Kolbenstangenloser Druckmittelzylinder

Abstract

 Bei einem kolbenstangenlosen Druckmittelzylinder wird das den seitlichen Längsschlitz (3) beidseits des Kolbens (2) von innen her abdichtende Dichtband (5) im drucklosen Zustand des Zylinderinnenraumes (9, 10) von einem den Längsschlitz (3) außen überdeckenden Außenband (6) gehalten. Zur Verringerung der erforderlichen Kräfte zum Ein- bzw. Ausrücken dieser Halteverbindung ist vorgesehen, daß die Halteelemente (16, 17) an Dichtband (5) und Außenband (6) rein reibschlüssig zusammenwirken.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen kolbenstangenlosen Druckmittelzylinder, mit einem in einem Zylinderrohr längsbeweglichen Kolben und einem an diesem angreifenden, durch einen Längsschlitz im Zylinderrohr herausragenden Übertragungselement, sowie mit einem den Längsschlitz beidseits des Kolbens von innen her abdichtenden Dichtband, welches im Bereich des Übertragungselementes durch den Kolben geführt ist und einen mit zwei längserstreckten Dichtbereichen im Bereich des zylinderinnenseitigen Endes des Längsschlitzes zusammenwirkenden Dichtstreifen sowie zumindest einen auf der Außenseite des Dichtstreifens angeordneten Haltestreifen mit zwei sich bezüglich der Mittelebene des Längsschlitzes gegenüberliegenden, im wesentlichen längserstreckten und nach außen gerichteten Halteelementen aufweist, und mit einem den Längsschlitz beidseits des Kolbens von außen zumindest teilweise überdeckenden Außenband, welches an den Halteelementen des Dichtbandes angreifende Halteelemente zum Halten des Dichtbandes im Längsschlitz aufweist, wobei das Dichtband abgesehen von den Dichtbereichen gegenüber den Wänden des Längsschlitzes beabstandet ist.

[0002] Kolbenstangenlose Druckmittelzylinder sind in verschiedensten Ausführungen bekannt und werden zumeist als pneumatisch betätigte Arbeitszylinder in Anordnungen verwendet, wo die geringere Einbaulänge gegenüber Zylindern mit Kolbenstange von Vorteil ist. Die vom Druckmedium auf den Kolben ausgeübte Kraft wird über das seitlich aus dem Längsschlitz herausragende Übertragungselement auf die anzutreibende Einrichtung übertragen. Die Abdichtung der beidseits des Kolbens liegenden Druckräume erfolgt einerseits über Dichtringe oder Dichtmanschetten am Kolben und andererseits durch das von Innen her an den längserstreckten Dichtbereichen im Bereich des zylinderinnenseitigen Endes des Längsschlitzes anliegende Dichtband, welches im drucklosen Bereich zwischen den Kolbendichtungen auf der Innenseite unter dem Übertragungselement des Kolbens hindurchgeführt ist.

[0003] Das Dichtband wird durch den im jeweils druckbeaufschlagten Zylinderinnenraum herrschenden Druck an die längserstreckten Dichtbereiche angepreßt, jedoch müssen üblicherweise Maßnahmen gesetzt werden um zu verhindern, daß das Dichtband im drucklosen Zustand des jeweiligen Innenraums in diesen durchhängt, da dies zu einer zumindest vorübergehenden Leckage am Beginn des Druckaufbaus in diesem vorher drucklosen Innenraum führen würde.

[0004] Im letztegenannten Zusammenhang ist beispielsweise aus der EP 69 199 B1 ein Druckmittelzylinder der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei dem ein den Längsschlitz von außen zur Verhinderung des Eindringens von Fremdkörpern, Verschmutzungen und dergleichen überdeckendes Außenband auch gleichzeitig zum Halten des inneren Dichtbandes ausgebildet ist. Der mittig am Dichtstreifen bzw. Dichtband angeordnete Haltestreifen weist zu diesem Zwecke beidseits Vorsprünge als längserstreckte Halteelemente auf, welche von zwei zugehörigen leistenartigen Halteelementen des Außenbandes übergriffen werden, womit das Dichtband insgesamt formschlüssig am Außenband und damit im Längsschlitz gehalten wird auch wenn von der Innenseite her kein Druck auf das Dichtband wirkt. Da der Längsschlitz selbst frei von Haltenuten oder dergleichen bleiben kann, ist die Ausführung des Zylinderrohres relativ einfach, wobei das Übertragungselement bedarfsweise auch im Längsschlitz seitlich führt bzw. abgestützt sein kann.

[0005] Nachteilig bei der angesprochenen bekannten Ausführung ist allenfalls der Umstand, daß das Fügen und Lösen der Halterung des inneren Dichtbandes am Außenband durch die formschlüssige Verbindung doch relativ hoher Kräfte bedarf, was in der Konstruktion und im Aufbau der zusammenwirkenden Bänder berücksichtigt werden muß, um insbesonders etwa ein Hineinziehen des Außenbandes in den Längsschlitz oder ein Abheben desselben vom Längsschlitz durch das innere Dichtband zu verhindern. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese erwähnten Nachteile zu vermeiden und insbesonders einen Druckmittelzylinder der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß das Halten des Dichtbandes bei sicherem Betrieb der Anordnung vereinfacht wird.

[0006] Diese Aufgabe wird bei einem Druckmittelzylinder der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Halteelemente an Dichtband und Außenband rein reibschlüssig zusammenwirken. Es hat sich überraschend herausgestellt, daß die an sich geringeren, damit aufzubringenden Haltekräfte durchaus ausreichen, das innere Dichtband auch im drucklosen Zustand des darunter liegenden Zylinderraumes sicher im Schlitz bzw. abdichtend an den längserstreckten Dichtbereichen im Bereich des zylinderinnenseitigen Endes des Längsschlitzes zu halten, sodaß die beschriebenen Leckagen vermieden werden können ohne daß es durch allzu große zu überwindende Kräfte beim Fügen bzw. Lösen dieser Halteverbindung zu den angesprochenen Problemen bezüglich des Außenbandes kommen kann.

[0007] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Außenband einteilig ausgeführt ist und an seiner dem Inneren des Zylinderrohres zugewandten Seite die im wesentlichen streifenförmig ausgebildeten Halteelemente zum Halten des Dichtbandes aufweist. Diese einfache Konstruktion ähnelt in gewisser Weise der obenstehend zum Stande der Technik beschriebenen, nur daß hier nun kein formschlüssiges sondern eben ein rein reibungsschlüssiges Halten erfolgt.

[0008] Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch vorgesehen sein, daß das Außenband in Längsrichtung geteilt ist und der Haltestreifen des Dichtbandes zwischen den beiden Teilen festgeklemmt gehalten ist. Damit wird die Funktion der Abdeckung des Längsschlitzes nach außen vom geteilten Außenband und dem dazwischen geklemmten inneren Dichtband gemeinsam übernommen. Das außen am Zylinderrohr beispielsweise durch Klemmung in einer Nut gehaltene geteilte Außenband ist in dieser Variante noch mehr gegen ein allfälliges Hineinziehen in den Längsschlitz gesichert.

[0009] Das Dichtband und vorzugsweise auch das Außenband kann in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung aus elastischem Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, beispielsweise Polyurethan, bestehen, wobei zumindest der Dichtstreifen des Dichtbandes eingelegte bzw. mitgeformte lineare, in Längsrichtung ausgerichtete Verstärkungen, vorzugsweise aus Stahldraht oder Kevlarfäden, aufweist. Es ergibt sich damit die Möglichkeit einer praxisgerechten Herstellung der Bänder.

[0010] Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung teilweise schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckmittelzylinder und die Fig. 2 bis 4 zeigen jeweils unterschiedliche Detailquerschnitte im Bereich des Längsschlitzes.

[0011] Der kolbenstangenlose Druckmittelzylinder nach Fig. 1 weist einen in einem Zylinderrohr 1 längsbeweglichen Kolben 2 und ein an diesem angreifendes, durch einen Längsschlitz 3 im Zylinderrohr 1 herausragendes Übertragungselement 4 auf. Weiters ist ein den Längsschlitz 3 beidseits des Kolbens 2 von innen her abdichtendes Dichtband 5 vorgesehen, welches im Bereich des Übertragungselementes 4 durch dieses bzw. den Kolben 2 geführt ist. Der Längsschlitz 3 wird außen von einem Außenband 6 überdeckt, welches im Bereich des Übertragungselementes 4 ebenfalls durch dieses geführt ist. Dichtband 5 und Außenband 6 sind im Bereich von das Zylinderrohr 1 beidseitig dicht abschließenden Deckeln 7 befestigt, wobei diese Deckel 7 auch Zuführleitungen 8 für das Druckmittel aufweisen.

[0012] Die vom Druckmedium auf den Kolben 2 ausgeübte Kraft wird über das am Kolben 2 angreifende und aus dem seitlichen Längsschlitz 3 herausragende Übertragungselement 4 auf eine hier nicht weiter dargestellte anzutreibende Einrichtung übertragen. Die Abdichtung der beidseits des Kolbens 2 liegenden Druckräume 9, 10 erfolgt einerseits über Dichtringe 11 am Kolben 2 und andererseits durch das den Längsschlitz 3 von innen her überdeckende Dichtband 5, welches im drucklosen Bereich zwischen den Dichtringen 11 nach innen zu unter dem Übertragungselement 4 bzw. durch den Kolben 2 hindurchgeführt ist.

[0013] Gemäß Fig. 2 weist das Dichtband 5 einen mit zwei längserstreckten Dichtbereichen 12 im Bereich des zylinderinnenseitigen Endes des Längsschlitzes 3 zusammenwirkenden Dichtstreifen 13 sowie einen auf der Außenseite des Dichtstreifens 13 angeordneten Haltestreifen 14 mit zwei sich bezüglich der Mittelebene 15 des Längsschlitzes 3 gegenüberliegenden, längserstreckten und nach außen gerichteten Halteelementen (bzw. Haltebereichen) 16 auf. An der Außenseite des Längsschlitzes 3 ist das den Längsschlitz 3 gemäß Fig. 1 beidseits des Kolbens 2 von außen zumindest teilweise überdeckende Außenband 6 zu ersehen, welches an den Halteelementen (bzw. Haltebereichen) 16 des Dichtbandes 5 angreifende weitere Halteelemente 17 zum Halten des Dichtbandes 5 im Längsschlitz 3 aufweist, wobei das Dichtband 5 selbst abgesehen von den Dichtbereichen 12 gegenüber den Wänden des Längsschlitzes 3 beabstandet ist.

[0014] Die Halteelemente 16 bzw. 17 an Dichtband 5 und Außenband 6 wirken durch ihre aus Fig. 2 ersichtliche Formgebung rein reibschlüssig zusammen, sodaß diese Halteverbindung im drucklosen Bereich zwischen den Dichtringen 11 des Kolbens 2 sehr leicht geöffnet bzw. gefügt werden kann. Im jeweils druckbeaufschlagten Druckraum 9 bzw. 10 wird das innere Dichtband 5 ohnedies vom Innendruck in den Längsschlitz 3 bzw. gegen die Dichtbereiche 12 gedrückt; im jeweils drucklosen Druckraum 9 bzw. 10 genügt die durch die zusammenwirkenden Halteelemente 16 bzw. 17 aufgebrachte Haltekraft.

[0015] Das Außenband 6 ist gemäß Fig. 2 einteilig ausgeführt und weist an seiner dem Inneren des Zylinderrohres 1 zugewandten Seite die hier im wesentlichen streifenförmig ausgebildeten Halteelemente 17 zum Halten des Dichtbandes 5 auf, wobei die Dimensionierung so erfolgt, daß der Haltestreifen 14 an seinen Halteelementen 16 zwischen den Halteelementen 17 leicht elastisch eingeklemmt wird. Das Dichtband 5 bzw. auch das Außenband 6 bestehen aus elastischem Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, beispielsweise Polyurethan, wobei hier im Dichtstreifen 13 des Dichtbandes 5 eingelegte bzw. mitgeformte lineare, in Längsrichtung ausgerichtete Verstärkungen 18, beispielsweise aus Stahldraht oder Kevlarfäden, vorgesehen sind. Im Bereich der Dichtbereiche 12 sind weiters hier Längsnuten 19 am Dichtstreifen 13 vorgesehen, welche eine separate Bearbeitung der der Innenseite des Zylinderrohres 1 zugewandten Bereiche des Dichtstreifens 13 zur Verbesserung der Abdichtung ermöglichen bzw. erleichtern.

[0016] Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist das Außenband 6 in Längsrichtung geteilt in nutenförmigen Ausnehmungen 20 neben dem Längsschlitz 3 gehalten, wobei der Haltestreifen 14 des Dichtbandes 5 an längserstreckten Ansätzen 21 zwischen den beiden Teilen des Außenbandes 6 festgeklemmt gehalten ist. Auch hier erfolgt also ein rein reibschlüssiges Zusammenwirken der Halteelemente (bzw. Haltebereiche) 16, 17 am Dichtband 5 bzw. Außenband 6.

[0017] Die Ausführung nach Fig. 4 ist ähnlich der nach Fig. 2, wobei hier nun das einteilige Außenband 6 abgesehen von den zusammenwirkenden Halteelementen 16, 17 gegenüber dem inneren Dichtband freigestellt ist. Im übrigen wird zu Fig. 4 auf die obenstehenden Ausführungen zu Fig. 2 verwiesen.

Ansprüche

1. Kolbenstangenloser Druckmittelzylinder, mit einem in einem Zylinderrohr (1) längsbeweglichen Kolben (2) und einem an diesem angreifenden, durch einen Längsschlitz (3) im Zylinderrohr (1) herausragenden Übertragungselement (4), sowie mit einem den Längsschlitz (3) beidseits des Kolbens (2) von innen her abdichtenden Dichtband (5), welches im Bereich des Übertragungselementes (4) durch den Kolben (2) geführt ist und einen mit zwei längserstreckten Dichtbereichen (12) im Bereich des zylinderinnenseitigen Endes des Längsschlitzes (3) zusammenwirkenden Dichtstreifen (13) sowie zumindest einen auf der Außenseite des Dichtstreifens (13) angeordneten Haltestreifen (14) mit zwei sich bezüglich der Mittelebene (15) des Längsschlitzes (3) gegenüberliegenden, im wesentlichen längserstreckten und nach außen gerichteten Halteelementen (16) aufweist, und mit einem den Längsschlitz (3) beidseits des Kolbens (2) von außen zumindest teilweise überdeckenden Außenband (6), welches an den Halteelementen (16) des Dichtbandes (5) angreifende Halteelemente (17) zum Halten des Dichtbandes (5) im Längsschlitz (3) aufweist, wobei das Dichtband (5) abgesehen von den Dichtbereichen (12) gegenüber den Wänden des Längsschlitzes (3) beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (16, 17) an Dichtband (5) und Außenband (6) rein reibschlüssig zusammenwirken.

2. Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenband (6) einteilig ausgeführt ist und an seiner dem Inneren des Zylinderrohres (1) zugewandten Seite die im wesentlichen streifenförmig ausgebildeten Halteelemente (17) zum Halten des Dichtbandes (5) aufweist.

3. Druckmittelzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenband (6) in Längsrichtung geteilt ist und der Haltestreifen (14) des Dichtbandes (5) zwischen den beiden Teilen festgeklemmt gehalten ist.

4. Druckmittelzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtband (5) und vorzugsweise auch das Außenband (6) aus elastischem Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, besteht, wobei zumindest der Dichtstreifen (13) des Dichtbandes (5) eingelegte bzw. mitgeformte lineare, in Längsrichtung ausgerichtete Verstärkungen (18), vorzugsweise aus Stahldraht oder Kevlarfäden, aufweist.

Zeichnung