JPH03149403A - Seal band for pressurized fluid piston-cylinder device - Google Patents
Seal band for pressurized fluid piston-cylinder deviceInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、加圧流体によって駆動され特許請求の範囲の
前文で特定された型式のピストン−シリンダ装置のシリ
ンダと密封バンドとの密封の課題を解決することに関す
る。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕かかる
ピストン−シリンダ装置及びこれに関連した密封装置は
、例えば、スウェーデン特許明細書第７８０７６０９−
８号及び同第８７０４８２８−８号により公知である。
このようなピストン−シリンダ装置にことごとく存する
主な課題は、スロットにおいてバンドとシリンダ壁との
密封を完全に行うことである。本発明が関連する型式の
加圧流体のピストン−シリンダ装置、いわゆるオリがシ
リンダ（Ｏｒｉｇａ−ｃｙｌｉｎｄｅｒ）は市場におい
て２０年間利用されているが、不断の努力及び改良にも
かかわらず、完全な密封を達成するには到っていない。
強調すべきことは、関連する密封バンドが、例えばプラ
スチック材料のような他の材料で作られたバンドよりも
良好な性質を有する［Ｊバンドであり、これはプラスチ
ックバンドとの効果的な密封を得やすい。
上述のスウェーデン特許明細書第７８０７６０９−８号
によれば、バンドの内面が縁部に向かって面取りされて
おり、シリンダの内面には、スロットの両側に、シリン
ダの残部の曲率よりも小さな曲率を有する円筒形面が形
成されている。かかる形体が良好な密封を得る手段にな
るが、十分に満足すべきものではなく、互いに異なる曲
率半径をもつ円筒壁を形成する必要があるために製造コ
ストがかかる。
上述のスウェーデン特許出願第８ ） ０１８２８−８
号と同様に、本発明者は、シリンダ壁の方へ面するバン
ドの側面に縁部に向かってバンドに面取り部を設け、か
つ、スロットの両側に平らな部分をもつシリンダバレル
を形成することによって、課題を解決しており、これら
の平らな部分はバンドの面取り部分と作用し合う。これ
は良好な密封を提供すると同時に、バンドはスロットの
縁部面と正確に当接するように案内される。しかしなが
ら、この解決策は、シリンダバレルの形体の変化のため
、ピストン−シリンダ装置の製造コストが高くなる。
より容易な解決策では、バンドの一方の側だけがバンド
の縁部に沿って適当な縁部厚さに切削されているので、
比較的多量の材料がバンドの比較的広範な領域に沿って
切削される。その結果、密封バンドは、シリンダ内にお
いて支配的である高圧での横方向の曲げ抵抗が小さくな
り、過度に曲げられて加圧流体が漏洩する。
〔課題を解決するための手段〕
かかる加圧流体ピストン−シリンダ装置においてシリン
ダバレルと密封バンドとの効果的な密封を達成するのに
要する主な課題は、それぞれの特許請求の範囲の特徴部
分に記載された方法によって本発明に従って解決される
。本発明では、完全な密封を達成するためにシリンダの
残部と異なる曲率半径をもつシリンダバレルを形成する
必要がなく、バンドの密封縁部に沿って大きな表面圧力
を加えて流体の漏洩のおそれを減少させることも必要で
ない。
密封バンドが幅広のシート材料片から切断されるが、材
料片の各縁部に沿って変形する。かかる材料の変形は、
縁部の一方の側において丸み”の形態となり、他方の側
において尖った突起即ちまくれ”の形態となる。バンド
の両縁部に沿ったこれらの材料変形は、使用した切断方
法に応じて、一方向に向くか或いは互いに反対方向に向
く。
本方法を実施するときには、バンドの全ての縁部は加工
されるが、これは、仕上げられたバンドには丸み”もま
くれ”もないことを意味する。
これにより、バンドの一方の側が加工されず、シリンダ
壁に向かう密封側か或いはピストンの密封カフに向かう
密封側のいずれかを含み、丸み”又はまくれ”の存在に
より隙間が容易に形成されて漏洩を助長する従来技術と
比較して、完全な密封を得ることができる。
本発明によれば、鋼製バンドの両側において縁部に沿っ
て面取りされるので、実質的に同じ切削角度で一方の側
のみが切削されるバンドで切削されるのと同じだけの材
料を切削する必要がない。
所定厚さのバンドの縁部をせいぜい０．０８＋ｍａ（特
に、約０．０４〜０．０７ｍ）の高さ及び約５度の角度
に切削するためには、バンドの一方の側でのみ縁部が切
削されるバンドから切削される材料の半分のバンド材料
を切削するだけで良い。
〔実施例〕
次に添付図面を参照して、実施例を詳細に説明する。
加圧流体ピストン−シリンダ装置の１つの例が第１図に
示されているが、この図において、参照符号ｌは実際の
シリンダ、参照符号２は装置によって作動される物体が
連結されるつかみ具要素を備えた移動可能なピストンを
示している。シリンダ１には、公知の方法で鋼製バンド
５によって密封されるスロット４が形成されそいる。参
照符号６は、圧縮空気連結部を示している。
スウェーデン特許明細書第３８８７１７号は加圧流体ピ
ストン−シリンダ装置の機能を詳細に説明しており、ま
た、密封バンド５がスロットに密着保持されつかみ具要
素の下でピストンを貫通している状態を説明している。
密封バンド５は、幅広の極めて薄い鋼製バンドからバン
ドを切断することによって製造される。
切断されたバンドは材料変形のため製造方法に応じて縁
部に沿って変形するが、材料は、製造方法により、バン
ドの一方の縁部で一方向に移動し他方の縁部で別方向に
移動するか、或いは２つの縁部で同じ方向に移動する。
第２図は前者の例を示しており、バンドの一方の側にお
いて、一方の縁部に沿って丸み”フが形成され他方の縁
部に沿って尖った突起即ちまくれ”８が形成されている
。バンドの他方の側では、上述の一方の縁部に沿ってま
くれ”が他方の縁部に沿って丸み”が形成されている。
第３図は別の方法によって切断された密封バンドの一部
を概略的に示しており、バンドの一方の側に縁部に沿っ
て丸み”フが形成され、他方の側にまくれ”８が形成さ
れている。
また、これらの鋼製バンドの素材を一方の側の各縁部に
沿って切削することが、上述の明細書に開示されている
。従って、第２図に示した素材が切削されるとき、バン
ドの一方の側には依然として丸み７及びま（れ”８があ
る。このことは、切削されたバンドの縁部がシリンダ壁
の方へ向けられているか或いはピストンの方へ向けられ
ているかにかかわらず、°密封については重大な欠点と
なる。現在最も使用されている第３図に示した型式のバ
ンド素材の切断方法について、バンド素材は、まくれ”
８のある側で縁部に沿って切削される。これは第３図の
右側に示されている。
この方法によってま（れ”８は取り除かれるが丸み°〕
は残り、バンドの切削された側がピストンの方へ向けら
れたとき、シリンダ壁に隙間が形成されるので漏洩する
。
バンドが一方の側においてのみ縁部に沿って切削され且
つ切削角度αが小さいので、比較的多量の材料がバンド
から除去さ糺、バンドは横方向において比較的小さな曲
げ抵抗しかもたずシリンダの圧力が大きいときに漏洩す
る。
第４図は、本発明による鋼製密封バンドの横断面図であ
る。バンドの縁部は、両側で約３〜７度の角度αの面取
り部を有するように切削されている。バンド５の縁部に
沿った面取り部９の幅は、バンドの厚さに対するバンド
縁部の高さａによって決定される。バンド縁部の高さａ
は、０．０４ｍ１１程度が適当である。
第３図に示した公知技術によって切削されたバンドの横
断面と、第４図に示した本発明によって切削されたバン
ドの横断面とを比較すると、本発明によって得られたバ
ンドの横断面は、従来のものよりも、バンド厚さの完全
なスパンが大きい。
このことは、バンドがより大きな曲げ抵抗を有しており
曲げられにくいので、漏洩のおそれが少ないことを意味
する。
第４図は、バンドの縁部高さがａになるように対称に角
度αをなして切削されたバンドの横断面を示している。
第５図は、縁部高さがａになるように本発明に従って切
削されたバンドの横断面を示しているが、バンドの上側
は、第４図に示したものよりも小さな角度で切削されて
いる。第５図は、密封バンド５の切削を異なる直径に適
用する可能性を示そうとしているだけであり、第５図に
示した切削は、第４図に示したものよりも大きな直径の
シリンダに使用する密封バンドに関するものであること
を理解すべきである。
第６図は、一方の側の縁部に沿ってのみ切削された公知
のバンドの非負荷状態（上側の図面）及び負荷状態（即
ち、シリンダ内で圧力が加えられているとき；下側の図
面）における挙動を示している。この後者の場合には、
バンドは曲がり、切削された内面全体がシリンダｌの壁
と当たるようになる。第７図は、本発明によって切削さ
れたバンドの第６図と同様な状態を示している。本発明
のバンドが公知のバンドよりも堅いので、シリンダ内で
加圧されるとき、本発明のバンドは曲がる度合が小さく
、切削縁部でのみシリンダｌの内面に当たる。公知のバ
ンドと本発明のバンドとを比較すると、所定のシリンダ
圧力に対しては、バンドとシリンダとの間に作用する密
封表面圧力は、公知のバンドよりも本発明のバンドの方
がかなり大きく、従って、本発明のバンドの方がバンド
とシリンダ壁との効果的な密封を達成する。
第２図乃至第４図に示したバンドの横断面は、バンドの
縁部高さａに対するバンド厚さの比率が正確に描かれて
おらず、これらの図面は、従来技術及び本発明による密
封バンドに面取りす−る原理を示しているにすぎない。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention solves the problem of sealing a sealing band with a cylinder of a piston-cylinder device of the type specified in the preamble of the claims, driven by a pressurized fluid. Concerning solving problems. PRIOR ART AND PROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION Such a piston-cylinder arrangement and the associated sealing device are disclosed, for example, in Swedish Patent Specification No. 7807609-
No. 8 and No. 8704828-8. The main problem with all such piston-cylinder devices is to achieve a perfect seal between the band and the cylinder wall at the slot. Pressurized fluid piston-cylinder devices of the type to which the present invention relates, the so-called Origa-cylinders, have been available on the market for twenty years, but despite constant efforts and improvements, they have not been completely sealed. It has not yet been achieved. It should be emphasized that the associated sealing band has better properties than bands made of other materials, such as plastic materials [J-band, which provides effective sealing with plastic bands]. Easy to obtain. According to the above-mentioned Swedish Patent Specification No. 7807609-8, the inner surface of the band is chamfered towards the edges, and the inner surface of the cylinder has a curvature on both sides of the slot that is smaller than the curvature of the rest of the cylinder. A cylindrical surface is formed. Although such a configuration provides a means of obtaining a good seal, it is not entirely satisfactory and is expensive to manufacture due to the need to form cylindrical walls with different radii of curvature. The above-mentioned Swedish patent application no. 8) 01828-8
Similar to No. 1, the inventor has provided a cylinder barrel with a chamfer towards the edge on the side of the band facing towards the cylinder wall and with a flat section on each side of the slot. These flat parts interact with the chamfered parts of the band. This provides a good seal while at the same time guiding the band into exact abutment with the edge surface of the slot. However, this solution increases the manufacturing costs of the piston-cylinder arrangement due to the change in the shape of the cylinder barrel. An easier solution is that only one side of the band is milled along the edge of the band to a suitable edge thickness.
A relatively large amount of material is cut along a relatively wide area of the band. As a result, the sealing band has less resistance to lateral bending at the high pressures that prevail in the cylinder, and can be bent too much to leak pressurized fluid. SUMMARY OF THE INVENTION The main problems required to achieve an effective seal between the cylinder barrel and the sealing band in such a pressurized fluid piston-cylinder device are set forth in the characterizing portion of each claim. The problem is solved according to the invention by the method described. The present invention eliminates the need to form the cylinder barrel with a different radius of curvature than the rest of the cylinder to achieve a perfect seal, and eliminates the risk of fluid leakage by applying a large surface pressure along the sealing edge of the band. Nor is it necessary to reduce it. A sealing band is cut from a wide piece of sheet material, but is deformed along each edge of the piece of material. The deformation of such materials is
On one side of the edge it is in the form of a ``round'' and on the other side it is in the form of a sharp protrusion or bulge. These material deformations along the edges of the band may be oriented in one direction or in opposite directions, depending on the cutting method used. When carrying out the method, all edges of the band are worked, which means that the finished band has no roundness or curls. This ensures that one side of the band is not machined, including either the sealing side towards the cylinder wall or the sealing side towards the sealing cuff of the piston, and the presence of roundings or bulges allows gaps to easily form and leak. A perfect seal can be obtained compared to the conventional technology which facilitates. According to the invention, the steel band is chamfered along the edges on both sides, so that at substantially the same cutting angle, the same amount of material is cut as with a band cut only on one side. There's no need to. In order to cut the edge of a band of a given thickness to a height of at most 0.08+ma (particularly about 0.04-0.07m) and an angle of about 5 degrees, it is necessary to cut the edge only on one side of the band. It is only necessary to cut half the band material as is being cut from the band being cut. [Example] Next, an example will be described in detail with reference to the accompanying drawings. One example of a pressurized fluid piston-cylinder device is shown in FIG. 1, in which reference numeral l is the actual cylinder and reference numeral 2 is the grip to which the object actuated by the device is connected. It shows a movable piston with elements. The cylinder 1 is to be formed with a slot 4 which is sealed by a steel band 5 in a known manner. Reference numeral 6 designates a compressed air connection. Swedish Patent Specification No. 388,717 describes in detail the functioning of a pressurized fluid piston-cylinder arrangement and also shows that the sealing band 5 is held tightly in the slot and passes through the piston under the gripping element. Explaining. The sealing band 5 is manufactured by cutting a band from a wide, very thin steel band. The cut band deforms along the edges due to material deformation, depending on the manufacturing method, but the material moves in one direction at one edge of the band and in the other direction at the other edge, depending on the manufacturing method. or move in the same direction on two edges. Figure 2 shows an example of the former, in which on one side of the band a rounded ridge is formed along one edge and a pointed protrusion or bulge 8 is formed along the other edge. There is. The other side of the band has the aforementioned bulge along one edge and a radius along the other edge. Figure 3 schematically shows a portion of a sealing band cut by another method, with a radius 8 formed along the edge on one side of the band and a bulge 8 on the other side. It is formed. It is also disclosed in the above-mentioned specification that the material of these steel bands is cut along each edge on one side. Therefore, when the stock shown in Figure 2 is cut, there is still a radius 7 and a curl ``8'' on one side of the band. This means that the edge of the cut band is towards the cylinder wall. Whether directed towards the piston or towards the piston, ° sealing is a serious drawback. Roll up the material.”
Cut along the edge on the side with 8. This is shown on the right side of FIG. This method removes the curvature (8), but it also reduces the roundness.
remains and leaks as a gap is formed in the cylinder wall when the cut side of the band is directed towards the piston. Since the band is cut along the edge only on one side and the cutting angle α is small, a relatively large amount of material is removed from the band, and the band has a relatively small bending resistance in the lateral direction and pressure of the cylinder. leaks when is large. FIG. 4 is a cross-sectional view of a steel sealing band according to the invention. The edges of the band are cut with a chamfer at an angle α of about 3 to 7 degrees on both sides. The width of the chamfer 9 along the edge of the band 5 is determined by the height a of the band edge relative to the thickness of the band. Band edge height a
Appropriately, it is about 0.04 m11. Comparing the cross section of the band cut by the known technique shown in FIG. 3 with the cross section of the band cut by the present invention shown in FIG. 4, it is found that the cross section of the band obtained by the present invention is , the complete span of the band thickness is larger than the conventional one. This means that there is less risk of leakage as the band has greater bending resistance and is less likely to bend. FIG. 4 shows a cross section of a band cut symmetrically at an angle α such that the edge height of the band is a. FIG. 5 shows a cross-section of a band cut according to the invention so that the edge height is a, but the upper side of the band is cut at a smaller angle than that shown in FIG. ing. FIG. 5 is only intended to show the possibility of applying the cutting of the sealing band 5 to different diameters; the cutting shown in FIG. It should be understood that this relates to the sealing band used. FIG. 6 shows the known band cut along only one side edge in the unloaded state (top drawing) and in the loaded state (i.e. when pressure is applied in the cylinder; bottom drawing). (Drawing). In this latter case,
The band bends so that the entire cut inner surface comes into contact with the wall of the cylinder l. FIG. 7 shows a band cut according to the invention in a similar condition to FIG. 6. Since the band of the invention is stiffer than the known bands, when pressurized within the cylinder, the band of the invention bends to a lesser extent and hits the inner surface of the cylinder l only at the cutting edge. A comparison of the known band and the band of the invention shows that for a given cylinder pressure, the sealing surface pressure acting between the band and the cylinder is significantly greater with the band of the invention than with the known band. , therefore, the band of the present invention achieves a more effective seal between the band and the cylinder wall. The cross-sections of the bands shown in FIGS. 2 to 4 do not accurately depict the ratio of band thickness to band edge height a, and these drawings are similar to those of the prior art and the present invention. It merely shows the principle of chamfering the band.
第１図はいわゆるオリガシリンダと称する型式の加圧流
体ピストン−シリンダ装置の図、第２図及び第３図は異
なる方法により幅広の鋼製バンドから切断された２つの
密封バンドの略横断面図、第４図及び第５図は本発明に
より製造された密封バンドの略横断面図、第６図及び第
７図は公知の方法及び本発明によってそれぞれ製造され
、無負荷状態、負荷状態でそれぞれ示された密封バンド
の略横断面図である。
ｌ・・・シリンダ、 ２・・・ピストン、３・・・
つかみ具要素、４・・・スロット、５・・・密封バンド
、 ９・・・面取り部。1 is a diagram of a pressurized fluid piston-cylinder device of the so-called origa cylinder type; FIGS. 2 and 3 are schematic cross-sectional views of two sealing bands cut from a wide steel band in different ways; FIG. , FIGS. 4 and 5 are schematic cross-sectional views of a sealing band manufactured according to the present invention, and FIGS. 6 and 7 are schematic cross-sectional views of a sealing band manufactured according to the known method and the present invention, respectively, in an unloaded state and a loaded state, respectively. Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the illustrated sealing band; l...Cylinder, 2...Piston, 3...
Grip element, 4... Slot, 5... Sealing band, 9... Chamfered portion.
Claims (5)
ダ（１）を含んだピストン−シリンダ装置用の鋼性密封
バンドであって、前記シリンダ（１）は、シリンダの内
部を移動できるピストン（２）に設けられたつかみ具要
素（３）が貫通する長さ方向スロット（４）を有してお
り、該スロット（４）は、ピストンを貫通する鋼製バン
ドにより、ピストンの両端で閉鎖されており、ピストン
の両端には密封カフが設けられている密封バンドにおい
て、 鋼製バンド（５）の両側には、縁部に沿って面取り部（
９）が設けられていることを特徴とする密封バンド。(1) A steel sealing band for a piston-cylinder device comprising a cylinder (1) having a circular or oval cylinder barrel, said cylinder (1) having a piston (2) movable inside the cylinder. The gripping element (3) provided in the piston has a longitudinal slot (4) therethrough, which slot (4) is closed at both ends of the piston by a steel band passing through the piston. , in a sealing band in which both ends of the piston are provided with sealing cuffs, on both sides of the steel band (5) there are chamfers (
9) A sealing band characterized by being provided with.
〜７度の角度を有することを特徴とする請求項（１）記
載の密封バンド。(2) The chamfered portion (9) is 3
Sealing band according to claim 1, characterized in that it has an angle of ~7 degrees.
７ｍｍの高さを有することを特徴とする請求項（１）又
は（２）記載の密封バンド。(3) The edge of the steel band (5) is approximately 0.04 to 0.0
The sealing band according to claim 1 or 2, characterized in that it has a height of 7 mm.
ンドの他方の側の面取り部と同じ長さを有することを特
徴とする請求項（１）乃至（３）のいずれか１つに記載
の密封バンド。(4) Any one of claims (1) to (3), characterized in that the chamfer (9) on one side of the band (5) has the same length as the chamfer on the other side of the band. Sealed band as described in one.
ンドの他方の側の面取り部と異なる大きさを有すること
を特徴とする請求項（１）乃至（３）のいずれか１つに
記載の密封バンド。(5) Any one of claims (1) to (3), characterized in that the chamfer (9) on one side of the band (5) has a different size from the chamfer on the other side of the band. Sealed band as described in one.
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