KR20200119793A

KR20200119793A - 피스톤-실린더 유닛

Info

Publication number: KR20200119793A
Application number: KR1020207022235A
Authority: KR
Inventors: 마르틴 킨라이히
Original assignee: 배트 홀딩 아게
Priority date: 2018-02-09
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2020-10-20
Also published as: US11401955B2; JP7372246B2; TW201937083A; TWI788508B; CN111712645A; WO2019154579A1; US20210040964A1; CN111712645B; JP2021513034A

Abstract

피스톤-실린더 유닛은 실린더 내부공간 (2) 을 구비하는 실린더 하우징 (1) 과 상기 실린더 내부공간 (2) 에 배열된 피스톤 (3) 을 포함하고, 상기 피스톤에서 피스톤 로드 (4) 가 시작되고, 상기 피스톤 로드는 개구부를 통해 상기 실린더 하우징 (1) 밖으로 안내되고, 이때 상기 실린더 하우징 (1) 에 배열된 피스톤 로드 시일 (12) 을 이용해 상기 실린더 하우징 (1) 에 대해 밀봉된다. 상기 피스톤 로드 (4) 와 함께 움직여지는, 플라스틱으로 만들어진 슬라이딩 슬리브 (11) 가 상기 피스톤 로드 (4) 위에 배열되고, 상기 슬라이딩 슬리브에 상기 피스톤 로드 시일 (12) 이 밀착한다.

Description

피스톤-실린더 유닛

본 발명은 실린더 내부공간을 구비하는 실린더 하우징 (cylinder housing) 을 갖는 그리고 상기 실린더 내부공간에 배열된 피스톤을 갖는 피스톤-실린더 유닛에 관한 것이며, 상기 피스톤에서 피스톤 로드 (piston rod) 가 시작되고, 상기 피스톤 로드는 개구부를 통해 상기 실린더 하우징 밖으로 안내되고, 이때 상기 실린더 하우징에 배열된 피스톤 로드 시일 (piston rod seal) 을 이용해 상기 실린더 하우징에 대해 밀봉된다.

예컨대 진공밸브들을 위해, 드라이브들 (drives) 로 사용되는, 플라스틱으로 형성된 공압식 (pneumatic) 피스톤-실린더 유닛들이 알려져 있다. 통례적으로 연속운전을 위해 그리스 또는 기름을 이용한 윤활이 필요하다. 이때의 단점은 실무상 계속해서 윤활제의 배출이 발생할 수 있다는 것이고, 이는 하필이면 민감한 주변들에서, 클린룸 조건들 (clean room conditions) 하에서와 같이, 문제가 될 수 있다. 도입되어야 하는 윤활제의 양은 항상 중요하고, 그것을 정확히 도포하는 것은 간단하지 않고 많은 비용이 든다.

이미 윤활제 없이 작동하는 피스톤-실린더 유닛들도, 예컨대 US 3,703,125 및 US 3,286,737 로부터, 알려져 있다. 이 목적을 위해 실린더벽의 영역에, 적어도 하나의 고체 윤활제를 포함하는 재료들이 삽입된다. 이렇게 US 3,286,737 에서는 고체 윤활제들을 포함하는 내부 층이 실린더 측면에 제공되고, 상기 고체 윤활제들은 이황화 몰리브덴, 흑연, 이황화 텅스텐, 이황화 텔루르, 이황화 셀렌, 이황화 티탄 또는 그것들의 혼합물들에 의해 형성될 수 있다.

본 발명의 목적은, 특히 피스톤-실린더 유닛의 주변으로의 입자들 (particles) 의 적은 방출을 통해 특징지어지고, 이것이 특히 클린룸 조건들 하에서 유리한, 상기 도입부에서 언급된 종류의 유리한 피스톤-실린더 유닛을 제공하는 것이다.

이는 본 발명에 따르면 청구항 1 항의 특징들을 갖는 피스톤-실린더 유닛을 통해 달성된다.

본 발명에 따른, 특히 공압식, 피스톤-실린더 유닛에 있어서, 피스톤 로드와 함께 움직여지는, 플라스틱으로 만들어진 슬라이딩 슬리브 (sliding sleeve) 가 상기 피스톤 로드 위에 배열되고, 상기 슬라이딩 슬리브에 피스톤 로드 시일이 밀착하고, 상기 피스톤 로드 시일을 이용해 실린더 하우징에 대해 상기 피스톤 로드의 밀봉이 수행된다. 상기 피스톤 로드 위에서의 상기 슬라이딩 슬리브의 배열을 통해, 상기 피스톤 로드의 이동시 입자들의 발생의 분명한 감소가 달성된다. 유리하게는, 상기 슬라이딩 슬리브는 상기 실린더 하우징에 대해 상기 피스톤 로드를 축방향으로 이동 가능하게 안내하기 위해서도 사용될 수 있다. 이를 위해 상기 슬라이딩 슬리브는 안내 섹션 (guide section) 을 구비할 수 있고, 상기 안내 섹션의 영역에서 상기 슬라이딩 슬리브와 상기 실린더 하우징 사이의 슬라이딩 안내 (sliding guide) 가 형성된다. 상기 슬라이딩 슬리브가 밀봉 섹션과, 상기 슬라이딩 슬리브의 세로방향 연장의 서로 다른 영역에서 안내 섹션을 구비하면, 즉 상기 밀봉 섹션과 상기 안내 섹션이 상기 피스톤 로드의 축방향과 관련하여 겹치지 않으면 특히 유리하고, 상기 밀봉 섹션의 영역에서 상기 피스톤 로드 시일이 상기 슬라이딩 슬리브에 밀착한다. 안내 기능과 밀봉 기능이 이를 통해 서로 분리될 수 있다.

유리하게는, 상기 슬라이딩 슬리브는 고체 윤활제를 포함할 수 있다. 예컨대, 이때 이황화 몰리브덴, 흑연, 세라믹 입자 (작은 유리공들과 같은), 가장 정교하게 분배된 연금속 (예컨대 알루미늄, 구리, 납) 또는 예컨대 PTFE 와 같은 플라스틱들, 또는 그것들의 조합일 수 있다.

상기 슬라이딩 슬리브를 축방향으로 안내하기 위해, 상기 실린더 하우징은 유리하게는 접합관 모양의 섹션을 구비할 수 있고, 상기 접합관 모양의 섹션은 개구부를 형성하고, 상기 개구부를 통해 상기 피스톤 로드는 실린더 공간 밖으로 안내되고, 상기 접합관 모양의 섹션은 상기 슬라이딩 슬리브를 축방향으로 이동 가능하게 안내하고, 즉 상기 슬라이딩 슬리브를 위한 레이디얼 베어링 (radial bearing) 을 형성한다. 특히, 상기 접합관 모양의 섹션은 상기 실린더 하우징의 뚜껑으로부터 밖에 떨어져 있을 수 있다.

본 발명의 유리한 실시형태에서, 상기 실린더 하우징은 베이스 몸체 (base body) 와, 상기 베이스 몸체의 내부에 배열된, 플라스틱으로 만들어진 슬라이딩 부시 (sliding bush) 를 구비하고, 상기 피스톤에 배열된 피스톤 시일은 상기 피스톤과 상기 실린더 하우징 사이를 밀봉하기 위해 상기 슬라이딩 부시에 밀착한다. 이를 통해 상기 실린더 하우징에의 정적 (static) 요구들과 상기 피스톤 시일과의 접촉면과 관련된 요구들이 서로 분리될 수 있다. 유리하게는, 상기 슬라이딩 부시는 고체 윤활제를 포함할 수 있다. 예컨대, 이때 이황화 몰리브덴, 흑연, 세라믹 입자 (예컨대 작은 유리공들과 같은), 가장 정교하게 분배된 연금속들 (예컨대 알루미늄, 구리, 납) 또는 예컨대 PTFE 와 같은 플라스틱들, 또는 그것들의 조합일 수 있다.

본 발명의 가능한 실시형태는, 상기 피스톤의, 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치에서 상기 피스톤 시일의 한 섹션이 또는 상기 피스톤에 배열된 하나의 그 밖의 시일이 상기 실린더 하우징의 밀봉면에 밀착하고, 상기 밀봉면은 상기 실린더 하우징의 세로방향 중앙축 (=축방향) 에 대해 평행인 정렬에 대해 적어도 45°만큼 기울어져 있고, 바람직하게는 상기 실린더 하우징의 세로방향 중앙축에 대해 직각으로 있는 것을 제공한다. 앞으로 밀어진 마지막 위치 쪽으로의 방향으로의 상기 피스톤의 이동시, 상기 피스톤 시일의 이 섹션은 또는 상기 피스톤에 배열된 상기 그 밖의 시일은 이 밀봉면으로부터 들어내진다. 이를 통해 상기 피스톤의 상기 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치에서 상기 실린더 공간 안으로 도입된 압축공기를 위한 추가적인 밀봉이 달성될 수 있고, 이를 통해 압축공기 사용이 감소될 수 있다.

본 발명에 따른 피스톤-실린더 유닛은 구동되어야 하는 여러 가지 장치들과 관련하여 이용될 수 있다. 유리한 적용은 특히 이러한 피스톤-실린더 유닛을 갖는 진공밸브이고, 상기 피스톤-실린더 유닛은, 밸브 개구부를 해제하는 개방위치와 밸브 개구부를 폐쇄하는 폐쇄위치 사이에서 상기 진공밸브의 폐쇄 부재를 조절하기 위해 상기 진공밸브의 드라이브를 또는 상기 진공밸브의 드라이브의 적어도 일 부분을 형성한다.

이하, 본 발명의 그 밖의 장점들과 상세내용들은 첨부된 도면을 근거로 설명된다.

도 1 및 도 2 는 여러 가지의 시선 방향들로부터 본 발명에 따른 피스톤-실린더 유닛의 실시예의 사투상도들을 나타내고;
도 3 은 측면도를 나타내고;
도 4 는 도 3 의 선 AA 를 따른 단면을 나타내고 (피스톤의, 앞으로 밀어진 마지막 위치);
도 5 는 피스톤의, 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치에서 도 4 에 상응하는 단면을 나타내고;
도 6 은 이러한 피스톤-실린더 유닛을 갖는 진공밸브의 사투상도를 나타내고;
도 7 은 측면도를 나타내고;
도 8 은 도 7 의 선 BB 를 따른 단면을 나타내고 (폐쇄 부재의 폐쇄위치);
도 9 은 폐쇄 부재의 개방위치에서 도 8 과 유사한 단면을 나타내고;
도 10 은 대각선 방향에서 단면을 나타내고 (마주 보고 있는 2개의 고정 나사들을 통해);
도 11 은 본 발명의 변경된 실시형태에 따른 피스톤-실린더 유닛을 통한 단면의 일 부분을 나타낸다.

압축공기로 구동된 본 발명에 따른 피스톤-실린더 유닛의 실시예가 도 1 내지 도 5 에 도시된다. 상기 피스톤-실린더 유닛은 실린더 내부공간 (2) 을 갖는 실린더 하우징 (1) 을 구비한다. 실린더 내부공간 (2) 에 피스톤 (3) 이 배열된다. 피스톤 (3) 에서 피스톤 로드 (4) 가 시작되고, 상기 피스톤 로드는 개구부를 통해 실린더 하우징 (1) 밖으로 안내된다.

실린더 하우징 (1) 은 세로방향 중앙축 (8) 을 구비한다. 실린더 하우징 (1) 의 세로방향 중앙축 (8) 과 피스톤 로드 (4) 의 세로방향 중앙축은 하나의 공동의 직선 위에 놓여 있다 (또는, 다른 말로 하자면, 서로 같다).

피스톤 (3) 은 플라스틱으로, 특히 열가소성 수지로 구성된다. 예컨대 상기 피스톤은 PA 로 구성될 수 있다. POM 으로 만들어진 형성도 가능하다. 상기 피스톤의 플라스틱은 섬유강화될 수 있다.

상기 피스톤을 고리 모양으로 에워싸는 피스톤 시일 (5) 이 피스톤 (3) 에 배열되고, 상기 피스톤 시일을 이용해 상기 피스톤은 실린더 하우징 (1) 에 대해 밀봉된다. 실시예에서 피스톤 시일 (5) 은 밀봉립 (sealing lip, 5a) 을 갖는 립 시일 (lip-seal) 로서 형성된다.

피스톤 시일 (5) 은 통례적인 방식으로 엘라스토머릭 (elastomeric) 재료, 예컨대 열가소성 엘라스토머로 구성된다. 예컨대 상기 피스톤 시일은 TPU 로 구성될 수 있다. 실시예에서 피스톤 시일 (5) 은 상기 피스톤에 사출된다. 예컨대, 그루브 (groove) 도 피스톤 (3) 안에 배열될 수 있고, 상기 그루브 안으로 O링이 삽입된다.

실린더 하우징 (1) 은 냄비 모양의 베이스 몸체 (6) 를 구비하며, 상기 베이스 몸체는 플라스틱으로, 특히 열가소성 수지로 구성된다. 예컨대 베이스 몸체 (6) 는 PA 로 구성될 수 있다. POM 으로 만들어진 형성도 가능하다. 베이스 몸체 (6) 의 플라스틱은 섬유강화될 수 있다.

냄비 모양의 베이스 몸체 (6) 는 뚜껑 (9) 에 의해 폐쇄된다. 뚜껑 (9) 은 개구부를 구비하며, 상기 개구부를 통해 피스톤 로드 (4) 는 실린더 내부공간 (2) 밖으로 안내된다. 그 외의 실린더 하우징 (1) 에 대해 뚜껑 (9) 을 밀봉하기 위해 고리 모양의 시일 (10) 이 사용된다. 실시예에서 뚜껑 (9) 의 그루브 안에 배열된 O링에 관한 것이며, 상기 O링은 슬라이딩 부시 (7) 에 의해 형성된 밀봉면에 밀착한다.

뚜껑 (9) 을 고정시키기 위해 그리고 시일 (10) 을 압축하기 위해, 고정 나사들이 사용될 수 있다 (도 1 내지 도 5 에 도시되지 않음). 특히, 상기 고정 나사들을 통하여, 하기에서 진공밸브와 관련하여 기술되는 바와 같이 상기 피스톤-실린더 유닛이 드라이브로서 이용되는 장치에서의 상기 피스톤-실린더 유닛의 고정도 도움을 받는다.

뚜껑 (9) 은 베이스 몸체 (6) 와 동일한 플라스틱 재료로 구성될 수 있다.

실린더 하우징 (1) 은 또한 베이스 몸체 (6) 의 내부에 배열된, 베이스 몸체 (6) 에 밀착하는 슬라이딩 부시 (7) 를 포함하며, 상기 슬라이딩 부시는 실린더 내부공간 (2) 을 방사상으로 한정한다. 슬라이딩 부시 (7) 에 피스톤 시일 (5) 이 밀착한다. 슬라이딩 부시 (7) 는 플라스틱, 예컨대 PA 또는 POM 으로 구성된다. 슬라이딩 부시 (7) 에 고체 윤활제, 예컨대 작은 유리공들이 제공된다.

즉, 실린더 하우징 (1) 의 외피 (1b) 는 베이스 몸체 (6) 의 외피와 슬라이딩 부시 (7) 에 의해 형성된다.

즉, 세로방향 중앙축 (8) 쪽을 가리키는 슬라이딩 부시 (7) 의 내부 표면은 피스톤 시일 (5) 을 위한, 실시예에서 피스톤 시일 (5) 의 밀봉립 (5a) 을 위한 밀봉면을 형성한다. 바람직하게는, 슬라이딩 부시 (7) 는 베이스 몸체 (6) 에 사출된다.

피스톤 (3) 은 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치 (도 5) 와 앞으로 밀어진 마지막 위치 (도 4) 사이에서 실린더 내부공간 (2) 에서 이동 가능하다. 실시예에서 상기 앞으로 밀어진 마지막 위치로부터 상기 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치로의 이동은, 포트 (13) 를 통해 뚜껑 (9) 과 피스톤 (3) 사이에 있는 압력공간 안으로 도입되는 압축공기에 의해 수행된다. 상기 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치와 상기 앞으로 밀어진 마지막 위치 사이의 이동은 스프링에 의해 수행되고, 상기 스프링은 도 6 내지 도 10 과 관련하여 설명되는 바와 같이 상기 피스톤-실린더 유닛에 의해 구동되는 장치 안으로 통합된다. 피스톤 (3) 과 바닥 (1a) 사이의 공간은 바닥 (1a) 안의 배기 구멍 (14) 을 통해 배기된다.

압축공기에 의한 두 마지막 위치들 사이의 조절도 제공될 수 있고, 또는 압축공기에 의한 상기 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치와 상기 앞으로 밀어진 마지막 위치 사이의 조절과 스프링에 의한 반대 방향으로의 조절이 제공될 수 있다.

슬라이딩 부시 (7) 는 중앙에 있는 세로방향 중앙축 (8) 쪽으로의 방향으로 돌출하는 단부 섹션 (7a) 를 구비하며, 상기 단부 섹션은 실린더 하우징 (1) 의 바닥 (1a) 의 영역에서 베이스 몸체 (6) 에 밀착한다. 이 단부 섹션 (7a) 은 밀봉면 (7b) 을 형성하고, 상기 피스톤의 상기 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치에서 (도 5) 피스톤 시일 (5) 의 섹션 (5b) 이 상기 밀봉면에 밀착한다. 피스톤 시일 (5) 의 섹션 (5b) 을 위한 이 밀봉면 (7b) 은 실시예에서 상기 실린더 하우징의 축방향에 대해 직각으로 (=세로방향 중앙축 (8) 에 대해 직각으로) 있다. 다른 실시변형들에서 상기 밀봉면은 이 정렬에 대해 기울어져 있을 수 있고, 이때 상기 밀봉면은 세로방향 중앙축 (8) 에 대해 평행인 정렬에 대해 적어도 45°만큼 기울어져 있다.

상기 피스톤이 상기 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치 (도 5) 로부터 시작하여 상기 앞으로 밀어진 마지막 위치 (도 4) 쪽으로의 방향으로 이동되면, 피스톤 시일 (5) 의 섹션 (5b) 은 상기 슬라이딩 부시의 밀봉면 (7b) 으로부터 들어내진다.

피스톤 로드 (4) 위에 슬라이딩 슬리브 (11) 가 배열된다. 상기 슬라이딩 슬리브는 피스톤 로드 (4) 와, 피스톤 로드 (4) 에 대해 이동 불가능하게 연결되고, 즉 피스톤 로드 (4) 와 함께 움직인다. 슬라이딩 슬리브 (11) 를 고리 모양으로 에워싸는 피스톤 로드 시일 (12) 이 슬라이딩 슬리브 (11) 에 밀착하고, 상기 피스톤 로드 시일은 실린더 하우징 (1) 에 대해 피스톤 로드 (4) 를 밀봉하기 위해 사용된다. 그러므로 피스톤 로드 시일 (12) 은 피스톤 로드 (4) 가 실린더 내부공간 (2) 밖으로 안내되는 개구부를 에워싼다. 실시예에서 피스톤 로드 시일 (12) 은 뚜껑 (9) 에 배열되고, 바람직하게는 사출된다. 뚜껑 (9) 의 그루브 안에서의 고정도 생각할 수 있고 가능하다.

피스톤 로드 시일 (12) 은 엘라스토머릭 재료, 예컨대 열가소성 엘라스토머로 구성된다. 예컨대 피스톤 로드 시일 (12) 은 TPU 로 구성될 수 있다.

바람직하게는, 피스톤 로드 시일 (12) 은 슬라이딩 슬리브 (11) 의 외부 표면에 밀착하는 밀봉립 (12a) 을 갖는 립 시일로서 형성된다.

피스톤 로드 시일 (12) 은 슬라이딩 슬리브 (11) 의 밀봉 섹션 (11a) 의 영역에서 슬라이딩 슬리브 (11) 에 밀착하고, 상기 밀봉 섹션을 통하여, 상기 피스톤 로드 시일은 피스톤 (3) 의 상기 앞으로 밀어진 마지막 위치와 상기 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치 사이에서의 상기 피스톤의 조절시 이동된다. 슬라이딩 슬리브 (11) 는 또한 안내 섹션 (11b) 을 구비하고, 상기 안내 섹션은 피스톤 로드 (4) 의 축방향에서 밀봉 섹션 (11a) 에 이어진다. 안내 섹션 (11b) 을 통하여, 실린더 하우징 (1) 에 대해 피스톤 로드 (4) 의 이동 가능한 안내가 피스톤 로드 (4) 의 축방향에서 수행된다. 이를 위해, 뚜껑 (9) 은 뚜껑 (9) 으로부터, 실린더 내부공간 (2) 으로부터 멀리 향하는 방향으로 떨어져 있는, 접합관 모양의 섹션 (9a) 을 구비하고, 상기 접합관 모양의 섹션은 개구부를 형성하고, 상기 개구부를 통해 피스톤 로드 (4) 는 실린더 내부공간 (2) 밖으로 안내된다. 접합관 모양의 섹션 (9a) 은 뚜껑 (9) 과 동일한 플라스틱 재료로 구성되고 뚜껑 (9) 과 일체로 형성될 수 있다.

접합관 모양의 섹션 (9a) 의 내면은 안내면 (guide surface) 을 형성하고, 상기 안내면은 슬라이딩 슬리브의 안내 섹션 (11b) 에서의 상기 슬라이딩 슬리브 (11) 의 외부 표면과 함께 작용하고, 이를 통해 슬라이딩 슬리브 (11) 를 위한 레이디얼 베어링이 형성된다.

상기 슬라이딩 슬리브의 외부 지름은 밀봉 섹션 (11a) 의 영역에서, 안내 섹션 (11b) 의 영역에서보다 작다. 이를 통해 밀봉 기능과 안내 기능 사이의 명백한 분리가 달성된다.

슬라이딩 슬리브 (11) 는 플라스틱, 예컨대 PA 또는 POM 으로 구성된다. 슬라이딩 슬리브 (11) 에 고체 윤활제, 예컨대 작은 유리공들이 제공된다.

슬라이딩 슬리브 (11) 는 바람직하게는 피스톤 로드 (4) 위에 사출된다. 예컨대 프레싱에 의한 도포 또는 피스톤 로드 (4) 와 슬라이딩 슬리브 (11) 와의 접착에 의한 고정도 생각할 수 있고 가능하다.

실린더 내부공간 (2) 쪽으로 향한 슬라이딩 슬리브 (11) 의 단부에 이어, 밀봉 재료 (15) 가 피스톤 로드 (4) 의 외부 표면 위에 도포되고, 예컨대 사출된다. 이것은 도시된 바와 같이 상기 피스톤의 표면에 이르기까지 계속될 수 있다. 밀봉 재료 (15) 를 통해, 피스톤 로드 (4) 와 슬라이딩 슬리브 (11) 사이의 가능한 틈을 통한 압축공기의 통과에 대항하여 추가적인 안전이 달성되어야 한다. 하지만 바람직하게는, 슬라이딩 슬리브 (11) 는 틈 없이 피스톤 로드 (4) 에 밀착한다.

피스톤 (3) 에 이어지는 피스톤 로드 (4) 의 제 1 섹션 (4a) 은, 바람직하게는 피스톤 (3) 의 플라스틱 재료와 일체로 (=재료의 일체로) 형성된 플라스틱 재료를 구비한다. 이 플라스틱 재료 안으로 상기 피스톤 로드의 제 2 섹션 (4b) 의 돌기부 (4c) 가 매립된다 (embedded). 돌기부 (4c) 와 제 2 섹션 (4b) 은 금속으로 구성되고, 바람직하게는 서로 일체로 형성된다. 제 2 섹션 (4b) 은 상기 피스톤-실린더 유닛에 의해 구동되어야 하는 장치의 부분과 피스톤 (3) 을 연결하기 위해 사용된다. 이를 통해 연속운전시 안정적인 연결이 형성될 수 있다.

먼저 기술된 상기 피스톤-실린더 유닛에 의해 형성되는 드라이브를 갖는 진공밸브의 실시예가 도 6 내지 도 10 에 도시된다. 상기 진공밸브는 밸브 하우징 (16) 안에 배열된 폐쇄 부재 (17) 를 갖는 밸브 하우징 (16) 을 구비한다. 폐쇄 부재 (17) 는 상기 폐쇄 부재가 밸브 하우징 (16) 안의 밸브 개구부 (18) 를 폐쇄하는 폐쇄위치와 (도 8), 밸브 개구부 (18) 가 해제되는 개방위치 (도 9) 사이에서 조절 가능하다. 실시예에서 상기 진공밸브는 앵글 밸브의 형태로 형성되고, 즉 밸브 하우징 (16) 은 밸브 개구부 (18) 를 구비하는 연결 접합관 (16a) 과, 이것에 대해 직각으로 있는, 그 밖의 개구부를 구비하는 연결 접합관 (16b) 을 구비한다.

상기 폐쇄위치와 상기 개방위치 사이에서 폐쇄 부재 (17) 를 조절하기 위해, 상응하여 도 1 내지 도 5 에 도시된 피스톤-실린더 유닛이 사용된다. 이를 위해 폐쇄 부재 (17) 는 피스톤 로드 (4) 에 고정되고, 예컨대 피스톤 로드 (4) 의 단부 섹션 위에 배열된 수나사를 이용해 고정되고, 상기 수나사는 폐쇄 부재 (17) 의 암나사와 나사결합된다.

상기 밸브 하우징 안으로의 피스톤 로드 (4) 의 도입을 추가적으로 밀봉하기 위해 (피스톤 로드 시일 (12) 만으로는 이때 충분하지 않다), 멤브레인 벨로스 (membrane bellows, 19) 가 사용된다. 상기 멤브레인 벨로스의 한 단부는 진공 밀봉적으로 폐쇄 부재 (17) 와 연결되고, 예컨대 용접을 통해 연결된다. 멤브레인 벨로스 (19) 의 다른 단부에는 엔드 피스 (end piece, 20) 가 설치되고, 예컨대 용접된다. 이 판 모양의 엔드 피스 (20) 는 밸브 하우징 (16) 안의 삽입 개구부 (21) 를 폐쇄한다. 엔드 피스 (20) 와 상기 밸브 하우징 사이에, 진공 밀봉적 연결을 위해 밀봉링 (22) 이 배열된다. 엔드 피스 (20) 와 밸브 하우징 (16) 사이의 밀봉링 (22) 의 압축은 나사들 (23) 을 이용해 수행된다. 상기 나사들은 실린더 하우징 (1) 안의 그리고 뚜껑 (9) 안의 구멍들도 관통하고, 밸브 하우징 (16) 안의 나사 구멍들 (threaded holes) 과 나사결합된다. 그러므로 나사들 (23) 을 통해 상기 피스톤-실린더 유닛도 밸브 하우징 (16) 과 연결되고, 이때 뚜껑 (9) 은 시일 (10) 의 압축하에 실린더 하우징 (1) 과 결합된다.

폐쇄 부재 (17) 가 정비 목적으로 밸브 하우징 (16) 밖으로 꺼내져야 하면 나사들 (23) 은 풀어 빼내질 수 있다.

피스톤 로드 (4) 위에, 또한 텐셔닝 링 (24) 을 이용해 지지 부품 (25) 이 홀딩된다. 지지 부품 (25) 과 접합관 모양의 섹션 (9a) 의 단 (stage) 사이에 코일 스프링 (26) 이 배열된다. 피스톤 (3) 과 뚜껑 (9) 사이에 있는 공간이 배기되면, 폐쇄 부재 (17) 는 코일 스프링 (26) 에 의해, 폐쇄 부재 (17) 에 배열된 밀봉링 (27) 의 압축하에 밸브 개구부 (18) 를 에워싸는 밀봉면 (28) 에 눌려지고, 상기 진공밸브는 닫힌다 (=폐쇄 부재 (17) 의 밀봉 위치).

피스톤 (3) 과 뚜껑 (9) 사이의 공간을 압력으로 가압함으로써, 폐쇄 부재 (17) 는 밀봉면 (28) 으로부터 들어내지고, 상기 폐쇄 부재의 개방위치로 이동된다.

도 11 은 본 발명에 따른 피스톤-실린더 유닛의 약간 변경된 실시형태를 나타낸다. 먼저 기술된 실시예에 대한 차이는 특히, 피스톤 (3) 에 추가적인 시일 (29) 이 배열되고, 상기 추가적인 시일이 피스톤 (3) 의 상기 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치에서 실린더 하우징 (1) 의 밀봉면 (30) 에 밀착한다는 데에 있다. 이를 통해, 상기 피스톤의 상기 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치에서 배기 구멍 (14) 을 통한 압축공기의 배출에 대한 추가적인 밀봉이 형성된다.

본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서, 본 발명의 상기 기술된 실시예들의 여러 가지 그 밖의 변경들을 생각할 수 있고 가능하다.

본 발명에 따른 피스톤-실린더 유닛에 의해 구동된 진공밸브는 앵글 밸브의 형태와 다른 방식으로도 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 개방위치와 상기 폐쇄위치 사이에서의 상기 폐쇄 부재의 조절은 L밸브의 방식으로도 수행될 수 있고, 이때 상기 폐쇄 부재의 두 운동성분은 하나의 개별적인 피스톤-실린더 유닛을 통해 야기될 수 있고 (알려진 바와 같이 상응하는 안내 요소들을 통해) 또는 두 운동성분을 위해 2개의 별도의 피스톤-실린더 유닛들도 존재할 수 있고, 상기 피스톤-실린더 유닛들은 바람직하게는 둘 다 본 발명에 따른 방식으로 형성된다.

1 : 실린더 하우징 1a : 바닥
1b : 외피 2 : 실린더 내부공간
3 : 피스톤 4 : 피스톤 로드
4a : 제 1 섹션 4b : 제 2 섹션
4c : 돌기부 5 : 피스톤 시일
5a : 밀봉립 5b : 섹션
6 : 베이스 몸체 7 : 슬라이딩 부시
7a : 단부 섹션 7b : 밀봉면
8 : 세로방향 중앙축 9 : 뚜껑
9a : 접합관 모양의 섹션 10 : 시일
11 : 슬라이딩 슬리브 11a : 밀봉 섹션
11b : 안내 섹션 12 : 피스톤 로드 시일
12a : 밀봉립 13 : 포트
14 : 배기 구멍 15 : 밀봉 재료
16 : 밸브 하우징 16a : 연결 접합관
16b : 연결 접합관 17 : 폐쇄 부재
18 : 밸브 개구부 19 : 멤브레인 벨로스
20 : 엔드 피스 21 : 삽입 개구부
22 : 밀봉링 23 : 나사
24 : 텐셔닝 링 25 : 지지 부품
26 : 코일 스프링 27 : 밀봉링
28 : 밀봉면 29 : 시일
30 : 밀봉면

Claims

실린더 내부공간 (2) 을 구비하는 실린더 하우징 (1) 을 갖는 그리고 상기 실린더 내부공간 (2) 에 배열된 피스톤 (3) 을 갖는 피스톤-실린더 유닛으로서,
상기 피스톤에서 피스톤 로드 (4) 가 시작되고, 상기 피스톤 로드는 개구부를 통해 상기 실린더 하우징 (1) 밖으로 안내되고, 이때 상기 실린더 하우징 (1) 에 배열된 피스톤 로드 시일 (12) 을 이용해 상기 실린더 하우징 (1) 에 대해 밀봉되고,
상기 피스톤 로드 (4) 와 함께 움직여지는, 플라스틱으로 만들어진 슬라이딩 슬리브 (11) 가 상기 피스톤 로드 (4) 위에 배열되고, 상기 슬라이딩 슬리브에 상기 피스톤 로드 시일 (12) 이 밀착하는 것을 특징으로 하는 피스톤-실린더 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 슬라이딩 슬리브 (11) 는 밀봉 섹션 (11a) 과 안내 섹션 (11b) 을 구비하고, 상기 밀봉 섹션의 영역에서 상기 피스톤 로드 시일 (12) 이 상기 슬라이딩 슬리브 (11) 에 밀착하고, 상기 안내 섹션의 영역에서 상기 슬라이딩 슬리브 (11) 와 상기 실린더 하우징 (1) 사이의 슬라이딩 안내 (sliding guide) 가 형성되고,
상기 밀봉 섹션 (11a) 과 상기 안내 섹션 (11b) 은 상기 슬라이딩 슬리브 (11) 의 세로방향 연장의 서로 다른 섹션들에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 피스톤-실린더 유닛.
제 2 항에 있어서,
상기 밀봉 섹션 (11a) 의 영역에서의 상기 슬라이딩 슬리브 (11) 의 외부 지름은 상기 안내 섹션 (11b) 의 영역에서보다 작은 것을 특징으로 하는 피스톤-실린더 유닛.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실린더 하우징 (1) 은, 밖에 떨어져 있는 접합관 모양의 섹션 (9a) 을 구비하고, 상기 접합관 모양의 섹션은 개구부를 형성하고, 상기 개구부를 통해 상기 피스톤 로드 (4) 는 실린더-내부공간 (2) 밖으로 안내되고, 상기 접합관 모양의 섹션은 상기 슬라이딩 슬리브 (11) 를 위한 레이디얼 베어링 (radial bearing) 을 형성하고, 상기 실린더 하우징 (1) 과 상기 접합관 모양의 섹션 (9a) 은 플라스틱 재료를 구비하고, 상기 실린더 하우징 (1) 의 적어도 일 부분과 상기 접합관 모양의 섹션 (9a) 은 서로 재료의 일체로 (as a single piece of material) 형성되는 것을 특징으로 하는 피스톤-실린더 유닛.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실린더 하우징 (1) 은 베이스 몸체 (6) 와, 상기 베이스 몸체 (6) 의 내부에 배열된, 플라스틱으로 만들어진 슬라이딩 부시 (7) 를 구비하고, 상기 피스톤 (3) 에 배열된 피스톤 시일 (5) 은 상기 피스톤 (3) 과 상기 실린더 하우징 (1) 사이를 밀봉하기 위해 상기 슬라이딩 부시에 밀착하는 것을 특징으로 하는 피스톤-실린더 유닛.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피스톤 (3) 의, 뒤로 잡아당겨진 마지막 위치에서 상기 피스톤 시일 (5) 의 한 섹션은 또는 상기 피스톤 (3) 에 배열된 하나의 그 밖의 시일 (29) 은 상기 실린더 하우징 (1) 의 밀봉면 (7b, 30) 에 밀착하고, 앞으로 밀어진 마지막 위치 쪽으로의 방향으로의 상기 피스톤 (3) 의 이동시 이 밀봉면 (7b, 30) 으로부터 들어내지고, 이 밀봉면 (7b, 30) 은 상기 실린더 하우징 (1) 의 세로방향 중앙축 (8) 에 대해 평행인 정렬에 대해 적어도 45°만큼 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 피스톤-실린더 유닛.
제 6 항에 있어서,
상기 밀봉면 (7b) 은 상기 실린더 하우징 (1) 의 중앙에 있는 세로방향 중앙축 (8) 쪽으로의 방향으로 돌출하는 상기 슬라이딩 부시 (7) 의 단부 섹션 (7a) 에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 피스톤-실린더 유닛.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 피스톤 로드 (4) 는 플라스틱 재료를 구비하고, 서로 재료의 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 피스톤-실린더 유닛.
제 8 항에 있어서,
상기 피스톤 로드 (4) 는 상기 피스톤 (3) 의 상기 플라스틱 재료와 재료의 일체로 (as a single piece of material) 형성된 플라스틱 재료를 구비하는 제 1 섹션 (4a) 과, 제 2 섹션 (4b) 을 포함하고, 상기 제 2 섹션은 금속으로 구성되고, 상기 제 2 섹션에서 돌기부 (4c) 가 시작되고, 상기 돌기부는 금속으로 구성되고 상기 제 1 섹션 (4a) 의 상기 플라스틱 재료 안으로 매립되는 것을 특징으로 하는 피스톤-실린더 유닛.
밸브 개구부 (18) 와 폐쇄 부재 (17) 를 갖는 진공밸브로서,
상기 폐쇄 부재는 상기 밸브 개구부 (18) 를 해제하는 개방위치와 상기 밸브 개구부 (18) 를 폐쇄하는 폐쇄위치 사이에서 조절 가능하고,
상기 진공밸브는 상기 개방위치와 상기 폐쇄위치 사이에서 상기 폐쇄 부재를 조절하기 위해, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 피스톤-실린더 유닛을 포함하는 드라이브를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공밸브.