DE69611897T2

DE69611897T2 - Kolbenstangenloser Arbeitszylinder

Info

Publication number: DE69611897T2
Application number: DE69611897T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Noda
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1996-12-23
Publication date: 2001-06-13
Anticipated expiration: 2016-12-24
Also published as: US5724880A; CN1154448A; KR100243451B1; EP0781930B1; KR970046689A; EP0781930A1; DE69611897D1; TW308628B; CN1093232C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen stangenlosen Arbeitszylinder mit inneren und äusseren Dichtungsbändern zum Verschliessen eines Spalts auf der Trommel.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Ein stangenloser Arbeitszylinder, der eine Trommel mit einem axialen Spalt in der Wandung, einen in der Trommel angeordneten Kolben und ein inneres Dichtungsband, das innerhalb der Trommel entlang des Spalts angeordnet ist, um die Spaltöffnung auf der Wandung der Trommel zu beiden Seiten des Kolbens zu verschliessen, einschliesst, wird in verschiedenen Veröffentlichungen offenbart.
Zum Beispiel:
(A) Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 3-4005, die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 62-177304, die ungeprüfte japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) Nr. 2-50501 und die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 63-190909 offenbaren stangenlose Arbeitszylinder, in denen die Enden des inneren Dichtungsbandes an Abschlusskappen befestigt sind, die an den beiden Enden der Trommel ausserhalb der Enden der Trommel angeordnet sind.
Weiterhin offenbaren die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 63-190909, die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 6-17803 und die ungeprüfte japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) Nr. 6-51505 lineare Betätigungsvorrichtungen, die einen stangenlosen Arbeitszylinder des obigen Typs benutzen. In den linearen Betätigungsvorrichtungen der obigen Veröffentlichungen sind eine oder zwei Führungsschienen, die auf der Trommel selbst oder auf einer an die Trommel angefügten Basis angeordnet sind, sowie ein Gleittisch, der durch den Spalt hindurch mittels einer Verbindungsstange mit dem Kolben des stangenlosen Arbeitszylinders verbunden ist und durch die Führungsschienen geführt wird, vorgesehen.
(B) Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 5-106612 offenbart einen stangenlosen Arbeitszylinder, in dem ein äusseres Dichtungsband auf der Aussenseite der Trommel entlang des Spalts angeordnet ist. Die Enden des äusseren Dichtungsbandes sind durch einen Befestigungsblock am Abschnitt innerhalb beider Enden der Trommel auf der Trommel befestigt. Der Befestigungsblock ist durch zwei in die Aussenwandung der Trommel zu beiden Seiten des Spalts eingeschraubte Befestigungsbolzen an der Trommel angebracht.
(C) Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 56-124711 offenbart einen stangenlosen Arbeitszylinder, in dem Abschlusskappen an den beiden Enden der Trommel angeordnet sind. In diesem stangenlosen Arbeitszylinder ist eine periphere Rille auf der Aussenseite der Trommel nahe jedem ihrer Enden vorgesehen, und ein Sicherungsring ist in die Rille eingepasst. Eine Klemmplatte ist am Abschnitt innerhalb des Sicherungsrings an der Trommel angebracht, und die Abschlusskappe ist durch Spannbolzen, die die Abschlusskappe und die Klemmplatte verbinden, am Ende der Trommel befestigt. Die Enden des inneren Dichtungsbandes sind am Abschnitt ausserhalb der Enden der Trommel an den Abschlusskappen befestigt. Die Enden des äusseren Dichtungsbandes sind durch eine in die Klemmplatte eingeschraubte Befestigungsschraube an der Trommel befestigt.
(D) Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 61-59008 offenbart einen stangenlosen Arbeitszylinder, in dem ein Abschnitt einer Abschlusskappe in die Ausbohrung der Trommel eingesetzt ist und die Enden des inneren Dichtungsbandes an die Aussenseite der in die Ausbohrung der Trommel eingesetzten Abschnitte der Abschlusskappen angeklemmt sind.
In den in den obigen Veröffentlichungen (A) offenbarten stangenlosen Arbeitszylindern muss, da die Enden der Dichtungsbänder an den Abschlusskappen der Trommel befestigt werden, die axiale Länge der Abschlusskappe gross genug sein, um zu gestatten, dass das Ende des Dichtungsbandes gesichert wird. Daher wird in den stangenlosen Arbeitszylindern in den obigen Veröffentlichungen (A) die Länge des stangenlosen Arbeitszylinders gross. Weiter kann dieses Verfahren der Befestigung der Enden des inneren Dichtungsbandes nicht verwendet werden, wenn die lineare Betätigungsvorrichtung aufgebaut wird, indem ein stangenloser Arbeitszylinder zwischen zwei an einer Basis angebrachte Abschlussplatten geklemmt wird.
In dem in der obigen Veröffentlichung (B) offenbarten stangenlosen Arbeitszylinder müssen Bolzenlöcher mit Gewinde für Befestigungsbolzen senkrecht zur Zylinderachse auf der Aussenseite der Trommel gebohrt werden. Bolzenlöcher, die parallel zur Achse der Trommel sind, werden gewöhnlich an den Enden der Trommel benötigt, um die Stöpselglieder an deren Enden zu befestigen. Daher ist in dem stangenlosen Arbeitszylinder in der obigen Veröffentlichung (B) eine zusätzliche maschinelle Bearbeitung der Trommel erforderlich, um die Bolzenlöcher mit Gewinde für die Befestigungsbolzen für das Dichtungsband zu bohren. Da des weiteren die Richtung dieser zusätzlichen Bolzenlöcher mit Gewinde eine andere ist als die der Bolzenlöcher an den Enden der Trommel, muss die Ausrichtung der Trommel auf der Bohrmaschine während der Bearbeitung verändert werden, um solche zusätzlichen Bolzenlöcher zu schaffen. Dadurch kompliziert sich die Bearbeitung der Trommel, und damit erhöhen sich die Herstellungskosten.
In dem in der obigen Veröffentlichung (C) offenbarten stangenlosen Arbeitszylinder muss die periphere Rille auf der Trommeloberfläche gefräst werden. Diese Bearbeitung verursacht ähnlich wie das Bohren der Bolzenlöcher mit Gewinde in der obigen Veröffentlichung (B) zusätzliche Kosten. Des weiteren ist die Anordnung für die Befestigung der Abschlusskappen am Zylinder, d. h. die Klemmplatte, die Spannbolzen und der Sicherungsring, ziemlich kompliziert. Auch kann, weil die Enden des inneren Dichtungsbandes am Abschnitt ausserhalb der Trommel an der Abschlusskappe befestigt werden, dieser Typ des stangenlosen Arbeitszylinders nicht für eine lineare Betätigungsvorrichtung verwendet werden, die aufgebaut wird, indem der stangenlose Arbeitszylinder zwischen zwei Abschlussplatten geklemmt wird.
Des weiteren ist bei dem in der obigen Veröffentlichung (D) offenbarten stangenlosen Arbeitszylinder eine zusätzliche maschinelle Bearbeitung der Bolzenlöcher mit Gewinde zum Einklemmen des Dichtungsbandes auf der Wandung der Trommel erforderlich, da die Enden des inneren Dichtungsbandes auf die Oberfläche des in die Ausbohrung eingesetzten Abschnitts der Abschlusskappen geklemmt werden. Dies verursacht eine Erhöhung der Bearbeitungskosten des stangenlosen Arbeitszylinders, wie oben erläutert.
Manchmal wird eine lineare Betätigungsvorrichtung zusammengebaut, indem an den Abschlussplatten befestigte Stöpselglieder eingesetzt werden. In diesem Typ der linearen Betätigungsvorrichtung sind die Abschlussplatten so an einer Basisplatte befestigt, dass die Entfernung zwischen den Abschlussplatten geringfügig grösser als die Länge der Trommel ist. Der stangenlose Arbeitszylinder wird zwischen die Abschlussplatten geklemmt, indem die Stöpselglieder auf den Abschlussplatten in die Ausbohrung der Trommel an deren beiden Enden eingesetzt werden. In diesem Typ der linearen Betätigungsvorrichtung sind die Stöpselglieder und die Abschlussplatten an den beiden Enden der Trommel einem Fluiddruck innerhalb der Trommel ausgesetzt, der in der Richtung ausgeübt wird, die den Abstand zwischen den Abschlussplatten erhöht. Des weiteren wird durch den Kolben eine Schlagkraft in der Richtung auf die Stöpselglieder und die Abschlussplatten ausgeübt, die die Entfernung zwischen den Abschlussplatten vergrössert, wenn der Kolben des stangenlosen Arbeitszylinders am Ende des Kolbenhubs am eingesetzten Abschnitt der Stöpselglieder angreift. In diesem Typ der linearen Betätigungsvorrichtung kann daher, wenn beide Enden des inneren Dichtungsbandes an den Stöpselgliedern oder an den Abschlussplatten befestigt sind, eine übermässige Zugspannung auf das innere Dichtungsband ausgeübt werden, die die Standzeit des inneren Dichtungsbandes verkürzen und im Extremfall ein Brechen des inneren Dichtungsbandes verursachen kann.
In EP 0 082 829, auf der die Präambel des Anspruchs 1 beruht, wird eine Trommel mit einem oberen Längsschlitz, einer Endabdeckung an jedem Ende und einem beweglichen Kolben offenbart. Die Endabdeckung wird durch peripher verteilte Schraubbefestigungen an einem Haltering befestigt, der axial mit einem inneren Flansch gegen einen in eine Rille in der Aussenseite des Zylinderrohres eingesetzten Sperrring gesichert wird. Bandartige Abschnitte von inneren und äusseren Dichtungsstreifen erstrecken sich durch eine im Haltering ausgebildete Vertiefung und weiter in eine entsprechende Vertiefung in der Endabdeckung. Eine erste Verschlussschraube klemmt den bandartigen Abschnitt der inneren Dichtungsstreifen gegen die Endabdichtung, während eine zweite Verschlussschraube den äusseren bandartigen Abschnitt des äusseren Dichtungsstreifens gegen ein in die Vertiefung in der Endabdeckung eingesetztes Zwischenstück klemmt.
In dem stangenlosen Arbeitszylinder, bei dem die Enden des inneren Dichtungsbandes an den Flanken der Stöpselglieder an beiden Enden der Trommel gesichert werden, müssen ferner die Enden des inneren Dichtungsbandes zwischen die Wandung der Ausbohrung der Trommel und die Flanke des Stöpselgliedes geklemmt werden. Manchmal verursacht dies Störungen während des Zusammenbaus des stangenlosen Arbeitszylinders. Dieses Problem wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert. Wenn nämlich eines der Stöpselglieder 100 in ein Ende der Trommel 102 eingesetzt ist, während sich ein Ende des inneren Dichtungsbandes an Ort und Stelle befindet, erreicht das andere Ende des inneren Dichtungsbandes 104 gewöhnlich nicht das andere Ende der Trommel 102. Daher ist am anderen Ende der Trommel die innere Öffnung des Spalts 103 nicht durch das innere Dichtungsband 104 abgedeckt. Gewöhnlich ist eine Ringdichtung wie zum Beispiel ein O-Ring 101 an der Flanke des Stöpselgliedes 100 vorgesehen. Wenn jedoch das andere Stöpselglied unter diesen Bedingungen in die Trommel eingesetzt wird, neigt der O-Ring, weil die innere Öffnung des Spalts 103 nicht durch das innere Dichtungsband 104 abgedeckt ist, dazu, sich so zu verformen, dass ein Teil des O-Rings 101, wie in Fig. 10 gezeigt, in den Spalt 103 eintritt. Diese Verformung des O-Rings 101 stört manchmal das Ende des inneren Dichtungsbandes 104 und erschwert den Einsatz des Stöpselgliedes 100, und verhindert dadurch den richtigen Einbau des Stöpselgliedes 100 und des Endes des inneren Dichtungsbandes 104 in die Trommel 102.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der Probleme in der verwandten Technik, wie sie oben dargelegt wurden, ist eines der Ziele der vorliegenden Erfindung, eine einfache und wirksame Anordnung zu schaffen, um die Enden des inneren Dichtungsbandes des stangenlosen Arbeitszylinders zu sichern.
Weiter ist es ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung, eine lineare Betätigungsvorrichtung eines Typs zu schaffen, bei dem der stangenlose Arbeitszylinder zwischen ein Paar von Endplatten geklemmt wird, indem deren Stöpselglieder in die Ausbohrung der Trommel eingesetzt werden, ohne dass Befestigungsbolzen verwendet werden, und mit der vermieden werden kann, dass eine übermässige Beanspruchung auf das innere Dichtungsband ausgeübt wird.
Es ist auch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und wirksames Verfahren zur Verfügung zu stellen, um einen stangenlosen Arbeitszylinder zusammenzubauen, bei dem die Stöpselglieder am Ende der Trommel eingesetzt werden können, ohne die Störung des Endes des inneren Dichtungsbandes zu verursachen.
Gemäss einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein stangenloser Arbeitszylinder zur Verfügung gestellt, umfassend: eine Trommel, mit einem Spalt in der Wandung versehen, der sich parallel zur Achse der Trommel erstreckt, Stöpselglieder, je eines an den beiden Enden der Trommel angeordnet und in deren Ausbohrung eingesetzt, ein Kolbenglied, in der Ausbohrung der Trommel angeordnet und darin in der Axialrichtung beweglich, ein äusseres Laufwerk, ausserhalb der Trommel angeordnet und durch den Spalt der Trommel hindurch vermittels eines Kuppelgliedes so an den Kolben angekoppelt, dass sich das Laufwerk integral mit dem Kolbenglied zusammen entlang des Spaltes bewegt, ein inneres Dichtungsband, bis zu beiden Enden so an der Wandung der Ausbohrung der Trommel entlang des Spalts angeordnet, dass die Öffnung des Spalts auf der Wandung der Ausbohrung der Trommel durch das innere Dichtungsband abgedeckt wird, ein äusseres Dichtungsband, bis zu beiden Enden so an der Aussenseite der Trommel entlang des Spalts angeordnet, dass die Öffnung des Spalts auf der Aussenseite der Trommel durch das äussere Dichtungsband abgedeckt wird, Feststellorgane, um die Enden des inneren Dichtungsbandes an den Stöpselgliedern festzumachen, dadurch gekennzeichnet, dass die benannten Feststellorgane Verbindungsglieder umfassen, je eines an den beiden Enden der Trommel auf deren Aussenseite angeordnet und durch den Spalt der Trommel hindurch vermittels eines Befestigungsgliedes an den entsprechenden Stöpselgliedern befestigt, sowie ein Feststellglied so an dem Verbindungsglied befestigt und sich durch den Spalt hindurch erstreckend, dass das Ende des inneren Dichtungsbandes auf der Oberfläche des Stöpselgliedes festgemacht wird.
Gemäss diesem Aspekt der Erfindung ist kein Bolzenloch mit Gewinde auf der Oberfläche der Trommel, d. h. keine zusätzliche Bohrarbeit erforderlich, um die Enden des inneren Dichtungsbandes festzumachen, da die Enden des inneren Dichtungsbandes durch das am Verbindungsglied befestigte und sich durch den Spalt hindurch erstreckende Feststellglied an der Oberfläche der Stöpselglieder festgemacht sind und weiter das Verbindungsglied selbst durch ein sich durch den Spalt hindurch erstreckendes Befestigungsglied am Stöpselglied befestigt ist, und daher alle Teile, aus denen sich die Feststellmittel zusammensetzen, die die Enden des inneren Dichtungsbandes an den Stöpselgliedern festmachen, durch den Spalt der Trommel hindurch an den Stöpselgliedern befestigt sind.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine lineare Betätigungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, einen stangenlosen Arbeitszylinder umfassend, worin der stangenlose Arbeitszylinder zwischen ein Paar von Abschlussplatten geklemmt ist, die einander in einem Abstand gegenüberstehen, der geringfügig grösser als die axiale Längenausdehnung des stangenlosen Arbeitszylinders ist, und worin eine der Abschlussplatten mit einer Klemmschraube versehen ist, die an der Endfläche eines Stöpselgliedes anliegt, das in das eine Ende der Ausbohrung der Trommel eingesetzt ist, um das Stöpselglied zur anderen Abschlussplatte hin zu drücken.
Nach diesem Aspekt der Erfindung werden, da das Stöpselglied an dem einen Ende der Trommel durch die Klemmschraube immer zum anderen Ende der Trommel hin gedrückt wird, die durch den Druck des Fluids in der Trommel und vom Kolben auf die Stöpselglieder ausgeübten Kräfte über die Klemmschraube von den Abschlussplatten aufgenommen. Daher wird keine Zugbeanspruchung durch die Stöpselglieder auf das innere Dichtungsband ausgeübt.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, um einen stangenlosen Arbeitszylinder mit einer Trommel mit axialer Spaltöffnung in der seitlichen Wandung, mit Stöpselgliedern, die an beiden Enden der Trommel in deren Ausbohrung eingesetzt sind, und einem inneren Dichtungsband, das entlang des Spalts so in der Trommel angeordnet ist, dass das innere Dichtungsband die Öffnung des Spalts in der Wandung der Ausbohrung der Trommel verdeckt und dass die beiden Enden des inneren Dichtungsbandes zwischen den entsprechenden Stöpselgliedern und der Wandung der Ausbohrung der Trommel gehalten werden, zusammenzubauen, wobei das Verfahren einen Schritt umfasst, um eines der Stöpselglieder an ein Ende der Trommel anzupassen, wobei ein Ende des inneren Dichtungsbandes aus der Trommel herausgezogen ist, einen Schritt, um das andere Ende des inneren Dichtungsbandes so auf der Wandung der Ausbohrung der Trommel nahe deren anderem Ende zu halten, dass das andere Ende des inneren Dichtungsbandes einen Endabschnitt der Spaltöffnung nicht verdeckt, einen Schritt, um ein Abdeckband, dessen Länge grösser als die Entfernung zwischen dem anderen Ende des inneren Dichtungsbandes und dem anderen Ende der Trommel ist, so auf die Innenwandung der Trommel aufzulegen, dass das andere Ende des inneren Dichtungsbandes durch ein Ende des Abdeckbandes verdeckt wird und dass sich das andere Ende des Abdeckbandes aus der Trommel heraus erstreckt, einen Schritt, um das andere Stöpselglied so in die Ausbohrung des anderen Endes der Trommel einzusetzen, dass sowohl das Abdeckband wie auch das andere Ende des inneren Dichtungsbandes zwischen dem anderen Stöpselglied und der Wandung der Ausbohrung der Trommel gehalten werden, und einen Schritt, um das Abdeckband von der Bohrung der Trommel wegzunehmen, indem das andere Ende des Abdeckbandes nach der Aussenseite der Trommel hin gezogen wird.
Nach diesem Aspekt der Erfindung sind das andere Ende des inneren Dichtungsbandes und die Spaltöffnung auf der Innenseite der Trommel zwischen dem anderen Ende des inneren Dichtungsbandes und dem anderen Ende der Trommel durch das Abdeckband abgedeckt, wenn das andere Stöpselglied in die Ausbohrung der Trommel eingesetzt wird. Daher kann das andere Stöpselglied in die Ausbohrung eingesetzt werden, ohne eine Störung des anderen Endes des inneren Dichtungsbandes zu verursachen. Daher können die Stöpselglieder während des Zusammenbaus des stangenlosen Arbeitszylinders leicht in die Trommel eingesetzt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird aus der nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegten Beschreibung besser verstanden werden, wobei
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer linearen Betätigungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht der linearen Betätigungsvorrichtung in Fig. 1 ist,
Fig. 3 eine entlang der Linie III-III in Fig. 2 gesehene Schnittansicht ist,
Fig. 4 eine entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 gesehene Schnittansicht ist,
Fig. 5A ein Beispiel des entlang der Linie V-V in Fig. 4 gesehenen Schnitts der linearen Betätigungsvorrichtung zeigt,
Fig. 5B ein weiteres Beispiel des entlang der Linie V-V in Fig. 4 gesehenen Schnitts der linearen Betätigungsvorrichtung zeigt,
Fig. 6 eine vergrösserte Querschnittsansicht des stangenlosen Arbeitszylinders in Fig. 1 ist, die die Haltevorrichtung des Endes des inneren Dichtungsbandes erklärt,
Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer stangenlosen Arbeitszylindereinheit ist, die eine andere Ausführungsform der Haltevorrichtung des Endes des inneren Dichtungsbandes zeigt,
Fig. 8A, 8B und 9A, 9B Zeichnungen sind, die ein Beispiel des Verfahrens zum Zusammenbau des stangenlosen Arbeitszylinders nach der vorliegenden Erfindung erklären, und
Fig. 10 eine Zeichnung ist, die das Problem des Verfahrens zum Zusammenbau des stangenlosen Arbeitszylinders in der verwandten Technik erklärt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform einer linearen Betätigungsvorrichtung mit einem stangenlosen Arbeitszylinder gemäss vorliegender Erfindung. In Fig. 1 bis 3 bezeichnet die Bezugszahl 1 eine Basis der linearen Betätigungsvorrichtung. Die Basis 1 hat einen L-förmigen Querschnitt mit einem Boden 1a und einer an der Seite des Bodens 1a und senkrecht dazu angeordnete Seitenwand 1b. Eine flache Rille 2 ist auf der Oberseite des Bodens 1a über dessen ganze Länge hinweg vorgesehen. Diese Rille 2 wird verwendet, um eine Führungsschiene 10 auf die Basis 1 zu montieren. Wie am besten in Fig. 3 gezeigt, ist eine T-förmige Rille 3 (eine Rille mit T-förmigem Querschnitt) am Boden der Rille 2 über deren ganze Länge hinweg vorgesehen. Weiter verläuft eine zweite T-förmige Rille 4 für die Montage des Hemmungsgliedhalters 75 parallel zur Rille 2 auf der Oberseite der Basis 1 auf der der Seitenwand 1b entgegengesetzten Seite der Rille 2. Die T-förmige Rille 4 ist ebenfalls über die gesamte Länge der Basis 1 hinweg vorgesehen.
Ein Rücken 5 ist auf der Oberseite der Basis 1 auf der der Seitenwand 1b entgegengesetzten Seite 1c ausgebildet. Der Rücken 5 ist auf der Basis 1 über die gesamte Länge hinweg ausgebildet. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist im Rücken 5 ein Durchlass 6 für Arbeitsfluid untergebracht.
Auf der Unterseite des Bodens 1a ist ein Paar von T-förmigen Rillen 7 über die ganze Länge des Bodens 1a hinweg vorgesehen. Die Rillen 7 werden verwendet, um die lineare Betätigungsvorrichtung auf andere Maschinen zu montieren. In dieser Ausführungsform besteht die Basis 1 aus Aluminiumlegierung und ist durch ein Strangpressverfahren hergestellt.
Die Führungsschiene 10 mit einer geringfügig kleineren Länge als die Basis 1 ist in der Rille 2 der Basis 1 angeordnet. Die Führungsschiene 10 hat eine Mehrzahl von Bolzenlöchern 10 mit Gewinde, die entlang der Schiene 10 angeordnet sind. Die Führungsschiene 10 wird auf die Basis 1 montiert, indem Befestigungsbolzen 12 so in die Bolzenlöcher 10 mit Gewinde eingeführt werden, dass die Bolzen 12 in Muttern 13 eingreifen, die in der T-förmigen Rille 3 angeordnet sind. Die Führungsschiene 10 ist auf jeder ihrer Seiten mit einer Führungsrille 14 versehen, die sich über die ganze Länge der Führungsschiene 10 hinweg erstreckt. Obwohl die Führungsrillen 14 in dieser Ausführungsform einen halbkreisförmigen Querschnitt haben, können die Führungsrillen 14 einen V-förmigen Querschnitt haben.
Die Zahl 15 in Figuren. 2 und 3 bezeichnet ein Führungsglied der linearen Betätigungsvorrichtung, das durch die Führungsschiene 10 geführt wird. In dieser Ausführungsform sind zwei Führungsglieder 15 vorgesehen. Jedes der Führungsglieder 15 sitzt gleitend auf der Führungsschiene 10 und ist an dem Abschnitt, der den entsprechenden Führungsrillen 14 der Führungsschiene 10 zugekehrt ist, mit Kugellaufrillen 16 versehen. Die Kugellaufrillen 16 und die Führungsrillen 14 bilden Durchlässe für Kugeln 17, die als Kugellager wirken, die die Führungsglieder 15 auf der Führungsschiene 10 tragen. Die Führungsglieder 15 sind mit der Unterseite eines Gleittisches 18 verbunden. Obwohl in dieser Ausführungsform zwei Führungsglieder 15 vorgesehen sind, ist die Anzahl der Führungsglieder in der vorliegenden Erfindung nicht auf zwei begrenzt.
Die Zahlen 20 und 21 sind rechteckige Abschlussplatten, die mit Befestigungsbolzen 22 an den beiden Enden der Basis 1 montiert sind. Die Abschlussplatten 20, 21 erstrecken sich senkrecht zur Längsachse der Basis 1, und zwar derart, dass sich die Enden der Abschlussplatten 20 und 21 über die Seite 1c (die der Seitenwand 1b entgegengesetzte Seite) der Basis 1 hinaus erstrecken. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Höhen der Abschlussplatten 20 und 21 im wesentlichen die gleichen wie die Höhe H (die in der Richtung senkrecht zum Spalt 32 gemessene Höhe) der Trommel 31 der stangenlosen Arbeitszylindereinheit 30, so dass ein Raum C zur Unterbringung der stangenlosen Arbeitszylindereinheit 30 zwischen den Abschlussplatten 20 und 21 gebildet wird. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die stangenlose Arbeitszylindereinheit 30 parallel zur Führungsschiene 10 zwischen den Abschlussplatten 20 und 21 angeordnet.
Die Trommel 31 der stangenlosen Arbeitszylindereinheit 30 hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Ein Spalt 32 ist auf der Seitenwandung der Trommel 31 über deren gesamte Länge hinweg vorgesehen. Die Enden der Trommel 31 sind durch jeweils ein Stöpselglied 33 verstopft. Fig. 6 zeigt im einzelnen eines der Enden der Trommel 31 (das rechte Ende in Fig. 2). Wie in Fig. 6 gezeigt, umfasst das Stöpselglied 33 einen Stöpselabschnitt 33a und einen dünnen Flanschabschnitt 33b sowie einen Abschnitt 33c, der in den abgesetzten Abschnitt 60 der Abschlussplatten 20 und 21 passt. Ein Kolben 40, der entlang der Längsachse der Trommel 31 beweglich ist, ist in der Ausbohrung 34 der Trommel 31 angeordnet. Wie in Fig. 2 gezeigt, definieren die Stöpselglieder 33 an den beiden Enden der Trommel 31 und der Kolben 40 zwei Zylinderkammern S 1 und 52 in der Trommel 31. Ferner ist ein verbindender Durchlass 33d, der in die entsprechenden Zylinderkammern 51 und 52 auf beiden Seiten des Kolbens 40 mündet, in den entsprechenden Stöpselgliedern 33 vorgesehen. Die Stöpselglieder 33 sind lediglich durch Einsetzen der Stöpselabschnitte 33a in die Ausbohrung 34 der Trommel 31 an den Enden der Trommel 31 montiert, d. h. keine anderen Befestigungsmittel wie Befestigungsbolzen werden benutzt, um die Stöpselglieder 33 an der Trommel 31 zu montieren. Ein ringförmiges Dichtungsglied 25, das ein O-Ring sein kann, ist peripher auf das Ende des Stöpselabschnitts 33a montiert, um den freien Raum zwischen dem Stöpselabschnitt 33a und der Wandung der Ausbohrung 34 abzudichten.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 2. Wie in Fig. 4 gezeigt, sind ein Teil des Stöpselabschnitts 33a und der Flanschabschnitt 33b des Stöpselgliedes 33 so gearbeitet, dass ein abgeflachter Abschnitt 33e auf der Seite des Stöpselgliedes 33 gebildet wird. Wie später erläutert, wird der abgeflachte Abschnitt 33e verwendet, um das Einsetzen des inneren Dichtungsbandes zwischen die Wandung der Ausbohrung 34 und das Stöpselglied 33 sowie seine Gleitbewegung in der Richtung entlang der Längsachse der Trommel 31 zu erleichtern. Auf dem abgeflachten Abschnitt 33e des Stöpselgliedes 33 sind zwei Schraubenlöcher 35 mit Gewinde zentral relativ zur Breite des abgeflachten Abschnitts 33e in der Längsrichtung des Stöpselgliedes 33 angeordnet. Ferner ist eine Rille 38 auf dem abgeflachten Abschnitt 33e vorgesehen, wie am besten in Fig. 6 gezeigt. Die Rille 38 ist zentral relativ zur Breite des abgeflachten Abschnitts 33e auf dem Abschnitt zwischen der Spitze des Stöpselabschnitts 33c und den Gewindelöchern 35 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist eine Unterlegscheibe 36 mit einer Niete 37 an jedem Ende des inneren Dichtungsbandes 50 angebracht. Die Rille 38 ist für die Unterbringung des Kopfes der Niete 37 vorgesehen. Wie in Fig. 5 gezeigt, passt die Unterlegscheibe 36 in die Breite des Spalts 32 und hindert das innere Dichtungsband 50 daran, in der Richtung senkrecht zum Spalt 32 wegzubiegen. Wenn jedoch ein geeigneter Typ von Dichtungsband verwendet wird, zum Beispiel ein elastisches Dichtungsband mit einem in den Spalt 32 eingepassten Zungenabschnitt, um das Wegbiegen des Dichtungsbandes zu verhindern, wird die Unterlegscheibe 36 nicht benötigt.
Der Kolben 40 ist in der Ausbohrung 34 angeordnet und in der Achsenrichtung der Trommel 31 beweglich. Wie am besten in Fig. 2 gezeigt, ist eine Kolbendichtung 41 auf jeder Seite des Kolbens 40 vorgesehen. Daher werden durch den Kolben 40 in der Ausbohrung 34 der Trommel 31 zwei Zylinderkammern S1 und S2 definiert. In dieser Ausführungsform bildet ein Teil des Kolbens 40 ein Joch 42, das durch den Spalt 32 zur Aussenseite der Trommel 31 vorspringt. Ein Aufsatz 43 ist durch eine Mehrzahl von auf dem Joch 42 angeordneten Löchern 42a und in die Löcher 42a passende Stifte 42b an das Joch 42 angekoppelt. Eine Randplatte 45 ist an jedes der axialen Enden des Aufsatzes 43 angefügt. Der Aufsatz 43 und die Randplatten 45 bilden in dieser Ausführungsform ein äusseres Laufwerk 44, während das Joch 42 ein Kopplungsglied zur Verbindung des Laufwerkes 44 mit dem Kolben 40 bildet. Ein Schaber 46 ist an jede der Randplatten 45 angefügt. Die Schaber werden durch einen O-Ring 47 an Ort und Stelle gehalten, der die Peripherie des Laufwerkes 44 umgibt. Ein inneres Dichtungsband 50, das innerhalb der Trommel 31 angeordnet ist und die innere Öffnung des Spalts 50 verschliesst, sowie ein äusseres Dichtungsband 51, das ausserhalb der Trommel 31 angeordnet ist und die äussere Öffnung des Spalts 32 verschliesst, sind vorgesehen. Das innere Dichtungsband 50 und das äussere Dichtungsband 51 werden durch Führungsflächen im Joch 42 geführt und laufen durch das Laufwerk 44.
In dieser Ausführungsform sind das innere Dichtungsband 50 und das äussere Dichtungsband 51 als ein dünnes, biegsames Band gestaltet, das zum Beispiel aus einer magnetischen Substanz wie rostfreiem Chromstahl gefertigt ist. In dieser Ausführungsform sind Magnetstreifen 52 zu beiden Seiten des Spalts 32 in die Aussenseite der Trommel 31 eingebettet. Daher werden sowohl das innere Dichtungsband 50 wie auch das äussere Dichtungsband 51 von den Magnetstreifen 52 angezogen und dichten die innere und äussere Öffnung des Spalts 32 zwangsläufig ab. Obwohl in dieser Ausführungsform aus magnetischer Substanz gefertige Dichtungsbänder verwendet werden, können biegsame Dichtungsbänder eines anderen Typs verwendet werden. Zum Beispiel können die Dichtungsbänder aus Urethangummi oder Nylon oder aus einer Kombination von Chromstahl und Gummi gefertigt werden. Des weiteren können, statt Magnetstreifen 52 zu verwenden, die Dichtungsbänder so konzipiert sein, dass das innere Dichtungsband und das äussere Dichtungsband elastisch ineinandergreifen oder dass die jeweiligen Dichtungsbänder elastisch in den Spalt 32 eingreifen, um den Spalt 32 abzudichten.
Fig. 5A und 6 zeigen ein Beispiel der Haltevorrichtung für das innere und äussere Dichtungsband am Stöpselglied 33. Wie in Fig. 5A gezeigt, ist der Endabschnitt des äusseren Dichtungsbandes 51 an der Aussenseite der Trommel 51 befestigt, indem das Ende des äusseren Dichtungsbandes 51 zwischen eine Verbindungsplatte 53 und die Aussenwandoberfläche der Trommel 31 geklemmt wird. In dieser Ausführungsform ist die Verbindungsplatte an der Trommel 31 befestigt, indem sie durch zwei Befestigungsbolzen 54 gegen die Aussenseite der Trommel gedrückt wird. Wie in Fig. 5A bezeigt, werden die Befestigungsbolzen 54 durch die in der Verbindungsplatte 53 vorgesehenen Löcher und danach durch den Spalt 32 in die Gewindelöcher 35 am Stöpselabschnitt 33a des Stöpselgliedes 33 eingeführt, und das Ende des äusseren Dichtungsbandes wird an dem Abschnitt innerhalb einer Feststellschraube 55, die später erklärt wird, zwischen die Trommel 31 und die Verbindungsplatte 53 geklemmt. Andererseits wird das Ende des inneren Dichtungsbandes 50 am Stöpselglied 33 befestigt, indem das Ende des inneren Dichtungsbandes 50 so zwischen die Oberfläche des Stöpselgliedes 33 und die Feststellschraube 55 geklemmt wird, dass die Niete 37 des inneren Dichtungsbandes 50 in der auf dem Stöpselabschnitt 33a des Stöpselgliedes 33 angeordneten Rille 38 untergebracht ist. Unter diesen Bedingungen passt die Unterlegscheibe 36 in den Spalt 32, wodurch die Bewegung des inneren Dichtungsbandes 51 in einer Richtung senkrecht zum Spalt 32 eingeschränkt wird. Die Feststellschraube 55 wird in das in der Verbindungsplatte 53 vorgesehene Gewindeloch eingeschraubt, bis ihr zugespitztes Ende 55a durch den Spalt 32 tritt und die Oberfläche des inneren Dichtungsbandes 50 erfasst. Daher wird das innere Dichtungsband 50 durch den Bolzen 55 sicher am Stöpselabschnitt 33a festgemacht.
Fig. 5B zeigt ein weiteres Beispiel der Haltevorrichtung des äusseren Dichtungsbandes 51. In Fig. 5B erstreckt sich das äussere Dichtungsband 51 bis zum Endabschnitt der Trommel 31, und ein Einschnitt 51a ist am Ende des äusseren Dichtungsbandes 51 ausgebildet, so dass ein U-förmiger Abschnitt am Ende des äusseren Dichtungsbandes 51 gebildet wird. In dieser Ausführungsform wird ein Befestigungsbolzen 54 verwendet, um die Verbindungsplatte 53 an der Trommel 31 festzumachen. Der Befestigungsbolzen 54 und die Feststellschraube 55 sind so angeordnet, dass sie durch den Spalt 32 und den Einschnitt 51a des äusseren Dichtungsbandes 51 hindurchgehen. In der Haltevorrichtung in Fig. 5b wird, da Finger aus Material des äusseren Dichtungsbandes auf beiden Seiten des Einschnitts 51a ausgebildet sind, das äussere Dichtungsband 50 sicher an der Trommel 31 festgemacht, selbst wenn die Verbindungsplatte 53 durch die auf die Feststellschraube 55 ausgeübte Rückstosskraft geringfügig angehoben wird. Da ein einziger Befestigungsbolzen 54 genügt, um die Verbindungsplatte 53 und das äussere Dichtungsband 51 in dieser Ausführungsform zu sichern, kann die durch Einschrauben des Befestigungsbolzens 54 bewirkte Verbiegung der Trommel 31 auf ein Minimum beschränkt werden. Obwohl der Einschnitt Sla in dieser Ausführungsform auf dem äusseren Dichtungsband 51 vorgesehen ist, kann eine andere Gestalt des Einschnitts oder ein längliches Loch vorgesehen werden, oder getrennte Löcher für den Befestigungsbolzen 54 und die Feststellschraube 55 können wechselweise vorgesehen werden. Als nächstes wird eine Ausführungsform der Anordnung zur Montage der Trommel 31 zwischen die Abschlussplatten 20 und 21 unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert. Wie zuvor erklärt, sind die Stöpselglieder 33 lediglich zwischen die Trommel 31 und die Abschlussplatten 20 und 21 geklemmt, ohne dass irgendein Befestigungsbolzen verwendet wird. Der Abstand zwischen den Abschlussplatten 20 und 21 (L2 in Fig. 6) wird geringfügig grösser als der Abstand zwischen den Aussenflächen 33f des Flansches 33b gemacht, wenn die Stöpselglieder 33 in die Trommel 31 eingesetzt werden (L1 in Fig. 6). Das ist nötig, um den Zusammenbau der Trommel 31 und der Abschlussplatten 20 und 21 zu erleichtern. Im zusammengebauten Zustand passt der Abschnitt 33c des Stöpselgliedes 33 mit einer O-Ring- Dichtung 61 in die auf jeder der Abschlussplatten 20 und 21 angebrachte Vertiefung 60. In dieser Ausführungsform ist, wie in Fig. 6 gezeigt, eine der Abschlussplatten (in dieser Ausführungsform die rechte Abschlussplatte 21) an dem dem Flanschabschnitt 33b des Stöpselgliedes 33 zugekehrten Abschnitt mit einer Klemmschraube 62 versehen. Die Abschlussplatten 20, 21 werden durch Befestigungsbolzen 63 (Fig. 1) an die Endflächen der Trommel 31 angefügt, nachdem der Flanschabschnitt 33b des Stöpselgliedes 33 durch die Klemmschraube 62 an der Abschlussplatte 21 gegen die andere Abschlussplatte 20 gedrückt wurde. In diesem Zustand verbleibt ein kleiner Abstand t zwischen der Aussenfläche 33f des Flanschabschnitts 33b und der Abschlussplatte 21.
In der anderen Abschlussplatte 20 ist eine Einlassöffnung 23a für Arbeitsfluid an dem dem linken Ende des Durchlasses 6 für Arbeitsfluid in der Basis 1 zugekehrten Abschnitt vorgesehen, während eine Auslassöffnung 23b für Arbeitsfluid an dem dem Ende des verbindenden Durchlasses 33d im Stöpselglied 33 zugekehrten Abschnitt vorgesehen ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Ferner ist in der Abschlussplatte 21 ein verbindender Durchlass 24, der den Fluiddurchlass 6 mit dem verbindenden Durchlass 33d des Stöpselgliedes 33 auf der rechten Seite in Fig. 2 verbindet, vorgesehen. Daher brauchen Einlass- und Auslassrohre für das Arbeitsfluid nur an einer der Abschlussplatten (in dieser Ausführungsform die Abschlussplatten 20) angeschlossen werden. Wechselweise können die Einlass- und die Auslassöffnung getrennt an den entsprechenden Abschlussplatten vorgesehen werden.
In Fig. 2 ist der Gleittisch 18 an das Führungsglied 15 auf dessen nahe der Seitenwand 1b gelegenen Seite angekoppelt. Der Gleittisch 18 erstreckt sich von dem Abschnitt, wo er an das Führungsglied 15 angekoppelt ist, bis zu dem Abschnitt oberhalb des äusseren Laufwerks 44, d. h. von oben betrachtet überdeckt der Gleittisch 18 die Trommel 31 nicht. Am Boden des Gleittisches 18 ist an den Abschnitten, die auf dem äusseren Laufwerk sitzen, ein Paar von Beinen 70 vorgesehen. Das äussere Laufwerk 44 ist vermittels elastischer Dämpfer 71, die zwischen den Randplatten 45 und den Beinen 70 angeordnet sind, zwischen die Beine 70 des Gleittisches geklemmt, so dass der Gleittisch 18 durch den Kolben 40 mitgenommen wird.
In Fig. 2 bezeichnet Zahl 72 eine Hemmung, die eine geringere Länge als der Gleittisch 18 hat. Die Hemmung 72 ist so am Boden des Gleittisches angeordnet, dass ihre Endflächen 73 innerhalb der axialen Enden 18a des Gleittisches 18 gelegen sind. Wie am besten in Fig. 2 und 4 gezeigt, sind die Hemmungsgliedhalter 75 parallel zu den Abschlussplatten 20 und 21 angeordnet. Der Hemmungsgliedhalter 75 hat eine Rille 76, die in die Führungsschiene 10 passt. Des weiteren ist der Hemmungsgliedhalter 75 durch einen Bolzen 79, der in ein Mutternglied 78 in der T-förmigen Rille 4 auf der Basis 1 eingreift, an der Basis 1 befestigt. Daher kann die Lage des Hemmungsgliedhalters 75 in der axialen Richtung der Trommel 31 willkürlich eingestellt werden, indem das Mutternglied 78 in der Rille 4 positioniert wird. Die senkrechten Stirnseiten der Rille 76 stehen in enger Berührung mit den senkrechten Stirnseiten 10a und 10b der Führungsschiene 10, aber berühren nicht die Stirnseiten der Führungsrillen 14. Ferner hat das Mutternglied 78 in dieser Ausführungsform einen verlängerten Abschnitt. 78b, der sich in die T-förmige Rille hinein erstreckt, wie in Fig. 2 gezeigt. Der Hemmungsgliedhalter 75 ist mit einem Gewindeloch 81 versehen, um die Stossdämpfer 80 aufzunehmen, indem das auf der Aussenseite der Stossdämpfer 80 vorgesehene Gewinde in das Innengewinde des Loches 81 eingreift. Ein Einschnitt und eine Befestigungsschraube 82 sind an der Spitze 77 des Hemmungsgliedhalters 75 vorgesehen, um den Stossdämpfer 80 im Loch 81 zu sichern. Wenn der Stossdämpfer 80 im Loch 81 gesichert ist, steht der Stossdämpfer 80 aus dem Halter 75 in Richtung auf die Hemmung 72 des Gleittisches 18 hervor. In bestimmten Anwendungen der linearen Betätigungsvorrichtung braucht der Stossdämpfer 80 nicht eingesetzt zu werden. Zahl 85 in Fig. 2 bezeichnet durchgehende Löcher, die durch die Abschluss> platten 20 und 21 führen, um die lineare Betätigungsvorrichtung an eine andere Konstruktion zu montieren, und Zahl 86 in Fig. 4 ist eine Rille, um Hilfsvorrichtungen wie Schalter an der linearen Betätigungsvorrichtung zu montieren.
In der in Fig. 1 bis 4 gezeigten linearen Betätigungsvorrichtung wird, da die Führungsschiene 10 an der Basis 1 befestigt und der stangenlose Arbeitszylinder zwischen den Abschlussplatten 20 und 21 montiert ist, die auch an der Basis 1 befestigt sind, selbst dann, wenn die lineare Betätigungsvorrichtung durch Löcher 85 in den Abschlussplatten an andere Konstruktionen montiert wird, die Führungsschiene 10 starr von der Basis 1 gehalten (die starr mit den Abschlussplatten 20 und 21 verbunden sind). Daher wird zufolge der linearen Betätigungsvorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform die glatte Bewegung des Gleittisches 18 immer aufrechterhalten. Ferner kann, da das Verbindungsglied (Joch) 42, das den Kolben 40 mit dem Laufwerk 44 verbindet, aus Spalt 32 in der Richtung parallel zum Gleittisch (d. h. waagerecht in Fig. 3 und 4 in dieser Ausführungsform) hervorsteht, die Gesamthöhe der linearen Betätigungsvorrichtung auf im wesentlichen die gleiche Höhe wie die der Trommel 31 (Höhe H in Fig. 3) vermindert werden. Daher wird gemäss der vorliegenden Ausführungsform eine sehr kompakte und starre lineare Betätigungsvorrichtung zur Verfügung gestellt.
Wenn das Arbeitsfluid, zum Beispiel Pressluft, zugeführt wird, bewegt sich der Kolben 40 der Trommel 31 entlang der Trommelachse, und dadurch wird der Gleittisch 18 durch das Laufwerk 44 auf der Führungsschiene 10 mitbewegt. Wenn der Gleittisch das Ende seiner Auslenkung erreicht, stösst die Endfläche 73 der Hemmung 72 gegen den Stossdämpfer 80. Somit hält der Gleittisch 18 am Ende seiner Auslenkung weich an, da der Aufprall beim Auftreffen der Hemmung auf das Hemmungsglied (d. h. den Stossdämpfer) durch den Stossdämpfer 80 vermindert wird. Wenn die Hemmung 72 auf den Stossdämpfer 80 auftrifft, wird auf den Hemmungsgliedhalter 75 ein Drehmoment ausgeübt. Zum Beispiel wird ein Drehmoment im Uhrzeigersinn auf den Halter 75 auf der rechten Seite der Fig. 1 ausgeübt. Da aber der Halter 75 durch die Rille 76 an der Führungsschiene 10 befestigt ist, wird dieses Drehmoment durch die Führungsschiene 10 von der Basis 1 aufgefangen. Daher wird der Hemmungsgliedhalter 75 selbst nach einer langen Betriebsdauer in einer richtigen Lage gehalten. Des weiteren wird, obwohl das Drehmoment auch durch das Auftreffen der Hemmung auf den Stossdämpfer in der Richtung ausgeübt wird, in der der Halter 75 von der Basis 1 weggehoben wird, da das Mutternglied 78 in dieser Ausführungsform mit dem verlängerten Abschnitt 78b versehen ist, dieser Impuls ebenfalls übertragen an und aufgefangen durch die Basis 1. Somit wird eine Lockerung der Befestigungsbolzen 79 verhindert. Die Führungsschiene 10 steht mit dem Halter 75 über die senkrechten Stirnseiten 10a, 10b in Berührung, während die Führungsrillen 14 nicht mit dem Halter 75 in Berührung kommen. Daher wird die Bewegung des Führungsgliedes 15 durch das Auftreffen der Hemmung auf den Stossdämpfer nicht beeinträchtigt. Des weiteren kann, weil die Hemmung 72 gemäss der vorliegenden Ausführungsform innerhalb der Seitenflächen des Gleittisches angeordnet ist, die Auslenkung des Gleittisches lang gehalten werden, während die Länge der linearen Betätigungsvorrichtung klein gehalten wird.
Während des Betriebs der linearen Betätigungsvorrichtung nehmen die Stöpselglieder 33 an beiden Enden der Trommel 31 den Arbeitsfluiddruck in den Zylinderkammern S1 und S2 auf. Des weiteren bewegt sich der Kolben 40 in Anwendungen, in denen der Stossdämpfer 80 nicht benutzt wird, bis zum Ende seines Hubes und stösst gegen die Stöpselglieder 33. Wenn der Kolben 40 gegen das Stöpselglied 33 stösst, nimmt das Stöpselglied 33 die Kraft vom Kolben 40 auf und wird in Richtung auf die Abschlussplatte gestossen. Wie früher erläutert, wird die Entfernung zwischen den Abschlussplatten 20, 21 geringfügig grösser als die Entfernung zwischen den Flanschstirnflächen 33f gemacht. Des weiteren sind die Stöpselglieder 33 nicht an der Trommel 31 befestigt. Daher neigt das Stöpselglied 33 dazu, sich in Richtung auf die Abschlussplatte zu bewegen, wenn die Stöpselglieder 33 die Kräfte vom Kolben und Arbeitsfluid aufnehmen. Sofern sich das Stöpselglied in Richtung auf die Abschlussplatte bewegt (und insbesondere in Richtung auf die Abschlussplatte 21, da der Spielraum t zwischen der Flanschstirnfläche 33f und der Abschlussplatte 21 existiert), zieht das Stöpselglied 33 am inneren Dichtungsband 50 und am äusseren Dichtungsband 51. Dies verursacht übermässige Spannung im inneren und äusseren Dichtungsband und kann die Standzeit der Dichtungsbänder verkürzen. Nach der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch an der Abschlussplatte 21 eine Klemmschraube 62 vorgesehen, die den Flanschabschnitt 33b immer in Richtung auf die entgegengesetzte Abschlussplatte 20 drückt. Daher wird die auf das Stöpselglied 33 ausgeübte Kraft über die Klemmschraube von den Abschlussplatten aufgenommen, und dadurch werden die Stöpselglieder an Ort und Stelle gehalten. Somit wird gemäss der vorliegenden Ausführungsform keine übermässige Zugspannung auf die Dichtungsbänder ausgeübt.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, in der die Anordnung zur Sicherung der Dichtungsbänder gemäss vorliegender Erfindung auf eine stangenlose Arbeitszylindereinheit selbst angewendet wird (d. h. auf einen selbständigen stangenlosen Arbeitszylinder, der keine lineare Betätigungsvorrichtung bildet). In diesem Falle werden Abschlusskappen 33A und 33B statt der Stöpselglieder 33 in Fig. 6 verwendet, da die Abschlussplatten 20, 21 und die Basis 1 nicht verwendet werden. Die Abschlusskappen 33A und 33B sind durch Befestigungsbolzen 90 an den Enden der Trommel 31 befestigt. Gemäss vorliegender Erfindung sind, wie früher schon erläutert, die Enden des inneren Dichtungsbandes 50 und des äusseren Dichtungsbandes 51 am Stöpselabschnitt 33a der Abschlusskappen 33A und 33B gesichert, d. h. die Enden der Dichtungsbänder befinden sich immer an dem Abschnitt innerhalb der beiden Enden der Trommel 31. Daher muss die Dicke der ausserhalb der beiden Enden der Trommel 31 befindlichen Abschnitte der Abschlusskappen 33A und 33B lediglich genügen, um den Befestigungsbolzen 90 unterzubringen. Daher ist die Gesamtlänge der stangenlosen Arbeitszylindereinheit einschliesslich der Dicke der Abschlusskappen 33A und 33B auf ein Minimum reduziert.
Als nächstes wird eine Ausführungsform des Verfahrens zum Zusammenbau des stangenlosen Arbeitszylinders 31 gemäss vorliegender Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 8A, 8B und 9A, 9B erläutert. In den oben erläuterten Ausführungsformen befinden sich, wenn das innere Dichtungsband an die richtige Stelle gebracht worden ist, beide Enden des inneren Dichtungsbandes innerhalb der Enden der Trommel 31, d. h. die Abschnitte des Spalts 32 zwischen den Enden der Trommel 31 und den Enden des inneren Dichtungsbandes 50 sind nicht durch das innere Dichtungsband 50 abgedeckt, da das Ende des inneren Dichtungsbandes 50 zwischen der Flanke des Stöpselabschnitts 33a des Stöpselgliedes 33 und der Wandung der Ausbohrung 34 der Trommel 31 gehalten werden muss. Sofern das Stöpselglied 33 in die Ausbohrung 34 der Trommel 31 eingesetzt wird, nachdem das innere Dichtungsband 50 in seine richtige Lage gebracht worden ist, kann sich die an der Flanke des Stöpselgliedes 33 angeordnete O-Ring-Dichtung 25 verformen und in den Spalt 32 eintreten, der nicht durch das innere Dichtungsband 50 abgedeckt ist. Dies verursacht das Problem der gegenseitigen Beeinträchtigung von O-Ring-Dichtung 25 und innerem Dichtungsband 50, wie in Fig. 10 erläutert, und stört den richtigen Einbau des Stöpselgliedes 33 und des inneren Dichtungsbandes 50.
In dem hierunter erläuterten Verfahren wird das Problem der gegenseitigen Beeinträchtigung durch Anbringen des abgeflachten Abschnitts 33e auf dem Stöpselabschnitt 33a und Verwendung des Abdeckbandes während des Einsetzens des Stöpselgliedes 33 gelöst.
Fig. 8A und 8B zeigen das Verfahren zum Einsetzen des ersten Stöpselgliedes (des Stöpselgliedes, das als erstes in die Trommel 31 eingebaut wird; zum Beispiel das rechte Stöpselglied 33 in Fig. 8A und 8B) in die Ausbohrung der Trommel, während Fig. 9A und 9B das Verfahren zum Einsetzen des zweiten Stöpselgliedes zeigen (das Stöpselgliedes, das zuletzt in die Trommel 31 eingebaut wird; zum Beispiel das linke Stöpselglied 33 in Fig. 9A und 9B), nachdem das erste Stöpselglied in die Ausbohrung der Trommel eingesetzt worden ist.
In dieser Ausführungsform werden, wie in Fig. 8A gezeigt, wenn das erste Stöpselglied 33 in die Ausbohrung 34 der Trommel 31 eingesetzt wird, das innere Dichtungsband 50 und das äussere Dichtungsband 51 in das äussere Laufwerk 44 eingesetzt, und der Kolben wird im voraus in die Ausbohrung 34 gelegt. Des weiteren wird, bevor das erste Stöpselglied 33 eingesetzt wird, das Ende des inneren Dichtungsbandes 50 auf der Seite des ersten Stöpselgliedes aus der Trommel 31 herausgezogen, wie in Fig. 8A gezeigt. In diesem Zustand befindet sich das andere Ende (das Ende auf der Seite des zweiten Stöpselgliedes) des inneren Dichtungsbandes 50 in der Ausbohrung 34, und die innere Öffnung des Spalts 32 auf der Seite der Trommel 31 nahe dem ersten Stöpselglied wird durch das innere Dichtungsband 50 abgedeckt. Dann wird das erste Stöpselglied 33 so in die Ausbohrung 34 der Trommel 31 eingesetzt, dass das innere Dichtungsband 50 in der Trommel 31 am abgeflachten Abschnitt 33e des ersten Stöpselgliedes 33 vorbeiläuft. Da die innere Öffnung des Spalts 32 durch das innere Dichtungsband 50 abgedeckt ist, wenn das erste Stöpselglied 33 in die Ausbohrung 34 eingesetzt wird, und der O-Ring 25 nicht in den Spalt 32 eintritt, wird das erste Stöpselglied 33 glatt und ohne das innere Dichtungsband 50 zu stören in die Ausbohrung 34 der Trommel 31 eingesetzt.
Nach Einsatz des ersten Stöpselgliedes 33 in die richtige Lage wird das Ende des inneren Dichtungsbandes auf der Seite des zweiten Stöpselgliedes (d. h. das jetzt in der Trommel 31 befindliche Ende) nach der anderen Seite (der Seite des zweiten Stöpselgliedes) der Trommel gezogen, bis das innere Dichtungsband 50 über den abgeflachten Abschnitt 33e des Stöpselgliedes 33 gleitet und die Niete 37 an dem Ende des inneren Dichtungsbandes auf der Seite des ersten Stöpselgliedes sich an der richtigen Stelle in die Rille 38 auf dem abgeflachten Abschnitt 33e des ersten Stöpselgliedes 33 einpasst (Fig. 8B). Das innere Dichtungsband 50 kann gezogen werden, indem zum Beispiel ein Haken durch den Spalt 32 die Niete 37 am Ende auf der Seite des zweiten Stöpselgliedes greift. Nachdem das innere Dichtungsband 50 in die richtige Lage gebracht worden ist, wird die Lage des äusseren Dichtungsbandes 51 so reguliert, dass es an die richtige Stelle gelegt wird (die in Fig. 6 gezeigte Lage).
Wenn das innere Dichtungsband 50 an die richtige Stelle gebracht worden ist, befindet sich dessen Ende auf der Seite des zweiten Stöpselgliedes innerhalb der Trommel 31, wie in Fig. 6 gezeigt, und der Abschnitt des Spalts 32 zwischen dem Ende des inneren Dichtungsbandes 50 und dem Ende der Trommel 31 ist nicht durch das innere Dichtungsband abgedeckt. In dieser Ausführungsform wird daher, bevor das zweite Stöpselglied (das rechte Stöpselglied 33 in Fig. 9A und 9B) eingesetzt wird, ein Abdeckband 95 so in die Ausbohrung der Trommel 31 gebracht, dass das Abdeckband 95 sich von Ende des inneren Dichtungsbandes 50 auf der Seite des zweiten Stöpselgliedes bis zur Aussenseite des Endes der Trommel 31 auf der Seite des zweiten Stöpselgliedes erstreckt (Fig. 9A). Das Abdeckband 95 ist ein dünnes, biegsames Band, das zum Beispiel aus dem gleichen Material wie das innere Dichtungsband 50 hergestellt ist.
Dann wird das zweite Stöpselglied 33 so in die Ausbohrung 34 der Trommel 31 eingesetzt, dass sein abgeflachter Abschnitt 33e mit dem Abdeckband 95 (und dem inneren Dichtungsband 50) zusammenpasst. Da die innere Öffnung des Spaltes 32 durch das Abdeckband 95 abgedeckt ist, wird das zweite Stöpselglied 33 glatt in die Ausbohrung 34 eingesetzt. Nachdem das zweite Stöpselglied 33 an die richtige Stelle in der Trommel 31 gebracht worden ist, wird das Abdeckband 95 aus der Ausbohrung 34 der Trommel 31 herausgezogen (Fig. 9B). So bleibt das Ende des inneren Dichtungsbandes 50 auf der Seite des zweiten Stöpselgliedes an der richtigen Stelle, wie in Fig. 6 gezeigt, nachdem das Abdeckband 95 entfernt worden ist.
Nach Entfernen des Abdeckbandes 95 wird die Lage des inneren Dichtungsbandes 50 und des äusseren Dichtungsbandes 51 genau einreguliert, und die beiden Enden des äusseren Dichtungsbandes 51 werden durch die Verbindungsplatten 53 und Befestigungsbolzen 54 an der Trommel 31 festgemacht. Dann werden die beiden Enden des inneren Dichtungsbandes 50 mit der Feststellschraube 55 an den Stöpselabschnitten 33a der Stöpselglieder 33 festgemacht. Wechselweise können die Enden des inneren und äusseren Dichtungsbandes auf der Seite des ersten Stöpselgliedes an der Trommel und am ersten Stöpselglied festgemacht werden, bevor das zweite Stöpselglied eingesetzt wird.
Das oben erläuterte Verfahren kann sowohl auf die in eine lineare Betätigungsvorrichtung eingebaute stangenlose Arbeitszylindereinheit wie auch auf den stangenlosen Arbeitszylinder selbst angewandt werden.

Claims

1. Stangenloser Arbeitszylinder mit:

einer Trommel (31), mit einem Spalt (32) in der Wandung versehen, der sich parallel zur Achse der Trommel erstreckt;

Stöpselgliedern (33), je eines an den beiden Enden der Trommel (31) angeordnet und in deren Ausbohrung (34) eingesetzt;

einem Kolbenglied (40), in der Ausbohrung (34) der Trommel (31) angeordnet und darin in der Axialrichtung beweglich;

einem äusseren Laufwerk (44), ausserhalb der Trommel (31) angeordnet und durch den Spalt (32) der Trommel (31) hindurch vermittels eines Kuppelgliedes (42) so an den Kolben (40) angekoppelt, dass sich das benannte Laufwerk (44) integral mit dem Kolbenglied (40) zusammen entlang des benannten Spaltes (32) bewegt;

einem inneren Dichtungsband (50), bis zu beiden Enden so an der Wandung der Ausbohrung (34) der Trommel (31) entlang des benannten Spalts (32) angeordnet, dass die Öffnung des Spalts (32) auf der Wandung der Ausbohrung (34) der Trommel (31) durch das benannte innere Dichtungsband (50) abgedeckt wird;

einem äusseren Dichtungsband (51), bis zu beiden Enden so an der Aussenseite der Trommel (31) entlang des benannten Spalts (32) angeordnet, dass die Öffnung des Spalts (32) auf der Aussenseite der Trommel (31) durch das benannte äussere Dichtungsband (51) abgedeckt wird;

Feststellorganen, um die Enden des inneren Dichtungsbandes (50) an den Stöpselgliedern (33) festzumachen, dadurch gekennzeichnet, dass die benannten Feststellorgane Verbindungsglieder (53) umfassen, je eines an den beiden Enden der Trommel (31) auf deren Aussenseite angeordnet und durch den Spalt (32) der Trommel (31) hindurch vermittels eines Befestigungsgliedes (54) an den entsprechenden Stöpselgliedern (33A, 33B) befestigt, sowie ein Feststellglied (55) so an dem benannten Verbindungsglied (53) befestigt und sich durch den benannten Spalt (32) hindurch erstreckend, dass das Ende des inneren Dichtungsbandes (50) auf der Oberfläche des Stöpselgliedes (33) festgemacht wird.

2. Stangenloser Arbeitszylinder nach Anspruch 1, worin das benannte Verbindungsglied (53) eine auf der Aussenseite der Trommel (31) angeordnete Platte und das benannte Befestigungsglied (54) ein durch den Spalt (32) der Trommel (31) hindurch in das Stöpselglied (33) eingeschraubter Bolzen ist, so dass die benannte Platte (53) gegen die Oberfläche der Trommel (31) gedrückt wird.

3. Stangenloser Arbeitszylinder nach Anspruch 1, worin das benannte Feststellglied (55) eine so in das Verbindungsglied (53) eingeschraubte und sich durch den Spalt (32) der Trommel (31) hindurch erstreckende Schraube ist, dass das Ende des inneren Dichtungsbandes (50) zwischen deren Spitze und die Oberfläche des Stöpselgliedes (33) geklemmt wird.

4. Stangenloser Arbeitszylinder nach Anspruch 1, worin das benannte Verbindungsglied (53) das Ende des äusseren Dichtungsbandes (51) an der Aussenseite der Trommel (31) festmacht, indem das Ende des äusseren Dichtungsbandes (51) zwischen die Aussenseite der Trommel (31) und das Verbindungsglied (53) geklemmt wird.

5. Stangenloser Arbeitszylinder nach Anspruch 4, worin das benannte Verbindungsglied (53) eine an der Aussenseite der Trommel (31) angeordnete Platte und das benannte Befestigungsglied (54) ein so durch den Spalt (32) der Trommel (31) in das Stöpselglied (33) eingeschraubter Bolzen ist, dass das Ende des äusseren Dichtungsbandes (51) zwischen die Aussenseite der Trommel (31) und die benannte Platte (53) geklemmt wird, und worin der benannte Bolzen so durch ein am Endabschnitt des äusseren Dichtungsbandes (51) vorgesehenes, durchgehendes Loch hindurchgeht, dass die zu beiden Seiten des durchgehenden Loches befindlichen Abschnitte des äusseren Dichtungsbandes (51) zwischen die Aussenseite der Trommel (31) und die benannte Platte (53) geklemmt werden.

6. Stangenloser Arbeitszylinder nach Anspruch 1, worin das benannte Stöpselglied (33) eine um das Stöpselglied (33) herum angeordnete Ringdichtung (61) einschliesst, um den Freiraum zwischen dem Stöpselglied und der Oberfläche der Ausbohrung (34) der Trommel (31) abzudichten, und worin das Ende des inneren Dichtungsbandes (50) an dem Abschnitt des Stöpselgliedes (33) festgemacht ist, der sich in Bezug auf die Mitte der axialen Längenausdehnung der Trommel (31) ausserhalb der Ringdichtung (61) befindet.

7. Lineare Betätigungsvorrichtung mit einem stangenlosen Arbeitszylinder nach Anspruch 1, worin der benannte stangenlose Arbeitszylinder zwischen ein Paar von Abschlussplatten (20, 21) geklemmt ist, die einander in einem Abstand gegenüberstehen, der geringfügig grösser als die axiale Längenausdehnung des stangenlosen Arbeitszylinders ist, und worin eine der benannten Abschlussplatten (20, 21) mit einer Klemmschraube (62) versehen ist, die an der Endfläche des Stöpselgliedes (33) anliegt, um das benannte Stöpselglied zur anderen Abschlussplatte hin zu drücken.

8. Verfahren zum Zusammenbau eines stangenlosen Arbeitszylinders mit einer Trommel (31) mit axialer Spaltöffnung (32) in der seitlichen Wandlung, mit Stöpselgliedern (33), die an beiden Enden der Trommel (31) in deren Ausbohrung (34) eingesetzt sind, und einem inneren Dichtungsband (50), das entlang des Spalts (32) in der Trommel (31) so angeordnet ist, dass das innere Dichtungsband (50) die Öffnung des Spalts (32) in der Wandung der Ausbohrung (34) der Trommel (31) verdeckt und dass die beiden Enden des inneren Dichtungsbandes (50) zwischen den entsprechenden Stöpselgliedern (33) und der Wandung der Ausbohrung (34) der Trommel (31) gehalten werden, wobei das benannte Verfahren umfasst:

einen Schritt, um eines der Stöpselglieder (33A, 33B) an ein Ende der Trommel (31) anzupassen, wobei ein Ende des inneren Dichtungsbandes (50) aus der Trommel (31) herausgezogen ist;

einen Schritt, um das andere Ende des inneren Dichtungsbandes (50) so auf der Wandung der Ausbohrung der Trommel (31) nahe deren anderem Ende zu halten, dass das benannte andere Ende des inneren Dichtungsbandes (50) einen Endabschnitt der Spaltöffnung (32) nicht verdeckt;

einen Schritt, um ein Abdeckband (95), dessen Länge grösser als die Entfernung zwischen dem benannten anderen Ende des inneren Dichtungsbandes (50) und dem anderen Ende der Trommel (31) ist, so auf die Innenwandung der Trommel aufzulegen, dass das benannte andere Ende des inneren Dichtungsbandes (50) durch ein Ende des benannten Abdeckbandes (95) verdeckt wird und dass sich das andere Ende des Abdeckbandes aus der Trommel (31) heraus erstreckt;

einen Schritt, um das andere Stöpselglied (33A, 33B) so in die Ausbohrung des anderen Endes der Trommel (31) einzusetzen, dass sowohl das Abdeckband (95) wie auch das benannte andere Ende des inneren Dichtungsbandes (50) zwischen dem benannten anderen Stöpselglied und der Wandung der Ausbohrung (34) der Trommel (31) gehalten werden; und

einen Schritt, um das Abdeckband (95) von der Bohrung (34) der Trommel (31) wegzunehmen, indem das benannte andere Ende des Abdeckbandes (95) nach der Aussenseite der Trommel (31) hin gezogen wird.

9. Verfahren, um einen stangenlosen Arbeitszylinder nach Anspruch 8 zusammenzubauen, worin die entsprechenden Stöpselglieder (33A, 33B) mit einem abgeflachten Abschnitt (33e) an ihrer Flanke versehen sind, um das Ende des inneren Dichtungsbandes (50) zwischen die Wandung der Ausbohrung (34) der Trommel (31) und den benannten abgeflachten Abschnitt aufzunehmen, und worin der benannte Schritt, um eines der Stöpselglieder an ein Ende der Trommel anzupassen, während ein Ende des inneren Dichtungsbandes (50) eingelegt ist, weiterhin einen Schritt umfasst, um das eine benannte Stöpselglied (33A, 33B) einzusetzen, während der Abschnitt des inneren Dichtungsbandes (50) zwischen dessen beiden Enden auf den benannten abgeflachten Abschnitt (33e) gelegt wird, sowie einen Schritt, um die Enden des inneren Dichtungsbandes (50), das sich in der Trommel (31) befindet, in einer Richtung entgegengesetzt zu dem benannten einen Ende der Trommel zu ziehen, so dass das innere Dichtungsband (50) durch den Freiraum zwischen dem abgeflachten Abschnitt (33e) und der Wandung der Ausbohrung (34) der Trommel (31) gleitet, bis das benannte eine Ende des inneren Dichtungsbandes die erforderliche Lage auf dem abgeflachten Abschnitt (33e) erreicht.