DE4134063A1 - Linearantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb, mit einem in einem Gehäuse zwischen Endlagen axial hin und her bewegbaren Antriebs­ teil, dem an wenigstens einer Axialseite eine mit dem Gehäuse verbundene Wand gegenüberliegt, und mit Mitteln zur Verringerung des Endlagenaufpralls des Antriebsteils, die ein am Antriebsteil oder an der Wand dem jeweiligen anderen Bauteil zugewandt ange­ ordnetes Aufprallteil aufweisen.

Ein derartiger Linearantrieb, welcher als Kolben-Zylinder-Aggre­ gat ausgebildet ist, geht aus der US-PS 42 07 807 hervor. Dort ist das Antriebsteil von einem fluidisch hin und her bewegbaren Kolben gebildet, der in den Endlagen auf eine Gehäusewand auf­ prallt. Um die Intensität des Aufpralls zu verringern, ist am Kolben oder an der gegenüberliegenden Gehäusewand ein scheiben­ förmiges Aufprallteil angeordnet, das als Puffer wirkt.

Zwar sind das Antriebsteil und die Gehäusewände bei dieser Anordnung vor unmittelbarer aufprallbedingter Beschädigung geschützt. Die Elastizität des Aufprallteils führt jedoch am Ende des Hubes zu einem Rückprall, so daß das Antriebsteil nicht sofort eine definierte Endlage einnimmt. Versucht man den Rück­ prall durch erhöhte Druckbeaufschlagung des Antriebsteils zu reduzieren ist nach Wegnahme des Druckes eine ebenfalls ungünstige geringfügige Rückstellbewegung zu beobachten, die von der elas­ tischen Rückverformung des Aufprallteils herrührt. In allen Fällen ist also eine gleichförmige Abbremsung des Antriebsteils am Ende des Hubes nicht möglich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Linearantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit einfachen Mitteln eine Reduzierung der Intensität des Endlagen­ aufpralls unter Gewährleistung einer gleichförmigen Abbrems­ bewegung des Antriebsteils ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Aufprallteil von einer ausgehend von dem es tragenden Bau­ teil in Richtung zum gegenüberliegenden Bauteil vorspringenden, elastisch biegbaren Ringlippe gebildet ist, die einen Dämpfungs­ raum umgrenzt, der an der Aufprallseite über die Ringöffnung zum gegenüberliegenden Bauteil hin offen und von diesem Bauteil bei Annäherung an die zugeordnete Endlage unter Einschluß eines Fluidvolumens abdeckbar ist, daß die Ringlippe bei Annäherung an diese Endlage von dem ihre Ringöffnung abdeckenden Bauteil unter Verringerung des Volumens des Dämpfungsraumes entlang ihres gesamten Umfanges nach innen ein- oder umbiegbar ist, und daß der Dämpfungsraum wenigstens im abgedeckten Zustand der Ring­ öffnung mit einer Entlastungsöffnung kommuniziert, die bei der Verringerung des Volumens des Dämpfungsraumes ein gedrosseltes Entweichen eingeschlossenen Fluides ermöglicht.

Auf diese Weise findet bei Annäherung an die Endlage eine flui­ dische Dämpfung statt, die das Antriebsteil während des letzten Bewegungsabschnittes rückfederungsfrei innerhalb einer kurzen Wegstrecke abbremst. Ist die Ringlippe beispielsweise am Antriebs­ teil angeordnet, so wird die von ihr umgebene Ringöffnung bei Annäherung an eine Endlage zunächst von einer gehäuseseitigen Wand abgedeckt. Hierbei wird innerhalb des von der Ringlippe umgrenzten Dämpfungsraumes ein Fluidvolumen eingeschlossen, wobei es sich bei dem Fluid vorzugsweise um Luft handelt. Mit dem Zeitpunkt des Abdeckens beginnt der gebremste Abschnitt der Bewegung des Antriebsteils, im Laufe dessen die Ringlippe nach innen ein- oder umgebogen wird. Hierbei verringert sich das Volumen des Dämpfungsraumes, was eine Komprimierung des einge­ schlossenen Fluidvolumens zur Folge hat und dazu führt, daß Fluid über die Entlastungsöffnung gedrosselt aus dem Dämpfungs­ raum ausströmt. Über die Intensität der Drosselung läßt sich der dabei entstehende Dämpfungseffekt regulieren. Bei Erreichen der Endlage ist soviel Fluid aus dem Dämpfungsraum ausgetreten, daß auch bei ursprünglich sehr hoher Verstellgeschwindigkeit kein Rückfedern auftritt. Vorteilhaft ist ferner, daß nach Wegnahme der auf das Antriebsteil wirkenden Verstellkraft keine auch nur geringe Rückstellbewegung auftritt, so daß mit Erreichen der Endlage unter allen Umständen eine stabile Position des Antriebs­ teils gegeben ist. Die gedrosselte Ausströmung des Fluids ver­ hindert außerdem den Aufbau einer zunehmend ansteigenden Gegen­ kraft, so daß sich der Linearantrieb effektiv betreiben läßt. Die Mittel zur Erzielung des vorteilhaften Effekts sind äußerst einfach, kostengünstig herstellbar und äußerst platzsparend, so daß im Vergleich zu einem üblichen Linearantrieb trotz effektiver Dämpfung praktisch keine Erhöhung der Baulänge auftritt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen aufgeführt.

Bevorzugt ist die Ringlippe Bestandteil eines manschettenartigen Elastikkörpers, wobei sie zum Beispiel von einem umlaufenden Kragen desselben gebildet sein kann.

Ist für den Betrieb des Linearantriebes eine radiale Abdichtung zwischen dem Antriebsteil und der dieses umgebenden Gehäuse- Innenfläche erforderlich, so kann eine entsprechende Dichtlippe integral mit der für die Dämpfung zuständigen Ringlippe ausge­ bildet sein. Mit einem einzigen Bauteil erzielt man dabei bei geringen Kosten einen zweifachen Effekt. Speziell in diesem Falle bietet sich die manschettenartige Formgebung für das Aufprallteil an.

Die das Ausströmen des Fluides gestattende Entlastungsöffnung ist bevorzugt unmittelbar im Aufprallteil ausgebildet und hierbei zweckmäßigerweise als Durchbrechung der Ringlippe. Es kann sich um einen kleinen, engen Kanal handeln, der den verschlossenen Dämpfungsraum mit dem zwischen Antriebsteil und zugeordneter Wand befindlichen Gehäuseraum verbindet.

Von besonderem Vorteil ist die erzielte Dämpfungswirkung bei einem als Kolben-Zylinder-Aggregat ausgebildeten Linearantrieb, bei dem das Antriebsteil von einem fluidisch und insbesondere pneumatisch bewegbaren Kolben gebildet ist.

Vielfach erfordert der Einsatz eines Linearantriebes einen geringeren Hub des Antriebsteils als konstruktiv bedingt möglich. In diesem Fällen kann man die Kolbenbewegung an der gewünschten Stelle beispielsweise durch Näherungsschalter - zum Beispiel Reed-Schalter - oder andere Sensoren erfassen und umsteuern. Damit jedoch die gewünschte Dämpfungswirkung am jeweiligen Hubende weiterhin eintritt, ist es von Vorteil, wenn das Antriebs­ teil zwei einander gegenüber axial verstellbare, auf unterschied­ lichen Axialabstand zueinander einstellbare Antriebselemente aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann auch die mindestens eine, mit dem Gehäuse verbundene Wand axial verstellbar und in unterschiedlichen Axialpositionen feststellbar sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine erste Bauform des erfindungsgemäßen Linear­ antriebs im Längsschnitt in schematischer Dar­ stellung, wobei die obere Bildhälfte eine unwirk­ same Stellung des am Antriebsteil angeordneten Aufprallteils zeigt und in der unteren Bildhälfte eine wirksame Stellung abgebildet ist,

Fig. 2 eine weitere Bauform des erfindungsgemäßen Linear­ antriebs wiederum im Längsschnitt und in schema­ tischer Darstellung, und

Fig. 3 ein als Bestandteil eines manschettenförmigen Elastikkörpers ausgebildetes Aufprallteil in perspektivischer Darstellung.

Der in den Fig. 1 und 2 abgebildete Linearantrieb ist als pneumatisch betätigtes Kolben-Zylinder-Aggregat ausgebildet. Er besitzt ein als Zylinder ausgebildetes Gehäuse 1, in dem ein als Kolben ausgebildetes Antriebsteil 2 in Axialrichtung 3 zwischen zwei Endlagen hin und her bewegbar angeordnet ist. Jeder axialen Stirnseite des Antriebsteils 2 liegt eine mit dem Gehäuse 1 verbundene Wand 4, 5 gegenüber, die vorliegend von einer Abschlußwand des Gehäuses 1 gebildet ist und auch als abnehmbarer Deckel ausgestaltet sein kann. Anschlußöffnungen 6, 7 münden an beiden Stirnseiten in jeweils einen der beiden vom Antriebsteil 2 im Gehäuse 1 voneinander abgeteilten Arbeits­ räume 8, 9. Über sie kann durch an sich bekannte Zu- und/oder Abfuhr eines Fluides die Axialbewegung des Antriebsteils 2 ausgelöst werden. Bei dem Fluid handelt es sich vorzugsweise um Druckluft. Die Bewegung des Antriebsteils 2 kann außerhalb des Gehäuses 1 abgegriffen werden, wozu eine mit dem Antriebsteil 2 verbundene Kolbenstange 10 stirnseitig durch wenigstens eine der Wande 4, 5 nach außen geführt ist. Das Antriebsteil 2 könnte auch kolbenstangenlos ausgebildet sein, in welchem Falle die Kraftübertragung nach außen auf andere Weise zu bewerkstelligen wäre, beispielsweise unter Einsatz von Zugmitteln oder Magnet­ einrichtungen. Es kann sich bei dem Linearantrieb auch um einen sogenannten Schlitzzylinder handeln.

Bei Erreichen des Hubendes, d. h. in den Endlagen der Bewegung, läuft das Antriebsteil 2 auf die jeweilige Wand 4, 5 auf. Um hierbei Beschädigungen auszuschließen, ist der Linearantrieb mit Mitteln zur Verringerung des Endlagenaufpralls ausgestattet, die ein Aufprallteil 11 umfassen. Letzteres ist in besonderer Weise ausgebildet und angeordnet, damit die Bewegung des Antriebsteils unmittelbar vor Erreichen seiner Endlage wirksam abgebremst und damit der Aufprall gedämpft wird.

Je nachdem, ob die Bewegung des Antriebsteils 2 lediglich bei einer oder bei beiden der möglichen Bewegungsrichtungen hin­ sichtlich des Aufpralls gedämpft werden soll, ist jeweils einem oder beiden Arbeitsräumen 8, 9 ein solches Aufprallteil 11 zugeordnet. Es kann dabei entweder am Antriebsteil 2 oder an der zugeordneten Wand 4, 5 dem jeweils anderen Bauteil - also der Wand oder dem Antriebsteil - zugewandt angeordnet sein. Während im Falle der Fig. 2 zwei Aufprallteile 11 an entgegengesetzten Stirnseiten des Antriebsteils 2 angebracht sind, zeigt die Fig. 1 eine Verwirklichung beider Varianten.

In allen Fällen besteht das Aufprallteil 11 aus einer in sich geschlossenen Ringlippe 12, die derart an dem es tragenden Bau­ teil 2; 4, 5 angeordnet ist, daß sie in Richtung zum gegenüber­ liegend zugewandten Bauteil 4, 5; 2 vorspringt. Bevorzugt kommt hier eine Ringlippe zum Einsatz, die sich axial und zugleich radial erstreckt, wobei sowohl ihre innere als auch die äußere Kontur vorzugsweise kegelstumpfförmig gestaltet ist. Hierbei ist die Axialseite 13 größeren Durchmessers dem tragenden Bauteil und die andere Axialseite 14 geringeren Durchmessers dem beabstandet gegenüberliegenden Bauteil zugewandt.

Im montierten Zustand, auf den sich die vorliegende Beschreibung bezieht, umgrenzt die elastisch biegbar ausgebildete Ringlippe 12 einen Dämpfungsraum 15, der über die Ringöffnung 16 zum gegenüberliegenden Bauteil hin offen ist. Die offene Seite der Ringöffnung 16 sei nachfolgend als Aufprallseite 17 bezeichnet, weil zwischen ihr und dem gegenüberliegenden Bauteil bei Annäherung an die Endlage ein Aufprall stattfindet. Der Moment des Auf­ pralls ist in Fig. 2 in Bezug auf das im linken Arbeitsraum 8 angeordnete Aufprallteil 11 gezeigt.

Im Moment des Aufpralls wird die Ringöffnung 16 vom zugewandten Bauteil vorzugsweise dicht abgedeckt. Bei am Antriebsteil 2 angeordneter Ringlippe ist das abdeckende Bauteil von der zu­ geordneten Wand 4, 5, anderenfalls vom Antriebsteil 2 gebildet.

Beim Kontakt der Ringlippe 12 mit dem die Ringöffnung 16 abdecken­ den Bauteil beginnt der Hubabschnitt mit gebremster Bewegung. Im Rahmen dessen wird die Ringlippe 12 unter zunehmender Annäherung zwischen Antriebsteil 2 und zugeordneter Wand 4, 5 entlang ihres gesamten Ringumfanges nach innen ein- bzw. umgebogen. Hierbei wird ein zuvor durch das abdeckende Bauteil im Dämpfungsraum eingeschlossenes Fluidvolumen komprimiert, da das Volumen des Dämpfungsraumes 15 verringert wird. Der eingebogene Zustand ist in der unteren Bildhälfte der Fig. 1 bei dem am Antriebsteil 2 angebrachten Aufprallteil 11 verdeutlicht.

Um ein Rückfedern des Antriebsteil 2 auszuschließen, kommuniziert der Dämpfungsraum 15 wenigstens im abgedeckten Zustand der Ring­ öffnung 16 mit einer Entlastungsöffnung 18, durch die Fluid aus dem Dämpfungsraum 15 gedrosselt entweichen kann. Bei Erreichen der Endlage ist vorzugsweise soviel Fluid aus dem Dämpfungsraum 15 ent­ wichen, daß der Innendruck im Dämpfungsraum 15 auf ein Maß redu­ ziert ist, daß auch bei Wegnahme des das Antriebsteil 2 ver­ schiebenden Druckes keine entgegengesetzte Rückstellbewegung stattfindet.

Die Abbremsung der Geschwindigkeit des Antriebsteils basiert also auf einer fluidischen Dämpfung, wobei die Bewegungsenergie auf kürzestem Wege abgebaut wird. Über den Querschnitt der Entlastungsöffnung oder über die Wahl einer unterschiedlichen Anzahl von Entlastungsöffnungen läßt sich das Abbremsverhalten dem jeweiligen Belastungsfall problemlos anpassen.

Ein an der Aufprallseite 17 der Ringlippe 12 angeformter um­ laufender Dichtwulst 19 kann den aufprallbedingten Verschleiß mindern und dauerhaft einen dichtenden Kontakt während des jeweils von einem Bauteil abgedeckten Zeitraumes gewährleisten.

Bevorzugt ist die Ringlippe 12 Bestandteil eines manschetten­ förmigen Elastikkörpers 20, der zweckmäßigerweise vollstän­ dig aus gummielastischem Material besteht. Eine bevorzugte Ausführungsform, wie sie in Fig. 1 am Antriebsteil 2 an­ gebracht ist, ist in Fig. 3 separat dargestellt. Ausgehend von der Aufprallseite 17 schließt sich in Axialrichtung zunächst die Ringlippe 12 mit konisch sich erweiterndem Innen- und Außen­ durchmesser an, worauf ein integral angeformter Halterungsab­ schnitt 21 folgt, der den Elastikkörper an seiner axialen Hal­ terungsseite 22 beschließt. Mit dieser Halterungsseite 22 voraus ist der Elastikkörper 20 unter Vermittlung des Halterungsab­ schnittes 21 an das jeweilige Antriebsteil 2 angesetzt und festgelegt. Hierbei ist von Vorteil, wenn der Halterungsabschnitt 21 wie beim Ausführungsbeispiel zu einer Schnappverbindungsein­ richtung 23 gehört, über die der Elastikkörper 20 und damit die Ringlippe 12 lösbar am Antriebsteil 2 festgelegt ist. Dies erleichtert die Montage und einen eventuellen verschleißbedingten Austausch.

Beim Ausführungsbeispiel ist der Elastikkörper 20 mit dem Hal­ terungsabschnitt 21 voraus auf den Außenumfang des Antriebsteils 2 aufgeschnappt. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die Wand des Elastikkörpers 20 in diesem Bereich eine im wesentlichen hohl­ zylindrische Gestalt besitzt. Außerdem ist zweckmäßigerweise mindestens ein zur Schnappverbindungseinrichtung 23 gehörender umlaufender Ringvorsprung 24 vorhanden, der nach radial innen ragt und in eine komplementäre Halterungsnut des Antriebsteils 2 fixierend eingreift. Ein weiterer, innerhalb der Ringöffnung 16 im Bereich zwischen dem Halterungsabschnitt 21 und der Ringlippe 12 angeordneter Ringvorsprung 25 kann von der der Ringlippe 12 zugewandten Axialseite her in eine stirnseitige Ringnut des Antriebsteils 2 eingreifen, um ebenfalls fixierend zu wirken.

Im Bereich des Außenumfanges des Antriebsteils 2 ist bei den Ausführungsbeispielen eine umlaufend Dichtlippe 26 vorgesehen, die Bestandteil einer Kolbendichtung 27 ist und das Antriebsteil 2 gegenüber der Gehäuse-Innenfläche 28 abdichtet. Bevorzugt ist diese Dichtlippe 26 und insbesondere die gesamte Kolbendichtung 27 integraler Bestandteil des Elastikkörpers 20, was die Anzahl der Bauteile des Linearantriebes reduziert. Die Dichtlippe 26 befindet sich zweckmäßigerweise im Bereich der Halterungsseite 22.

Die Ringlippe 12 kann Bestandteil eines mit Ausnahme an der Aufprallseite 17 vollständig geschlossen Körpers sein, ins­ besondere eines mit einem Boden versehenen behälterförmigen Elastikkörpers. Bei den abgebildeten bevorzugten Varianten ist allerdings das jeweilige die Ringlippe 12 tragende Bauteil 2; 4, 5 Bestandteil der Begrenzungswand des Dämpfungsraumes 15, wodurch sich Material einsparen läßt.

Ist die Ringlippe 12 an einer Wand 4 angebracht, wie dies in der linken Bildhälfte der Fig. 1 dargestellt ist, dann erfolgt die Befestigung zweckmäßigerweise entsprechend, wobei allerdings der Halterungsabschnitt 21, 21′ den jeweiligen konstruktiven Gegeben­ heiten angepaßt ist. Beim Ausführungsbeispiel ist der entsprechende Halterungsabschnitt 21, 21′ als Wulst ausgebildet, der in eine komplementäre Ringvertiefung 32 der Stirnseite der Wand lösbar eingeschnappt ist. Im übrigen kann das Aufprallteil 11 wie in den oben geschilderten Fällen gestaltet sein.

In allen Fällen ist es zweckmäßig, die Ringlippe 12 und einen eventuell vorhandenen Elastikkörper 20 koaxial zum Antriebsteil 2 anzuordnen. Auf diese Weise kann bei wie in Fig. 1 wandseitig festgelegter Ringlippe 12 die eventuell vorhandene Kolbenstange 10 unter Freilassung eines radialen Ringspaltes koaxial durch die Ringöffnung 16 hindurchgeführt werden.

Zur exakten Vorgabe einer Endlage ist es zweckmäßig, einen mit dem Antriebsteil 2 mitbewegbar verbundenen Endanschlag 33 vorzusehen, der bei Erreichen einer Endlage auf einen gehäusefesten Gegenan­ schlag 34 hart aufläuft. Beim Zusammentreffen von Endanschlag 33 und Gegenanschlag 34 ist in diesem Falle die Abbremsbewegung be­ endet. Der Endanschlag 33 befindet sich vorzugsweise an der gleichen Stirnseite des Antriebsteils 2 wie die zugeordnete Ringlippe 12 innerhalb der Ringöffnung 16. Er ragt vorzugsweise ausgehend vom Antriebsteil 2 ein Stück weit in den Dämpfungsraum 15 hinein. Die Querabmessungen sind so gewählt, daß zwischen seinem Außenumfang und der nach innen gebogenen Ringlippe 12 ein aus Fig. 1 er­ sichtlicher Ringspalt 35 verbleibt. Der Gegenanschlag 34 kann unmittelbar von der zugewandten Gehäusewand 4, 5 gebildet sein. Bei Erreichen der Endlage liegen somit sowohl die Ringlippe 12 mit ihrer Aufprallseite 17 als auch der Endanschlag 33 an der zugeordneten Wand 4, 5 an. Im Gegensatz zu den Fällen, bei denen die ein- oder umgebogene Ringlippe 12 selbst den Endanschlag bildet - dies ist beiden in den Fig. 1 und 2 jeweils dem linken Arbeitsraum 8 zugeordneten Aufprallteilen 11 der Fall - zeichnet sich die mit einem getrennten Endanschlag ausgestattete Version durch besondere Verschleißarmut aus.

Die in den Dämpfungsraum 15 mündende Entlastungsöffnung 18 ist vorzugsweise von einer Durchbrechung 35 der Ringlippe 12 gebildet. Es kann sich dabei um einen kappillarähnlichen Kanal handeln. Mehrere Entlastungsöffnungen 18 sind pro Dämpfungsraum 15 möglich.

Die Entlastungsöffnung könnte auch durch Oberflächenrauheiten an der Aufprallseite 17 der Ringlippe 12 gebildet werden, die im abgedeckten Zustand der Ringöffnung 16 eine bewußte Undichtig­ keit im Berührbereich hervorruft. Statt dessen könnte man auch den Rand der Ringlippe 12 mit mindestens einer Nut versehen, die im abgedeckten Zustand die Entlastungsöffnung bildet.

Alternativ zu den vorstehend geschilderten Möglichkeiten kann die Entlastungsöffnung 18 auch am Antriebsteil 2 selbst oder an der jeweils zugeordneten Wand 4, 5 ausgebildet sein. Letzteres ist rechts in Fig. 1 verwirklicht. Dort mündet die Entlastungs­ öffnung 18, 18′ einerseits an der Wand 5 derart in den zugeordneten Arbeitsrau 9 ein, daß ihre Mündung 31 - in Axialrichtung be­ trachtet - jederzeit innerhalb der Ringöffnung 16 im Bereich der Aufprallseite 17 zu liegen kommt. Das andere Ende der Entlastungs­ öffnung 18 ist in diesem Falle zweckmäßigerweise in die zuge­ ordnete Anschlußöffnung 7 zurückgeführt, die während des Wirk­ samseins des zugeordneten Aufprallteils 11 in aller Regel druck­ los ist oder zumindest einen geringeren Druck aufweist, als er vom komprimierten Fluid des Druckraumes ausgeübt wird. Man kann die Entlastungsöffnung 18, 18′ auch an eine andere Druckmittel­ senke anschließen. Das dargestellte Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß bei Druckmittelzufuhr über die Anschlußöffnung 7 auch der Dämpfungsraum über die parallellaufende Entlastungs­ öffnung 18, 18′ beaufschlagt wird, was das Ansprechverhalten verbessert. Die gestrichelt angedeutete Entlastungsöffnung 18, 18′ kann selbstverständlich auch innerhalb der Gehäusewand verlaufen.

Wie in Fig. 1 angedeutet, kann in der Entlastungsöffnung 18 eine Drosselstelle 36 eingebaut sein. Zur bedarfsgemäßen Ein­ stellung der Drosselungsintensität kann diese von einer einstell­ baren Drosseleinrichtung gebildet sein, beispielsweise von einer Drosselschraube.

Beim Zusammentreffen mit dem sie abdeckenden Bauteil 2; 4, 5 wird die Ringlippe 12 in allen Fällen vorzugsweise an ihrem an der Aufprallseite 17 angeordneten Rand beaufschlagt. Beim an­ schließenden Einbiegen verlagert sich dieser Rand axial zurück, wobei sich zugleich der Innendurchmesser der Ringöffnung 16 im Bereich der Aufprallseite 17 verringern kann. Unter Umständen wird die Ringlippe 12 im Bereich ihres der Aufprallseite 7 zuge­ ordneten Abschnittes auch nach axial innen umgestülpt.

Linearantriebe werden oftmals mit einem Hub des Antriebsteils 2 betrieben, der geringer ist als der maximal mögliche. Die Um­ steuerung der Bewegungsrichtung kann in diesen Fällen beispiels­ weise über Näherungsschalter 37 ausgelöst werden, die von einem am Antriebsteil 2 angeordneten magnetischen Geber 38 berührungslos bestätigt werden. Damit trotz der veränderten Hubverhältnisse die erfindungsggemäße Dämpfung wirksam wird, kann das Antriebs­ teil 2 - wie in Fig. 1 beispielhaft dargestellt - zwei einander gegenüber axial verstellbare, auf unterschiedlichen Axialabstand zueinander einstellbare Antriebselemente 39, 39′ aufweisen. Es ist dadurch möglich, die axial gemessene Breite des Antriebs­ teils 2 zu verändern, wodurch der vom Antriebsteil 2 zwischen den beiden Endlagen insgesamt zurücklegbare Hub beeinflußt wird. Ansonsten ist die Wirkungsweise der Aufpralldämpfung die gleiche wie oben erläutert. Die Aufprallteile sind jeweils an einer der Wände 4, 5 oder am zugewandten Antriebselement 39, 39′ angeordnet, um bei Annäherung an die jeweilige Endlage mit dem jeweils gegen­ überliegenden Bauteil zusammenzuarbeiten.

Um hierbei die Hubverstellung von außen her zu ermöglichen, besteht die Kolbenstange aus einem das eine Antriebselement 39 tragenden Außenrohr 42, innerhalb dessen eine Verstellstange 43 axial verstellbar angeordnet ist, welche an dem im Gehäuse aus dem Außenrohr 42 herausragenden Abschnitt das zweite Antriebs­ element 39 trägt. Bevorzugt ist die Verstellstange 43 über ein Gewinde 44 innerhalb des Außenrohres 42 axial verschraubbar, wobei ein Schraubwerkzeug durch die Öffnung 45 des Außenrohrs 42 eingeführt werden kann.

Alternativ zu den verstellbaren Antriebselementen ist es auch möglich, mindestens eine der beiden Wände 4, 5 gegenüber dem Gehäuse 1 axial verstellbar und in unterschiedlichen Axialposi­ tionen feststellbar auszubilden. Ein Ausführungsbeispiel hierfür liefert die Fig. 2 hinsichtlich der rechten Gehäusewand 5. Diese Gehäusewand 5 bildet zweckmäßigerweise zugleich den Gegen­ anschlag 34 für den Endanschlag 33 des Antriebsteils 2. Die abgebildete bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Wand 5 in den das Antriebsteil 2 aufnehmenden Innenraum 50 des Gehäuses 1 eingesetzt ist, so daß sie - von der Gehäuse-Innenfläche 28′ geführt - in Axialrichtung 3 verstellt werden kann. Die Ge­ häuse-Innenfläche 28 bildet also eine gleichzeitige Führungs- und Dichtfläche sowohl in Bezug auf das Antriebsteil 2 als auch in Bezug auf die verschiebbare Wand 5. Zur Einstellung des Hubes wird die Wand 5 in die gewünschte Axialposition gebracht, in der sie anschließend, durch Verspannen gegenüber dem Gehäuse 1, lösbar festgelegt wird. Das Verspannen erfolgt beim Aus­ führungsbeispiel durch einen radial außen konischen Spannring 51, der von axial außen her in eine Ausnehmung 52 der Wand 5 einschraubbar ist, wobei seine kegelstumpfförmig konturierte, radial außen liegende Wandfläche 53 ein radiales Aufweiten eines äußeren Ringabschnittes 54 der Wand 5 bewirkt. Auf diese Weise liegt ein großer axialer Verstellbereich vor, ohne die Gehäuse-Innenfläche 28 - z. B. durch das Erfordnis von Gewinden - zu beeinträchtigen. Zwischen dem Ringabschnitt 54 und dem Gehäuse 1 ist zweckmäßigerweise auch noch eine Dichtungsanord­ nung 55 vorgesehen.

Bevorzugt ist der Innenraum 50 an einer Axialseite offen, so daß die verstellbare Wand 5 eingesetzt werden kann und jederzeit gut zugänglich ist. Die dieser Stirnseite zugeordnete Anschluß­ öffnung 7 ist zweckmäßigerweise an der verstellbaren Gehäusewand 5 vorgesehen, so daß sie beim Verstellen derselben mitbewegt wird.

Wie schon erwähnt, ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bei beiden Bewegungsrichtungen eine Endlagendämpfung vorgesehen, weshalb zwei die Funktion des Aufprallteils erfüllende Ring­ lippen 12 vorgesehen sind, die hier überdies beide am Antriebs­ teil 2 angeordnet sind. An jeder Axialseite des Antriebsteils 2 befindet sich also eine solche Ringlippe 12, die - im Längs­ schnitt gemäß Fig. 2 gesehen - in Richtung zur axial jeweils gegenüberliegenden Wand 4, 5 einen schräg nach innen gerichteten Verlauf besitzt, um an der vom Antriebsteil 2 axial beabstandeten Aufprallseite 17 die Ringöffnung 16 zu umschließen. Weil es sich bei dem Linearantrieb der Fig. 2 um ein fluidisches ange­ triebenes Aggregat handelt - das Antriebsteil 2 ist hier von einem Kolben gebildet - erstreckt sich radial außen um das Antriebsteil 2 eine Kolbendichtung 27, welche bevorzugt zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende Dichtlippen 26 besitzt.

Die Kolbendichtung 27 ist am Antriebsteil 2 festgelegt.

Zum Vorteil der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist nun, daß beide Ringlippen 12 Bestandteil eines einstückigen, manschetten­ förmigen Körpers 20′ sind, der bevorzugt als Elastikkörper ausgebildet ist. Bestandteil dieses einstückigen Körpers 20′ ist bevorzugt auch die Kolbendichtung 27, wie es aus Fig. 2 hervorgeht. Der manschettenartige Körper 20′ umschließt also die Mantelfläche des Antriebsteils 2 mit einem zentralen Abschnitt 55, an den sich beidseits jeweils eine der Ringlippen 12 an­ schließt. Am zentralen Abschnitt 55 sind die beiden Dichtlippen 26 angeformt. Außerdem hat der zentrale Abschnitt 55 die Funktion eines Halterungsabschnittes 21′′, über den der Körper 20′ am Antriebsteil 2 festgelegt ist.

Zur Befestigung trägt der zentrale Abschnitt 55 radial innen einen einstückig angeformten Ringvorsprung 57, der in eine komplementäre Halterungsnut 58 an der Mantelfläche des Antriebs­ teils 2 eingreift. Zur Erleichterung der Montage kann es zweck­ mäßig sein, das Antriebsteil 2 im Bereich der Halterungsnut 58 radial zu teilen, so daß sich wie abgebildet zwei axial aufein­ anderfolgende Antriebselemente 59, 59′ ergeben, die zum Beispiel mittels einer Schraube zusammengehalten werden.

Man kann sich also den manschettenförmigen Körper 20′ der Fig. 2 als Bauteil vorstellen, das aus zwei im Bereich ihrer Halterungs­ seite 22 einstückig miteinander verbundenen Elastikkörpern 20 der in Fig. 3 abgebildeten Art besteht.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die anhand der Fig. 1 beschriebene zweiteilige und verstellbare Ausführungs­ form des Antriebsteils ebenso wie die anhand der Fig. 2 be­ schriebene Verstellbarkeit einer Gehäusewand 5 auch bei Linear­ antrieben einsetzbar sind, die andere Mittel zur Verringerung des Endlagenaufpralls aufweisen, als die beschriebenen Bauformen.

Sind die Ringlippen 12 und die Dichtlippen 26 bzw. die Kolben­ dichtung 27 einstückig miteinander ausgebildet, ergibt sich ein manschettenförmiger Körper 20, 20′, der sich einfach herstellen und montieren läßt, so daß sich insgesamt eine äußerst kosten­ günstige Bauweise ergibt.

Claims (18)

1. Linearantrieb mit einem in einem Gehäuse (1) zwischen Endlagen axial hin und her bewegbaren Antriebsteil (2), dem an wenigstens einer Axialseite eine mit dem Gehäuse (1) verbundene Wand (4, 5) gegenüberliegt, und mit Mitteln zur Verringerung des Endlagenaufpralls des Antriebsteils (2), die ein am Antriebsteil (2) oder an der Wand (4, 5) dem jeweils anderen Bauteil zugewandt angeordnetes Aufprallteil (11) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufprallteil (11) von einer ausgehend von dem es tragen­ den Bauteil (2; 4, 5) in Richtung zum gegenüberliegenden Bauteil (4, 5; 2) vorspringenden, elastisch biegbaren Ringlippe (12) gebildet ist, die einen Dämpfungsraum (15) umgrenzt, der an der Aufprallseite (17) über die Ringöffnung (16) zum gegenüberliegen­ den Bauteil (4, 5; 2) hin offen und von diesem Bauteil (4, 5; 2) bei Annäherung an die zugeordnete Endlage unter Einschluß eines Fluidvolumens abdeckbar ist, daß die Ringlippe (12) bei Annäherung an diese Endlage von dem ihre Ringöffnung (16) abdeckenden Bauteil (4, 5; 2) unter Verringerung des Volumens des Dämpfungs­ raumes (15) entlang ihres gesamten Umfanges nach innen ein- oder umbiegbar ist, und daß der Dämpfungsraum wenigstens im abgedeckten Zustand der Ringöffnung (16) mit einer Entlastungs­ öffnung (18) kommuniziert, die bei der Verringerung des Volumens des Dämpfungsraumes (15) ein gedrosseltes Entweichen einge­ schlossenen Fluides ermöglicht.

2. Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlippe (12) kegelstumpfartig konturiert ist, wobei die Axialseite geringeren Durchmessers dem abdeckenden Bauteil (4, 5; 2) zugewandt ist.

3. Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringlippe (12) Bestandteil eines manschetten­ förmigen Elastikkörpers (20, 20′) ist, der insbesondere aus Gummi besteht.

4. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlippe (12) dichtend mit dem abdecken­ den Bauteil (4, 5; 2) zusammenarbeitet.

5. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlippe (12) an der der Aufprallseite (17) entgegengesetzten Halterungsseite (22) einen ringförmigen Halterungsabschnitt (21, 21′, 21′′) aufweist, mit dem es am es tragenden Bauteil (2; 4, 5) festgelegt ist.

6. Linearantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungsabschnitt (21, 21′, 21′′) Bestandteil einer Schnappverbindungseinrichtung (23) ist, über die die Ringlippe (12) lösbar am sie tragenden Bauteil (2; 4, 5) festgelegt ist.

7. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ringlippe (12) tragende Bauteil (2; 4, 5) einen Abschnitt der Begrenzungswand des Dämpfungsraumes (15) bildet.

8. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlippe (12) am Antriebsteil (2) angeordnet ist und integral mit einer umlaufenden, nach radial außen weisenden Dichtlippe (26) verbunden ist, die dichtend mit der das Antriebsteil (2) umgebenden Gehäuse-Innenfläche (28) zusammenarbeitet.

9. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlippe (12) beim Einbiegen umstülpbar ist.

10. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entlastungsöffnung (18) am Aufprallteil (11) vorgesehen ist und zweckmäßigerweise von einer Durchbrechung der Ringlippe (12) gebildet ist.

11. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsöffnung (18) am Antriebsteil (2) oder an der mit dem Gehäuse (1) verbundenen Wand (4, 5) ausgebildet ist.

12. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er als Kolben-Zylinder-Aggregat ausgebildet ist, wobei das Antriebsteil (2) von einem insbesondere fluidisch verschiebbaren Kolben gebildet ist.

13. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (2) zwei einander gegenüber axial verstellbare, auf unterschiedlichen Axialabstand zueinander einstellbare Antriebselemente (39, 39′) aufweist.

14. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine mit dem Gehäuse (1) verbundene Wand (4, 5) gegenüber dem Gehäuse (1) axial verstellbar und in unterschiedlichen Axialpositionen feststellbar ist.

15. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens mit dem Gehäuse (1) verbundene Wand (4, 5) einen mit dem Antriebsteil (2) zusammenarbeitenden Gegenanschlag (34) zur Endlagenvorgabe bildet.

16. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine, mit dem Gehäuse (1) verbundene Wand (4, 5) von einem den das Antriebsteil (2) auf­ nehmenden Gehäuseraum (50) verschließenden Gehäusedeckel gebildet ist.

17. Linearantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Axialseiten des Antriebsteils (2) jeweils eine Ringlippe (12) angeordnet ist, wobei die Ring­ lippen (12) Bestandteil eines auf der Mantelfläche des Antriebs­ teils (2) sitzenden, insbesondere als Elastikkörper ausgebil­ deten einstückigen manschettenförmigen Körpers (20′) sind.

18. Linearantrieb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der manschettenförmige Körper (20′) im Bereich zwischen den beiden Ringlippen (12) mindestens eine umlaufende, nach radial außen weisende und einstückig angeformte Dichtlippe (26) auf­ weist, die dichtend mit der das Antriebsteil (2) umgebenden Gehäuse-Innenfläche (28) zusammenarbeitet.