DE102007057413A1

DE102007057413A1 - Druckmittelzylinder mit Zylinderdeckelanordnungen

Info

Publication number: DE102007057413A1
Application number: DE200710057413
Authority: DE
Inventors: Ulrich Janietz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Aventics GmbH
Priority date: 2007-11-27
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2027-11-28
Also published as: DE102007057413B4

Abstract

Druckmittelzylinder mit einem Zylinderrohr (1), in dessen Zylinderbohrung (2) ein Kolben (3) mit hiervonh zumindest einseitig abgehender Kolbenstange (4) axial bewegbar untergebracht ist, wobei das Zylinderrohr (1) endseitig mit per Schrauben (9) lösbar befestigten Zylinderdeckelanordnungen verschlossen ist, wobei jede Zylinderdeckelanordnung ein endseitig abdichtend in die Zylinderbohrung (2) hineinragendes zylindrisches Einsatzteil (5a, 5b) zur Bildung eines Endanschlages für den Kolben (3) umam Zylinderrohr (1) befestigten Koppelflansch (8a, 8b) fixiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckmittelzylinder mit einem Zylinderrohr, in dessen Zylinderbohrung ein Kolben mit hiervon zumindest einseitig abgehender Kolbenstange axial bewegbar angeordnet ist, wobei das Zylinderrohr endseitig mit per Schrauben lösbar befestigten Zylinderdeckelanordnungen verschlossen ist.
Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich auf hydraulische und pneumatische Druckmittelzylinder, welche vornehmlich in Anlagen der Automatisierungstechnik zur Erzeugung einer Kraft aus einer Druckmittelbeaufschlagung verbaut werden. Aus dem Produktkatalog „Know-how in Pneumatics" (Rexroth Mecman, Drucknummer 00010 006 01, Auflage 1998, Seite 1.167) geht ein gattungsgemäßer Druckmittelzylinder hervor. Dieser besteht im Wesentlichen aus einem stranggepressten Zylinderrohr mit rundem Innenquerschnitt sowie im Wesentlichen quadratischen Außenquerschnitt. Das Zylinderrohr ist beidseits von Zylinderdeckelanordnungen verschlossen, die über Zuganker miteinander befestigt sind, welche verdeckt innerhalb der Wandung des Zylinderrohres verlaufen. Die beiden Zylinderdeckelanordnungen sind mit Mitteln zur Endlagendämpfung ausgestattet, welche von außen her verstellbar sind. Daneben weisen die Zylinderdeckelanordnungen auch Druckluftanschlüssen zur beidseitigen Beaufschlagung des innenliegenden Kolbens auf. Vom Kolben geht einseitig eine Kolbenstange aus, welche eine der beiden Zylinderdeckelanordnungen dynamisch abgedichtet durchdringt, um die per Druck erzeugte Kraft zur weiteren Verwendung nach außen hin zu übertragen.
Die Zylinderdeckelanordnungen der vorstehend beschriebenen Art lassen sich im Rahmen eines Baukastensystems mit Koppelflanschen unterschiedlicher Gestalt versehen. Derartige Koppelflansche werden über zusätzliche Schrauben stirnseitig an der Zylinderdeckelanordnung angebracht. Koppelflansche dienen der Befestigung des gesamten Druckmittelzylinders an einer Trägerkonstruktion, um diesen beispielsweise schwenkbar hieran zu fixieren.
Nachteilig an dieser technischen Lösung erweist sich jedoch der hohe Einzelteilbedarf im Rahmen dieses Baukastensystems, da je nach Anwendungsfall spezielle Bauteile, insbesondere Koppelflansche, zusätzlich zu den Zylinderdeckelanordnungen zu montieren sind.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Druckmittelzylinder der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welcher sich durch bauteilsparende Zylinderdeckelanordnungen mit hohem Funktionsumfang auszeichnet.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Druckmittelzylinder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass jede Zylinderdeckelanordnung ein endseitig abdichtend in die Zylinderbohrung hineinragendes zylindrisches Einsatzteil zur Bildung eines Endanschlags für den Kolben umfasst, welches über einen durch Schrauben am Zylinderrohr befestigten Koppelflansch mit fixiert ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass an Stelle herkömmlicher Zylinderdeckel deren Funktion auf benachbarte Bauteile verlagert wird. So ist der Endanschlag in das Zylinderrohr integriert und der Koppelflansch kann direkt am Zylinderrohr angebracht werden.
Zur Fixierung des erfindungsgemäßen Einsatzteils durch den angeschraubten Koppelflansch ist gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme eine scheibenförmige Riegelanordnung vorgesehen, die in einer außenradialen Umfangsnut des Einsatzteils formschlüssig zum Eingriff kommt. Somit vergrößert diese Befestigungsmaßnahme die Baulänge des erfindungsgemäßen Druckmittelzylinders nur unwesentlich. Die formschlüssig wirkende Riegelvorrichtung lässt sich darüber hinaus besonders einfach gemeinsam mit der Anbringung des Koppelflansches in einem einzigen Schritt montieren. Im montierten Zustand ist die scheibenförmige Riegelvorrichtung gemeinsam mit dem Koppelflansch sandwichartig über die Schrauben am Zylinderrohr angebracht.
Vorzugsweise besteht die scheibenförmige Riegelvorrichtung aus zwei einzelnen Riegelelementen, die sich je halbkreisförmig um das zylindrische Einsatzteil erstrecken. Durch nur zwei Einzelteile lässt sich die scheibenförmige Riegelvorrichtung beim Montieren einfach handhaben.
Gemäß einer weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass das Zylinderrohr in zumindest einem Endbereich einen Druckmittelanschluss zur Beaufschlagung des innenliegenden Kolbens aufweist. Für eine doppelseitige Beaufschlagung des Kolbens ist in beiden Endbereichen jeweils ein Druckmittelanschluss vorzusehen. Die erfindungsgemäße Lösung bietet die baulichen Voraussetzungen dafür, den Druckmittelanschluss direkt am Zylinderrohr anzuordnen. Durch diese bevorzugte Ausführungsform gelangt das Druckmittel von außen her an die Stelle des Zylinderrohrs, welche vom zylindrischen Einsatzteil eingenommen wird, so dass eine einfache Ankopplung an eine hierin integrierte fluidische Endlagendämpfung möglich ist. In diesem Zusammenhang kann das Zylinderrohr benachbart zum Druckmittelanschluss auch eine Einstellbohrung zur Bedienung von Drosselschrauben einer fluidischen Endlagendämpfung aufweisen, welche im zylindrischen Einsatzteil integriert ist und in an sich bekannter Weise aufgebaut ist. Der Durchmesser der Bohrung ist kleiner als der der Drosselschraube und sichert diese gegen ein Herauspressen.
Vorzugsweise lässt sich der Koppelflansch samt Einsatzteil bei einer Ausführung des Zylinderrohrs mit rechteckigem Außenquerschnitt über genau vier Schrauben stirnseitig befestigen, die in korrespondierende Gewindebohrungen im Kantenbereich des Außenquerschnitts im Zylinderrohr eingeschraubt sind. Hierdurch kann eine gleichmäßige Befestigungskraft erzeugt werden und Durchgangsbohrungen für ansonsten übliche Zuganker können entfallen. Natürlich ist es auch denkbar, die stirnseitig am Zylinderrohr angeordneten Koppelflansche statt dessen per Zuganker zu befestigen.
Gemäß einer weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme kann der einen üblichen Zylinderdeckel ersetzende erfindungsgemäße Koppelflansch mit direkt angeformten, hervorstehenden Befestigungsabschnitten zur lösbaren Befestigung an einer Trägerkonstruktion ausgestattet werden. Als Befestigungsabschnitte eignen sich geradlinige oder abgewinkelt vom plattenförmigen Koppelflansch angeformte Bereiche, die mit vorzugsweise Durchgangsbohrungen versehen sind, um die gewünschte lösbar Befestigung an Trägerkonstruktionen zu ermöglichen. Daneben ist es auch denkbar, scharnierartige Befestigungsösen oder dergleichen als Befestigungsabschnitte vorzusehen.
Weitere, die Erfindung verbessernden Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1 eine Explosionsdarstellung eines Druckmittelzylinders mit beidseitigen Zylinderdeckelanordnungen, und
2 einen Längsschnitt durch den Druckmittelzylinder gemäß l im montierten Zustand.
Gemäß l besteht der Druckmittelzylinder im Wesentlichen aus einem Zylinderrohr 1, in dessen Zylinderbohrung 2 ein Kolben 3 axial bewegbar untergebracht ist. Vom Kolben 3 geht einseitig eine Kolbenstange 4 zur Weiterleitung einer erzeugten Antriebskraft nach außen aus. In die Zylinderbohrung 2 ist von beiden Seiten her ein zylindrisches Einsatzteil 5 eingeschoben, welches Mittel zur Endlagendämpfung für den Kolben 3 umfasst. Die eingeschobenen Einsatzteile 5a und 5b werden formschlüssig von einer scheibenförmigen Riegelvorrichtung 6 umfasst. Die scheibenförmige Riegelvorrichtung 6 besteht aus zwei identischen Riegelelementen 7a, 7b bzw. 7a', 7b', die je halbkreisförmig um das zylindrische Einsatzteil 5a bzw. 5b angeordnet sind und hier in korrespondierende außenradiale Umfangsnuten zum formschlüssigen Eingriff kommen.
Zur Fixierung der beidseitigen Einsatzeile 5a und 5b samt hier zugeordneter Riegelvorrichtung 6 ist jeweils ein Koppelflansch 8a, 8b vorgesehen, der durch Schrauben 9 stirnseitig am Zylinderrohr 1 befestigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind genau vier Schrauben 9 zur Befestigung jeweils eines Koppelflansches 8a bzw. 8b samt Einsatzteil 5a bzw. 5b vorgesehen, welche je im Kantenbereich des Außenquerschnitts im Zylinderrohr 1 äquidistant voneinander beabstandet in korrespondierende Grundbohrungen eingeschraubt sind.
In beiden Endbereichen des Zylinderrohres 1 ist jeweils ein Druckmittelanschluss 10a; 10b zur beidseitigen Beaufschlagung des innenliegenden Kolbens 3 angeordnet. Benachbart zu den Druckmittelanschlüssen 10a und 10b sind jeweils Einstellbohrungen 11a und 11b zur Bedienung von – nicht weiter dargestellten – Drosselschrauben einer fluidischen Endlagendämpfung angeordnet, die jeweils in die zylindrischen Einsatzteile 5a bzw. 5b baulich integriert sind.
Gemäß 2 münden die Druckmittelanschlüsse 10a und 10b jeweils in Ringkanäle der Einsatzteile 5a bzw. 5b, welche die Verbindung zum Inneren des Zylinderrohrs 1 herstellen. In dem hier dargestellten montierten Zustand bildet die Riegelvorrichtung 6 bzw. 6' gemeinsam mit den je zugeordneten Koppelflanschen 8a bzw. 8b nach Eindrehen der Schraube 9 einen sandwichartigen Aufbau.

1: Zylinderrohr
2: Zylinderbohrung
3: Kolben
4: Kolbenstange
5: Einsatzteil
6: Riegelvorrichtung
7: Riegelelement
8: Koppelflansch
9: Schraube
10: Druckmittelanschluss
11: Einstellbohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Rexroth Mecman, Drucknummer 00010 006 01, Auflage 1998, Seite 1.167 [0002]

Claims

Druckmittelzylinder mit einem Zylinderrohr (1), in dessen Zylinderbohrung (2) ein Kolben (3) mit hiervon zumindest einseitig abgehender Kolbenstange (4) axial bewegbar untergebracht ist, wobei das Zylinderrohr (1) endseitig mit per Schrauben (9) lösbar befestigten Zylinderdeckelanordnungen verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zylinderdeckelanordnung ein endseitig abdichtend in die Zylinderbohrung (2) hineinragendes zylindrisches Einsatzteil (5a, 5b) zur Bildung eines Endanschlages für den Kolben (3) umfasst, welches über einen durch die Schrauben (9) am Zylinderrohr (1) befestigten Koppelflansch (8a, 8b) fixiert ist.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung des Einsatzteils (5a; 5b) durch den angeschraubten Koppelflansch (8a, 8b) eine scheibenförmige Riegelvorrichtung (6) vorgesehen ist, die in eine außenradiale Umfangsnut im Einsatzteil (5a; 5b) formschlüssig zum Eingriff kommt.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Riegelvorrichtung (6) gemeinsam mit dem Koppelflansch (8a, 8b) sandwichartig über die Schrauben (9) am Zylinderrohr (1) befestigt ist.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Riegelvorrichtung aus zwei Riegelelementen (7a, 7b; 7a', 7b') besteht, die sich je halbkreisförmig um das zylindrische Einsatzteil (5a, 5b) erstrecken.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderrohr (1) in zumindest einem Endbereich einen Druckmittelanschluss (10a; 10b) zur Beaufschlagung des innenliegenden Kolbens (3) aufweist.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Einsatzteile (5a, 5b) mit Mitteln zur Endlagendämpfung des Kolbens (3) ausgestattet sind.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderrohr (1) benachbart zum Druckmittelanschluss (10a, 10b) Einstellbohrungen (11a, 11b) zur Bedienung von Drosselschrauben einer fluidischen Endlagendämpfung aufweist.
Druckmittelzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderrohr (1) aus einem Strangpressprofil aus Leichtmetall mit einem rechteckigen Außenquerschnitt hergestellt ist.
Druckmittelzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau vier Schrauben (9) zur Befestigung von Koppelflansch (8a, 8b) samt Einsatzteil (5a, 5b) vorgesehen sind, die je im Kantenbereich des Außenquerschnitts im Zylinderrohr (1) gleichmäßig voneinander beabstandet eingeschraubt sind.
Druckmittelzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelflansch (8a, 8b) mit angeformten Befestigungsabschnitten zur lösbaren Befestigung an eine Trägerkonstruktion ausgestattet ist.