[0001] Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder in Flachbauweise, mit einem außen eine
zumindest im wesentlichen rechteckförmig gestaltete Querschnittskontur aufweisenden
Zylindergehäuse, das einen ebenfalls eine zumindest im wesentlichen rechteckförmige
Querschnittskontur aufweisenden Aufnahmeraum begrenzt, in dem ein komplementär konturierter,
axial beweglicher Kolben angeordnet ist, der mit einer an einer offenen Gehäuse-Stirnseite
aus dem Aufnahmeraum herausragenden Abtriebsstange verbunden ist, deren innerhalb
des Aufnahmeraumes befindlicher Längenabschnitt komplementär zu dem Aufnahmeraum konturiert
ist und von der Umfangswand des Aufnahmeraumes axial bewegbar geführt wird, wobei
der auf der der Abtriebsstange entgegengesetzten Axialseite des Kolbens liegende Längenabschnitt
des Aufnahmeraumes einen ersten Arbeitsraum bildet, der mit einer Anschlußöffnung
zur Zufuhr und/oder Abfuhr eines fluidischen Druckmittels kommuniziert.
[0002] Derartige, von der Anmelderin unter der Bezeichnung EZH vertriebene Arbeitszylinder
zeichnen sich durch ihre besonders flache Bauweise aus, die aus der rechteckähnlichen
Konturierung des Zylindergehäuses, des Kolbens und der Abtriebsstange resultiert.
In diesem Arbeitszylinder sind Linearführungsfunktion und pneumatische Antriebsfunktion
kompakt kombiniert. Durch die verdrehsichere Abtriebsstange kann der Arbeitszylinder
bei vielen Anwendungen eingesetzt werden, bei denen hohe Genauigkeit gefordert wird.
[0003] Bei dem bekannten Arbeitszylinder wird der Ausfahrhub der Abtriebsstange durch das
dem ersten Arbeitsraum zugeführte fluidische Druckmittel hervorgerufen, bei dem es
sich zweckmäßigerweise um Druckluft handelt. Wird der erste Arbeitsraum entlüftet,
sorgt eine auf den Kolben einwirkende mechanische Federanordnung für die Rückstellung
in die Ausgangslage. Diese in den Arbeitszylinder integrierte Federanordnung begrenzt
allerdings aus konzeptionellen Gründen den maximal möglichen Hub und führt zu einer
gewissen, nicht unterschreitbaren Baulänge des Arbeitszylinders. Außerdem ist die
Rückstellkraft nicht variabel, da durch die Federanordnung fest vorgegeben.
[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kompakten Arbeitszylinder in
Flachbauweise der eingangs genannten Art zu schaffen, der längere Hübe und variablere
Stellkräfte ermöglicht.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Kolben und die Abtriebsstange mit
axialem Abstand zueinander angeordnet und über eine dazwischenliegende Verbindungsstange
bewegungsgekoppelt sind, deren Querschnitt geringer ist als derjenige des Kolbens
und des geführten Längenabschnittes der Abtriebsstange, daß innerhalb des Aufnahmeraumes,
mit axialem Abstand zu der offenen Gehäuse-Stirnseite, an der die Abtriebsstange herausragt,
ein Raumteilerelement abgedichtet festgelegt ist, das sich axial zwischen dem Kolben
und der Abtriebsstange befindet und von der Verbindungsstange abgedichtet axial durchsetzt
wird, und daß das Raumteilerelement den zwischen dem Kolben und der offenen Gehäuse-Stirnseite
liegenden Längenabschnitt des Aufnahmeraumes axial in einen auf der dem Kolben zugewandten
Seite befindlichen zweiten Arbeitsraum und einen der offenen Gehäuse-Stirnseite zugewandten
Führungsraum unterteilt, wobei der zweite Arbeitsraum mit einer Anschlußöffnung zur
Zu- und/oder Abfuhr von fluidischem Druckmedium kommuniziert und der Führungsraum
den innerhalb des Aufnahmeraumes liegenden Längenabschnitt der Abtriebsstange aufnimmt.
[0006] Auf diese Weise liegt ein eine extreme Flachbauweise ermöglichender Arbeitszylinder
vor, der fluidisch doppeltwirkend betätigbar ist, so daß eine viel Platz beanspruchende
mechanische Federanordnung entfallen kann. Die beiderseits mögliche Fluidbeaufschlagung
des Kolbens gestattet die Erzielung variabler Stellkräfte durch einfaches Ändern der
anliegenden Druckverhältnisse. Gleichwohl bleibt bei dieser Anordnung eine gute Führung
und Querabstützung der Abtriebsstange erhalten, die in dem eine verhältnismäßig große
Querschnittsfläche aufweisenden Führungsraum läuft, der durch das Raumteilerelement
in dem Aufnahmeraum definiert wird.
[0007] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
[0008] Zweckmäßigerweise dient das Raumteilerelement als Hubbegrenzungselement für die aus
dem Kolben, der Verbindungsstange und der Abtriebsstange bestehende, gemeinsam bewegbare
Einheit. Je nach Hubrichtung läuft vorzugsweise entweder der Kolben oder die Abtriebsstange
am Hubende auf das Raumteilerelement auf, das somit eine Anschlagfunktion hat. Zur
Dämpfung des Aufpralls können die betreffenden Stirnflächen des Raumteilerelements
mit einem Puffer versehen sein. Bevorzugt bilden jedoch die beiden stirnseitigen Endpartien
des Raumteilerelements selbst die betreffenden Puffer, indem das Raumteilerelement
zweckmäßigerweise insgesamt als Kunststoffteil ausgeführt ist, das eine gewisse elastische
Nachgiebigkeit aufweist.
[0009] In bevorzugter Ausgestaltung bildet das Raumteilerelement ein kombiniertes Anschlag-
und Dichtungsteil, vorzugsweise aus Elastomermaterial. In diesem Falle dichtet es
den zweiten Arbeitsraum zum Führungsraum hin ab, indem es mit der Umfangswand des
Aufnahmeraumes und mit dem Außenumfang der Verbindungsstange in Dichtkontakt steht.
[0010] Die Zufuhr und Abfuhr des Druckmediums in den bzw. aus dem zweiten Arbeitsraum erfolgt
zweckmäßigerweise über einen in dem Raumteilerelement verlaufenden Fluidkanal, der
insbesondere stirnseitig ausmündet und zumindest teilweise von einem insbesondere
ringförmigen Längsspalt gebildet sein kann, der die Verbindungsstange umgibt.
[0011] Zugunsten einer verschleißarmen Verschiebeführung der Abtriebsstange hat es sich
ferner als zweckmäßig erwiesen, diese Abtriebsstange aus Kunststoffmaterial herzustellen,
wobei das Zylindergehäuse aus Metall bestehen kann, beispielsweise aus Aluminiummaterial.
[0012] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
In dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Bauform des erfindungsgemäßen Arbeitszylinders, teilweise im Längsschnitt
gemäß Schnittlinie I-I aus Fig. 2,
- Fig. 2
- einen Querschnitt durch den Arbeitszylinder aus Fig. 1 gemäß Schnittlinie II-II,
- Fig. 3
- einen Querschnitt durch den Arbeitszylinder aus Fig. 1 gemäß Schnittlinie III-III
und
- Fig. 4
- eine weitere Bauform des Arbeitszylinders, wiederum teilweise im Längsschnitt analog
der Schnittlinie I-I aus Fig. 2.
[0013] Der in Fig. 1 bis 3 abgebildete Arbeitszylinder verfügt über eine besonders flache
Bauweise, indem er insgesamt eine quaderähnliche Außengestalt besitzt, dessen Rechteckquerschnitt
so gewählt ist, daß er über eine im Vergleich zur Schmalseite große Längsseite verfügt,
deren Erstreckung beim Ausführungsbeispiel mindestens doppelt so groß wie diejenige
der Schmalseite ist. Es ist dadurch möglich, mehrere dieser Arbeitszylinder paketartig
mit ihren Längsseiten aneinanderzusetzen, wobei sich der Mittenabstand nebeneinanderliegender
Zylinder im Vergleich zu Rundkolben-Zylindern gleicher Kolbenfläche durchaus um etwa
40 % reduziert.
[0014] Der Arbeitszylinder verfügt über ein Zylindergehäuse 1, das außen eine rechteckförmig
gestaltete Querschnittskontur mit abgerundeten Ecken aufweist. Es besitzt eine Umfangswand
2, die die radiale Begrenzung eines in dem Zylindergehäuse 1 ausgebildeten Aufnahmeraums
3 bildet. Am einen, in Fig. 1 links gelegenen Ende ist dieser Aufnahmeraum 3 durch
eine vorzugsweise einstückig mit der Umfangswand 2 verbundene Abschlußwand 4 verschlossen.
Diese trägt ein Befestigungsauge 5 zur Festlegung des Arbeitszylinders an einem nicht
dargestellten Bauteil.
[0015] Am entgegengesetzten anderen, in Fig. 1 rechts gelegenen Ende ist das Zylindergehäuse
1 offen. Besagtes Ende sei als offene Gehäuse-Stirnseite 6 bezeichnet.
[0016] Der Aufnahmeraum 3 hat über seine gesamte axiale Länge, beginnend von der Abschlußwand
4 bis hin zu seiner Öffnung 7 an der offenen Gehäuse-Stirnseite 6, eine durchgehend
konstante Querschnittskontur. Diese ist vorliegend zumindest im wesentlichen rechteckförmig
gehalten, indem sich zwei längere geradlinige Längsseiten 8, 8' mit Abstand parallel
gegenüberliegen und die beiden Schmalseiten 9, 9' insbesondere halbkreisförmig abgerundet
sind. Bei den Abbildungen ist zu bedenken, daß der Arbeitszylinder in der Praxis eine
durchaus kleinere Baugröße haben kann, wobei die Längsabmessungen des Querschnittes
z.B. 6,5 mm und die Querabmessungen z.B. 1,5 mm betragen.
[0017] Im Innern des Aufnahmeraumes 3 sitzt, mit größerem Abstand zu der offenen Gehäuse-Stirnseite
6, ein Raumteilerelement 12. Beispielsgemäß befindet es sich etwa mittig der gesamten
axialen Länge des Aufnahmeraumes 3. Es unterteilt den Aufnahmeraum 3 in einen der
Abschlußwand 4 zugewandten Zylinderraum 13 und einen zur offenen Gehäuse-Stirnseite
6 ausmündenden Führungsraum 14.
[0018] In dem Zylinderraum 13 ist ein komplementär zu diesem konturierter, axial beweglicher
Kolben 15 aufgenommen. Dieser sitzt fest an einer Verbindungsstange 16, die sich koaxial
zu dem Aufnahmeraum 3 erstreckt und eine mittige, axial durchgehende Durchbrechung
17 des Raumteilerelements 12 durchsetzt. Ihr in den Führungsraum 14 hineinragendes
äußeres Ende 18 ist an einer beim Ausführungsbeispiel plattenartig gestalteten Abtriebsstange
22 festgelegt, die in dem Führungsraum 14 axial verschieblich gelagert ist und mit
einem Betätigungsabschnitt 23 an der Öffnung 7 über das Zylindergehäuse 1 hinausragt.
An dem Betätigungsabschnitt 23 läßt sich ein nicht dargestelltes, zu bewegendes Bauteil
festlegen.
[0019] Während das Zylindergehäuse 1 zweckmäßigerweise aus Metall, beispielsweise aus Aluminiummaterial,
besteht, ist die beispielsgemäße Abtriebsstange 22 ein Kunststoffteil. Bei vollständig
in den Führungsraum 14 eingefahrener Position (Fig. 1) liegt die Abtriebsstange 22
mit ihrem inneren Ende an der zugewandten stirnseitigen Endpartie 24 des Raumteilerelements
12 an. Der gesamte dabei innerhalb des Führungsraumes 14 liegende Längenabschnitt
der Abtriebsstange 22 hat eine zu dem Führungsraum 14 komplementäre Querschnittskontur.
Diese erstreckt sich zweckmäßigerweise über die gesamte Baulänge der Abtriebsstange
22.
[0020] Die Abtriebsstange 22 und die Verbindungsstange 16 könnten prinzipiell einstückig
ausgebildet sein. Insbesondere zur Vereinfachung der Montage ist vorliegend jedoch
eine getrennte Ausgestaltung vorgesehen, wobei die Verbindungsstange 16 mittels einer
Verbindungseinrichtung 25 an der Abtriebsstange 22 fixiert ist. Gemäß Fig. 1 verfügt
die Abtriebsstange 22 an der dem Raumteilerelement 12 zugewandten Stirnseite über
eine sacklochartige Ausnehmung 26, in die die Verbindungsstange mit ihrem äußeren
Ende 18 hineinragt. Als Verbindungseinrichtung 25 ist hier ein quer verlaufender Stift
oder Bolzen 25' vorgesehen, der das Ende 18 durchsetzt und endseitig in zwei sich
gegenüberliegenden Begrenzungswänden der Ausnehmung 26 an der Abtriebsstange 22 festgelegt
ist.
[0021] Bevorzugt ist die Verbindung derart, daß bezüglich der Längsachse des Bolzens 25'
ein Drehfreiheitsgrad zwischen der Abtriebsstange 22 und der Verbindungsstange 16
vorliegt, so daß keine Verspannungen auftreten können.
[0022] Aus Gründen der Kompaktheit ist die Verbindungsstange 16 beim Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 bis 3 ein Flachbauteil, das eine im wesentlichen rechteckförmige Querschnittskontur
hat, wobei die schmalseitigen Ränder abgerundet sind. Die Hauptachsen sämtlicher bisher
erwähnter rechteckähnlicher Bauteile fallen zusammen.
[0023] Der Kolben 15 des Ausführungsbeispiels sitzt auf dem der Abschlußwand 4 zugewandten
inneren Ende 27 der Verbindungsstange 16. Es liegt zweckmäßigerweise eine stoffschlüssige
Verbindung vor. Der Kolben 15 kann ein Kunststoffteil sein, das unmittelbar durch
Spritzgießen auf die Verbindungsstange 16 aufgeformt ist, so daß sich zusätzliche
Befestigungseinrichtungen erübrigen. Im Bereich seines Außenumfanges trägt der Kolben
15 einen ringsumlaufenden Dichtring 28, der zweckmäßigerweise in einer Umfangsnut
des Kolbens 15 gehalten ist und innen an der Umfangswand 2 des Zylindergehäuses 1
dichtend anliegt.
[0024] Der Kolben 15, die Verbindungsstange 16 und das Abtriebsteil 22 bilden eine zumindest
axial fest miteinander verbundene Einheit, die sich gemeinsam axial bezüglich des
Zylindergehäuses 1 verschieben läßt.
[0025] Der Kolben 15 unterteilt den Zylinderraum 13 in einen ersten und einen zweiten Arbeitsraum
32, 33. Die stirnseitige Begrenzung des ersten Arbeitsraumes 32 bildet die Abschlußwand
4, diejenige des zweiten Arbeitsraumes 33 bildet das Raumteilerelement 12. Jeder Arbeitsraum
32, 33 kommuniziert mit einer eigenen Anschlußöffnung 34, 35, über die Druckluft oder
ein sonstiges fluidisches Druckmittel nach Bedarf zu- oder abgeführt werden kann.
Die daraus resultierende Druckbeaufschlagung des Kolbens 15 resultiert in einer Axialbewegung
desselben, was je nach Hubrichtung eine Ausfahrbewegung oder eine Einfahrbewegung
der Abtriebsstange 22 mit Bezug zu dem Führungsraum 14 hervorruft.
[0026] Der Ausfahrhub der Abtriebsstange 22 wird durch das Raumteilerelement 12 begrenzt.
Dieses bildet einen Hubbegrenzungsanschlag für den Kolben 15, der am Ende seiner Ausfahrbewegung
auf die zugeordnete stirnseitige Endpartie 24' des Raumteilerelements 12 aufläuft.
Die Anordnung ist so getroffen, daß die Abtriebsstange 22 in maximal ausgefahrener
Stellung stets ein Stück weit in den Führungsraum 14 hineinragt und dadurch in Querrichtung
abgestützt ist.
[0027] Der axiale lichte Abstand zwischen dem Kolben 15 und der Abtriebsstange 22, verringert
um die axiale Länge des Raumteilerelements 12, ergibt den maximal möglichen Hub der
Abtriebsstange 22. Die Querschnittsfläche der Verbindungsstange 16 ist geringer als
diejenige des Kolbens 15 oder der Abtriebsstange 22. Ihre Querschnittslänge und ihre
Querschnittsbreite ist geringer als die entsprechenden Abmessungen des Aufnahmeraumes
3, so daß ringsum allseits ein Zwischenraum zwischen der Verbindungsstange 16 und
der Umfangswand 2 vorliegt.
[0028] Das Raumteilerelement 12 ist vorliegend ein bezüglich des Zylindergehäuses 1 separates
Bauteil, das nach Art einer Zwischenwand unter Abdichtung zur Umfangswand 2 im Innern
des Aufnahmeraumes 3 festgelegt ist. Die fluiddichte Abdichtung verhindert einen Austritt
von Druckmedium aus dem angrenzenden zweiten Arbeitsraum 33. Ferner liegt ein Dichtkontakt
zwischen dem Raumteilerelement 12 und der Verbindungsstange 16 vor, so daß auch im
Bereich der Durchbrechung 17 ein Fluidaustritt ausgeschlossen ist.
[0029] Zur Abdichtung könnten zwar grundsätzlich separate Dichtelemente vorgesehen sein.
Um die oben bereits angedeutete minimale Baugröße zu realisieren, empfiehlt es sich
allerdings, entsprechende Dichtmittel in einstückiger Ausführung unmittelbar an dem
Raumteilerelement 12 vorzusehen, wie es beim Ausführungsbeispiel der Fall ist.
[0030] Hier verfügt das Raumteilerelement 12 am Außenumfang über einen ringsumlaufenden
äußeren Dichtungsvorsprung 36, der innen an der Umfangswand 2 dichtend anliegt. Des
weiteren befindet sich im Innern der Durchbrechung 17 ein ebenfalls einstückig an
das Raumteilerelement 12 angeformter ringsumlaufender innerer Dichtungsvorsprung 37,
der die Verbindungsstange 16 unter Dichtkontakt koaxial umschließt. Die Dichtungsvorsprünge
36, 37 können nach Art von Dichtlippen ausgebildet sein, die einen gewissen Schrägverlauf
besitzen, wobei ihr freies Ende zum abzudichtenden zweiten Arbeitsraum 33 weist. Im
übrigen ist es von Vorteil, wenn das Raumteilerelement 12 am Außenumfang zusätzlich
zu dem äußeren Dichtungsvorsprung 36 mindestens einen komplementär zum Aufnahmeraum
3 konturierten Lagerabschnitt 38 besitzt, der zur Querfixierung des Raumteilerelements
12 dient und über den das Raumteilerelement 12 satt im Aufnahmeraum 3 einsitzt. Besagter
Lagerabschnitt 38 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 über lediglich
eine Teillänge des Raumteilerelements 12.
[0031] Zur axial unbeweglichen Fixierung des Raumteilerelements 12 in dem Aufnahmeraum 3
dient beim Ausführungsbeispiel eine Befestigungseinrichtung 39, die auch eine formschlüssige
Fixierung bezüglich des Zylindergehäuses 1 bewirkt. Dies hat den Vorteil, daß sich
das Raumteilerelement 12 trotz harten Aufpralles der Kolbenstange 15 und der Abtriebsstange
22 nicht axial verlagert. Im Falle der beispielsgemäßen kostengünstigen Ausgestaltung
der Befestigungseinrichtung 39 umfaßt diese zwei als Spannstifte ausgebildete Querstifte,
die das Raumteilerelement 12 an vorzugsweise diametral gegenüberliegenden Stellen
quer durchsetzen und mit ihren nicht näher dargestellten Endbereichen in der Umfangswand
2 lagefixiert sind. Zur Montage wird das Raumteilerelement 12 in den Aufnahmeraum
3 eingeschoben, bis entsprechende Querdurchbrechungen des Raumteilerelements 12 mit
Querbohrungen der Umfangswand 2 fluchten, so daß anschließend die Spannstifte nur
noch eingepreßt werden müssen.
[0032] Um eine gewisse Aufpralldämpfung zu bewirken, bestehen die beiden stirnseitigen Endpartien
24, 24' des Raumteilerelements 12 aus Material mit gummielastischen Eigenschaften,
vorzugsweise aus Elastomermaterial. Diese stirnseitigen Endpartien 24, 24' können
als ringförmig in sich geschlossene Axialvorsprünge ausgebildet sein, die die Verbindungsstange
16 umgeben.
[0033] Bevorzugt besteht das Raumteilerelement 12 vollständig aus Kunststoffmaterial mit
den geschilderten Eigenschaften, so daß es bei integral angeformten äußeren und inneren
Dichtungsmitteln 36, 37 ein einziges Bauteil darstellen kann, in dem die Hubbegrenzungsfunktion
und die Dichtungsfunktion kombiniert sind. Ein solches Raumteilerelement 12 läßt sich
kostengünstig durch Spritzgießen herstellen.
[0034] Die beiden erwähnten ersten und zweiten Anschlußöffnungen 34, 35 sind beim Ausführungsbeispiel
an Anschlußstutzen 42, 43 vorgesehen, die am Zylindergehäuse 1 befestigt sind. Die
Abschlußwand 4 verfügt über eine zu dem ersten Arbeitsraum 32 offene zentrale Vertiefung
44, in deren Umfangsbereich eine zur Außenseite des Zylindergehäuses 1 hin offene
Querbohrung 45 vorgesehen ist. In letztere ist der erste Anschlußstutzen 42 mit einem
stiftartigen Endabschnitt 46 eingesetzt. Es kann eine Preß- und/oder Klebeverbindung
vorliegen, ebensogut eine Schraubverbindung. Ein den ersten Anschlußstutzen 42 durchsetzender
Kanal 47 mündet innen in die Vertiefung 44 und endet außen mit der ersten Anschlußöffnung
34.
[0035] Bevorzugt ist der erste Anschlußstutzen 42 als Stecknippel ausgebildet, auf den eine
Druckmittelleitung aufsteckbar ist, über die das fluidische Druckmedium zu- und abgeführt
wird.
[0036] Die zweite Anschlußöffnung 35 ist an dem entsprechend gestalteten zweiten Anschlußstutzen
43 vorgesehen. Dessen innerer Endabschnitt 46' durchgreift eine im Umfangsbereich
des Raumteilerelements 12 vorgesehene Querbohrung 45' der Umfangswand 2 und ragt in
eine sich fluchtend anschließende Querausnehmung 48 des Raumteilerelements 12 hinein.
Letztere ist radial innen zu der Durchbrechung 17 hin offen. Sie kommuniziert dort
mit einem längs verlaufenden Fluidkanal 52, der stirnseitig an der stirnseitigen Endpartie
24' in den zweiten Arbeitsraum 33 ausmündet. Der Fluidkanal ist vorzugsweise von einem
Längsspalt 53 gebildet, der sich radial zwischen der Verbindungsstange 16 und der
diese umgebenden Wand der Durchbrechung 17 befindet. Dieser Längsspalt 53 erstreckt
sich beim Ausführungsbeispiel über den gesamten Umfang der Verbindungsstange 16. Der
erwähnte innere Dichtungsvorsprung 37 befindet sich in dem zwischen der Einmündung
der Querausnehmung 48 und der stirnseitigen Endpartie 24 liegenden Bereich der Durchbrechung
17.
[0037] An der Abschlußwand 4 erübrigt sich das Anbringen eines stoßdämpfenden Puffers. Die
Anordnung ist so getroffen, daß die Abtriebsstange 22 auf dem Raumteilerelement 12
aufläuft, bevor der Kolben 15 an der Abschlußwand 4 anschlägt.
[0038] Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist im wesentlichen mit demjenigen der Fig.
1 bis 3 identisch, so daß vorstehende Beschreibung entsprechend zutrifft. Unterschiede
liegen lediglich in der konstruktiven Ausgestaltung des Raumteilerelements 12 sowie
der Verbindungsstange 16 und der Verbindungseinrichtung 25 vor. Zur Verbesserung der
Fluiddurchströmung ist in die die Verbindungsstange 16 umschließende Wand der Durchbrechung
17 eine nutartige Längsvertiefung 54 eingebracht, in die die Querausnehmung 48 ausmündet,
und die eine Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnittes des zugeordneten
Fluidkanals 52 bewirkt.
[0039] Des weiteren ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Verbindungsstange 16 über eine
Gewindeverbindung an der Abtriebsstange 22 fixiert. Ihr äußeres Ende 18 ist mit einem
Außengewinde 25'' versehen, das in ein komplementäres Innengewinde der Ausnehmung
26 eingeschraubt ist. In diesem Falle hat die Verbindungsstange 16 zweckmäßigerweise
über ihre gesamte Länge einen kreisrunden Querschnitt.
1. Arbeitszylinder in Flachbauweise, mit einem außen eine zumindest im wesentlichen rechteckförmig
gestaltete Querschnittskontur aufweisenden Zylindergehäuse (1), das einen ebenfalls
eine zumindest im wesentlichen rechteckförmige Querschnittskontur aufweisenden Aufnahmeraum
(3) begrenzt, in dem ein komplementär konturierter, axial beweglicher Kolben (15)
angeordnet ist, der mit einer an einer offenen Gehäuse-Stirnseite (6) aus dem Aufnahmeraum
(3) herausragenden Abtriebsstange (22) verbunden ist, deren innerhalb des Aufnahmeraumes
(3) befindlicher Längenabschnitt komplementär zu dem Aufnahmeraum (3) konturiert ist
und von der Umfangswand (2) des Aufnahmeraumes (3) axial bewegbar geführt wird, wobei
der auf der der Abtriebsstange (22) entgegengesetzten Axialseite des Kolbens (15)
liegende Längenabschnitt des Aufnahmeraumes (3) einen ersten Arbeitsraum (32) bildet,
der mit einer Anschlußöffnung (34)zur Zufuhr und/oder Abfuhr eines fluidischen Druckmittels
kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) und die Abtriebsstange (22)
mit axialem Abstand zueinander angeordnet und über eine dazwischenliegende Verbindungsstange
(16) bewegungsgekoppelt sind, deren Querschnitt geringer ist als derjenige des Kolbens
(15) und des geführten Längenabschnittes der Abtriebsstange (22), daß innerhalb des
Aufnahmeraumes (3), mit axialem Abstand zu der offenen Gehäuse-Stirnseite (6), an
der die Abtriebsstange (22) herausragt, ein Raumteilerelement (12) abgedichtet festgelegt
ist, das sich axial zwischen dem Kolben (15) und der Abtriebsstange (22) befindet
und von der Verbindungsstange (16) abgedichtet axial durchsetzt wird, und daß das
Raumteilerelement (12) den zwischen dem Kolben (15) und der offenen Gehäuse-Stirnseite
(6) liegenden Längenabschnitt des Aufnahmeraumes (3) axial in einen auf der dem Kolben
(15) zugewandten Seite befindlichen zweiten Arbeitsraum (33) und einen der offenen
Gehäuse-Stirnseite (6) zugewandten Führungsraum (14) unterteilt, wobei der zweite
Arbeitsraum (33) mit einer Anschlußöffnung (35) zur Zu- und/oder Abfuhr von fluidischem
Druckmedium kommuniziert und der Führungsraum (14) den innerhalb des Aufnahmeraumes
(3) liegenden Längenabschnitt der Abtriebsstange (22) aufnimmt.
2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange
(16) eine zumindest im wesentlichen rechteckförmige Querschnittskontur hat.
3. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Raumteilerelement
(12) als Hubbegrenzungselement fungiert, auf das der Kolben (15) und/oder die Abtriebsstange
(22) zur Begrenzung des Einfahr- bzw. Ausfahrhubes aufläuft.
4. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Raumteilerelement (13) ein Kunststoffteil, vorzugsweise ein Elestomerteil, ist.
5. Arbeitszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Raumteilerelements
(12) mindestens ein ringsumlaufender äußerer Dichtungsvorsprung (36) angeformt ist,
der an der Umfangswand (2) des Aufnahmeraumes (3) anliegt.
6. Arbeitszylinder nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Verbindungsstange
(16) durchsetzten Durchbrechung (17) des Raumteilerelements (12) mindestens ein am
Raumteilerelement angeformter innerer Dichtungsvorsprung (37) zugeordnet ist, der
am Außenumfang der Verbindungsstange (16) ringsum anliegt.
7. Arbeitszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der innere Dichtungsvorsprung
(37) innerhalb der Durchbrechung (17) befindet.
8. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Raumteilerelement (13) in den Aufnahmeraum (3) eingesteckt und an Ort und Stelle durch
mindestens einen endseitig im Zylindergehäuse (1) verankerten Querstift (39) lagefixiert
ist.
9. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
fluidische Verbindung zwischen dem zweiten Arbeitsraum (33) und der zugeordneten Anschlußöffnung
(35) über einen in dem Raumteilerelement (12) verlaufenden Fluidkanal (52) erfolgt,
der an der dem zweiten Arbeitsraum (33) zugewandten Stirnfläche des Raumteilerelements
(12) ausmündet.
10. Arbeitszylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt
des Fluidkanales (52) von einem zwischen der Verbindungsstange (16) und der diese
umgebenden Wand der Durchbrechung (17) ausgebildeten Längsspalt (53) gebildet ist.
11. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
dem zweiten Arbeitsraum (33) zugeordnete Anschlußöffnung (35) an einem Anschlußstutzen
(43) vorgesehen ist, der die Umfangswand (2) des Aufnahmeraumes (3) durchsetzt und
mit einem Endabschnitt (46) in eine Querausnehmung (48) des Raumteilerelements (12)
hineinragt.
12. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abtriebsstange (22) und die Verbindungsstange (16) als separate, mittels einer Verbindungseinrichtung
(25, 25', 25'') aneinander befestigte Bauteile ausgeführt sind.
13. Arbeitszylinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange
(16) in eine stirnseitige Ausnehmung (26) der Abtriebsstange (22) hineinragt und in
dieser festgelegt ist.
14. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abtriebsstange (22) ein insbesondere plattenähnliches Kunststoffteil ist.
15. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kolben (15) ein durch einen Gießvorgang auf der Kolbenstange (16) festgelegtes Kunststoffteil
ist.
16. Arbeitszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schmalseiten wenigstens eines Teils der besagten, zumindest im wesentlichen rechteckförmig
konturierten Bestandteile abgerundet sind.
17. Arbeitszylinder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest im wesentlichen
rechteckförmig konturierten Bauteile einen Querschnitt mit zueinander parallelen geradlinigen
Längsseiten (8, 8') und halbkreisförmig konturierten Schmalseiten (9, 9') aufweisen.