DE4039172A1 - Arbeitszylinder mit endlagendaempfung - Google Patents
Arbeitszylinder mit endlagendaempfungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Arbeitszylinder mit Endlagendämpfung gemäß
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Arbeitszylinder mit Endlagendämpfung sind aus der Pneumatik hinreichend
bekannt. Dabei unterscheidet man im wesentlichen zwischen zwei
verschiedenen Dämpfungsarten. Die erste Dämpfungsart ist die sogenannte
dynamische Dämpfung, bei der bereits Zentimeter oder Millimeter vor
Erreichen des Endanschlagpunktes der Kolben geschwindigkeitsabhängig
gedämpft wird. Dies wird erreicht, indem ein Dämpfungskolben, der
entweder am Zylinderdeckel oder am Arbeitskolben direkt angeordnet ist,
am Ende des Arbeitshubes in einen mit einer Ringdichtung versehenen
Kompressionsraum hineinfährt, der erst nach Erreichen eines Grenzdruckes
zwangsentlüftet wird. Eine solche Endlagendämpfung ist in dem
Werbeprospekt von Miller Fluid Power (File 8625 018909) dargestellt.
Hierbei taucht ein im Endanschlag angeordneter feststehender Stempel in
eine entsprechende Ausnehmung des Arbeitskolbens, die entsprechend
ringförmig abgedichtet ist hinein und komprimiert das dort vorhandene
Volumen, so daß die Abbremsung auf diese Weise erfolgt. Nachteilig ist
bei dieser bekannten Version, daß der Dämpfungsstempel an dem
Zylinderdeckel durch entsprechende Befestigungselemente angebracht
werden muß. Hierbei muß bei der Befestigung auf eine genaue
Positionierung der Dämpfungsstempel geachtet werden, da der
Arbeitskolben die genaue Position der Dämpfungsstempel im
Endanschlagsbereich vorgibt. Dies erhöht den Montageaufwand.
Die zweite Möglichkeit der Endlagendämpfung ist die Pralldämpfung. Eine
Endlagendämpfung dieser Version ist aus dem Werbesprospekt der Firma
Südtechnik, Maroldt & Co. KG (Druck 7812) bekannt. Die Pralldämpfung
erfolgt bei diesem bekannten, sogenannten Mardrive, pneumatischen
Linear-Transporter über Puffer an den Stirnseiten des Zylinders.
Nachteilig ist hierbei, daß die als Puffer bezeichneten
Dämpfungsanschläge bei der Montage ebenfalls mit Befestigungselementen
befestigt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Arbeitszylinder mit
Endlagendämpfung derart weiterzubilden, daß die Befestigung und
Fixierung des Dämpfungsanschlages in einer möglichst einfachen und
montagefreundlichen Weise erfolgen kann.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Arbeitszylinder der gattungsgemäßen
Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1
gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind in den
Unteransprüchen dargestellt.
Der Vorteil der Erfindung liegt in der Vereinfachung der Montage
begründet. Durch die so gegebene Abstimmung des
Zylinderinnenraumquerschnittes an die Abmessungen der Ausnehmungen in
den Zylinderdeckeln in Verbindung mit den entsprechend geformten
Dämpfungsanschlägen ist eine einfache und betriebssichere Montage
gegeben. Dadurch, daß die Querschnittskontur der Ausnehmung jedes
Zylinderdeckels mindestens teilweise über die Querschnittskontur des
Zylinderinnenraumes ragt und daß der Dämpfungsanschlag sowohl in der
Ausnehmung anliegt als auch in den Zylinderinnenraum hineinragt, ist es
möglich, daß durch die Befestigung der Zylinderdeckel an den Zylinder
die Dämpfungsanschläge an den gegebenen Positionen allein durch
Klemmkräfte gehalten und fixiert werden können. Die Klemmung des
Dämpfungsanschlages wird im wesentlichen in dem Bereich bewerkstelligt,
in dem die Querschnittskontur der Ausnehmung und des darin liegenden
Dämpfungsanschlages mindestens teilweise über die Querschnittskontur des
Zylinderinnenraumes ragt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich bei der Kombination
eines ovalen Zylinderraumes mit einer kreisförmigen Ausnehmung, wobei
der Durchmesser der Ausnehmung größer als die kurze Achse und kleiner
als die lange Achse des Ovals ist, der Vorteil, daß auf diese Weise sehr
einfach bewerkstelligt ist, daß ein Teil der Querschnittskontur der
Ausnehmung und damit des Dämpfungsanschlages über die Querschnittskontur
des Zylinderinnenraumes ragt. Zudem findet die Erfindung somit in
besonders vorteilhafter Weise auch Anwendung bei Arbeitszylindern in
Flachbauweise. Die in Dämpfungsanschlag in Längsrichtung angeordnete
Bohrung, die mit dem im Zylinderdeckel angeordneten
Zwangsentlüftungskanal gasschlüssig verbindbar ist, ermöglicht auf sehr
einfache Weise die Zwangsentlüftung des Zylinderinnenraumes im
Endanschlagsbereich. Der im Dämpfungsanschlag zylinderdeckelseitig
angeordnete stiftförmige Ansatz und die am Boden der Ausnehmung des
Zylinderdeckels angeordnete Bohrung gestattet bei der Montage eine sehr
einfache Vorpositionierung des Dämpfungsanschlages. Die Anordnung einer
zentral verlaufenden Durchgangsöffnung in jedem Dämpfungsanschlag
ermöglicht bei der Verwendung eines Arbeitskolbens mit Dämpfungskolben
eine Kombination von dynamischer Dämpfung und Prall-Dämpfung. Den
Dämpfungsanschlag aus einem thermoplastischen Kunststoff zu fertigen,
führt dabei zu dem Vorteil, daß die Restenergie aus der Kolbenbewegung
auf sehr einfache Weise aufgenommen werden kann.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher
beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 Arbeitszylinder im Längsschnitt (Ausschnitt),
Fig. 2 Innenansicht eines Zylinderdeckels,
Fig. 3 Außenansicht des Zylinderdeckels mit Darstellung des
Zwangsentlüftungskanals.
Fig. 1 zeigt den Ausschnitt eines Längsschnittes durch den
Arbeitszylinder. Gezeigt ist hierbei nur eines der Enden des
Arbeitszylinders; der gesamte Arbeitszylinders ist symmetrisch. Der
Dämpfungsanschlag 2 liegt mit dem zylinderdeckelseitigen Abschnitt 21
ganz in der Vertiefung 3 des Zylinderdeckels 4. Der zweite Abschnitt 2′′
des Dämpfungsanschlages 2 ragt in den Zylinderinnenraum 5 hinein und
liegt im Randbereich an. Der gesamte Dämpfungsanschlag 2 ist einstückig
und der Übergang zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt des
Dämpfungsanschlages 2 ist stufig. Somit braucht der Zylinderdeckel 4 im
Übergang zum Zylinderinnenraum an der Kante 6 nicht bearbeitet zu
werden. Der stiftförmige Ansatz 7 des Dämpfungsanschlages 2 ragt in die
vorgesehene Öffnung 8 am Boden der Vertiefung 3 des Zylinderdeckels 4
hinein und gibt so die Position bei der Montage vor. Der stiftförmige
Ansatz 7 gehört dabei materialschlüssig zum einstückigen
Dämpfungsanschlag 2 und braucht somit nicht zusätzlich am
Dämpfungsanschlag montiert zu werden. Der Arbeitskolben 14 ist hierbei
mit zusätzlichen Dämpfungskolben 15 versehen, die zur Bewerkstelligung
einer zusätzlichen dynamischen Dämpfung am jeweiligen Endanschlag durch
die Durchgangsöffnung 17 des Dämpfungsanschlages 2 hindurch in ein
Kompressionsvolumen 16 eintauchen. Dieses Kompressionsvolumen 16 ist mit
der Zwangsentlüftung verbunden.
Fig. 2 zeigt den Zylinderdeckel 4 in Innenansicht mit dem darin
angeordneten Dämpfungsanschlag 2. Die besonders günstige Anpassung des
Querschnittes der Vertiefung 3 im Zylinderdeckel 4 und des Querschnittes
des Zylinderinnenraumes 5 werden hierbei deutlich. Der Ovalquerschnitt
des zweiten Abschnittes 2′′ des Dämpfungsanschlages 2 kennzeichnet hier
ebenfalls den Zylinderinnenraumquerschnitt. Der Dämpfungsanschlag 2
liegt nun in der in Fig. 1 beschriebenen Weise in der Vertiefung 3, so
daß nach Montage das Zylinderrohr 1 den Dämpfungsanschlag 2 in dem
Bereich anpreßt und fixiert, in den die Querschnittskontur der
Vertiefung 3 bzw. des darin liegenden Abschnittes 2′ des
Dämpfungsanschlages 2 über die Querschnittskontur des
Zylinderinnenraumes 5 und damit des zweiten Abschnittes 2′′ des
Dämpfungsanschlages 2 ragt. Dieser Bereich ist in der Fig. 2 schraffiert
dargestellt und als Preßfläche 9 bezeichnet. Das heißt, beim Zusammenbau
des Zylinders drückt das Zylinderrohr 1 gegen die Preßfläche 9 und
verankert den Dämpfungsanschlag 2 in dieser Position. Die Bohrung 10 zur
Zwangsentlüftung verläuft parallel zur Längsrichtung des Zylinders durch
den Dämpfungsanschlag 2 hindurch.
Fig. 3 zeigt den Zylinderdeckel 4 außen und in einem Aufriß die
Zwangsentlüftung. Der Bohrung 10 mündet im Zylinderdeckel 4 in einen
senkrecht dazu verlaufenden Zwangsentlüftungskanal 11, der mit einer
Drosselschraube 12 verschlossen ist. Durch diese Drosselschraube 12 ist
der entsprechende Druck, bei dem die Zwangsentlüftung einsetzen soll,
einstellbar.
Es ist auch denkbar, daß der in den Zylinderraum hineinragende Abschnitt
des Dämpfungsanschlages bei Verwendung eines Kreiszylinders eine
entsprechende kreisförmige Querschnittskontur beschreiben kann, die
entsprechend der im Patentanspruch 1 formulierten Erfindung im
Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Vertiefung bzw. des darin
hineinragenden Abschnittes des Dämpfungsanschlages ausgebildet sein muß.
Der über die Querschnittskontur des Zylinderraumes hinüberragende Teil
des zylinderdeckelseitigen Abschnittes des Dämpfungsanschlages erfüllt
dann ebenfalls den beschriebenen Zweck, daß das Zylinderrohr bei der
Montage den zylinderdeckelseitigen Abschnitt und damit den gesamten
Dämpfungsanschlag anpreßt und so fixiert.
Claims (6)
1. Arbeitszylinder mit Endlagendämpfung, bestehend aus einem sich in
Längsrichtung erstreckenden Zylinderraum, einem darin beweglich
geführten Kolben und den Zylinderraum an den Enden verschließenden
Zylinderdeckeln, an denen zylinderraumseitig jeweils ein
Dämpfungsanschlag angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinderdeckel (4) zylinderraumseitig eine sich in Längsrichtung erstreckende Vertiefung (3) aufweist, deren Querschnittskontur mindestens teilweise über die Querschnittskontur des Zylinderinnenraumes (5) ragt,
daß der Dämpfungsanschlag (2) einstückig und in zwei angrenzende Abschnitte (2; 2′′) derart unterteilt ist,
daß der eine Abschnitt (2′) die Querschnittskontur der Vertiefung (3) aufweist und innerhalb der Vertiefung (3) angeordnet ist und
daß die Querschnittskontur des anderen Abschnittes (2′′) die Querschnittskontur des Zylinderinnenraumes (5) aufweist und in den Zylinderinnenraum hineinragt.
daß der Zylinderdeckel (4) zylinderraumseitig eine sich in Längsrichtung erstreckende Vertiefung (3) aufweist, deren Querschnittskontur mindestens teilweise über die Querschnittskontur des Zylinderinnenraumes (5) ragt,
daß der Dämpfungsanschlag (2) einstückig und in zwei angrenzende Abschnitte (2; 2′′) derart unterteilt ist,
daß der eine Abschnitt (2′) die Querschnittskontur der Vertiefung (3) aufweist und innerhalb der Vertiefung (3) angeordnet ist und
daß die Querschnittskontur des anderen Abschnittes (2′′) die Querschnittskontur des Zylinderinnenraumes (5) aufweist und in den Zylinderinnenraum hineinragt.
2. Arbeitszylinder mit Endlagendämpfung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittskontur des Zylinderinnenraumes (5) oval und die
der Vertiefung (3) kreisförmig ist derart, daß der Durchmesser der
Vertiefung (3) größer als die kurze Achse und kleiner als die lange
Achse des Ovals ist.
3. Arbeitszylinder mit Endlagendämpfung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinderdeckel (4) mit einem Zwangsentlüftungskanal (11)
versehen ist, der mit einer Drosselschraube (12) verschließbar ist
und der Dämpfungsanschlag (2) eine in Längsrichtung angeordnete
Bohrung (10) aufweist, die mit dem Zwangsentlüftungskanal (11)
gasschlüssig verbindbar ist.
4. Arbeitszylinder mit Endlagendämpfung nach den Ansprüchen 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dämpfungsanschlag (2) zylinderdeckelseitig mit einem
stiftförmigen Ansatz (7) versehen ist, der in eine am Boden der
Vertiefung (3) des Zylinderdeckels (4) angeordnete Bohrung (8)
einschiebbar ist.
5. Arbeitszylinder mit Endlagendämpfung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dämpfungsanschlag (2) aus einem thermoplastischen
Kunststoff besteht.
6. Arbeitszylinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Verwendung eines mit Dämpfungskolben versehenen Kolbens
der Dämpfungsanschlag (2) mit einer zentral verlaufenden
Durchgangsöffnung (17) versehen ist.
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