DE202009008729U1 - Gasbetätigter Kontraktionsantrieb - Google Patents

Gasbetätigter Kontraktionsantrieb Download PDF

Info

Publication number
DE202009008729U1
DE202009008729U1 DE202009008729U DE202009008729U DE202009008729U1 DE 202009008729 U1 DE202009008729 U1 DE 202009008729U1 DE 202009008729 U DE202009008729 U DE 202009008729U DE 202009008729 U DE202009008729 U DE 202009008729U DE 202009008729 U1 DE202009008729 U1 DE 202009008729U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive
silencer
gas
muffler
contraction
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202009008729U
Other languages
English (en)
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.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
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 Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Priority to DE202009008729U priority Critical patent/DE202009008729U1/de
Publication of DE202009008729U1 publication Critical patent/DE202009008729U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • F15B15/10Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
    • F15B15/103Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type using inflatable bodies that contract when fluid pressure is applied, e.g. pneumatic artificial muscles or McKibben-type actuators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

Gasbetätigter Kontraktionsantrieb, mit einem Kontraktionsschlauch (4), der bei durch ein Antriebsgas erfolgender Beaufschlagung eines von ihm begrenzten Antriebsraumes (12) eine Längenkontraktion erfährt, wobei mindestens ein Endbereich des Kontraktionsschlauches (4) an einem Kopfstück (7) des Kontraktionsantriebes befestigt ist, das von einem mit dem Antriebsraum (12) kommunizierenden und der Zufuhr des Antriebsgases dienenden Arbeitskanal (15) durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Arbeitskanal (15) mindestens ein im Innern des Kontraktionsantriebes (1) angeordneter Schalldämpfer (22, 23) zugeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen gasbetätigten Kontraktionsantrieb, mit einem Kontraktionsschlauch, der bei durch ein Antriebsgas erfolgender Beaufschlagung eines von ihm begrenzten Antriebsraumes eine Längenkontraktion erfährt, wobei mindestens ein Endbereich des Kontrationsschlauches an einem Kopfstück des Kontraktionsantriebes befestigt ist, das von einem mit dem Antriebsraum kommunizierenden und der Zufuhr des Antriebsgases dienenden Arbeitskanal durchsetzt ist.
  • Kontraktionsantriebe dieser Art gehen beispielsweise aus der DE 203 14 992 U1 und der WO 00/61952 A1 hervor. Sie enthalten ein als Kontraktionsschlauch bezeichenbares Membranelement, das bei Innendruckbeaufschlagung radial aufgeweitet wird und zugleich axial kontrahiert. In der Regel setzt sich der Kontraktionsschlauch aus einem gummielastischen Schlauchkörper und einer für die Kontraktionsneigung verantwortlichen, koaxial zu dem Schlauchkörper angeordneten, meist gitterartig aufgebauten Strangstruktur zusammen. Stirnseitig an dem Kontraktionsschlauch ist jeweils ein Kopfstück befestigt, von dem eines von einem Arbeitskanal durchsetzt ist, durch den hindurch in den vom Kontraktionsschlauch umgrenzten Antriebsraum ein den notwendigen Innendruck erzeugendes Antriebsgas zugeführt und in der Regel auch abgeführt werden kann. Die durch Zuführung des Antriebsgases hervorgerufene Längenkontraktion des Kontraktionsschlauches führt zu einer Annäherung der beiden Kopfstücke, wobei diese Relativbewegung an wenigstens einem der Kopfstücke abgreifbar ist, um beliebige Strukturen oder Bauteile zu bewegen.
  • Vor allem bei großvolumigen Kontraktionsantrieben, wenn das Antriebsgas mit entsprechend hohem Durchsatz in den anfänglich noch drucklosen Antriebsraum einströmt, ist eine nicht unerhebliche Geräuschentwicklung festzustellen. Im Falle der DE 203 14 992 U1 ist in den Antriebsraum ein gummielastischer Füllkörper eingesetzt, der das abwechselnd zu befüllende und zu leerende Volumen stark vermindert, was neben einer Einsparung an Antriebgas auch eine gewisse Geräuschminderung nach sich zieht. Dennoch ist das Betriebsgeräusch weiterhin nicht unerheblich.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzusehen, die mit einfachen Mitteln eine Reduzierung des Betriebsgeräusches eines gasbetätigten Kontraktionsantriebes bewirken.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit einem gasbetätigten Kontraktionsantrieb der eingangs genannten Art vorgesehen, dass dem das Kopfstück durchsetzenden Arbeitskanal mindestens ein im Innern des Kontraktionsantriebes angeordneter Schalldämpfer zugeordnet ist.
  • Auf diese Weise ist in den Kontraktionsantrieb ein im Strömungsweg des zuströmenden Antriebsgases plazierter Schalldämpfer integriert. Dieser Schalldämpfer bewirkt eine deutliche Reduzierung des mit dem Zuströmen des Antriebsgases in den Antriebsraum verbundenen Strömungsgeräusches. Besonders markant tritt der Effekt bei großen Zuströmraten in Erscheinung, wirkt sich aber grundsätzlich unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit des Antriebsgases in bemerkenswerter Weise aus. In der Regel ist mit der Verwendung des Schalldämpfers auch eine Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung innerhalb des Antriebsraumes verbunden, was insbesondere bei höheren Beriebsfrequenzen einer Überhitzung des Kontraktionsantriebes vorbeugt. Ein weiterer vorteilhafter Effekt ist die Unterbringung des Schalldämpfers innerhalb des Kontraktionsantriebes, so dass er vor Beschädigungen geschützt ist und den für die Installation des Kontraktionsantriebes am Einsatzort erforderlichen Bauraum nicht vergrößert. Obgleich es in der Regel genügen wird, den Kontraktionsantrieb mit nur einem internen Schallschämpfer auszustatten, besteht gleich wohl die Möglichkeit, eine Mehrfachanordnung von Schalldämpfern, bezogen auf die Strömungsrichtung des Antriebsgases insbesondere in einer Reihenschaltung, vorzusehen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Mindestens ein Schalldämpfer kann direkt im Verlauf des Arbeitskanals im Innern des Kopfstückes plaziert sein. Ein solcher Schalldämpfer kann insbesondere nach Art einer Patrone in den Arbeitskanal eingesetzt sein. Es empfiehlt sich eine lösbare Montage in einer Weise, dass der Schalldämpfer von außen her durch den Arbeitskanal hindurch leicht zugänglich ist und somit im Falle einer Verschmutzung problemlos ausgetauscht werden kann.
  • Zusätzlich, vor allem aber alternativ zu der vorgenannten Ausführungsform kann mindestens ein Schalldämpfer im Anschluss an den im Kopfstück verlaufenden Arbeitskanal angeordnet sein, wobei er zweckmäßigerweise axial in den Antriebsraum hineinragt. Ein solcher Aufbau hat den Vorteil, dass innerhalb des Antriebsraumes ein großvolumiger Einbauraum für den Schalldämpfer zur Verfügung steht, der somit ausreichend groß ausgebildet werden kann, um den Gasdurchsatz nicht unnötig stark zu beeinträchtigen. Bei einem in den An triebsraum hineinragenden Schalldämpfer besteht insbesondere auch die Möglichkeit, einen Schalldämpfer zu nutzen, der im Bereich seines radial orientierten Außenumfanges über Gasaustrittsöffnung verfügt, so dass das in ihn eintretende Antriebsgas großflächig und mithin über einen relativ großen Strömungsquerschnitt hinweg in den Antriebsraum einströmen kann. Dieser Effekt wird in vorteilhafter Weise unterstützt, wenn der Außenquerschnitt des Schalldämpfers geringer ist als der Innenquerschnitt des Kontraktionsschlauches, so dass auch schon bei deaktiviertem Kontraktionsantrieb ein zum Antriebsraum gehörender Ringraum um den Schalldämpfer herum zwischen diesem und dem Kontraktionsschlauch ausgebildet ist, der von Beginn der Gaszuströmung an einen ungehinderten Strömungsfluss ins Innere des Antriebsraumes ermöglicht und einen unerwünschten Strömungsrückstau verhindert.
  • Wenn der Schalldämpfer in den Antriebsraum hineinragt, ergibt sich auch eine automatische Verringerung des Totvolumens, so dass durch Verwendung des Schalldämpfers auch eine Gaseinsparung und mithin eine Energieeinsparung verbunden ist. Die Verringerung des Totvolumens, also des bei Betätigung des Kontraktionsantriebes abwechselnd zu befüllenden und zu entleerenden Volumens, verbessert auch das Ansprechverhalten und die Arbeitsgeschwindigkeit des Kontraktionsantriebes.
  • Zur weiteren Verringerung des Totvolumens kann in den vom Schalldämpfer nicht ausgefüllten axialen Längenabschnitt des Antriebsraumes ein zusätzlicher Füllkörper eingesetzt sein. Dieser Füllkörper kann sich über die gesamte Restlänge des Antriebsraumes hinweg erstrecken, wenn er aus einem Material mit gummielastischen Eigenschaften besteht und somit in der Lage ist, sich bei der Längenkontraktion des Kontraktionsschlauches zu verformen und dadurch den Arbeitshub nicht zu beeinträchtigen. Es besteht insbesondere die Möglichkeit, den Füllkörper mit einer dahingehenden Länge auszustatten, dass er im drucklosen Zustand des Antriebsraumes axial einerseits an der Stirnseite des in den Antriebsraum hineinragenden Schalldämpfers anliegt und andererseits an einer den Antriebsraum auf der dem vom Arbeitskanal durchsetzten Kopfstück entgegengesetzten Seite begrenzenden Abschlusswand, die in der Regel von einem weiteren Kopfstück gebildet ist.
  • Wenn in dem Antriebsraum ein Füllkörper angeordnet ist, ist während des Betriebes mit Abrieb zu rechnen, wobei die entstehenden Partikel bei der Druckentlastung normalerweise durch den Arbeitskanal hindurch ausgeschwemmt werden und möglicherweise angeschlossene Ventileinrichtungen verschmutzen oder verstopfen können. In Verbindung mit einem im Strömungsweg des Gases plazierten Schalldämpfer wird dieser Problematik entgegengewirkt, da der Schalldämpfer die Funktion eines Filters übernehmen kann, der die Abriebpartikel zurückhält. Da der Schalldämpfer im Betrieb des Kontraktionsantriebes abwechselnd in beiden Richtungen durchströmt wird, findet ein laufender Selbstreinigungsprozess statt, der verhindert, dass die Poren des Schalldämpfers allmählich verstopfen.
  • Der Kontraktionsantrieb kann prinzipiell mit jedwedem Antriebsgas betrieben werden. Bevorzugtes Antriebsgas ist allerdings Druckluft.
  • Der mindestens eine Schalldämpfer kann sich auch aus mehreren axial aneinandergesetzten Schalldämpfermodulen zusammensetzen. Der modulare Aufbau hat den Vorteil, dass die Baulänge des Schalldämpfers an die Längenabmessungen des mit ihm auszustattenden Kontrationsantriebes leicht angepasst werden kann.
  • Ein vorteilhafter Aufbau des Schalldämpfers sieht ein partiell gasdurchlässig ausgebildetes rohrförmiges Gehäuse vor, das insbesondere die notwendige Strukturfestigkeit bietet und in dem mindestens ein aus einem geeigneten Schallabsorptionsmaterial bestehender Schalldämpfeinsatz aufgenommen ist. Der Schalldämpfeinsatz besteht beispielsweise aus einem Sintermaterial, aus einem Fasermaterial oder aus einem Schaumstoffmaterial. Zur Realisierung beliebiger Längenabmessungen eines Schalldämpfers kann eine unterschiedliche Anzahl von Schalldämpfeinsätzen axial aufeinanderfolgend angeordnet sein.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur darin (1) zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kontraktionsantriebes teilweise im Längsschnitt und ausgestattet mit zwei in Reihe geschalteten Schalldämpfern, von denen im Regelfall jedoch nur einer zum Einsatz kommt. Strichpunktiert ist der im aktivierten Zustand des Kontraktionsantriebes radial ausgeblähte und zugleich axial kontrahierte Kontraktionsschlauch angedeutet.
  • Der in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete gasbetätigte Kontraktionsantrieb ist für beliebige Anwendungen geeignet und wird insbesondere eingesetzt, um zwei Körper oder Strukturen relativ zueinander zu bewegen. Das zu seiner Betätigung verwendete Antriebsgas ist ein Druckgas, insbesondere Druckluft.
  • Das Antriebsgas wird von einer Druckquelle P zur Verfügung gestellt, die über eine schematisch angedeutete Arbeitsleitung 2 mit dem Kontraktionsantrieb 1 verbindbar ist. In den Verlauf der Arbeitsleitung 2 ist zweckmäßigerweise eine Steuerventileinrichtung 3 eingeschaltet, mit der die Gasströmung hin zum Kontraktionsantrieb 1 und in der Gegenrichtung anwendungsspezifisch steuerbar ist.
  • Der Kontraktionsantrieb 1 verfügt über ein eine lineare Erstreckung aufweisendes, schlauchähnlich konfiguriertes Gebilde, das als Kontraktionsschlauch 4 bezeichnet sei. Der Kontraktionsschlauch 4 setzt sich zweckmäßigerweise aus einem aus gummielastischem Material bestehenden Schlauchkörper 5 und einer zu dem Schlauchkörper 5 koaxialen Strangstruktur 6 zusammen, wobei letztere zweckmäßigerweise zumindest partiell und vorzugsweise in ihrer Gesamtheit in die Wandung des Schlauchkörpers 5 eingebettet ist. Die Strangstruktur 6 ist in dem in 1 separat abgebildeten vergrößerten Ausschnitt der Wandung des Kontraktionsschlauches 4 ersichtlich.
  • Der Kontraktionsschlauch 4 erstreckt sich axial zwischen zwei insbesondere aus Metall bestehenden ersten und zweiten Kopfstücken 7, 8. Jedes Kopfstück 7, 8 ist an einem der beiden stirnseitigen Endabschnitte des Kontraktionsschlauches 4 gasdicht befestigt, so dass die beiden Kopfstücke 7, 8 gemeinsam mit dem Kontraktionsschlauch 4 einen im Folgenden als Antriebsraum 12 bezeichneten Innenraum begrenzen.
  • An jedem Kopfstück 7, 8 sind Kraftabgriffsmittel 13 angeordnet, über die der Kontraktionsantrieb 1 an den relativ zuein ander zu bewegenden oder auch nur zu verspannenden Bauteilen oder Strukturen in insbesondere lösbarer Weise befestigt werden können. Beim Ausführungsbeispiel enthalten die Kraftabgriffsmittel 13 jeweils einen axial orientierten Gewindeschaft mit Außengewinde, der sich in der dem Kontraktionsschlauch 4 entgegengesetzten axialen Richtung vom zugeordneten Kopfstück 7, 8 weg erstreckt. Allerdings können die Kraftabgriffsmittel 13 auch jede beliebige andere geeignete Gestaltung aufweisen.
  • Mindestens eines und vorzugsweise genau eines der beiden Kopfstücke – exemplarisch das erste Kopfstück 7 – ist von einem als Arbeitskanal 15 bezeichneten Fluidkanal durchsetzt. Der äußere Endabschnitt 16 des Arbeitskanals 15 ist als Anschlussöffnung ausgebildet und mit der Arbeitsleitung 2 verbunden oder verbindbar. Der innere Endabschnitt 17 des Arbeitskanals 15 befindet sich an der dem zweiten Kopfstück 8 zugewandten inneren Stirnseite 18 des ersten Kopfstückes 7 und kommuniziert ständig mit dem Antriebsraum 12. Wenn der Antriebsraum 12 im deaktivierten Ausgangszustand des Kontraktionsantriebes 1 drucklos ist, nimmt der Kontraktionsschlauch 4 die in 1 in durchgezogenen Linien abgebildete langgestreckte Gestalt mit über seine gesamte Länge hinweg zweckmäßigerweise zumindest im Wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt ein. Die beiden Kopfstück 7, 8 sind hierbei in Achs richtung der Längsachse 14 des Kontraktionsantriebes 1 maximal zueinander beabstandet.
  • Bei deaktiviertem Kontraktionsantrieb 1 ist der Antriebsraum 12 durch entsprechende Betätigung der Steuerventileinrichtung 3 von der Druckquelle P abgetrennt und mit einer Drucksenke, insbesondere der Atmosphäre verbunden. Um den Kontraktionsantrieb 1 zu aktivieren, wird durch entsprechende Betätigung der Steuerventileinrichtung 3 die Druckquelle P mit dem Arbeitskanal 15 und mithin dem Antriebsraum 12 fluidisch verbunden. Das somit in den Antriebsraum 12 einströmende Antriebsgas ruft eine Erhöhung des Innendruckes im Antriebsraum 12 hervor, was eine radiale Aufweitung des Kontraktionsschlauches 4 zur Folge hat, die mit einer Längenkontraktion einhergeht, so das der Kontraktionsschlauch 4 die beiden an ihm befestigten Kopfstücke 7, 8 axial zueinander zieht. In 1 ist strichpunktiert die bei aktiviertem Kontraktionsantrieb 1 eingenommene ausgebauchte Gestalt des Kontraktionsschlauches 4 angedeutet.
  • Die Längenkontraktion basiert maßgeblich auf der schon erwähnten Strangstruktur 6, die sich zweckmäßigerweise aus einer Vielzahl hoch zugfester, gleichzeitig aber biegbarer Fasern zusammensetzt, die eine Überkreuzkonfiguration aufweisen, so dass sich, in radialer Richtung betrachtet, eine Art Gitterstruktur ergibt. Bei der radialen Aufweitung des Kontraktionsschlauches 4 verändert sich der Gitterwinkel und folglich die Neigung zwischen den einzelnen strangförmigen Zugfasern, was letztlich die gewünschte Längenkontraktion hervorruft. Der konkrete Aufbau kann beispielsweise demjenigen entsprechen, wie er aus der eingangs schon zitierten WO 00/61952 A hervorgeht.
  • Normalerweise ist die Aktivierung des Kontraktionsantriebes 1 mit einem erheblichen Strömungsgeräusch des in den Antriebsraum 12 einströmenden Antriebsgases verbunden. Beim Ausführungsbeispiel wird demgegenüber eine erhebliche Geräuschreduzierung erzielt, indem in den Kontraktionsantrieb 1 mindestens ein dem Arbeitskanal 15 zugeordneter Schalldämpfer 22, 23 integriert ist. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Ausstattung mit insgesamt zwei, bezogen auf die Strömungsrichtung des Antriebsgases in Reihe geschalteten ersten und zweiten Schalldämpfern 22, 23. In der Praxis wird man sich allerdings vorzugsweise auf nur einen dieser beiden Schalldämpfer 22, 23 beschränken.
  • Besonders vorteilhaft ist ein Kontraktionsantrieb 1, der in einer anhand des ersten Schalldämpfers 22 gezeigten Weise aufgebaut ist. Dieser erste Schalldämpfer 22 ist an der inneren Stirnseite 18 des ersten Kopfstückes 7 im Anschluss an den in diesem ersten Kopfstück 7 verlaufenden Arbeitskanal 15 angeordnet. Der erste Schalldämpfer 22 bildet also eine Baueinheit mit dem ersten Kopfstück 7, mit dem er zweckmäßigerweise lösbar verbunden ist. Exemplarisch der erste Schalldämpfer 22, der insgesamt eine längliche Gestalt hat, an seinem Fußabschnitt 24 mit Befestigungsmitteln in Form eines Außengewindes 25 versehen, mit denen er in den ein komplementäres Innengewinde aufweisenden inneren Endabschnitt 17 des Arbeitskanals 15 eingeschraubt ist. Eine andere, insbesondere lösbare Befestigungsart ist ebenfalls denkbar, beispielsweise könnten die Befestigungsmittel zur Herstellung einer Steckverbindung und/oder Rastverbindung ausgebildet sein.
  • Der wie schon angedeutet eine längliche Gestalt aufweisende und insbesondere im Wesentlichen zylindrisch geformte erste Schalldämpfer 22 ragt ausgehend von dem ersten Kopfstück 7 axial in Richtung zum gegenüberliegenden zweiten Kopfstück 8 in den Antriebsraum 12 hinein, wobei er allerdings mit Abstand vor dem zweiten Kopfstück 8 endet. Dieser Abstand entspricht mindestens dem maximalen Arbeitshub des Kontraktionsantriebes 1.
  • Antriebsgas, das von außen her in den Arbeitskanal 15 eingespeist wird, strömt nach dem Verlassen des Arbeitskanals 15 durch den ersten Schalldämpfer 22 hindurch und tritt erst dann gemäß Pfeilen 26 in den Antriebsraum 12 ein.
  • Beim Hindurchströmen durch den ersten Schalldämpfer 22 wird das Strömungsgeräusch des Antriebsgases erheblich reduziert und dadurch das Betriebsgeräusch des Kontraktionsantriebes 1 stark verringert.
  • Vorzugsweise ist der erste Schalldämpfer 22 koaxial im Innern des Kontraktionsschlauches 4 angeordnet. Die Unterbringung im Antriebsraum 12 hat insgesamt den Vorteil, dass der erste Schalldämpfer 22 mit relativ großen Querschnittsabmessungen ausgeführt werden kann, so dass er einen großen Gasdurchsatz ermöglicht und das Ansprechverhalten des Kontraktionsantriebes 1 nicht beeinträchtigt wird.
  • Bei einem axial in den Antriebsraum 12 hineinragenden ersten Schalldämpfer 22 ist es außerdem von Vorteil, wenn das Antriebsgas die Möglichkeit hat, durch am radial orientierten Außenumfang 27 des ersten Schalldämpfers 22 angeordnete Gasaustrittsöffnungen hindurch in den Antriebsraum 12 einzuströmen. Zumindest ein Großteil des Außenumfanges 27 ist beim Ausführungsbeispiel mit solchen Gasaustrittsöffnungen versehen, die von als Gasdurchtrittskanäle fungierenden feinen Poren oder Zwischenräumen eines aus einem Schallabsorptionsma terial bestehenden Schalldämpfeinsatzes 28 des ersten Schalldämpfers 22 gebildet sind. Der Schalldämpfeinsatz 28 besteht beispielsweise aus einem Sintermaterial oder Schaumstoffmaterial oder Fasermaterial.
  • An der dem zweiten Kopfstück 8 zugewandten kopfseitigen Stirnfläche 32 des ersten Schalldämpfers 22 sind beim Ausführungsbeispiel keine Gasaustrittsöffnungen vorhanden, könnten hier jedoch gleichwohl auch ausgebildet sein.
  • Bei dem konkreten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der erste Schalldämpfer 22 als Hohlkörper ausgebildet. Er verfügt über ein bevorzugt käfigartiges, aufgrund von über den Außenumfang verteilten fensterartigen Durchbrechungen 33 partiell gasdurchlässiges Gehäuse 34 mit rohrförmiger Struktur, in dem der schon erwähnte, vorzugweise hülsenförmig ausgebildet Schalldämpfeinsatz 28 untergebracht ist. Der Innenraum des hohlen Schalldämpfeinsatzes 28 kommuniziert durch den als Bestandteil des Gehäuses 34 ausgebildeten Fußabschnitt 24 hindurch mit dem Arbeitskanal 15 und wird somit direkt von dem von außen her eingespeisten Antriebsgas beaufschlagt. Durch diejenigen Bereiche des Schalldämpfeinsatzes 28 hindurch, die einer fensterartigen Durchbrechung 33 zugeordnet sind, kann das Antriebsgas dann in den Antriebsraum 12 überströmen.
  • Da sich die beiden Kopfstücke 7, 8 bei Aktivierung des Kontraktionsantriebes 1 nur um einen geringen Bruchteil ihres Gesamtabstandes aneinander annähern, kann der erste Schalldämpfer 22 eine relativ große Länge innerhalb des Antriebsraumes 12 aufweisen, ohne die axiale Relativbewegung der beiden Kopfstücke 7, 8 zu behindern. Er kann prinzipiell um ein axiales Maß in den Antriebsraum 12 hineinragen, das der Gesamtlänge des Anriebsraumes 12 abzüglich des zwischen den beiden Kopfstücken 7, 8 ausführbaren Maximalhubes entspricht.
  • In 1 ist strichpunktiert angedeutet, dass an Stelle eines einzigen Schalldämpfeinsatzes 28 auch mehrere axial aufeinanderfolgend angeordnete Schalldämpfeinsätze 28a vorhanden sein könnten. Auf diese Weise wird ein modularer Aufbau begünstigt, bei dem je nach Baulänge des Kontraktionsantriebes 1 erste Schalldämpfer 22 alternativ Verwendung finden können, deren Gehäuse 34 unterschiedlich lang sind und eine unterschiedliche Anzahl von Schalldämpfeinsätzen 28, 28a beinhalten.
  • Ebenfalls wäre es möglich, den ersten Schalldämpfer 22 insgesamt aus mehreren axial aneinandergesetzten Schalldämpfermodulen auszubilden, wobei man die Anzahl der Schalldämpfermodule entsprechend der gewünschten Baulänge des Schalldämpfers auswählt.
  • Damit das Antriebsgas gleich von Beginn einer Aktivierung an ungehindert in den Antriebsraum 12 einströmen kann, ist es von Vorteil, wenn der Außenquerschnitt des ersten Schalldämpfers 22 geringer ist als der Innenquerschnitt des Kontraktionsschlauches 4 bei deaktiviertem Kontraktionsantrieb 1. Dies ist beim Ausführungsbeispiel der Fall.
  • Aufgrund der unterschiedlichen Querschnittsabmessungen ergibt sich um den Außenumfang 27 des ersten Schalldämpfers 22 herum ein als Ringraum bezeichenbarer ringförmiger Längenabschnitt 12a des Antriebsraumes 12. Dieser ringförmige Längenabschnitt 12a, der also radial innen vom ersten Schalldämpfer 22 und radial außen vom Kontraktionsschlauch 4 begrenzt ist, bildet die Gewähr dafür, dass die am Außenumfang 27 des ersten Schalldämpfers 22 angeordneten Gasaustrittsöffnungen zu keiner Zeit durch den Kontraktionsschlauch 4 abgedeckt werden. Das Antriebsgas kann sich also von Anfang an ungehindert in den Antriebsraum 12 ausbreiten, ohne zuvor den Kontraktionsschlauch 4 radial vom Außenumfang 27 des ersten Schalldämpfers 22 abheben zu müssen.
  • Der ringförmige Längenabschnitt 12a beginnt zweckmäßigerweise direkt an der inneren Stirnseite 18 des ersten Kopfstückes 7.
  • Von Vorteil ist es, wenn der erste Schalldämpfer 22 für den Gasaustritt ausschließlich über feinporige Gasaustrittsöffnungen verfügt, so dass die Druckluft mit einer diffusen Strömungscharakteristik in den Antriebsraum 12 eintritt. Dies begünstigt eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb des Antriebsraumes 12 und verhindert insbesondere, dass ein eintretender Gasstrahl mit hoher Energie in Richtung zum zweiten Kopfstück 8 gerichtet ist. Beispielsweise könnte der erste Schalldämpfer 22 in diesem Zusammenhang nach dem Vorbild der DE 31 30 292 A1 ausgebildet sein, vorzugsweise jedoch ohne internen Drosselkörper.
  • Die schalldämpfende Wirkung kann prinzipiell aber auch mit einem Schalldämpfer des sogenannten offenen Typs erzielt werden, wie er beispielsweise in der DE 20 2006 003 989 U1 beschrieben ist und der an seiner kopfseitigen Stirnfläche eine Gasaustrittsöffnung aufweist. Speziell dann jedoch, wenn auch der Anspruch besteht, eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu erzielen, wird man Schalldämpfer des Typs bevorzugen, die dem Antriebsgas für den Durchtritt ausschließlich eine Vielzahl von Gasdurchtrittsöffnungen mit sehr kleinem Querschnitt zur Verfügung stellen.
  • Ein in den Antriebsraum 12 hineinragender erster Schalldämpfer 22 hat auch den Vorteil, dass das bei der Betätigung des Kontraktionsantriebes 1 abwechselnd zu befüllende und zu entleerende Volumen reduziert wird. Bei Bedarf kann allerdings zusätzlich zu dem ersten Schalldämpfer 22 im Innern des Antriebsraumes 12 noch mindestens ein Füllkörper 35 angeordnet sein, der insbesondere ausschließlich dem Zweck der Totvolumenverringerung dient. Ein solcher optional vorhandener Füllkörper 35 ist in 1 strichpunktiert angedeutet.
  • Der Füllkörper 35 erstreckt sich axial zwischen der kopfseitigen Stirnfläche 32 des ersten Schalldämpfers 22 und dem als stirnseitige Abschlusswand für den Antriebsraum 12 fungierenden zweiten Kopfstück 8. Vorzugsweise ist nur ein einziger solcher Füllkörper 35 vorhanden, wenngleich prinzipiell auch eine Mehrfachanordnung möglich wäre.
  • Optimal ist die Totvolumenverringerung dann, wenn der Fullkörper 35 bereits im deaktivierten Zustand des Kontraktionsantriebes 1 den gesamten, sich zwischen dem ersten Schalldämpfer 22 und dem zweiten Kopfstück 8 erstreckenden Längenabschnitt des Antriebsraumes 12 einnimmt. In diesem Fall ist es jedoch erforderlich, einen Füllkörper 35 mit gummielastischen Eigenschaften zu verwenden, insbesondere einen aus einem weichen Elastomermaterial bestehenden Füllkörper 35. Der Füllkörper 35 kann beispielsweise block- oder stangenförmig ausgebildet sein und verfügt zweckmäßigerweise über eine Au ßenkontur, die der Innenkontur des nicht kontrahierten Kontraktionsschlauches 4 entspricht.
  • Aufgrund der Gummielastizität kann der Füllkörper 35 bei sich aneinander annähernden Kopfstücken 7, 8 deformiert werden, ohne die Betätigungskraft des Kontraktionsantriebes 1 nennenswert zu beeinträchtigen.
  • Da die Gasaustrittsöffnungen über den Außenumfang 27 des ersten Schalldämpfers 22 verteilt sind, können diese von dem an der kopfseitigen Stirnfläche 32 anliegenden Füllkörper 35 nicht verdeckt werden.
  • Durch den zusätzlichen Füllkörper 35 kann eine Gasersparnis beim Betrieb des Kontraktionsantriebes 1 von bis zu 80% erzielt werden. Bedingt durch das stark reduzierte Totvolumen ergibt sich außerdem eine größe Hubgeschwindigkeit und außerdem auch eine zusätzliche Schalldämpfung durch Verkleinerung des Resonanzraumes.
  • An Stelle als Hohlkörper könnte der erste Schalldämpfer 22 auch als Vollkörper ausgebildet sein. Insbesondere wäre es möglich, den gegebenenfalls vorhandenen mindestens einen Schalldämpfeinsatz 28, 28a aus einem von feinen Zwischenräumen durchsetzten Vollmaterial auszubilden.
  • Anhand des zweiten Schalldämpfers 23 wird deutlich, dass mindestens ein Schalldämpfer wenigstens zum Teil auch im Innern des Arbeitskanals 15 plaziert werden kann. Exemplarisch ist der erste Schalldämpfer 22 zur Gänze im Arbeitskanal 15 innerhalb des ersten Kopfstückes 7 untergebracht. Diese Bauform ist in der Regel weniger vorteilhaft als diejenige des ersten Schalldämpfers 22, weil der dem Antriebsgas zur Verfügung gestellte Strömungsquerschnitt innerhalb des Arbeitskanals 15 beeinträchtigt wird und möglicherweise der Gasdurchsatz sinkt. Insbesondere dann, wenn die Ansprechzeiten des Kontraktionsantriebes 1 anwendungsbedingt keine besondere Rolle spielen, oder wenn das erste Kopfstück 7 zur Vergrößerung des Strömungsquerschnittes entsprechend großvolumiger ausgeführt wird, hat aber auch der zweite Schalldämpfer 23 seine volle Berechtigung.
  • Der zweite Schalldämpfer 23 besteht zweckmäßigerweise ausschließlich aus einem Schalldämpfeinsatz aus schallabsorbierendem Material, wobei dieser Schalldämpfeinsatz vorzugsweise hülsenförmig gestaltet ist, durchaus aber auch aus einem gasdurchlässigen Vollmaterial bestehen kann.
  • Sofern erforderlich kann der zweite Schalldämpfer 23 selbstverständlich auch ein mindestens einen Schalldämpfeinsatz aufnehmendes Gehäuse aufweisen.
  • Der zweite Schalldämpfer 23 kann in vorteilhafter Weise patronenartig in den Arbeitskanal 15 eingesetzt sein. Beispielsweise ist er eingepresst, jedoch wird eine lösbar Variante bevorzugt. So kann der zweite Schalldämper 23 beispielsweise eingeschraubt sein oder eingesteckt und mit einem Sicherungselement lagegesichert sein. Die lösbare Variante ermöglicht einen leichten Austausch im Falle einer Verschmutzung. Hierbei ist es von Vorteil, wenn sich der zweite Schalldämpfer 23 in einem sich koaxial an den äußeren Endabschnitt 16 anschließenden Längenabschnitt des Arbeitskanals 15 befindet, so dass er durch diesen äußeren Endabschitt 16 hindurch bequem montiert und demontiert werden kann, ohne den Kontraktionsantrieb 1 insgesamt zerlegen zu müssen.
  • Ein vorteilhafter Nebeneffekt des mindestens einen Schalldämpfers 22, 23 besteht in einer Filterwirkung. Im Innern des Antriebsraumes 12 anfallende Partikel, insbesondere durch Abrieb des Füllkörpers 35 hervorgerufen, werden durch den Schalldämpfer 22, 23 zurückgehalten und können somit nicht zu der Steuerventileinrichtung 3 gelangen. Da das Antriebsgas den Schalldämpfer 22, 23 bei getakteter Betätigung des Kontraktionsantriebes 1 abwechselnd in einander entgegengesetzten Richtungen durchströmt, findet eine ständige Selbstreinigung statt, die verhindert, dass vom Schalldämpfer 22, 23 zu rückgehaltene Partikel die Gasdurchtrittskanäle des Schalldämpfers 22, 23 verstopfen.
  • 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 20314992 U1 [0002, 0003]
    • - WO 00/61952 A1 [0002]
    • - WO 00/61952 A [0024]
    • - DE 3130292 A1 [0040]
    • - DE 202006003989 U1 [0041]

Claims (16)

  1. Gasbetätigter Kontraktionsantrieb, mit einem Kontraktionsschlauch (4), der bei durch ein Antriebsgas erfolgender Beaufschlagung eines von ihm begrenzten Antriebsraumes (12) eine Längenkontraktion erfährt, wobei mindestens ein Endbereich des Kontraktionsschlauches (4) an einem Kopfstück (7) des Kontraktionsantriebes befestigt ist, das von einem mit dem Antriebsraum (12) kommunizierenden und der Zufuhr des Antriebsgases dienenden Arbeitskanal (15) durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Arbeitskanal (15) mindestens ein im Innern des Kontraktionsantriebes (1) angeordneter Schalldämpfer (22, 23) zugeordnet ist.
  2. Kontraktionsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schalldämpfer (23) im Verlauf des sich im Innern des Kopfstückes (7) erstreckenden Arbeitskanals (15) angeordnet ist.
  3. Kontraktionsantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (23) patronenartig in den Arbeitskanal (15) eingesetzt ist.
  4. Kontraktionsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schalldämpfer (22) im Anschluss an den im Kopfstück (7) verlaufenden Arbeitskanal (15) angeordnet ist.
  5. Kontraktionsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schalldämpfer (22) axial in den Antriebsraum (12) hineinragt.
  6. Kontraktionsantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (22) durch Befestigungsmittel (25) insbesondere lösbar an dem Kopfstück (7) fixiert ist, zweckmäßigerweise indem er mit einem Endabschnitt (24) in den dem Antriebsraum (12) axial zugewandten Endabschnitt (17) des Arbeitskanals (15) eingesetzt und insbesondere eingeschraubt ist.
  7. Kontraktionsantrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenquerschnitt des Schalldämpfers (22) geringer ist als der Innenquerschnitt des Kontraktionsschlauches (4) im drucklosen Zustand des Antriebsraumes (12), derart, dass sich radial zwischen dem Schalldämpfer (22) und dem Kontraktionsschlauch (4) ein im Querschnitt ringförmiger Längenabschnitt (12a) des Antriebsraumes (12) erstreckt.
  8. Kontraktionsantrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (22) an seinem radial orientierten Außenumfang (27) über den Durchtritt des Antriebsgases ermöglichende Gasaustrittsöffnungen verfügt, die zweckmäßigerweise von einer Vielzahl porenartig feiner Gasdurchtrittskanäle des Schalldämpfers (22) gebildet sind.
  9. Kontraktionsantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (22) an seiner axial dem Arbeitsraum (12) zugewandten Stirnseite (32) gänzlich gasundurchlässig ausgebildet ist.
  10. Kontraktionsantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (22) ein geschlossener Schalldämpfer ist, der für den Durchtritt des Antriebsgases ausschließlich eine Vielzahl porenartig feiner Gasdurchtrittskanäle aufweist.
  11. Kontraktionsantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem sich axial zwischen dem Schalldämpfer (22) und der den Antriebsraum (12) auf der dem Kopfstück (7) entgegengesetzten Seite begrenzenden Abschlusswand (8) erstreckenden Längenabschnitt des Antriebsraumes (12) mindestens ein Füllkörper (35) angeordnet ist.
  12. Kontraktionsantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (35) über gummielastische Eigenschaften verfügt und insbesondere aus einem Material mit gummielastischen Eigenschaften besteht.
  13. Kontraktionsantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (35) eine derartige Länge aufweist, dass er sich im drucklosen Zustand des Antriebsraumes (12) zumindest im Wesentlichen über die gesamte Länge desjenigen Längenabschnittes des Antriebsraumes (12) erstreckt, der sich zwischen der vom Kopfstück (7) abgewandten Stirnseite (32) des Schalldämpfers (22) und der dem Schalldämpfer (2) gegenüberliegenden Abschlusswand (8) erstreckt, wobei er zweckmäßigerweise sowohl an der Stirnseite (32) des Schalldämpfers (22) als auch an der Abschlusswand (8) anliegt.
  14. Kontraktionsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (22, 23) als Hohlkörper ausgebildet ist.
  15. Kontraktionsantrieb nach einem Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (22, 23) aus mehreren axial aneinandergesetzten Schalldämpfermodulen besteht.
  16. Kontraktionsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (22) ein rohrförmiges, partiell gasdurchlässiges Gehäuse (35) aufweist, in dem mindestens ein aus einem Schallabsorptionsmaterial bestehender Schalldämpfeinsatz (28, 28a) aufgenommen ist, wobei zweckmäßigerweise in ein und demselben Gehäuse (34) mehrere Schalldämpfeinsätze (28a) axial aufeinanderfolgend angeordnet sind.
DE202009008729U 2009-06-25 2009-06-25 Gasbetätigter Kontraktionsantrieb Expired - Lifetime DE202009008729U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202009008729U DE202009008729U1 (de) 2009-06-25 2009-06-25 Gasbetätigter Kontraktionsantrieb

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202009008729U DE202009008729U1 (de) 2009-06-25 2009-06-25 Gasbetätigter Kontraktionsantrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202009008729U1 true DE202009008729U1 (de) 2009-08-27

Family

ID=41011776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202009008729U Expired - Lifetime DE202009008729U1 (de) 2009-06-25 2009-06-25 Gasbetätigter Kontraktionsantrieb

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202009008729U1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3130292A1 (de) 1981-07-31 1983-02-10 Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen Schalldaempfer zur verwendung an druckluftbetriebenen einrichtungen
WO2000061952A1 (de) 1999-04-14 2000-10-19 Festo Ag & Co. Betätigungseinrichtung
DE20314992U1 (de) 2003-09-27 2003-11-20 Festo Ag & Co Kontraktionseinheit
DE202006003989U1 (de) 2006-03-14 2006-05-11 Festo Ag & Co. Druckluft-Schalldämpfer für pneumatische Anwendungen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3130292A1 (de) 1981-07-31 1983-02-10 Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen Schalldaempfer zur verwendung an druckluftbetriebenen einrichtungen
WO2000061952A1 (de) 1999-04-14 2000-10-19 Festo Ag & Co. Betätigungseinrichtung
DE20314992U1 (de) 2003-09-27 2003-11-20 Festo Ag & Co Kontraktionseinheit
DE202006003989U1 (de) 2006-03-14 2006-05-11 Festo Ag & Co. Druckluft-Schalldämpfer für pneumatische Anwendungen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1744062B1 (de) Arbeitszylinder mit Endlagendämpfung
EP1851098B1 (de) Kombinierter federspeicher- und betriebsbremszylinder mit einer beatmungseinrichtung
EP1344949B1 (de) Ventileinrichtung für Stellzylinder
DE202005009670U1 (de) Schalldämpfer für Pneumatikantriebe
DE102012005308A1 (de) Druckluftversorgungsanlage, Druckluftversorgungssystem und Fahrzeug, insbesondere PKW, mit einer Druckluftversorgungsanlage
DE102015016846A1 (de) Ventil, insbesondere 4/2-Wegeschieberventil
DE4439667A1 (de) Arbeitszylinder
EP3228512A1 (de) Park-löse-ventil für ein anhängefahrzeug
EP3458739B1 (de) Schwingungsdämpfer mit hubabhängiger dämpfkraft
EP3786460A1 (de) Fluidrückführvorrichtung für einen doppeltwirkenden zylinder und verfahren zum betreiben eines solchen zylinders
DE102016203171B3 (de) Saughaltevorrichtung
DE19732761A1 (de) Vorrichtung zur Endlagendämpfung
EP1843048B1 (de) Fluidzylinder-Anordnung
DE19652707C2 (de) Pneumatischer Klopfer
DE202006011298U1 (de) Schalldämpfeinrichtung und damit ausgestattete Ventileinrichtung
DE202009008729U1 (de) Gasbetätigter Kontraktionsantrieb
EP2284068A2 (de) Hydraulische Teleskop-Sattelstütze
DE19917483A1 (de) Betätigungseinrichtung
DE19951603B4 (de) Werkzeug
DE102017106325A1 (de) Ventileinheit mit entsperrbarem Rückschlagventil
DE1239948B (de) Durch Druckmedium betaetigter, doppeltwirkender Druckzylinder
DE102011108304B4 (de) Antriebseinheit und damit ausgestatteter fluidbetätigter Arbeitszylinder
DE2545252B2 (de) Spülluftventil für die Reinigung von hohlen Filterkörpern
DE102015218058B4 (de) Pneumatisches Antriebssystem mit Entlüftungseinrichtung
EP0621408A1 (de) Fluidbetätigter Arbeitszylinder mit integrierten Stell- und Steuergliedern

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20091001

R163 Identified publications notified

Effective date: 20100812

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20120518

R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years

Effective date: 20150508

R158 Lapse of ip right after 8 years