DE102009016198A1 - Fluidbetätigter Linearantrieb mit Endlagendämpfung - Google Patents

Fluidbetätigter Linearantrieb mit Endlagendämpfung Download PDF

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    • F15B15/223Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke having a piston with a piston extension or piston recess which completely seals the main fluid outlet as the piston approaches its end position

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Abstract

Es handelt sich um einen fluidbetätigten Linearantrieb, der zur fluidischen Endlagendämpfung einen Steuerkanal (17) aufweist, der mit einem Kanalhauptabschnitt (25) zu einer Arbeitskammer (15) ausmündet. Wenn während einer Dämpfungsphase die Kanalmündung (26) des Kanalhauptabschnittes (25) verschlossen ist, kann das Druckmedium nur durch einen Drosselkanal (33) aus der Arbeitskammer (15) abströmen. Bestandteil des Drosselkanals (33) ist eine ein Drosselglied (44) aufnehmende Aufnahmebohrung (43), die direkt mit dem Kanalhauptabschnitt (25) verbunden ist, indem sie diesen mit einem Abschnitt ihres Außenumfanges umfangsseitig anschneidet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen fluidbetätigten Linearantrieb, mit einem Gehäuse, das eine gemeinsam mit einem Antriebskolben eine Arbeitskammer begrenzende Abschlusswand aufweist, an deren dem Antriebskolben zugewandter Stirnfläche ein sich axial erstreckender Kanalhauptabschnitt eines Steuerkanals ausmündet, der zur fluidischen Endlagendämpfung durch ein mit dem Antriebskolben bewegungsgekoppeltes Verschlussmittel verschießbar ist, wobei umfangsseitig in den Kanalhauptabschnitt ein ebenfalls mit der Arbeitskammer verbundener Drosselkanal einmündet, ein Längenabschnitt dessen in einer zum Außenumfang der Abschlusswand ausmündenden Aufnahmebohrung verläuft, in die ein Drosselglied eingesetzt ist.
  • Ein aus der DE 10 2005 032 853 B3 bekannter Linearantrieb dieser Art ist als Arbeitszylinder ausgebildet und beinhaltet zwei als Abschlusswände fungierende Gehäusedeckel, die jeweils von einem Steuerkanal durchsetzt sind, der es ermöglicht, eine zwischen dem Gehäusedeckel und einem im Gehäuse axial bewegbar angeordneten Antriebskolben definierte Ar beitskammer gesteuert mit einem fludischen Druckmedium zu beaufschlagen. Der Steuerkanal mündet mit einem zentral plazierten Kanalhauptabschnitt an einer Stirnseite des Gehäusedeckels in die sich anschließende Arbeitskammer ein. Nähert sich der Antriebskolben an eine Endlage an, taucht ein mit ihm bewegungsgekoppeltes Verschlussmittel in den Kanalhauptabschnitt ein, so dass dieser dem abströmenden Druckmedium nicht mehr zur Verfügung steht. Das Druckmedium kann jetzt nur noch durch einen Drosselkanal mit wesentlich geringerem Strömungsquerschnitt abströmen, so dass der Antriebskolben abgebremst wird. Der Drosselkanal beinhaltet ein als Drosselschraube ausgebildetes Drosselglied, das in eine einen Längenabschnitt des Drosselkanals definierende Aufnahmebohrung eingesetzt ist. Die Aufnahmebohrung verläuft senkrecht zur Längsachse des Kanalhauptabschnittes, in den sie mittels eines sich stirnseitig anschließenden weiteren Längenabschnittes des Drosselkanals einmündet.
  • Die bei dem bekannten Linearantrieb gewählte Anordnung der Aufnahmebohrung hat relativ große Querabmessungen des Gehäusedeckels zur Folge. Es besteht auch keine Möglichkeit, die Aufnahmebohrung so auszurichten, dass das Drosselglied von der gleichen Seite her zugänglich ist wie die zum Außenumfang des Gehäusedeckels ausmündende Anschlussöffnung des Strömungskanals.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Linearantrieb der eingangs genannten Art Maßnahmen vorzuschlagen, die eine kompakte Integration von Endlagendämpfungsmitteln ermöglichen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass der in der Aufnahmebohrung verlaufende Längenabschnitt des Drosselkanals direkt mit dem Kanalhauptabschnitt in Verbindung steht, indem die Aufnahmebohrung so angeordnet ist, dass sie den Kanalhauptabschnitt umfangsseitig unter Ausbildung einer fensterartigen Durchbrechung mit einem Abschnitt ihres Außenumfanges anschneidet.
  • Auf diese Weise kommuniziert die Aufnahmebohrung nicht stirnseitig, sondern an ihrem radial orientierten Außenumfang mit dem Kanalhauptabschnitt des Steuerkanals. Der Kanalhauptabschnitt wird von der Aufnahmebohrung also ähnlich einer Sekante angeschnitten, so dass eine fensterartige Durchbrechung entsteht. Somit besteht die Möglichkeit, die Aufnahmebohrung außermittig bezüglich des Kanalhauptabschnittes und abweichend von der diesbezüglich radialen Orientierung in der Abschlusswand unterzubringen, was sehr kompakte Außenabmessungen der Abschlusswand ermöglicht. Der unmittelbare Anschnitt des Kanalhauptabschnittes durch die Aufnahmebohrung ermög licht außerdem einen vorteilhaften Verzicht auf zusätzliche Verbindungskanäle, was die Herstellung des Drosselkanals sehr vereinfacht.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Besonders vorteilhaft wird eine dahingehende Anordnung und Ausbildung der Aufnahmebohrung angesehen, dass sich ihre Längsachse parallel zu einer an den Außenumfang des Kanalhauptabschnittes angelegten Tangente erstreckt, wobei der Kanalhauptabschnitt von der Längsachse der Aufnahmebohrung zweckmäßigerweise mit radialem Abstand passiert wird.
  • Der Kanalhauptabschnitt des Steuerkanals kann beispielsweise durchweg zylindrisch konturiert sein. Insbesondere wenn ein bestimmter Abstand der Aufnahmebohrung zu einem zu einer Anschlussöffnung führenden Kanalabschnitt – im Folgenden auch als Kanalnebenabschnitt bezeichnet – des Steuerkanals eingehalten werden soll, wird es als zweckmäßig angesehen, im Bereich der Anschnittszone einen nutartigen Einstich am Innenumfang des Kanalhauptabschnittes vorzusehen. Dieser Einstich kann sich über nur einen Teil oder – was die Herstellung vereinfacht – über den gesamten Umfang des Kanalhauptabschnittes erstrecken. Er kann insbesondere als Ringnut ausgeführt sein.
  • Als Drosselglied kommt insbesondere eine Drosselschraube oder ein anderes, zum Variieren der gewünschten Drosselungsintensität axial verstellbar in der Aufnahmebohrung angeordnetes Drosselglied zum Einsatz.
  • Innerhalb der Aufnahmebohrung begrenzt das Drosselglied zweckmäßigerweise einen die Drosselungsintensität bestimmenden Drosselquerschnitt. Zweckmätigerweise ist der Drosselquerschnitt radial zwischen dem Drosselglied und der Aufnahmebohrung angeordnet, insbesondere mit ringförmiger Gestalt, wobei er seitens der Aufnahmebohrung durch eine Wandabstufung begrenzt sein kann. Der Drosselquerschnitt unterteilt den in der Aufnahmebohrung verlaufenden Längenabschnitt des Drosselkanals in einen mit der vom Antriebskolben beaufschlagten Arbeitskammer kommunizierenden Eingangsabschnitt und einen im Bereich der Anschnittszone mit dem Kanalhauptabschnitt kommunizierenden Ausgangsabschnitt.
  • Ein besonders günstiger Strömungsverlauf stellt sich ein, wenn von den beiden vom Drosselquerschnitt axial voneinander getrennten Abschnitten des in der Aufnahmebohrung verlaufenden Längenabschnittes des Drosselkanals der Eingangsabschnitt axial tiefer in der Aufnahmebohrung angeordnet ist als der Ausgangsabschnitt. Der in der Aufnahmebohrung verlaufende Längenabschnitt des Drosselkanals wird also während der Dämp fungsphase von einem axial tieferliegenden Bereich in Richtung zu einem axial weniger tiefen Bereich, also von innen nach außen durchströmt.
  • Bei einem zweckmäßigen Verlauf des Steuerkanals schließt sich an den Kanalhauptabschnitt ein rechtwinkelig abgehender Kanalnebenabschnitt an, der mit einer Anschlussöffnung zur radial orientierten Außenfläche der Abschlusswand ausmündet. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Längsachse des Kanalnebenabschnittes und die Längsachse der Aufnahmebohrung parallel zueinander ausgerichtet sind. Dies bietet die Möglichkeit, die an der radial orientierten Außenfläche der Abschlusswand liegenden Mündungsöffnungen des Kanalnebenabschnittes und der Aufnahmebohrung so zu plazieren, dass sie in die gleiche Richtung weisen. Man kann somit die Drosselungsintensität von der gleichen Seite her einstellen an der auch zur Fluidzufuhr und zur Fluidabfuhr dienende Fluidleitungen an der Abschlusswand angeschlossen werden.
  • Die Abschlusswand kann prinzipiell einstückig mit einem den Antriebskolben aufnehmenden Gehäuserohr des Gehäuses ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist allerdings eine Ausgestaltung als bezüglich des Gehäuserohres separater Gehäusedeckel, der stirnseitig am Gehäuserohr angeordnet ist, wobei er sich stirnseitig daran abstützen und/oder zumindest ein Stück weit in das Gehäuserohr eintauchen kann.
  • Die geschilderten Maßnahmen zur Endlagendämpfung sind je nach Ausgestaltung des Linearantriebes für nur eine oder für beide Hubrichtungen realisierbar. Im letztgenannten Fall sind den Endlagendämpfungsmaßnahmen zwei an den beiden Stirnseiten des Gehäuses angeordnete Abschlusswände zugeordnet.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Linearantriebes gemäß Schnittlinie I-I aus 2,
  • 2 eine Einzeldarstellung der bei dem Linearantrieb aus 1 verwendeten, in der linken Bildhälfte ersichtlichen Abschlusswand in einer Seitenansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil II,
  • 3 eine Stirnansicht der in 2 gezeigten Abschlusswand mit Blick gemäß Pfeil III von der Seite des Gehäuserohres her gesehen,
  • 4 einen bezüglich 1 versetzten Längsschnitt gemäß Schnittlinie IV-IV durch die aus 2 ersichtliche Abschlusswand und
  • 5 einen Querschnitt durch die Abschlusswand aus 2 gemäß Schnittlinie V-V.
  • Der insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Linearantrieb ist insbesondere für einen Betrieb mittels eines gasförmigen Druckmediums, insbesondere Druckluft, ausgelegt. Er könnte jedoch auch mit einem flüssigen Druckmedium betrieben werden.
  • Der Linearantrieb 1 verfügt über ein Gehäuse 2 mit einer Längsachse 3. Das Gehäuse 2 enthält ein Gehäuserohr 4 und zwei als Gehäusedeckel ausgebildete, an die beiden Stirnseiten des Gehäuserohres 4 angesetzte erste und zweite stirnseitig Abschlusswände 5, 6. Die Abschlusswände 5, 6 und das Gehäuserohr 4 sind unter Abdichtung miteinander verbunden und werden durch nicht weiter dargestellte Befestigungsmittel zusammengehalten, beispielsweise in der Form von Zugankern.
  • Gemeinsam mit den beiden Abschlusswänden 5, 6 begrenzt das Gehäuserohr 4 einen Gehäuseinnenraum 7, in dem ein zu einer Antriebseinheit 8 gehörender Antriebskolben 12 gemäß Doppelpfeil 13 axial, also in Achsrichtung der Längsachse 3, verschiebbar angeordnet ist. Der zweckmäßigerweise unter Zwi schenschaltung einer ihn umschließenden ringförmigen Dichtung 14 an der Innenumfangsfläche des Gehäuserohres 4 anliegende Antriebskolben 12 unterteilt den Gehäuseraum 7 axial in eine der ersten Abschlusswand 5 zugewandte erste Arbeitskammer 15 und eine der zweiten Abschlusswand 6 zugeordnete zweite Arbeitskammer 16.
  • In die erste Arbeitskammer 15 mündet ein die erste Abschlusswand 5 durchsetzender erster Steuerkanal 17. Ein zweiter Steuerkanal 18 durchsetzt die zweite Abschlusswand 6 und mündet in die zweite Arbeitskammer 16. Die am Außenumfang der zugeordneten Abschlusswand 5, 6 liegenden Kanalmündungen der Steuerkanäle 17, 18 bilden Anschlussöffnungen 22, an denen Fluidleitungen anschließbar sind, die – insbesondere unter Zwischenschaltung einer nicht weiter gezeigten Steuerventileinrichtung – mit einer Druckquelle verbindbar sind.
  • Über die beiden Steuerkanäle 17, 18 hinweg können die beiden Arbeitskammern 15, 16 in aufeinander abgestimmter Weise gesteuert mit Druckmedium beaufschlagt werden, um den Antriebskolben 12 und somit die gesamte Antriebseinheit 8 zu der schon erwähnten axialen Hubbewegung gemäß Doppelpfeil 13 anzutreiben. Diese Hubbewegung kann außerhalb des Gehäuses 2 an einem Abgriffsabschnitt 23 der Antriebseinheit 8 abgegriffen werden, um beispielsweise ein Maschinenteil zu bewegen.
  • Der Abgriffsabschnitt 23 ist beim Ausführungsbeispiel ein Endabschnitt einer zur Bildung der Antriebseinheit 8 an dem Antriebskolben 12 befestigten Kolbenstange 24, die die zweite Abschlusswand 6 unter Abdichtung gleitverschieblich durchsetzt. Der Linearantrieb 1 des Ausführungsbeispiels ist also ein Kolbenstangen-Linearantrieb. Nicht abgebildete alternative Bauformen des Linearantriebes 1 ermöglichen einen externen Kraftabgriff ohne Kolbenstange, beispielsweise durch magnetische Kopplung oder mittels eines einen Längsschlitz des Gehäuserohres 4 durchsetzenden Mitnehmers.
  • Der Linearantrieb 1 verfügt über fluidische Endlagendämpfungsmittel 24, die die Antriebseinheit 8 sanft abbremsen, wenn sich der Antriebskolben 12 seiner durch Anlage an der ersten Abschlusswand 5 definierten ersten Endlage annähert. Diese Endlagendämpfungsmittel 24 sind teils an der ersten Abschlusswand 5 und teils an der Antriebseinheit 8 angeordnet.
  • Entsprechende Endlagendämpfungsmittel können auch der zweiten Abschlusswand 6 zugeordnet sein, um den Endaufprall der Antriebseinheit 8 an der zweiten Abschlusswand 6 zu dämpfen. Der Einfachheit halber sind diese weiteren Endlagendämpfungsmittel in der Zeichnung nicht abgebildet. Ihr Aufbau entspricht aber grundsätzlich demjenigen der im Zusammenhang mit der ersten Abschlusswand 5 abgebildeten Endlagendämpfungsmit tel 24. Auf Letztere bezieht sich die weitere Beschreibung, wobei die gleichen Ausführungen auch für optional vorhandene, bei entgegengesetzter Hubrichtung wirksame Endlagendämpfungsmittel gelten.
  • Zu den Endlagendämpfungsmitteln 24 gehört ein sich in Achsrichtung der Längsachse 3 erstreckender, im Folgenden als Kanalhauptabschnitt 25 bezeichneter Längenabschnitt des ersten Steuerkanals 17. Der Kanalhauptabschnitt 15 mündet mit einer an der der Antriebseinheit 8 zugewandten inneren Stirnfläche 27 der ersten Abschlusswand 5 angeordneten ersten Kanalmündung 26 in die erste Arbeitskammer 15 ein. Die ersten Kanalmündung 26 ist von einer koaxial zu dem Kanalhauptabschnitt 25 an der ersten Abschlusswand 5 fixierten Dämpfungsdichtung 28 definiert.
  • Mit axialem Abstand zu der inneren Stirnfläche 27 zweigt von dem Kanalhauptabschnitt 25 unter einem bevorzugt rechten Winkel ein im Folgenden als Kanalnebenabschnitt 32 bezeichneter Abschnitt des ersten Steuerkanals 17 ab, der über eine der Anschlussöffnungen 22 zur radial bezüglich der Längsachse 3 orientierten Aussenfläche 52 der ersten Abschlusswand 5 ausmündet.
  • Die erste Kanalmündung 26 ist zweckmäßigerweise mittig in der inneren Stirnfläche 27 angeordnet. Der Kanalhauptabschnitt 25 ist abgesehen von einem mit axialem Abstand zu der Stirnfläche 27 in seine Innenumfangsfläche eingebrachten nutartigen, radialen Einstich 34 zylindrisch und insbesondere kreiszylindrisch konturiert.
  • Die Antriebseinheit 8 verfügt an der der ersten Abschlusswand 5 zugewandten Seite über ein mit der ersten Kanalmündung 26 axial fluchtendes Verschlussmittel 35. Exemplarisch besteht es aus einem von dem Antriebskolben 12 axial wegragenden kolbenförmigen Fortsatz. Während des größten Teils der möglichen axialen Hubstrecke der Antriebseinheit 8 ist das Verschlussmittel 35 im Innern des Gehäuseinnenraumes 7 mit axialem Abstand zu der inneren Stirnfläche 27 angeordnet. In dieser Phase ist ein ungehinderter Fluidaustausch zwischen der ersten Arbeitskammer 15 und dem ersten Steuerkanal 17 möglich.
  • Wenn das Verschlussmittel 35 durch die erste Kanalmündung 26 hindurch in den Kanalhauptabschnitt 25 einfährt, wird es von der Dämpfungdichtung 28 am radial orientierten Aussenumfang dichtend umschlossen, so dass die fluidische Verbindung zwischen der ersten Arbeitskammer 15 und dem ersten Steuerkanal 17 unterbrochen ist.
  • Zu den Endlagendämpfungsmitteln 24 gehört desweiteren ein als Drosselkanal 33 bezeichneter Fluidkanal, der in der ersten Abschlusswand 5 verläuft und einenends, über eine zweite Kanalmündung 36, an der inneren Stirnfläche 27 ausmündet. Auf diese Weise kommuniziert der Drosselkanal 33 ständig mit der ersten Arbeitskammer 15. Die 3 macht deutlich, dass die zweite Kanalmündung 36 zweckmäßigerweise mit radialem Abstand zu der ersten Kanalmündung 26 angeordnet ist und dass der Querschnitt des Drosselkanals 33 wesentlich geringer ist als derjenige des ersten Steuerkanals 17 in seinem offenen Zustand.
  • Mit seinem der zweiten Kanalmündung 36 entgegengesetzten Endbereich steht der Drosselkanal 33 in einem im Folgenden als Anschnittszone 37 bezeichneten Verbindungsbereich mit dem Kanalhauptabschnitt 25 in ständiger Fluidverbindung. Die Anschnittszone 37 liegt mit axialem Abstand zu der ersten Kanalmündung 26 innerhalb des Kanalhauptabschnittes 25, wobei der Abstand insbesondere zumindest so groß ist, dass die Anschnittszone 37 bei an der inneren Stirnfläche 27 anliegendem Antriebskolben 12 von dem dann in den Kanalhauptabschnitt 25 eingetauchten Verschlussmittel 35 nicht erreicht wird. Der durch die Anschnittszone 37 vorgegebene Strömungsquerschnitt wird also durch das Verschlussmittel 35 zu keiner Zeit beeinflusst.
  • Die Anschnittszone 37 liegt zweckmäßigerweise mit dem schon erwähnten radialen Einstich 34 auf gleicher axialer Höhe. Die Verbindung zwischen dem Drosselkanal 33 und dem Kanalhauptab schnitt 25 findet also durch den radialen Einstich 34 hindurch statt.
  • Die Bezeichnung „Anschnittszone” 37 rührt daher, dass der Drosselkanal 33 dadurch umfangsseitig in den Kanalhauptabschnitt 25 einmündet, dass er diesen quasi nach Art einer Sekante am Außenumfang anschneidet. Der Drosselkanal 33 mündet also nicht mit einer in Kanallängsrichtung orientierten Kanalmündung in den Kanalhauptabschnitt 25 ein, sondern durch eine im Bereich der Anschnittszone 37 liegende fensterartige Durchbrechung 38 hindurch, die daraus resultiert, dass der Kanalhauptabschnitt 25 und der Drosselkanal 33 sich im Bereich ihres Aussenumfanges mit einer geringen radialen Überlappung gegenseitig durchsetzen. Eines zusätzlichen Verbindungskanales bedarf es mithin nicht.
  • Als weitere Besonderheit kommt hinzu, dass der in der Anschnittszone 37 mit dem Kanalhauptabschnitt 25 kommunizierende Längenabschnitt 42 des Drosselkanals 33 von einem Längenabschnitt einer in der ersten Abschlusswand 5 ausgebildeten Aufnahmebohrung 43 gebildet ist, die ein den als Drosselquerschnitt bezeichenbaren engsten Strömungsquerschnitt des Dros selkanals 33 definierendes Drosselglied 44 aufnimmt. Mit anderen Worten ist es also die Aufnahmebohrung 43, die mit einem Abschnitt ihres Aussenumfanges den Kanalhauptabschnitt 25 im Bereich dessen Aussenumfanges anschneidet, und zwar in der schon erwähnten Anschnittszone 37 und unter Bildung der er wähnten fensterartigen Durchbrechung 38.
  • Die Aufnahmebohrung 43 kann ganz oder teilweise spanabhebend gefertigt sein. Sie kann aber auch durch Urformung, also je nach Material der ersten Abschlusswand 5 durch Spritzgießen oder Druckgießen eingeformt sein.
  • Wie man insbesondere der 5 entnehmen kann, ist die Aufnahmebohrung 43 derart ausgerichtet im Umfangsbereich des Kanalhauptabschnittes 25 angeordnet, dass ihre Längsachse 45 in einer Ebene verläuft, die sich parallel zu einer Mittelebene erstreckt, die durch die Längsachse 3 und eine hierzu radial verlaufende Radialachse 46 aufgespannt ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Längsachse 45 hierbei parallel zu der Radialachse 46. Als besonders zweckmäßig wird eine dahingehende Ausrichtung der Aufnahmebohrung 43 angesehen, dass sich ihre Längsachse 45 parallel zu einer in 5 eingetragenen, an den Aussenumfang des Kanalhauptabschnittes 25 angelegten Tangente 47 erstreckt, und zwar mit einem Abstand „a” radial außerhalb des Kanalhauptabschnittes 25.
  • Bei dem radialen Einstich 34 handelt es sich vorzugsweise um einen Einstich nach Art einer Ringnut, die sich konzentrisch um die Längsachse 3 herum erstreckt. Denkbar wäre es allerdings auch, die in Umfangsrichtung der Längsachse 3 gemessene Länge des Einstiches 34 auf weniger als 360° zu beschränken und insbesondere auf nur denjenigen Umfangsbereich, in dem die Anschnittszone 37 konkret angestrebt wird.
  • Der radiale Einstich 34 hat jedenfalls den Vorteil, dass die angestrebte fensterartige Durchbrechung 38 auch dann noch relativ einfach realisierbar ist, wenn ein etwas größerer radialer Abstand zwischen der Aufnahmebohrung 43 und dem axial neben dem radialen Einstich 34 gemessenen Nennquerschnitt des Kanalhauptabschnittes 25 vorliegt.
  • Die Aufnahmebohrung 43 ist zweckmäßigerweise nach Art eines Sackloches ausgebildet. Sie verfügt über einen im Innern der Wandung der ersten Abschlusswand 5 endenden inneren Endabschnitt 48 und eine axial entgegengesetzte, an der rechtwinkelig zur Längsachse 3 orientierten umfangsseitigen Aussenfläche 52 der ersten Abschlusswand 5 liegende äußere Mündungsöffnung 53. Das Drosselglied 44 ist durch die äußere Mündungsöffnung 53 hindurch in die Aufnahmebohrung 43 eingesteckt und darin gehalten. Zur Fixierung dient beispielsweise eine unter Abdichtung eingepresst Abstützhülse 54, an deren Innenumfang das Drosselglied 44 mittels eines Dichtungsringes 55 gleitverschieblich anliegt.
  • Exemplarisch ist das Drosselglied 44 als Drosselschraube ausgebildet, die in den Innenumfang der Abstützhülse 54 und/oder den Innenumfang der Aufnahmebohrung 43 eingeschraubt ist, so dass sich durch von der äußeren Mündungsöffnung 53 her erfolgende Drehbetätigung die axiale Eintauchtiefe des Drosselgliedes 44 bezüglich der Aufnahmebohrung 43 variabel einstellen lässt.
  • Die Variation der axialen Eintauchtiefe kann auch durch einen anderen als einen Schraubmechanismus ermöglicht werden.
  • Das Drosselglied 44 verfügt über einen dem unteren Endabschnitt 48 zugewandten, beispielsweise sich konisch verjüngenden Drosselabschnitt 56, der gemeinsam mit einer beispielsweise als Ringstufe ausgebildeten Gegenkontur 57 der Aufnahmebohrung 43 den schon erwähnten, insbesondere ringförmig gestalteten Drosselquerschnitt 58 definiert.
  • Der Drosselquerschnitt 58 unterteilt den in der Aufnahmebohrung 43 angeordneten Längenabschnitt 42 des Drosselkanals 33 in einen Eingangsabschnitt 62 und einen Ausgangsabschnitt 63. Der Ausgangsabschnitt 63 kommuniziert über die fensterartige Durchbrechung 38 direkt und ohne weiteren Verbindungskanal mit dem Kanalhauptabschnitt 25. Der Eingangsabschnitt 62 steht über einen sich insbesondere parallel zu dem Kanalhauptabschnitt 25 erstreckenden Verbindungskanalabschnitt 64 des Drosselkanals 33 mit der zweiten Kanalmündung 36 in Verbindung.
  • Der Drosselkanal 33 setzt sich exemplarisch also aus dem die Verbindung zwischen der ersten Arbeitskammer 15 und der Aufnahmebohrung 43 herstellenden Verbindungskanalabschnitt 64 sowie dem Eingangsabschnitt 62 und dem Ausgangsabschnitt 63 zusammen.
  • Die Fläche des Drosselquerschnittes 58 kann durch Verändern der axialen Eintauchtiefe des Drosselgliedes 44 variiert werden.
  • Wenn im Betrieb des Linearantriebes 1 die Antriebseinheit 8 durch Fluidbeaufschlagung der zweiten Arbeitskammer 16 in Richtung der ersten Abschlusswand 5 bewegt wird, schiebt sie zunächst aus der ersten Arbeitskammer 15 das darin enthaltene Druckmedium durch die noch unverschlossene erste Kanalmündung 26 und den sich daran anschließenden ersten Steuerkanal 17 hindurch aus dem Gehäuse 2 hinaus. Die Antriebseinheit 8 bewegt sich dabei ungebremst mit ihrer normalen Arbeitsgeschwindigkeit. Sobald jedoch das Verschlussmittel 35 der An triebseinheit 8 in die Dämpfungsdichtung 28 einfährt, ist der Strömungsweg durch die erste Kanalmündung 26 hindurch verschlossen und das Druckmedium kann nurmehr durch den Drosselkanal 33 hindurch ausströmen. Das verdrängte Druckmedium muss dabei den Drosselquerschnitt 58 passieren, um anschließend in der Anschnittszone 37 axial innerhalb der Dämpfungsdichtung 28 in den Kanalhauptabschnitt 25 einzutreten und dann vollends zur zugeordneten Anschlussöffnung 22 auszuströmen. Aufgrund des sich hierbei in der ersten Arbeitskammer 15 aufbauenden Gegendruckes wird die Antriebseinheit 8 bis zum Auftreffen auf der inneren Stirnfläche 27 abgebremst.
  • Aus konstruktiven Gründen ist es vorteilhaft, von den beiden durch den Drosselquerschnitt 58 voneinander abgeteilten Abschnitten 62, 63 der Aufnahmebohrung 53 denjenigen mit einem geringeren Bohrungsquerschnitt auszubilden, der axial tiefer in der Aufnahmebohrung 43 angeordnet ist und der insbesondere unmittelbar von dem inneren Endabschnitt 48 gebildet ist. Prinzipiell könnte nun jeder der beiden diesseits und jenseits an den Drosselquerschnitt 58 angrenzenden Abschnitte als Eingangsabschnitt oder als Ausgangsabschnitt genutzt werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch die beim Ausführungsbeispiel realisierte Lösung, bei der der axial tiefer liegende Abschnitt als Eingangsabschnitt 62 fungiert und der axial weiter außenliegende Abschnitt als Ausgangsabschnitt 63. Da es der Ausgangsabschnitt 63 ist, der den Kanalhauptabschnitt 25 anschneidet, lässt sich eine in vielen Fällen besonders vorteilhafte Parallelausrichtung zwischen der Längsachse 45 der Aufnahmebohrung 43 und der Längsachse 65 des Kanalnebenabschnittes 32 besonders einfach realisieren, ohne dass sich der Kanalnebenabschnitt 32 und die Aufnahmebohrung 63 gegenseitig behindern würden. Man kann diese vorstehend erläuterte Zuordnung sehr gut aus 5 ersehen.
  • Die im Dämpfungsfalle durch den Drosselkanal 33 hindurch stattfindende Fluidströmung ist bei dieser Bauform innerhalb der Aufnahmebohrung 43 von axial innen nach axial außen gerichtet.
  • Auch der radiale Einstich 34 kann verwendet werden, um bei einer aus Platzgründen stattfindenden Vergrößerung des Querabstandes zwischen der Längsachse 45 und der Längsachse 3 den hieraus eventuell resultierenden radialen Abstand zwischen dem Nenndurchmesser des Kanalhauptabschnitt 25 und der Aufnahmebohrung 43 zu überbrücken.
  • Zweckmäßigerweise ist die Anschnittszone 37 so plaziert, dass sie bei zueinander parallelen Längsachsen 45, 65 auf einer zu diesen beiden Längsachsen 45, 65 rechtwinkeligen Linie 66 liegt, die die Längsachse 3 schneidet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005032853 B3 [0002]

Claims (14)

  1. Fluidbetätigter Linearantrieb, mit einem Gehäuse (2), das eine gemeinsam mit einem Antriebskolben (12) eine Arbeitskammer (15) begrenzende Abschlusswand (5) aufweist, an deren dem Antriebskolben (12) zugewandter Stirnfläche (27) ein sich axial erstreckender Kanalhauptabschnitt (25) eines Steuerkanals (17) ausmündet, der zur fluidischen Endlagendämpfung durch ein mit dem Antriebskolben (12) bewegungsgekoppeltes Verschlussmittel (35) verschließbar ist, wobei umfangsseitig in den Kanalhauptabschnitt (25) ein ebenfalls mit der Arbeitskammer (5) verbundener Drosselkanal (33) einmündet, ein Längenabschnitt (42) dessen in einer zum Aussenumfang der Abschlusswand (5) ausmündenden Aufnahmebohrung (43) verläuft, in die ein Drosselglied (44) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Aufnahmebohrung (43) verlaufende Längenabschnitt (42) des Drosselkanals (33) direkt mit dem Kanalhauptabschnitt (25) in Verbindung steht, indem die Aufnahmebohrung (43) so angeordnet ist, dass sie den Kanalhauptabschnitt (25) umfangsseitig unter Ausbildung einer fen sterartigen Durchbrechung (38) mit einem Abschnitt ihres Aussenumfanges anschneidet.
  2. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (45) der Aufnahmebohrung (43) im rechten Winkel zu einer zur Längsachse (3) des Kanalhauptabschnittes (25) rechtwinkeligen Linie (66) verläuft, wobei sie zweckmäßigerweise parallel zu einer Radialachse (46) ausgerichtet ist, die die Längsachse (3) im rechten Winkel zu der Linie (66) schneidet.
  3. Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebohrung (43) derart angeordnet ist, dass sich ihre Längsachse (45) parallel zu einer Tangente (47) des Aussenumfanges des Kanalhauptabschnittes (25) erstreckt und dabei insbesondere mit Abstand radial außerhalb am Kanalhauptabschnitt (25) vorbeiläuft.
  4. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalhauptabschnitt (25) in der von der Aufnahmebohrung (43) angeschnittenen Anschnittszone (37) einen nutartigen Einstich (34) aufweist.
  5. Linearantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der nutartige Einstich (34) ringförmig ausgebildet und koaxial zur Längsachse (3) des Kanalhauptabschnittes (25) angeordnet ist.
  6. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselglied (44) axial verstellbar in der Aufnahmebohrung (43) angeordnet und insbesondere als Drosselschraube ausgebildet ist.
  7. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselglied (44) innerhalb der Aufnahmebohrung (43) einen Drosselquerschnitt (58) begrenzt, der den in der Aufnahmebohrung (43) verlaufenden Längenabschnitt (42) des Drosselkanals (33) in einen mit der Arbeitskammer (5) kommunizierenden Eingangsabschnitt (62) und einen mit dem Kanalhauptabschnitt (25) kommunizierenden Ausgangsabschnitt (63) unterteilt.
  8. Linearantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangsabschnitt (62) axial tiefer in der Aufnahmebohrung (43) angeordnet ist als der Ausgangsabschnitt (63), so dass der in der Aufnahmebohrung (43) verlaufende Längenabschnitt (42) des Drosselkanals (33) während der Phase der Endlagendämpfung von axial innen nach axial außen durchströmt wird.
  9. Linearantrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebohrung (43) im Bereich des Eingangsabschnittes (62) einen geringeren Querschnitt aufweist als im Bereich des Ausgangsabschnittes (63).
  10. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkanal (17) mit einem rechtwinkelig zur Längsachse (3) des Kanalhauptabschnittes (25) verlaufenden Kanalnebenabschnitt (32) zur umfangsseitigen Außenfläche (52) der Abschlusswand (5) ausmündet, wobei die Längsachsen (65, 45) des Kanalnebenabschnittes (32) und der Aufnahmebohrung (43) parallel zueinander ausgerichtet sind und die an der Aussenfläche (52) angeordnete Mündungsöffnung (53) der Aufnahmebohrung (43) zweckmäßigerweise in die gleiche Richtung weist wie ein ebenfalls an der umfangsseitigen Außenfläche (52) angeordnete Anschlussöffnung (22) des Steuerkanals (17).
  11. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselkanal (33) mit radialem Abstand zum Kanalhauptabschnitt (25) an der dem Antriebskolben (12) zugewandten Stirnfläche (27) der Abschlusswand (5) ausmündet
  12. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusswand (5) als Gehäusedeckel ausgebildet ist, die stirnseitig an einem Gehäuserohr (4) des Gehäuses (2) angeordnet ist.
  13. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) an zwei einander entgegengesetzten Endbereichen jeweils eine zur fluidischen Endlagendämpfung ausgebildete Abschlusswand (5, 6) aufweist.
  14. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass er als Kolbenstangen-Linearantrieb ausgebildet ist, von dessen Antriebskolben (12) eine mindestens eine Abschlusswand (6) des Gehäuses (2) gleitverschieblich durchsetzende Kolbenstange (21) wegragt.
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