DE3502538C2 - Zylinder mit Lecksicherungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinder mit einer Lecksicherungsanordnung.

Zum Hin- und Herbewegen eines Kolbens in einem Zylinder werden als Druckmittel beispielsweise Öl, Luft und dergl. verwendet. Derartige Zylinder haben gewöhnlich eine Dich­ tungsanordnung, welche dazu beiträgt, daß das dem Zylinder unter einem vorbestimmten Druck zugeführte und daraus zurückströmende Druckmittel möglichst vollständig genutzt wird, und welche die Beaufschlagung von um den Zylinder herum angeordneten Einrichtungen durch das Druckmittel ver­ hindert.

Ein herkömmlicher Zylinder dieser Art ist in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung dargestellt.

Der Zylinder 2 besteht im wesentlichen aus einem Rohrstück 4, auf welches ein Deckel 6 aufgeschraubt ist. Dieser hat eine Mittelbohrung 10, durch welche eine Kolbenstange 8 hin­ durchgeführt ist. Um dem Austritt eines unter Druck stehen­ den Strömungsmittels durch die Bohrung 10 hindurch vorzu­ beugen, ist in den Deckel 6 gewöhnlich ein Dichtungsring 12 eingesetzt. Der axialverschieblichen Führung der Kolben­ stange 8 dient eine in den Deckel 6 eingesetzte Lager­ buchse 14.

Bei dem beschriebenen Zylinder 2 ist also nur eine einzige Dichtung an einer einzigen Stelle vorhanden, so daß eine sichere Abdichtung kaum erzielbar ist. Bei der Hin- und Her­ bewegung der Kolbenstange 8 kann zwischen dem Dichtungsring 12 und der Kolbenstange 8 ein gewisses Spiel entstehen, oder die wiederholte Hin- und Herbewegung der Kolbenstange 8 kann zum Verschleiß des Dichtungsrings 12 führen, so daß das unter Druck stehende Strömungsmittel dann austreten kann. Es besteht daher die Forderung nach einer möglichst voll­ ständigen und sicheren Abdichtung eines Zylinders insbeson­ dere in solchen Bereichen, in denen ein Austritt von Druck­ mitteln im Hinblick auf die Umgebung eines solchen Zylin­ ders unerwünscht oder schädlich ist.

Aus der US-PS 3,943,717 ist ein hydraulischer Zylinder bekannt mit einem in einem Gehäuse geführten Kolben, der über eine mit diesem verbundene Kolbenstange bewegbar ist. An einem Ende des Zylinders befindet sich ein Paar von Dichtringen zur Abdichtung des Zylinders gegenüber dem Außenraum. Zwischen den beiden Dichtungen ist eine Kammer ausgebildet, die mit einer Einlaß- und Auslaßleitung verbunden ist. Die Einlaßleitung ist mit einer Pumpe verbunden, die unter schwachem Druck Flüssigkeit zuführt, welches die Kammer umströmt und dann an der Auslaß­ seite austritt und zu einem Reservoir gelangt. Durch eine solche "Spülung" der Kolbenstange werden Verschmutzungen, welche von außen in den Zylinder eindringen können, fortge­ spült.

Aus der DE 31 25 642 C2 ist eine Dichtungseinrichtung für einen Zylinder zur Verwendung in einem Reaktor bekannt. Damit soll eine Vermischung eines ersten Mediums in einem ersten Raum mit einem in einem anderen Raum vorhandenen zweiten Medium vermie­ den werden. Die zwischen den beiden Räumen angeordnete Trenn­ wand, in der der Kolben des hydraulischen Zylinders geführt wird, weist drei ringförmige Vertiefungen auf, in denen jeweils ein Dichtring angeordnet ist. Zwischen einem ersten Paar der Dichtringe wird unter hohem Druck Flüssigkeit zugeführt, wobei der Druck höher ist als derjenige, welcher in den beiden Räumen herrscht. Zwischen dem anderen Paar von Dichtringen ist eine Kammer ausgebildet, die mit einer Unterdruckpumpe verbunden ist. Dadurch wird das unter Druck zugeführte Spülgas abgesaugt, wodurch gewährleistet ist, daß die beiden Medien nicht in den jeweils anderen Raum eindringen können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Zylinderanordnung mit einer Lecksicherungsanordnung bereitzustellen, die einfach aufgebaut ist und sich an vorhandene Zylinder anpassen läßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einem Zylinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand wei­ terer Ansprüche.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine im Längsschnitt dargestellte Teilansicht eines Zylinders herkömmlicher Ausführung,

Fig. 2 eine im Längsschnitt dargestellte Teilansicht eines herkömmlichen Zylinders mit einem Deckel, in welcher eine Druck­ mittel-Sammel­ nut ausgebildet ist,

Fig. 3 eine im Längsschnitt dargestellte Teilansicht eines herkömmlichen Zylinders mit einem Deckel, in welchem eine Druck­ mittel-Sammelnut ausgebildet und eine zusätzliche Dichtung angeordnet ist, und

Fig. 4 und 5 im Längsschnitt dargestellte Teilansichten von Ausführungsformen der Erfin­ dung, jeweils mit einem lösbar an einem Deckel befe­ stigten Zusatzteil, in welchem eine Druckmittel- Sammelnut ausgebildet ist.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder einander entsprechende Teile durchgehend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Zylinder erleichtern das Verständnis der Erfindung.

Ein in Fig. 2 dargestellter Zylinder 20 hat einen Rohr­ körper 22 mit einem Deckel 24. Der Rohrkörper 22 hat an einem Ende ein Außengewinde 26, auf welches der Deckel 24 aufgeschraubt ist. Der Deckel 24 hat in Axialrichtung eine relativ große Dicke und weist an einem Ende ein Innen­ gewinde 28 auf, mit welchem er auf das Außengewinde 26 auf­ geschraubt ist, um den Rohrkörper 22 und den Deckel 24 fest miteinander zu verbinden. Der Deckel 24 hat eine von einer Umfangswand umgrenzte Kammer 30 und eine die Umfangswand durchsetzende, in der Kammer 30 ausmündende Gewindebohrung 32, welche einen Ein- und Auslaß für ein Druckmittel, z. B. Öl darstellt. Der Deckel 24 hat ferner eine axiale Mittel­ bohrung 34, welche von einer Kolbenstange 38 durchsetzt ist Diese ist mit einem gleitverschieblich im Rohrkörper 22 geführten Kolben 36 verbunden.

Im Deckel 24 sind eine erste Ringnut 40, eine zweite Ring­ nut 42 und eine dritte Ringnut 44 derart ausgebildet, daß sie die Kolbenstange 38 umgeben. In die erste Ringnut 40 ist eine Buchse 46 eingesetzt, in welcher die Kolbenstange 38 gleitverschieblich geführt ist. In die zweite Ringnut 42 ist ein Dichtungsring 48 eingesetzt, um den Austritt des Druckmittels zu verhindern. Das Einsetzen des Dichtungs­ rings 48 in die zweite Ringnut 42 kann von der Kammer 30 aus erfolgen. Die Umfangswand des Deckels 24 ist von einem Durchlaß 50 durchsetzt, welcher in der dritten Ringnut 44 ausmündet. Der Durchlaß 50 ist mit einer in der Umfangs­ wand des Deckels 24 ausgebildeten Absaugöffnung 52 strö­ mungsverbunden.

Der vorstehend beschriebene, mit einer Lecksicherungsanord­ nung versehene Zylinder arbeitet folgendermaßen:

Bei Zufuhr eines Druckmittels, z. B. eines unter Druck stehenden Öls, über den Ein- und Auslaß 32 in den Rohr­ körper 22 bewegt sich der Kolben 36 in Axialrichtung, so daß sich auch die Kolbenstange 38 in Axialrichtung bewegt. Dabei haftet eine gewisse Menge des dem Rohrkörper 22 zuge­ führten Öls an der Umfangsfläche der Kolbenstange 38 an und gelangt durch die Buchse 46 hindurch bis zum Dichtungsring 48, welcher den Austritt des von der Kolbenstange 38 mit genommenen Öls im wesentlichen verhindert. Vom Dichtungs­ ring 48 gleichwohl nicht zurückgehaltenes Öl gelangt in die dritte Ringnut 44 und wird in dieser gesammelt. Das in der dritten Ringnut 44 gesammelte Öl wird dann mittels einer über eine Leitung mit der Öffnung 52 verbundenen Absaugein­ richtung, z. B. einer (nicht gezeigten) Saugpumpe, durch den Durchlaß 50 hindurch abgeführt. Ist der Zylinder in einem von Verschmutzungen freizuhaltenden Raum angeordnet, so kann das Druckmittel, z. B. Öl auf einfache Weise abgelei­ tet werden, indem man das Ende der an der Öffnung 52 ange­ schlossenen Leitung an eine Stelle außerhalb dieses Raums verlegt.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines herkömmlichen Zylinders. In dieser Ausführungsform hat der Deckel 24 eine vierte Ringnut 54, welche zunächst der dritten Ringnut 44 ausge­ bildet ist und in welche ein zweiter Dichtungsring 56 ein­ gesetzt ist.

Von der Kolbenstange 38 mitgeführtes Öl oder sonstige ver­ unreinigende Stoffe, welche nicht in der dritten Ringnut 44 abgesetzt werden, werden hier sicher von dem zweiten Dich­ tungsring 56 zurückgehalten und am Austritt gehindert.

In einer in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung entspricht der Deckel 24 einem Endstück, das ein mit einem Außengewinde versehenes festes Teil 58 aufweist, auf welches der mit einem Innengewinde versehene Deckel 62 aufgeschraubt ist. Die Anordnung nach Fig. 4 entspricht in ihrer Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Anordnung. Anstelle der in Fig. 4 dargestellten Schraubverbindung zwischen den Gewindeteilen des Deckels 62 und des festen Teils 58 können auch andere Einrichtungen für eine Paßverbindung zwischen dem festen Teil 58 und dem Deckel 62 vorgesehen sein. Mittels der in Fig. 4 gezeigten Anordnung läßt sich die Abdichtung eines bereits vorhandenen Zylinders verbessern, um den Austritt von Öl und dergl. mit Sicherheit zu unterbinden.

In einer weiteren in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein dem zweiten Dichtungsring 56 in Fig. 3 entsprechender zweiter Dichtungsring 64 in dem Deckel 62 angeordnet, welches am festen Teil 58 befestigt ist, um die Abdichtung des Zylinders zu verbes­ sern und den Austritt von Öl und dergl. zu verhindern.

Gemäß der Erfindung können also aus dem Zylinder entweichende Druckmittel sowie in einem solchen Druckmittel gegebenen­ falls vorhandene Fremdstoffe gesammelt und mittels einer Absaugpumpe oder durch die Druckdifferenz zwischen der freien Atmosphäre und dem Druckmittel abgeführt werden. Der erfindungsgemäße Zylinder eignet sich daher für die Verwendung in einem von Verschmutzung freizuhaltenden Raum, z. B. in einem Raum für die Fertigung von Halbleitern, für welche eine verschmutzungsfreie Umgebung notwendig ist. Der Zylinder hat einen relativ einfachen Aufbau und ist daher kostengünstig herstellbar. Darüber hinaus bietet die Erfin­ dung den praktischen Vorteil, daß sich die Lecksicherungs­ anordnung auch an vorhandene Zylinder anpassen läßt.

Claims (4)

1. Zylinder mit Lecksicherungsanordnung, insbesondere zur Verwendung in einem von Verschmutzung freizuhaltenden Raum, mit einem Rohrkörper (22), einem ein Ende des Rohrkörpers verschließenden Endstück (58, 60, 62), einem hin- und herbeweglichen, im Rohrkörper geführten Kolben (36), welcher mit einer Kolbenstange (38) verbunden ist, die das Endstück gleitverschieblich durchsetzt, sowie einer in dem Endstück angeordneten Ringnut (44), zum Sammeln eines aus dem Rohrkörper austretenden und auf der Umfangsfläche der Kolbenstange mitgeführten Druckmittels, wobei die Ringnut mit einer Unterdruckquelle verbunden ist zum Absaugen des Druckmittels, dadurch gekennzeichnet,
daß das Endstück (58, 60, 62) zweiteilig ausgebildet ist mit einem, mit dem Rohrkörper (22) verbundenen festen Teil (58) und einem Deckel (60, 62), der abnehmbar an dem festen Teil (58) befestigt ist, und
daß die Ringnut (44) in dem Deckel ausgebildet ist und daß die Ringnut (44) von einer in der inneren Stirnwand des Deckels (60, 62) eingeformten Ausnehmung gebildet ist.

2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (60, 62) mit dem festen Teil (58) über eine Gewindeverschraubung verbunden ist.

3. Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Deckel (60, 62) eine weitere Ringnut (54) ausgebildet ist, in der ein Dichtring (64) angeordnet ist, welcher die Kolbenstange (38) dichtend umgibt.

4. Zylinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem festen Teil (58) eine weitere Ringnut (42) ausgebildet ist, in der ein Dichtring (48) angeordnet ist, welcher die Kolbenstange (38) dichtend umgibt.