DE4429156C2

DE4429156C2 - Pneumatikzylinder mit Dämpfungsmechanismus

Info

Publication number: DE4429156C2
Application number: DE4429156A
Authority: DE
Inventors: Yoshisuke Yamashita; Kunihisa Kaneko; Nobuhiro Fujiwara
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1993-09-02
Filing date: 1994-08-17
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2014-08-18
Also published as: KR0148044B1; CN1107947A; US5423243A; DE4429156A1; JPH0771420A; CN1036675C; KR950009001A; JP2631078B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Pneumatik zylinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Pneumatikzylinder bekannt, die einen Dämpfungsmecha nismus zum Bremsen und Stoppen eines Kolbens am Hubende aufweisen. Ein derartiger Pneumatikzylinder enthält im allgemeinen ein Zylinderrohr, ein Paar von Abdeckungen für das Verschließen beider Enden des Zylinderrohres, einen sich innerhalb des Zylinderrohres hin- und herbewegenden Kolben, eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange, eine Versorgungs- und Auslaßöffnung für die Zufuhr und Abfuhr von Druckluft zu und von Zylinderkammern auf beiden Seiten des Kolbens und ein Entlastungsventil zur Begrenzung der Durchflußrate von Auslaßgas, das von den Zylinderkammern durch die Versorgungs- und Auslaßöffnung abgelassen wird, wobei der Kolben durch Betätigung des Entlastungsventils und Begrenzung der Durch flußrate der Auslaßluft abgebremst wird, wenn der Kolben sich dem Hubende nähert, und am Hubende gestoppt wird.

Dieser oben beschriebene herkömmliche Pneumatikzylindertyp ist jedoch insoweit nachteilig, als das Entlastungsventil direkt in die Abdeckung integriert ist und dies zu einer kom plizierteren Aufbau der Abdeckung und zu Schwierigkeiten bei der Herstellung führt.

Außerdem ist das Entlastungsventil derart ausgebildet, daß es durch Druck der von den Zylinderkammern durch die Zufuhr- und Auslaßöffnung ausgelassenen Auslaßluft geöffnet wird, und daß der Druck (Entlastungsdruck) beim Öffnen eingestellt werden kann. Da das Entlastungsventil an einer festgelegten Position in der Abdeckung vorgesehen ist, ist es oft schwierig oder sogar unmöglich, den Entlastungsdruck in Abhängigkeit von der Anordnung und Position des Pneumatikzylinders einzustellen. Dies führt auch zu Schwierigkeiten und Problemen bei der Wartung oder dem Austausch von Teilen.

Außerdem ist es, da das Entlastungsventil durch Auslaßdruck geöffnet wird, sehr wahrscheinlich, daß es durch den Auslaß luftstrom oder durch Druckschwankungen der Auslaßluft beeinflußt wird. Dadurch sind die Öffnungs- und Schließbedin gungen weniger stabil und die Durchflußrate der Auslaßluft schwankt. Dies führt zu Begrenzungen des Kolbens während der Bewegung und zu einer Beeinträchtigung des stabilen Dämpfungs effekts.

Aus der DD-PS 1 19 292 ist eine Einrichtung zur Endlagen bremsung in pneumatischen Arbeitszylindern mit Scheibenkolben bekannt, bei der nach dem Beginn des Bremsvorgangs der gegenüber einer mit dem Entlüftungsanschluß verbundenen Bohrung im Zylinderdeckel abgeschlossene Zylinderraum über ein einstellbares Druckbegrenzungsventil entlüftet und infolgedes sen eine Verminderung der Hubgeschwindigkeit bewirkt wird. Zum Zwecke der Verhinderung eines Rückpralls aus der Endlage heraus ist im Zylinderdeckel ein mittels des Kolbens oder der Kolbenstange zu betätigendes Öffnungsventil angeordnet, durch dessen Betätigung eine Verbindung des Zylinderraumes mit dem Entlüftungsanschluß herstellbar ist. Auch hier wird das Entlastungsventil durch den Auslaßdruck des Arbeitszylinders geöffnet, so daß es durch den Auslaßluftstrom oder durch Druckschwankungen der Auslaßluft beeinflußt wird.

Ein ähnliches Problem ergibt sich bei der DE-AS 12 06 561, die eine Vorrichtung zum Dämpfen der Hubbewegung des Kolbens eines Hubzylinders am Ende des Hubweges mit Hilfe eines mit dem Kolben verbundenen zylindrischen Ansatzes beschreibt, der die gleiche Form wie eine im Zylinderboden eingelassene Vertiefung hat, wobei die Vertiefung an ihrem Grund mit einer freien Ableitung und der Zylinder an seinem Grund mit einer Ableitung über ein Überdruckventil versehen ist. Um die Dämpfwirkung zu erhöhen, ist das Überdruckventil einstellbar und zugleich als Drosselventil ausgebildet, wobei die Einstellung des Öffnungs druckes und die Einstellung der Drosselwirkung unabhängig voneinander durchführbar sind.

Aus der DE 41 19 465 A1 ist es ähnlich wie aus der US 33 81 590 bekannt, einen hydraulischen Druck von einem feststehenden Außenteil auf eine drehbare Welle zu übertragen. Hierzu sind im Außenteil zwei hydrostatische Lager angeordnet, zwischen denen ein Ringkanal vorgesehen ist, in dessen Bereich in der Welle eine Einführbohrung für ein hydraulisches Druckmedium angebracht ist. Zur Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen müssen kapillare Drosseln, durch die das Druckmedium in Drucktaschen der hydrostatischen Lager eingeführt wird, in ihrer Drosselwirkung verändert werden. Zu diesem Zweck besteht das Außenteil aus einem inneren Ring und einer konzentrischen äußeren Hülse, zwischen denen variable Drosseln dadurch gebildet sind, daß Ausnehmungen in den beiden einander zugewandten Zylinderflächen des Ringes und der Hülse durch deren gegenseitiges Verdrehen variiert werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Pneumatikzylinder mit Dämpfungsmechanismus zu schaffen, der ein Entlastungs ventil aufweist, das weniger einfach durch den Auslaßluftstrom oder Druckveränderungen der Auslaßluft beeinflußt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist ein Pneumatikzylinder mit einem Dämpfungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 auf.

Dadurch ist es sehr unwahrscheinlich, daß das Ventilelement durch Durchfluß- oder Druckveränderungen der durch den Entlastungsdurchgang fließenden Auslaßluft beeinflußt wird, und dies sichert stabile Öffnungs- und Schließvorgänge des Entlastungsventils und das Erreichen eines weichen Abbremsen des Kolbens. Auch wird durch eine derartige Anordnung ermöglicht, das Stützelement um die Achse der Abdeckung in Abhängigkeit von dem Ort und der Position des Pneumatik zylinders zu drehen und seine Richtung einzustellen, und so die Einstellung des Entlastungsdruckes zu vereinfachen oder den Wartungsvorgang zu erleichtern.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Um noch stabilere Öffnungs- und Schließvorgänge des Entla stungsventils zu gewährleisten, werden vorzugsweise einander gegenüberliegende Bereiche von druckaufnehmenden Flächen des Ventilelements in etwa ausgeglichen mit Ausnahme des Berei ches, der direkt der Druckkammer gegenüberliegt, so daß die Betriebs kraft durch den auf das Ventilelement in Öffnungs- und Schließrichtung aufgebrachten Pneumatikdruck auf die durch Druckluft innerhalb der Druckkammer erzeugte Betriebskraft beschränkt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung öffnen sich zwei Entlastungsdurchgänge, die mit Bereichen stromauf wärts und stromabwärts des Ventilsitzes in Verbindung stehen, separat aufinnere Umfangsflächen der Befestigungsöffnung, wobei zwei Umfangsnuten ausgebildet sind, die unabhängig mit den beiden Entlastungsdurchgängen in Verbindung stehen, und wobei die mit den Zylinderkammern und den Zufuhr- und Auslaßöffnungen in Verbindung stehenden Durchgänge unabhängig voneinander in die Umfangsnuten geöffnet sind.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt eines er findungsgemäßen Pneumatikzylinders mit Ausnahme des Mittelabschnitts,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Stützelements mit einem darauf befestigten Ent lastungsventil,

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt eines wesentlichen Teils von Fig. 2,

Fig. 4 ein Diagramm, das das Dämpfungsverhalten des erfindungsgemäßen Pneumatikzylinders darstellt,

Fig. 5 ein Diagramm, das das Dämpfungsverhalten eines herkömmlichen Pneumatikzylinders darstellt,

Fig. 6 einen Querschnitt eines wesentlichen Teils einer zweiten Ausführungsform des Entlastungsventils,

Fig. 7 einen Querschnitt eines wesentlichen Teils einer dritten Ausführungsform des Entlastungsventils,

Fig. 8 eine vergrößerte Vorderansicht eines wesentlichen Teils eines in Fig. 7 ver wendeten Führungselements,

Fig. 9 einen Querschnitt eines wesentlichen Teils einer vierten Ausführungsform des Entlastungsventils, und

Fig. 10 einen Querschnitt eines wesentlichen Teils einer fünften Ausführungsform des Entlastungsventils.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Pneumatikzylinders gemäß der vorliegenden Erfindung, der ein Zylinderrohr 1, eine Kopfabdeckung 2 und eine Stangenabdeckung 3 aufweist, die an jedem Ende des Zylinderrohres 1 angeschraubt sind. An Abschnitten 2a und 3a mit geringem Durchmesser an diesen Abdeckungen sind Stützelemente 4 jeweils mit einem Entla stungsventil 23 über Befestigungselemente 5 befestigt, und das Entlastungsventil stellt einen Teil des Dämpfungsmecha nismus dar.

Das Zylinderrohr 1 ist aufgeteilt in Zylinderkammern 8a und 8b. Eine Stange 9 des Kolbens 7 ragt aus dem Zylinder hervor, nachdem sie unter luftdichter Abdichtung die Stangenabdeckung 3 durchtreten hat.

Die Abdeckungen 2 und 3 weisen jeweils einen Absatz 11 auf, der in Axialrichtung verläuft und zu den Zylinderkammern 8a bzw. 8b geöffnet ist, einen Dämpfungsdurchgang 12, dessen eines Ende zu den Zylinderkammern 8a bzw. 8b geöffnet ist und dessen anderes Ende zu der äußeren Umfangsfläche der Ab schnitte 2a und 3a mit geringem Durchmesser geöffnet ist, eine Zufuhr- und Auslaßöffnung 13 für Druckluft und geöffnet zu dem Absatz 11, und einen Durchgang 14, dessen eines Ende zu dem Absatz 11 geöffnet ist und dessen anderes Ende zu der äußeren Umfangsfläche der Abschnitte 2a und 3a mit geringem Durchmesser geöffnet ist. Die Abschnitte 2a und 3a mit gerin gem Durchmesser der Durchgänge 12 und 14 öffnen sich in Um fangsnuten in Umfangsrichtung. Eine Dämpfungspackung 15 ist an der inneren Umfangsfläche der Öffnung des Absatzes 11 befestigt und Dämpfungsringe 16, die in engem Eingriff mit der Dämpfungspackung 15 stehen, sind an jeder der Stangen 9 auf beiden Seiten des Kolbens 7 befestigt.

Wie in den Fig. 2 und 3 im Detail gezeigt, weist das Stütz element 4 eine Befestigungsöffnung 17 auf, die luftdicht und drehbar mit den Abschnitten 2a und 3a mit geringem Durch messer der Abdeckungen 2 und 3 im Eingriff steht, und eine Ventilbefestigungsöffnung 18, die rechtwinklig zu der Be festigungsöffnung 17 ausgebildet ist. Zwei Ventilkammern 19a und 19b mit unterschiedlichen Querschnittsflächen sind vor gesehen und ein Ventilsitz 20 ist zwischen diesen Ventilkam mern angeordnet. Die Ventilkammer 19a steht über einen Ent lastungsdurchgang 21a stromaufwärts von dem Ventilsitz 20 in Verbindung mit dem Dämpfungsdurchgang 12, und die Ventilkam mer 19b steht über einen Entlastungsdurchgang 21b stromab wärts des Ventilsitzes 20 in Verbindung mit dem Durchgang 14.

Ein Entlastungsventil 23, das an der Ventilbefestigungsöff nung 18 angebracht ist, stellt eine Dämpfungsdruckeinstell einrichtung in einem Dämpfungsmechanismus dar und weist ein Ventilelement 24 zum Öffnen und Schließen des Ventilsitzes 20 auf, einen Entlastungdruckeinstellmechanismus 25 zum Drücken des Ventilelements 24 in eine solche Richtung, daß eine Ven tilabdichtungseinheit 24a den Ventilsitz 20 verschließt, sowie eine Druckkammer 26 zum Aufbringen von Pneumatikdruck auf eine Kolbeneinheit 24b des Ventilelements 24 und zum Drücken des Ventilelements 24 in eine Richtung zum Öffnen des Ventilsitzes 20.

Der Entlastungsdruckeinstellmechanismus 25 weist ein Paar von Federaufnahmen 28, eine Druckeinstellfeder 29, die zusammen drückbar zwischen den Federaufnahmen befestigt ist und das Ventilelement 24 in eine Richtung drückt, um den Ventilsitz 20 zu schließen, sowie eine Einstellschraube 30 zum Einstel len der Druckkraft der Druckeinstellfeder 29. Die Ein stellschraube 30 greift bewegbar in eine Ventilführung 31 ein, die in ein Ende der Ventilbefestigungsöffnung 18 einge schraubt ist, und ist an einer festgelegten Position durch eine Sicherungsmutter 32 befestigt.

Damit kann durch Bewegen der Einstellschraube 30 vor und zurück relativ zu der Ventilführung 31 und durch Einstellen der Druckkraft der Druckeinstellfeder 29 der Entlastungsdruck des Entlastungsventils 23 eingestellt werden, und der Dämp fungsdruck kann außerdem durch Einstellen des Entlastungs druckes eingestellt werden.

Da die Druckkammer 26 unabhängig an einer von dem Ent lastungsdurchgang 21 entfernten Position vorgesehen ist, wird sie außerhalb des Einflusses des durch den Entlastungsdurch gang 21a fließenden Luftstroms und der Druckschwankungen der Luft gehalten. Die Druckkammer 26 ist zwischen einer O-Ring aufnahme 34, die durch einen Rückhaltering befestigt ist, und einer Kolbeneinheit 24b des Ventilelements 24 an einer Seite angeordnet, die der Seite, wo der Entlastungsdruckeinstell mechanismus 25 an der Ventilbefestigungsöffnung 18 befestigt ist gegenüberliegt, und beide Seiten der Druckkammer sind Axialrichtung luftdicht durch den äußeren Umfang der Ventil einheit 24b des Ventilelements 24 und durch O-Ringe 36, die an der O-Ringaufnahme 34 befestigt sind, abgedichtet. Die Druckkammer steht mit dem Entlastungsdurchgang 21a durch einen Luftdrucksignaldurchgang 37, der in dem Stützelement 4 vorgesehen ist, in Verbindung.

An einem Ende des Ventilelements 24, das der Ventilkammer 19b näher liegt, ist ein über den O-Ring 36 gleitend in einem Trennelement 39 aufgenommener Stab 38 einstückig befestigt. Durch in etwa ausgeglichene äußere Durchmesser D1 des Stabes 38 mit dem inneren Durchmesser D2 der Ventilkammer 19a werden Bereiche der einander gegenüberliegenden druckaufnehmenden Flächen in dem Ventilelement 24 mit Ausnahme der äußeren Endfläche der Kolbeneinheit 24b in etwa ausgeglichen, so daß die Betriebskraft durch auf das Ventilelement 24 in Öffnungs- und Schließrichtung aufgebrachten Luftdruck nur auf die Be triebskraft durch den Luftdruck in der Druckkammer 26 begrenzt wird. Als Folge kann das Ventilelement 24 allein durch die Betriebskraft des in der Druckkammer 26 herrschenden Luft drucks und die Druckeinstellfeder 29 geöffnet und geschlossen werden, wodurch der Öffnungs- und Schließvorgang stabilisiert wird. Wie sich in Testversuchen ergeben hat, kann das Öff nungs- und Schließverhalten des Ventilelements 24 zusätzlich stabilisiert werden, wenn der äußere Durchmesser D1 des Sta bes 38 etwas größer als der innere Durchmesser D2 der Ventil kammer 19a ausgebildet wird.

Das Bezugszeichen 41 in Fig. 3 bezeichnet eine Hülse, die zwischen der Ventilführung 31 und dem Trennelement 39 an geordnet ist. In dem Pneumatikzylinder gemäß Fig. 1 erreicht der Kolben 7 das Hubende und wird gestoppt, nachdem er sich nach rechts bewegt hat. Wenn er gestoppt wird, arbeitet der Dämpfungsmechanismus wie folgt: Wenn sich der Kolben 7 nach rechts bewegt und der rechte Dämpfungsring 16 noch nicht in Eingriff mit der Dämpfungspackung 15 steht, wird die Luft in der Zylinderkammer 8a aus der Zufuhr- und Auslaßöffnung 13 über den Absatz 11 der Kopfabdeckung 2 abgelassen.

Wenn sich der Kolben 7 dem Hubende nähert und der Dämpfungs ring 16 in Eingriff mit der Dämpfungspackung 15 gerät, wird der Absatz 11 von der Zylinderkammer 8a getrennt. Dadurch wird Auslaßluft in der Zylinderkammer 8a zeitweise einge schlossen und dadurch die Bewegung des Kolbens 7 verlangsamt.

Die so eingeschlossene Auslaßluft fließt, wie sich aus Fig. 3 ergibt, von dem Dämpfungsdurchgang 12 über den Entlastungs durchgang 21a und den Luftdrucksignaldurchgang 37 in die Druckkammer 26. Sie übt eine Wirkung auf die Kolbeneinheit 24b des Ventilelements 24 aus und drückt das Ventilelement 24 nach rechts in Fig. 3 gegen die Druckkraft der Druckeinstell feder 29. Als Folge öffnet das Ventilelement 24 den Ventil sitz 29 so weit, daß die Kraft durch den Auslaßluftdruck und die Druckkraft der Druckeinstellfeder 29 im Gleichgewicht stehen. Die Auslaßluft in dem Entlastungsdurchgang 21a wird allmählich aus der Zufuhr- und Auslaßöffnung 13 durch den Entlastungsdurchgang 21a und den Absatz 11 abgelassen und die Durchflußrate wird entsprechend dem Öffnungsgrad des Ventil sitzes 20 begrenzt. Wenn die Auslaßluft abgelassen wird, bewegt sich der Kolben 7 allmählich vorwärts und erreicht das Hubende, während er gebremst wird, und wird gestoppt.

Da die Druckkammer 26 unabhängig von dem Entlastungsdurchgang 21a ausgebildet ist und über den Luftdrucksignaldurchgang 37 mit dem Entlastungsdurchgang 21 verbunden ist, wird das Ven tilelement 24 außerhalb des Einflusses der Durchfluß- und Druckschwankungen der in dem Entlastungsdurchgang 21a flie ßenden Auslaßluft gehalten. Als Folge wird der Öffnungs- und Schließvorgang des Entlastungsventils 23 stabilisiert und ein allmähliches Abbremsen und Stoppen des Kolbens 7 gewährlei stet.

Der äußere Durchmesser D1 des Stabes 38 in dem Ventilelement 24 ist etwa entsprechend dem inneren Durchmesser D2 der Ven tilkammer 19a ausgebildet, und die Fläche der nach rechts weisenden druckaufnehmenden Oberflächen sowie die Fläche der nach links weisenden druckaufnehmenden Oberfläche der Berei che des Ventilelements 24 mit Ausnahme der Kolbeneinheit 24b sind einander entsprechend ausgebildet, so daß die Betriebs kraft durch in Öffnungs- und Schließrichtung des Ventilele ments 24 aufgebrachten Luftdruck durch die Betriebskraft durch den in der Druckkammer 26 herrschenden Druck begrenzt wird. Dies gewährleistet stabilere Öffnungs- und Schließ vorgänge des Ventilsitzes 20 durch das Ventilelement 24.

Die Fig. 4 und 5 stellen jeweils ein Diagramm dar, das die Versuchsergebnisse von Dämpfungsverhaltenscharakteristiken des erfindungsgemäßen Pneumatikzylinders und eines herkömm lichen Pneumatikzylinders zeigt. Fig. 4 zeigt das Dämpfungs verhalten des erfindungsgemäßen Pneumatikzylinders und Fig. 5 zeigt das eines herkömmlichen Zylinders.

In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen v die Bewe gungsgeschwindigkeit des Kolbens, x die Verschiebung des Kolbens, P_C den Dämpfungsluftdruck stromaufwärts des Ventil sitzes 20 (Luftdruck in dem Entlastungsdurchgang 21a), und P_D den Luftdruck in dem Entlastungsdurchgang 21a stromabwärts des Ventilsitzes 20.

Wie sich aus diesen Figuren ergibt, gibt es bei dem herkömm lichen Zylinder stärkere Schwankungen bei dem Dämpfungsluft druck und damit verbundene Sprünge des Kolbens (Pfeil A), und ein weicher und stabiler Dämpfungseffekt kann nicht erwartet werden. Im Gegensatz dazu sind gemäß der vorliegenden Erfin dung keine Nachteile wie hohe Schwankungen des Dämpfungsluft druckes und damit verbundene Sprünge des Kolbens wie bei dem herkömmlichen Zylinder vorhanden, und der Kolben kann weich und stabil bewegt und an dem Hubende gestoppt werden.

Bei dem Pneumatikdruckzylinder gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Stützelement 4 mit dem daran angeord neten Entlastungsventil 23 drehbar an den Abdeckungen 2 und 3 angeordnet, und die Einstellschraube 30 des Entlastungsven tils 23 kann in jeder beliebigen Richtung um die Abdeckung ausgerichtet werden. Als Folge davon wird es durch Einstellen ihrer Ausrichtung in Abhängigkeit von der Lage und der An ordnung des Pneumatikzylinders ermöglicht, das Einstellen des Entlastungsdruckes zu vereinfachen und die Wartung zu er leichtern. In diesem Fall sind Umfangsnuten in den Bereichen ausgebildet, wo der Dämpfungsdurchgang 12 und der Durchgang 14 an der äußeren Umfangsfläche der Abdeckungen 2 und 3 geöffnet sind, und die Entlastungsdurchgänge 21a und 21b des Stützel ements 4 stehen mit den Umfangsnuten in Verbindung. Somit stehen, selbst wenn das Stützelement 4 gedreht wird, der Dämpfungsdurchgang 12 und der Entlastungsdurchgang 21a immer in Verbindung mit dem Dämpfungsdurchgang 21b und dem Durch gang 14.

Wird der Kolben 7 in entgegengesetzter Richtung bewegt, er füllt der in Fig. 1 auf der linken Seite vorgesehene Dämp fungsmechanismus eine ähnliche Funktion.

Der oben beschriebene Dämpfungsmechanismus kann auf jeder Seite vorgesehen sein.

Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform des Entlastungs ventils in dem Dämpfungsmechanismus. Bei diesem Entlastungs ventil 43 ist die Ventilbefestigungsöffnung 45 als Sackloch ausgebildet, das das Stützelement 4 nicht durchtritt, und eine Druckkammer 46 ist zwischen der Bodenwand der Ventilbe festigungsöffnung 45 und dem Ende des Ventilelements 24 vor gesehen.

Durch Ausbilden der Ventilbefestigungsöffnung 45 als Sackloch ist es möglich, die Zahl der Einzelteile zu reduzieren, da weder eine O-Ringaufnahme noch ein Rückhaltering für das Stoppen der O-Ringaufnahme erforderlich ist. Außerdem ist es möglich, die Sicherheit zu erhöhen, da keine Gefahr besteht, daß der Haltering sich löst.

Die weitere Anordnung und Betrieb der zweiten Ausführungsform sind im wesentlichen die gleichen wie bei der ersten Aus führungsform gemäß Fig. 3. Entsprechend werden gleiche Kompo nenten durch dasselbe Bezugszeichen bezeichnet und auf eine erneute detaillierte Beschreibung wird verzichtet.

Die Fig. 7 und 8 zeigen jeweils eine dritte Ausführungsform des Entlastungsventils des Dämpfungsmechanismus. An einem Ventilelement 49 eines Entlastungsventils 48 greift ein ring förmiges breites Führungselement 51 aus Kunstharz am äußeren Umfang einer Kolbeneinheit 49b an, und eine Lippendichtung 53 ist an einem Stab 52 befestigt. Beide Enden 51a des Führungs elements 51 sind mit einer derart geringen Dicke ausgebildet, daß die Dicke etwa die gleiche ist wie der andere mittlere Bereich, wenn er überlappt wird, und beide Enden der über lappten Bereiche überlappen einander diagonal.

In dem Entlastungsventil gemäß der dritten Ausführungsform wird mehr Augenmerk auf die Führungsfunktion des Ventilele ments 49 und die Reduzierung der Reibung gerichtet als auf die Dichtfunktion der Druckkammer 46 und das Ventilelement 49 ist nicht durch das Führungselement 51 mit größerer Breite anstelle des O-Rings gekippt, und wird mit geringerer Kraft geführt. Die Luftleckage von der Druckkammer 46 zu der Ven tilkammer 19a kann jedoch minimiert werden, da die beiden Enden des Führungselements 51 sich diagonal überlappen.

Außerdem wird, da der äußere Umfang des Stabes 52 über die Lippendichtung 53 abgedichtet wird, der Gleitwiderstand des Ventilelements 49 stärker reduziert als bei Abdichtung mit tels eines O-Ringes.

Die weitere Anordnung und Funktion des Entlastungsventils 48 gemäß der dritten Ausführungsform sind im wesentlichen die selben wie bei der zweiten Ausführungsform. Entsprechend sind gleiche Komponenten mit demselben Bezugszeichen bezeichnet und auf eine erneute detaillierte Beschreibung wird ver zichtet.

Fig. 9 zeigt eine vierte Ausführungsform des Entlastungs ventils in dem Dämpfungsmechanismus. Das Ventilelement 56 des Entlastungsventils 55 ist als Steuerventil zur Absperrung der Verbindung zwischen den Entlastungsdurchgängen 21a und 21b ausgebildet.

Die weitere Anordnung und Funktion des Entlastungsventils gemäß der vierten Ausführungsform entspricht im wesentlichen der der dritten Ausführungsform. Entsprechend werden gleiche Komponenten wie in der dritten Ausführungsform mit demselben Bezugszeichen bezeichnet und auf eine weitere detaillierte Beschreibung wird verzichtet.

Fig. 10 zeigt eine fünfte Ausführungsform des Entlastungs ventils in dem Dämpfungsmechanismus. In dem Entlastungsventil 58 gemäß dieser Ausführungsform ist der Luftdruck signaldurchgang 60 für die Verbindung des Ventils und der Druckkammer 46 in dem Ventilelement 59 angeordnet.

Durch Ausbildung des Luftdrucksignaldurchgangs 60 an dem Ventilelement 59 ist es leichter herzustellen.

Die weitere Anordnung und Funktion des Entlastungsventils gemäß der fünften Ausführungsform entspricht im wesentlichen der vierten Ausführungsform. Daher werden gleiche Komponenten wie in der vierten Ausführungsform mit demselben Bezugszei chen bezeichnet und auf eine weitere detaillierte Beschrei bung wird verzichtet.

Wie oben beschrieben, ist es bei einem Pneumatikzylinder mit einem Dämpfungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das Entlastungsventil in leichter einstellbarer Ausrichtung abhängig von der Anordnung und Position des Pneu matikzylinders zu befestigen, da das als Dämpfungsdruckein stelleinrichtung in dem Dämpfungsmechanismus dienende Entla stungsventil an einem Stützelement unabhängig von der Abdeckung vorgesehen ist, und das Stützelement drehbar an der Abdeckung befestigt ist. Als Folge ist es möglich, die Ein stellung des Entlastungsdruckes zu vereinfachen und die War tung zu erleichtern, unabhängig von der Ausrichtung des Zy linders. Da keine Notwendigkeit besteht, das Entlastungs ventil an der Abdeckung vorzusehen, wird die Gestaltung der Abdeckung vereinfacht, was zu einer einfacheren Produktion führt.

Außerdem wird das Ventilelement in dem Entlastungsventil außerhalb des Einflusses der Durchfluß- und Druckschwankungen der in dem Entlastungsdurchgang fließenden Ablaßluft gehal ten. Dies führt zu stabilen Öffnungs- und Schließvorgängen des Ventilelements und gewährleistet einen weichen und stabi lisierten Dämpfungseffekt. Somit kann der Kolben am Hubende stabil gestoppt werden.

Bezugszeichenliste

1 Zylinderrohr
2 Kopfabdeckung
2a Abschnitt mit geringem Durchmesser
3 Stangenabdeckung
3a Abschnitt mit geringem Durchmesser
4 Stützelement
5 Befestigungselement
7 Kolben
8a Zylinderkammer
8b Zylinderkammer
9 Stange
11 Absatz
12 Dämpfungsdurchgang
13 Zufuhr- und Auslaßöffnung
14 Durchgang
15 Dämpfungspackung
16 Dämpfungsringe
17 Befestigungsöffnung
18 Befestigungsöffnung
19a Ventilkammer
19b Ventilkammer
20 Ventilsitz
21a Entlastungsdurchgang
21b Entlastungsdurchgang
23 Entlastungsventil
24 Ventilelement
24a Ventilabdichtungseinheit
24b Kolbeneinheit
25 Entlastungsdruckeinstellmechanismus
26 Druckkammer
28 Federaufnahme
29 Druckeinstellfeder
30 Einstellschraube
31 Ventilführung
32 Sicherungsmutter
34 O-Ringaufnahme
36 O-Ringe
37 Luftdrucksignaldurchgang
38 Stab
39 Trennelement
41 Hülse
43 Entlastungsventil
45 Ventilbefestigungsöffnung
46 Druckkammer
48 Entlastungsventil
49 Ventilelement
49b Kolbeneinheit
51 Führungselement
51a Ende von 51
52 Stab
53 Lippendichtung
55 Entlastungsventil
56 Ventilelement
58 Entlastungsventil
59 Ventilelement
60 Luftdrucksignaldurchgang
D1 äußerer Durchmesser
D2 innerer Durchmesser
v Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens
x Verschiebung des Kolbens
P_C Dämpfungsluftdruck stromaufwärts des Ventilsitzes
P_D Luftdruck stromabwärts des Ventilsitzes

Claims

1. Pneumatikzylinder mit Dämpfungsmechanismus, in dem ein Zylinderrohr (1), ein Paar von Abdeckungen (2, 3) zum Verschließen beider Enden des Zylinder rohres (1), ein sich innerhalb des Zylinderrohres (1) hin- und herbewegender Kolben (7), eine mit dem Kolben (7) verbundene Kolbenstange (9) und eine Zufuhr- und Auslaßöffnung (13) für die Zufuhr und Abfuhr von Druckluft zu und von Zylinderkammern (8a, 8b) auf beiden Seiten des Kolbens (7) sowie wenigstens eine Gruppe von Dämpfungsmechanismen vorgesehen sind, durch die der Kolben (7) abgebremst und am Hubende gestoppt wird, wobei der Dämpfungsmechanismus ein Entlastungsventil (23; 43; 48; 55; 58) aufweist, das durch Auslaßluftdruck von der Zylinderkammer geöffnet wird und die Auslaßluft begrenzt von den Zylinderkammern (8a, 8b) zu der Zufuhr- und Auslaßöffnung (13) führt, wobei das Entlastungsventil (23; 43; 48; 55; 58) an einem Stützelement (4) befestigt ist, das sich von der Abdeckung (2, 3) unterscheidet, und wobei das Entlastungsventil (23) einen Ventilsitz (20) aufweist, der in einem Entlastungs durchgang (21a, 21b) angeordnet ist, der die Zylinderkammern (8a, 8b) jeweils mit der Zufuhr- und Auslaßöffnung (13) verbindet, ein Ventilelement (24; 49; 56; 59) zum Öffnen und Schließen des Ventilsitzes (20), eine Druckkammer (26; 46) zur Aufbringung der Auslaßluft auf ein Ende des Ventilelements (24), sowie Entlastungsdruckeinstelleinrichtungen (25) zur Einstellung der Druckkraft, um eine Betriebskraft in umgekehrter Richtung zu der Betriebskraft durch den Auslaßluftdruck auf das andere Ende des Ventilelementes (24) aufzubringen, dadurch gekenn zeichnet, daß die Druckkammer (26; 46) unabhängig an einem von dem Entlastungsdurchgang (21a, 21b) getrennten Ort vorgesehen und mit dem Entlastungsdurchgang (21a, 21b) über einen Signaldurchgang (37, 60) verbunden ist, daß das Stützelement (4) luftdicht mit der äußeren Umfangsfläche der Abdeckung (2, 3) in Eingriff steht und über eine Befestigungsöffnung (17) um die Achse des Zylinders drehbar an der Abdeckung (2, 3) befestigt ist.

2. Pneumatikzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß Flächen der einander gegenüberliegenden druckaufnehmenden Oberflächen des Ventilelements (24; 49; 56; 69) mit Ausnahme des Bereiches, der der Druckkammer (26; 46) gegenüberliegt, in etwa gleich zueinander ausgebildet sind, so daß die durch Luftdruck in Öffnungs- und Schließrichtung auf das Ventilelement (24; 49; 56; 69) aufgebrachte Betriebs kraft nur durch die Betriebskraft begrenzt wird, die durch Luftdruck in der Druckkammer (26; 46) erzeugt wird.

3. Pneumatikzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Entlastungsöffnungen (21a, 21b), die mit stromaufwärts bzw. stromabwärts des Ventilsitzes (20) liegenden Abschnitten verbunden sind, unabhängig auf eine innere Umfangsoberfläche der Befestigungsöffnung (17) öffnen, daß zwei Umfangsnuten, die unabhängig mit den beiden Entla stungsdurchgängen (21a, 21b) in Verbindung stehen, auf einer äußeren Umfangsoberfläche der Abdeckung (2, 3) ausgebildet sind, und daß mit den Zylinderkammern (8a, 8b) und der Zufuhr- und Auslaßöffnung (13) verbundene Durchgänge unabhängig in die Umfangsnuten öffnen.