DE29916190U1

DE29916190U1 - Fluid operated drive

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Publication number: DE29916190U1
Application number: DE29916190U
Authority: DE
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 1999-09-15
Filing date: 1999-09-15
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2009-09-16

Description

G 18876 - leml 12. August 1999G 18876 - leml August 12, 1999

FESTO AG & Co, 73734 Esslinqen Fluidbetätigter AntriebFESTO AG & Co, 73734 Esslinqen Fluid-operated drive

Die Erfindung betrifft einen fluidbetätigten Antrieb, mit einem in einem Gehäuse durch Fluidbeaufschlagung verlagerbaren
Kolben und mit bei Annäherung an wenigstens eine Kolbenendlage zwischen dem Kolben und der zugeordneten Gehäusewand wirkenden
gummielastischen Pufferungsmitteln.The invention relates to a fluid-operated drive, with a displaceable in a housing by fluid exposure
Piston and with, when approaching at least one piston end position between the piston and the associated housing wall,
rubber-elastic buffering agents.

Ein fluidbetätigter Antrieb dieser Art geht aus der
US 4 242 946 hervor. Die Pufferungsmittel bestehen dort aus
einem ringförmigen, stirnseitig am Kolben montierten gummielastischen
Pufferkörper, der bei Annäherung des Kolbens an
seine Endlage auf die gegenüberliegende Gehäusewand auftrifft und die Wucht des Aufpralles des Kolbens abfedert. Die Bestandteile
des Antriebes werden auf diese Weise vor einer Beschädigung geschützt.A fluid-operated drive of this type is based on the
US 4 242 946. The buffering agents there consist of
a ring-shaped rubber-elastic element mounted on the piston face
Buffer body which, when the piston approaches
its end position hits the opposite housing wall and absorbs the force of the piston's impact. The components
of the drive are thus protected from damage.

Nachteilig bei den bekannten Pufferungsmaßnahmen ist die Gefahr,
daß der gummielastische Pufferkörper bei Überlastung
zerstört wird. Die Überlastung kann beispielsweise durch eine Überschreitung der zulässigen Aufprallgeschwindigkeit oder
durch Überschreitung der zulässigen Masse bzw. des zulässigen Federweges des Pufferkörpers hervorgerufen werden. Der Antrieb
kann daher nur mit einer begrenzten Geschwindigkeit betrieben werden.The disadvantage of the known buffering measures is the risk
that the rubber-elastic buffer body in case of overload
The overload can be caused, for example, by exceeding the permissible impact speed or
caused by exceeding the permissible mass or the permissible spring travel of the buffer body. The drive
can therefore only be operated at a limited speed.

Bei Abwägung der Einflußgrößen hat man auch schon in Erwägung gezogen, zusätzlich einen metallischen Festanschlag vorzusehen, der den Pufferkörper vor Überlastung schützen soll. Dieser Festanschlag begrenzt praktisch den Verformungsweg des Pufferkörpers. Hier ist aber von Nachteil, daß wiederum ein für den Anwender nicht vorteilhafter Kraftstoß auf den Antrieb erfolgen kann. Abgesehen von daraus eventuell resultierenden Beschädigungen, vermittelt der entstehende, metallisch geprägte Aufprallschall zudem den Eindruck von Unzuverlässigkeit des Systemes.When weighing up the influencing factors, it has also been considered to provide an additional metal fixed stop to protect the buffer body from overloading. This fixed stop practically limits the deformation path of the buffer body. The disadvantage here, however, is that a force impact that is not beneficial for the user can be applied to the drive. Apart from the damage that may result from this, the resulting metallic impact sound also gives the impression that the system is unreliable.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen fluidbetätigten Antrieb der Eingangs genannten Art zu schaffen, der auch bei hoher Systembelastung eine große Zerstörungssicherheit bietet und einen Betrieb mit hoher Geschwindigkeit erlaubt.The object of the present invention is to create a fluid-operated drive of the type mentioned at the outset, which offers a high level of protection against destruction even under high system loads and allows operation at high speeds.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Pufferungsmittel derart ausgeführt, daß sich eine hubabhängig stufenweise zunehmende Pufferungsintensität einstellt.To solve this problem, the buffering means are designed in such a way that a stroke-dependent, gradually increasing buffering intensity is achieved.

Auf diese Weise wird erreicht, daß der Kolben bei seiner Annährung an eine Kolbenendlage ohne Beschädigungsgefahr für die Pufferungsmittel zunehmend stärker abgebremst wird. Als besonders vorteilhaft erweist sich dabei eine insgesamt zweistufig ausgelegte Pufferungsintensität, wobei vorgesehen sein kann, daß bei Erreichung des nominellen Federweges der zuerst wirksamen Pufferungsstufe eine zweite Pufferungsstufe wirksam wird, die insgesamt so ausgeführt ist, daß durch die auftre-In this way, the piston is braked more and more strongly as it approaches a piston end position without any risk of damage to the buffering means. A buffering intensity designed in two stages has proven to be particularly advantageous, whereby it can be provided that when the nominal spring travel of the first buffering stage is reached, a second buffering stage becomes effective, which is designed in such a way that the occurring

tende höhere Steifigkeit die noch vorhandene kinetische Restenergie im Kolben auf einem kürzeren Weg vollends abgebaut wird. Die die erste Pufferungsstufe definierenden Pufferungsmittel werden dabei vor unzulässig hohen Dehnungen geschützt. Gleichzeitig kann durch diese Maßnahme vermieden werden, daß ein metallischer Endlagenaufprall erfolgt. Ohne auf einen komplizierten Materialaufbau zurückgreifen zu müssen, läßt sich auf diese Weise praktisch ein progressives Pufferungskonzept erreichen, bei dem eine höhere Sicherheit bei Überbelastungen des Systemes gewährleistet wird, gleichzeitig aber auch höhere Geschwindigkeiten des sich bewegenden Kolbens realisiert werden können.The higher stiffness means that the remaining kinetic energy in the piston is completely dissipated over a shorter distance. The buffering agents that define the first buffering stage are protected from excessive expansion. At the same time, this measure can prevent a metallic end-position impact. Without having to resort to a complicated material structure, a progressive buffering concept can be achieved in this way, which ensures greater safety in the event of overloading of the system, but at the same time allows higher speeds of the moving piston to be achieved.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Antriebes gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further advantageous embodiments of the drive according to the invention emerge from the subclaims.

Nach Bedarf und unter Berücksichtigung der antriebstechnischen Gegebenheiten können die Püfferungsmittel entweder nur am Kolben oder nur an der Gehäusewand vorgesehen sein oder sich auf den Kolben und auf die Gehäusewand verteilen. Im übrigen können für beide Bewegungsrichtungen des Kolbens geeignete Pufferungsmittel vorgesehen sein. Das Pufferungsprinzip läßt sich nicht nur bei Linearantrieben, sondern auch bei Dreh- und Schwenkantrieben mit sich auf einer gekrümmten Bahn verlagerndem Kolben einsetzen.Depending on requirements and taking into account the drive-related conditions, the buffering means can either be provided only on the piston or only on the housing wall, or can be distributed between the piston and the housing wall. In addition, suitable buffering means can be provided for both directions of piston movement. The buffering principle can be used not only for linear drives, but also for rotary and swivel drives with a piston that moves along a curved path.

Zweckmäßigerweise sind am Kolben und/oder an der zugeordneten Gehäusewand erste und zweite Pufferungsmittel vorgesehen, deren dem jeweils anderen Bauteil zugewandte Aufprallflächen derart plaziert sind, daß sie bei der Annährung des KolbensFirst and second buffering means are expediently provided on the piston and/or on the associated housing wall, the impact surfaces of which facing the other component are positioned in such a way that when the piston approaches

an die betreffende Kolbenendlage mit Abstand nacheinander in Kontakt mit dem zugewandten Bauteil gelangen. Auf diese Weise werden zunächst nur die ersten Pufferungsmittel wirksam, denen zum Erhalt der zweiten Pufferungsstufe die zweiten Pufferungsmittel wirkungsmäßig parallel geschaltet werden, falls die ersten Pufferungsmittel nicht ausreichen, um die Kolbenbewegung zu stoppen.to the relevant piston end position, one after the other, come into contact with the facing component. In this way, initially only the first buffering means are effective, with the second buffering means being connected in parallel to achieve the second buffering stage if the first buffering means are not sufficient to stop the piston movement.

Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, die ersten und zweiten Pufferungsmittel derart auszubilden und anzuordnen, daß sie sich, in der Bewegungsrichtung des Kolbens betrachtet, einander insbesondere konzentrisch umschließen. Dabei kann ein zentraler erster Pufferkörper vorgesehen sein, der aus Vollmaterial besteht oder ringförmig ausgeführt ist, und der außen von einem ringförmigen zweiten Pufferkörper umschlossen wird. In der ersten Pufferungsstufe wird dabei nur der eine Pufferkörper wirksam, während nach Zurücklegung einer weiteren geringen Hubstrecke des Kolbens auch der andere Pufferkörper in Funktion tritt, um die zweite Pufferungsstufe einzuleiten.It is considered particularly advantageous to design and arrange the first and second buffering means in such a way that, viewed in the direction of movement of the piston, they surround each other, particularly concentrically. A central first buffer body can be provided which consists of solid material or is ring-shaped and which is surrounded on the outside by a ring-shaped second buffer body. In the first buffering stage, only one buffer body is effective, while after the piston has covered a further short stroke, the other buffer body also comes into operation to initiate the second buffering stage.

An dieser Stelle sei erwähnt, daß prinzipiell durchaus mehr als zwei Pufferungsstufen realisiert werden können, wobei sich jedoch ein zweistufiger Aufbau aus wirtschaftlichen und funktioneilen Gründen empfiehlt.At this point it should be mentioned that in principle more than two buffering stages can be implemented, although a two-stage structure is recommended for economic and functional reasons.

Sind zwei Pufferkörper vorgesehen, die an ein und demselben Bauteil vorgesehen sind, also entweder am Kolben oder an der zugeordneten Gehäusewand, ist neben der separaten Ausgestaltung auch eine Bauform möglich, bei der die Pufferkörper zuIf two buffer bodies are provided which are provided on one and the same component, i.e. either on the piston or on the associated housing wall, in addition to the separate design, a design is also possible in which the buffer bodies

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einer integralen Pufferungseinheit zusammengefaßt sind. Dadurch wird vor allem auch die Montage erleichtert.an integral buffering unit. This also makes assembly easier.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 einen mit Pufferungsmittel ausgestattetenFig. 1 a buffered

fluidbetätigten Antrieb im Längsschnitt, wobei Pufferungsmittel für beide Kolbenendlagen vorgesehen sind, wobei die Möglichkeiten zur Anbringung der Pufferungsmittel sowohl am Kolben als auch an einer Gehäusewand gezeigt sind,fluid-operated drive in longitudinal section, with buffering means provided for both piston end positions, with the possibilities for attaching the buffering means both to the piston and to a housing wall being shown,

Fig. 2 bis 4 verschiedene Phasen des BewegungsablaufesFig. 2 to 4 different phases of the movement sequence

bei der Annäherung des Kolbens in eine abgepufferte Endlage,when the piston approaches a buffered end position,

Fig. 5 ein die Belastungsverhältnisse derFig. 5 shows the load conditions of the

Pufferungsmittel beim Kolbenaufprall wiedergebendes Diagramm, wobei die Federbzw. Pufferungskraft in Abhängigkeit vom Dämpfungsweg aufgezeigt ist, undDiagram showing the buffering agent during piston impact, showing the spring or buffering force as a function of the damping travel, and

Fig. 6 in Einzeldarstellung einen TeilausschnittFig. 6 in individual view a partial section

eines Kolbens eines fluidbetätigten Antriebes, der mit Pufferungsmitteln einer weiteren Realisierungsform bestückt ist.a piston of a fluid-operated drive, which is equipped with buffering means of another implementation.

Die Fig. 1 zeigt exemplarisch einen fluidbetätigten Antrieb in Gestalt eines als doppeltwirkender Arbeitszylinder ausgeführten Linearantriebes. Bevorzugt ist ein Betrieb des Antriebes mit Druckluft vorgesehen.Fig. 1 shows an example of a fluid-operated drive in the form of a linear drive designed as a double-acting working cylinder. The drive is preferably operated with compressed air.

Der Antrieb verfügt über ein längliches Gehäuse 1 mit einem rohrförmigen Mittelteil 2 und stirnseitig an diesem vorgesehenen Gehäusewänden 3, 4. Letztere begrenzen zusammen mit dem Mittelteil 2 einen Innenraum 5, in dem ein Kolben 6 in Richtung der Gehäuselängsachse 7 verschiebbar angeordnet ist. Am Außenumfang des Kolbens 6 vorgesehene ringförmige Dichtmittel 8 arbeiten dichtend mit der Innenfläche des rohrförmigen Mittelteils 2 zusammen, so daß der Innenraum 5 in zwei axial aufeinanderfolgende Arbeitsräume 12, 13 unterteilt wird. In jeden Arbeitsraum 12, 13 mündet ein das Gehäuse 1 durchsetzender separater Fluidkanal 14, 15, über den nach Bedarf eine Zufuhr und/oder Abfuhr eines Druckmediums möglich ist, um den Kolben 6 zu einer durch Doppelpfeil angedeuteten Kolbenbewegung 16 in Richtung der Gehäuselängsachse 7 zu veranlassen.The drive has an elongated housing 1 with a tubular middle part 2 and housing walls 3, 4 provided on the front side of this. The latter, together with the middle part 2, delimit an interior 5 in which a piston 6 is arranged so as to be displaceable in the direction of the longitudinal axis 7 of the housing. Annular sealing means 8 provided on the outer circumference of the piston 6 work together to seal with the inner surface of the tubular middle part 2, so that the interior 5 is divided into two axially successive working spaces 12, 13. A separate fluid channel 14, 15 passes through the housing 1 and, as required, can be used to supply and/or remove a pressure medium in order to cause the piston 6 to move in the direction of the longitudinal axis 7 of the housing as indicated by a double arrow 16.

Die Bewegung des Kolbens 6 läßt sich außerhalb des Gehäuses an einem mit dem Kolben 6 in Antriebs verbindung stehenden Abtriebsteil 17 abgreifen. Dieses ist beim Ausführungsbeispiel von einer Kolbenstange gebildet, die fest mit dem Kolben 6 verbunden ist und eine der Gehäusewände 4 unter Abdichtung und verschiebbar geführt durchsetzt.The movement of the piston 6 can be picked up outside the housing at an output part 17 that is in driving connection with the piston 6. In the embodiment, this is formed by a piston rod that is firmly connected to the piston 6 and passes through one of the housing walls 4 in a sealed and slidable manner.

Der fluidbetätigte Antrieb ist mit Pufferungsmitteln 18 ausgestattet, die dazu dienen, den Endaufprall des Kolbens 6 bei Annäherung an seine Kolbenendlage im Bereich der beiden Ge-The fluid-operated drive is equipped with buffer means 18, which serve to cushion the final impact of the piston 6 when approaching its piston end position in the area of the two

häusewände 3, 4 abzumildern. Es sind also Pufferungsmittel 18 für jede der beiden Richtungen vorhanden, die wirksam werden, bevor der in der Regel metallische Kolben 6 auf eine der Gehäusewände 3, 4 aufprallt und die insbesondere auch einen derartigen metallischen Aufprall verhindern.housing walls 3, 4. There are therefore buffering means 18 for each of the two directions, which become effective before the generally metallic piston 6 impacts on one of the housing walls 3, 4 and which in particular also prevent such a metallic impact.

Die Pufferung der Pufferungsmittel 18 basiert auf einer Federwirkung. Die Pufferungsmittel 18 verfügen über gummielastische Eigenschaften und bestehen beispielsweise aus Gummi oder aus einem gummielastischen Elastomermaterial.The buffering of the buffering means 18 is based on a spring effect. The buffering means 18 have rubber-elastic properties and consist, for example, of rubber or of a rubber-elastic elastomer material.

Eine wesentliche Eigenschaft der Pufferungsmittel 18 besteht darin, daß sie eine hubabhängige, stufenweise zunehmende Pufferungsintensität hervorrufen, wenn sich der Kolben 6 an die betreffende Kolbenendlage annähert bzw. diese erreicht. Man erhält dadurch mit einfachen Mitteln eine Art progressiven Federungseffekt und verhindert eine überlastungsbedingte Beschädigung oder gar Zerstörung von Komponenten des Antriebes.An essential property of the buffering means 18 is that they produce a stroke-dependent, gradually increasing buffering intensity when the piston 6 approaches or reaches the relevant piston end position. This provides a type of progressive suspension effect using simple means and prevents damage or even destruction of drive components due to overload.

Zwar könnte prinzipiell eine mehr als zweistufige Pufferungsintensität vorgesehen werden. In der Summe aller Vorteile erweist sich jedoch ein Aufbau der Pufferungsmittel 18 mit zweistufiger Pufferungsintensität als für die Praxis beste Lösung. Dieser auch beim Ausführungsbeispiel vorhandene Aufbau steht daher bei den weiteren Erläuterungen im Vordergrund. In principle, a buffering intensity of more than two levels could be provided. However, in view of all the advantages, a structure of the buffering means 18 with a two-level buffering intensity proves to be the best solution in practice. This structure, which is also present in the exemplary embodiment, is therefore the focus of the further explanations.

So sind die Pufferungsmittel 18 beim Ausführungsbeispiel derart ausgelegt, daß eine weitere Pufferungsstufe mit höherer Pufferungsintensität wirksam wird, bevor eine vorgeschalteteThus, the buffering means 18 in the embodiment are designed in such a way that a further buffering stage with a higher buffering intensity becomes effective before an upstream

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erste Pufferungsstufe an ihre materialbedingte Belastungsgrenze stößt. Der ersten Pufferungsstufe wird also ab dem Bereich der potentiellen Überlastung der sie hervorrufenden Pufferungsmittel eine zweite, sekundäre Schutzfunktion in Gestalt der zweiten Pufferungsstufe hinzugefügt. Man kann also sagen, daß die zweite Pufferungsstufe als Überlastschutz für . die vorausgehende erste Pufferungsstufe ausgeführt ist.first buffering stage reaches its material-related load limit. A second, secondary protective function in the form of the second buffering stage is therefore added to the first buffering stage from the area of potential overload of the buffering means causing it. It can therefore be said that the second buffering stage is designed as overload protection for the preceding first buffering stage.

Die beiden Pufferungsstufen zeichnen sich durch unterschiedlich steile Federkennlinien aus. Betrachtet man das Diagramm in Fig. 5, das die Pufferungskraft F in Abhängigkeit vom Verformungsweg s der Pufferungsmittel 18 aufzeigt, ergibt sich für die erste Pufferungsstufe 22 eine noch relativ flache Federkennlinie, an die sich aber in der darauffolgenden zweiten Pufferungsstufe 23 eine wesentlich steilere Federkennlinie anschließt. Die Auslegung ist hier so getroffen, daß die zweite Pufferungsstufe 23 dort einsetzt, wo für die Pufferungsmittel der ersten Pufferungsstufe der kritische Belastungsbereich 24 einsetzt. Ohne zweite Pufferungsstufe würde die Federkennlinie dem in Fig. 5 strichpunktierten Verlauf 25 entsprechen, was schließlich zur Folge hätte, daß die Belastung in einen zerstörerischen Bereich 26 gelangen würde. Bedingt durch die beispielsweise zu Beginn des kritischen Bereiches einsetzende zweite Pufferungsstufe 23 wird jedoch die bis dahin noch vorhandene Restenergie des Kolbens 6 auf einem kürzeren Wege vollständig abgebaut, ohne daß die Belastung bis in den zerstörerischen Bereich 26 gelangt.The two buffering stages are characterized by spring characteristics of varying steepness. If one looks at the diagram in Fig. 5, which shows the buffering force F as a function of the deformation path s of the buffering means 18, the first buffering stage 22 still has a relatively flat spring characteristic, which is followed by a much steeper spring characteristic in the subsequent second buffering stage 23. The design here is such that the second buffering stage 23 begins where the critical load range 24 begins for the buffering means of the first buffering stage. Without a second buffering stage, the spring characteristic would correspond to the dash-dotted line 25 in Fig. 5, which would ultimately result in the load reaching a destructive range 26. However, due to the second buffering stage 23 which starts, for example, at the beginning of the critical range, the residual energy of the piston 6 which is still present up to that point is completely dissipated over a shorter path without the load reaching the destructive range 26.

Die Pufferungsmittel 18 können entweder nur am Kolben oder auch nur an der zur Vorgabe der Kolbenendlage dienenden Ge-The buffering means 18 can be installed either only on the piston or only on the piston end position setting device.

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häusewand vorgesehen sein. Obgleich man in der Regel innerhalb eines Antriebes auf ein und dieselbe Anordnungsweise von Pufferungsmitteln zurückgreifen wird, sind in Fig. 1 zur Verdeutlichung beide Varianten gezeigt. Abgesehen vom unterschiedlichen Anbringungsort ist ihr Aufbau jedoch identisch, so daß sich die nachfolgende Beschreibung an den am Kolben 6 festgelegten Pufferungsmitteln 18 orientiert. Auch die Figuren 2 bis 4 beziehen sich darauf.housing wall. Although one will generally use one and the same arrangement of buffering means within a drive, both variants are shown in Fig. 1 for clarity. Apart from the different mounting location, however, their structure is identical, so that the following description is based on the buffering means 18 fixed to the piston 6. Figures 2 to 4 also refer to this.

So sind die erwähnten Pufferungsmittel 18 in erste Pufferungsmittel 18' und zweite Pufferungsmittel 18'' unterteilt, wobei die zweiten Pufferungsmittel 18·' für die zweite Pufferungsstufe verantwortlich sind. Beide Pufferungsmittel 18', 18'' verfügen an der in Richtung der Kolbenbewegung 16 vom Kolben 6 wegweisenden Seite über Aufprallflächen, wobei die an den ersten Pufferungsmitteln 18' vorgesehene erste Aufprallfläche 27 dem Kolben 6 in Richtung zur zugewandten Gehäusewand 3 mit größerem Abstand vorgelagert ist als die an den zweiten Pufferungsmitteln 18'' vorgesehene zweite Aufprallfläche 28. Dies hat zur Folge, daß die beiden Pufferungsmittel 18', 18'' bei der Annäherung des Kolbens 6 an die betreffende Kolbenendlage mit zeitlichem Abstand nacheinander auf der betreffenden Gehäusewand 3 auftreffen. Der entsprechende Aufbau der Pufferungsmittel 18', 18'' läßt sich am einfachsten dadurch ralisieren, daß man sie in der Bewegungsrichtung 16 des Kolbens 6 gemessen mit voneinander abweichenden Längenabmessungen versieht.The buffering means 18 mentioned are divided into first buffering means 18' and second buffering means 18'', with the second buffering means 18' being responsible for the second buffering stage. Both buffering means 18', 18'' have impact surfaces on the side facing away from the piston 6 in the direction of the piston movement 16, with the first impact surface 27 provided on the first buffering means 18' being positioned a greater distance in front of the piston 6 in the direction of the facing housing wall 3 than the second impact surface 28 provided on the second buffering means 18''. This has the result that the two buffering means 18', 18'' impact the housing wall 3 in question one after the other at a time interval as the piston 6 approaches the relevant piston end position. The corresponding structure of the buffer means 18', 18'' can be realized most easily by providing them with different length dimensions measured in the direction of movement 16 of the piston 6.

Die Fig. 2 zeigt eine Momentaufnahme des Auftreffens der ersten Pufferungsmittel 18' an der zugewandten Innenfläche 32Fig. 2 shows a snapshot of the impact of the first buffer means 18' on the facing inner surface 32

der Gehäusewand 3. Aufgrund seiner kinetischen Energie nähert sich der Kolben ausgehend von diesem Zustand noch näher an die Innenfläche 32 an, wobei die ersten Pufferungsmittel 18' in der in Fig. 3 angedeuteten Weise verformt werden, bis schließlich auch die zweiten Pufferungsmittel 18'' mit der in ihnen vorgesehenen zweiten Aufprallfläche 28 an der besagten Innenfläche 32 angelangen. Vom Beginn des wandseitigen Auftreffens der ersten Aufprallfläche 27 bis zum Auftreffen der zweiten Aufprallfläche 28 ist die erste Pufferungsstufe wirksam, wobei die Pufferungsintensität allein von der Federkennlinie der ersten Pufferungsmittel 18' abhängt.the housing wall 3. Due to its kinetic energy, the piston approaches even closer to the inner surface 32 from this state, the first buffering means 18' being deformed in the manner indicated in Fig. 3, until finally the second buffering means 18'' with the second impact surface 28 provided in them also reach the said inner surface 32. From the beginning of the impact of the first impact surface 27 on the wall until the impact of the second impact surface 28, the first buffering stage is effective, the buffering intensity depending solely on the spring characteristic of the first buffering means 18'.

Im Moment des Auftreffens der zweiten Aufprallfläche 2 8 schließt sich die zweite Pufferungsphase an, wobei nun auch die zweiten Pufferungsmittel 18'· verformt werden. Da die Verformung der ersten Pufferungsmittel 18' erhalten bleibt und ebenfalls noch intensiviert wird, zeichnet sich die zweite Pufferungsstufe 23 durch eine 'wirkungsmäßige Parallelschaltung der ersten und zweiten Pufferungsmittel 18', 18'' aus, woraus die aus dem Diagramm der Figur 5 ersichtliche steilere Federkennlinie 29 resultiert. Dabei ist die Gesamtauslegung so getroffen, daß die Materialverformung der ersten Pufferungsmittel 18' in der zweiten Pufferungsstufe noch außerhalb des zerstörerischen Bereiches liegt und keine Zerstörungsgefahr besteht.At the moment of impact of the second impact surface 28, the second buffering phase follows, whereby the second buffering means 18' are now also deformed. Since the deformation of the first buffering means 18' is maintained and is also intensified, the second buffering stage 23 is characterized by an effective parallel connection of the first and second buffering means 18', 18'', which results in the steeper spring characteristic curve 29 shown in the diagram in Figure 5. The overall design is such that the material deformation of the first buffering means 18' in the second buffering stage is still outside the destructive range and there is no danger of destruction.

Die Puffermittel sind zweckmaßigerweise konzentrisch zur Gehäuselängsachse 7 angeordnet, wobei sie sich, in Richtung der Kolbenbewegung 16 betrachtet, konzentrisch umschließen. Auf diese Weise kann eine symmetrische Krafteinleitung gewähr-The buffer means are expediently arranged concentrically to the housing longitudinal axis 7, whereby they enclose each other concentrically when viewed in the direction of the piston movement 16. In this way, a symmetrical introduction of force can be ensured.

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leistet werden. Die zuerst wirksamen ersten Pufferungsmittel 18' befinden sich beim Ausführungsbeispiel weiter innen und werden von den später wirksamen zweiten Pufferungsmitteln 18'' außen mit radialem Abstand umschlossen.The first buffer means 18', which are effective first, are located further inside in the embodiment and are surrounded by the second buffer means 18'', which are effective later, on the outside at a radial distance.

Bei der konkreten Bauform des Ausführungsbeispiels bestehen die ersten und zweiten Pufferungsmittel 18', 18'' aus jeweils einem scheibenähnlich gestalteten ringförmigen Pufferkörper, wobei der die ersten Pufferungsmittel 18' repräsentierende erste Pufferkörper 33 zentral angeordnet ist und von dem die zweiten Pufferungsmittel 18'' repräsentierenden ringförmigen zweiten Pufferkörper 34 konzentrisch umschlossen wird. Die durch diese beiden Pufferkörper 33, 34 definierten ersten und zweiten Aufprallflächen 27, 28 sind vorzugsweise als ununterbrochene Ringflächen ausgeführt. Allerdings wäre es denkbar, die Aufprallflächen jeweils durch über den Ringumfang verteilte Vertiefungen in einzelne Abschnitte zu unterteilen, wobei die Vertiefungen in der Kolbenendlage zu Zwecken der Hubumkehr eingespeistem Druckmittel einen großflächigen Zugang zur betreffenden Kolbenfläche ermöglichen.In the specific design of the exemplary embodiment, the first and second buffer means 18', 18'' each consist of a disk-like annular buffer body, wherein the first buffer body 33 representing the first buffer means 18' is arranged centrally and is concentrically enclosed by the annular second buffer body 34 representing the second buffer means 18''. The first and second impact surfaces 27, 28 defined by these two buffer bodies 33, 34 are preferably designed as uninterrupted annular surfaces. However, it would be conceivable to divide the impact surfaces into individual sections by means of depressions distributed over the circumference of the ring, wherein the depressions in the piston end position allow pressure medium fed in for the purpose of stroke reversal to have large-area access to the relevant piston surface.

Die ringförmige Ausgestaltung der Pufferkörper 33, 34 kommt insbesondere auch dann zur Anwendung, wenn Pufferungsmittel 18 auf der Seite des als Kolbenstange ausgeführten Abtriebsteils 17 zum Einsatz gelangen, wie dies in Fig. 1 gezeigt . ist. Die Kolbenstange ist dann in der Lage, durch die Pufferkörperanordnung 31, 34 koaxial hindurchzutreten. Ist keine Kolbenstange vorhanden, könnte der innenliegende erste Pufferkörper 33 auch aus Vollmaterial durchbrechungslos ausgeführt sein.The ring-shaped design of the buffer bodies 33, 34 is also used in particular when buffer means 18 are used on the side of the output part 17 designed as a piston rod, as shown in Fig. 1. The piston rod is then able to pass coaxially through the buffer body arrangement 31, 34. If no piston rod is present, the internal first buffer body 33 could also be made of solid material without any openings.

Abweichend von der beim Ausführungsbeispiel gezeigten Zuordnung der Pufferungsmittel 18 zu entweder dem Kolben 6 oder einer der Gehäusewände 3, 4 wäre auch eine Aufteilung auf diese beiden Bauteile denkbar. So könnten die ersten Pufferungsmittel 18' am Kolben 6 und die zweiten Pufferungsmittel 18'' an der zugeordneten Gehäusewand 3 vorgesehen werden, oder umgekehrt. Sind die Pufferungsmittel jedoch auf eines dieser Bauteile konzentriert, kann zweckmäßigerweise eine einstückige Realisierung der beiden Pufferungsmittel 18', 18'' vorgesehen werden, wie dies in Fig. 6 beispielhaft angedeutet ist. Die beiden Pufferungsmittel 18', 18'· sind hier zu einer integralen Pufferungseinheit 35 zusammengefaßt, die eine einheitliche Befestigung an dem sie tragenden Bauteil, beispielsweise am Kolben 6, ermöglicht. Die Herstellung und Montage einer derartigen Pufferungseinheit 35 gestaltet sich um einiges einfacher als die getrennte Handhabung verschiedener Pufferungsmittel.Deviating from the assignment of the buffering means 18 to either the piston 6 or one of the housing walls 3, 4 shown in the exemplary embodiment, a division between these two components would also be conceivable. For example, the first buffering means 18' could be provided on the piston 6 and the second buffering means 18'' on the associated housing wall 3, or vice versa. However, if the buffering means are concentrated on one of these components, a one-piece implementation of the two buffering means 18', 18'' can expediently be provided, as is indicated by way of example in Fig. 6. The two buffering means 18', 18' are combined here to form an integral buffering unit 35, which enables a uniform attachment to the component carrying them, for example the piston 6. The manufacture and assembly of such a buffering unit 35 is considerably simpler than the separate handling of different buffering means.

Die Befestigung der Pufferungsmittel 18 am sie tragenden Bauteil kann beliebig erfolgen und beispielsweise durch Ankleben, wie dies in Fig. 1 bis 4 gezeigt ist. Die Fig. 6 zeigt eine mögliche alternative Befestigungsart durch eine Rastverbindung oder durch Einknöpfen in eine oder mehrere geeignete Haltevertiefungen.The fastening of the buffer means 18 to the component carrying them can be carried out in any way and, for example, by gluing, as shown in Fig. 1 to 4. Fig. 6 shows a possible alternative type of fastening by means of a snap-in connection or by buttoning into one or more suitable holding recesses.

Die mehrstufigen Pufferungsmaßnahmen können auch in Kombination mit einer zusätzlichen fluidischen Dämpfungseinrichtung realisiert werden, um eventuell noch vorhandene Restenergie zuverlässig abzubauen. Auch ist der Einsatz nicht aufThe multi-stage buffering measures can also be implemented in combination with an additional fluidic damping device in order to reliably reduce any residual energy that may still be present. The use is also not limited to

Linearantriebe beschränkt, sondern auch beispielsweise im Zusammenhang mit Dreh- und Schwenkantrieben möglich.This is not limited to linear drives, but is also possible, for example, in connection with rotary and swivel drives.

Claims

1. Fluid-operated drive, with a piston ( 6 ) which can be displaced in a housing ( 1 ) by the application of fluid, and with rubber-elastic buffering means ( 18 ) which act between the piston ( 6 ) and the associated housing wall ( 3 , 4 ) when at least one piston end position is approached, characterized in that the buffering means ( 18 ) are designed in such a way that a stroke-dependent, gradually increasing buffering intensity is established.

2. Fluid-operated drive according to claim 1, characterized by buffering means ( 18 ) with a total of two-stage buffering intensity.

3. Fluid-operated drive according to claim 1 or 2, characterized in that the buffering means ( 18 ) are designed such that a second buffering stage ( 23 ) with a higher buffering intensity becomes effective shortly before an upstream first buffering stage ( 22 ) reaches its material-related load limit.

4. Fluid-operated drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that a second buffering stage ( 23 ) is designed as overload protection for a preceding first buffering stage ( 22 ).

5. Fluid-operated drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that the buffering intensity in a second buffering stage ( 23 ) is characterized by a steeper spring characteristic curve than in a preceding first buffering stage ( 22 ).

6. Fluid-operated drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that at the transition between two buffering stages ( 22 , 23 ) an effective parallel connection of buffering means ( 18 ', 18 ") takes place.

7. Fluid-operated drive according to one of claims 1 to 6, characterized in that the buffering means ( 18 ) are provided either only on the piston ( 6 ) or only on the housing wall ( 3 , 4 ) or both on the piston ( 6 ) and on the housing wall ( 3 , 4 ).

8. Fluid-operated drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that first and second buffer means ( 18 ', 18 ") are provided on the piston ( 6 ) and/or on the associated housing wall ( 3 , 4 ), the impact surfaces ( 27 , 28 ) of which facing the other component are positioned in such a way that, as the piston ( 6 ) approaches the relevant piston end position, they come into contact with the facing component one after the other at a distance.

9. Fluid-operated drive according to claim 8, characterized in that the first and second buffer means ( 18 ', 18 ") have different length dimensions measured in the direction of movement of the piston ( 6 ).

10. Fluid-operated drive according to claim 8 or 9, characterized in that the first and second buffer means ( 18 ', 18 "), viewed in the direction of movement of the piston ( 6 ), enclose each other concentrically.

11. Fluid-operated drive according to claim 10, characterized in that the first buffering means ( 18 ') are formed by a central first buffer body ( 31 ) and the second buffering means ( 18 ") are formed by an annular second buffer body ( 34 ) enclosing the first buffer body ( 33 ).

12. Fluid-operated drive according to claim 11, characterized in that the central first buffer body ( 33 ) is also annular.

13. Fluid-operated drive according to claim 11 or 12, characterized by a disk-like flat design of the first and/or second buffer body ( 33 , 34 ).

14. Fluid-operated drive according to one of claims 9 to 13, characterized in that the first and second buffering means ( 18 ', 18 ") are combined to form an integral buffering unit ( 35 ).

15. Fluid-operated drive according to one of claims 1 to 14, characterized in that the buffering means ( 18 ) consist of rubber and/or a rubber-elastic elastomer material.