DE10300600B3

DE10300600B3 - Druckmittelzylindler mit einem längsgeschlitzten Zylinderrohr

Info

Publication number: DE10300600B3
Application number: DE10300600A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. Wüstenhagen; Patrick Dipül.-Ing. Kinsch
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2023-01-11
Also published as: EP1437513A1; DE50304044D1; EP1437513B1; ATE331893T1

Abstract

Druckmittelzylinder mit einem in einem längsgeschlitzten Zylinderrohr längsbeweglichen Kolben, der mit einem durch den Zylinderlängsschlitz ragenden Kolbenanschlusselement verbunden ist, mit einem den Zylinderlängsschlitz an der Zylinderinnenseite dicht verschließenden, elastisch verformbaren Dichtband, das an der Zylinderinnenseite anliegende Brandrandstreifen und einen mindestens teilweise eingebetteten Versteifungsstreifen aufweist. Der Versteifungsstreifen (11, 11') ist im Querschnitt gewölbt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckmittelzylinder mit einem in einem längsgeschlitzten Zylinderrohr längsbeweglichen Kolben, der mit einem durch den Zylinderlängsschlitz ragenden Kolbenanschlusselement verbunden ist, mit einem den Zylinderlängsschlitz an der Zylinderinnenseite dicht verschließenden, elastisch verformbaren Dichtband, das an der Zylinderinnenseite anliegende Bandrandstreifen und einen mindestens teilweise eingebetteten Versteifungsstreifen aufweist.
Stand der Technik
Bei derartigen Druckmittelzylindern ist der im Zylinderrohr längsbewegliche Kolben nicht über eine stirnseitig herausgeführte Kolbenstange, sondern über das durch den Zylinderlängsschlitz ragende Kolbenanschlusselement mit dem anzutreibenden Bauteil verbunden. Der Druckmittelzylinder kann somit für verhältnismäßig lange Hubwege ausgelegt werden, ohne dass hierfür eine entsprechend lange Kolbenstange erforderlich ist. Außerdem entfällt bei derartigen doppeltwirkenden Druckmittelzylindern die Notwendigkeit einer Abdichtung der aus dem Zylinderrohr herausgeführten Kolbenstange.
Der Zylinderlängsschlitz muss in den jeweils mit Druck beaufschlagten Zylinderbereichen abgedichtet werden. Das hierzu dienende elastische Dichtband muss den dabei auftretenden Innendrücken standhalten. Das Zylinderrohr ist an seinen beiden Enden durch Endflansche dicht verschlossen. Das an der Zylinderinnenseite dicht anliegende Dichtband wird im Bereich des Kolbens durch eine Öffnung unter dem Kolbenanschlusselement hindurchgeführt, so dass der Zylinderlängsschlitz jeweils an der Stelle geöffnet ist, an der das Kolbenanschlusselement durch den Zylinderlängsschlitz hindurchragt.

Um das elastische Dichtband für höhere Zylinderinnendrücke auszulegen, ist bei einem bekannten Druckmittelzylinder der genannten Gattung ( EP 0 260 344 A2 ) im Dichtband ein ebener Versteifungsstreifen höherer Festigkeit eingelegt und mindestens teilweise eingebettet. Der Versteifungsstreifen ist zum Zylinderinnenraum durch das Dichtband abgedeckt. Beiderseits des Zylinderlängsschlitzes sind Auflageflächen ausgebildet, gegen die das Versteifungsband abstützbar ist. Die Grenzen der möglichen Druckbeaufschlagung des Dichtbandes sind hierbei im wesentlichen durch die Belastbarkeit des Versteifungsstreifens gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckmittelzylinder der eingangs genannten Gattung so auszubilden, dass er für einen noch höheren Innendruck ausgelegt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Versteifungsstreifen im Querschnitt gewölbt ist.

Die gewölbte Querschnittsgestaltung des Versteifungsstreifens ergibt eine höhere Formsteifigkeit und somit eine höhere Druckbelastbarkeit des Dichtbandes.

Dabei wird die Biegeverformbarkeit des Dichtbandes an der Durchführungsstelle des Kolbenanschlusselements aber nicht oder nur unwesentlich beeinflusst, weil der im gestreckten Zustand gewölbte Versteifungsstreifen beim Biegen örtlich wieder im Querschnitt gerade Gestalt annimmt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Versteifungsstreifen im Querschnitt zum Zylinderinneren hin konvex gewölbt ist. Die erhöhte Formsteifigkeit des Versteifungsstreifens ergibt sich hierbei durch die Gewölbewirkung der konvexen Querschnittsform.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass der Versteifungsstreifen im Querschnitt zum Zylinderinneren hin konkav gewölbt ist. Damit entfällt zwar die vorher beschriebene Gewölbewirkung; die konkave Wölbung passt sich aber der durch den Zylinderumfang vorgegebenen Krümmung an. Für die Einbettung des Versteifungsstreifens in das Dichtband steht damit mehr Platz zur Verfügung, so dass ohne Erhöhung der Außenabmessungen des Dichtbandes ein dickerer Versteifungsstreifen gewählt werden kann, der somit ebenfalls eine erhöhte Steifigkeit hat.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

1 in einem Teilschnitt quer zur Zylinderlängsachse einen Abschnitt eines Druckmittelzylinders mit einem Zylinderlängsschlitz, der durch ein elastisches Dichtband abgedeckt ist,

2 in einer Darstellung entsprechend der 1 eine abgewandelte Ausführungsform des Dichtbandes,

3 eine gegenüber der 1 abgewandelte Ausführungsform des Dichtbandes mit auf der Zylinderinnenseite im Querschnitt konkav gewölbter Fläche und

4 eine gegenüber der 2 abgewandelte Ausführungsform des Dichtbandes mit auf der Zylinderinnenseite im Querschnitt konkav gewölbter Fläche.

Das in 1 in einem Teilschnitt dargestellte Zylinderrohr 1 eines Druckmittelzylinders weist an einer Umfangsstelle einen Zylinderlängsschlitz 2 auf. Ein im Zylinderrohr 1 längsbeweglicher (nicht dargestellter) Kolben ist mit einem durch den Zylinderlängsschlitz 2 ragenden Kolbenanschlusselement verbunden.
In den mit Innendruck beaufschlagten Zylinderbereichen beiderseits des Kolbens liegt an der Zylinderinnenseite ein elastisch verformbares Dichtband 3 aus einem Elastomer-Material, beispielsweise Polyurethan, an, das den Zylinderlängsschlitz 2 dicht verschließt. Das Dichtband 3 weist an seinen beiden Längsrändern im Querschnitt keilförmige Bandrandsteifen 4 auf, die an einer von der Zylinderinnenwand 5 zum Zylinderlängsschlitz 2 abfallenden Schrägfläche 6 anliegen. Eine Stützfläche 7 der Bandrückseite stützt sich zur Übertragung der auf das Dichtband 3 ausgeübten Innendruckkräfte ebenfalls an dieser Schrägfläche 6 ab. Die Stützfläche 7 der Bandrückseite ist von den benachbarten Bandrandstreifen 4 durch eine Längsnut 8 getrennt. Damit wird insbesondere erreicht, dass die Verformbarkeit der keilförmigen Bandrandstreifen 4 nicht durch die auf die Stützflächen 7 des Dichtbandes 3 wirkenden Stützkräfte beeinträchtigt wird.
An der dem Zylinderlängsschlitz 2 zugekehrten Bandrückseite springen zwei im Abstand zueinander parallel angeordnete Längswülste 9 vor, die zur Zentrierung des Dichtbandes zwischen einander zugewandten Innenflächen 10 des Zylinderlängsschlitzes 2 dienen.
Im Dichtband 3 ist ein Versteifungsstreifen 11 eingebettet, der aus steiferem Material als das Dichtband 3 besteht, beispielsweise aus Blech, vorzugsweise Stahlblech. Der Versteifungsstreifen 11 ist im Querschnitt gewölbt. Er erstreckt sich seitlich angenähert bis in den Bereich der Stützflächen 7. Ein insbesondere im mittleren Querschnittsbereich auf den Dichtstreifen 3 wirkender Zylinderinnendruck wird über den Versteifungsstreifen 11 seitlich über die beiden Stützflächen 7 auf die Schrägflächen 6 abgestützt.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Versteifungsstreifen im Querschnitt zum Zylinderinneren hin konvex gewölbt, so dass die auf ihn einwirkende Druckkraft infolge einer Gewölbewirkung in die Bereiche der Stützflächen 7 übertragen wird.
Abweichend hiervon ist der Versteifungsstreifen 11' beim Ausführungsbeispiel nach 2 im Querschnitt zum Zylinderinneren hin konkav gewölbt. Auch hierbei bewirkt die Wölbung eine erhöhte Formsteifigkeit des Versteifungsstreifens 11'.
Bei den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen des Dichtbandes 3 ist die dem Zylinderinnenraum zugekehrte Fläche 12, die die Gegenlauffläche für die Kolbendichtung bildet, eben ausgeführt. Abweichend hiervon ist bei den Ausführungsbeispielen nach 3 und 4 diese dem Zylinderinnenraum zugekehrte Fläche 12' des Dichtbandes 3 in Anpassung an den Zylinderradius im Querschnitt konkav gewölbt. Dadurch wird eine verbesserte Anlage der Kolbendichtung erreicht.
4 zeigt, dass durch die konkave Wölbung der Fläche 12' des Dichtbandes 3 und die konkave Wölbung des Versteifungsstreifens 11' eine besonders dünne Ausführung des Dichtbandes 3 erreicht werden kann, das aber wegen der Abstützwirkung des Versteifungsstreifens 11' gleichwohl geeignet ist, verhältnismäßig hohe Zylinderinnendrücke aufzunehmen.

Claims

Druckmittelzylinder mit einem in einem längsgeschlitzten Zylinderrohr längsbeweglichen Kolben, der mit einem durch den Zylinderlängsschlitz ragenden Kolbenanschlusselement verbunden ist, mit einem den Zylinderlängsschlitz an der Zylinderinnenseite dicht verschließenden, elastisch verformbaren Dichtband, das an der Zylinderinnenseite anliegende Bandrandstreifen und einen mindestens teilweise eingebetteten Versteifungsstreifen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsstreifen (11, 11') im Querschnitt gewölbt ist.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsstreifen (11) im Querschnitt zum Zylinderinneren hin konvex gewölbt ist.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsstreifen (11') im Querschnitt zum Zylinderinneren hin konkav gewölbt ist.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im Querschnitt keilförmige Bandrandstreifen (4) an einer von der Zylinderinnenwand (5) zum Zylinderlängsschlitz (2) abfallenden Schrägfläche (6) anliegt und dass sich eine Stützfläche (7) der Bandrückseite an dieser Schrägfläche (6) abstützt.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (7) der Bandrückseite von dem benachbarten Bandrandstreifen (4) durch eine Längsnut (8) getrennt ist.
Druckmittelzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der gewölbte Versteifungsstreifen (11, 11') seitlich angenähert bis in den Bereich der Stützfläche (7) erstreckt.