DE19750097A1 - Pneumatikzylindervorrichtung - Google Patents

Pneumatikzylindervorrichtung

Info

Publication number
DE19750097A1
DE19750097A1 DE19750097A DE19750097A DE19750097A1 DE 19750097 A1 DE19750097 A1 DE 19750097A1 DE 19750097 A DE19750097 A DE 19750097A DE 19750097 A DE19750097 A DE 19750097A DE 19750097 A1 DE19750097 A1 DE 19750097A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
piston
rod
passage
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19750097A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19750097C2 (de
Inventor
Susumu Takada
Kazuya Tamura
Kunihisa Kaneko
Nobuhiro Fujiwara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMC Corp filed Critical SMC Corp
Publication of DE19750097A1 publication Critical patent/DE19750097A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19750097C2 publication Critical patent/DE19750097C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423Component parts; Constructional details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/149Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423Component parts; Constructional details
    • F15B15/1447Pistons; Piston to piston rod assemblies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423Component parts; Constructional details
    • F15B15/1457Piston rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051Linear output members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pneumatik­ zylindervorrichtung mit einem Kolben und einer Kolbenstange und niedrigem Gleitwiderstand.
Es ist wohlbekannt, daß herkömmliche Pneumatikzylindervor­ richtungen einen Kolben und eine Kolbenstange aufweisen, die gleitend in einem Zylinderkörper aufgenommen sind, und ein Paar von Anschlußöffnungen für die Zufuhr und die Abfuhr von Druckluft zu einer Zylinderkammer auf beiden Seiten des Kolbens. Der Kolben und die Stange werden mit Hilfe der Druckluft angetrieben, die über die Anschlußöffnungen den Zylinderkammern zugeführt bzw. von dort abgeführt wird.
Diese herkömmlichen Pneumatikzylinder haben jedoch den Nachteil, daß ihr Gleitwiderstand sehr groß ist, weil der Gleitabschnitt in dem Zylinderkörper, an dem Kolben und der Stange über synthetische Gummidichtungen abgedichtet ist. Es ist außerdem schwierig, den Kolben und die Stange an einer präzisen Position zu stoppen.
Andererseits ist es bekannt, daß Luftlager den Gleitwiderstand der gleitenden Abschnitte verringern. Sie reduzieren den Gleitwiderstand, indem sie Druckluft an den Gleitabschnitt führen, und erfordern eine besondere Verrohrung, wie ein Rohr für die Zufuhr der Druckluft. Daher nimmt, wenn das Luftlager an einem Pneumatikzylinder angebracht wird, die Anzahl von Rohren zu und die Vorrichtung wird kompliziert. Außerdem hat sich die Expansion oder Kontraktion des Rohres in Reaktion auf die Stangenexpansion oder -kontraktion, die Zylinderbewegung oder dergleichen als ein Arbeitshindernis erwiesen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pneumatikzylindervorrichtung zu schaffen, die den Gleitwider­ stand des Kolbens und der Stange durch die Verwendung von Luftlagern reduziert, wobei eine besondere Verrohrung für die Zufuhr von Druckluft zu dem Gleitlager vermieden werden soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Pneumatikzylindervor­ richtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Luftlager auf, um den Gleitabschnitt des Zylinderkörpers, des Kolbens und der Stange durch die Zwischenschaltung von Druckluft kontaktlos zu stützen, wobei eine Luftzufuhreinrichtung für die Zufuhr der Druckluft zu dem Luftlager verwendet wird.
Die Luftzufuhreinrichtung ist so aufgebaut, daß sie mit den beiden Druckkammern auf beiden Seiten des Kolbens und mit allen Luftlagern durch einen Luftdurchgang verbunden ist, und mittels Luftdruck automatisch und wahlweise mit der Druckkam­ mer auf der Seite, auf welcher Druckluft zugeführt wurde, und jedem Luftlager verbunden werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Luftzufuhreinrichtung als Wechselventil ausgebildet. Das Wechselventil, dessen Ventilkammern durch einen Luftzufuhr­ durchgang einzeln mit den beiden Druckkammern verbunden sind, ist durch einen Ausgangsluftdurchgang mit allen Luftlagern verbunden. Ein Ventilkörper verschließt den Luftzufuhrdurch­ gang auf der Niederdruckseite durch die Wirkung des durch einen Luftzufuhrdurchgang in die Ventilkammer zugeführten Luftdrucks und verbindet die Hochdruckseite mit dem Ausgangs­ luftdurchgang.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Luftzufuhreinrichtung durch zwei Rückschlagventile gebildet. Eines der beiden Rückschlagventile ist zwischen einer der beiden Druckkammern und allen Luftlagern vorgesehen, während das andere Rückschlagventil zwischen der anderen Druckkammer und allen Luftlagern vorgesehen ist.
Bei einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist die Luftzufuhreinrichtung in den Kolben oder die Stange integriert und durchtritt jedes Luftlager durch den für den Kolben und die Stange vorgesehenen Luftdurchgang.
Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Luftzufuhreinrichtung in den Zylinderkörper integriert und versorgt die Luftlager durch den für den Zylinderkörper ausgebildeten Luftdurchgang.
Bei der Luftzylindervorrichtung der vorliegenden Erfindung erfolgt die Gleitbewegung gleichmäßig, da das Luftlager den Gleitwiderstand zwischen dem Kolben und der Stange reduzieren kann. Als Folge hiervon kann die Stopposition des Kolbens und der Stange mit hoher Präzision festgelegt werden.
Zusätzlich besteht kein Bedürfnis für eine besondere externe Verrohrung, da die Druckluft dem Luftlager durch den internen Durchflußdurchgang zugeführt wird, der für den Kolben, die Stange oder den Zylinderkörper vorgesehen ist. Daher nimmt die Anzahl der Rohre nicht zu und das Design der Vorrichtung wird nicht kompliziert. Ferner stellt das Rohr, das aufgrund der Stangenexpansion und -kontraktion, der Zylinderbewegung oder dergleichen expandiert bzw. kontrahiert, kein Arbeitshindernis dar.
Weitere Ziele, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 4 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 zeigt die erste Ausführungsform einer Luftzylindervor­ richtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Luft­ zylindervorrichtung 1A einen Zylinderkörper 2 aufweist, in dem eine Zylinderbohrung 3 ausgebildet ist. Der Zylinderkörper 2 besteht aus einem ersten Abschnitt 2a, der eine Aussparung für die Zylinderbohrung 3 aufweist, und einem zweiten Ab­ schnitt 2b, der die Aussparung des ersten Abschnitts 2a abdeckt, wobei beide Abschnitte 2a und 2b über Kopplungs­ mittel, wie Bolzen (nicht dargestellt) oder dergleichen, luftdicht verbunden sind.
Eine Durchgangsöffnung 6, die das Zentrum der Zylinderbohrung durchtritt, ist an den ersten und zweiten Abschnitten 2a und 2b in dem Zylinderkörper 2 ausgebildet. In dieser Durchgangs­ öffnung 6 ist gleitend eine Stange 4 mit einem leichten Spiel zwischen den Öffnungsflächen eingesetzt. Auf der Stange ist gleitend ein ringförmiger Kolben 5 mit leichtem Spiel zwischen den Öffnungsflächen in der Zylinderöffnung 3 befestigt.
Anschlußöffnungen 8a und 8b, die durch Luftdurchgänge 11a und 11b einzeln mit der ersten Druckkammer 12a und der zweiten Druckkammer 12b in Verbindung stehen, sind an der Außenfläche des Zylinderkörpers 2 vorgesehen. Diese Anschlußöffnungen 8a und 8b sind über Solenoid-Druckproportionalsteuerventile 9a bzw. 9b, die als Luftdrucksteuereinrichtungen dienen, mit einer Druckluftquelle 13 verbunden.
Die Proportionalsteuerventile 9a und 9b können den Druck der von der Druckluftquelle 13 zu den Druckkammern 12a und 12b zugeführten Druckluft auf einen gewünschten Druck steuern, indem der Wert des durch die Proportionalsolenoide 10a und 10b fließenden Stromes gesteuert wird.
Umfangsnuten 16a und 16b, die Luftlager 15a und 15b bilden, sind auf den äußeren Umfangsflächen der Stange 4 und des Kolbens 5 ausgebildet. Diese Luftlager 15a und 15b erlauben ein Tragen des Kolbens 5 und der Stange 4, wobei diese von den Führungsflächen beabstandet sind, indem Luft zwischen die Stange 4 und die Öffnungsfläche der Durchgangsöffnung 6 und zwischen den Kolben 5 und die Öffnungsfläche der Zylinderboh­ rung 3 eingeführt wird. Dadurch kann der Gleitwiderstand nahezu eliminiert werden.
Eine Nut 16a, die für die Stange 4 vorgesehen ist, ist so ausgebildet, daß sie immer in der Durchgangsöffnung 6 angeordnet ist, selbst wenn sich die Stange 4 bewegt.
Bei dem dargestellten Beispiel sind einzelne Luftlager 15a an der Stange 4 auf beiden axialen Seiten des Kolbens 5 vor­ gesehen. Es können jedoch zwei oder mehr Luftlager auf den jeweiligen Seiten vorgesehen sein. Auf ähnliche Weise kann der Kolben 5 mit zwei oder mehr Luftlagern 15b ausgebildet sein.
Innerhalb des Abschnittes, in dem der Kolben 5 und die Kolbenstange 4 angebracht sind, ist ein Wechselventil 17 als Einrichtung für die Zufuhr von Druckluft zu den Luftlagern 15a und 15b aufgenommen.
Das Wechselventil 17 weist eine Ventilkammer 18 und einen in der Ventilkammer 18 aufgenommenen Ventilkörper 21 auf. In Axialrichtung der Ventilkammer 18 steht mit der ersten Druckkammer 12a ein Luftzufuhrdurchgang 19a in Verbindung, der die Stange 4 und den Kolben 5 durchtritt, und die andere Endseite in Axialrichtung steht mit der zweiten Druckkammer 12b über den zweiten Luftzufuhrdurchgang 19b in Verbindung. Außerdem öffnet sich an einer Position zwischen den beiden Luftdurchgängen 19a und 19b eine Vielzahl von Ausgangsluft­ durchgängen 20 radial in die Ventilkammer 18. Ein Teil dieser Ausgangsluftdurchgänge 20 steht mit beiden Luftlagern 15a, 15a der Stange über divergierende Luftdurchgänge 20a, 20a in Verbindung, die in der Stange 4 vorgesehen sind. Die übrigen Ausgangsluftdurchgänge 20 durchtreten die Stange 4 und den Kolben 5 und stehen mit dem Luftlager 15b des Kolbens 5 in Verbindung.
Es muß nicht immer eine Vielzahl radialer Luftausgangsdurch­ gänge 20 vorgesehen sein, sondern es kann auch lediglich ein Durchgang mit divergierenden Luftdurchgängen 20a, 20a vorgesehen sein.
Bei der Pneumatikzylindervorrichtung 1A gemäß der ersten Ausführungsform wird, wenn dem Proportionalsolenoiden 10a des ersten Proportionalsteuerventils 9a Strom zugeführt wird und dem Proportionalsolenoid 10b des zweiten Proportional­ steuerventils 9b kein Strom zugeführt wird, Druckluft mit einem der Strommenge proportionalen Druck von dem ersten Proportionalsteuerventil 9a zu der ersten Druckkammer 12a zugeführt. Die Druckluft in der zweiten Druckkammer 12b wird von dem zweiten Proportionalsteuerventil 9b nach außen abgelassen. Daher bewegen sich die Stange 4 und der Kolben 5 zu der dargestellten Position.
Zu dieser Zeit fließt in dem Wechselventil 17 die auf hohen Druck komprimierte Luft in der ersten Druckkammer 12a durch den ersten Luftzufuhrdurchgang 19a in die Ventilkammer 18, bewegt den Ventilkörper 21 und verschließt den zweiten Luftzufuhrdurchgang 19b auf der Niederdruckseite. Zur selben Zeit fließt die Druckluft durch den Ausgangsluftdurchgang 20 und den divergierenden Luftdurchgang 20a in die Nuten 16a und 16b der Luftlager 15a und 15b. Daher werden die Stange 4 und der Kolben 5 mittels der durch den Freiraum zwischen der Durchgangsbohrung und der Zylinderbohrung 3 hindurchtretenden Druckluft im wesentlichen kontaktfrei in der Durchgangsöffnung 6 und der Zylinderbohrung 3 getragen. Die Stange 4 und der Kolben 5 bewegen sich dann in diesem Zustand zu der Position. Dementsprechend ist der Gleitwiderstand zwischen der Stange 4 und dem Kolben 5 nahe Null und ihr Gleiten erfolgt gleich­ mäßig.
Die den Nuten 16a und 16b der Luftlager 15a und 15b zugeführte Druckluft leckt von den Freiräumen leicht nach außen. Da die Freiräume jedoch viel kleiner sind als die Kapazität der Druckkammer 12a ist die Leckagemenge gering und der Luftdruck in der Luftkammer 12a sinkt nicht ab. Wenn er absinken sollte, wird der Luftdruck durch die Wirkung des Proportional­ steuerventils 9a ausgeglichen.
Die Stange 4 und der Kolben 5 stoppen an einer Position, an welcher die Kraft der der Druckkammer 12a zugeführten Druckluft und die Summe der Eigengewichte der Stange 4 und des Kolbens 5 und des Gewichtes der Last (nicht dargestellt), die auf der Stange 4 befestigt ist, im Gleichgewicht sind. Diese Stopposition kann durch die Stromzufuhr zu dem Propor­ tionalsolenoid 10a des Proportionalsteuerventils 9a kon­ trolliert werden. Durch die Wirkung der Luftlager 15a und 15b wird jedoch kaum ein Gleitwiderstand zwischen der Stange 4 und dem Kolben 5 erzeugt. Daher kann die Stopposition der Stange 4 und des Kolbens 5 präzise festgelegt werden.
Umgekehrt wird in einem Fall, in dem dem ersten Proportional­ steuerventil 9a kein Strom zugeführt wird und statt dessen dem zweiten Proportionalsteuerventil 9b Strom zugeführt wird, die Druckluft der zweiten Druckkammer 12b zugeführt und die Position des Kolbens 5 und der Stange 4 werden vertauscht. Außerdem bewegt sich unter der Wirkung der von dem zweiten Luftzufuhrdurchgang 19b in die Ventilkammer 18 fließenden Druckluft der Ventilkörper 21 in dem Wechselventil 17 zu der umgekehrten (unteren) Position in Fig. 1, und der erste Luftzufuhrdurchgang 19a wird geschlossen. Die Druckluft von dem Luftzufuhrdurchgang 19b wird jedoch den Luftlagern 15a und 15b zugeführt. Als Folge hiervon können die Bewegung und das Stoppen des Kolbens 5 und der Stange 4 gleichmäßig und präzise durchgeführt werden.
Da ein Teil der den beiden Druckkammern 12a und 12b zugeführ­ ten Druckluft immer den Luftlagern 15a und 15b zugeführt wird, bewegen sich die Stange 4 und der Kolben 5 leicht und gleichmäßig und die Stopposition kann gleichmäßig und präzise gesteuert werden. Außerdem ist keine besondere Verrohrung erforderlich, da die Druckluft zu den Lagern durch den für die Stange 4 und den Kolben 5 vorgesehenen Durchgang zugeführt wird. So wird eine einfache Struktur aufrecht erhalten und Expansion und Kontraktion der Verrohrung beeinträchtigen den Schalterbetrieb nicht.
Außerdem ist, da das Wechselventil 17 in den Zentrumsabschnitt der Stange 4 integriert ist, der Gewichtsausgleich in Radialrichtung der Stange etwa gleich. Es wirkt niemals eine exzentrische Last auf die Stange 4 oder den Kolben 5.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die weitgehend der ersten Ausführungsform ent­ spricht bis auf die Tatsache, daß die Luftzufuhreinrichtung durch ein Rückschlagventil an Stelle eines Wechselventiles gebildet wird. D.h., in einer Pneumatikzylindervorrichtung 1B der zweiten Ausführungsform ist der erste Luftzufuhrdurchgang 19a, der mit der ersten Druckkammer 12a in Verbindung steht, an einer Position vor dem Kreuzungspunkt mit dem Ausgangsluft­ durchgang 20, der mit allen Luftlagern 15a und 15b in Verbindung steht, angebracht, und das erste Rückschlagven­ til 27a ist so angebracht, daß Druckluft nur in einer Richtung von der ersten Druckkammer 12a zu den Luftlagern 15a und 15b fließen kann. Der zweite Luftzufuhrdurchgang 19b, der mit der zweiten Druckkammer 12b in Verbindung steht, ist an einer Position vor dem Kreuzungspunkt mit dem Ausgangsluftdurchgang 20 angebracht, und das zweite Rückschlagventil 27b ist so installiert, daß Druckluft nur in einer Richtung von der zweiten Druckkammer 12b zu den Luftlagern 15a und 15b fließen kann.
Da die übrigen Konstruktionsmerkmale und Wirkungen bei der zweiten Ausführungsform im wesentlichen denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen, werden dieselben Bezugszeichen verwendet wie bei der ersten Ausführungsform, und auf eine erneute detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Bei der ersten und zweiten Ausführungsform sind, da die Stange 4 und der Kolben 5 so gekoppelt sind, daß die Stange 4 den Kolben 5 durchtritt, das Wechselventil 17 bzw. die Rückschlagventile 27a und 27b als Luftzufuhreinrichtung innerhalb der Stange 4 vorgesehen. In Fällen jedoch, in denen je eine Hälfte der Stange 4 auf beiden Seiten eines nicht ringförmigen Kolbens 5 angebracht ist, ist die Luftzufuhrein­ richtung innerhalb des Kolbens 5 vorgesehen.
Fig. 3 zeigt die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Pneumatikzylinder 1C sich von demjeni­ gen gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend unter­ scheidet, daß das Wechselventil 17 in den Zylinderkörper 2 integriert ist. D.h., daß die Ventilkammer 18 zwischen den ersten und zweiten Abschnitten 2a und 2b des Zylinderkörpers 2 ausgebildet ist. Der Ventilkörper 21 ist in dem Zylinderkör­ per 2 aufgenommen und die Luftzufuhrdurchgänge 19a und 19b, der Ausgangsluftdurchgang 20 und der divergierende Luftdurch­ gang 20a sind jeweils ebenfalls in dem Zylinderkörper 2 ausgebildet. Außerdem sind die Nuten 16a und 16b, die in Umfangsrichtung verlaufen und die Luftlager 15a und 15b bilden, ebenfalls auf der Seite des Zylinderkörpers 2 ausgebildet.
Daher besteht kein Bedürfnis, die Stange 4 und den Kolben 5 besonders zu bearbeiten und der Herstellungsprozeß wird vereinfacht.
Da der übrige Aufbau und die Wirkungen der dritten Aus­ führungsform im wesentlichen denjenigen der ersten Aus­ führungsform entsprechen, werden erneut dieselben Bezugs­ zeichen wie bei der ersten Ausführungsform verwendet und auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Fig. 4 zeigt die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der sich die Pneumatikzylindervorrichtung 1D von derjenigen gemäß der dritten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, daß das Rückschlagventil als Luftzufuhrein­ richtung verwendet wird. D.h., daß das erste Rückschlagventil 27a an einer Position installiert ist, die vor dem Kreuzungspunkt des mit den Luftlagern 15a und 15b in Verbin­ dung stehenden Ausgangsluftdurchgangs 20 mit dem mit der ersten Druckkammer 12a in Verbindung stehenden ersten Luftzufuhrdurchgang 15a liegt, so daß Druckluft nur in der Richtung von der ersten Druckkammer 12a zu den Luftlagern 15a und 15b fließen kann. Zusätzlich ist das zweite Kontroll­ ventil 27b an einer Position installiert, die vor dem Kreuzungspunkt des ersten Ausgangsluftdurchgangs 20 mit dem mit der zweiten Druckkammer 12b in Verbindung stehenden Zufuhrluftdurchgang 19b liegt, so daß Druckluft nur in der Richtung von der zweiten Druckkammer 12b zu den Luftlagern 15a und 15b fließen kann.
Da der übrige Aufbau und die Wirkungsweise der vierten Ausführungsform im wesentlichen derjenigen der dritten Ausführungsform entspricht, werden dieselben Bezugszeichen wie bei der dritten Ausführungsform verwendet und auf eine erneute detaillierte Beschreibung verzichtet.
Bei der dritten und vierten Ausführungsform ist der Aufbau einfach, die Bearbeitung leicht und die Vorrichtung ist besonders in Fällen, in denen der Kolbenhub kurz ist, besonders effektiv, da alle Luftzufuhreinrichtungen, Luft­ durchgänge und Luftlagernuten in dem Zylinderkörper 2 ausgebildet werden können.
Die Pneumatikzylindervorrichtung gemäß jeder der vorbeschrie­ benen Ausführungsbeispiele ist nicht darauf beschränkt, daß die Stange 4 und der Kolben 5 wie dargestellt zur vertikalen Bewegung verwendet werden. So ist es beispielsweise durchaus möglich, daß die Pneumatikzylindervorrichtung horizontal installiert werden kann, so daß die Stange und der Kolben zur horizontalen Bewegung genutzt werden können. In diesem Fall können die Stange und der Kolben an festgelegten Positionen gestoppt werden, indem der Luftdruck in den Druckkammern 12a und 12b ausgeglichen wird, und sie können präzise positioniert werden, da durch die Luftlager 15a und 15b nur ein geringer Gleitwiderstand erzeugt wird.
Zusätzlich ist bei allen genannten Ausführungsformen ein Positionssensor (dessen Darstellung der Einfachheit halber weggelassen wurde), wie ein Potentiometer oder ein Linearenco­ der, an der Stange installiert. Die Verschiebung des Kolbens wird zurückgemeldet und die Strommenge der Proportionalsole­ noide 10a und 10b wird angepaßt, oder der Luftdruck der Druckluft zum Antrieb des Zylinders wird mittels eines Luftservoventils gesteuert. Dementsprechend kann die Stopposi­ tion der Stange und des Kolbens präzise positioniert werden.
Bei einem Versuch mit einem herkömmlichen Pneumatikzylinder­ vorrichtung, die synthetische Gummidichtungen verwendet, kann die Positionierung nur in Einheiten von 0,1 mm durchgeführt werden. Im Falle der Luftlager verwendenden Pneumatikzylinder­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine präzise Positionierung in Einheiten von 0,001 mm durchgeführt werden.

Claims (5)

1. Luftzylindervorrichtung mit:
einem Kolben (5), der gleitend in einem Zylinderkörper (2) aufgenommen ist, und einer mit dem Kolben (5) einstückigen Stange (4);
einem Paar von Anschlußöffnungen (8a, 8b) für die Zufuhr oder Abfuhr von Druckluft zu zwei Druckkammern (12a, 12b) auf beiden Seiten des Kolbens (5);
einem Luftlager (15a, 15b) zur Unterstützung des Kolbens (5), der Stange (4) und des Zylinderkörpers (2), das an einem Gleitabschnitt zwischen dem Kolben (5) und der Stange (4) sowie dem Zylinderkörper (2) ausgebildet ist, so daß diese aufgrund der Zufuhr von Druckluft im wesentlichen kontaktfrei gehalten werden;
einem Luftdurchgang (20) zur Verbindung der Druckkammern (12a, 12b) mit den Luftlagern (15a, 15b), und einer Luftzufuhrein­ richtung (17, 27a, 27b), die an dem Luftdurchgang (20) angeordnet ist und durch die Wirkung des Luftdruckes die Druckkammer (12a, 12b) auf der Seite, auf der Druckluft zugeführt wurde, automatisch und wahlweise mit beiden Luftlagern (15a, 15b) verbindet.
2. Pneumatikzylindervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhreinrichtung durch ein Wechselventil (17) gebildet wird, daß die Ventilkammern (18) des Wechselventils (17) durch einen Luftzufuhrdurchgang (19a, 19b) einzeln mit den beiden Druckkammern (12a, 12b) und durch einen Ausgangsluftdurchgang (20, 20a) mit beiden Luftlagern (15a, 15b) verbunden sind, daß die Ventilkörper (21) in den Ventilkammern (18) aufgenommen sind und den Luftzufuhrdurch­ gang (19b) auf der Niederdruckseite durch die Wirkung der den Ventilkammern (18) durch einen Luftzufuhrdurchgang (19a) zugeführten Luftdruck schließen, und daß ein Luftzufuhrdurch­ gang (19a) auf der Hochdruckseite mit dem Ausgangsluftdurch­ gang (20) verbunden ist.
3. Pneumatikzylindervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhreinrichtung durch zwei Rückschlagventile (27a, 27b) gebildet wird, wobei ein Rückschlagventil (27a) zwischen einer Druckkammer (12a) und allen Luftlagern (15a, 15b) angeordnet ist, und wobei das andere Rückschlagventil (27b) zwischen der anderen Druckkammer (12b) und allen Luftlagern (15a, 15b) angeordnet ist.
4. Pneumatikzylindervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhreinrichtung (17, 27a, 27b) in einen Kolben (5) oder in eine Stange (4) integriert ist und mit jedem Luftlager (15a, 15b) durch den Luftdurchgang (20) in Verbindung steht, der für den Kolben (5) und die Stange (4) vorgesehen ist.
5. Pneumatikzylindervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhrein­ richtung (17, 27a, 27b) in einen Zylinderkörper (2) integriert ist und mit jedem Luftlager (15a, 15b) durch den Luftdurch­ gang (20) in Verbindung steht, der für den Zylinderkörper (2) vorgesehen ist.
DE19750097A 1996-11-21 1997-11-12 Pneumatikzylindervorrichtung Expired - Fee Related DE19750097C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32613296A JP3818712B2 (ja) 1996-11-21 1996-11-21 エアシリンダ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19750097A1 true DE19750097A1 (de) 1998-06-04
DE19750097C2 DE19750097C2 (de) 2000-10-26

Family

ID=18184426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19750097A Expired - Fee Related DE19750097C2 (de) 1996-11-21 1997-11-12 Pneumatikzylindervorrichtung

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP3818712B2 (de)
KR (1) KR100237352B1 (de)
DE (1) DE19750097C2 (de)
GB (1) GB2319563B (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004034108B3 (de) * 2004-07-15 2006-02-02 Festo Ag & Co Pneumatikantrieb
JP5702094B2 (ja) * 2010-09-09 2015-04-15 藤倉ゴム工業株式会社 エアベアリング式エアシリンダ装置
CN102493969B (zh) * 2011-12-19 2014-10-08 宁波千普机械制造有限公司 双活塞杆液压缸
CN103016445B (zh) * 2012-12-31 2015-02-25 浙江工业大学 卸气槽均压式气悬浮无摩擦气缸
JP6219595B2 (ja) * 2013-05-17 2017-10-25 住友重機械工業株式会社 荷重制御装置
CN108916154B (zh) * 2018-07-24 2020-08-07 武汉科技大学 一种自适应密封圈密封液压缸

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7810936U1 (de) * 1977-04-21 1978-12-21 Pont-A-Mousson S.A., Nancy (Frankreich) Zylinder-Kolben-Vorrichtung, insbesondere für den Support eines Werkzeugträgers einer Bearbeitungsmaschine, insbesondere einer Schleif- oder Poliermaschine
JPS6388314A (ja) * 1986-09-30 1988-04-19 Toshiba Corp 動圧空気軸受

Also Published As

Publication number Publication date
GB2319563A (en) 1998-05-27
KR19980042621A (ko) 1998-08-17
JP3818712B2 (ja) 2006-09-06
JPH10153202A (ja) 1998-06-09
GB9724152D0 (en) 1998-01-14
DE19750097C2 (de) 2000-10-26
KR100237352B1 (ko) 2000-01-15
GB2319563B (en) 1999-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60310487T2 (de) Vorgesteuerte Sitzventilanordnung mit integrierter druckkompensierender Anordnung
DE3114437C2 (de) Druckregelventil
DE2658928A1 (de) Hydraulische steuerung
DE102010056367A1 (de) Linearstellglied
DE2258853B2 (de) Drei- oder mehrwegeventil in sitzbauweise
DE3434014A1 (de) Hydraulische steuerung
DE2304334C2 (de) Steuervorrichtung für lastunabhängige Durchflussregelung
DE3436946C2 (de) Linearantrieb
DE10143878B4 (de) Linearstellglied
DE19750097C2 (de) Pneumatikzylindervorrichtung
EP0589006B1 (de) Hydraulische antriebsvorrichtung mit einem zylinder
EP3417178A1 (de) Gleichgangzylinder für strangpressanlagen
DE3214845C2 (de)
EP0219052B1 (de) Hydraulische Steuervorrichtung
DE1296982B (de) Hydraulischer Servomechanismus
DE2513548B2 (de) Einrichtung zur Steuerung der Fördermenge verstellbarer Axialkolbenpumpen
DE102012007175A1 (de) Linearstellglied
DE3611973A1 (de) Nebenschlussventil
EP0347562A2 (de) Sicherheitsventil (II)
DE3415621C2 (de) Hydraulisches Mehrwege-Steuerventil
DE3147030C2 (de) Magnetventileinheit
DE3040041A1 (de) Verteiler fuer einen hydraulischen kreis
DE2510667A1 (de) Hydraulisches steuer- und regelgeraet, insbesondere fuer spritzgiessmaschinen
DE4447611A1 (de) Hydraulischer Druckübersetzer und Verwendung eines solchen in einem Wasserhydraulikschweißsystem
DE202006017517U1 (de) Fluidisches System

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee