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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Druckmittelzylinder, der nach
Art eines kolbenstangenlosen Schlitzzylinders ausgebildet ist, welcher
mit einem längsausgebildeten
Schlitz ausgeführt
ist und eine Bewegungseinheit aufweist, welche eine Bewegung von
einem axialen beweglichen Kolben innerhalb des Zylinders durch den
Schlitz überträgt, wobei dieser
durch ein äußeres Dichtband
und ein inneres Dichtband abgedichtet ist, wobei der Zylinder zumindest
ein Endelement aufweist, welches eine Befestigungsvorrichtung für eine Befestigung
von Dichtbändern
umfasst.
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Eine
derartige Befestigungsvorrichtung ist bereits aus der
DE 198 46 621 A1 bekannt,
on welcher eine Vorrichtung in einem Endelement eines Druckmittelzylinders
offenbart ist, wobei der Druckmittelzylinder derart ausgeführt ist,
dass dieser einen Zylinder umfasst, welcher mit einem länglichen Schlitz
versehen ist, durch welchen ein Bewegungselement hindurch angeordnet
ist, um eine Bewegung von einem Kolben zu übertragen, welcher beweglich innerhalb
des Zylinder angeordnet ist und welcher durch zumindest ein inneres
Dichtband abgedichtet ist, wobei die Vorrichtung zur Befestigung
des inneren Dichtbandes in dem Zylinderendelement ausgebildet ist,
welche sich durch eine Befestigungseinheit auszeichnet, die innerhalb
des Endelements einsetzbar und verschließbar ist und welche einen Profilkörper mit
einem Klemmjoch zur Halterung des inneren Bandes umfasst, wobei
das Joch durch eine Deformation beweglich ist und so angeordnet
ist, dass dieses mit einer ersten Befestigungsschraube zusammenwirkt,
um die Bewegung zu erzeugen. Das äußere Dichtband ist durch ein
weiteres Schraubenelement geklemmt was bedeutet, dass jede Befestigungsvorrichtung
des äußeren Dichtbandes
auf der einen Seite und des inneren Dichtbandes auf der anderen
Seite eine separate Befestigungsvorrichtung umfasst.
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Eine
alternative Lösung
einer Klemmung des inneren und/oder äußeren Dichtbandes ist in der
EP 0 945 629 A1 offenbart.
Die Offenbarung betrifft eine Vorrichtung in einem Endelement eines
Druckmittelzylinders, welcher einen Zylinder umfasst, der mit einem
länglichen
Schlitz ausgebildet ist und eine Bewegungseinheit für die Übertragung
einer Bewegung von einem beweglichen Kolben innerhalb des Zylinders
durch den Schlitz umfasst und welche durch zumindest ein inneres
Dichtband abgedichtet ist, wobei die Vorrichtung zur Befestigung
des Endes des Dichtbandes im Zylinderendelement ausgebildet ist.
Die Erfindung zeichnet sich durch ein Endelement aus, welches mit
einer großen
Nut ausgeführt
ist, welche einen ersten Teil umfasst, der geeignet ist, das innere Dichtband
aufzunehmen und einen zweiten Teil umfasst, welcher zur Aufnahme
einer Schraube ausgebildet ist, wobei die Schraube geeignet ist,
mit einem Teil des Gewindes in das Dichtband einzugreifen, welches
sich in die Nut erstreckt. In dieser Lösung ist lediglich das innere
Dichtband mit einer Schraube befestigt, wobei das äußere Dichtband
ein weiteres Befestigungselement benötigt, um innerhalb des Endelements
geklemmt zu werden.
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Vor
dem Hintergrund des Standes der Technik entstehen bezüglich der
Konstruktion und der Funktion der hierin offenbarten Befestigungsprinzipien
mehrere Probleme. Auf der einen Seite sind die Befestigungsvorrichtungen
aufgrund einer Vielzahl von Einzelteilen komplex aufgebaut, welche
verwendet werden müssen,
um das innere sowie das äußere Dichtband
separat zu befestigen. Darüber
hinaus weist die Befestigungsvorrichtung einen großen Platzbedarf
auf, welcher in der horizontal angeordneten Schraube oder in den
zumindest zwei Befestigungsvorrichtungen für die separate Befestigung
des inneren und des äußeren Dichtbandes
gesehen werden kann, welche in Längsrichtung
des Druckmittelzylinders hintereinander angeordnet sind. Ein weiteres
Problem muss in der Befestigungssicherheit gesehen werden, da die
existierenden Lösungen
auf einem Reibschluss beruhen, so dass die Gefahr gegeben ist, dass
sich das Dichtband während
des Betriebes des Druckmittelzylinders lösen kann. Insbesondere kann
sich das äußere Dichtband
lösen,
welches für
dieses umgebende Menschen- sowie Maschinenteile gefährlich sein
kann.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Druckmittelzylinder
mit einer Befestigungsvorrichtung für das zumindest eine Dichtband zu
schaffen, welcher eine einfache Konstruktion mit einem geringen
Platzbedarf sowie einer hohen Befestigungssicherheit des inneren
und äußeren Dichtbandes
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird ausgehend von einem Druckmittelzylinder mit einer Befestigungsvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Druckmittelzylinder gemäß Anspruch 1 gelöst. Die
Erfindung schließt
die technische Lehre ein, dass die Befestigungsvorrichtung zumindest
eine Schraube umfasst, welche in zumindest eine zugehörige Gewindebohrung
innerhalb des Endelements einschraubbar ist und weiterhin ein Klemmelement
umfasst, wobei die Schraube durch das Klemmelement hindurch geführt ist,
um das äußere Dichtband
zu klemmen, und wobei sich die Endfläche der Schraube in eine Klemmnut
hinein erstreckt, welche den Endbereich des inneren Dichtbandes
aufnimmt, um das innere Dichtband mit der Endfläche der Schraube zu klemmen.
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Diese
Anordnung ermöglicht
sowohl eine Befestigung des äußeren Dichtbandes
als auch des inneren Dichtbandes mit nur einer Schraube bzw. einem
Klemmelement. Diese vorgeschlagene Anordnung zur Befestigung der
Dichtbänder
umfasst lediglich zwei Bauteile und eine entsprechende Bearbeitung
des Endelements. Das äußere Dichtband,
welches gewöhnlich
aus einem Bandmaterial, einem Kautschuk oder einem Kunststoffmaterial
gefertigt ist, erstreckt sich unter das Klemmelement, was dazu fährt, dass
das äußere Dichtband
zwischen dem Klemmelement und der bearbeiteten Oberfläche des Endelements
geklemmt ist. Wenn die Schraube festgezogen ist, ist das äußere Dichtband
zwischen dem Klemmelement eingeklemmt, wodurch eine Reibschlussverbindung
geschaffen wird.
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Es
wird vorgeschlagen, dass der Endbereich des äußeren Dichtbandes ein Schraubenloch
umfasst, wobei die Schraube das Schraubenloch durchläuft. In
diesem Fall kann sich die Schraube lösen, wobei der Schraubenschaft
als formschlüssiges
Verbindungselement dient. Damit ist sichergestellt, dass sich das äußere Dichtband
nicht vollständig
lösen kann,
so dass das Risiko einer Gefährdung
der Umgebung wesentlich verringert ist.
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Eine
weitere vorteilhafte konstruktive Ausführung der vorliegenden Erfindung
betrifft das Klemmelement, welches innerhalb einer Vertiefung in
der Oberfläche
des Endelements einsetzbar ist, um eine gleichförmige Oberfläche der
Oberseite zu schaffen. Damit wird eine ebene Oberfläche der
Oberseite und der Schraube oder des Klemmelements geschaffen, welches
aus der Oberfläche
nicht herausragt. Das Klemmelement umfasst eine Senkung für den Schraubenkopf,
um eine Angleichung zwischen der Oberfläche des Klemmelements und des
Schraubenkopfes zu schaffen. Auf der Vorderseite des Endelements
umfasst die Kante eine Fase, wobei die Fase ebenfalls im Klemmelement
eingebracht ist. Die Schraube kann ebenso einen Senkkopf umfassen, um
diesen für
eine Senkung in das Klemmelement auszuführen. Die Merkmale, umfassend
die Vertiefung auf der Oberseite im Klemmelement können durch
einen Fräsprozess
hergestellt werden, wobei beispielsweise das Endelement selbst mittels
eines Druckgussverfahrens oder eines ähnlichen Verfahren hergestellt
ist, welches für
die Massenproduktion geeignet ist.
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Das
Klemmelement kann ebenfalls ein metallisches Material oder ein Kunststoffmaterial
umfassen, wobei die Unterseite des Klemmelements gerändelt oder
auf andere Weise strukturiert sein kann, um die Reibung zwischen
dem Klemmelement und dem äußeren Dichtband
zu vergrößern. Die
Schraube ist in eine Gewindebohrung innerhalb des Endelements eingeschraubt,
wobei das Gewinde ein metrisches Gewinde oder ein zölliges Gewinde
umfassen kann. Gemäß dem metrischen
System kann die Schraube eine Größe zwischen
M2-M6 oder mehr umfassen, wobei das Gewinde als Feingewinde ausgeführt sein
kann.
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Diese
Schraube umfasst eine Endfläche, welche
sich in eine Klemmnut hinein erstreckt. Das innere Dichtband ist
innerhalb der Klemmnut angeordnet, wobei die Schraube eine Länge umfasst,
welche ein Eindrücken
der Endfläche
der Schraube in den Endbereich des inneren Dichtbandes sicherstellt.
Gewöhnlich
ist das innere Dichtband aus einem Kautschukmaterial hergestellt,
was bedeutet, dass ein Eindrücken
der Endfläche
dieser Schraube in das Material des inneren Dichtbandes möglich ist.
Während
des Festziehens der Schraube presst das Klemmelement das äußere Dichtband
zwischen das Klemmelement und das Endelement, wobei sich gleichzeitig
die Endfläche
der Schraube in das Material des inneren Dichtbandes eindrückt. Bei
einer Anwendung dieser Anordnung werden beide Dichtbänder durch
lediglich einen Montageschritt befestigt.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Befestigungsvorrichtung zwei Schrauben, wobei das äußere Dichtband
im Endbereich zwei seitliche Schraubenkerben aufweist, um eine formschlüssige Befestigung
des äußeren Dichtbandes
zu schaffen. Bei dieser Lösung
wird eine Schraube durch zwei Schrauben ersetzt, wobei bei der Anordnung
von zwei Schrauben beide Schrauben die gleiche Größe haben
können,
wie bei der Lösung
mit einer Schraube, wobei die Schrauben auch kleiner ausgeführt sein können. Der
Vorteil kann in einer erhöhten
Sicherheit gesehen werden, weil das Lösen einer Schraube schneller
erfolgen kann, als das Lösen
von zwei Schrauben. Beide Schrauben sind Seite an Seite senkrecht
zur Längsachse
des Druckmittelzylinders angeordnet, wobei das äußere Dichtband kein Schraubenloch
in der Mitte des Dichtbandes aufweist, sondern zwei seitliche Schraubenkerben
umfasst. Die zumindest eine Schraube erstreckt sich durch die Schraubenkerben,
wobei der Schraubenschaft innerhalb der Kerben angeordnet ist. Damit
ist eine formschlüssige
Verbindung des Dichtbandes sichergestellt. Ein weiterer Vorteil
ist durch die Befestigung des inneren Dichtbandes gegeben, weil
zwei Endflächen
der zwei Schrauben derart angeordnet sind, um sich in das Material
des inneren Dichtbandes einzudrücken.
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Gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispiels des
Klemmelements umfasst dieses ein massives Ausgangsmaterial, wobei
die Formgebung des Klemmelements mittels zumindest eines spanenden
Fertigungsprozesses erfolgt. Der spanende Fertigungsprozess kann
ein Fräsprozess,
ein Dreh- und/oder ein Bohrprozess umfassen.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
des Klemmelements umfasst ein Blechmaterial und/oder ein extrudiertes
Material, wobei das Klemmelement im Wesentlichen U-förmig gebogen
ist und ein Unterlegsegment und ein Federsegment umfasst. Entsprechend
diesem Ausführungsbeispiel
umfasst das Klemmelement ein Federmaterial, welches in die Form
des Klemmelements gebogen ist. Abhängig vom Fertigungsprozess
kann ebenfalls ein Extrusionsprozess anwendbar sein, wobei das Material
im Strangguss hergestellt ist und nachfolgend auf die notwendige
Länge abgesägt wird.
Das Material weist eine Federcharakteristik auf, wobei das Federsegment
des Klemmelementes eine Klemmkante umfasst, sodass das äußere Dichtband
im montierten Zustand durch die federbelastete Klemmkante niedergedrückt wird.
Im montierten Zustand ist das Unterlegsegment mit der Vertiefung
in der Oberseite des Endelements verschraubt, wodurch die Klemmkante eine
Federlast erfährt,
um das äußere Dichtband
auf die Zylinderoberfläche
zu drücken.
Das Stahlmaterial kann ein Edelstahl umfassen, wobei dieses vorzugsweise
als Federstahl mit einem ausgedehnten elastischen Bereich ausgeführt ist.
Das Federsegment des Klemmelements weist zumindest ein Loch auf,
wobei der Kopf der zumindest einen Schraube durch das Loch hindurch
verläuft.
Damit ist ebenfalls ein Ausführungsbeispiel
des Klemmelements geschaffen, bei dem der Schraubenkopf an die Oberfläche des Klemmelements
angeglichen ist, wobei der Kopf der Schraube nicht aus der Oberfläche herausragt.
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Weitere,
die Erfindung verbessernde Maßnahmen
sind in den Unteransprüchen
angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der
Erfindung anhand der Figuren näher
dargestellt. Es zeigt:
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1 eine
Ansicht eines Endelements eines Druckmittelzylinders, umfassend
einen Ausschnitt der Region, in der die Befestigungsvorrichtung
angeordnet ist;
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2 eine
Explosionszeichnung der Montage des äußeren Dichtbandes, umfassend
verschiedene Teile der Klemmvorrichtung;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Endbereichs des Druckmittelzylinders,
wobei die Befestigungsvorrichtung in einem montierten Zustand ist;
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4 eine
Seitenansicht eines Endbereichs des Druckmittelzylinders, wobei
durch einen Ausbruch die Anordnung der Befestigungsvorrichtung in einem
montierten Zustand gezeigt ist;
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5A ein
alternatives Ausführungsbeispiel des
Klemmelementes in einer perspektivischen Ansicht;
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5B ein
alternatives Ausführungsbeispiel des
Klemmelements aus 5A;
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6 eine
Ansicht des äußeren Dichtbandes
umfassend ein Schraubenloch im Endbereich; und
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7 ein äußeres Dichtband
umfassend zwei seitliche Schraubenkerben im Endbereich.
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In 1 ist
der Endbereich eines Druckmittelzylinders 1 mit einem Zylinder 2 dargestellt.
Der Zylinder 2 ist durch ein Endelement 7 verschlossen, wobei
das Endelement 7 die Anschlüsse für das Druckmedium aufweist
und auf der Oberseite die Befestigungsvorrichtung angeordnet ist.
Die Befestigungsvorrichtung umfasst eine Schraube 8 und
ein Klemmelement 10, wobei die Befestigungsvorrichtung
in einem montierten Zustand gezeigt ist. Der Zylinder 2 umfasst
einen Schlitz 3, wobei innerhalb des Schlitzes 3 ein
inneres Dichtband 6 angeordnet ist, um eine Abdichtung
der Druckmittelkammer innerhalb des Zylinders 2 sicherzustellen.
Ein äußeres Dichtband 5 ist
auf der Oberseite des Zylinders 2 angeordnet, wobei ein Endbereich
des äußeren Dichtbandes 5 zwischen
dem Klemmelement 10 und einer zugeordneten Vertiefung 12 in
der Oberseite des Endelements 7 festgeklemmt ist. Die Schraube 8 durchläuft ein
Loch innerhalb des äußeren Dichtbandes 5, und
ist in eine Gewindebohrung 9 eingeschraubt, welche innerhalb
des Endelements 7 eingebracht ist. Die Schraube 8 umfasst
eine Endfläche,
wobei die Endfläche
in das innere Dichtband 6 eindrückt. Das innere Dichtband ist
dabei innerhalb einer Klemmnut 11 angeordnet, wobei sich
die Schraube 8 in die Klemmnut 11 hinein erstreckt.
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In
dieser Anordnung sind beide Dichtbänder durch nur eine Schraube 8 befestigt.
Die Klemmnut 11 ist mittels eines Fräsprozesses in das Endelement 7 eingebracht,
wobei das Endelement 7 aus einem massiven Material hergestellt
ist. Ebenso ist die Vertiefung 12 durch eine Fräsbearbeitung
hergestellt. Das innere Dichtband 6 weist ein Kautschukmaterial auf,
womit der Endfläche
der Schraube 8 ermöglicht ist,
aufgrund der elastischen Flexibilität des Bandmaterials in das
Material einzudrücken.
Die Länge
der Schraube 8 ist sowohl für die Klemmung des äußeren Dichtbandes 5 durch
ein Aufpressen des Klemmelements 10 in die Vertiefung 12 geeignet,
wobei ein gleichzeitiges Eindrücken
des Schaftendes der Schraube 8 in das weiche Material des
inneren Dichtbandes 6 möglich
ist.
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2 zeigt
eine Explosionszeichnung der Montage der Befestigungsvorrichtung
des Druckmittelzylinders 1, umfassend die Schraube 8,
das Klemmelement 10 und das äußere Dichtband 5,
welches auf das Endelement 7 montiert wird, wobei in der Oberfläche des
Endelements 7 eine Vertiefung 12 und eine Gewindebohrung 9 innerhalb
der Bodenfläche
der Vertiefung 12 dargestellt ist. Zwischen dem äußeren Dichtband 5 und
dem Zylinder 2 sind Magnetstreifen angeordnet, wobei die
Magnetstreifen kraftschlüssig
in zugeordnete Vertiefungen in der Längsrichtung innerhalb des Zylinders 2 angeordnet sind,
wobei die Vertiefungen in Seitenbereichen des länglichen Schlitzes 3 eingebracht
sind. Die Magnetstreifen sichern ein Anhaften des äußeren Dichtbandes 5 auf
der Oberfläche
des Zylinders 2.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht des Endbereichs des Druckmittelzylinders 1,
wobei das äußere Dichtband 5,
die Schraube 8 sowie das Klemmelement 10 in einem
montierten Zustand gezeigt sind. Das Endelement 7 nimmt
die gesamten Komponenten der Befestigungsvorrichtung auf, wobei
das Dichtband 5 in das Endelement 7 hineinragt
und das Endelement 7 am Zylinder 2 angeschraubt
wird. In dieser Darstellung wird die durchgehende und glatte Oberfläche des
Endelements 7 deutlich, beispielsweise aufgrund der durchgehenden
Fase zwischen dem Endelement 7 und dem Klemmelement 10 innerhalb
einer gemeinsamen Kante. Ebenso ragt nicht der Kopf der Schraube 8 aus
der Oberfläche
des Endelements 7, weil dieser der Oberfläche angepasst ist.
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Die
Darstellung in 4 zeigt eine andere Ansicht
der Anordnung der Befestigungsvorrichtung, wobei das Klemmelement 10 einer
anderen Ausführung
entspricht. Die Anordnung des Klemmelementes 10 ist ähnlich dem
ersten Ausführungsbeispiel (1-3),
in welcher dieses innerhalb des Endelements 7 angeordnet
ist, und welches den Zylinder 2 umfasst, wobei in dieser
Darstellung ebenfalls eine Bewegungseinheit 4 gezeigt ist.
Die Befestigungsvorrichtung umfasst die Schraube 8, das
Klemmelement 10, wobei die Schraube 8 in eine
Gewindebohrung eingebracht ist, wobei die Endfläche der Schraube in eine Klemmnut 11 hineinragt.
Das äußere Dichtband 5 ist
zwischen dem Klemmelement 10 und der Vertiefung 12 innerhalb
des Endelements 7 angeordnet. Das Klemmelement 10 umfasst
ein U-förmiges,
gebogenes Bandmaterial, um ein federbelastetes Aufpressen des äußeren Dichtbandes 5 auf
die Oberfläche
des Zylinders 2 zu bewirken. Damit wird sichergestellt,
dass das äußere Dichtband 5 an
der Oberfläche
des Zylinders 2 selbst angeordnet ist.
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5A und 5B zeigen
ein Klemmelement 10, wobei in 5A das
Klemmelement 10 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt
ist und in 5B das Klemmelement 10 in
einer Seitenansicht dargestellt ist. Das Klemmelement 10 umfasst
ein Unterlegsegment 15, welches in ein Federsegment 16 übergeht.
Das Unterlegsegment 15 umfasst eine Schraubenbohrung, wobei
der Schraubenschaft durch diesen Bereich hindurchläuft und
wobei das Federsegment 16 ein weiteres Loch 18 umfasst,
um den Kopf der Schraube aufzunehmen. Die Klemmkante 17 ist
am Ende des Federsegments 16 ausgebildet, um dieses im
Kontakt mit dem Dichtband zu bringen.
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6 und 7 zeigt
jeweils eine Draufsicht eines Dichtbandes 5, wobei in 6 ein
Schraubenloch 13 dargestellt ist, welches im Endbereich
des Dichtbandes 5 angeordnet ist. Das Schraubenloch 13 umfasst
eine elliptische Form, um das Dichtband 5 in seiner Längsrichtung
innerhalb des Schlitzes des Druckmittelzylinders auszurichten. In 7 zeigt
das Dichtband 5 zwei seitliche Schraubenkerben 14 im Endbereich,
um eine formschlüssige
Verbindung des Dichtbandes 5 zu schaffen, da Schrauben
innerhalb der Kerben 14 angeordnet werden können. In
diesem Ausführungsbeispiel
der Befestigungsvorrichtung gemäß 6,
wird lediglich eine Schraube verwendet, wobei im Ausführungsbeispiel
der 7 zwei Schrauben verwendet werden, welche Seite
an Seite in einer senkrechten Richtung längs zur Richtung des Druckmittelzylinders
angeordnet werden.
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- 1
- Druckmittelzylinder
- 2
- Zylinder
- 3
- Schlitz
- 4
- Bewegungseinheit
- 5
- äußeres Dichtband
- 6
- inneres
Dichtband
- 7
- Endelement
- 8
- Schraube
- 9
- Gewindebohrung
- 10
- Klemmelement
- 11
- Klemmnut
- 12
- Vertiefung
- 13
- Schraubenloch
- 14
- Schraubenkerbe
- 15
- Unterlegsegment
- 16
- Federsegment
- 17
- Klemmkante
- 18
- Loch