Antriebs- und Führungsvorrichtung mit einem Hubzylinder und einem Übertragungselement

Abstract

 Bei dieser Vorrichtung ist einerseits der Körper (6) des hydraulischen oder pneumatischen Zylinders (2) auf seiner Aussenseite mit wenigstens einer Längsnut (7) versehen, die geeignet ist, wenigstens teilweise eine Führungsbahn zu bilden, und andererseits ist wenigstens ein Übertragungselement (3), wie z.B. eine Zahnstange, an die Kolbenstange (5) des Zylinders (2) angekoppelt und parallel zur Kolbenstange (5) in der Führungsbahn verschiebbar befestigt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Antriebs- und Führungsvorrichtung mit einem Hubzylinder und einem Übertragungselement.

[0002] Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt, bei denen das Übertragungselement, wie beispielsweise eine Zahnstange, in Verlängerung der Hubstange des Zylinders angekoppelt ist. Eine derartige Vorrichtung hat zahlreiche Nachteile und insbesondere den Nachteil eines großen Platzbedarfs. Dadurch, daß zwei Elemente, der Hubzylinder und das Übertragungselement, hintereinander angeordnet sind, wird beim Überschreiten eines gewissen Wertes für den Hubweg des Zylinders ein Knicken des Übertragungselementes hervorgerufen. Es ist daher notwendig, Fünrungseinrichtungen für das Übertragungselement vorzusehen und diese Führung muß notwendigerweise dort stattfinden, wo sich das Führungselement bewegt.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteilen abzuhelfen und eine Vorrichtung zu schaffen, die zufriedenstellend funktioniert und im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen einen wesentlich geringeren Raumbedarf hat.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einerseits der Körper des hydraulischen oder pneumatischen Zylinders auf seiner Außenseite wenigstens eine Längsnut aufweist, die geeignet ist, wenigstens teilweise eine Führungsbahn zu bilden, und daß andererseits wenigstens ein Übertragungselement, wie beispielsweise eine Zahnstange, an die Kolbenstange des Zylinders angekoppelt ist und parallel zur Kolbenstange in der Führungsbahn verschiebbar befestigt ist.

[0005] Der Raumbedarf dieser Vorrichtung ist wesentlich geringer als der Raumbedarf von bekannten Vorrichtungen des gleichen Typs, deren Übertragungselement den gleichen Hub aufweist.

[0006] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die äußere Seitenfläche des Körpers des Hubzylinders einen vieleckigen Querschnitt und jede Seitenfläche ist mit einer Längsnut ausgerüstet, die geeignet ist, einem Übertragungselement als Führungsbahn zu dienen und sowohl zu seiner Positionierung als auch zur Befestigung auf der mechanischen Einheit, für die sie bestimmt ist, oder auf jeder beliebigen anderen Stütze vorteilnaft beizusteuern.

[0007] Vorzugsweise ist jede Längsnut des Körpers des Hubzylinders, die eine Gleitbann bilden soll, teilweise durch Halteschienen verschlossen, die entlang der Berandungen befestigt sind und zwei sich längs erstreckende Haltelippen für das Ubertragungselement bilden.

[0008] Wenn der Hubzylinder ein Typ mit durchgehender Kolbenstange ist, kann ein Übertragungselement an jedem der beiden Enden der Kolbenstange angekoppelt sein. Der Hubzylinder kann auch ein Typ mit zwei Kolben sein, deren Bewegungen entgegengesetzt sind.

[0009] Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird, um eine Translationsbewegung in eine Rotationsbewegung umzusetzen, wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Übertragungselement als Zahnstange ausgebildet, die mit einem Ritzel in Verbindung steht.

[0010] Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn die Eingangs-und Ausgangsöffnungen des unter Druck stehenden Fluids, das den Hubzylinder versorgt, auf einer Seite des Körpers angeordnet sind, die geschickte Auswahl der Längsnut oder der Längsnuten die als Führungsbahn für das Übertragungselement dienen sollen, es gestattet, die Öffnungen in die erwünschte Richtung auszurichten.

[0011] Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand einer Zeicnnung beschrieben, in der einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt entlang der Linie 1/1 der Fig. 2 zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2/2 der Fig. 1,

Figuren 3 ähnlicne Darstellungen wie die Figuren 1 und und 4 2 mit einer Abwandlung der Vorrichtung,

Figuren 5 ähnliche Ansichten wie in den Figuren 1 und und 6 3, die zwei weitere Abwandlungen der Vorrichtung veranschaulichen,

Fig. 7 die Anwendungsweise einer bekannten Vorrichtung und

Fig. 8 eine Ansicht entsprechend Fig. 7 für den Fall des Einsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0012] Wie in der Zeichnung dargestellt, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Hydraulikzylinder 2 und ein Übertragungselement auf, das bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Zahnstange 3 besteht, die mit Hilfe eines Bügels 4 an dem herausragenden Ende 5a der Kolbenstange 5 angekuppelt ist.

[0013] Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist, hat der Körper 6 des Hydraulikzylinders 2 einen Querschnitt mit einem im wesentlichen quadratischen Außenprofil und verfügt auf jeder der vier Seitenflächen über eine Längsnut 7, die zur Herstellung einer Führungsbahn zur Führung der Zahnstange 3 geeignet ist.

[0014] Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine einzige Zahnstange 3 vorgesehen, und die Fig. 2 zeigt genauer, daß die Längsnut 7, welche in der Fig. 2 links dargestellt ist und dazu _be-stimmt ist, als Führungsbahn für die Zannstange 3 zu dienen, teilweise durch zwei Halteschienen 8 verschlossen ist, die entlang den Rändern der Längsnut 7 mit Hilfe von Scnrauben 9 so oefestigt sind, daß sie entlang ier Langsnut 7 Haltelippen bilden, die auf diese Weise eine Gleitbahn mit T-förmigem Querschnitt begrenzen, welche zum Halten der Zahnstange 3 mit komplimentärem Querschnitt geeignet ist.

[0015] Wie in Fig. 1 dargestellt ist, befinden sich die Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen 11 für das unter Druck stehende Medium zur Speisung des Hydraulikzylinders 2 beide auf der gleichen Seite des Körpers 6. Diese Anordnung kombiniert mit dem Vorhandensein der vier Längsnuten 7 gestattet es dem Anwender, die Öffnungen 11 beliebig zu orientieren, da er eine der vier Längsnuten 7 auswählen kann, um die Führungsbahn für die Zahnstange 3 zu bilden, wobei diese Auswahl selbstverständlich in Abhängigkeit von der Anwendung der Vorrichtung getroffen wird.

[0016] Man erkennt in der Zeichnung auch, daß die Zahnstange 3 und die Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 2 nicht fluchtend zueinander sondern parallel zueinander angeordnet sind und daß die Führungselemente für die Zahnstange 3 unmittelbar im Körper 6 des Hydraulikzylinders 2 vorgesehen sind. Aus diesem Grunde ist die Vorrichtung im Vergleich zu anderen Vorrichtungen dieses Typs sehr kompakt aufgebaut und zeichnet sich weiterhin durch wesentlich niedrigere Herstellungskosten aus, da der Körper 6 des Hydraulikzylinders 2 in erheblichem Ausmaß an der Führung der Zahnstange 3 teilnimmt.

[0017] Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß zwei Zahnstangen 3 am gleichen Ende der Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 2 durch einen doppelten Bügel 4a angekoppelt sind, wobei die Längsnuten 7, die als Führungsbahnen ausgewählt sind, sich auf gegenüberliegenden Seiten des Körpers 6 des Hydraulikzylinders 2 befinden.

[0018] Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Hydraulikzylinder 2a eine durcngehende Kolbenstange 5a und jede der beiden Zahnstangen 3, die in Führungsbahnen in den Längsnuten 7 auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Körpers 6 geführt sind, ist durch einen Bügel 4 mit dem Ende der Kolbenstange 5a verbunden.

[0019] Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt der Hydraulikzylinder 2b über zwei Kolbenstangen 5b mit voneinander unabhängigen Kolben, die gegenläufig bewegbar sind. Jede Kolbenstange 5b ist mit Hilfe eines Bügels 4 mit einer der beiden Zahnstangen 3 gekoppelt, deren Bewegungen gegenläufig sind.

[0020] Die Figuren 7 und 8 zeigen deutlich die Verringerung des Raumbedarfs bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

[0021] In Fig. 7 ist eine Vorrichtung mit üblichem Aufbau dargestellt, bei der die Zahnstange 3 am Ende der Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 2 fluchtend angeordnet ist, dessen Körper 6 an der mechanischen Einheit 12, für die die Vorricntung vorgesehen ist, mit Hilfe eines Bügels 13 und Streben 14 befestigt ist, die den Bügel 13 mit der mechanischen Einheit 12 verbinden. Selbstverständlich ist die Länge der Streben 14 durcn die Hublänge der Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 2 und dementsprechend der Zahnstange 3 bestimmt, wobei bei größer werdendem Weg der Querschnitt der Streuen i4 stärker sein muß.

[0022] Bei dem in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die mechanische Einheit 12 eine industrielle Form, bei der Ritzel 12a durch eine lineare Bewegung der Kolbenstange 5 des Hydraulikzylinders 2 in Drehung versetzt werden müssen.

[0023] Fig. 8 zeigt die Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an die gleiche mechanische Einheit 12. Die verwendete erfindungsgemäße Vorrichtung ist bei diesem Beispiel identisch mit der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Vorrichtung.

[0024] Ein Vergleich der Figuren 7 und 8 zeigt deutlich die Reduzierung des Raumbedarfs, die sich bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt, sowie die Reduzierung des Herstellungspreises infolge des Wegfalls wesentlicher mechanischer Elemente.

[0025] Es ist weiterhin festzustellen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie jede andere Vorrichtung dieses Typs, mit Detektoreinrichtungen ausgestattet werden kann, die die Position der Kolbenstange des Hydraulikzylinders oder dessen Endstellung feststellen. Weiterhin können auch Vorrichtungen zur Geschwindigkeitsregelung sowie beliebige andere Hilfseinrichtungen dieser Art vorgesehen sein.

[0026] Die Erfindung ist nicht auf die oben beispielsweise erörterten Ausführungsformen beschrankt, sondern sie umfaßt alle im Rahmen des Erfindungsgedankens liegenden Abwandlungen.

Ansprüche

1. Antriebs- und Führungsvorrichtung mit einem Hubzylinder und einem Übertragungselement, d a - durch gekennzeichent, daß einerseits der Körper (6) des hydraulischen oder pneumatischen Zylinders (2) auf seiner Außenseite wenigstens eine Längsnut (7) aufweist, die geeignet ist, wenigstens teilweise eine Führungsbahn zu bilden, und daß andererseits wenigstens ein Übertragungselement (3), wie z. B. eine Zahnstange, an die Kolbenstange (5) des Zylinders (2) angekoppelt und parallel zur Kolbenstange (5) in der Führungsbahn verschiebbar befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e - kennzeichnet, daß die Außenseite des Körpers (6) des Hubzylinders (2) den Querschnitt eines Vieleckes aufweist und daß jede Außenseite mit einer Längsnut (7) versehen ist, die geeignet ist, als Führungsbahn für ein Übertragungselement (3) zu dienen oder zu seiner Positionierung und seiner Befestigung auf der mechanischen Einheit (12), für die die Vorrichtung bestimmt ist, oder auf jeder anderen Stütze beizutragen.

3. Vorrichtung nach Ansprucn 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Längsnut (7) im Körper (6) des HuDzylinders (2), die eine Führungsbahn bildet, teilweise durch Halteschienen (8) verschlossen ist, die entlang den Rändern der Längsnut befestigt sind, um zwei sicn längs erstreckende Haltelippen für das Übertragungselement (3) zu bilden.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Hubzylinder (2a) mit durchgehender Kolbenstange (5a) an jedem Ende der Kolbenstange (5a) ein Übertragungselement (3) angekoppelt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubzylinder (2b) zwei entgegengesetzt arbeitende Kolben aufweist, die jeweils an ihren herausragenden Enden (5b) mit einem Übertragungselement gekoppelt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorstenenden Ansprüche, dadurch gekennzeicnnet, daß zur Übertragung einer geradlinigen Bewegung in eine Drehbewegung das Übertragungselement (3) als Zahnstange ausgebildet ist, die mit einem Ritzel (12a) in Eingriff steht.

Zeichnung