Die Erfindung betrifft eine mit Fluid betriebene Lineareinheit, die eine als Gehäuse ausgebildete erste Hauptkomponente und eine mittels mindestens einer Lagereinheit in dem Gehäuse linear verschiebbar gelagerte Hubeinheit als zweite Hauptkomponente aufweist, wobei die mindestens eine Lagereinheit koaxial zwischen den beiden Hauptkomponenten angeordnet ist und über eine mittels einer ringförmig in sich geschlossenen Gleitfläche gleitverschieblich an einer Gegengleitfläche der einen Hauptkomponente anliegende starre Gleithülse verfügt, die unter Zwischenschaltung eines gummielastischen nachgiebigen und auch als Dichtungsring fungierenden Stützringes von der anderen Hauptkomponente getragen ist, wobei die Gleithülse an einer im Ringquerschnitt betrachtet konvex gekrümmten Stützfläche des Stützringes anliegt.The invention relates to a fluid-operated linear unit having a first main component designed as a housing and a linearly displaceably mounted by means of at least one bearing unit in the housing lifting unit as a second main component, wherein the at least one bearing unit is arranged coaxially between the two main components and via a means an annular self-contained sliding surface slidably mounted on a mating sliding surface of a main component fitting rigid sliding sleeve, which is supported with the interposition of a rubbery resilient and acting as a sealing ring support ring of the other main component, wherein the sliding sleeve on a viewed in the ring cross-section convexly curved support surface of the support ring is applied.
Eine beispielsweise als hydraulischer Arbeitszylinder konzipierte Lineareinheit dieser Art ist aus der DE 694 09 131 T2 bekannt und verfügt über eine erste Hauptkomponente in Form eines Zylindergehäuses, in der eine aus einem Kolben und einer Kolbenstange bestehende, als Hubeinheit bezeichenbare zweiten Hauptkomponente axial verschiebbar angeordnet ist. Die zweite Hauptkomponente kann bezüglich der ersten Hauptkomponente eine lineare Hubbewegung ausführen. Die Hubbewegung wird hervorgerufen durch eine Fluidbeaufschlagung des Kolbens der Hubeinheit. Zur Abdichtung zwischen dem Kolben und dem Gehäuse der Lineareinheit ist der Kolben mit einer Lagereinheit ausgestattet, die eine gleitverschieblich und dynamisch dichtend an der Wandung des Zylindergehäuses anliegende Gleithülse aufweist, die unter Zwischenschaltung eines auch als Dichtungsring fungierenden Stützringes am Kolben der Hubeinheit fixiert ist. Der Stützring ist gummielastisch nachgiebig, damit zwischen der Gleithülse und der Hubeinheit Relativbewegungen möglich sind, die ein Verkanten der Gleithülse im Zylindergehäuse verhindern sollen.An example designed as a hydraulic cylinder linear unit of this kind is from the DE 694 09 131 T2 known and has a first main component in the form of a cylinder housing in which an existing of a piston and a piston rod, denoted as a lifting unit second main component is arranged axially displaceable. The second main component can perform a linear lifting movement with respect to the first main component. The lifting movement is caused by a fluid loading of the piston of the lifting unit. For sealing between the piston and the housing of the linear unit of the piston is equipped with a bearing unit having a sliding and dynamically sealingly applied to the wall of the cylinder housing sliding sleeve, which is fixed with the interposition of a functioning as a sealing ring support ring on the piston of the lifting unit. The support ring is elastically yielding, so that relative movements are possible between the sliding sleeve and the lifting unit, which are intended to prevent tilting of the sliding sleeve in the cylinder housing.
Der Stützring besteht gemäß DE 694 09 131 T2 aus mehreren, teils aus Elastomermaterial bestehenden Schichten und hat im Wesentlichen die Form einer Kugelkalotte, damit die Gleithülse in ihrem Verkippungsvermögen unterstützt wird. Die radial nach außen orientierte, als Stützfläche bezeichenbare Außenfläche des Stützringes, die an der Gleithülse anliegt, hat einen Krümmungsradius, der dem radialen Abstand zwischen dieser Stützfläche und dem Zentrum des Stützringes entspricht.The support ring is made according to DE 694 09 131 T2 made of several, partly made of elastomeric material layers and has substantially the shape of a spherical cap, so that the sliding sleeve is supported in their Verkippungsvermögen. The radially outwardly oriented, denoted as a support surface outer surface of the support ring, which bears against the sliding sleeve, has a radius of curvature corresponding to the radial distance between this support surface and the center of the support ring.
Ein Nachteil der bekannten Lineareinheit wird darin gesehen, dass der Stützring aufgrund seiner großen axialen Ausdehnung eventuell einwirkenden radialen Kräften einen verhältnismäßig großen Widerstand entgegensetzt, was das Anpassungsvermögen beeinträchtigt. Auch die einem Verkippen der Gleithülse entgegenwirkenden Elastomerkräfte sind relativ hoch.A disadvantage of the known linear unit is seen in the fact that the support ring opposes a relatively large resistance due to its large axial extent possibly acting radial forces, which affects the adaptability. Also, the tilting of the sliding sleeve counteracting elastomeric forces are relatively high.
Aus der DE 28 04 021 A1 ist eine Kolbenanordnung bekannt, bei der ein funktionell der vorstehend beschriebenen Gleithülse entsprechender Kolbenring über eine ballige Außenkontur verfügt, mit der er gleitverschieblich an der Wandung eines Zylindergehäuses anliegt. Eine solche Bauform hat den Nachteil, dass der Kolbenring während der Hubbewegung des Kolbens seine Relativlage bezüglich des Zylindergehäuses ändern kann, was einen erhöhten Verschleiß zur Folge haben kann und was Dichtheitsprobleme aufwerfen kann, wenn der Krümmungsradius der balligen Außenfläche nicht sehr exakt gefertigt wurde.From the DE 28 04 021 A1 a piston assembly is known in which a functionally of the above-described sliding sleeve corresponding piston ring has a spherical outer contour with which it rests slidably on the wall of a cylinder housing. Such a design has the disadvantage that the piston ring can change its relative position with respect to the cylinder housing during the stroke movement of the piston, which can result in increased wear and which may pose sealing problems if the radius of curvature of the convex outer surface has not been made very accurately.
In der WO 2007/079707 A1 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit beschrieben, die einen mit einer Weichdichtung bestückten Kolben aufweist, der mit einer kugelsegmentförmigen Oberfläche am Zylindergehäuse anliegt. Auch hier führt die am Kolben angeordnete, dynamisch dichtend mit dem Zylindergehäuse zusammenwirkende Fläche bei Parallelitätsabweichungen eine Schwenkbewegung bezüglich dem Zylindergehäuse aus, was die schon im Zusammenhang mit der DE 28 04 021 A1 beschriebenen Nachteile zur Folge haben kann.In the WO 2007/079707 A1 a piston-cylinder unit is described, which has a fitted with a soft seal piston which rests with a spherical segment-shaped surface on the cylinder housing. Here too, the arranged on the piston, dynamically sealingly cooperating with the cylinder housing surface in parallelism deviations performs a pivoting movement with respect to the cylinder housing, which already in connection with the DE 28 04 021 A1 described disadvantages can result.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lineareinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine zuverlässige Abdichtung von gleitverschieblich aneinander anliegenden Komponenten gewährleistet, auch wenn im dynamisch abzudichtenden Bereich ein auf Weichdichtungen verzichtendes, hartdichtendes Dichtungskonzept zur Anwendung kommt.It is the object of the present invention to provide a linear unit of the type mentioned above, which ensures a reliable seal of slidably abutting components with a simple structure, even if in the area to be dynamically sealed dispenses with soft seals, hard-sealing seal concept is used.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Gleithülse eine größere axiale Länge als der Stützring aufweist und den Stützring axial beidseits derart überragt, dass auf beiden Seiten des Stützringes zwischen der Gleithülse und der sie tragenden Hauptkomponente ein der Gleithülse ein Verkippen und radiales Verlagern ermöglichender ringförmiger Bewegungsspalt ausgebildet ist, wobei der Radius der Stützfläche kleiner ist als der radiale Abstand zwischen der Stützfläche und dem Zentrum des Stützringes.To achieve this object, the invention provides that the sliding sleeve has a greater axial length than the support ring and the support ring axially on both sides surmounted such that on both sides of the support ring between the sliding sleeve and the main component carrying one of the sliding sleeve tilting and radial displacement ermöglichender annular movement gap is formed, wherein the radius of the support surface is smaller than the radial distance between the support surface and the center of the support ring.
Auf diese Weise wird zur Abstützung und zur gleichzeitigen statischen Abdichtung der Gleithülse auf einen Stützring mit verhältnismäßig kleinen axialen Abmessungen zurückgegriffen.In this way, a support ring with relatively small axial dimensions is used to support and for simultaneous static sealing of the sliding sleeve.
Indem der Radius der Stützfläche im Querschnitt des Ringkörpers des Stützringes betrachtet kleiner ist als der radiale Abstand zwischen der Stützfläche und dem Zentrum des Stützringes, kann eine im Verhältnis zur Baulänge der Gleithülse kurze Baulänge des Stützringes verwirklicht werden, was axial beidseits des Stützringes zur ringförmigen Freiräumen führt, die als Bewegungsspalte für die Relativbewegung zwischen der Gleithülse und der die Gleithülse tragenden Hauptkomponente zur Verfügung stehen. Die Folge hiervon ist eine gute Kippbeweglichkeit zwischen der Gleithülse und der sie tragenden Hauptkomponente, verbunden mit einer ebenfalls guten radialen Anpassungsfähigkeit, weil der Stützring aufgrund seiner kleinen axialen Abmessungen auch schon bei geringen Verformungskräften ein hohes Maß an Nachgiebigkeit in der radialen Richtung bietet. Das auf diese Weise vorliegende Lagerungskonzept ermöglicht eine hartdichtende dynamische Abdichtung, beispielsweise Metall auf Metall, mit sehr hoher Präzision, weil durch die nachgiebige Aufhängung der Gleithülse eine selbsttätige Anpassung an toleranzbedingte Lageabweichungen zwischen den beiden Hauptkomponenten stattfinden kann.By the radius of the support surface viewed in cross-section of the annular body of the support ring is smaller than the radial distance between the support surface and the center of the support ring, a be realized in relation to the length of the sliding sleeve short length of the support ring, which axially on both sides of the support ring leads to the annular clearances, which are available as movement gaps for the relative movement between the sliding sleeve and the sliding sleeve-bearing main component. The consequence of this is a good tilting mobility between the sliding sleeve and the main component carrying it, combined with a likewise good radial adaptability, because the support ring offers a high degree of compliance in the radial direction even at low deformation forces due to its small axial dimensions. The present in this way storage concept allows a hard-sealing dynamic sealing, for example metal on metal, with very high precision, because by the resilient suspension of the sliding sleeve can take place automatically adaptation to tolerance-related positional deviations between the two main components.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die axiale Länge des Stützringes beträgt zweckmäßigerweise maximal 75% der Länge der Gleithülse. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Längenbereich erwiesen, der zwischen 10% und 30% der Länge der Gleithülse liegt.The axial length of the support ring is suitably at most 75% of the length of the sliding sleeve. Particularly advantageous is a length range has been found that is between 10% and 30% of the length of the sliding sleeve.
Die Lineareinheit kann sowohl als aktives System wie auch als passives System realisiert werden. Ein aktives System wäre beispielsweise ein Linearantrieb, bei dem die Hubeinheit durch Fluidkraft relativ zum Gehäuse verlagerbar ist. Die kostengünstige Realisierung von Pneumatikzylindern ist auf diese Weise möglich. Bei passiven Systemen ist insbesondere an Stoßdämpfer zu denken, wie sie beispielsweise in der Automatisierungstechnik zur Aufpralldämpfung bewegter Komponenten einsetzbar sind. Das Dämpfungskonzept basiert hierbei insbesondere auf der Verdrängung eines Fluides durch die Hubeinheit durch ein Drosselventil hindurch.The linear unit can be realized both as an active system and as a passive system. An active system would be, for example, a linear drive, in which the lifting unit is displaceable by fluid force relative to the housing. The cost-effective implementation of pneumatic cylinders is possible in this way. In the case of passive systems, it is particularly important to think of shock absorbers, as can be used, for example, in automation technology for impact damping of moving components. The damping concept here is based in particular on the displacement of a fluid through the lifting unit through a throttle valve.
Die Lagereinheit ist entweder so nutzbar, dass die Gleithülse mit der Hubeinheit bewegungsgekoppelt ist und ihre Gleitfläche mit dem Gehäuse in gleitendem Dichtkontakt steht, oder umgekehrt. Der erstgenannte Fall bietet sich insbesondere zur Abdichtung zwischen dem Kolben einer Hubeinheit und dem den Kolben aufnehmenden Gehäuse an. Die zweite Variante empfiehlt sich, um die Kolbenstange einer Hubeinheit bezüglich dem Gehäuse abzudichten.The bearing unit is either usable so that the sliding sleeve is coupled in motion with the lifting unit and its sliding surface is in sliding sealing contact with the housing, or vice versa. The former case is particularly suitable for sealing between the piston of a lifting unit and the housing receiving the piston. The second variant is recommended to seal the piston rod of a lifting unit with respect to the housing.
Hinsichtlich der Materialwahl ist es vorteilhaft, wenn die Gleitfläche der Gleithülse aus dem gleichen Material besteht wie die mit ihr kooperierende Gegenfläche. Unabhängig davon ist es von Vorteil, wenn die Gleithülse aus Metall besteht, da hierdurch eine sehr kostengünstige Fertigung möglich ist. Denkbar wäre hier gehärteter Stahl oder harteloxiertes Aluminiummaterial. Aber auch Glas oder Keramik, eventuell kombiniert mit einer Grafithülse, wäre denkbar. Diese Materialangaben gelten in gleicher Weise für die dynamisch dichtend mit der Gleithülse zusammenwirkende Komponente.With regard to the choice of material, it is advantageous if the sliding surface of the sliding sleeve consists of the same material as the counter surface cooperating with it. Regardless, it is advantageous if the sliding sleeve is made of metal, as a result, a very cost-effective production is possible. Hardened steel or hard anodized aluminum material would be conceivable here. But glass or ceramic, possibly combined with a graphite sleeve, would be conceivable. These material specifications apply in the same way for the dynamically sealingly cooperating with the sliding sleeve component.
Der über gummielastische Eigenschaften verfügende Stützring verfügt zweckmäßigerweise an seiner der Stützfläche radial entgegengesetzten Seite über ebenfalls eine Stützfläche, die zur besseren Unterscheidung als weitere Stützfläche bezeichnet sei. Mit dieser weiteren Stützfläche liegt er an der ihn tragenden Hauptkomponente an. Auch die weitere Stützfläche ist zweckmäßigerweise, im Ringquerschnitt betrachtet, konvex gekrümmt. Für die Gestaltung des Krümmungsradius gelten zweckmäßigerweise die gleichen Bedingungen wie für die Stützfläche. Vorzugsweise sind die Krümmungsradien der Stützfläche und der weiteren Stützfläche identisch.The support ring, which has rubber-elastic properties, expediently also has a support surface on its side which is radially opposite the support surface, said support surface being designated as a further support surface for better distinction. With this further support surface, it bears against the main component carrying it. The further support surface is expediently, viewed in the ring cross-section, convexly curved. For the design of the radius of curvature expediently apply the same conditions as for the support surface. Preferably, the radii of curvature of the support surface and the further support surface are identical.
Ein besonders einfach gestalteter Stützring verfügt über einen Ringkörper mit kreisförmigem Querschnitt und ist nach Art eines sogenannten O-Ring gestaltet.A particularly simple designed support ring has an annular body with a circular cross-section and is designed in the manner of a so-called O-ring.
Insbesondere dann, wenn ein Stützring gewünscht ist, dessen Ringkörper in radialer Richtung verhältnismäßig große Querschnittsabmessungen aufweist, sollte der Ringkörper eine längliche Querschnittsform haben, wobei seine Abmessungen in der radialen Richtung größer sind als in der axialen Richtung. Auf diese Weise ergibt sich trotz der relativ großen radialen Abmessungen eine kurze axiale Baulänge und mithin keine Einschränkung bei der Beweglichkeit der Gleithülse gegenüber der sie tragenden Hauptkomponente.In particular, when a support ring is desired, the ring body in the radial direction has relatively large cross-sectional dimensions, the annular body should have an elongated cross-sectional shape, wherein its dimensions are larger in the radial direction than in the axial direction. In this way, despite the relatively large radial dimensions results in a short axial length and therefore no restriction on the mobility of the sliding sleeve relative to the main component carrying them.
Als besonders vorteilhaft wird in diesem Zusammenhang eine Gestaltung angesehen, bei der der Stützring im Querschnitt gesehen ähnlich der Zahl „8” konturiert ist. Er hat in diesem Fall einen Ringkörper mit zwei sich konzentrisch umschließenden Stützabschnitten, die jeweils einen zumindest im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und die in einem taillierten Bereich einstückig miteinander verbunden sind. Jeder der Stützabschnitte weist eine der Stützflächen auf.Particularly advantageous in this context is considered a design in which the support ring seen in cross section is contoured similar to the number "8". He has in this case an annular body with two concentrically enclosing support sections, each having an at least substantially circular cross-section and which are integrally connected to each other in a waisted area. Each of the support sections has one of the support surfaces.
Für die axial beidseits des Stützringes angeordneten Bewegungsspalte gilt, dass sie zweckmäßigerweise kreiszylindrisch geformt sind. Vorteilhaft ist es auf jeden Fall, wenn die die Gleithülse tragende Hauptkomponente axial beidseits des Stützringes an der der Gleithülse zugewandten Umfangsfläche kreiszylindrisch gestaltet ist.For the movement gaps arranged axially on both sides of the support ring, they are expediently shaped in a circular-cylindrical manner. It is advantageous in any case, if the main component bearing the sliding sleeve is designed as a circular cylinder axially on both sides of the support ring on the circumferential surface facing the sliding sleeve.
Es ist von Vorteil, wenn der Stützring durch Formschlussmaßnahmen an Ort und Stelle fixiert ist. Hierzu kann er insbesondere in eine radial offene Ringnut der Gleithülse und/oder in eine radial offene Ringnut der ihn tragenden Hauptkomponente eingreifen.It is advantageous if the support ring is fixed by means of positive locking measures in place. For this purpose, it can engage in particular in a radially open annular groove of the sliding sleeve and / or in a radially open annular groove of the main component carrying it.
Sitzt der Stützring in einer Ringnut ein, kann er radial gegenüberliegend insbesondere an einer kreis-zylindrischen Fläche anliegen.If the support ring is seated in an annular groove, it can lie radially opposite, in particular, on a circular-cylindrical surface.
Es versteht sich, dass die Gleithülse bezüglich der sie tragenden Komponente in axialer Richtung fixiert sein sollte. Zweckmäßigerweise wird allerdings ein geringfügiges Bewegungsspiel zugelassen, das unter anderem auch das Verkippen der Gleithülse bezüglich der sie tragenden Hauptkomponente begünstigt.It is understood that the sliding sleeve should be fixed in the axial direction with respect to the component carrying it. Conveniently, however, a slight movement play is allowed, which favors inter alia, the tilting of the sliding sleeve with respect to the main component carrying them.
Es ist eine Bauform möglich, bei der die Gleithülse ausschließlich über den ihr zugeordneten Stützring an der sie tragenden Hauptkomponente axial fixiert ist. Dies geschieht insbesondere dadurch, dass der Stützring sowohl an besagter Hauptkomponente als auch an der Gleithülse formschlüssig in eine Ringnut eingreift. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Gleithülse durch Zusammenwirken mit an der sie tragenden Hauptkomponente angeordneten Anschlagmitteln axial zu fixieren, die zusätzlich zu dem Stützring vorhanden sind. Solche Anschlagmittel können beispielsweise von den Flanken einer Umfangsnut gebildet sein, in die die Gleithülse in radialer Richtung und unter Belassung eines axialen Spielraumes eintaucht.It is a design possible in which the sliding sleeve is fixed axially only on its associated support ring on the main component carrying them. This happens in particular in that the support ring engages positively in an annular groove both on said main component and on the sliding sleeve. In addition, it is possible to axially fix the sliding sleeve by cooperation with arranged on the main component carrying them stop means, which are provided in addition to the support ring. Such stop means may be formed, for example, by the flanks of a circumferential groove into which the sliding sleeve dips in the radial direction and leaving an axial clearance.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:
1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lineareinheit, 1 a longitudinal section through a preferred embodiment of the linear unit according to the invention,
2 einen Querschnitt durch die Lineareinheit aus 1 gemäß Schnittlinie II-II, 2 a cross section through the linear unit 1 according to section line II-II,
3 im Längsschnitt einen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lineareinheit im Bereich einer Lagereinheit, und 3 in a longitudinal section a section of another embodiment of the linear unit according to the invention in the region of a storage unit, and
4 in einem Teilschnitt in einer mit 3 vergleichbaren Darstellungsweise eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lineareinheit. 4 in a partial section in a with 3 comparable representation, a further embodiment of the linear unit according to the invention.
Die aus der Zeichnung ersichtliche und insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnet Lineareinheit stellt einen mit Fluid betätigten Linearantrieb dar, bei dem es sich insbesondere um einen Arbeitszylinder handelt. Das zu seiner Betätigung verwendete Fluid ist vorzugsweise Druckluft, kann aber auch ein anderes Druckgas oder ein unter Druck stehendes hydraulisches Medium sein.The apparent from the drawing and in total with reference numeral 1 Linear unit represents a fluid actuated linear drive, which is in particular a working cylinder. The fluid used for its operation is preferably compressed air, but may also be another compressed gas or a pressurized hydraulic medium.
Alternativ kann es sich bei der Lineareinheit 1 auch um einen Stoffdämpfer handeln. In diesem Fall ist sie zusätzlich mit schematisch angedeuteten und später noch erläuterten Absorbermitteln 2 ausgestattet.Alternatively, it may be the linear unit 1 also act to a muffler. In this case, it is additionally with schematically indicated and later explained absorber means 2 fitted.
Die Lineareinheit 1 enthält eine erste Hauptkomponente 3 und eine zweite Hauptkomponente 4, die in Achsrichtung einer Längsachse 5 relativ zueinander linear verschiebbar sind. Das Ausführungsbeispiel ist so konzipiert, dass normalerweise die erste Hauptkomponente 3 ortsfest angeordnet und die zweite Hauptkomponente 4 diesbezüglich unter Ausführung einer durch einen Doppelpfeil kenntlich gemachten Hubbewegung 6 in Achsrichtung der Längsachse 5 bewegbar ist.The linear unit 1 contains a first main component 3 and a second main component 4 in the axial direction of a longitudinal axis 5 relative to each other are linearly displaceable. The embodiment is designed such that normally the first main component 3 fixedly arranged and the second main component 4 in this regard, performing a stroke indicated by a double arrow 6 in the axial direction of the longitudinal axis 5 is movable.
Dementsprechend handelt es sich bei der zweiten Hauptkomponente 4 um eine Hubeinheit 4a. Die erste Hauptkomponente 3 ist als Gehäuse 3a ausgebildet, in dem Hubeinheit 4a linear verschiebbar gelagert ist.Accordingly, the second major component is 4 around a lifting unit 4a , The first main component 3 is as a housing 3a formed in the lifting unit 4a is mounted linearly displaceable.
Diese Verschiebelagerung wird mittels mindestens einer Lagereinheit 7 realisiert, wobei das Ausführungsbeispiel mit zwei Lagereinheiten 7 ausgestattet ist, die im Folgenden – sofern sie einzeln angesprochen werden – auch als erste Lagereinheit 7a und zweite Lagereinheit 7b bezeichnet werden.This displacement storage is by means of at least one storage unit 7 realized, wherein the embodiment with two storage units 7 which, in the following - if they are addressed individually - as the first storage unit 7a and second storage unit 7b be designated.
Jede Lagereinheit 7 ist koaxial zwischen den beiden Hauptkomponenten 3, 4 angeordnet, wobei sie eine dieser Hauptkomponenten – exemplarisch die als Hubeinheit 4a konzipierte zweite Hauptkomponente 4 – konzentrisch umschließt.Each storage unit 7 is coaxial between the two main components 3 . 4 arranged, where they are one of these main components - exemplified as the lifting unit 4a conceived second main component 4 - concentrically encloses.
Jede Lagereinheit 7 ist in Achsrichtung der Längsachse 5 zumindest im Wesentlichen ortsfest an einer der beiden Hauptkomponenten 3, 4 fixiert, ist also mit anderen Worten von einer der beiden Hauptkomponenten getragen. Bei der Hubbewegung 6 gleitet jede Lagereinheit 7 mit einer als in sich geschlossene Ringfläche ausgebildet Gleitfläche 8 an einer an der jeweils anderen Hauptkomponente ausgebildeten Gegengleitfläche 9 ab. Auch die Gegengleitfläche 9 ist, im Querschnitt gesehen, ringförmig in sich geschlossen ausgebildet.Each storage unit 7 is in the axial direction of the longitudinal axis 5 at least substantially stationary on one of the two main components 3 . 4 fixed, so in other words by one of the two main components worn. In the stroke movement 6 slides each storage unit 7 with a self-contained as closed ring surface sliding surface 8th on a mating sliding surface formed on the respective other main component 9 from. Also the counter-gliding surface 9 is, seen in cross-section, annularly closed in itself.
Das beim Ausführungsbeispiel die erste Hauptkomponente 3 bildende Gehäuse 3a verfügt über ein eine lineare Erstreckung aufweisendes Gehäuserohr 12, das an der einen Stirnseite durch eine erste Abschlusswand 13 und an der entgegengesetzten Stirnseite durch eine zweite Abschlusswand 14 unter Abdichtung verschlossen ist. Auf diese Weise ergibt sich im Innern des Gehäuses 3a ein eine lineare Erstreckung aufweisender Gehäuse-Innenraum 15.The embodiment of the first main component 3 forming housing 3a has a housing tube with a linear extension 12 , which is at one end by a first end wall 13 and at the opposite end by a second end wall 14 is sealed under seal. This results in the interior of the housing 3a a housing interior having a linear extension 15 ,
Mindestens eine der beiden Abschlusswände 13, 14 ist als bezüglich dem Gehäuserohr 12 separater Gehäusedeckel ausgebildet. Beim Ausführungsbeispiel trifft dies für beide Abschlusswände 13, 14 zu. Jede Abschlusswand 13, 14 verfügt über einen axial vorstehenden Zentriervorsprung 16, auf den das Gehäuserohr 12 bis zur Anlage an einem radial nach außen vorstehenden Anschlagbund 17 der betreffenden Abschlusswand 13, 14 aufgeschoben ist. Durch nicht weiter abgebildete Befestigungsmittel ist jede Abschlusswand 13, 14 an dem Gehäuserohr 12 gehalten. Diese Befestigungsmittel können beispielsweise nicht weiter abgebildete Zuganker oder sonstige Befestigungsschrauben sein. At least one of the two end walls 13 . 14 is as with respect to the housing tube 12 formed separate housing cover. In the embodiment, this is true for both end walls 13 . 14 to. Every end wall 13 . 14 has an axially projecting centering projection 16 on which the housing tube 12 until it rests against a radially outwardly projecting stop collar 17 the relevant closing wall 13 . 14 is deferred. By not shown fastening means is each end wall 13 . 14 on the housing tube 12 held. These attachment means may be, for example, not further illustrated tie rods or other fastening screws.
Die Hubeinheit 4a setzt sich beim Ausführungsbeispiel aus einem im Gehäuse-Innenraum 15 angeordneten Kolben 18 und einer mit dem Kolben 18 verbundenen, zumindest die erste Abschlusswand 13 durchsetzenden Kolbenstange 19 zusammen. Die erste Abschlusswand 13 hat eine axiale Durchbrechung 22, durch die die Kolbenstange 19 gleitverschieblich hindurchtritt. Ein außerhalb des Gehäuses 3a angeordneter Endabschnitt 19a der Kolbenstange 19 dient dem Kraftabgriff und ist mir nicht weiter abgebildeten Kraftabgabemitteln ausgestattet, beispielsweise mit einem die Befestigung einer zu bewegenden Komponente gestattenden Gewinde.The lifting unit 4a is in the embodiment of a in the housing interior 15 arranged piston 18 and one with the piston 18 connected, at least the first end wall 13 passing through the piston rod 19 together. The first end wall 13 has an axial opening 22 through which the piston rod 19 slidably passes. An outside of the case 3a arranged end portion 19a the piston rod 19 is used for power take-off and I'm not shown further power delivery means equipped, for example, with the attachment of a moving component gestattenden thread.
Die erste Lagereinheit 7a dient zur Gleitlagerung des Kolbens 18, die zweite Lagereinheit 7b dient zur Gleitlagerung der Kolbenstange 19.The first storage unit 7a serves for sliding bearing of the piston 18 , the second storage unit 7b serves for sliding bearing of the piston rod 19 ,
Es existieren sogenannte kolbenstangenlose Linearantriebe, bei denen die Kraftabgabe des Kolbens 18 berührungslos durch eine Magnetkopplung oder mittels eines einen Längsschlitz des Gehäuserohres 12 durchsetzenden Mitnehmers stattfindet. Bei einer solchen Ausführungsform entfällt dann verständlicherweise die zweite Lagereinheit 7b.There are so-called rodless linear drives in which the power output of the piston 18 contactless by a magnetic coupling or by means of a longitudinal slot of the housing tube 12 passing driver takes place. In such an embodiment then understandably eliminates the second storage unit 7b ,
Ist die Lineareinheit 1 als Stoßdämpfer konzipiert, fungiert die Kolbenstange 19 als Stoßstange, die im Hubweg einer hinsichtlich ihrer Bewegung zu dämpfenden bzw. abzubremsen Komponente liegt und auf die eine solche Komponente zur Stoßdämpfung aufprallen kann.Is the linear unit 1 designed as a shock absorber, the piston rod acts 19 as a bumper, which lies in the stroke of a respect to their movement to be damped or braked component and on which such a component can bounce for shock absorption.
Der Kolben 18 unterteilt gemeinsam mit der von ihm getragenen ersten Lagereinheit 7a den Gehäuse-Innenraum 15 in zwei Arbeitskammern, die im Folgenden als erste Arbeitskammer 23 und zweite Arbeitskammer 24 bezeichnet seien. Die erste Arbeitskammer 23 wird auf der dem Kolben 8 entgegensetzten Stirnseite von der ersten Abschlusswand 13 begrenzt, die zweite Arbeitskammer 24 liegt zwischen dem Kolben 18 und der zweiten Abschlusswand 14. In jede Arbeitskammer 23, 24 mündet ein eigener Steuerkanal 25a, 25b, über den eine gesteuerte Fluidbeaufschlagung der zugeordneten Arbeitskammer 23, 24 möglich ist. Die Steuerkanäle 25a, 25b können über eine nicht weiter abgebildete Steuerventilanordnung an eine externe Druckfluidquelle angeschlossen werden.The piston 18 divided together with the first bearing unit carried by him 7a the housing interior 15 in two working chambers, hereinafter referred to as the first working chamber 23 and second working chamber 24 be designated. The first working chamber 23 is on the the piston 8th opposite end face from the first end wall 13 limited, the second working chamber 24 lies between the piston 18 and the second end wall 14 , In every working chamber 23 . 24 opens its own control channel 25a . 25b , via which a controlled fluid admission of the associated working chamber 23 . 24 is possible. The control channels 25a . 25b can be connected via an unillustrated control valve assembly to an external source of pressurized fluid.
Durch aufeinander abgestimmte Fluidbeaufschlagung der beiden Arbeitskammern 23, 24 lässt sich die Hubbewegung 6 in der einen oder anderen axialen Richtung erzeugen. Die erste Lagereinheit 7a sorgt dabei für eine Abdichtung zwischen den beiden Arbeitskammern 23, 24, während die zweite Lagereinheit 7b für eine Abdichtung der ersten Arbeitskammer 23 gegenüber der Umgebung sorgt.By coordinated fluid loading of the two working chambers 23 . 24 can the lifting movement 6 generate in one or the other axial direction. The first storage unit 7a ensures a seal between the two working chambers 23 . 24 while the second storage unit 7b for a seal of the first working chamber 23 provides the environment.
Jede Lagereinheit 7 verfügt über eine für die dynamische Abdichtung verantwortliche starre Gleithülse 26. An ihr ist die schon erwähnte Gleitfläche 8 ausgebildet. Bei der ersten Lagereinheit 7a ist die Gleithülse 26 am Kolben 18 fixiert, den sie koaxial umschließt und dessen Linearbewegung sie mitmacht. Die Gleichfläche 8 ist dort von der nach radial außen weisenden Außenumfangsfläche der Gleithülse 26 gebildet. Diese ist zylindrisch und insbesondere kreiszylindrisch gestaltet, was in gleicher Weise für die Innenumfangsfläche 27 des Gehäuserohres 12 gilt, die die Gegengleitfläche 9 für die erste Lagereinheit 7a bildet.Each storage unit 7 has a rigid sliding sleeve responsible for dynamic sealing 26 , At her is the already mentioned sliding surface 8th educated. At the first storage unit 7a is the sliding sleeve 26 on the piston 18 fixed, which it encloses coaxially and whose linear movement they join. The equal area 8th is there of the radially outwardly facing outer peripheral surface of the sliding sleeve 26 educated. This is cylindrical and in particular circular cylindrical designed, which in the same way for the inner peripheral surface 27 of the housing tube 12 that applies to the counter-gliding surface 9 for the first storage unit 7a forms.
Die Gleithülse 26 liegt ohne zwischengeschaltete Weichdichtungen an der Gegengleitfläche 8 an, die wie die Gleithülse 26 aus einem harten Material besteht. Man kann somit von einer hartdichtenden Dichtpaarung sprechen.The sliding sleeve 26 lies without interposed soft seals on the mating sliding surface 8th on, like the sliding sleeve 26 made of a hard material. One can thus speak of a hard-sealing seal pairing.
Es versteht sich, dass zwischen der Gleithülse 26 und dem Gehäuserohr 12 bei der Herstellung eine exakte Abstimmung erforderlich ist, um eine qualitativ hochwertige Abdichtung bei gleichzeitiger Gewährleistung der Verschiebbarkeit zu erhalten.It is understood that between the sliding sleeve 26 and the housing tube 12 Precise tuning is required during manufacture to obtain a high quality seal while ensuring displaceability.
Gleiches gilt im Übrigen auch für die zweite Lagereinheit 7b. Auch die zweite Lagereinheit 7b weist eine Gleithülse 26 auf, die allerdings nicht von der Hubeinheit 4a, sondern vom Gehäuse 3a getragen ist. Sie befindet sich im Innern der Durchbrechung 22, die zur Aufnahme der Gleithülse 26 zweckmäßigerweise einen Aufnahmeabschnitt 28 aufweist, dessen Durchmesser derart größer ist als derjenige der Kolbenstange 19, das ein die Kolbenstange 19 umgebender Ringraum entsteht, in dem sich die Gleithülse 26 problemlos unterbringen lässt.Incidentally, the same also applies to the second storage unit 7b , Also the second storage unit 7b has a sliding sleeve 26 but not from the lifting unit 4a but from the case 3a worn. It is located inside the opening 22 for receiving the sliding sleeve 26 expediently a receiving portion 28 has, whose diameter is larger than that of the piston rod 19 that the piston rod 19 surrounding annulus arises in which the sliding sleeve 26 easily accommodate.
Bei der Gleithülse 26 der zweiten Lagereinheit 7b fungiert die Innenumfangsfläche als Gleitfläche 8. Sie kooperiert dynamisch dichtend mit der als Gegengleitfläche 9 fungierenden Außenumfangsfläche 32 der Kolbenstange 19.At the sliding sleeve 26 the second storage unit 7b the inner peripheral surface acts as a sliding surface 8th , It cooperates dynamically sealingly with the as a counter sliding surface 9 acting outer peripheral surface 32 the piston rod 19 ,
Auch bei der zweiten Lagereinheit 7b sind die miteinander kooperierenden Dichtpaarungen in Form der Gleitfläche 8 und der Gegengleitfläche 9 aus einem harten Material hergestellt, so dass ein auf Weichdichtungen verzichtendes Hartdichtungskonzept zur Anwendung gelangt. Also with the second storage unit 7b are the cooperating sealing mating in the form of the sliding surface 8th and the counter-gliding surface 9 made of a hard material, so that passes on a soft seals dispensing hard seal concept used.
Die beiden Gleithülsen 26 dienen nicht nur zur dynamischen Abdichtung zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Hauptkomponenten 3, 4, sondern auch zur gegenseitigen Querabstützung dieser Hauptkomponenten 3, 4 zum Erhalt einer präzisen Linearführung.The two sliding sleeves 26 not only serve for the dynamic sealing between the relatively moving main components 3 . 4 , but also for the mutual transverse support of these main components 3 . 4 to obtain a precise linear guide.
Beim Ausführungsbeispiel bestehen sowohl die Gleitfläche 8 als auch die Gegengleitfläche 9 aus einem Metall. Zweckmäßig ist dabei, wenn die miteinander kooperierenden Flächenpaarungen aus dem gleichen Material bestehen.In the embodiment, both the sliding surface exist 8th as well as the counter-gliding surface 9 from a metal. It is expedient if the mutually cooperating surface pairings consist of the same material.
Exemplarisch besteht die Gleitfläche 8 der ersten Lagereinheit 7a aus einem gehärteten Stahl, was in gleichem Maße auch für die zugeordnete Gegengleitfläche 9 gilt. Vorzugsweise ist die Gleithülse 26 dabei insgesamt aus diesem gehärteten Stahl hergestellt. Auch das die Gegengleitfläche 9 definierende Gehäuserohr 12 kann in seiner Gesamtheit aus einem gehärteten Stahl bestehen.Exemplary is the sliding surface 8th the first storage unit 7a made of hardened steel, which is the same for the associated counter sliding surface 9 applies. Preferably, the sliding sleeve 26 as a whole made of this hardened steel. Also the counter slide surface 9 defining housing tube 12 can consist in its entirety of a hardened steel.
Das Gehäuserohr 12 kann einstückig aus einem einzigen Material hergestellt sein. Exemplarisch ist das Gehäuserohr 12 allerdings als Verbundrohr konzipiert. Es verfügt hier über eine die Gegengleitfläche 9 definierende dünne Stahlhülse 33, die von einem zur Versteifung dienenden, insbesondere aus Kunststoffmaterial bestehenden Außenrohr 34 radial außen koaxial umschlossen ist.The housing tube 12 can be made in one piece from a single material. Exemplary is the housing tube 12 however designed as a composite pipe. It has a counter-gliding surface here 9 defining thin steel sleeve 33 made of a stiffening serving, in particular made of plastic outer tube 34 Is enclosed radially on the outside coaxial.
Bei der zweiten Lagereinheit 7b besteht die Gleithülse 26 aus einem harteloxierten Aluminiummaterial, was in gleicher Weise auch für die zugeordnete Kolbenstange 19 gilt.At the second storage unit 7b is the sliding sleeve 26 from a hard anodized aluminum material, which in the same way for the associated piston rod 19 applies.
Für die Realisierung von Gleitfläche 8 und Gegengleitfläche 9 könnte man beispielsweise auch auf Glas, Keramik oder Kohlenstoffmaterial zurückgreifen.For the realization of sliding surface 8th and counter-gliding surface 9 For example, one could also use glass, ceramics or carbon material.
Bei dem oben beschriebenen Außenrohr 34 könnte es sich im Übrigen auch um ein Aluminium-Strangpreßteil handeln.In the outer tube described above 34 Incidentally, this could also be an extruded aluminum part.
Es versteht sich, dass die erwähnten Materialarten hier nicht abschließend aufgezählt sind und dass beliebige geeignete Kombinationen möglich sind, um eine auf Weichdichtungen verzichtende, hartdichtende dynamische Abdichtung zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Hauptkomponenten 3, 4 zu erzielen.It will be appreciated that the mentioned types of materials are not exhaustively enumerated herein and that any suitable combination is possible to provide a soft seal-dispensing, hard-sealing dynamic seal between the relatively moving major components 3 . 4 to achieve.
Die Gleithülse 26 ist an der sie tragenden Hauptkomponente 3 bzw. 4 mittels eines gummielastisch nachgiebigen und als Dichtungsring fungierenden Stützringes 35 abgestützt. Der Stützring 35 ist wie die Gleithülse 26 ein Bestandteil der betreffenden Lagereinheit 7 und ist konzentrisch zur Gleithülse 26 angeordnet. Der Stützring 35 umschließt überdies beim Ausführungsbeispiel die Hubeinheit 4a in koaxialer Anordnung.The sliding sleeve 26 is at the main component carrying it 3 respectively. 4 by means of a rubber-elastic and acting as a sealing ring support ring 35 supported. The support ring 35 is like the sliding sleeve 26 a component of the storage unit in question 7 and is concentric with the sliding sleeve 26 arranged. The support ring 35 moreover encloses the lifting unit in the embodiment 4a in a coaxial arrangement.
Der Stützring 35 stützt die Gleithülse 26 an der der Gleitfläche 8 radial entgegengesetzten Umfangsfläche ab. Diese Umfangsfläche sei im Folgenden zur besseren Unterscheidung als Abstütz-Umfangsfläche 36 bezeichnet. Selbige ist bei der ersten Lagereinheit 7a von der Innenumfangsfläche und bei der zweiten Lagereinheit 7b von der Außenumfangsfläche der Gleithülse 26 gebildet.The support ring 35 supports the sliding sleeve 26 at the sliding surface 8th radially opposite circumferential surface. This circumferential surface is hereafter for better distinction as a supporting peripheral surface 36 designated. The same is at the first storage unit 7a from the inner peripheral surface and at the second bearing unit 7b from the outer peripheral surface of the sliding sleeve 26 educated.
Der Stützring 35 ist koaxial zwischen der Gleithülse 26 und der die Gleithülse 26 jeweils tragenden Hauptkomponente 3 bzw. 4 angeordnet, wobei er sich in radialer Richtung zum einen an der Gleithülse 26 und zum anderen an besagter Hauptkomponente 3 bzw. 4 abstützt und dabei jeweils auch eine statische Dichtwirkung entfaltet.The support ring 35 is coaxial between the sliding sleeve 26 and the sliding sleeve 26 each carrying main component 3 respectively. 4 arranged, wherein it is in the radial direction to one on the sliding sleeve 26 and on the other hand at said main component 3 respectively. 4 supports and also unfolds a static sealing effect.
Zur Abstützung an der Gleithülse 26 verfügt der Stützring 35 an seinem der Abstütz-Umfangsfläche 36 zugewandten Umfangsbereich über eine an der Gleithülse 26 anliegende Stützfläche 37. Die Stützfläche 37 ist bei der ersten Lagereinheit 7a von der radial nach außen orientierten Außenumfangsfläche und bei der Lagereinheit 7b von der nach radial innen orientierten Umfangsfläche des Stützringes 35 gebildet. In axialer Richtung betrachtet (2) ist die Stützfläche 37 ringförmig konturiert.For support on the sliding sleeve 26 has the support ring 35 at its the abutment peripheral surface 36 facing peripheral region via a on the sliding sleeve 26 fitting support surface 37 , The support surface 37 is at the first storage unit 7a from the radially outwardly oriented outer peripheral surface and the bearing unit 7b from the radially inwardly oriented peripheral surface of the support ring 35 educated. Viewed in the axial direction ( 2 ) is the support surface 37 contoured in a ring.
Betrachtet man die Stützfläche 37 im Ringquerschnitt, ist sie ebenfalls konvex gekrümmt. Unter dem „Ringquerschnitt” ist ein Schnitt durch den gummielastischen Ringkörper 38 des Stützrings 35 zu verstehen, dessen Schnittebene durch sowohl die Längsachse 5 als auch eine zu der Längsachse 5 rechtwinkelige radiale Achse 5a aufgespannt ist. Die 1, 3 und 4 zeigen den Ringquerschnitt des Ringkörpers 3.Looking at the support surface 37 in the ring cross-section, it is also convexly curved. Under the "ring cross-section" is a section through the rubber-elastic ring body 38 of the support ring 35 to understand its sectional plane through both the longitudinal axis 5 as well as one to the longitudinal axis 5 right-angled radial axis 5a is stretched. The 1 . 3 and 4 show the ring cross section of the ring body 3 ,
Mit seiner der Stützfläche 37 radial entgegengesetzten Außenumfangsfläche, die im folgenden zur Unterscheidung als „weitere Stützfläche” 42 bezeichnet sei, stützt sich der Stützring 35 in radialer Richtung an der ihn tragenden ersten oder zweiten Hauptkomponente 3, 4 ab.With its the support surface 37 radially opposite outer circumferential surface, which in the following to distinguish as "further support surface" 42 is designated, supports the support ring 35 in the radial direction of him carrying the first or second main component 3 . 4 from.
Aufgrund seiner gummielastischen Eigenschaften ist der Stützring 35 zwischen der Gleithülse 26 und der diese tragenden ersten oder zweien Hauptkomponente 3, 4 radial verspannt. Auf diese Weise wird die Gleithülse 26 bezüglich der sie tragenden ersten oder zweiten Hauptkomponente 3, 4 fixiert und auch abgedichtet.Due to its rubber-elastic properties is the support ring 35 between the sliding sleeve 26 and the first or second main component carrying it 3 . 4 radially braced. In this way, the sliding sleeve 26 with respect to the first or second main component carrying it 3 . 4 fixed and also sealed.
Bei der ersten Lagereinheit 7a ist der Innendurchmesser der Gleithülse 26 größer als der Außendurchmesser des von ihr umschlossenen Kolbens 18. Bei der zweiten Lagereinheit 7b ist der Außendurchmesser der Gleithülse 26 kleiner als die Innenumfangsfläche 43 des Aufnahmeabschnittes 28. Auf diese Weise ergibt sich radial zwischen der Gleithülse 26 und der sie tragenden Hauptkomponente 3 oder 4 ein Ringspalt 44. Dieser Ringspalt 44 wird radial von dem Stützring 35 überbrückt.At the first storage unit 7a is the inner diameter of the sliding sleeve 26 greater than the outer diameter of the piston enclosed by it 18 , At the second storage unit 7b is the outer diameter of the sliding sleeve 26 smaller than the inner peripheral surface 43 of the receiving section 28 , In this way results radially between the sliding sleeve 26 and the main component carrying it 3 or 4 an annular gap 44 , This annular gap 44 becomes radially from the support ring 35 bridged.
Die in Achsrichtung der Längsachse 5 gemessene Länge des Stützringes 35 ist wesentlich kleiner als die axiale Länge der Gleithülse 26. Indem der Stützring 35 zudem mit axialem Abstand zu beiden Stirnseiten der Gleithülse 26 montiert ist, ergibt sich somit axial beidseits des Stützringes 35 je ein ringförmiger Zwischenraum zwischen der Gleithülse 26 und der sie tragenden Hauptkomponente 3 bzw. 4, wobei diese beiden Zwischenräume im Folgenden als Bewegungsspalte 45a, 45b bezeichnet seien. Die beiden Bewegungsspalte 45a, 45b sind die sich axial diesseits und jenseits an den Stützring 35 anschließenden Längenabschnitte des Ringspaltes 44. Beide Bewegungsspalte 45a, 45b sind zweckmäßigerweise unausgefüllt und als Freiräume gestaltet, wobei sie an der dem Stützring 35 axial entgegengesetzten Außenseite jeweils offen sind.The in the axial direction of the longitudinal axis 5 measured length of the support ring 35 is much smaller than the axial length of the sliding sleeve 26 , By the support ring 35 also with axial distance to both end faces of the sliding sleeve 26 is mounted, thus results axially on both sides of the support ring 35 depending on an annular space between the sliding sleeve 26 and the main component carrying it 3 respectively. 4 These two spaces are hereafter referred to as movement gaps 45a . 45b be designated. The two movement columns 45a . 45b are the axially on this side and beyond the support ring 35 subsequent lengths of the annular gap 44 , Both movement gaps 45a . 45b are expediently unfilled and designed as open spaces, where they are on the support ring 35 axially opposite outside are each open.
Vorzugsweise beträgt die axiale Länge des Stützringes maximal 75% der entsprechend gemessenen Länge der Gleithülse 26. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die axiale Länge des Stützringes 35 in einem Bereich liegt, der zwischen 10% und 30% der Länge der Gleithülse 26 liegt. Beim Ausführungsbeispiel der 1 und 2 beträgt die Länge des Stützringes 35 bei der ersten Lagereinheit 7a etwa 15% und bei der zweiten Lagereinheit 7b etwa 25% der Länge der Gleithülse 26.Preferably, the axial length of the support ring is at most 75% of the corresponding measured length of the sliding sleeve 26 , As it has proven particularly useful if the axial length of the support ring 35 in an area that is between 10% and 30% of the length of the sliding sleeve 26 lies. In the embodiment of 1 and 2 is the length of the support ring 35 at the first storage unit 7a about 15% and the second storage unit 7b about 25% of the length of the sliding sleeve 26 ,
Die der Abstütz-Umfangsfläche 36 radial gegenüberliegende Fläche der ersten bzw. zweiten Hauptkomponente 3, 4 ist zweckmäßigerweise auf jeden Fall so lang wie die Gleithülse 26 selbst.The supporting peripheral surface 36 radially opposite surface of the first and second main component 3 . 4 is expediently in any case as long as the sliding sleeve 26 even.
Wenn man die konvex gekrümmte Stützfläche 37 im Ringquerschnitt betrachtet, ist ihr Krümmungsradius „R” zweckmäßigerweise kleiner als der radiale Abstand „A” zwischen der Stützfläche 37 und dem auf der Längsachse 5 liegenden Zentrum 46 des Stützringes 35.If you have the convex curved support surface 37 viewed in the ring cross-section, its radius of curvature "R" is suitably smaller than the radial distance "A" between the support surface 37 and on the longitudinal axis 5 lying center 46 of the support ring 35 ,
Insgesamt wird dadurch erreicht, dass die Gleithülse 26 gemäß Doppelpfeil 47 unter Veränderung der radialen Spaltbreite der Bewegungsspalte 45a, 45b relativ zu der sie tragenden Hauptkomponente 3, 4 verkippen kann und dass die Gleithülse 26 außerdem gemäß weiterem Doppelpfeil 48 radiale Bewegungen mit Bezug zu der sie tragenden Hauptkomponente 3, 4 ausüben kann. Die Kippbewegung und die Radialbewegung können sich auch überlagern.Overall, this is achieved by the sliding sleeve 26 according to double arrow 47 changing the radial gap width of the movement gaps 45a . 45b relative to the main component carrying them 3 . 4 can tilt and that the sliding sleeve 26 also according to another double arrow 48 radial movements with respect to the main component carrying them 3 . 4 can exercise. The tilting movement and the radial movement can also overlap.
Mithin hat die Gleithülse 26 die vorteilhafte Möglichkeit, ihre Ausrichtung mit Bezug zu der sie tragenden Hauptkomponente 3 oder 4 selbsttätig auszurichten, wenn aufgrund von Parallelitätsabweichungen eine nicht exakt koaxiale Ausrichtung zwischen den beiden Hauptkomponenten 3, 4 vorliegen sollte.Thus, the sliding sleeve has 26 the advantageous possibility of their orientation with respect to the main component carrying them 3 or 4 to align automatically if due to parallelism deviations a not exactly coaxial alignment between the two main components 3 . 4 should be available.
Für die weitere Stützfläche 42 gilt übrigens, dass diese – im Ringquerschnitt betrachtet, also bei einem Schnitt entlang der Längsachse 5 und einer hierzu radialen Richtung 5a – ebenfalls konvex gekrümmt ist, allerdings in der bezüglich der Stützfläche 37 entgegengesetzten Richtung. Der Krümmungsradius der weiteren Stützfläche 42 ist zweckmäßigerweise ebenfalls kleiner als der radiale Abstand „A” zwischen der mit der Gleithülse 26 kooperierenden Stützfläche 37 und dem Zentrum 46 des Stützringes 35. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Krümmungsradien der Stützfläche 37 und der weiteren Stützfläche 42 untereinander identisch sind.For the additional support surface 42 By the way, this applies - in the ring cross-section considered, so in a section along the longitudinal axis 5 and a radial direction thereto 5a - Is also curved convex, but in relation to the support surface 37 opposite direction. The radius of curvature of the other support surface 42 is expediently also smaller than the radial distance "A" between the with the sliding sleeve 26 cooperating support surface 37 and the center 46 of the support ring 35 , It is particularly useful if the radii of curvature of the support surface 37 and the other support surface 42 are identical to each other.
Der Stützring 35 verfügt zweckmäßigerweise über einen einstückigen Ringkörper 38, der vorzugsweise aus Material mit gummielastischen Eigenschaften besteht. An diesem Ringkörper 38 sind die Stützfläche 37 und die weitere Stützfläche 42 an einander entgegengesetzt orientierten radialen Umfangsflächen ausgebildet.The support ring 35 expediently has a one-piece annular body 38 , which preferably consists of material having rubber-elastic properties. At this ring body 38 are the support surface 37 and the other support surface 42 formed on mutually oppositely oriented radial peripheral surfaces.
Als einfachste Formgebung für den Ringkörper 38 kommt ein kreisförmiger Querschnitt in Frage, wie er beim Ausführungsbeispiel der 1 und 2 bei der zweiten Lagereinheit 7b und bei den Ausführungsbeispielen der 3 und 4 bei der ersten Lagereinheit 7a verwirklicht ist. Der Stützring 35 ist hier nach Art eines einfachen O-Rings ausgebildet.As the simplest shaping for the ring body 38 comes a circular cross-section in question, as in the embodiment of the 1 and 2 at the second storage unit 7b and in the embodiments of the 3 and 4 at the first storage unit 7a is realized. The support ring 35 is here designed in the manner of a simple O-ring.
Eine weitere, ebenfalls als besonders vorteilhaft angesehene Ausführungsform des Stützringes 35 ist bei der ersten Lagereinheit 7a des in 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiels verwirklicht. Hier besteht der Ringkörper 38 aus zwei sich konzentrisch umschließenden, jeweils einen zumindest im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Stützabschnitten 52a, 52b, die in einem taillierten Bereich 53 einstückig miteinander verbunden sind. Von diesen beiden Stützabschnitten 52a, 52b weist der eine die Stützfläche 37 und der andere die weitere Stützfläche 42 auf. Dieser Stützring 35 ist insbesondere so angeordnet, dass der taillierte Bereich 53 innerhalb des vom Stützring 35 überbrückten Ringspaltes 42 liegt.Another, also regarded as particularly advantageous embodiment of the support ring 35 is at the first storage unit 7a of in 1 and 2 embodiment shown realized. Here is the ring body 38 of two concentrically enclosing, each having an at least substantially circular cross-section supporting portions 52a . 52b in a fitted area 53 are integrally connected to each other. From these two support sections 52a . 52b one of the support surface 37 and the other the other support surface 42 on. This support ring 35 is particularly arranged so that the waisted area 53 inside of the support ring 35 bridged annular gap 42 lies.
Durch die Taillierung ergibt sich ein besonders gutes Verformungsvermögen für den Stützring 35. Insbesondere das Verkippen gemäß Doppelpfeil 47 der Gleithülse 26 wird durch diese Gestaltung sehr begünstigt. The sidecut results in a particularly good deformability for the support ring 35 , In particular, tilting according to double arrow 47 the sliding sleeve 26 is very favored by this design.
Zweckmäßigerweise sind die Abstütz-Umfangsfläche 36 und die dieser radial gegenüberliegende Umfangsfläche der zugeordneten ersten oder zweiten Hauptkomponente 3, 4 kreiszylinderisch gestaltet. Auf diese Weise erhalten die beiden Bewegungsspalte 45a, 45b jeweils eine günstige kreiszylinderische Formgebung.Conveniently, the supporting peripheral surface 36 and the radially opposite circumferential surface of the associated first or second main component 3 . 4 designed circular cylindrical. In this way, get the two movement column 45a . 45b each a favorable circular cylindrical shape.
Um den Stützring 35 an Ort und Stelle zu fixieren, greift er beim Ausführungsbeispiel der 1 und 2 einerseits in eine radial offene Ringnut 54 der Gleithülse 26 und andererseits in eine radial offene Ringnut 55 der die Gleithülse 26 tragenden Hauptkomponente 3 oder 4 ein. Die beiden Ringnuten 54, 55 liegen bezogen auf die Längsachse 5 auf gleicher axialer Höhe und sind mit ihren offenen Seiten einander zugewandt. Jede Ringnut kann einen Querschnitt aufweisen, der komplementär zu demjenigen Abschnitt des Stützringes 35 ist, der in sie eingreift.To the support ring 35 to fix in place, he attacks the embodiment of 1 and 2 on the one hand into a radially open annular groove 54 the sliding sleeve 26 and on the other hand in a radially open annular groove 55 the sliding sleeve 26 main bearing component 3 or 4 one. The two ring grooves 54 . 55 lie with respect to the longitudinal axis 5 at the same axial height and are facing each other with their open sides. Each annular groove may have a cross-section which is complementary to that portion of the support ring 35 is, who intervenes in it.
Durch den zweifachen Eingriff des Stützringes 35 in Ringnuten 54, 55 wird unter anderem auch eine axiale Fixierung zwischen der Gleithülse 26 und der diese tragenden Hauptkomponente 3, 4 erreicht. Die Gleithülse 26 ist nur begrenzt axial bezüglich der sie tragenden Hauptkomponente 3, 4 beweglich, bedingt durch die gummielastische Verformbarkeit des Stützringes 35 und den vorhandenen Ringspalt 44. Auf zusätzliche Anschlagmittel zur gegenseitigen axialen Fixierung von Gleithülse 26 und zugeordneter Hauptkomponente 3, 4 kann auf diese Weise bei Bedarf verzichtet werden.By the double engagement of the support ring 35 in ring grooves 54 . 55 Among other things, an axial fixation between the sliding sleeve 26 and the main component carrying it 3 . 4 reached. The sliding sleeve 26 is limited axially with respect to the main component carrying it 3 . 4 movable, due to the rubber-elastic deformability of the support ring 35 and the existing annular gap 44 , On additional stop means for mutual axial fixation of sliding sleeve 26 and associated major component 3 . 4 can be dispensed with in this way if necessary.
Bei den Ausführungsbeispielen der 3 und 4 greift der Stützring 35 lediglich in eine an der die erste Lagereinheit 7a tragenden Hauptkomponente 4 ausgebildet Ringnut 55 ein. Sie befindet sich hier am Außenumfang des Kolbens 18. Seitens der Gleithülse 26 liegt der Stützring 35 hierbei direkt an einer kreiszylindrischen Fläche an, die ein Bestandteil der Abstütz-Umfangsfläche 36 ist. Ein Nuteingriff findet hier nicht statt.In the embodiments of the 3 and 4 grips the support ring 35 only in one of the first storage unit 7a main bearing component 4 formed annular groove 55 one. It is located here on the outer circumference of the piston 18 , On the side of the sliding sleeve 26 lies the support ring 35 in this case directly on a circular cylindrical surface, which is a part of the supporting peripheral surface 36 is. A Nuteingriff does not take place here.
Auch eine umgekehrte Anordnung wäre möglich, also ein Nuteingriff an der Gleithülse 36 und eine Anlage an einer glattflächigen Umfangsfläche der die Gleithülse 26 tragenden Hauptkomponente 3, 4.A reverse arrangement would be possible, so a Nuteingriff on the sliding sleeve 36 and a system on a smooth surface peripheral surface of the sliding sleeve 26 main bearing component 3 . 4 ,
Mangels eines zweifachen Nuteingriffes ist bei den Ausführungsbeispielen der 3 und 4 keine formschlüssige Fixierung der Gleithülse 26 bezüglich der zweiten Hauptkomponente 4 gegeben. Nur der aus der Vorspannung des Stützringes 35 resultierende Reibschluss hält die Gleithülse 36 einigermaßen axial fest. Damit sich dennoch bei hohen Geschwindigkeiten oder Erschütterungen die Gleithülse 26 nicht von der sie tragenden Hauptkomponente 4 lösen kann, sind an dieser Hauptkomponente 4 mechanische Anschlagmittel 56 ausgebildet, die die Gleithülse 26 axial fixieren.Lack of a double Nuteingriffes is in the embodiments of the 3 and 4 no positive fixation of the sliding sleeve 26 with respect to the second main component 4 given. Only from the bias of the support ring 35 Resulting frictional engagement keeps the sliding sleeve 36 reasonably axially fixed. So that at high speeds or vibrations, the sliding sleeve 26 not from the main component carrying them 4 can solve this major component 4 mechanical slings 56 formed the sliding sleeve 26 fix axially.
Die Anschlagmittel 56 bestehen bei beiden Ausführungsbeispielen der 3 und 4 aus zwei radial nach außen ragenden Ringbunden 56a, die an der die Gleithülse 26 tragenden Hauptkomponente 4 insbesondere einstückig angeordnet sind und zwischen denen die Gleithülse 26 mit nur geringfügigem axialem Bewegungsspiel formschlüssig gefangen ist.The lifting gear 56 exist in both embodiments of the 3 and 4 from two radially outwardly projecting ring collars 56a at the the sliding sleeve 26 main bearing component 4 in particular are arranged in one piece and between which the sliding sleeve 26 is trapped positively with only slight axial movement play.
Die beiden Ringbunde 56a begrenzen eine an der die Gleithülse 26 tragenden Hauptkomponente 4 ausgebildete, radial offene Aufnahmenut 57, in die die Gleithülse 26 derart radial eintaucht, dass sie von den Ringbunden 56a axial beidseits flankiert ist.The two rings 56a limit one to the the sliding sleeve 26 main bearing component 4 trained, radially open receiving groove 57 into which the sliding sleeve 26 so radially dips that they are from the ring collars 56a Flanked axially on both sides.
Die Belassung eines geringfügig axialen Spielraums 58 zwischen den Ringbunden 56a und der Gleithülse 26 sorgt dafür, dass die Kippbewegung 47 der Gleithülse 26 nicht behindert wird.The retention of a slight axial clearance 58 between the ringbonds 56a and the sliding sleeve 26 ensures that the tilting movement 47 the sliding sleeve 26 not hindered.
Die beiden Ausführungsbeispiele der 3 und 4 unterscheiden sich dadurch, dass im einen Fall (3) die Ringbunde 56a im Bereich ihres Außenumfanges von je einem axialen Endabschnitt der Gleithülse 26 überragt werden, während im anderen Fall (4) die axiale Länge der Gleithülse 26 im Wesentlichen der axialen Breite der Aufnahmenut 57 entspricht und mithin die beiden Ringbunde 56a von der Gleithülse 26 nicht radial überlappt werden.The two embodiments of the 3 and 4 differ in that in one case ( 3 ) the ring collars 56a in the region of its outer periphery of each one axial end portion of the sliding sleeve 26 be exceeded, while in the other case ( 4 ) the axial length of the sliding sleeve 26 essentially the axial width of the receiving groove 57 corresponds and therefore the two ring collars 56a from the sliding sleeve 26 not be overlapped radially.
Die Gleithülse 26 kann somit gemäß 4 einen Ringkörper mit einem einfach herstellbaren rechteckigen Querschnitt aufweisen. Beim Ausführungsbeispiel der 3 hat der Ringkörper 38 der Gleithülse 26 einen abgestuften Querschnitt.The sliding sleeve 26 can thus according to 4 having an annular body with a simple to produce rectangular cross-section. In the embodiment of 3 has the ring body 38 the sliding sleeve 26 a stepped cross-section.
Obgleich die unterschiedlichen Ausführungsformen der Lagereinheit 7 anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, dass die erläuterten Prinzipien beliebig austauschbar sind und dass insbesondere solche Maßnahmen, die in Bezug auf eine erste Lagereinheit 7a oder zweite Lagereinheit 7b beschrieben wurden, auch bei der jeweils anderen Lagereinheit anwendbar sind.Although the different embodiments of the storage unit 7 have been described with reference to several embodiments, it is understood that the principles explained are arbitrarily interchangeable and that in particular those measures that in relation to a first storage unit 7a or second storage unit 7b have been described, are also applicable to the other storage unit.
Soll die Lineareinheit 1 als Stoßdämpfer betrieben werden, ist sie mit den schon erwähnten Absorbermitteln 2 ausgestattet. Die Absorbermittel 2 beinhalten exemplarisch mindestens einen die beiden Arbeitskammern 23, 24 miteinander verbindenden Verbindungskanal 59, der insbesondere in der Hubeinheit 4a ausgebildet ist und der mit einer Drossel-Rückschlag-Ventilkombination 62 ausgestattet ist.Should the linear unit 1 As shock absorbers, it is with the aforementioned absorber means 2 fitted. The absorber means 2 exemplarily include at least one of the two working chambers 23 . 24 interconnecting connecting channel 59 in particular in the lifting unit 4a is formed and with a throttle-check valve combination 62 Is provided.
Durch die beschriebenen Bauformen einer Lagereinheit 7 ist es quasi möglich, eine sphärische Lagerung der Gleithülse 26 zu realisieren, so dass selbige ihre Relativposition bezüglich der sie tragenden Hauptkomponente 3, 4 optimal anpassen kann. Due to the described types of storage unit 7 It is virtually possible to have a spherical bearing of the sliding sleeve 26 to realize so that the same their relative position with respect to the main component carrying them 3 . 4 optimally adapt.
Die Gleithülse 26 hat eine Doppelfunktion, indem sie zum einen als Führungselement und zum anderen als dynamisch dichtendes Dichtelement fungiert. Der Stützring 35 dient zur Abstützung der Gleithülse 26 und übernimmt zusätzlich eine statische Dichtfunktion, indem er statisch dichtend einerseits an der Gleithülse 26 und andererseits an der ihn tragenden Hauptkomponente 3, 4 anliegt.The sliding sleeve 26 has a dual function by acting as a guide element on the one hand and on the other as a dynamically sealing sealing element. The support ring 35 serves to support the sliding sleeve 26 and additionally assumes a static sealing function, by sealingly sealing the sliding sleeve on the one hand 26 and, on the other hand, the main component carrying it 3 . 4 is applied.
Das Konstruktionskonzept der Lineareinheit ermöglicht die Realisierung eines Baukastens, der für mehrere Familien von Lineareinheiten eingesetzt werden kann. Die kundenrelevanten Schnittstellen und das Design bleiben unverändert. Nur die innenliegenden Konturen des Gehäuses werden verändert und an die Technologie angepasst. Die für die Gleitbewegung hoch genau zu fertigenden Bauteile sind aufgrund ihrer einfachen Bauform sehr kostengünstig herstellbar.The design concept of the linear unit enables the realization of a modular system that can be used for several families of linear units. The customer-relevant interfaces and the design remain unchanged. Only the internal contours of the housing are changed and adapted to the technology. The highly accurate to be manufactured for the sliding components are due to their simple design very inexpensive to produce.
Während das Ausführungsbeispiel der 1 und 2 eine Hubeinheit 4a mit einteiligem Kolben 18 zeigt, illustrieren die Ausführungsbeispiele der 3 und 4, dass der Kolben 18 auch mehrteilig und insbesondere zweiteilig ausgebildet sein kann. Exemplarisch setzt sich der Kolben 18 hier aus zwei axial aneinandergesetzten ersten und zweiten Kolbenkörpern 63a, 63b zusammen, die unter gegenseitiger axialer Anlage auf die Kolbenstange 19 aufgesteckt und an dieser fixiert sind. Im Fügebereich der beiden Kolbenkörper 63a, 63b kann ein an diesen beiden Kolbenkörpern 63a, 63b und am Außenumfang der Kolbenstange 19 anliegender Dichtungsring 64 montiert sein, um die Abdichtung zwischen den beiden Arbeitskammern 23, 24 zu gewährleisten.While the embodiment of the 1 and 2 a lifting unit 4a with one-piece piston 18 shows, illustrate the embodiments of 3 and 4 that the piston 18 may also be designed in several parts and in particular in two parts. Exemplary is the piston 18 here from two axially juxtaposed first and second piston bodies 63a . 63b together, which under mutual axial abutment on the piston rod 19 attached and fixed to this. In the joint area of the two piston body 63a . 63b can one on these two piston bodies 63a . 63b and on the outer circumference of the piston rod 19 fitting sealing ring 64 be mounted to the seal between the two working chambers 23 . 24 to ensure.
Die zur axialen Fixierung des Stützringes 35 vorzugsweise vorhandene Ringnut 55 lässt sich bei diesen Ausführungsbeispielen dadurch realisieren, dass die beiden Kolbenkörper 63a, 63b im Fügebereich im Übergangsbereich zum Außenumfang mit einer Anphasung versehen sind, die sich im aneinander angesetzten Zustand der beiden Kolbenkörper 63a, 63b zu der Ringnut 55 ergänzen.The for axial fixation of the support ring 35 preferably existing annular groove 55 can be realized in these embodiments in that the two piston body 63a . 63b are provided in the joining region in the transition region to the outer circumference with a chamfer, resulting in the juxtaposed state of the two piston body 63a . 63b to the ring groove 55 complete.
Allen Ausführungsbeispielen der Lineareinheit 1 ist gemeinsam, dass die Gleithülse 26 mit radialem Spiel an der sie tragenden Hauptkomponente 3, 4 montiert ist. Auf diese Weise hat die Gleithülse 26 in Verbindung mit dem in axialer Richtung relativ schmal bauenden Stützring 35 die Möglichkeit eines Verkippens bezüglich der sie tragenden Hauptkomponente 3, 4, wobei der Stützring 35 elastisch reversibel verformt wird. Aufgrund der geringen axialen Abmessungen des Stützringes 35 sind für diese Verformungen nur geringe Kräfte notwendig.All embodiments of the linear unit 1 is common that the sliding sleeve 26 with radial play on the main component carrying it 3 . 4 is mounted. In this way has the sliding sleeve 26 in connection with the support ring which is relatively narrow in the axial direction 35 the possibility of tilting with respect to the main component carrying it 3 . 4 , where the support ring 35 elastically reversibly deformed. Due to the small axial dimensions of the support ring 35 For these deformations only small forces are necessary.
Vorzugsweise ist die Gleithülse 26 zudem mit einem zumindest geringfügigen axialen Bewegungsspielraum an der sie tragenden ersten oder zweiten Hauptkomponente 3, 4 fixiert.Preferably, the sliding sleeve 26 in addition, with at least slight axial movement of the first or second main component carrying it 3 . 4 fixed.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 69409131 T2 [0002, 0003] DE 69409131 T2 [0002, 0003]
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DE 2804021 A1 [0005, 0006] DE 2804021 A1 [0005, 0006]
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WO 2007/079707 A1 [0006] WO 2007/079707 A1 [0006]
