DE2838594C2 - Kolbenstangenlagerung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einric jtung an pneumatischen und hydraulischen Arbeitszyiindern zum Lagern einer hin und her gehenden Kolbenstange in einem Zylinderdeckel, die eine die Kolbenstange umgebende, in einer Durchgangsöffnung des Zylinderdeckels festgelegte Lagerbuchse besitzt, die sich gegenüber dem Zylinderdeckel selbst einstellen kann.

Derartige Kolbenstangenlagerungen sind von pneu- , matischen und hydraulischen Arbeitszylindern her , bekannt, bei denen der Kolben und mit diesem die 45, Kolbenstange durch entsprechende Beaufschlagung des , Kolbens mit dem pneumatischen oder hydraulischen Arbeitsmedium eine hin- und hergehende Bewegung , ausführt. Diese Bewegung wird häufig zum Antreiben , eines mit dem äußeren Ende der Kolbenstange fest 50, verbundenen Gegenstandes verwendet. In diesem Falle erhält man für die von dem Kolben und der Kolbenstange gebildete Einheit eine sogenannte Dreipunkt-Lagerung, da der Kolben im Zylinder und die Kolbenstange im Zylinderdeckel geführt und dazuhin ss die Kolbenstange am anzutreibenden Gegenstand befestigt ist. Diese Dreipunktlagerung stellt eine überbestimmte Lagerung dar, die zu erheblichen Nachteilen führt. Wenn nämlich die Achse der Bewegung des angetriebenen Gegenstandes nicht genau mit der Zylinderachse zusammenfällt, wird die Kolbenstange während ihrer Hin- und Herbewegung leicht gekippt, was ein Verkanten der Kolbenstange im Bereich der Lagerbuchse zur Folge hat. Hierdurch entsteht eine erhöhte Reibung, die nicht nur einen Verschleiß der Lagerbuchse sondern auch einen Energieverlust darstellt. Diese Reibung bringt ferner insbesondere bei geringen Geschwindigkeiten eine ruckartig oder »stotternd« erfolgende Bewegung der Kolbenstange mit sich.

Es sind zwar Kolbenstangenlagerungen eingangs genannter Art z.B. aus der DE-OS 19 27 753 bereits bekanntgeworden, bei denen der obige Nachteil nicht oder nicht so stark auftritt, die jedoch aus mehreren miteinander verbundenen Einzelteilen bestehen, wodurch die Montage/Demontage der Kolbenstangenlagerung nicht selten mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden sein kann. Bei diesen Anordnungen mit einem in einem Zylinder eingepaßten Schubkolben erfolgt die Lagerung der Stange des Schubkolbens im Zylinderdeckel mittels einer im wesentlichen starren, die Stange dicht umschließenden Buchse. Hierbei kann die einen Befestigungsflansch aufweisende Buchse innerhalb der sie mit Spiel aufnehmenden Bohrung des Zylinderdeckels nach dem Zusammenbau der Anordnung durch geeignete Befestigungsmittel sowie elastische Teile fixiert werden.

Der Aufbau und die Montage sind, wie gesagt, kompliziert und aufwendig. Ferner ist aus der DE-OS 21 08 !54 ein Gelenklager bekanntgeworden, das im wesentlichen aus einem ringförmigen Gummikörper besteht, der innen und außen durch zylindrische, kegelförmige oder kugelige Rächen begrenzt und innen und/oder außen mit einer dünnwandigen aufvulkanisierten Hülse aus Metall oder Kunststoff versehen ist Hierbei können die Seiden Hülsen von einer Stirnseite bis zur gegenüberliegenden Stirnseite verlaufende Schlitze aufweisen, die nur durch quer dazu verlaufende schmale Verbindungsstege unterbrochen sein können. Dieses Gelenklager ist besonders für Wellenlagerung geeignet evtl. auch für die Lagerung von Lenkern an Kraftfahrzeugen, es ist im Aufbau kompliziert und kommt für die hier in Frage stehenden Zwecke nicht in Frage. Ein anderes Lager für Maschinenwellen, das insbesondere für das Getriebe eines Elektromotors geeignet ist, ist aus der DE-OS 23 42 747 bekanntgeworden. Dieses selbstausrichtende Lager ist für drehende Besegungen bestimmt und so beschaffen, daß zwischen der eine Maschinenwelle aufnehmenden Metall-Lagerbuchse und der an dem Stützteil ausgebildeten Aufnahme für die Lagerbuchse ein elastisches Zwischenelement angeordnet ist. Das Selbstausrichten des Lagers ist also besonders für um eigene Achse rotierende Wellen geeignet Die Montage ist wie bei den anderen oben beschriebenen bekannten Anordnungen umständlich und schwierig. Ein weiteres Lager für drehende Bewegungen ausübende Wellen ist schließlich aus der FR-PS 14 33 346 bekanntgeworden, dieses hat dieselben Nachteile wie oben beschrieben.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der hier in Rede stehenden Art zu schaffen, bei der mit einem einfachen Aufbau ein Verkanten der Lagerbuchse vermieden und das Eindringen von Schmutz in die Kolbenstangenführung und -lagerung verhindert wird und die als leicht zu handhabende und zu montierende Einbaueinheit ausgebildet ist

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Kolbenstangenlagerung eingangs genannter Art dadurch gelöst, daß zwischen der Lagerbuchse und der Wandung der Durchgangsöffnung eine die Lagerbuchse umschließende Muffe aus elastischem Material angeordnet ist, die in axialer Richtung gesehen beidseitig über die Lagerbuchse mit die Lagerbuchse in radialer Richtung übergreifenden Endabschnitten vorsteht, die als an der Kolbenstange anliegende Dichtringe ausgebildet sind, wobei die

beiden Endabschnitte zusammen mit dem zwischen ihnen verlaufenden inneren Muffenabschnitt eine die Lagerbuchse aufnehmende Ausnehmung begrenzt.

Auf diese Weise erhält man sozusagen eine schwimmende Lagerung der Lagerbuchse und somit auch der Kolbenstange in der Durchgangsöffnung, so daß sich die Kolbenstange unter elastischer Verformung der Muffe verkippen und auf die Bewegungsachse des angetriebenen Gegenstandes einstellen kann, ohne daß ein Verkanten auftritt. Hierbei dient die Muffe also nicht nur zur Lagerung der Lagerbuchse, sie bildet vielmehr auch ehien inneren und einen äußeren Dichtring, von denen der äußere Dichtring außer zum Abdichten auch zum Abstreifen von Schmutzteilen von der Kolbenstange dient. Darüber hinaus wird die Lagerbuchse von der Muffe auch in axialer Richtung sicher gehalten, insgesamt ergibt sich eine Einbaueinheit, die leicht zu montieren und zu handhaben ist.

Wenn die Lagerbuchse im Schnappsitz in der Ausnehmung gehalten wird, kann die Lagerbuchse einfach und doch bleibend in die Muffe eingesetzt werden, in diesem Falle können auch je r^ach den Einsatzbedingungen Lagerbuchsen aus unterschiedlichem Material in die gleiche Muffe eingesetzt werden. Im Bedarfsfalle lassen sich die Muffe und die Lagerbuchse auch leicht wieder auseinanderbauen, so daß z. B. bei verschlissener Muffe nur diese, nicht aber die Lagerbuchse ersetzt werden muß.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme besteht darin, daß die beiden Endabschnitte der Muffe jeweils einen von der Lagerbuchse weg gerichteten und leicht schräg nach innen zur Kolbenstange hin verlaufenden Schenkel als Dichtlippe bestaen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung beschrieben. Hierbei zeigt die einzige Figur den Längsschnitt eines Arbeitszylinders mit einer erfindungsgemäßen Kolbenstangenlagerung in Teilansicht.

Der in der Figur dargestellte Arbeitszylinder besitzt einen Zylinde~deckei 10 als stirnseitigen Abschluß, der auf beliebige Weise, z. B. durch Verschrauben, mit der Zylinderwandung 34 verbunden ist. Im Inneren des Arbeitszylinders ist ein Kolben 36 geführt, der mit einer Kolbenstange 16 fest verbunden ist. Diese Kolbenstange 16 durchdringt eine Durchgangsöffnung 12 des Zylinderdeckels 10. Das äußere Ende 38 der Kolbenstange 16 trägt ein Gewinde zum Befestigen eines mit Hilfe des Arbeitszylinders anzutreibenden Gegenstandes.

Die Lagerung und Führung der Kolbenstange 16 im Zylinderdeckel 16 erfolgt mit Hilfe einer Einrichtung 14, die eine die Kolbenstange aufnehmende Lagerbuchse 20 enthält, die z. B. aus einem Sinterwerkstoff, einem Kunststoffmaterial mit niedriger Gleitreibung, aus Lagerbronze oder aus einem anderen geeigneten Lagermaterial besteht. Zwischen der Lagerbuchse 20 und der Wandung der Durchgangsöffnung 12 ist eine Muffe 18 aus elastischem Material, z. B. aus Gummi, angeordnet, die die Lagerbuchse 20 umschließt Infolge dieser elastischen Muffe liegt die Lagerbuchse 20 über ihre gesamte Länge stets ganz an der Kolbenstange an, selbst wenn die Kolbenstange leicht verkippt ist, da die Verkippungen von der elastischen Muffe aufgenommen werden.

Die Muffe 18 des dargestellten Ausführungsbeispieles besitzt einstückig angeformte Endabschnitte 22,24, mit denen die Muffe 18 in axialer Richtung gesehen über die Lagerbuchse 20 beidseitig vorsteht. Diese Endabschnitte 22, 24 sind als an der Kolbenstange 16 anliegende Dichtringe und hierbei als Lippendichtungen ausgebildet. Hierzu besitzen sowohl der äußere Endabschnitt 22 als auch der innere Endabschnitt 24 einen von der Lagerbuchse weg gerichteten und leicht schräg nach innen zur Kolbenstange 16 hin verlaufenden Schenkel 26 als Dichtfippe. Von diesen beiden Dichtlippen dient die Dichtlippe des inneren Endabschnrues zum Abdichten des Zylinderinnenraums, während die Uichtlippe des äußeren Endabschnittes 22 vor allem zum Abstreifen von Schmutzteilchen der Kolbenstange 16 dient, wenn diese in den Zylinder eingefahren wird. Die Dichtwirkung der Dichtlippe des inneren Endabschnittes 24 wird noch dadurch erhöht, daß sie außer durch ihre eigenelastische Vorspannung auch durch den im Zylinder entstehenden Druck mit ihrer Dichtkante 28 gegen die Kolbenstange 16 gedruckt wird.

Die beiden Endabschnitte 22, 24 der Muffe 18 übergreifen die Lagerbuchse 20 in radialer Richtung, so daß die beiden Endabschnitte 22 und 24 zusammen mit dem zwischen ihnen verlaufenden Muffenabschnitt 30 eine die Lagerbuchse 20 aufnehmende Ausnehmung 32 begrenzen. In dieser Ausnehmung 32 ist die Lagerbuchse 20 in axialer Richtung spielfrei positioniert. Dabei sitzt die Lagerbuchse 20 in der Ausnehmung 32 im Schnappsitz, daher sind die Muffe 18 und die Lagerbuchse 20 lösbar und trotzdem fest miteinander verbrinden. Diese Verbindungsart ist wesentlich billiger aJs eine beispielsweise durch Vulkanisieren hergestellte Verbindung.

Bei der Montage kann man die Lagerbuchse 20 außerhalb des Zylinderdeckels 10 unter elastischem Verbiegen der Muffe 18 in diese einsetzen, wonach man die von diesen beiden Teilen gebildete Einrichtung 14 in die Durchgangsöffnung 12 des Zylinderdeckels einführt. Die Befestigung der Einrichtung 14 im Zylinderdeckel 10 kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise mit Hilfe von gestrichelt eingezeichneten Befestigungsplatten 40, 42, die von beiden Seiten her auf den Zylinderdeckel 10 aufgesetzt werden und in radialer Richtung gesehen in den Bereich der Muffe vorspringen und diese fixieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   J. Einrichtung an pneumatischen und hydraulischen Arbeitszylindern zum Lagern einer hin und her gehenden Kolbenstange in einem Zylinderdekkel, die eine die Kolbenstange umgebende, in einer Durchgangsöffnung des Zylinderdeckels festgelegte Lagerbuchse besitzt, die sich gegenüber dem Zylinderdeckel selbst einstellen kann, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lager- |₀ buchse (20) und der Wandung der Durchgangsöffnung (12) eine die Lagerbuchse (20) umschließende Muffe (18) aus elastischem Material angeordnet ist, die in axialer Richtung gesehen beidseitig über die Lagerbuchse (20) mit die Lagerbuchse in radialer ,5 Richtung übergreifenden Endabschnitten (22, 24) vorsteht, die als an der Kolbenstange (16) anliegende Dichtringe ausgebildet sind, wobei die beiden Endabschnitte (22,24) zusammen mit dem zwischen ihnen verlaufenden inneren Muffenabschnitt (30) 20, eine die Lagerbuchse (20) aufnehmende Ausnehmung (32) begrenzen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (20) im Schnappsitz in der Ausnehmung (32) gehalten ist
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endabschnitte (22, 24) der Muffe (18) jeweils einen von der Lagerbuchse (20) weg gerichteten und leicht schräg nach innen zur Kolbenstange (16) hin verlaufenden Schenkel (26) als Dichtlippe besitzen.