DE2162572A1 - Vorrichtung an Druckmittelzylindern - Google Patents

Description

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Ρίρϊ. Ing. Walter Meiesnef Kungsör(Schweden) 1 0. DEZ. 1971 Dipl. Ina- Herbert "i ischer
Büro München

München 2, Tal 71

Vorrichtung an Dr uckmitte lay lindern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Druckniittelsylin·- dern des Typs, "die einen in ein con Zylinder durch Druck von ednem Druckmittel beweglichen Kolben einschliessen, der mit einem in der PColbenbewegung. .M.itgeführten Übertragungsglied verseilen int, das durch einen Schiit» in der Zylinderwand hinausragt und sich mit doin Kolben längs diesem Schlitz bewegt, und bei denen ein Dichtungsglied an dor Innenseite-, des Zylinders den Schlitz beidseitig dec Kolbens dichtend verschliesst und zur Ermöglichung des Hinaus rag en a des t5bertragungvGlied.es dui"ch den Schlitz zwischen Kolben und Übertragung«p;lied abwärts geführt ist. Druckmittelzylinder dieses Typs haben den Vorteil, dass die Zylinderlänge nur unbedeutend grütiser ist als der Hub. Es besteht jedoch hier das Problem, eine v/irksame Dichtung des Zylinderschlitzes, durch den das übertragungsglied hindurchlö.uft, zn schaffen.

Man hat versucht, dies in seiner einfachsten Form durch eine Dichtungsleiste zu bewirken, die im Zylinder zwischen seinen Enden festgeapannt ist und den Schlitz abdeckt. Der Dichtungsstreifen wird während des Betriebes mit Hilfe des im Zylinder herrschenden Druckes gegen den Schlitz gedrückt und dichtet ihn ab. Eine derartige Dichtung arbeitet jedoch nicht zufriedenstellend , da der Dichtungsstreifen die Neigung hat, insbesondere bei Aufhören des Druckes im Zylinder, sich vom Schlitz zu lösen.

Eine "verberuierte Dichtung erhält man Romass der schwedischen Patentr;clirift '$?G 376, di.e eine Vorrichtung der vorstehend beöchri'.'bonen Art betrifft, in der sich ein Dichtunnsglicd am

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Schlitz vorüber erstreckt und mit einer im Abstand vorn Schlitz längs laufenden Kante abachliesst, die bei Passieren des Ubertragung::;gliedes vom Schlitz weg nach unten gebogen wird,- da das Übertragungsglied mit einem Teil unter den Schiit?! geführt ist,' Eine solche Vorrichtung bewirkt gute Dichtung, doch komplizieren sich Form und Montage des Dichtungsgliedes.

Die Aufgabe der Erfindung liegt in einer Verbesserung von Vorrichtungen der einleitend beschriebenen Art. Zur Erfüllung der Aufgabe ist die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsglied aus einem Material mit magnetischen, oder dauermagnetischen Eigenschaften besteht, und neben dem Schlitz Elemente angeordnet sind, die aus Dauermagneten oder Elektromagneten bestehen, dass alternativ die Elemente und/oder die Zylinderwand aus einem Material mit magnetischen Eigenschaften, und das Dichtungsglied aus dauermagnetischem Material bestehen, und in beiden Fällen das Dichtungsglied an beiden Kolbenenden durch magnetisches Zusammenwirken zwischen Dichtungsglied und Elementen in Längsrichtung des Zylinders zur Zylinderwand neben dem Schlitz angezogen wird.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in denen

Fig. 1 im wesentlichen einen Längsschnitt durch einen Druckmittelaylinder nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführung«~ form der Erfindung,

Fig. ^l\ einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3» und

Fig. 5 einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungaform aoip;t

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Wie aus Pig. 1 ersichtlich, ist in einem Zylinder 1 ein durch ein Druckmittel, e.B. Luft oder öl, beweglicher.Kolbon 2 angeordnet. Der Zylinder weist 'im übrigen nicht näher bezeichnete Mittel für seine- Steuerung auf.j wie Endverschluss, Dichtungen un-d Anschlussarmaturen, für den Druckmittelumlauf _t In die Zylinderwand' ist ein längsgehender Schlitz 3 (Pig· 2) eingeschnitten, durch, den-ein übertragungsglied i\ hinausragt, das in der dargestellten Ausf'ührungsform aus einem am Kolben befestigten bügeiförmigen Teil 5 und einer Halteplatte 6 besteht und die Aufgabe hat, die . Kolbenbeviegunj;¹, KU dem gewünschten Element, das mit-Hilfe des Zylinders gesteuert werden soll, zu übertragen. Die Zylinderwand ist au der unteren Kante etwas.dicker, um dem Zylinder 1 grossere Festigkeit zn geben. - . - . . . - ■-

Der Zylinder 1, der hier kreisrunde Porin..hat, kann natürlich jede geeignete gewünschte Quers chnitt form haben, und das Übertragungsglied k kann im Rahmen der Erfindung auch anders ausgeführtsain, ε.B-. wie in dem genannt e-n schwedischen Patent 326 376· Dies: gilt auch für das Dichtungsglied 7 _y das nachstehend näher beschrieben wird.

Zum Abdichten des Schlitzes beidseitig des Kolbens 2 in Längsrichtung des Zylinders gesehen ist ein Dichtungsglied in Form eines dünnen bandförmigen Streifens 7 angeordnet, der unter das bügeiförmige Teil 5 des Übertragungsgliedes ') geführt ist, um das Hinausragen des plattenförmigen Teiles 6 durch den Schlitz 3 zu ermöglichen. Die Unterseite des bügeiförmigen Teiles 5 dient dabei als Gleitfläche für das Dichturigsglied 7, das beidseitig des IJb'-rtr.'igung.'in'liednr; wieder aufwärts geführt wird und gegen die Inijuriiicito <!f."; Zylinders 1 anliegt, wobei es den Schlitz 3

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abdeckt, da es vom Kolben gegen die Zylinderoberfläche hinausgedrtickt und durch Magnetkraft, wie nachstehend näher beschrieben, festgehalten wird. Das Übertragungsglied H kann natürlich auch anders ausgeführt sein. Wenn das Dichtungsglied 7 aus einem Band besteht, das nur an einer Seite des Schlitzes offen und an der anderen Seite auf der Innenseite des Zylinders dauerhaft fest ist, oder wenn das Dichtungsglied 7 aus einem sich rundum erstreckenden Futter besteht, wie in obengenanntem Patent_s ist das bügeiförmige Teil 5 mit nur* einem Schenkel ausgeführt und an-der Seite offen, auf der das Dichtungsglied 7 nicht niedergebogen werden kann. Eine solche Ausführung des Ubertragungsgliedes ij ist ebenfalls aus genannter Patentschrift ersichtlich.

Das Pesthalten des Dichtungsgliedes oder Futters 7> und das Dichten des Schlitzes an der Innenseite des Zylinders wird erfindungsgemäss durch Magnetkraft bewirkt. Zn diesem Zweck sind bei einer Ausführungsform Elemente 8, 9 in Form von Dauermagneten oder Elektromagneten am Schlitz angeordnet, und das Dichtungsglied 7 besteht aus einem Material mit magnetischen Eigenschaften,. so dass das Dichtungsglied 7 von den Magneten zum Verschliessen des Schlitzes angezogen wird. Der Zylinder ist in diesem Fall vorzugsweise aus einem Material ohne magnetische Eigenschaften, z.B. Aluminium, glasfaserverstärkter Kunststoff o.dgl., ausgeführt .

Es ist andererseits auch eine Ausführungsform denkbar, bei der das Dichtungsglied 7 aus dauermagnetischem Material besteht. Der Zylinder kann dann aus einem Material mit magnetischen Eigenschaften bestehen, alternativ können Elemente 8, 9 wit solchen Eigenschaften am Schlitz anp;eordnet werden. Die Elemente

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8, 9 können auch in diesem Fall Dauermagnete oder Elektromagnet^ sein, wodurch das magnetische Kraftfeld verstärkt und die Anziehungskraft grosser wird.

Die Elemente 8, 9 bestehen vorzugsweise aus mehreren, in Längsrichtung des Zylinders 1 angeordneten Magneten oder Stäben mit magnetischen Eigenschaften', wie vorstehend beschrieben. Es sind natürlich auch sog. Magnetleisten denkbar. Wenn das Dichtungsglied 7 nur an einer Seite des Schlitzes zum Innern des Zylinders offen ist, brauchen Elemente 8, 9 natürlich nur auf dieser Seite angeordnet zu werden. In der dargestellten Ausführungsform sind die Elemente 8, 9 beidseitig des Schlitzes in die Aussenseite des Zylinders versenkt angeordnet, man kann sie aber auch, wenn gewünscht, ausserhalb des Zylinders oder an seiner Innense-ite anordnen. Den Elementen kann auch dede beliebige Form der Anordnung in Längsrichtung gegeben werden, so dass zv/ei Elemente 8, 9 nicht unbedingt einander direkt gegenüber liegen müssen, sondern abwechselnd auf beiden Seiten des Schlitzes liegen.

Die Innenseite des Zylinders neben dem Schlitz 3 und/oder das Dichtungsglied 7 können mit dichtungsverbessernderi Hilfsmitteln versehen sein, z.B. Packungen, Strängen aus Material mit guten Dichtungseigenschaften, wie gummiähnlichem Material usw.

Bei der Aursführungsform des Druckmittelzylinders gemäss Fig. 3 ist ein Schnitt durch den Zylinder 11 und dessen Kolben 12 an dem einen Zylinderende gezeigt. Der Zylinder ist, wie bei der Ausführungsform in Fig. 1 und 2, mit einem Schlitz 13 versehen, durch den ein Übertragungsglied 1*1 hinausragt, das aus einem bügelförrnigen Teil 15 und einer Halteplatte 16 besteht.

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Ein Dichtungsstreifen 17 läuft unter dem bügelförmigen Teil des Kolbens und an beiden Kolbenenden zum Schlitz 13 hoch, an dem es mit Hilfe von Magnetelementen 18, 19> wie vorstehend beschrieben, festgehalten wird.

Bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform ist der Kolben mit einem Kanal 20 bzw. 21 versehen, der in Längsrichtung des Kolbens vom Kolbenende verläuft und mit einem quer dazu verlaufenden Kanal 22 verbunden ist» der in das obere Teil des Übertragungsgliedes 14 mündet. Der Kanal 22 bildet, wie in Fig. 4 gezeigt, bei seinem Passieren der Höhlung des bügeiförmigen Teiles 15, in der der Dichtungsstreifen 17 läuft, eine Krümmung. In die in Längsrichtung laufenden Kanäle 20, 21 sind zwei zylindrische P'utter 23 bzw. 24 so eingesetzt, dass dort, wo die Kanäle miteinander und mit dem Kanal 22^ zusammentreffen, ein erweitertes Teil oder eine Kammer 25 gebildet wird. Innerhalb der Kammer 25 ist ein frei laufender, gegen die Kammerwand dichtender Kolben 26, ein sog. .Schüttelventil, angeordnet, das als Ventilmittel zur Schliessung des nicht unter Druck stehenden Kanales, z.B. des Kanales 21, dient. Die gezeigte Vorrichtung dient zur Versorgung eines auf dem Übertragungsglied 14 befestigten Aggregates mit Treibmittel für den Antrieb des Aggregates Der Kanal 22 mündet somit mit einem abgebogenen Teil 27 in einen Anschluss 28, an den ein Schlauch o.dgl. vom Aggregat für Zuführung von Treibmittel vom Zylinder, wie in Fig. 4 mit dem Pfeil angedeutet, angeschlossen werden kann. Man kann also bei dieser Ausführungsform ein auf dem Übertragungsglied 14 befestigtes Bearbeitungaaggregat durch den Kolben 12 zu einem vorbestimmten Platz verschiebbar lassen und danach mit Hilfe des

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am Anschluss 28 zugeführten Treibmittels die gewünschte Bearbeitung ausführen. Dieser Verlauf kann an mehreren Stellen entlang dem Zylinder 11 wiederholt werden. Wenn der Kolben 12 in die andere Richtung beilegt wird, wird das Treibmittel vom entgegengesetzten Kanal 20 oder 21 zugeführt, und das nicht unter Druck stehende Kolbenende wird vom Ventil 26 geschlossen, das zur gegenüberliegenden Seite der Kammer 2|5 hinübergedrückt wird. Wenn Luft nur bei Bewegung des Kolbens in einer Richtung zugeführt zu werden braucht, können natürlich einer der Kanäle 20 bzw. 21 und auch das Ventil 26 entfallen.

Die dargestellte Ausfuhrungsform kann auch so abgewandelt werden, dass die Kanäle 20 bzw. 21 getrennt zum übertragungsglied hochgeführt werden, und die Ventileinrichtung an der Aussenseite des Zylinders, z.B. auf dem übertragungsglied 1*1, angeordnet ist. Die notwendige Umstellung, jenachdem welches Kolbenende unter Druck steht, geschieht dabei vorzugsweise mit getrennten Ventilen (nicht gezeigt), die in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung durch Umsteller betätigt v/erden.

Fig. 3 und 4 zeigen ferner einen Anschluss 29 am Zylinderende für die Zuführung des Treibmittels zum Zylinderinneren. Ausserdem ist über dem Schlitz 13 des Zylinders ein äusserer Dichtungsstreifen angeordnet, der an einer öffnung im plattenförmigen Teil 16 des Übertragungsgliedes vorübergeht und von einem Dichtungskragen 31 am Übertragungsglied 1Ί nach unten gegen den Schlitz gedrückt wird.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5» die einen Teilschnitt durch den Kolben 12 zeigt, ist das SchÜttelventil 26 durch zwei Rückschlagventile 32 und 33 in den Kanälen 20 und 21 des Kolbens

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ersetzt. Das innere Ende der Futter 23 bzw. 2*1 bildet hierbei den Sitz für die Ventilkugeln 32, 33, die von Federn 3^, 35 gegen den Sitz gedrückt gehalten werden. Die Federn v/erden ihrerseits von zwei inneren Hülsen oder Futtern 36». 37 in ihrer Lage gehalten. Der Kanal 22 wird dabei stets mit Druckluft von dem Kanal gespeist j der deri höchsten Druck hat. Wenn z.B. der Kanal 20 den höchsten Druck hat, ist das Ventil 33 offen, und das Ventil 32 ist geschlossen, oder umgekehrt.

Die gezeigten Aus f ührungs formen sind lediglich''Beispiele der Verwirklichung der Erfindung, die durch diese Ausführungsformen nicht begrenzt wird, sondern auch andere Ausführungsformen zulässt. Der Zylinder 1 kann, wie erwähnt, eine andere als die gezeigte Querschnittform haben,, und er kann auch gekrümmt sein, viobei der Kolben vorzugsweise angelenkt ist.

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Claims (11)

1. PatentanSprüche

   ( 1.) Vorrichtung an Druckmittelzylindern des Typs, die einen in einem Zylinder (1) durch Druck von einem Druckmittel beweglichen Kolben (2) einschliessen, der mit einem in der Kolbenbewegung mitgeführten Übertragungsglied (A) versehen ist, das durch einen Schlitz O) in der Zylinderwand hinausragt und sich mit dem Kolben längs diesem Schlitz bewegt, und bei denen ein Dichtungsglied (7) an der Innenseite des Zylinders den Schlitz beidseitig des Kolbens dichtend verschliesst und zur Ermöglichung des Hinausragens des Übcrtragungsgliedes (4) durch den Schlitz (3) zwischen den Kolben und das Übertragungsglied abwärts geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass-das Dichtungsglied (7) aus einem Material mit magnetischen oder dauermagnetischen Eigenschaften besteht, und neben dem Schlitz Elemente (8, 9) angeordnet sind, die aus Dauermagneten oder Elektromagneten bestehen, dass alternativ die Elemente (8, 9) und/öder die Zylinderwand aus einem Material mit magnetischen Eigenschaften, und das Dichtungsglied aus dauermagnetischem Material bestehen* und in beiden Fällen das Dichtungsglied (7) an beiden Enden des Kolbens (2) durch magnetisches Zusammenwirken zwischen Dichtungsglied (7) und Elementen (8, 9) in Längsrichtung des Zylinders (1) zur Zylinderwand neben den Schlitz angezogen wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichturifjfjglied (7) aus magnetischem Material besteht, und die air; n.'.uornuii-neto oder Elcktromafmeto ausgeführten Elemente (8, 9) in eim-n Zylinder (1) aur-s" einem Material ohne magnet π π ehe Eigen-

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   schäften, wie Aluminium oder glasfaserverstärkter Kunststoff, angeordnet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsglied (-7) als ein bandförmiger Streifen ausgebildet ist, der mit Hilfe einer Anzahl beidseitig des Schlitzes angeordneter Elemente (8, 9) festgehalten wird.
4. *J. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, α dass das Dichtungsglied auf einer Seite des Schlitzes (3) mit anderen Hilfsmitteln als den magnetischen Elementen (8, 9) festgehalten wird.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Anpsrüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Elemente (8, 9) in die Aussenseite der Zyliriderwand (1) neben dem Schnitt (3) versenkt sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsglied und/oder die Innenseite der Zylinderwand neben dem Schlitz mit dichtungsverbessernden Hilfsmitteln, wie einem Belag aus Dichtungsmaterial o.dgl., versehen sind.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Übertragungsglied (I¹O mindestens ein Anschluss (28) angeordnet ist, der mittels eines Kanalsystemes (20, 21, 22, 27) zumindest mit einem Kolbenende in Verbindunr, steht, so dass Druckmittel vom Zylindoriimnron für den Betrieb extern angeordneter Aggregate entnommen werden kann.

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8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (28) In Verbindung mit beiden Kolbenenden steht, und vor dein Anschluss ein Ventil (26) eingeschaltet ist* das den Anschluss abwechselnd mit dem unter Druck stehenden Kolbenende verbindet.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Kammer (25) im Kolben ein in der Kammer zwischen zwei Endlagen beweglicher Ventilkörper (26) angeordnet ist, und die Kammer sowohl mit beiden Enden des Kolbens (12) als auch mit dem f Anschluss (28) verbunden ist, und der Ventilkörper (26) von dem Druckmitteldruck in eine Lage gebracht wird, in der er das nicht unter Druck stehende Kolbenende yerschliesst.
10. 10. Vorrichtung na,eh Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalsystem einen Kanal (22) vom Anschluss (28) einschliesst, der über Zweigleitungen im Kolben mit beiden Kölbenenden verbunden ist, und dass in den Zweigleitungen (20, 21) Rückschlagventile (32.«bzw. 33) angeordnet sind, die das Durchströmen des Druckmittels i im Zylinder von den Kölbenenden Anschluss (28) zulassen.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (28) über zwei getrennte Kanalsysteme mit beiden Enden des Kolbens in Verbindung steht, und in den Kanalsystemen getrennte Ventile angeordnet sind, die in Abhängigkeit von der ■ KoIbenbewegung durch Umsteller betätigt werden.

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