EP0969213B1 - Rodless fluid pressure cylinder - Google Patents

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EP0969213B1
EP0969213B1 EP19990890130 EP99890130A EP0969213B1 EP 0969213 B1 EP0969213 B1 EP 0969213B1 EP 19990890130 EP19990890130 EP 19990890130 EP 99890130 A EP99890130 A EP 99890130A EP 0969213 B1 EP0969213 B1 EP 0969213B1
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pressure
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Erhard Dr. Ing. Fritz
Peter Dipl.-Ing. Rohatschek
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Hygrama AG
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Hygrama AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVO-MOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/082Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith characterised by the construction of the motor unit the motor being of the slotted cylinder type

Description

Die Erfindung betrifft einen kolbenstangenlosen Druckmittelzylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a rodless pressure-medium cylinder according to the preamble of claim 1.

Pneumatisch betätigte Druckmittelzylinder haben wegen der kolbenstangenlosen Bauart bevorzugt Anwendung in Bereichen gefunden, wo es auf eine geringe Einbaulänge ankommt. Pneumatically actuated pressure cylinders preferably have application in areas found because of the rodless type, where it depends on a small mounting length. Die vom Druckmedium auf den Kolben ausgeübte Kraft wird über das am Kolben angreifende und aus dem seitlichen Längsschlitz herausragende Übertragungselement auf die anzutreibende Einrichtung übertragen. The force exerted by the pressure medium on the piston is transmitted via the force acting on the piston and projecting out of the lateral longitudinal slot transmission member on the driven device. Die Abdichtung der beidseits des Kolbens liegenden Druckräume erfolgt einerseits durch Dichtringe oder dergleichen am Kolben und andererseits durch das den Längsschlitz überdeckende Dichtband, welches im drucklosen Bereich zwischen den Kolbendichtungen nach innen zu unter dem Übertragungselement hindurchgeführt ist. The sealing of the pressure chambers located on both sides of the piston takes place on one side by sealing rings or the like on the piston and on the other hand by covering the longitudinal slot sealing tape, which is passed to under the transfer member in the unpressurized region between the piston seals inwards. Um das Eindringen von Schmutz und dergleichen in den Zylinderinnenraum zu verhindern, sind oftmals äußere Abdeckbänder vorgesehen, welche ebenfalls gegenüber dem Zylinderrohr fixiert werden müssen. In order to prevent the penetration of dirt and the like into the cylinder interior, outer cover tapes are often provided, which must also be fixed relative to the cylinder tube.

Durch den bei Betätigung des Druckmittelzylinders im jeweiligen Druckraum herrschenden Arbeitsdruck wird das Dichtband von innen her gegen die beiden längserstreckten Dichtbereiche im Bereich des zylinderinnenseitigen Endes des längsschlitzes abdichtend angepreßt. By the pressure upon actuation of the pressure cylinder in the respective pressure chamber operating pressure, the seal tape from the inside against the two elongate sealing regions in the region of the cylindrical inner side end of the longitudinal slot is pressed sealingly. Im drucklosen Zustand sind allerdings zumeist Vorkehrungen zu treffen, um zu vermeiden, daß das Dichtband in den Innenraum des Zylinders durchhängen kann, da sonst bei der Druckmittelbeaufschlagung eine zumindest vorübergehende Leckage auftritt. Under no pressure, but precautions are mostly to meet in order to avoid that the sealing tape may sag into the interior of the cylinder, otherwise at least a temporary leakage occurs at the pressure medium. Aus diesem Grunde ist bei einer beispielsweise aus der EP 82 829 B1 bekannten Ausführung eines Druckmittelzylinders der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die nach außen gerichteten längserstreckten Halteelemente elastisch gegen die Seitenwände des Längsschlitzes nach außen drücken und somit ein kraftschlüssiges Halten des Dichtbandes im Längsschlitz unter Ausnutzung von Klemm- und Reibungskräften bewirken. For this reason, the above-mentioned type in a manner known for example from EP 82 829 B1 execution of a pressure medium cylinder is provided that the outwardly elongated holding elements resiliently press against the side walls of the longitudinal slot to the outside, and thus a non-positive holding of the sealing band in the longitudinal slot utilizing effect of clamping and frictional forces. Auch aus der EP 147 803 B1 ist eine ähnliche Ausführung bekannt, wobei hier im Mittelbereich der Seitenwände des Längsschlitzes rückspringende Vertiefungen vorgesehen sind, die gegenüber zugehörigen längserstreckten, vorstehenden Haltelippen am Haltestreifen des Dichtbandes verbreitert sind. From EP 147 803 B1 is a similar embodiment is known, in which are provided here in the middle region of the side walls of the longitudinal slot recessed grooves facing corresponding longitudinally extended, projecting retaining lips are widened at the mounting strip of the sealing band. Auch hier wird das Dichtband damit letztlich kraftschlüssig unter Ausnützung von Klemm- und Reibungskräften im Längsschlitz des Zylinderrohres gehalten. Again, the sealing tape is ultimately held non-positively taking advantage of clamping and frictional forces in the longitudinal slot of the cylinder tube.

Bei beiden der angeführten bekannten Anordnungen besteht insbesonders beispielsweise bei starken Vibrationen oder dergleichen ausgesetzten Anwendungsfällen die Gefahr, daß das Dichtband auf der drucklosen Seite trotzdem nach innen in den Zylinderinnenraum durchhängt, womit die beschriebenen Anfangsleckagen bei Druckbeaufschlagung sich entsprechend störend bemerkbar machen können. In both of the cited known arrangements is in particular for example with strong vibrations or the like exposed applications, the risk that the sealing tape sags on the unpressurized side still inwardly into the cylinder interior, thus the initial leakage described can make corresponding disturbing when pressure is applied. Deshalb ist beispielsweise in der US 4 685 383 A oder auch der US 4 555 980 A vorgesehen, daß die Haltestreifen des Dichtbandes mit nach außen gerichteten Halteelementen versehen sind, welche in genau dazu komplementäre Haltenuten im Längsschlitz des Zylinders eingreifen. Therefore, 4,555,980 A, for example, in US 4,685,383 A or US envisaged that the retaining strip of the sealing strip are provided with outwardly directed holding elements which engage in exactly complementary to holding grooves in the longitudinal slot of the cylinder. Jedoch sind bei diesen Druckmittelzylindern keine Außenbänder vorhanden und/oder keinerlei Vorkehrungen getroffen, daß für die Außenbänder in jeder beliebigen räumlichen Orientierung des Zylinders eine ähnlich gute Fixierung gewährleistet ist. However, in these pressure cylinders no outer bands are present and / or not taken any steps that for the outer bands in any spatial orientation of the cylinder, a similar good fixation is ensured.

In der EP-A-0 345 506 ist ein Druckmittelzylinder geoffenbart, bei welchem ein Dichtband und ein Außenband in unterschiedlichen Nuten gehalten sind. In EP-A 0 345 506, a fluid pressure cylinder is disclosed in which a seal band and an outer band are held in different slots.

In der WO 97/40279 A ist ein Druckmittelzylinder geoffenbart, bei welchem sowohl ein Dichtband als auch ein Außenband in ein und derselben Ausnehmung im Schlitzbereich des Zylinders gehalten sind. In WO 97/40279 A a pressure medium cylinder is disclosed, in which both are a sealing band and an outer band in one and the same recess held in the slot of the cylinder. Jedoch wird dies nicht durch formschlüssige Verbindung der Bänder mit den Rändern der Ausnehmung bewirkt. However, this is not caused by positive connection of the bands with the edges of the recess.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und insbesonders einen Druckmittelzylinder der eingangs angesprochenen Art so auszugestalten, daß eine weitere Verbesserung des Haltens sowohl des Dichtbandes als auch des Außenbandes im Längsschlitz auch im drucklosen Zustand mit einfachen und auch einfach anzufertigenden Mitteln sichergestellt werden kann. The object of the present invention is to avoid the mentioned disadvantages of the known arrangements and in particular to design a pressure-medium cylinder of the type initially mentioned, that a further improvement of holding both the sealing band and the outer band in the longitudinal slot easy even in the pressureless state with simple and also to be produced resources can be ensured.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Druckmittelzylinder der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved according to the present invention at a pressure-medium cylinder of the type mentioned by the features of the characterizing portion of claim 1. Damit ist einerseits die Herstellung der heutzutage zumeist aus Aluminium stranggepreßten Zylinderrohe sowie auch der Haltestreifen des Dichtbandes vereinfacht und andererseits ein relativ leichtes Ein- bzw. Ausrücken der das Dichtband im Längsschlitz haltenden Verbindung ermöglicht. Thus the production of today mostly extruded aluminum cylinder raw as well as the holding strip of the sealing tape is both simplified and allows the other hand, a relatively easy engagement and disengagement of the sealing tape holding in the longitudinal slot connection. Diese seitlichen Haltenuten halten nun gleichzeitig auch ein den Längsschlitz von außen zur Verhinderung des Eindringens von Verschmutzungen, Fremdkörpern und dergleichen überdeckendes Außenband, wobei dieses dann im wesentlichen gleich oder ähnlich wie das innere Dichtband ausgebildet und spiegelbildlich zu diesem angeordnet ist. These lateral retaining now hold the same time a the longitudinal slot from the outside to prevent the penetration of dirt, debris and the like through opaque outer band, wherein this is then formed substantially equal to or similar to the inner seal band and arranged in mirror image about this.

Vorteilhafterweise ist ein Druckmittelzylinder wie oben beschrieben dahingehend ausgebildet, daß das Dichtband zwei auf der Außenseite des Dichtstreifens angeordnete und voneinander beabstandete Haltestreifen mit jeweils einem im wesentlichen längserstreckten und nach außen gerichteten Haltelement aufweist. Advantageously, a pressure medium cylinder is designed to the effect described above in that the sealing band, two disposed on the outside of the sealing strip and having spaced apart support strips, each having a substantially elongated and outwardly directed stop member.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist weiters vorgesehen, daß das Außenband zwei auf der Innenseite angeordnete und voneinander beabstandete Haltestreifen mit zwei im wesentlichen längserstreckten und nach außen gerichteten Haltelementen aufweist. According to an advantageous embodiment of the invention it is furthermore provided that the two outer band arranged on the inside and having spaced apart support strips having two substantially longitudinally extending and outwardly directed holding elements.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Dichtband und gegebenenfalls vorzugsweise auch das Außenband aus elastischem Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, besteht, wobei zumindest der Dichtstreifen des Dichtbandes eingelegte bzw. mitgeformte lineare, in Längsrichtung ausgerichtete Verstärkungen, vorzugsweise aus Stahldraht oder Kevlarfäden, aufweist. According to a preferred development of the invention it is provided that the sealing band and, optionally, preferably also the outer band of elastic material, preferably plastic, wherein at least the sealing strip of the sealing strip inserted or co-molded linear, aligned in the longitudinal direction reinforcements, preferably of steel wire or Kevlar filaments, having. Dies ermöglicht eine praxisgerechte Herstellung von Dichtband bzw. Außenband. This allows for a practical production of sealing tape and outer band.

Die Erfindung wird im folgenden noch anhand des in der Zeichnung teilweise schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. The invention will be explained hereinafter with reference to the partly schematic illustrated in the drawings embodiment in more detail. Fig. 1 zeigt dabei einen bereichsweisen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckmittelzylinder und die Fig. 2 zeigt einen Detailschnitt im Bereich des Längsschlitzes des Zylinderrohres. Fig. 1 shows a section longitudinal section through an inventive pressure medium cylinder, and Fig. 2 shows a detail section in the region of the longitudinal slot of the cylinder tube.

Der kolbenstangenlose Druckmittelzylinder nach Fig. 1 weist einen in einem Zylinderrohr 2 längsbeweglichen Kolben 19 und ein an diesem angreifendes, durch einen Längsschlitz 1 im Zylinderrohr 2 herausragendes Übertragungselement 20 auf. The rodless pressure-medium cylinder according to Fig. 1 comprises a longitudinally movable in a cylinder tube 2, piston 19 and an outstanding at this engaging through a longitudinal slot in the cylinder tube 1 2 transfer member 20. Weiters ist ein den Längsschlitz 1 beidseits des Kolbens 19 von innen her abdichtendes Dichtband 3 vorgesehen, welches im Bereich des Übertragungselementes 20 durch dieses bzw. den Kolben 19 geführt ist. Furthermore, a longitudinal slot 1 on both sides of the piston 19 from the inside sealing sealing strip 3 is provided, which is guided in the region of the transmission member 20 by this or the piston 19th Der Längsschlitz 1 wird außen von einem Außenband 14 überdeckt, welches im Bereich des Übertragungselementes 20 ebenfalls durch dieses geführt ist. The longitudinal slot 1 is externally covered by an outer band 14, which is also guided in the region of the transmission element 20 therethrough. Dichtband 3 und Außenband 14 sind im Bereich von das Zylinderrohr 2 beidseitig dicht abschließenden Deckeln 21 befestigt, wobei diese Deckel 21 auch Zuführleitungen 22 für das Druckmittel aufweisen. Sealing tape 3 and the outer band 14 are secured in the region of the cylinder tube 2 on both sides tightly sealing lids 21, said cover 21 also comprise feed lines 22 for the pressure medium.

Die vom Druckmedium auf den Kolben 19 ausgeübte Kraft wird über das am Kolben 19 angreifende und aus dem seitlichen Längsschlitz 1 herausragende Übertragungselement 20 auf eine hier nicht weiter dargestellte anzutreibende Einrichtung übertragen. The force exerted by the pressure medium on the piston 19 is transmitted via the force acting on the piston 19 and projecting from the lateral longitudinal slot 1 transmission element 20 to a not further shown here to be driven device. Die Abdichtung der beidseits des Kolbens 19 liegenden Druckräume 23 bzw. 24 erfolgt einerseits über Dichtringe 25 am Kolben 19 und andererseits durch das den Längsschlitz 1 von innen her überdeckende Dichtband 3, welches im drucklosen Bereich zwischen den Dichtringen 25 nach innen zu unter dem Übertragungselement 20 bzw. durch den Kolben 19 hindurchgeführt ist. The sealing of the pressure chambers located on both sides of the piston 19 23 and 24 takes place on the one hand via sealing rings 25 on the piston 19 and on the other hand by the longitudinal slot 1 of the inside covering sealing strip 3, which in the unpressurized area between the sealing rings 25 inwardly to under the transfer member 20 or is guided by the piston 19th

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist zu ersehen, daß das den Längsschlitz 1 im Zylinderrohr 2 von innen her abdeckende Dichtband 3 einen mit zwei längserstreckten Dichtbereichen 4, 5 im Bereich des zylinderinnenseitigen Endes des Längsschlitzes 1 zusammenwirkenden Dichtstreifen 6 sowie zwei auf der Außenseite des Dichtstreifens 6 angeordnete Haltestreifen 7 mit zwei sich bezüglich der Mittelebene 8 des Längsschlitzes 1 gegenüberliegenden, im wesentlichen längserstreckten und nach außen gerichteten Halteelementen 9 aufweist. In the embodiment of Fig. 2 it can be seen that the longitudinal slot 1 in the cylindrical tube 2 from the inside covering sealing strip 3 a with two elongate sealing regions 4, 5 co-operating in the area of ​​the cylindrical inner side end of the longitudinal slot 1 the sealing strip 6, and two on the outside of the the sealing strip 6 arranged holding strip 7 with two with respect to the center plane of the longitudinal slot 8 1 opposite, elongated and substantially outwardly directed holding elements 9 has. Die Halteelemente 9 der Haltestreifen 7 greifen zum Halten des Dichtbandes 3 im Längsschlitz 1 an hier ortsfest im Längsschlitz 1 selbst ausgebildeten Haltekanten 10 formschlüssig ein, womit die Dichtbereiche 4, 5 auch bei drucklosem Innenraum gegen das Dichtband 3 abdichten und Anfangsleckagen bei Druckbeaufschlagung des Innenraumes vermieden werden. The holding elements 9 of the retaining strip 7 engage to hold the sealing band 3 in the longitudinal slot 1 here fixed in the longitudinal slot 1 itself formed retaining edges 10 a form-fitting, whereby the sealing portions 4, 5 also seal with unpressurized interior against the sealing strip 3 and the beginning of leakage when pressure of the interior avoided become.

Die Haltekanten 10 sind hier an den dem Inneren des Zylinderrohres 2 zugewandten Seiten von beidseitig in den Seitenwänden 11 des Längsschlitzes 1 vorgesehenen Haltenuten 12 ausgebildet, welche an ihren den Haltekanten 10 gegenüberliegenden Seiten zusätzliche Haltekanten 13 für das Halten eines entsprechend ausgebildeten Außenbandes 14 aufweisen. The retaining edges 10 are provided on the side facing the inside of the cylinder tube 2 sites provided on both sides in the side walls 11 of the longitudinal slot 1 retaining grooves 12 are formed here, which have additional on their retaining edges 10 opposite sides retaining edges 13 for holding an outer band 14 correspondingly shaped. Dieses Außenband 14 überdeckt den Längsschlitz 1 von außen und verhindert damit beispielsweise das Eindringen von Fremdkörpern oder Verunreinigungen in den Längsschlitz 1. This outer band 14 covers the longitudinal slot 1 from the outside, and thus, for example, prevents the penetration of foreign matter or contaminants in the longitudinal slot. 1

Das Halten des Dichtbandes 3 im Längsschlitz 1 an am Zylinder vorgesehenen Haltekanten 10 wird formschlüssig bewirkt, was ein sicheres Halten und Abdichten auch im drucklosen Zustand des jeweiligen Innenraumes des Zylinders ermöglicht. The holding of the sealing band 3 in the longitudinal slot provided on the cylinder 1 to hold edges 10 is positively effected, allowing secure holding and sealing even in the unpressurized state of the respective interior of the cylinder. Gleiches gilt auch für das Außenband 14, das ebenfalls durch formschlüssiges Halten in den gleichen Haltenuten 12 in den Seitenwänden 11 des Längsschlitzes 1 sicher gehalten wird. The same applies to the outer band 14, which is also safely held in the side walls 11 of the longitudinal slot by 1 positive holding in the same retaining 12th

Das Dichtband 3 und das Außenband 14 bestehen vorzugsweise aus Kunststoff, beispielsweise Polyurethan, wobei hier der Dichtstreifen 6 des Dichtbandes 3 eingelegte bzw. mitgeformte lineare, in Längsrichtung ausgerichtete Verstärkungen 15, beispielsweise aus Stahldraht oder aus Kevlarfäden, aufweist. The sealing strip 3 and the outer band 14 are preferably made of plastic, for example polyurethane, in which case the sealing strip 6 of the sealing strip 3 inserted or co-molded linear, aligned in the longitudinal direction of reinforcements 15, for example made of steel wire or Kevlar filaments, comprising. Der Vollständigkeit halber ist auch auf seitliche Nuten 16' des Dichtstreifens 6 im Bereich der Dichtbereiche 4, 5 zu verweisen, welche eine separate Bearbeitung der entsprechenden Flächen des Dichtstreifens 6 zur Verbesserung der Dichtwirkung an der dem Zylinderinnenraum zugewandten Seite ermöglichen bzw. vereinfachen. For completeness, is to refer also to lateral grooves 16 'of the sealing strip 6 in the region of the sealing areas 4, 5, which enable separate editing of the corresponding surfaces of the sealing strip 6 to improve the sealing effect at the side facing the cylinder interior side or simplified.

Claims (4)

  1. A pressure-medium cylinder without piston rods, with a piston (19) movable longitudinally in a cylinder tube (2) and a transmission element (20) engaging on the said piston (19) and projecting outwards through a longitudinal slot (1) in the cylinder tube (2), as well as with a sealing band (3) which seals off the longitudinal slot (1) from the inside on both sides of the piston (19) and which is guided by the piston (19) in the region of the transmission element (20) and comprises a sealing strip (6) co-operating with two elongate sealing regions (4, 5) in the region of the end of the longitudinal slot (1) on the inside of the cylinder as well as at least one retaining strip (7) arranged on the outside of the sealing strip (6) and having two substantially elongate retaining elements (9) which are mutually opposite with respect to the median plane (8) of the longitudinal slot (1) and which engage with positive locking on retaining edges (10) provided on the cylinder in order to hold the sealing band (3) in the longitudinal slot (1), wherein the sealing regions of the sealing band (3) remain co-operating with the sealing regions (4, 5) on the cylinder tube (2) even when the pressure-medium cylinder is in the state without pressure, and with an outer band (14) which seals off the longitudinal slot (1) from the outside on both sides of the piston (19) and which engages with positive locking on additional retaining edges (13), characterized in that the substantially elongate retaining elements (9) are directed towards the outside, the retaining edges (10) are formed on sides facing the interior of the cylinder tube (2) by retaining grooves (12) provided on both sides in the lateral walls (11) of the longitudinal slot (1), and the additional retaining edges (13) for holding the outer band (14) are provided on the sides of the retaining grooves (12) opposite the retaining edges (10).
  2. A pressure-medium cylinder according to Claim 1, characterized in that the sealing band (3) comprises two retaining strips (7) arranged on the outside of the sealing strip (6) and spaced from each other and having one respective substantially elongate retaining element (9) directed towards the outside in each case.
  3. A pressure-medium cylinder according to Claim 1 or 2, characterized in that the outer band (14) comprises two retaining strips arranged on the inside and spaced from each other and having two substantially elongate retaining elements directed towards the outside.
  4. A pressure-medium cylinder according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the sealing band (3) and, optionally, preferably also the outer band (14) consist of resilient material, preferably plastics material, wherein at least the sealing strip (6) of the sealing band (3) has inserted or integrally formed linear reinforcements (15), preferably of steel wire or Kevlar filaments, which are orientated in the longitudinal direction.
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