Vorrichtung zur Erzeugung und Ubertragung einer Bewegung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung und Übertragung einer Bewegung mit einem Kolben, welcher pneumatisch oder hydraulisch innerhalb einem hohlen Träger bewegbar und mit einem Bewegungsübertragungsmittel versehen ist, welches innerhalb und längs eines Längsschlitzes in der Trägerwand bewegbar ist.
Zum Betrieb und zur Steuerung von Maschinen werden vielfach Kolben und Zylinderaggregate angewendet, in denen eine Kolbenstange durch die Zylinderwand hindurchtritt. Aggregate dieser Art sind jedoch nur dann vorteilhaft, wenn Kolbenhübe von relativ kurzer Länge benötigt werden, da sonst die Aggregatlänge, welche das Doppelte der Hublänge sein muss, zu gross wird. Für Hübe solcher Länge werden üblichenveise andere Mittel, beispielsweise Ketten eingesetzt.
Es ist auch bekannt, zur Einstellung der Betätigungs- und Steuereinrichtungen in Maschinen eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu verwenden, in welche Dichtungen zur Abdichtung der Seiten des Längsschlitzes gegenüber den Übertragungsmitteln vorgesehen sind. Diese Anordnung, welche gegenüber den Kolben- und Zylinderaggregaten mit endweise eingeführter Kolbenstange grosse Vorteile aufweist, wurde noch nicht in grossem Ausmass angewendet, und zwar lediglich deshalb, weil das Dichtungsproblem nicht zufriedenstellend gelöst war. Es wurden zum Beispiel Versuche gemacht, einen Dichtungsstreifen in den Schlitz einzulegen, der durch den im Zylinder herrschenden Druck an Ort und Stelle fixiert werden sollte.
Dies schränkte jedoch die Anwendung dieser Anordnung ein, da der Schlitz stets nach unten gerichtet sein musste, weil sonst der Dichtungsstreifen die Tendenz hatte, bei Nachlassen des Druckes im Zylinder aus dem Schlitz herauszutreten.
Die Erfindung bezweckt eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche die oben erwähnten Nachteile nicht aufweist, sondern bei der in allen Stellungen der Längsschlitz so wirksam abgedichtet ist, dass eine komplette Dichtung erzielt wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, welche ein auf der Innenseite des Trägers angeordnetes, zwecks Abdichtung des Schlitzes durch den Kolben nach aussen gepresstes Dichtungsmittel aus elastischem Material aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmittel sich derart in Längsrichtung erstreckt, dass es über den Schlitz hinausragt und in einer Längskante im Abstand vom Schlitz endet, und dass wenigstens derjenige Teil des Dichtungsmittels zwischen dem Schlitz und der Längskante in bezug auf den Träger sich nach innen bewegen kann, um das mit dem Kolben verbundene Bewegungsübertragungsmittel aufzunehmen, wobei ein Teil dieses Mittels unter dieser Längskante zwischen dem Dichtungsmittel und dem Träger und nach oben durch den Schlitz bewegbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Schnitt längs des Trägerschlitzes gelegt ist,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, und
Fig. 3 einen Schnitt ähnlich wie in Fig. 2 einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Die Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 umfasst einen Träger in Form eines Zylinders 1, dessen Wand einen sich über die ganze Länge des Zylinders erstrekkenden Schlitz 16 aufweist, sowie einen Kolben 2, der pneumatisch oder hydraulisch im Zylinder bewegbar ist. Der Zylinder kann irgend eine geeignete Querschnittsform aufweisen, jedoch ist aus mancherlei Gründen ein kreisförmiger Querschnitt vorteilhaft. An seinen Enden ist der Zylinder 1 mit je einem geeigne ten Endverschluss versehen, der einen in den Zylinder 1 einschiebbaren Teil 4 aufweist, der mit einem oder mehreren Dichtungsringen 3 und einem auf das Ende des Zylinders aufliegenden Flansch 5 versehen ist, sowie eine Endhülse 6, die auf den Zylinder 1 aufgeschraubt ist und den Teil 4 festhält.
Im Teil 4 ist auch ein Nippel 7 zum Anschluss einer Flüssigkeit oder eines Gases vorgesehen, beispielsweise für Luft, die als Druckmedium verwendet wird.
Innerhalb des Zylinders 1 ist ein Dichtungsmittel 9 angebracht, welches in der gezeigten Ausführungsform eine relativ dünne Zylinderdichtungsauskleidung 10 mit Längsrändern 11, 12 umfasst, die entweder bündig aneinander stossen oder, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, angeschrägt sind, um einander zu überlappen und einen gleichmässigen und dichtenden Übergang zu bilden. Das Material des Dichtungsmittels 9, welches Plastik oder Metall sein kann, muss solche Eigenschaften aufweisen, dass das Dichtungsmittel 9 durch die Eigenelastizität die Tendene hat, sich dichtend und unter Druck gegen die Wand des Zylinders 1 anzulegen.
Die Längsränder 11, 12 der Dichtungsauskleidung 10 sind im weiteren so angeordnet, dass sie durch die Zylinderwand gestützt werden.
Der pneumatisch oder hydraulisch im Zylinder 1 bewegbare Kolben umfasst zwei Teile 14, die mit einem oder mehreren hintereinander angeordneten Dichtungsringen 13 versehen sind, welche gegen die Auskleidung 10 abdichten. Die Teile 14 bilden zusammen mit der Auskleidungen 10 und den Endverschlüssen einen geschlossenen Raum auf beiden Seiten des Kolbens 2. Um das Aufbringen der Dichtungsringe auf die Teile 14 zu erleichtern, ist der Kolben 2 an seinen Enden mit wegnehmbaren Endstücken 15 versehen.
Zwischen den Kolbenteilen 14, welche gegen die Auskleidung 10 abdichten, ist ein Bewegungsübertragungsglied 17 vorgesehen, welches mit einem (nicht gezeigten) Mittel verbunden ist, das beispielsweise bewegt, eingestellt, gesteuert oder transportiert werden muss.
Das Bewegungsübertragungsglied 17 umfasst mehrere aus einem Stück aus Stahl oder anderen geeigneten Materialien hergestellte Teile, nämlich einen aus dem Schlitz 16 in der Zylinderwand herausragenden Teil 18, einen schräg dazu stehenden Teil 19, der zwischen die einander überlappenden Längskanten 11 und 12 der Auskleidung eingeschoben ist, wobei dieser Teil 19 vorzugsweise eine gegen die seitlichen Kanten abnehmende Dicke aufweist, um die Trennung der Längsränder der Auskleidung während der Kolbenbewegung zu erleichtern, und einen Halteteil oder eine Halteplatte 20, die mittels Schrauben 21 an einer flachen Vertiefung in einem Zwischenteil 22 des Kolbens zwischen den Endteilen 14 befestigt ist.
Der Zwischenteil 22 weist einen kleineren Durchmesser als die Teile 14 auf, um den Kantenteil der Auskleidung 10 aufzunehmen, welcher während der Kolbenbewegung durch den Teil 19 des Übertragungsgliedes radial nach innen zwischen die Kolbenteile 14 gedrückt wird. Das Bewegungsübertragungsglied 17 ist somit so angeordnet und ausgebildet, dass es während der Kolbenbewegung die Längskanten der Auskleidung voneinanderschiebt, d. h. eine der Kanten wird radial nach innen zwischen die Teile 14 des Kolbens geschoben. Von diesen Teilen trägt der, in Bewegungsrichtung gesehen, hinter dem Über- tragungsglied 17 angeordnete Teil zum Zusammen schieben der Kanten 11 und 12 bei, und presst diese gegen die Zylinderwand, so dass nach Durchgang des Kolbens wieder eine vollkommene Dichtung erzielt wird.
Der im Zylinder auf der einen Seite des Kolbens herrschende Druck bewirkt ebenfalls ein Zusammendrücken der Längskanten 11 und 12. Die Längskanten 11 und 12 werden jedoch auch durch die Eigenelastiziw tät der Auskleidung aufeinandergedrückt, selbst bei Nachlassen des ZyIinderdruckes, um die notwendige Dichtung zu bewirken. Auf diese Weise kann ein Druckmedium eingegeben werden, ohne dass eine Leckstelle zwischen den einander überlappenden oder aneinanderstossenden Kanten 11 und 12 der Auskleidung entsteht, bevor der Druck vollständig aufgebaut ist.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Übertragungsglied 17 starr mit dem Kolben 2 verbunden, jedoch kann, wie in Fig. 3 dargestellt, der Halteteil des Mittels auch als ringförmiger Teil 23 ausgebildet sein, welcher den Kolben umfasst, und in bezug auf ihn axial arretiert ist, so dass der Kolben 2 relativ zum Übertragungsglied 17 und Zylinder 1 rotieren kann.
Wie weiter aus Fig. 3 ersichtlich, kann der Schlitz 16 in der Zylinderwand mittels Gummistreifen 24 abgedichtet werden, die so auf beiden Seiten des aus dem Schlitz herausragenden Übertragungsgliedteiles 18 angeordnet sind, dass sie gegen diesen Teil anliegen, den Schlitz abdecken und in wirksamer Weise Fremdkörper am Eintritt in den Zylinder und am Einwirken auf die Dichtungsmittel 9 hindern.
Wenn das Bewegungserzeugungs- und Übertragungsmittel für Hochdruckbetrieb vorgesehen ist, muss ein relativ dickwandiger Zylinder verwendet werden, dessen Wandstärke mit Vorteil gegen denjenigen Abschnitt zunimmt, der direkt vor dem Schlitz liegt, wie in Fig. 3 dargestellt, um ein Ausweiten des Zylinders zu verhindern.
Nur einige wenige Ausführungsbeispiele wurden angeführt, um die Erfindung darzustellen, welche zahlreiche Anwendungsgebiete aufweist. Als Beispiel sei erwähnt, dass bei genügender Länge des Zylinders die Anordnung zum Transport von Objekten zwischen verschiedenen Abteilungen in grossen Firmen, Spitälern und ähnlichen verwendet werden kann. Das Zylinderrohr muss dabei nicht gerade sein, sondern kann auch Krümmungen aufweisen. In solchen Fällen weist jedoch der Kolben vorzugsweise eine Gelenkkonstruktion auf.