ITMI970639U1

ITMI970639U1 - Cilindro di lavoro

Info

Publication number: ITMI970639U1
Application number: IT000639U
Authority: IT
Inventors: Kurt Stoll
Original assignee: Festo Kg
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 1999-03-05
Also published as: FR2719086A1; DE9406613U1; ITMI970639U4; ITMI950751A1; DE19504207A1; FR2719086B1; DE19504207C5; IT237889Y1; ITMI950751A0; DE19504207C2

Description

Descrizione.di una domanda di brevetto per invenzione industriale

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L’invenzione riguarda un cilindro di lavoro con un cilindrico, con un coperchio di chiusura, fissato alla prima zona di estremità del tubo cilindrico, con un coperchio di supporto, fissato all'altra zona di estremità del tubo cilindrico, con uno stantuffo guidato in maniera spostabile assialmente nel tubo cilindrico, e con un'asta di stantuffo attraversante il coperchio di supporto, connessa con lo stantuffo, ove sia il coperchio di chiusura sia anche il coperchio di supporto sono inseriti almeno parzialmente assialmente nel tubo cilindrico.

Un cilindro di lavoro di questo tipo risulta per esempio dal brevetto DE 3507167 C2 . Il coperchio di supporto, che guida,l'asta di stantuffo, è fissato con l'ausilio di un anello di assicurazione nel tubo cilindrico, mentre il coperchio di chiusura disposto opposto è saldato oppure fissato mediante bordatura di una parte di tubo dal lato frontale. Tutto ciò necessita di un dispendio di produzione non insignificante, in quanto sul tubo cilindrico sono necessari ampi processi di lavorazione per realizzare alloggiamenti adeguati per i coperchi.

E' compito della presente invenzione realizzare un cilindro di lavoro del tipo menzionato all'inizio, che sia producibile economicamente grazie alla sua struttura semplice .

Questo compito viene risolto per il fatto che sul perimetro esterno delle sezioni del coperchio di chiusura e del coperchio di supporto che si trovano entro il tubo cilindrico, è prevista rispettivamente almeno una rientranza radiale, e che nel tubo cilindrico, a distanza assiale dalla rispettiva estremità del tubo cilindrico, nella zona del coperchio di chiusura e del coperchio di supporto sono formate scanalature sporgenti radialmente verso l'interno, che per il fissaggio del coperchio si impegnano ad accoppiamento di forma nelle rientranze radiali del coperchio di chiusura e del coperchio di supporto.

Un simile cilindro di lavoro si può montare molto facilmente. I coperchi provvisti delle rientranze radiali vengono innestati nella misura desiderata nel tubo cilindrico, dopodiché sul tubo cilindrico con un utensile opportuno viene formato il numero necessario di scanalature, che si impegnano nelle rientranze radiali del coperchio di chiusura e del coperchio di supporto, affinchè questi siano fissati in modo inamovibile assialmente. E' possibile prevedere sul tubo cilindrico spallamenti, che limitino la profondità di inserzione dei coperchi, ma ciò non è indispensabile, cosicché si può adottare un tubo che presenti un diametro passante uguale. Lo spessore di parete del tubo cilindrico, almeno nelle zone di estremità assiali, è ridotto in modo tale che il tubo cilindrico presenti una capacità di deformazione sufficiente, per effettuare le scanalature a mò di tacca. Preferibilmente, lo spessore di parete è costante lungo l'intera lunghezza del tubo cilindrico. Il cilindro di lavoro secondo l'invenzione rende possibile tagliare da materiale a tubo presente come materiale a metri tubi cilindrici di lunghezza desiderata da caso a caso, e successivamente e senza lavori preliminari particolari, applicare i componenti del cilindro restanti. E' quindi possibile una produzione estremamente flessibile di cilindri di lavoro.

Vantaggiosi perfezionamenti dell'invenzione sono riportati nelle sottorivendicazioni.

La rientranza radiale, presente sul rispettivo coperchio, è opportunamente una scanalatura anulare perimetrale, ove la scanalatura associata, opport unamente, è eseguita anch'essa di forma anulare chiusa in sè, e si impegna concentricamente nella rientranza radiale. In tal modo si ottiene un arresto particolarmente buono, e addirittura può manifestarsi anche un effetto di tenuta, che in certe circostanze rende superfluo l'impiego di anelli di tenuta supplementari.

Un'ulteriore riduzione dei costi di produzione si ottiene quando l'asta di stantuffo è eseguita in particolare a forma di manicotto passante, ed è connessa ad accoppiamento di forma con lo stantuffo anch'essa mediante una connessione a scanalatura. Anche un elemento di accoppiamento , che serve per l'applicazione di un componente qualsiasi da muovere, può essere fissato con una connessione a scanalatura sulla zona di estremità esterna dell'asta di stantuffo.

Per il tubo cilindrico si impiega opportunamente un tubo metallico di acciaio legato. Il coperchio di chiusura e/o il coperchio di supporto sono costituiti preferibilmente da materiale plastico rigido, cosicché in caso di necessità essi si possono realizzare come parte fusa. A questo proposito anche le rientranze radiali possono essere formate senza asportazione di trucioli.

Di seguito 1'invenzione viene spiegata più in dettaglio con l'aiuto del disegno allegato, che mostra in sezione longitudinale un esempio d'esecuzione del cilindro di lavoro secondo l'invenzione.

Il cilindro di lavoro riprodotto, azionabile fluidicamente, possiede un corpo cilindrico 1, con un tubo cilindrico 2 contornato,in particolare cilindrico circolare. Lo spessore di parete del tubo cilindrico 2 è costante lungo l'intera lunghezza del tubo e a parete relativamente sottile.

Il tubo cilindrico 2 è chiuso da un'estremità mediante un coperchio di chiusura 3. Dall'altra estremità è previsto un coperchio di supporto 4, che presenta un'apertura 5 centrale. All'interno del tubo cilindrico 2 si trova uno stantuffo 6 mobile assialmente, che divide l'uno dall'altro due spazi cilindrici 7, 8 a tenuta di fluido. La tenuta si basa su una disposizione di guarnizione 12 di forma anulare, che è fissata nella zona del perimetro esterno dello stantuffo 6 ed è a contatto di tenuta con la superficie interna 13 del tubo cilindrico 2.

Allo stantuffo 6 è fissata un'asta di stantuffo 14, che attraversa l'apertura 5 centrale verso l'esterno e nella zona di questa apertura 5 centrale è guidata opportunamente spostabile. Una disposizione di guarnizione 15, disposta sul coperchio di supporto 4, esercita una tenuta tra l'asta di stantuffo 14 e il coperchio di supporto 4.

Sia il coperchio di chiusura 3 sia anche il coperchio di supporto 4 sono inseriti almeno in parte assialmente nel tubo cilindrico 2, cosicché essi vengono sovrapposti assialmente da questo. Secondo l'esempio entrambi i coperchi 3, 4 sono affondati completamente nel tubo cilindrico 2 e soltanto un occhio di supporto 16, formato in particolare in un sol pezzo sul coperchio di chiusura 3, il quale serve per il fissaggio orientabile del cilindro di lavoro, spovr.^ge assialmente oltre il tubo cilindrico 2.

Sia il coperchio di chiusura 3 sia anche il coperchio di supporto 4 sono connessi solidamente e non separabilmente come un tubo cilindrico 2 nell’ambito di una connessione a scanalatura. A questo scopo entrambi i coperchi 3, 4 sul perimetro esterno 17 contornato cilindricamente della loro sezione, posta entra il tubo cilindrico 2, dispongono di una rientranza radiale 18 a mò di scanalatura tutt 'intorno. Nella zona, opposta radialmente verso l'esterno ad una rispettiva rientranza radiale 18, il tubo cilindrico 2 è scanalato tutt'intorno e dispone di una scanalatura 22 di forma anulare chiusa in sè, che sporge radialmente verso l'interno e si impegna ad accoppiamento di forma nella rientranza radiale 18 associata rispettivamente del coperchio di chiusura 3 e del coperchio di supporto 4. La superficie esterna del tubo cilindrico 2 dispone quindi, nella zona di ciascuna scanalatura 22, di una incavatura simile ad una scanalatura. Grazie alle connessioni a scanalatura 18, 22, i coperchi 3, 4 sono ancorati sicuramente al tubo cilindrico 2 e fissati non spostabilmente, in particolare in direzione assiale. Soprattutto quando i coperchi 3, 4, come nell'esempio d'esecuzione, sono costituti da materiale plastico, le connessioni a scanalatura possono assicurare addirittura una tenuta di fluido sufficiente, cosicché si può rinunciare a elementi di tenuta elastici da intercalare.

Entrambi i coperchi 3, 4 dispongono del resto di canali di fluido 23, che sboccano negli spazi cilindrici 7, 8 associati, per potere immettere e scaricare il mezzo in pressione necessario per l'azionamento dello stantuffo 6, preferibilmente aria compressa.

Per il tubo cilindrico 2, viene impiegato preferibilmente un materiale metallico, e si consiglia acciaio inossidabile. La capacità di deformazione dovrebbe essere in ogni caso così grande che le scanalature si possano effettuare senz'altro con utensili adeguati.

E' di vantaggio che sul perimetro interno del tubo cilindrico 2 non siano necessari spallamenti, per tenere i coperchi 3, 4. Il tubo cilindrico 2 si può quindi produrre con particolare e facilità. Si può trattare di un tubo, tagliato a lunghezza corrispondentemene alla lunghezza desiderata, di un materiale di partenza di forma tubolare, esistente come materiale a metri.

Ancora durante il montaggio del corpo cilindrico 1 si può fissare la corsa massima dello stantuffo 6, scegliendo secondo necessità la distanza assiale fra i due coperchi 3, 4. Le scanalature 22 si possono applicare senza problemi in qualsiasi posizione a distanza assiale dalla rispettiva estremità del tubo cilindrico, sulla quale sono posizionati il coperchio di chiusura 3 o il coperchio di supporto 4. Il cilindro di lavoro secondo l'esempio ha l'ulteriore vantaggio che anche la connessione fra lo stantuffo 6 e l'asta di stantuffo 14 è una connessione a scanalatura. Dal lato assiale rivolto verso l'asta di stantuffo 14, lo stantuffo 6 dispone di un prolungamento assiale 21 cilindrico, che è innestato di precisione nell'asta di stantuffo 14, eseguita a forma di manicotto per la sua intera lunghezza nell'esempio d'esecuzione. Sul perimetro esterno del prolungamento assiale 21 si trovano nuovamente una rientranza radiale 18' periferica, nella quale si impegna ad accoppiamento di forma concentricamente una scanalatura 22' periferica, formata nell'asta di stantuffo 14.

Alla zona di estremità 24 esterna, opposta allo stantuffo 6, dall'asta di stantuffo 14, nell'esempio di esecuzione è fissato ancora un elemento di accoppiamento 25, che serve per la connessione separabile con un ulteriore componente non rappresentato più in dettaglio, per esempio una parte di macchina da muovere. Per il fissaggio dell'elemento di accoppiamento 25 all'asta di stantuffo 14, è prevista nuovamente una connessione a scanalatura. L'elemento di accoppiamento 25, come riprodotto, è innestato completamente o in caso di necessità soltanto parzialmente nell'asta di stantuffo 14 cava, e dispone sul perimetro esterno della parte innestata di una rientranza radiale 18" perimetrale, nella quale si impegna ad accoppiamento di forma una scanalatura 22" perimetrale, praticata nell'asta di stantuffo 14. Poiché la connessione a scanalatura, come anche negli altri casi, effettua preferibilmente una connessione supplementare ad accoppiamento di forza fra le parti da connettere insieme, l'elemento di accoppiamento 25 non soltanto è fissato in direzione assiale, bensì anche disposto a prova di rotazione, cosicché esso può essere provvisto senza problemi di una filettatura 26, con la quale si può avvitare il componente da connettere in maniera separabile. Nel caso della filettatura 26 secondo l'esempio si tratta di una filettatura interna.

Sarebbe possibile eseguire cilindriche e cave le due zone di estremità assiali dell'asta di stantuffo 14, presentanti la connessione a scanalatura, e ricorrere per il resto al materiale pieno. L'esecuzione secondo l'esempio con asta di stantuffo 14 cilindrica cava lungo la sua intera lunghezza, oltre al risparmio di peso ottenuto, ha invece soprattutto vantaggi dal pùnto di vista della tecnica di produzione, poiché come nel caso del tubo cilindrico 2 si può ricorrere a materiale tubolare a metro tagliato a lunghezza secondo le necessità e non da preparare particolarmente .

Nel caso del cilindro di lavoro secondo 1'esempio,tutte le connessioni di parti sono realizzate mediante scanalature, cosicché non sono necessari elementi di fissaggio separati, cosa che riduce notevolmente il numero dei componenti. Il cilindro di lavoro si può fabbricare con estrema economia. Le scanalature si possono effettuare per esempio mediante rulli, che vengono spostati lungo il perimetro esterno del tubo cilindrico 2 ed esercitano contemporaneamente pressione radiale, cosicché il materiale del tubo cilindrico viene compresso radialmente nelle rientranze radiali.' Questa è ancora una ragione per cui scanalature perimetrali sono più vantaggiose di quelle che si estendono soltanto su un perimetro parziale del tubo cilindrico, cosa che sarebbe anch'essa possibile in linea di principio .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Cilindro di lavoro con un tubo cilindrico ( 2 ) , con un coperchio di chiusura ( 3 ) , f issato ad una zona di estremità del tubo cilindrico ( 2 ) , con un coperchio di supporto ( 4 ) , fissato all ' altra zona di estremità del tubo cilindrico ( 2 ) , con uno stantuffo ( 6 ) , guidato in maniera spostabile assialmente nel tubo cilindrico ( 2 ) , e con un'asta di stantuffo (14), connessa con lo stantuffo (6), attraversante il coperchio di supporto, ove sia il coperchio di chiusura (3) sia anche il coperchio di supporto (4) sono inseriti assialmente almeno parzialmente nel tubo cilindrico (2), caratterizzato dal fatto che sul perimetro esterno (17) delle sezioni del coperchio di chiusura (3) e del coperchio di supporto (4), che si trovano entro il tubo cilindrico (2), è prevista almeno una rispettiva rientranza radiale (18), e che nel tubo cilindrico (2) a distanza assiale da ciascuna estremità del tubo cilindrico, nella zona del coperchio di chiusura (3) e del coperchio di supporto (4) sono formate scanalature (22) sporgenti radialmente verso l'interno, che per il fissaggio del coperchio si impegnano ad accoppiamento di forma nelle rientranze radiale (18) del coperchio di chiusura (3) e del coperchio di supporto (4).
2. Cilindro di lavoro secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che l'asta di stantuffo (14), almeno nella sua zona di estremità interna, rivolta verso lo stantuffo (6), è eseguita a forma di manicotto ed è innestata su un prolungamento assiale (23) dello stantuffo (6), ove sul perimetro esterno del prolungamento assiale (6) è prevista almeno una rientranza radiale (18'), nella quale si impegna ad accoppiamento di forma una scanalatura (22'), sporgente radialmente verso l’interno, della zona di estremità a forma di manicotto dell'asta di stantuffo (14).
3. Cilindro di lavoro secondo la riv. 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'asta di stantuffo (14), almeno nella sua zona di estremità (24) esterna, non rivolta verso lo stantuffo (6), è eseguita a forma di manicotto e ivi alloggia almeno una sezione di un elemento di accoppiamento (25), sul cui perimetro esterno è prevista almeno una rientranza radiale (18"), nella quale si impegna ad accoppiamento di forma una scanalatura (22"), sporgente radialmente verso l'interno, della zona di estremità (24) esterna dell'asta di stantuffo (14).
4. Cilindro di lavoro secondo la riv. 3, caratterizzato dal fatto che l'elemento di accoppiamento (25) possiede una filettatura (26), che serve al fissaggio di un ulteriore componente, la quale è eseguita preferibilmente come filettatura interna.
5. Cilindro di lavoro secondo una delle riv. da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che l'asta di stantuffo (14) è eseguita a forma di manicotto lungo la sua intera lunghezza.
6. Cilindro di lavoro secondo una delle riv. da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che ciascuna rientranza radiale (18, 18 ', 18"), è formata da una scanalatura anulare circondante concentricamente la parte (3, 4, 23, 25) associata .
7. Cilindro di lavoro secondo la riv. 6, caratterizzato dal fatto che ciascuna scanalatura (22, 22', 22”) è eseguita con forma anulare chiusa in sè.
8. Cilindro di lavoro secondo una delle riv. da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che il tubo cilindrico (2) è un tubo metallico costituito in particolare da acciaio legato.
9. Cilindro di lavoro secondo una delle riv. da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che il coperchio di chiusura (3) e/o il coperchio di supporto (4) sono costituiti da materiale plastico, in particolare da un materiale polimero.
10. Cilindro di lavoro secondo una delle riv. da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che sul coperchio di chiusura (3) esternamente è previsto un dispositivo di fissaggio, che serve in particolare per il fissaggio orientabile ed è eseguito preferibilmente come occhiello di supporto (16). Il tutto come sostanzialmente descritto, illustrato, rivendicato e per gli scopi ivi specificati.