse
Zylinderlängsachse
Verbindung selement
Verbindung selement
Durchführung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Zylinder-Kolben-Einheit (1), deren Kolben (4) mit einer an einer Stirnseite des Zylinders (2) herausragenden Kolbenstange (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder- Kolben-Einheit (1) eine variabel einstellbare Hubbegrenzungseinrichtung in Form eines Anschlagmechanismus (5) aufweist, der ein Anschlagteil (6) und ein Gegenanschlagteil (11) umfasst, wobei das Anschlagteil (6) mit einem ersten Abschnitt (7) an einem aus dem Zylinder (2) ragenden Teil der Kolbenstange (3) befestigt ist und mit einem zweiten Abschnitt (8), der außen entlang des Zylinders (2) verläuft, in einer Anschlagstellung mit dem Gegenanschlagteil (11) zusammenwirkt, und wobei das Gegenanschlagteil (11) in Bezug auf den Zylinder (2) axial gehalten ist, und dass das Gegenanschlagteil (11) relativ zum Anschlagteil (6) drehbar ist, wobei Anschlagteil (6) und Gegenanschlagteil (11) in Abhängigkeit der relativen Drehposition unterschiedliche Anschlagpaarungen ausbilden, durch die der Weg der Kolbenstange (3) unterschiedlich stark begrenzbar ist.
2. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenanschlagteil (11) relativ zum Zylinder (2) drehbar ist und/oder unterschiedliche Begrenzungsanschläge (12, 13) ausbildet, die jeweils den unterschiedlichen Anschlagspaarungen zugeordnet sind.
3. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenanschlagteil (11) auf beiden seiner Stirnseiten, die in Bezug auf die Zylinderläng s- achse (20) axial voneinander beabstandet sind, jeweils unterschiedliche Begrenzungsanschläge (12, 13) ausbildet, sodass der Weg der Kolbenstange (3) in beiden Richtungen unterschied- lieh stark begrenzbar ist.
4. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenanschlagteil (11) aus zwei gegeneinander verdrehbaren Abschnitten gebildet wird, wobei eine der beiden Stirnseiten des Gegenanschlagteils (11) auf dem einen der beiden Abschnitte ausgebildet ist und die andere Stirnseite des Gegenanschlagteils (11) auf dem anderen Abschnitt ausgebildet ist.
5. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (8) des Anschlagteils (6) durch zumindest einen länglichen Arm gebildet wird, der sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse (20) des Zylinders (2) erstreckt.
6. Zylinder- Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (8) des Anschlagteils (6) durch zumindest zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Arme gebildet wird, die entlang einander gegenüberliegender Seiten des Zylinders (2) verlaufen.
7. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (8) des Anschlagteils (6) zwei in Bezug zur Zylinderlängsachse (20) axial voneinander beabstandete, mit dem Gegenanschlagteil (11) zusammenwirkende Anschlagstrukturen (9, 10) aufweist und dass das Gegenanschlagteil (11) zu- mindest teilweise in den Bereich zwischen den Anschlagstrukturen (9, 10) ragt, sodass der Weg der Kolbenstange (3) in beiden Richtungen begrenzbar ist.
8. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagstrukturen (9, 10) in Form von Nasen ausgebildet sind, die in Bezug zum Zylinder (2) radial nach außen ragen.
9. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenanschlagteil (11) den Zylinder (2) umschließt oder neben dem Zylinder (2) angeordnet ist.
10. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenanschlagteil (11) in Form einer den Zylinder (2) umschließenden Hülse (14) ausgebildet ist und um die Längsachse (20) des Zylinders (2) drehbar ist.
11. Zylinder- Kolben-Einheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Begrenzungsanschläge (12, 13) durch eine stufenförmig ausgebildete Wand der Hülse (14) gebildet werden.
12. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum axialen Halten des Gegenanschlagteils (11) eine auf dem Zylinder (2) sitzende Halterung (15) vorgesehen ist.
13. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Halterung (15) aus zumindest zwei axial voneinander beabstandeten, radial nach außen ragenden Vorsprüngen (16, 17) gebildet wird, zwischen denen das Gegenanschlagteil (11) eingesetzt ist.
14. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die
Vorsprünge (16, 17) zumindest abschnittsweise um den Zylinder (2) laufen.
15. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (8) des Anschlagteils (6) durch die Vorsprünge (16, 17) in axialer Richtung geführt ist.
16. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (15) auf einer zwischen dem Gegenanschlagteil (11) und dem Zylinder (2) angeordneten Zwischenhülse (18) ausgebildet ist, an der das Gegenanschlagteil (11) drehbar gelagert ist.
17. Zylinder- Kolben-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenanschlagteil (11) um eine Drehachse (19) drehbar ist, die seitlich vom Zylinder (2) beabstandet angeordnet und im Wesentlichen parallel zur Zylinderlängsach- se (20) ist.
18. Zylinder- Kolben-Einheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenanschlagteil (11) als Trommel ausgebildet ist, deren Längsachse im Wesentlichen mit ihrer Drehachse (19) zusammenfällt.
19. Zylinder- Kolben-Einheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsanschläge (12) an einer Stirnseite der Trommel als sektorweise Abstufungen ausgebildet sind.
20. Zylinder- Kolben-Einheit nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein unterer Abschnitt des Zylinders (2) an einem unteren Abschnitt der Drehachse (19) über ein erstes Verbindungselement (21) angebunden ist und ein oberer Abschnitt des Zylinders (2) an einem oberen Abschnitt der Drehachse (19) über ein zweites Verbindungselement (22) angebunden ist.
21. Zylinder- Kolben-Einheit nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Verbindungselemente (22) eine Durchführung (23) vorgesehen ist, durch die der Anschlagteil (6) hindurchgeführt ist.
22. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (8) des Anschlagteils (6) zwischen Zylinder (2) und Gegenanschlagteil (11) verläuft.
23. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenanschlagteil (11) manuell verdrehbar ist.
24. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenanschlagteil (11) mit einer Einrasteinrichtung zusammenwirkt, mit der die den jeweiligen Anschlagspaarungen zugeordneten Drehpositionen des Ge- genanschlagteils (11) arretierbar sind.
25. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrasteinrichtung ein vorzugsweise federbeaufschlagtes Kugeldruckstück umfasst.
26. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-Kolben-Einheit (1) eine Einrichtung zum Messen des zurückgelegten Kolbenweges umfasst.
27. Zylinder- Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Zylinder- Kolben-Einheit (1) eine Einrichtung zum Messen der relativen Drehposition des Gegenanschlagteils (11), insbesondere in Form einer Winkelmesseinrichtung, umfasst.
28. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-Kolben-Einheit (1) pneumatisch betätigbar ist.
29. Zylinder- Kolben-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenanschlagteil (11) in zwei Bereichen, die in Bezug auf die Zylinderlängsachse (20) axial voneinander beabstandet sind, jeweils unterschiedliche Begren- zungsanschläge (12, 13) ausbildet, sodass der Weg der Kolbenstange (3) in beiden Richtungen unterschiedlich stark begrenzbar ist.
30. Zylinder- Kolben-Einheit nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenanschlagteil (11) aus zwei gegeneinander verdrehbaren Abschnitten gebildet wird, wobei der eine Bereich des Gegenanschlagteils (11), der unterschiedliche Begrenzungsanschläge (12) ausbildet, auf dem einen der beiden Abschnitte ausgebildet ist und der andere Bereich des Gegenanschlagteils (11), der unterschiedliche Begrenzungsanschläge (13) ausbildet, auf dem anderen Abschnitt ausgebildet ist.
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