DE3601164A1

DE3601164A1 - WORK CYLINDER ARRANGEMENT

Info

Publication number: DE3601164A1
Application number: DE19863601164
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Stoll; Lothar Mueller
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 1986-01-17
Filing date: 1986-01-17
Publication date: 1987-07-23
Also published as: FR2593249B1; GB2185545B; KR910007264B1; GB2185545A; FR2593249A1; JPS62171505A; IT1201160B; IT8719102A0; NL8603197A; SE8700155D0; SE8700155L; KR870007373A; GB8700172D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitszylinderanordnung mit einem an beiden axialen Enden mit Deckeln versehenen Zylin derrohr, in dem ein in Axialrichtung verschieblicher Kolben angeordnet ist, der mit einer Kolbenstange in Verbindung steht, die zumindest einen der Deckel in Längsrichtung verschieblich und unter Abdichtung durchdringt.The invention relates to a working cylinder arrangement a cylin with lids at both axial ends derrohr, in which an axially displaceable piston is arranged, which is connected to a piston rod stands, the at least one of the covers in the longitudinal direction moveable and penetrated under sealing.

In Versuchs-, Entwicklungs-, Fertigungslabors od. dgl., beispielsweise biochemische Labors oder Räume, in denen Mikrochips für die Computerindustrie entwickelt oder ge fertigt werden, sog. Clean-Räume besteht in der Regel das Erfordernis nach einer staubfreien, unverschmutzten und sterilen Atmosphäre, so daß die durchzuführenden Arbeiten nicht von Luftverun reinigungen beeinträchtigt bzw. verhindert werden. Daher ist es bisher kaum möglich, für in diesen Räumen durchzu führende Positioniervorgänge od. dgl. Arbeitszylinder anordnungen gemäß der eingangs genannten Art zu verwenden, da diese im Durchdringungsbereich von Kolbenstange und Zylinderdeckel trotz Dichtringen in der Regel nicht absolut druckmittelundurchlässig abgedichtet werden können. Ist das Druckmedium beispielsweise ein Hydraulikmedium, so schlagen sich Partikel dessen auf der Kolbenstange nieder und gelangen bei deren Ausfahren aus dem Zylinder an die Umgebung, so daß die Umgebungsluft mit ihnen angereichert wird. Begünstigt wird dieser Vorgang mit zunehmendem Alter der Anordnung, da die Dichtringe allmählich verschleißen. Eine noch größere Verunreinigungsgefahr der Umgebungsluft besteht allerdings dann, wenn die Anordnung mit einem pneumatischen Druckmittel betätigt wird, denn dieses tritt im Leckfalle unter starker Verwirbelung aus dem Zylinder aus, wodurch die Umgebungsluft ständig in störender Bewe gung gehalten wird. Da ferner diesen pneumatischen Druck mitteln zu Schmierungszwecken üblicherweise Ölpartikel beigemengt sind, werden auch diese unter Wirbelbildung an die den Zylinder umgebende Atmosphäre abgegeben, die dadurch stark verschmutzt wird, so daß die in Clean-Räumen erforderlichen Bedingungen nicht mehr erfüllt werden können.In test, development, manufacturing laboratories or the like. for example biochemical laboratories or rooms in which Microchips developed or ge for the computer industry are manufactured, so-called clean rooms, there is usually a requirement a dust-free, unpolluted and sterile atmosphere, so that the work to be carried out is not from air pollution cleaning is impaired or prevented. Therefore So far it has hardly been possible to go through in these rooms leading positioning processes or the like to use arrangements according to the type mentioned at the beginning, since this is in the penetration area of the piston rod and Despite the sealing rings, the cylinder cover is usually not absolutely can be sealed impervious to pressure medium. Is the pressure medium, for example a hydraulic medium, so particles of it deposit on the piston rod and reach the Environment so that the ambient air is enriched with them becomes. This process is favored with increasing age the arrangement, as the sealing rings gradually wear out. An even greater risk of pollution of the ambient air exists, however, if the arrangement with a pneumatic pressure medium is actuated, because this occurs in the event of a leak with strong swirling out of the cylinder from which the ambient air is constantly in disruptive motion is held. Furthermore, since this pneumatic pressure usually use oil particles for lubrication purposes are added, these are also with vortex formation to the atmosphere surrounding the cylinder, which is heavily soiled, so that in clean rooms required conditions can no longer be met.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Arbeitszylinder anordnung gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, bei deren Betätigung eine Verunreinigung, Verschmutzung oder ähnliche störende Beeinflussung der unmittelbaren Umgebung ausgeschlossen ist, so daß sie in Clean-Räumen einsetzbar ist.It is the object of the invention to provide a working cylinder to create an arrangement according to the type mentioned at the beginning, when operated, a contamination, pollution or similar disruptive influence on the immediate Environment is excluded so that they are in clean rooms can be used.

Die obige Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dem von der Kolbenstange durchquerten Zylinderende außen eine Abdicht einrichtung zugeordnet ist, die eine gasdichte Umfangswand besitzt, die zumindest einen Längenabschnitt der aus dem Zylinder herausragenden und sich unmittelbar an diesen anschließenden Kolbenstangenpartie über ihren gesamten Umfang mit Spiel umgibt und die mit ihrem einen zylinder seitigen axialen Endbereich unter Abdichtung in fester Verbindung mit dem Zylinder steht und mit ihrem entgegen gesetzten kolbenstangenseitigen axialen Endbereich gegen über der Kolbenstange abgedichtet ist, derart, daß ein zur unmittelbaren Umgebung der Arbeitszylinderanordnung hin vollständig abgedichteter ringförmiger Sammelraum entsteht, und daß der Sammelraum eine Öffnung besitzt, die mit einem Entlüftungskanal verbindbar ist.The above object is achieved in that the Piston rod traversed a seal on the outside of the cylinder end device is associated with a gastight peripheral wall has at least a longitudinal section from the Cylinder protruding and directly attached to this subsequent piston rod section over their entire The circumference is surrounded by play and the one cylinder axial end area under sealing in fixed Connected to the cylinder and against it opposed axial end area on the piston rod side is sealed over the piston rod, such that a to the immediate vicinity of the working cylinder arrangement completely sealed annular collecting space arises, and that the collecting space has an opening, which can be connected to a ventilation duct.

Nunmehr schließt sich unmittelbar an die Austrittsstelle der Kolbenstange aus dem Zylinder bzw. dessen Deckel ein abgedichteter Sammelraum an, der infolge Leckage aus dem Zylinder-Innern austretendes Druckmittel bzw. in diesem enthaltene Beimengungen aufnimmt, so daß sie nicht an die unmittelbare Umgebung des Arbeitszylinders gelangen können. Vielmehr können diese Leckdruckmittel, insbesondere die Leckluft, durch die Öffnung des Sammelraumes und den sich daran anschließenden Entlüftungskanal zu einer Stelle geleitet und dorthin ausgeblasen werden, die außerhalb des Einbauraumes des Arbeitszylinders liegt. Vorteilhafter weise ist hierzu keine Absaugeinrichtung vonnöten, da die Leckströmung üblicherweise gegenüber dem Ausmündungs bereich des Entlüftungskanals ein höheres Druckniveau aufweist und dem Weg des geringsten Widerstandes folgend durch den Entlüftungskanal ausströmt. Die erfindungsgemäße Arbeitszylinderanordnung ist daher auch in Räumen einsetz bar, in denen höchste Luftreinheit vorgeschrieben ist.Now follows the exit point the piston rod from the cylinder or its cover sealed collection space, which as a result of leakage from the Pressure medium escaping inside the cylinder or in it contains admixtures so that they do not get into the immediate vicinity of the working cylinder can. Rather, these leak pressure media, in particular the leakage air, through the opening of the collecting space and the adjoining ventilation duct to one point directed and blown out there, the outside of the installation space of the working cylinder. More advantageous wise no suction device is necessary for this, since the leakage flow usually opposite the mouth area of the ventilation duct a higher pressure level and following the path of least resistance flows out through the ventilation duct. The invention Working cylinder arrangement is therefore also used in rooms bar, in which the highest air purity is prescribed.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the invention are in the Subclaims listed.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 3 ist die dichte Umfangs wand des Sammelraumes an beiden axialen Endbereichen voll ständig abgedichtet, da sie einerseits fest mit dem Zylin der und andererseits fest mit der Kolbenstange verbunden ist. Es findet keine Relativbewegung, weder zwischen der Umfangswand und dem Zylinder, noch zwischen der Umfangs wand und der Kolbenstange, statt, so daß eine wesentlich zuverlässigere Abdichtung gewährleistet werden kann als bei eventuellem Gleitspiel zwischen der Umfangswand und einem der beiden genannten Zylinderbauteile. Die Dicht qualität bleibt zudem über die gesamte Lebensdauer der Anordnung konstant gut, da die Befestigungsbereiche zwischen der Umfangswand und dem Zylinder bzw. der Kolbenstange keinem Verschleiß ausgesetzt sind. Bei einer Betätigung der Kolbenstange wird der an ihr festgelegte Endbereich der Umfangswand mitbewegt, was durch die ausdehnbaren bzw. nachgiebigen oder flexiblen sich in Umfangsrichtung der Wand erstreckenden Längenabschnitte der Umfangswand ermöglicht wird. Man erhält dadurch gemäß Anspruch 4 einen sein Volumen pumpenartig abwechselnd vergrößernden und verkleinernden Sammelraum, wobei die Kontraktionsbewegung der Umfangswand die in ihr angesammelten Leckvolumina durch die Entlüftungsöffnung und den Entlüftungskanal hindurch hinauspreßt. Eine dauernde Entleerung des Sammel raumes ist daher auch dann gewährleistet, wenn der Arbeits zylinder mit relativ niederem Druck betätigt wird.In the development according to claim 3, the dense scope wall of the collecting space at both axial end areas constantly sealed, since they are firmly attached to the Zylin the and on the other hand firmly connected to the piston rod is. There is no relative movement, neither between the Peripheral wall and the cylinder, still between the peripheral wall and the piston rod, instead, making an essential more reliable sealing can be guaranteed than with possible sliding play between the peripheral wall and one of the two cylinder components mentioned. The dense quality also remains throughout the life of the Arrangement consistently good, since the fastening areas between the peripheral wall and the cylinder or the piston rod are not exposed to wear. When actuated the piston rod becomes the end area fixed to it the peripheral wall moves, which is due to the expandable or compliant or flexible in the circumferential direction the wall extending longitudinal sections of the peripheral wall is made possible. This gives one according to claim 4 its volume pump-like alternately enlarging and shrinking collecting space, the contraction movement the leakage volume accumulated in the peripheral wall through the ventilation opening and the ventilation channel squeezes out. A permanent emptying of the collection Space is therefore guaranteed even when working cylinder is operated with relatively low pressure.

Die Weiterbildungen nach Anspruch 5 bis 7 beschreiben kostengünstig herstellbare Umfangswände, deren flexible Längenabschnitte nur geringem Verschleiß ausgesetzt sind. Der Faltenbalg gemäß Anspruch 8 und 9 ist besonders robust.Describe the developments according to claims 5 to 7 circumferential walls that can be produced cost-effectively, their flexible Length sections are exposed to only slight wear. The bellows according to claim 8 and 9 is particularly robust.

Mit der Weiterbildung nach Anspruch 10 erhält die erfindungs gemäße Anordnung eine kompakte Bauweise, die die ursprüng lichen quer zur Längsrichtung gemessenen Abmessungen vorteil hafterweise beibehält.With the training according to claim 10 receives the fiction arrangement a compact design that the original Lichen dimensions measured transverse to the longitudinal direction advantageous unfortunately maintains.

Die Weiterbildung nach Anspruch 11 beschreibt eine konstruk tiv elegante Lösung der Umfangswand, die zudem eine einfache und sichere Montage derselben gewährleistet.The development according to claim 11 describes a construct tiv elegant solution of the peripheral wall, which is also a simple and safe assembly of the same is guaranteed.

Die Weiterbildung nach Anspruch 12 gewährleistet eine besonders sichere dichte Verbindung zwischen der Umfangswand und dem Zylinder bzw. dem Zylinderrohr.The training according to claim 12 ensures a particularly secure tight connection between the peripheral wall and the cylinder or the cylinder tube.

Mit der Weiterbildung nach Anspruch 15 ist gewährleistet, daß auch ältere Arbeitszylinderanordnungen ohne Aufwand mit der erfindungsgemäßen Abdichteinrichtung nachgerüstet werden können.With the training according to claim 15 it is ensured that even older cylinder arrangements without effort retrofitted with the sealing device according to the invention can be.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: The invention is described below with reference to the enclosed Drawing explained in more detail. In this show:

Fig. 1 den axialen, mit der erfindungsgemäßen Abdicht einrichtung versehenen Endabschnitt eines Arbeitszylinders, in einem Längsschnitt, Fig. 1 shows the axial, with the inventive sealing device provided end portion of a working cylinder, in a longitudinal section;

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung des Befestigungs bereiches zwischen der Umfangswand und der Kolbenstange in einer vorteilhaften Ausführungs form und Fig. 2 shows the enlarged representation of the fastening area between the peripheral wall and the piston rod in an advantageous embodiment and

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines vorteilhaften Faltenbalges. Fig. 3 shows an embodiment of an advantageous bellows.

Zunächst sei Bezug genommen auf das in Fig. 1 abgebildete Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Arbeitszylinder anordnung. Man erkennt den einen axialen Endbereich eines Arbeitszylinders 5, dessen Zylinderrohr 6 lediglich ab schnittsweise angedeutet ist. Dieses ist beidenends durch Zylinderdeckel 7 (lediglich einer ist abgebildet) ver schlossen. In seinem Innern befindet sich ein gestrichelt angedeuteter, in Axialrichtung verschieblich gelagerter Kolben 8, an dessen eines axiales Ende eine koaxial angeord nete Kolbenstange 9 angesetzt ist. Diese durchdringt den Zylinderdeckel 7 an einem Deckeldurchbruch 10, wobei sie in einer sie koaxial umfassenden und in dem Durchbruch 10 festgelegten Führungsbüchse 14 in Axialrichtung ver schieblich geführt ist. Darüber hinaus ist in dem Durch bruch 10 ein der Führungsbüchse 14 in Richtung zum Kolben 8 hin vorgelagerter Wellendichtring 15 gehaltert, während an der gegenüberliegenden Büchsenseite ein Abstreifring 16 angeordnet ist. Beide Ringe 15, 16 umschließen die Kolben stange 9 und liegen an ihr an. Der Wellendichtring 15 dient der Abdichtung des zwischen dem Kolben 8 und dem Zylinderdeckel 7 angeordneten Zylinderraumes 17 zur Außen seite hin, während der Abstreifring 16 verhindert, daß außen sich an der Kolbenstange 9 niedergeschlagene Verun reinigungen in das Zylinder-Innere gelangen können.First, reference is made to the embodiment of the working cylinder arrangement shown in FIG. 1. One recognizes the one axial end region of a working cylinder 5 , the cylinder tube 6 of which is only indicated in sections. This is closed at both ends by cylinder cover 7 (only one is shown). In its interior there is a dashed line, axially displaceably mounted piston 8 , at one axial end of which a coaxially arranged piston rod 9 is attached. This penetrates the cylinder cover 7 on a cover opening 10, wherein it is guided in an axially displaceable manner in a guide bushing 14 coaxially encompassing it and defined in the opening 10 . In addition, in the breakthrough 10 one of the guide bush 14 in the direction of the piston 8 upstream shaft seal 15 is held, while a wiper ring 16 is arranged on the opposite side of the bush. Both rings 15 , 16 enclose the piston rod 9 and rest on it. The shaft seal 15 serves to seal the between the piston 8 and the cylinder cover 7 arranged cylinder space 17 to the outside, while the wiper ring 16 prevents the outside can of the piston rod 9 deposited Verun cleaning in the cylinder interior access.

Ferner ist eine den Zylinderdeckel 7 durchdringende und in den Zylinderraum 17 führende Speiseöffnung 18 vorhanden, an die eine Druckmittelleitung zur Zufuhr bzw. Abfuhr eines Druckmediums anschließbar ist.Furthermore, there is a feed opening 18 penetrating the cylinder cover 7 and leading into the cylinder space 17 , to which a pressure medium line for supplying or removing a pressure medium can be connected.

Nicht dargestellt befindet sich am gegenüberliegenden Zylinderende ebenfalls eine in den zweiten Zylinderraum führende Speiseöffnung, so daß der Kolben 8 und die Kolben stange 9 durch entsprechende Druckmittelzufuhr bzw. -abfuhr in Langsrichtung 19 des Zylinderrohres hin und her beweg bar ist.Not shown, there is also a feed opening leading into the second cylinder chamber at the opposite cylinder end, so that the piston 8 and the piston rod 9 can be moved back and forth in the longitudinal direction 19 of the cylinder tube by appropriate supply or discharge of pressure medium.

Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Arbeits zylinder mit einer lediglich einen der Zylinderdeckel durchdringenden Kolbenstange. Allerdings ist die Erfindung nicht auf eine derartige Ausführungsform begrenzt, vielmehr kann sie auch Verwendung bei einer durchgehenden, beide Zylinderdeckel nach außen hin durchdringenden Kolbenstange finden, in diesem Falle findet sich am nicht dargestellten gegenüberliegenden Zylinderende eine der hier bereits beschriebenen und nachfolgend noch zu beschreibenden Anord nung vergleichbare Anordnung.The embodiment is a work cylinder with only one of the cylinder covers penetrating piston rod. However, the invention not limited to such an embodiment, but rather it can also be used in a continuous, both Piston rod penetrating the cylinder cover to the outside find, in this case, is not shown opposite cylinder end one of the ones already here described and to be described below arrangement comparable arrangement.

Die hier beschriebene Arbeitszylinderanordnung ist dafür bestimmt, in einem sogenannten Clean-Raum eingesetzt zu werden, in dem Versuche oder andere Arbeiten durchgeführt werden, die eine peinlichst saubere Umgebungsluft bzw. Atmosphäre erfordern. Der Wellendichtring 15 und der Ab streifring 16 gewährleisten jedoch keine hundertprozentige Abdichtung des Zylinderraumes 17 hin zu unmittelbaren Umgebung 20 des Arbeitszylinders, es tritt also immer ein, wenn auch geringer, Leckstrom zwischen den Dichtungen und der Kolbenstange hindurch bzw. wird durch Anhaften an der Kolbenstange von dieser nach außen gefördert. Handelt es sich bei dem zur Betätigung des Zylinders verwendeten Druckmittel um ein pneumatisches Druckmedium, so sind nach außen führende Leckströme besonders ungünstig, da dem Medium üblicherweise Schmiermittel wie Öl beigemengt ist, das durch die austretende Luft zusätzlich in der Umgebung 20 verwirbelt wird und sich im gesamten näheren Bereich des Arbeitszylinders störenderweise niederschlägt. Aus diesem Grunde ist dem von der Kolbenstange 9 durch querten Zylinderende 21 bzw. Zylinderdeckel 7 außen eine Abdichteinrichtung 22 zugeordnet, die den durch den Durch bruch 10 hindurchtretenden Leckstrom auffängt und sammelt, so daß die Umgebung 20 völlig verschmutzungsfrei bleibt. Die Abdichteinrichtung 22 soll nunmehr näher erlautert werden.The working cylinder arrangement described here is intended to be used in a so-called clean room, in which tests or other work are carried out that require an extremely clean ambient air or atmosphere. The shaft seal 15 and the stripping ring 16 , however, do not ensure a 100 percent seal of the cylinder space 17 towards the immediate vicinity 20 of the working cylinder, so there always occurs, albeit less, leakage current between the seals and the piston rod or is caused by adherence to the piston rod promoted by this to the outside. If the pressure medium used to actuate the cylinder is a pneumatic pressure medium, leakage currents leading to the outside are particularly unfavorable, since the medium is usually mixed with lubricants such as oil, which is additionally swirled in the environment 20 by the escaping air and swirls in the the entire nearer area of the working cylinder disturbingly. For this reason, a sealing device 22 is assigned to the outside of the piston rod 9 through the cylinder end 21 or cylinder cover 7 , which collects and collects the leakage current passing through the break 10, so that the environment 20 remains completely free of contamination. The sealing device 22 will now be explained in more detail.

Die Abdichteinrichtung 22 besitzt eine gasdichte Umfangs wand 23, die einen Längenabschnitt der aus dem Arbeits zylinder 5 herausragenden und über den Deckel 7 überstehen den Kolbenstangenpartie 24 über ihren gesamten Umfang mit Spiel umgibt. Ferner ist sie mit ihrem einen zylinder seitigen axialen Endbereich 25 unter Abdichtung fest mit dem Zylinderdeckel 7 verbunden und mit ihrem entgegen gesetzten kolbenstangenseitigen axialen Endbereich 26 gegenüber der Kolbenstange abgedichtet. Dadurch entsteht ein sich in axialer Verlängerung an den Zylinderdeckel 7 anschließender und zur unmittelbaren Umgebung 20 des Arbeitszylinders hin vollständig abgedichteter ringförmiger Sammelraum 29, der den aus dem Durchbruch 10 austretenden Druckmittelleckstrom aufnehmen kann.The sealing device 22 has a gas-tight circumferential wall 23 which surrounds a longitudinal section of the cylinder 5 protruding from the working and projecting beyond the cover 7 surrounding the piston rod section 24 over its entire circumference with play. Furthermore, it is firmly connected to the cylinder cover 7 with its one cylinder-side axial end region 25 and is sealed with respect to the piston rod with its opposite axial end region 26 on the piston rod side. This creates an annular collection chamber 29 which is axially extended to the cylinder cover 7 and is completely sealed off from the immediate vicinity 20 of the working cylinder and which can accommodate the pressure medium leakage current emerging from the opening 10 .

Über eine Entlüftungsöffnung 30 steht der Sammelraum 29 mit einem in einer Leitung oder einem Schlauch 31 ausge bildeten Entlüftungskanal 32 in Verbindung, dessen freies Ende in einer Art und Weise verlegt ist, daß seine Aus mündung in einen von der Umgebung 20 bzw. dem Einbauraum des Zylinders 5, d. h. dem Clean-Raum, abgetrennten Raum 33, z. B. die Umgebung ausmündet. Hierzu ist der Schlauch 31 gemäß Fig. 1 an einer schematisch dargestellten Halterungswand 34 entsprechend befestigt.Via a ventilation opening 30 , the collecting space 29 is connected to a ventilation duct 32 formed in a line or a hose 31 , the free end of which is laid in such a way that its mouth flows into one of the surroundings 20 or the installation space of the Cylinder 5 , ie the clean room, separate room 33 , z. B. the environment opens out. For this purpose, the hose 31 according to FIG. 1 is correspondingly fastened to a schematically illustrated mounting wall 34 .

Die vom Sammelraum 29 aufgefangenen Gase bzw. Verunreini gungen können nunmehr über den Entlüftungskanal 32 entfernt werden, ohne daß sie in den Clean-Raum 20 gelangen. Dabei ist keine besondere Absaugeinrichtung, keine Absaugpumpe erforderlich, das Ausströmen der Leckströmung wird allein durch das Druckgefälle zwischen den Räumen 29, 33 hervor gerufen.The gases or contaminations collected by the collecting space 29 can now be removed via the ventilation channel 32 without them entering the clean space 20 . No special suction device or suction pump is required, the leakage flow is caused solely by the pressure drop between the rooms 29 , 33 .

Es ist nunmehr möglich, wie bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, die Umfangswand 23 vollständig starr auszubilden und sie am Endbereich 26 mittels eines die Kolbenstangenpartie 24 umgebenden und von dieser verschieb lich durchquerten Dichtrings gegenüber der Kolbenstange 9 abzudichten. Allerdings ist auch eine derartige Abdichtung im Laufe der Zeit einem Verschleiß ausgesetzt, so daß absolute Dichtheit nur durch oftmaliges Auswechseln des entsprechenden Dichtringes gewährleistet ist.It is now possible, as in an embodiment not shown, to form the circumferential wall 23 completely rigid and to seal it at the end region 26 by means of a sealing ring surrounding the piston rod section 24 and displaceably traversed therefrom with respect to the piston rod 9 . However, such a seal is also subject to wear over time, so that absolute tightness can only be guaranteed by frequent replacement of the corresponding sealing ring.

Um daher eine Verbesserung der Abdichtung zu erzielen, so daß auch bei langer Betriebsdauer jederzeit eine absolute Abdichtung zwischen der Umfangswand 23 und dem Zylinder und der Kolbenstange gewährleistet ist, ist daher wie in Fig. 1 illustriert vorgesehen, daß die Umfangswand mit ihrem kolbenstangenseitigen Endbereich 26 ebenfalls fest mit der Kolbenstangenpartie 24 dieser gegenüber un verschieblich verbunden ist. Eine derartige statische Abdichtung ist wesentlich besser in den Griff zu bekommen, und da keine Relativbewegungen im Bereich der Dichtfläche stattfinden, kann auch in diesem Bereich der Sammelraum 29 zur unmittelbaren Umgebung 20 hin absolut abgedichtet werden. In order to achieve an improvement in the seal, so that an absolute seal between the peripheral wall 23 and the cylinder and the piston rod is guaranteed at all times even with a long operating time, it is therefore provided, as illustrated in FIG. 1, that the peripheral wall with its end region 26 on the piston rod side also firmly connected to the piston rod section 24 relative to un displaceably. Such a static seal is much easier to handle and since there are no relative movements in the area of the sealing surface, the collecting space 29 can also be absolutely sealed in this area to the immediate environment 20 .

Die eben beschriebene Ausführungsform hat zur Folge, daß sich der Endbereich 26 zusammen mit der Kolbenstange 9 bei einer Betätigung des Arbeitszylinders 5 in Axialrichtung 19 hin- oder herbewegt. Daher ist die Umfangswand 23 längs eines sich vollständig über den Wandumfang erstreckenden und damit die Kolbenstange 9 umgebenden Längenabschnittes 35 in Längsrichtung 19 ausdehnbar bzw. nachgiebig oder flexibel ausgebildet, wobei dieser Abschnitt zusätzlich, jedoch nicht notwendigerweise, aus Material mit gummi elastischen Eigenschaften bestehen kann.The embodiment just described has the result that the end region 26 moves back and forth together with the piston rod 9 when the working cylinder 5 is actuated in the axial direction 19 . Therefore, the peripheral wall 23 is along an extending completely through the wall circumference and thus the piston rod 9 surrounding length of portion 35 and formed longitudinally expandable 19 compliant or flexible, said portion additionally but not necessarily, can not be made of material with rubber-elastic properties.

Dies bedeutet, daß bei Beibehaltung der Abdichtung des Sammelraumes 29 sich die beiden Endbereiche 25, 26 der Umfangswand 23 beim Aus- bzw. Einfahren der Kolbenstange aus dem bzw. in den Zylinder 5 voneinander weg bzw. auf einander zu bewegen, wodurch gleichzeitig eine Vergröße rung bzw. Verkleinerung des Sammelraumvolumens erfolgt. Die Umfangswand 23 führt also eine Pumpbewegung durch, wobei sie abwechselnd in dem Längenabschnitt 35 kontra hiert und expandiert.This means that while the sealing of the collecting space 29 is maintained, the two end regions 25 , 26 of the peripheral wall 23 move away from or onto one another when the piston rod is extended or retracted from or into the cylinder 5 , thereby simultaneously increasing the size The volume of the collecting space is reduced or reduced. The circumferential wall 23 thus carries out a pumping movement, alternately contracting and expanding in the longitudinal section 35 .

Die Pumpwirkung hat zur Folge, daß jederzeit, auch dann, wenn das infolge Leckage in den Sammelraum 29 eingetretene Medium einen sehr niederen Druck im Vergleich zur Außen umgebung 33 besitzt, dieses zuverlässig durch die Öffnung 30 und den Kanal 32 nach außen gepumpt wird, ohne daß eine separate Saugpumpe erforderlich wäre.The result of the pumping action is that at any time, even if the medium which has entered the collecting space 29 as a result of leakage has a very low pressure compared to the external environment 33 , the latter is reliably pumped out through the opening 30 and the channel 32 without that a separate suction pump would be required.

Es versteht sich, daß die Umfangswand 23 in Längs richtung gesehen auch mehrere nachgiebige Abschnitte aufwei sen kann oder aber in ihrer Gesamtheit derartige Eigen schaften aufweist.It is understood that the peripheral wall 23 seen in the longitudinal direction can also have several resilient sections aufwei sen or have such properties in their entirety.

Bei dem in Fig. 1 abgebildeten Ausführungsbeispiel ist der ausdehnbare und komprimierbare Längenabschnitt 35 balgartig und hierbei in Gestalt eines Faltenbalges 36 ausgebildet. Dieser schließt sich unmittelbar an den mit der Kolbenstange 9 in fester Verbindung stehenden Endbe reich 26 an und ist mit radial gemessenem Spiel koaxial in bezug auf die Kolbenstange 9 angeordnet. Dieser balg artige Abschnitt endigt vor Erreichen des Zylinderdeckels 7 und schließt mit seinem dem Zylinderrohr 6 zugewandten kreisförmigen Balg-Endbereich 37 an einen starren, in Gestalt einer Hülse 39 ausgebildeten Längenabschnitt 38 der Umfangswand 23 an. Dieser als Hülse ausgebildete Längen abschnitt 38 ist ein separates Bauteil - die Umfangswand 23 besteht also beim Ausführungsbeispiel aus zwei Teilen -, an dem der Faltenbalg 36 unter Abdichtung festgelegt ist.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the expandable and compressible length section 35 is bellows-shaped and in the form of a bellows 36 . This directly adjoins the endbe rich with the piston rod 9 in a fixed connection 26 and is arranged with radially measured play coaxially with respect to the piston rod 9 . This bellows-like section ends before reaching the cylinder cover 7 and connects with its circular bellows end region 37 facing the cylinder tube 6 to a rigid, in the form of a sleeve 39 formed length section 38 of the peripheral wall 23 . This designed as a sleeve length section 38 is a separate component - the peripheral wall 23 consists in the embodiment of two parts - on which the bellows 36 is fixed under sealing.

Die im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Hülse 39 ist koaxial zur Kolbenstange 9 angeordnet und bezüg lich dieser mit radial gemessenem Spiel angeordnet. Sie ist ferner mit ihrem dem Balg-Endbereich 37 abgewandten Ende am Zylinderdeckel 7 fest und unter Abdichtung ange bracht, indem sie zweckmäßigerweise auf einen am Zylinder deckel 7 angeformten zylindrischen Fortsatz 40 aufgezogen ist, der in Längsrichtung 19 in Richtung zum außen angeord neten Ende 44 der Kolbenstange weist und dieselbe koaxial umgibt. Dieser Fortsatz 40 trägt auch die bereits oben erwahnten Ringe 15, 16 und die Führungsbüchse.The essentially hollow cylindrical sleeve 39 is arranged coaxially to the piston rod 9 and bezüg Lich arranged with radially measured play. It is also with its the bellows end portion 37 end facing away from the cylinder cover 7 is fixedly and sealingly attached introduced by being suitably mounted on a the cylinder cover 7 integrally formed cylindrical extension 40 of the outer angeord Neten in the longitudinal direction 19 towards end 44 the piston rod and coaxially surrounds the same. This extension 40 also carries the rings 15 , 16 and the guide bushing already mentioned above.

Die Hülse 39 ist vorteilhafterweise koaxial auf den Fort satz 40 aufgepreßt, so daß auch ohne eine zwischen den beiden Bauteilen angeordnete Dichtung eine gasdichte Ver bindung vorhanden ist. Es versteht sich jedoch, daß auch eine andere Anbringungsweise der Hülse 39 möglich ist, beispielsweise indem sie mit einem radial abstehenden, ringförmigen Flanschfortsatz versehen wird, der unter Zwischenlegung eines Dichtringes mit dem Zylinderdeckel 7 verschraubt wird.The sleeve 39 is advantageously coaxially pressed onto the extension 40 , so that a gas-tight connection is present even without a seal arranged between the two components. However, it goes without saying that a different way of attaching the sleeve 39 is also possible, for example by providing it with a radially projecting, annular flange extension which is screwed to the cylinder cover 7 with the interposition of a sealing ring.

Der in Fig. 1 abgebildete Faltenbalg 36 besteht vollständig aus gummielastischem Material und ist in einer Weise vor geformt, so daß er eine topfförmige Gestalt besitzt. Dabei sind seine Wandbereiche 45 im Querschnitt faltenartig oder mäanderförmig ausgebildet, und der in einer Radial ebene bezüglich der Achse 19 angeordnete Bodenbereich 46 besitzt eine zentrale, den Durchgang der Kolbenstangen partie 24 erlaubende Öffnung 47. An deren Rand ist der ebenfalls aus elastischem Material bestehende hülsenförmige Endbereich 26 einstückig angeformt, der zum Festklemmen an der Kolbenstange 9 mit einem vorzugsweise metallenen Spannband 48 umgeben ist. Der Faltenbalg 36 ist also an der Kolbenstange 9 lösbar und unverschieblich festgespannt.The bellows 36 shown in Fig. 1 is made entirely of rubber-elastic material and is pre-shaped in such a way that it has a cup-shaped shape. In this case, its wall regions 45 have a cross-sectionally fold-like or meandering design, and the bottom region 46 arranged in a radial plane with respect to the axis 19 has a central opening 47 which allows the passage of the piston rod part 24 . At the edge of the existing likewise of elastic material sleeve-shaped end portion 26 is integrally formed, which is surrounded for clamping against the piston rod 9 with a preferably metal clamping band 48th The bellows 36 is thus releasably and immovably clamped on the piston rod 9 .

Der zum Zylinderrohr 6 weisende Balg-Endbereich 37 ist ebenfalls hülsenförmig ausgebildet und besitzt an seinem zur Kolbenstange 9 weisenden Innenumfang einen Umfangs wulst 49, der in einer an einem Absatz der Hülse 39 vorge sehenen Außenumfangsnut 50 eingelassen ist. Dadurch ist sichergestellt, daß der Faltenbalg 36 auch bei großer Ausdehnung nicht von der Hülse 39 herunterspringt, zudem ist der Balg-Endbereich 37 ebenfalls von einem Spannring 51 umgeben, der einen sicheren Dichtsitz gewährleistet.The bellows end region 37 facing the cylinder tube 6 is also sleeve-shaped and has a circumferential bulge 49 on its inner periphery facing the piston rod 9 , which is embedded in an outer peripheral groove 50 provided on a shoulder of the sleeve 39 . This ensures that the bellows 36 does not jump off the sleeve 39 even in the case of large expansion, and the bellows end region 37 is also surrounded by a clamping ring 51 , which ensures a secure sealing fit.

Es versteht sich, daß auch der kolbenstangenseitige End bereich 26 zusätzlich formschlüssig an der Kolbenstange 9 verankert werden kann, dies ist ausschnittsweise in Fig. 2 illustriert. Hier besitzt die Kolbenstange 9 eine Umfangsnut 52, in die ein entsprechender Umfangswulst 53 am Endbereich des Faltenbalges 36 formschlüssig einfällt.It is understood that the end portion 26 on the piston rod side can also be anchored positively on the piston rod 9 , this is illustrated in part in FIG. 2. Here, the piston rod 9 has a circumferential groove 52 into which a corresponding circumferential bead 53 at the end region of the bellows 36 engages in a form-fitting manner.

Die bereits oben erwähnte Entlüftungsöffnung 30 für den Sammelraum 29 kann den Zylinderdeckel 7 durchdringend angeordnet sein, wobei sie einerseits an die Außenseite des Zylinderdeckels und andererseits in den Sammelraum 29 ausmündet (diese Variante ist nicht abgebildet). Vorteil hafterweise findet sich die Entlüftungsöffnung 30 jedoch in einer starren Partie der Umfangswand 23, bei der Aus führungsform nach Fig. 1 ist dies der hülsenförmige Längen abschnitt 38. Dieser überragt mit einem Betrag seiner Länge den Fortsatz 40 in Axialrichtung hin zum Kolbenstangen ende 44, und in diesem Bereich ist die Öffnung 30 angeord net, die zweckmäßigerweise als radial gerichtete Gewinde bohrung ausgebildet ist, in die zur Verschraubung mit dem Schlauch 31 eine Anschlußmutter einschraubbar ist. The ventilation opening 30 already mentioned above for the collecting space 29 can be arranged so as to penetrate the cylinder cover 7 , opening out on the outside of the cylinder cover on the one hand and in the collecting space 29 on the other (this variant is not shown). Advantageously, the vent 30 is found in a rigid part of the peripheral wall 23 , in the embodiment from FIG. 1, this is the sleeve-shaped length section 38 . This protrudes with an amount of its length the extension 40 in the axial direction towards the piston rod end 44 , and in this area the opening 30 is angeord net, which is expediently designed as a radially directed threaded bore into which a connecting nut can be screwed for screwing with the hose 31 is.

Die abgebildete Ausführungsform hat den Vorteil, daß auch eine Nachrüstung älterer Arbeitszylinder möglich ist, ohne daß an diesen Änderungen durchzuführen wären; die Abdichteinrichtung 22 muß lediglich auf einen Zylinder deckel aufgesetzt bzw. aufgespannt werden.The embodiment shown has the advantage that retrofitting of older working cylinders is also possible without changes to these; the sealing device 22 only has to be placed on a cylinder cover or stretched.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Arbeitszylinderanordnung ist die gesamte Umfangs wand 23 als Faltenbalg ausgebildet, der direkt sowohl an der Kolbenstange als auch am zugeordneten Zylinder deckel unter Abdichtung festgelegt ist.In a not shown embodiment of the working cylinder arrangement according to the Invention, the entire circumferential wall 23 is formed as a bellows, which is fixed directly to both the piston rod and the associated cylinder cover with sealing.

Vorteilhafterweise schließt die Umfangswand 23 bei sämt lichen Ausführungsformen zylinderseitig unmittelbar an den von der Kolbenstange 9 durchdrungenen Zylinderdeckel 7 in axialer Verlängerung an, wobei ihr Außendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Zylinderdeckels 7 bzw. des Zylinderrohres 6 entspricht. Dadurch ergibt sich eine kompakt bauende Anordnung, die die ursprüngliche Breite des Arbeitszylinders nicht oder nur unwesentlich vergrößert. Vorteilhafterweise ist hiermit ein müheloser Austausch älterer, ohne Abdichteinrichtung versehener Arbeitszylinderanordnungen möglich, ohne daß Platzprobleme auftreten.Advantageously, the circumferential wall 23 in all embodiments on the cylinder side directly adjoins the cylinder cover 7 penetrated by the piston rod 9 in an axial extension, its outer diameter essentially corresponding to the outer diameter of the cylinder cover 7 or the cylinder tube 6 . This results in a compact construction, which does not increase the original width of the working cylinder or only increases it insignificantly. Advantageously, this allows an effortless replacement of older working cylinder arrangements provided without a sealing device, without space problems occurring.

In Fig. 3 ist eine ebenfalls mögliche Ausführungsform eines Faltenbalges 36′ in einem Ausschnitt schematisch dargestellt. Dieser Faltenbalg 36′ besteht aus in Axial richtung 19 aufeinanderfolgend angeordneten, insbesondere elastisch verformbaren einzelnen Ringelementen 54, 54′, die unter Bildung einer balgartigen Struktur alternierend in Bereichen größeren (55) und kleineren (56) Durchmessers abgedichtet miteinander verbunden sind. Die Verbindung erfolgt beispielsweise durch Löten, Schweißen, Kleben od. dgl., und die Ringelemente bestehen zweckmäßigerweise aus Metall. Bei 55, 56 erkennt man in Fig. 3 die geschnitte nen Schweißnähte, die insbesondere durch Widerstandsschweißen oder in einem Laser-Schweißverfahren erstellt wurden.In Fig. 3, a likewise possible embodiment of a bellows 36 'is shown schematically in a section. This bellows 36 'consists of 19 consecutively arranged in the axial direction 19 , in particular elastically deformable individual ring elements 54 , 54 ', which are connected to one another in a sealed manner to form a bellows-like structure alternately in regions of larger ( 55 ) and smaller ( 56 ) diameters. The connection is made, for example, by soldering, welding, gluing or the like, and the ring elements expediently consist of metal. At 55 , 56 one can see in FIG. 3 the cut weld seams, which were created in particular by resistance welding or in a laser welding process.

Um dem Faltenbalg 36′ eine gute Elastizität in Achsrichtung zu verleihen, sind die einzelnen Ringelemente zweckmäßiger weise mit einer tassenartigen Form versehen, wobei benach barte Ringelemente 54, 54′ in spiegelsymmetrischer Anord nung zu ihrer Berührfläche 57, 57′ miteinander verbunden sind.In order to give the bellows 36 'good elasticity in the axial direction, the individual ring elements are expediently provided with a cup-like shape, with adjacent ring elements 54 , 54 ' in mirror-symmetrical arrangement to their contact surface 57 , 57 'are connected to one another.

Der Faltenbalg 36′ nach Fig. 3 ist vor allem dann von Vorteil, wenn die im Sammelraum 29 anfallenden Gase unter Hochdruck anfallen, was der Fall sein kann, wenn große Leckverluste im Bereich des Durchbruches 10 auftreten und der Entlüftungskanal 32 es infolge zu geringen Quer schnittes nicht vermag, das Leckvolumen schnell abströmen zu lassen. In diesem Fall verhindert der aus metallischen Elementen bestehende Faltenbalg 36′ eine Beschädigung seiner selbst, er kann nicht ausbeulen oder zerplatzen.The bellows 36 'of FIG. 3 is particularly advantageous when the gases accumulating in the collecting space 29 occur under high pressure, which can be the case when large leakage losses occur in the area of the opening 10 and the venting channel 32 it due to too little cross cut is not able to let the leak volume flow out quickly. In this case, the bellows 36 'consisting of metallic elements prevents damage to itself, it cannot bulge or burst.

Es sei noch nachzutragen, daß der in Fig. 1 abgebildete Zylinder 5 mit einer Dämpfungseinrichtung 58 zur Anschlag dämpfung des Kolbens 8 versehen ist, die Erfindung ist jedoch unabhängig von deren Vorhandensein.It should be added that the cylinder 5 shown in Fig. 1 is provided with a damping device 58 for stop damping the piston 8 , but the invention is independent of its presence.

Claims

1. Working cylinder arrangement with a cylinder tube provided with lids at both axial ends, in which an axially displaceable piston is arranged, which is connected to a piston rod which penetrates at least one of the lids in the longitudinal direction and penetrates under sealing, characterized in that The cylinder end ( 7 , 21 ) traversed by the piston rod ( 9 ) is assigned a sealing device ( 22 ) on the outside, which has a gas-tight peripheral wall ( 23 ) which protrudes at least a length of the cylinder ( 5 ) and directly adjoins it adjoining piston rod section ( 24 ) surrounds with play over its entire circumference and which with its one cylinder-side axial end region ( 25 ) is tightly sealed with the cylinder ( 5 ) and with its opposite piston rod-side axial end region ( 26 ) with respect to the piston rod ( 9 ) is sealed such that one for immediate en environment ( 20 ) of the working cylinder arrangement towards completely sealed annular collecting space ( 29 ) is created, and that the collecting space ( 29 ) has an opening ( 30 ) which can be connected to a ventilation duct ( 32 ).

2. Working cylinder arrangement according to claim 1, characterized in that the one hand with the collecting space ( 29 ) communicating ventilation channel ( 32 ) on the other hand in a space from the installation space ( 20 ) of the cylinder ( 5 ) separated ( 33 ), or a collecting container or the outside atmosphere opens up.

3. Working cylinder arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the peripheral wall ( 23 ) with its piston rod-side axial end region ( 26 ) is fixedly connected to the piston rod ( 9 ), and that the peripheral wall ( 23 ) over one or more completely over the wall circumference extending length sections ( 35 ) which are expandable or resilient or flexible in the longitudinal direction ( 19 ) of the piston rod ( 9 ) and / or have rubber-elastic properties such that the two on the cylinder ( 5 ) or on the piston rod ( 9 ) each immovable and with complete sealing end regions ( 25 , 26 ) of the peripheral wall ( 23 ) when moving the piston rod ( 9 ) out of or into the cylinder ( 5 ) away from each other or towards each other are.

4. Working cylinder arrangement according to claim 3, characterized in that when extending or retracting the piston rod ( 9 ) from or into the cylinder ( 5 ) the volume of the collecting space ( 29 ) alternately increases and decreases, whereby a pumping effect is achieved .

5. Working cylinder arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the in the axial direction ( 19 ) expandable or resilient or flexible Längenab sections ( 35 ) of the peripheral wall ( 23 ) bellows and in particular special in the manner of a bellows ( 36 , 36 ') are.

6. Working cylinder arrangement according to one of claims 3 to 5, characterized in that the entire circumferential wall ( 23 ) is designed as a bellows.

7. Working cylinder arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the bellows ( 36 ) formed out longitudinal sections ( 35 ) of the peripheral wall ( 23 ) consist of material with rubber-elastic properties.

8. Working cylinder arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the bellows ( 36 ') formed longitudinal sections ( 35 ) of the peripheral wall ( 23 ) successively arranged in the axial direction ( 19 ) arranged in particular elastically deformable preferably metallic ring elements ( 54 , 54 ' ) exist, which are connected to form a bellows-like structure alternately sealed in areas larger ren ( 55 ) and smaller ( 56 ) diameter, z. B. by soldering, welding, gluing or the like.

9. Working cylinder arrangement according to claim 8, characterized in that the ring elements ( 54 , 54 ') have a cup-like curved shape, with adjacent ring elements ( 54 ; 54 ') in a mirror-symmetrical arrangement for their contact surface ( 57 , 57 ') connected to each other are.

10. Working cylinder arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the circumferential wall ( 23 ) on the cylinder side directly adjoins the cover ( 7 ) penetrated by the piston rod in axial extension and expediently one the diameter of the cover ( 7 ) or the cylinder tube ( 6 ) essentially correspond to the outside diameter.

11. Working cylinder arrangement according to one of claims 3 to 10, characterized in that the peripheral wall ( 23 ) has a particularly as a bellows ( 36 , 36 ') formed th, in the longitudinal direction ( 19 ) expandable or flexible or resilient length section ( 35 ), which is assigned to the piston rod end region ( 26 ) of the peripheral wall ( 23 ) and is on the one hand in tight connection with the piston rod ( 9 ) under sealing and on the other hand with its axial end region ( 37 ) facing the cylinder ( 5 ) on a separate rigid sleeve-shaped, the piston rod ( 9 ) with play surrounding length section ( 38 ) of the peripheral wall ( 23 ) is fixed under sealing, which on the other hand, also under sealing, is fixed to the cylinder ( 5 ) and preferably to the cover ( 7 ) penetrated by the piston rod ( 9 ) is appropriate.

12. Working cylinder arrangement according to claim 11, characterized in that the bellows-like length section ( 35 ) is releasably clamped to the components connected to it axially on the side, it expediently having an annular mounting bead ( 49 , 53 ) on one or both axial ends, which engages in a corresponding de annular mounting groove ( 50 , 52 ) on the sleeve-shaped component ( 39 ) or on the piston rod ( 9 ).

13. Working cylinder arrangement according to claim 11 or 12, characterized in that the sleeve-shaped Längenab section ( 38 , 39 ) on a the piston rod ( 9 ) coaxially surrounding cylindrical extension of the cover ( 7 ) is pulled and in particular pressed.

14. Working cylinder arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the vent opening ( 30 ) in the piston rod ( 9 ) penetrated cover ( 7 ) is arranged.

15. Working cylinder arrangement according to one of claims 3 to 13, characterized in that the vent opening ( 30 ) in a rigid part of the peripheral wall ( 23 ) and in particular optionally in its sleeve-shaped length section ( 38 ) is preferably provided as a radial threaded bore.