DE69916163T2

DE69916163T2 - piston seal

Info

Publication number: DE69916163T2
Application number: DE69916163T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Johansson; Mikael Tull
Original assignee: Rexroth Mecman AB
Current assignee: Rexroth Mecman AB
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2019-04-22
Also published as: EP0957269A3; EP0957269A2; SE9801651L; DE69916163D1; SE512033C2; JP2000027810A; SE9801651D0; EP0957269B1

Description

Die Erfindung betrifft einen kolbenstangenlosen Schlitzzylinder entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a rodless slot cylinder accordingly the preamble of claim 1.

In kolbenstangenlosen Zylindern mit einem inneren Dichtungsband aus einem deformierbaren Material wie etwa einem Elastomer oder dergleichen, resultiert die radial nach außen gerichtete Deformation des Bandes aus der Druckbeaufschlagung des Zylinders. Um diese Deformation zu minimieren wird vorgeschlagen, das Band mit verstärkenden Metallstreifen zu versehen oder die axiale Außenseite des Bandes mit einer Schulter zu versehen die so angeordnet ist, dass sie sich gegen den angrenzenden Schlitz abstützt.In Rodless cylinders with an inner sealing tape made a deformable material such as an elastomer or the like the radially outward directed deformation of the band from the pressurization of the cylinder. To minimize this deformation is suggested the tape with reinforcing To provide metal strip or the axial outside of the band with a Shoulder to be arranged so that it is against supports the adjacent slot.

Es ist erwiesen, dass eine bestimmte Deformation vorteilhaft ist, wenn das Band durch einen inneren Überdruck innerhalb des Zylinders beeinflusst ist, weil es einen besseren Kontakt zwischen den Dichtstreifen des Dichtungsbandes und der entsprechenden Oberfläche des Zylinders ermöglicht. Dadurch wird eine bestimmte Deformation, ebenso die des zentralen Teiles des Bandes, mehr oder weniger absichtlich erreicht, wodurch sich eine „Außenbiegung" des Dichtungsbandes in den Schlitz ergibt. Aus dieser Biegung ergibt sich etwas, was verglichen werden kann mit oberflächlichen Dichtnuten in der inneren Seite des Bandes, was bewirkt, dass eine bestimme Leckage zwischen der Dichtlippe der Kolbendichtung und dem Dichtungsband in diesem Bereich entsteht, insbesondere wenn die Biegung relativ markant ist.It It has been proven that a certain deformation is advantageous when the tape by an internal overpressure inside the cylinder is affected because it is better Contact between the sealing strips of the sealing tape and the corresponding surface of the cylinder allows. This will cause a certain deformation, as well as the central one Part of the band, more or less intentionally achieved, causing an "external bend" of the sealing strip in the slot results. From this bend results something, what can be compared with superficial sealing grooves in the inner side of the band, which causes a certain leakage between the sealing lip of the piston seal and the sealing strip arises in this area, especially if the bend is relative is striking.

Es wird daher vorgeschlagen, die Steifigkeit der Kolbendichtung im Bereich der Dichtstreifen des Dichtungsbandes dadurch zu erhöhen, indem eine Unterstützung der Kolbendichtung im Bereich der Außenkanten des Dichtungsbandes, unterstützt durch Vorsprünge, welche sich zwischen der Halterung und der Dichtlippe der Dichtung befinden, vorgenommen wird. Diese Bemühungen haben jedoch noch zu keiner Verbesserung hinsichtlich der Dichtung durch das Zusammenwirken zwischen der Dichtlippe der Dichtung und der Innenseite einer durch die Druckbeaufschlagung des Zylinders deformierten Dichtung geführt.It Therefore, it is proposed to increase the rigidity of the piston seal in the Area of the sealing strip of the sealing strip thereby increase by a support the piston seal in the region of the outer edges of the sealing strip, supported by projections which is between the holder and the sealing lip of the seal are made. However, these efforts still have to be done no improvement in the seal by the interaction between the sealing lip of the seal and the inside of a through the pressurization of the cylinder guided deformed seal.

Es ist das Ziel dieser Erfindung, eine Lösung für das oben beschriebene Problem zu finden, bei der eine sichere Dichtung zwischen der Kolbendichtung und der Innenseite des Zylinders möglich ist, auch im Falle einer plastischen Verformung des inneren Dichtungsbandes.It the object of this invention is a solution to the problem described above to find a secure seal between the piston seal and the inside of the cylinder possible is, even in the case of a plastic deformation of the inner sealing strip.

Dieses Ziel wird erreicht durch einen kolbenstangenlosen Schlitzzylinder, wie obenstehend durch die kennzeichnende Eigenschaft aus Anspruch 1.This Goal is achieved by a rodless slot cylinder, as defined above by the characterizing feature of claim 1.

Durch eine Dichtlippe der Kolbendichtung mit einem nach außen gerichteten Vorsprung ist ein sicherer Dichtkontakt mit der Innenseite des verformten Dichtungsbandes sichergestellt. Darüber hinaus werden weitere Vorteile aus der Erfindung erreicht, mitunter dass ein inneres Dichtungsband konstruiert und dimensioniert wird, bei dem eine optimale Dichtung erreicht wird zwischen den Dichtstreifen des Dichtungsbandes und den entsprechenden Bereichen der Innenseite der Zylinderwand, ohne berücksichtigen zu müssen, dass die Verformung des Dichtungsbandes begrenzt werden muss, wenn der Zylinder druckbeaufschlagt ist. Das Dichtungsband kann stattdessen dafür geformt und das Material dafür ausgesucht sein, was eine relativ starke nach innen gerichtete Biegung oder Mulde hervorruft, obwohl trotzdem durch die Erfindung eine sehr gute Kolbendichtung sichergestellt ist.By a sealing lip of the piston seal with an outwardly directed Protrusion is a secure sealing contact with the inside of the deformed Sealing tape ensured. In addition, other benefits reached from the invention, sometimes that an inner sealing tape designed and dimensioned, in which an optimal seal is achieved between the sealing strip of the sealing strip and the corresponding areas of the inside of the cylinder wall, without consider to have to, that the deformation of the sealing strip must be limited, if the cylinder is pressurized. The sealing tape can instead shaped for it and picked the material for it be what a relatively strong inward bend or Mulde causes, although nevertheless by the invention a very good piston seal is ensured.

Weitere Vorteile werden durch die Erfindung und durch die Merkmale in den anderen Ansprüchen erreicht, was durch die Beschreibung der folgenden Darstellung verdeutlicht wird, beschrieben vor dem Hintergrund der angehängten Zeichnung, hierin:Further Advantages are achieved by the invention and by the features in the reached other claims, which is illustrated by the description of the following illustration is described in the attached drawings, in which:

1a zeigt diagrammatisch einen Teil eines kolbenstangenlosen Zylinders im Querschnitt mit einem Dichtungsband einmal im spannungsfreien und einmal im druckbeaufschlagten Zustand, 1a shows diagrammatically a part of a rodless cylinder in cross section with a sealing tape once in the tension-free and once in the pressurized state,

1b zeigt im verkleinerten Maßstab den Querschnitt durch ein Zylinderrohr unter Anwendung der Erfindung, 1b shows on a reduced scale the cross section through a cylinder tube using the invention,

2a zeigt in einer Draufsicht die Kolbendichtung entsprechend der Erfindung, 2a shows a top view of the piston seal according to the invention,

2b zeigt die Kolbendichtung aus 2a in einem vertikalen, mittigen Querschnitt, 2 B shows the piston seal 2a in a vertical, central cross section,

3 zeigt die Kolbendichtung aus den 2a und 2b in einer perspektivischen Ansicht. 3 shows the piston seal from the 2a and 2 B in a perspective view.

Der in 1 gezeigte kolbenstangenlose Schlitzzylinder schließt einen Teil des Zylinderrohres 1 mit einem Schlitz 2 in der Innenseite, in der ein inneres Dichtungsband eingefügt ist, mit ein. Das Dichtungsband ist so angeordnet, dass es bei einer Druckbeaufschlagung an die Angrenzung 4 im Schlitz stößt, und ist darüber hinaus mit Dichtlippen oder mit Dichtstreifen 5 ausgestattet, um eine geeignete Dichtwirkung zwischen dem druckbeaufschlagten Zylinderteil und der Außenseite zu erzielen. Fachleuten sind diese Details bekannt und werden hier nicht näher beschrieben. Für ein genaueres Verständnis dieses Teils sei auf die Inhaber vieler anderer Patentdokumente innerhalb dieses Gebietes verwiesen. Ansicht A zeigt eine Gerade, welche die Fortsetzung des geraden Anteils eines rechteckigen Querschliffes des Schlitzzylinders ist (siehe Detail in 1a), und veranschaulicht die Dehnung des Bandes im spannungsfreien Zustand. Diese lineare Dehnung im spannungsfreien Zustand ist gewollt, da eine gebildete Form mit z. B. einem Vorsprung des Bandes sich nach innen in den Zylinderraum erstrecken würde, welche eine unerwünschte Beeinflussung des Zylinderraumes bedeuten würde. Ansicht B zeigt die Innenseite des Dichtbandes im druckbeaufschlagten Zustand, wobei dem Band während der elastischen Verformung ermöglicht wird, sich in den Schlitz zu drücken, um eine gute Dichtwirkung zwischen dem Dichtband 5 und der Innenseite der Zylinderröhre sicherzustellen, was sich in der Entstehung von oberflächlichen Dichtnuten in diesem Bereich äußert.The in 1 shown rodless slot cylinder closes a portion of the cylinder tube 1 with a slot 2 in the inside, in which an inner sealing tape is inserted, with a. The sealing tape is arranged so that when pressure is applied to the abutment 4 in the slot, and is also with sealing lips or with sealing strips 5 equipped to achieve a suitable sealing effect between the pressurized cylinder part and the outside. These details are known to experts and will not be described here. For a more detailed understanding of this part, see the owners of many other patent documents within this field. View A shows a straight line which is the continuation of the even portion of a rectangular Cross section of the slot cylinder is (see detail in 1a ), and illustrates the elongation of the belt in the de-energized state. This linear strain in the tension-free state is wanted, since a formed form with z. B. a projection of the band would extend inward into the cylinder chamber, which would mean an undesirable influence on the cylinder space. View B shows the inside of the sealing band in the pressurized state, allowing the band during elastic deformation to press into the slot, for a good sealing effect between the sealing band 5 and to ensure the inside of the cylinder tube, which manifests itself in the formation of superficial Dichtnuten in this area.

1b zeigt einen Profilschnitt eines Zylinderrohres mit einem rechteckigen Querschnitt, worin die Erfindung teilweise hilfreich ist. 1b shows a profile section of a cylinder tube with a rectangular cross-section, in which the invention is partially helpful.

Ansicht 2a verdeutlicht die Kontur der Kolbendichtung 6 entsprechend der Erfindung, wobei die Kolbendichtung eine innere Halterung zur Fixierung auf dem Kolben und eine Dichtlippe umfasst. Die rechteckige Dichtung umfasst zwei gerade Teile, wovon eine, bei 9, einen Vorsprung aufweist, welcher entsprechend der oben erwähnten nach außen gerichteten Biegung des inneren Dichtungsbandes des kolbenstangenlosen Zylinders angeordnet ist. Die Innenseite von 9' des Vorsprunges 9 hat hier eine lineare Dehnung was bedeutet, dass die Dichtlippe zentral an der Stelle des Vorsprungs 9 eine größere Dicke aufweist als auf dem übrigen Umfang.view 2a clarifies the contour of the piston seal 6 according to the invention, wherein the piston seal comprises an inner holder for fixing on the piston and a sealing lip. The rectangular seal includes two straight parts, one of which, at 9 , a projection which is arranged in accordance with the above-mentioned outward bending of the inner sealing band of the rodless cylinder. The inside of 9 ' of the lead 9 here has a linear strain which means that the sealing lip is central to the point of the projection 9 has a greater thickness than on the rest of the circumference.

Position 10 zeigt Versteifungselemente, welche wie bereits oben erwähnt im Bereich der Außenkante des Dichtungsbandes eine Kontaktkraft sicherstellen.position 10 shows stiffening elements, which as already mentioned above in the region of the outer edge of the sealing strip ensure a contact force.

Der vertikale Querschnitt der Kolbendichtung zeigt 2b, seine sonstige Konstruktion wird in der perspektivischen Ansicht in 3 gezeigt, worin Position 11 einen Führungsstift für eine vereinfachte Montage der Dichtung auf dem Kolben zeigt. Auf der Kontaktseite der Dichtlippe sind eine Mehrzahl von Dichtnuten 12, hier drei Stück, angebracht, um den Dichteffekt zu erhöhen.The vertical cross-section of the piston seal shows 2 B , its other construction is in the perspective view in 3 shown in which position 11 a guide pin for a simplified assembly of the seal on the piston shows. On the contact side of the sealing lip are a plurality of sealing grooves 12 , here three pieces, attached to increase the sealing effect.

Die Erfindung kann im Rahmen der angefügten Ansprüche geändert werden. Die gegenseitige Verbindung zwischen der Halterung und der Dichtlippe der Kolbendichtung können unterschiedlich sein, ebenso wie die Konstruktion des Vorsprungs 9 und die Festlegung bzw. der Mangel der Versteifungselemente 10. Es ist aber wichtig, dass der Vorsprung die Flexibilität aufweist, um die Position erreichen zu können, wie sie in den Figuren dargestellt ist und ebenso die Position entsprechend des entspannten Dichtbandes erreichen kann. Die Kolbendichtung ist vorzugsweise aus einem per se bekannten Material wie Polyurethan herzustellen.The invention may be varied within the scope of the appended claims. The mutual connection between the holder and the sealing lip of the piston seal may be different, as well as the construction of the projection 9 and the determination or lack of stiffening elements 10 , But it is important that the projection has the flexibility to reach the position, as shown in the figures and also can reach the position corresponding to the relaxed sealing strip. The piston seal is preferably made of a per se known material such as polyurethane.

Claims

Kolbenstangenloser Schlitzzylinder mit einem rechteckförmigen Querschnitt und einem mit einer Kolbendichtung (6) ausgestatteten Kolben, wobei ein inneres Dichtungsband (3) an der Innenseite des Schlitzes vorgesehen ist, und wobei die Dichtung (6) eine langlochförmige, an den Querschnitt des Zylinders angepasste Gestalt aufweist und einen inneren Halteabschnitt (7) sowie eine diesen umgebende Dichtlippe aufweist, die sich hiervon zum Zusammenwirken mit der Innenseite des Zylinders (8) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslippe (8) einen nach radial außen gerichteten Vorsprung (9) im Bereich des inneren Dichtungsbands (3) aufweist, um einen dichtenden Kontakt der Dichtlippe (8) an der Innenseite des Dichtbandes (3) sicherzustellen, wenn Letzteres bei Beaufschlagung des Zylinders deformiert und in den Schlitz gepresst ist.Rodless slot cylinder with a rectangular cross-section and one with a piston seal ( 6 ) equipped with an inner sealing strip ( 3 ) is provided on the inside of the slot, and wherein the seal ( 6 ) has a slot-shaped, adapted to the cross-section of the cylinder shape and an inner holding portion ( 7 ) and a surrounding sealing lip, which thereof for cooperation with the inside of the cylinder ( 8th ), characterized in that the sealing lip ( 8th ) a radially outward projection ( 9 ) in the region of the inner sealing band ( 3 ) in order to ensure a sealing contact of the sealing lip ( 8th ) on the inside of the sealing strip ( 3 ), when the latter is deformed upon pressing the cylinder and pressed into the slot.

Kolbenstangenloser Schlitzzylinder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (9) in einem ansonsten linearen Bereich der Dichtlippe (8) angeordnet ist.Rodless slot cylinder according to claim 1, characterized in that the projection ( 9 ) in an otherwise linear region of the sealing lip ( 8th ) is arranged.

Kolbenstangenloser Schlitzzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (8) mittels eines Versteifungselements (10) im Außenbereich des Vorsprungs (9) in Umfangsrichtung gesehen gestützt ist.Rodless slot cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing lip ( 8th ) by means of a stiffening element ( 10 ) in the outer area of the projection ( 9 ) is supported in the circumferential direction.

Kolbenstangenloser Schlitzzylinder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (8) zumindest eine diese umgebende Dichtnut (12) an der Kontaktseite aufweist, die zum Zusammenwirken mit der Innenseite des Zylinders vorgesehen ist.Rodless slot cylinder according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the sealing lip ( 8th ) at least one surrounding sealing groove ( 12 ) on the contact side, which is intended to cooperate with the inside of the cylinder.

Kolbenstangenloser Schlitzzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (9) eine gewölbte, vorzugsweise teils runde Kontur aufweist.Rodless slot cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the projection ( 9 ) has a curved, preferably partly round contour.

Kolbenstangenloser Schlitzzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben mit zwei Kolbendichtungen (6) ausgestattet ist.Rodless slot cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the piston with two piston seals ( 6 ) Is provided.