DE1957443A1 - Drive device - Google Patents
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
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Description
8 München 2, den 14·.November 1969 Tal71 /ih8 Munich 2, November 14, 1969 Tal71 / ih
F«rnspr.28O0B7For 28O0B7
Ingeno'örsfirma Mecmatic AB Stockholm/SchwedenIngeno'örsfirma Mecmatic AB Stockholm / Sweden
AntriebsvorrichtungDrive device
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung, bestehend aus einem in einem hohlen Tragstück bzw· in einem Zylinder durch ein Druckmittel verschiebbaren Kolben, der mit einem Übertragungsglied versehen ist, das in einem Längsschlitz des Zylinders geführt wird.The invention relates to a drive device consisting of one in a hollow support piece or in a cylinder by a pressure medium displaceable piston which is provided with a transmission member which is in a longitudinal slot of the Cylinder is guided.
Für den Betrieb und zur Steuerung bzw. Regelung von Maschinen verschiedener Art werden weitgehend pneumatisch oder hydraulisch betätigte Druckzylinder benutzt, bei denen die Kolbenstange durch den Zylinderdeckel bzw. den Zylinderboden hinausragt. Druckzylinder dieser Art können jedoch praktisch nur benutzt werden, wenn es sich um Hübe von verhältnismäßig kurzer Länge handelt, weil andererseits die Gesamtlänge, die doppelt so groß ist wie der Hub, zu lang ausfällt. Um Hübe von größerer Länge ausführen zu können, werden gewöhnlich andere mechanische Antriebe benutzt, beispielsweise Kettentriebe.For the operation and control or regulation of machines of various types are largely pneumatic or hydraulically operated pressure cylinders are used in which the piston rod protrudes through the cylinder cover or the cylinder base. However, printing cylinders of this type can only be used in practice when it comes to strokes of a relatively short length, because on the other hand the total length, twice is as big as the stroke, is too long. In order to be able to carry out strokes of greater length, other mechanical ones are usually used Drives used, such as chain drives.
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Zum Einstellen von Antriebs- und Steuerorgangen von Maschinen verschiedener Art ist es ferner bekannt, Antriebsvorrichtungen der eingangs genannten Art zu benutzen, wobei ein Kolben, der mit den Steuermitteln usw. verbunden ist, durch ein Druckmittel in einem Zylinder bewegt wird, dessen Wand einen Längsschlitz aufweist, durch den in offener Lage ein Übertragungsglied hindurchgeht, das den Kolben mit dem Steuermittel usw„ verbindet, und der durch Steuer- und Dichtungsmittel neben dem Übertragungsglied geschlossen wird.For setting drive and control mechanisms of machines of various types, it is also known to use drive devices of the type mentioned above, wherein a piston connected to the control means, etc. is moved by a pressure medium in a cylinder whose Wall has a longitudinal slot through which a transmission member passes in the open position, the piston with the Control means etc "connects, and that through control and sealing means is closed next to the transmission link.
Diese Art von Druckzylindern, die gegenüber den Druckzylindern mit aus- und einfahrbarer Kolbenstange große Vorteile aufweist, hat sich in der Praxis jedoch kaum durchsetzen können, weil es nicht gelungen ist, das Abdichtungsproblem zufriedenstellend zu lösen. Es wurde beispielsweise versucht, in den Längsschlitz einen Dichtungsstreifen einzulegen, der durch den Druck im Zylinder in seiner Lage gehalten werden sollte. Hierbei wird Jedoch die i Wendungsmöglichkeit eines solchen Druckzylinders beschränkt, weil der Schlitz immer nach unten gerichtet sein muß, da sich sonst der Dichtungsstreifen ablösen will, sobald der Druck in Zylinder aufhört·This type of pressure cylinder has great advantages over pressure cylinders with an extendable and retractable piston rod has, however, has hardly been able to establish itself in practice because it has not been possible to solve the sealing problem to solve satisfactorily. For example, attempts have been made to insert a sealing strip into the longitudinal slot, which should be held in place by the pressure in the cylinder. Here, however, the i possible phrase becomes a limited such pressure cylinder because the slot must always be directed downwards, otherwise the sealing strip wants to replace as soon as the pressure in the cylinder ceases
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß in allen Stellungen der Längsschlitz so wirksam geschlossen wird, daß eine vollkommene Dichtung erhalten wird.The object of the invention is to design a drive device of the type mentioned so that in all Positions the longitudinal slot is closed so effectively that a perfect seal is obtained.
Dies· Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Dichtung in Querrichtung bis über den Längsschlitz hinaus erstreckt, so daß ihr Längsrand in Abstand vom Längsschlitz liegt, und daß wenigstens der zwischen dem Längsschlitz und dem Längsrand liegende Teil der Dichtung im Zylinder nach einwärts bewegbar und damit vom Längssohlitζ abhebbar ist, um.According to the invention, this object is achieved in that the seal in the transverse direction to over the longitudinal slot extends addition, so that its longitudinal edge at a distance from the longitudinal slot lies, and that at least the part of the seal lying between the longitudinal slot and the longitudinal edge in the cylinder inwardly movable and thus can be lifted from the longitudinal base to.
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ihn für das Übertragungsglied freizugeben, das für dieses Abheben mit einem schräg verlaufenden Teil versehen ist«to release it for the transmission link that for this Lifting off is provided with a sloping part «
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert, die auf der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:The invention is explained below using two exemplary embodiments explained in more detail, which are shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Druckzylinders, teilweise im Schnitt längs des Längs-Schlitzes des Zylinders jFig. 1 is a side view of a printing cylinder, partially in section along the longitudinal slot of the cylinder j
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt wie Fig. 2 einer anderen Ausführung.FIG. 3 shows a cross section like FIG. 2 of another embodiment.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist in einem Iragstück in Form eines Zylinders 1, dessen Wand mit einem Längsschlitz 16 versehen ist, der sich über die ganze Lange des Zylinders 1 erstreckt, ein Kolben 2 verschiebbar gelagert, der pneumatisch oder hydraulisch betätigt wird« Der Zylinder 1 kann einen beliebigen Querschnitt haben, jedoch wird aus verständlichen Gründen ein kreisförmiger Querschnitt bevorzugt. Die Enden des Zylinders 1 sind in beliebiger Weise abgeschlossen. Zum Abschluß dient hier ein Stopfen 4, der mit einem oder mehreren Dichtungsringen 3 und einem sich gegen die Endkante des Zylinders 1 legebenden Flansch 5 versehen ist, und eine überwurfmutter 6, die auf das Zylinderende 1 aufgeschraubt ist, um den Stopfen 4 festzulegen. In den Stopfen 4- ist ferner ein Nippel 7 eingeschraubt, um eine Leitung 8 für die Zufuhr eines Druckmittels, nämlich Flüssigkeit oder Gas, beispielsweise Luft, anzuschließen·In the embodiment of FIGS. 1 and 2 is in one Iragstück in the form of a cylinder 1, the wall of which is provided with a longitudinal slot 16 which extends over the entire length of the cylinder 1 extends, a piston 2 is slidably mounted, which is pneumatically or hydraulically actuated «The cylinder 1 can have any cross-section, but a circular cross-section is preferred for understandable reasons. The ends of the cylinder 1 are closed in any way. To conclude, a stopper 4 is used here, which is connected to an or a plurality of sealing rings 3 and a flange 5 lying against the end edge of the cylinder 1 is provided, and one Union nut 6 which is screwed onto the cylinder end 1 in order to fix the plug 4. In the plug 4- is also a Nipple 7 screwed in to a line 8 for the supply of a pressure medium, namely liquid or gas, for example air, to be connected
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Innerhalb dee Zylinders 1 ist ein Dichtungselement 9 angeordnet, das aus einem verhältnismäßig dünnen längsgeschlitzten, zylindrischen Dichtungsmantel 1o mit Längsrändern 11,12 besteht, die aneinander anliegen oder, wie in Fig. und 2 dargestellt ist, abgeschrägt sind, so daß sie sich gegenseitig überlappen und einen gleichmäßigen abdichtenden Übergang bilden« SaI für das Dichtungselement 9 benutzte Material, beispielsweise Kunststoff oder Metall, muß solche Eigenschaften haben, daß die Längsränder 11,12 des Dichtungselements 9 durch Eigenelastizität dichtend aneinander bzw· übereinander liegen und sich das Dichtungselement 9 an die Zylinderwand andrückt. Die Längsränder 11,12 müssen ferner so liegen, daß sie von der Zylinderwand abgestützt werden.Inside the cylinder 1 is a sealing element 9 arranged, which consists of a relatively thin longitudinally slotted, cylindrical sealing jacket 1o with longitudinal edges 11, 12, which abut one another or, as in Fig. and Fig. 2 are beveled so that they are mutually exclusive overlap and form a uniform sealing transition «SaI material used for the sealing element 9, for example plastic or metal, must have such properties that the longitudinal edges 11, 12 of the sealing element 9 lie sealingly against one another or on top of one another due to inherent elasticity and the sealing element 9 presses against the cylinder wall. The longitudinal edges 11, 12 must also lie so that they are supported by the cylinder wall.
Der pneumatisch oder hydraulisch im Zylinder bewegte Kolben 2 besteht aus zwei Teilen 14, die je mit einem oder mehreren hintereinander liegenden Kolbenringen 13 versehen sind, welche gegen den Dichtungsmantel 1o abdichten. Die beiden Teile 14- des Kolbens 2 bilden also zusammen mit dem Dichtungsmantel 1o und den Zylinderabschlüssen 4-,6 einen geschlossenen Raum auf beiden Seiten des Kolbens 2. Um die Montage der Kolbenringe 13 auf "beiden Teilen 14- des Kolbens 2 zu erleichtern, ist dieser an seinen Enden mit abnehmbaren Endteilen 15 versehen. Zwischen den Teilen 14- des Kolbens 2, die gegenüber dem Dichtungsmantel 1o abdichten, trägt der Kolben 2 ein Übertragungsglied 17t das zur Verbindung mit dem zu bewegenden, einzustellenden, zu steuernden, zu transportierenden usw. Element dient. Dieses Übertragungsglied 17 besteht aus mehreren Seilen und ist in einem Stück aus Stahl oder einem anderen entsprechenden Material hergestellt· Ein Teil 18 des Übertragungsglieds 17 ragt durch den Längeschlitz 16 in der Wand des Zylinders 1 nach außen. Ein weiterer Teil 19 liegt schräg zu diesem Teil 18 zwischen dem in Längsrichtung verlaufenden und sich überlappenden Längsrändern 11,12 des Dichtungsmantels 1o. Di·-The pneumatically or hydraulically moved piston 2 in the cylinder consists of two parts 14, each with one or more piston rings 13 lying one behind the other are provided, which seal against the sealing jacket 1o. The two Parts 14- of the piston 2 together with the sealing jacket 1o and the cylinder closures 4-, 6 form a closed one Space on both sides of the piston 2. In order to facilitate the assembly of the piston rings 13 on "both parts 14- of the piston 2, this is provided with removable end parts 15 at its ends. Between the parts 14- of the piston 2, which compared to the Seal the sealing jacket 1o, the piston 2 carries a transmission member 17t which is used to connect to the to be moved, to be set, to be controlled, to be transported etc. element is used. This transmission member 17 consists of several Ropes and is in one piece of steel or another equivalent Material made · A part 18 of the transmission link 17 protrudes through the longitudinal slot 16 in the wall of the cylinder 1 to the outside. Another part 19 lies obliquely to this part 18 between the one extending in the longitudinal direction and itself overlapping longitudinal edges 11,12 of the sealing jacket 1o. Tue -
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ser Teil 19 hat vorzugsweise eine nach seinen seitlichen Kanten hin abnehmende Wandstärke, um das Trennen der Längs ränder 11,12 des Dichtungsmantels 1o bei der Kolbentoewegung zu erleichtern. Schließlich weist das Übertragungsglied 17 noch einen plattenförmigen Halteteil 2o auf, der mittels Schrauben 21 an einem ebenen Einschnitt eines mittleren Stücks 22 des Kolbens 2 befestigt ist. Dieses mittlere Stück 22 verbindet die beiden Teile 14 des Kolbens 2, die gegenüber dem Dichtungsmantel 1o abdichten und hat einen kleineren Durchmesser als die Teile 14, des Kolbens, so daß der Längsrand des Dichtungsmantels 1o, der bei der Kolbenbewegung durch den Teil 19 des Übertragungsglieds 17 zwischen den Teilen 1# dee Kolbens 2, die gegenüber dem Dichtungsmantel 1o abdichten, nach innen gedruckt wird, aufgenommen werden kann· Das Übertragungsglied 17 ist also so angeordnet und ausgebildet, daß die Längsränder 11,12 des Dichtungsmantels 1o bei der Kolbenbewegung auseinander gehen, d.h. der eine Längsrand wird zwischen den Teilen 14 des Kolbens 2, die gegen den Dichfcungsmantel 1o abdichten, radial nach innen gedrückt, wobei der Teil 14 des Kolbens 2, der in Richtung der Kolbenbewegung hinter dem Übertragungsglied 17 liegt, dazu beiträgt, die Längsränder 11,12 gegeneinander zu bewegen und sie wieder an die Zylinderwand zu drücken, um die vollständige Abdichtung nach dem Durchgang des Kolbens wieder herzustellen·This part 19 preferably has a wall thickness that decreases towards its lateral edges in order to facilitate the separation of the longitudinal edges 11, 12 of the sealing jacket 1o during the piston movement. Finally, the transmission member 17 also has a plate-shaped holding part 2o which is fastened by means of screws 21 to a flat incision in a central piece 22 of the piston 2. This medium piece 22 joins the two parts 14 of the piston 2, the seal against the sealing jacket 1o and has a smaller diameter than the parts 14, the K o lbens so that the longitudinal edge of the sealing skirt 1o in the piston movement through the portion 19 of the transmission member 17 between the parts 1 # of the piston 2, which seal against the sealing jacket 1o, is pressed inwards, can be accommodated go apart, that is, the one longitudinal edge is pressed radially inward between the parts 14 of the piston 2, which seal against the sealing jacket 1o, the part 14 of the piston 2, which lies behind the transmission member 17 in the direction of the piston movement, contributes to to move the longitudinal edges 11,12 against each other and to press them back against the cylinder wall in order to achieve a complete seal after the passage to restore the piston
Der im Zylinder 1 auf einer Seite des Kolbens 2 herrschende Druck wirkt ebenfalls so, daß die Längsränder 11,12 aneinander gedruckt werden· Selbst wenn jedoch der Druck aufhört, werden die sich überlappenden Längsränder 11,12 durch die Eigenelastifcität des Dichtungsmantels 1o so ausreichend gegeneinander gedrückt, daß die notwendige Abdichtung entsteht. Ein Druckmittel kann also zugeführt werden, ohne daß zwischen den sich überlappenden oder aneinander stoßenden Längsrändern 11,12 des Dichtungsmantels 1o ein Lecken auftritt, bevor der Druck im Zylinder 1 vollständig aufgebaut ist·The one prevailing in cylinder 1 on one side of piston 2 The pressure also works in such a way that the longitudinal margins 11, 12 are printed together.However, even if the pressure stops, the overlapping longitudinal edges 11, 12 become due to the inherent elasticity of the sealing jacket 1o pressed against each other sufficiently that the necessary seal is created. A Pressure medium can therefore be fed in without the need for between the overlapping or abutting longitudinal edges 11,12 of the sealing jacket 1o a leak occurs before the pressure in the cylinder 1 is completely built up
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Bei der beschriebenen Ausführungsform ist das Übertragungsglied 17 mit dem Kolben 2 starr verbunden. In Fig. 3 ist demgegenüber der Halteteil 2o des Übertragungsglieds 17 als Ringteil 23 ausgebildet, der das mittlere Stück 22 des Kolbens 2 umschließt und nur axial gegenüber dem Kolben 2 festgelegt ist, so daß der Kolben 2 sich gegenüber dem Übertragungsglied 17 und dem Zylinder 1 verdrehen kann· Aus Fig. 3 ist ferner ersichtlich, daß der Längsschlitz 16 in der Wand des Zylinders 1 zusätzlich durch Gummistreifen 24 abgedichs tet werden kann, die so auf beiden Seiten des aus dem Längsschlitz 16 hinausragenden Teils 18 des Übertragungsglieds 17 angeordnet sind, das sie sich gegen diesen Teil 18 legen und den Längsschlitz 16 wirksam abdecken. Daait wird verhindert, daß fremdkörper von außen her in den Zylinder gelangen, die die Dichtwirkung des Dichtungselements 9 unterhalb des Längs-Schlitzes 16 beeinträchtigen könnten.In the embodiment described, the transmission link is 17 rigidly connected to the piston 2. In Fig. 3 In contrast, the holding part 2o of the transmission member 17 is designed as a ring part 23, which the middle piece 22 of the Piston 2 encloses and is only axially fixed with respect to piston 2, so that piston 2 is opposite to the transmission member 17 and the cylinder 1 can rotate · From Fig. 3 it can also be seen that the longitudinal slot 16 in the wall of the cylinder 1 additionally sealed by rubber strips 24 can be switched, the so on both sides of the protruding from the longitudinal slot 16 part 18 of the transmission member 17 are arranged that they lay against this part 18 and effectively cover the longitudinal slot 16. Daait is prevented that foreign bodies get into the cylinder from the outside, which the sealing effect of the sealing element 9 below the longitudinal slot 16 could affect.
Wenn die Anordnung gemäß der Erfindung mit hohen Betriebsdrücken benutzt werden soll, ist es notwendig, den Zylinder verhältnismäßig dickwandig auszuführen, und zwar wird der Zylinder dann vorzugsweise so ausgeführt, daß sich seine Wandstärkt in Richtung auf den dem Längsschlitz 16 gegenüberliegenden Abschnitt vergrößert, um ein Aufweiten des Zylinders zu verhindern, vgl. Fig. 3If the arrangement according to the invention is to be used with high operating pressures, it is necessary to use the cylinder to be designed with relatively thick walls, namely the cylinder is then preferably designed so that its wall thickness is increased enlarged in the direction of the section opposite the longitudinal slot 16 in order to prevent the cylinder from expanding, see Fig. 3
Die beiden beschriebenen Ausführungsformen dienen nur zur Erläuterung der Erfindungsgedankens, der auch auf anderen als den genannten Gebieten angewendet werden* kann. Als Beispiel sei erwähnt, daß die Anordnung bei einer genügenden Länge des Zylinders zum Befördern von Gegenständen zwischen verschiedenen Abteilungen großer Firmen, in Krankenhäusern usw. benutzt werden kann. Das den Zylinder bildende Bohr braucht demgemäß auch nicht gerade zu sein, sondern kann gekrümmt verlaufen· In diesem Fall wird der Kolben vorzugsweise gelenkig ausgebildet.The two embodiments described are only used to explain the inventive concept, which also applies to other than can be used in the named areas *. As an example it should be mentioned that the arrangement with a sufficient length of the cylinder for moving objects between different departments large companies, hospitals, etc. can be used. The drilling forming the cylinder also needs accordingly not to be straight, but can be curved · In this case the piston is preferably designed to be articulated.
Q09824/U15Q09824 / U15
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