EP0233500B1 - Pressure fluid driven actuator - Google Patents

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EP0233500B1
EP0233500B1 EP87100823A EP87100823A EP0233500B1 EP 0233500 B1 EP0233500 B1 EP 0233500B1 EP 87100823 A EP87100823 A EP 87100823A EP 87100823 A EP87100823 A EP 87100823A EP 0233500 B1 EP0233500 B1 EP 0233500B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
bellows
housing part
housing
actuator according
recess
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP87100823A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0233500A1 (en
Inventor
Peter Stenzel
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority to AT87100823T priority Critical patent/ATE55454T1/en
Publication of EP0233500A1 publication Critical patent/EP0233500A1/en
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Publication of EP0233500B1 publication Critical patent/EP0233500B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/10Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type

Definitions

  • the invention relates to an actuating device working with a pressure medium, with a rubber-elastic, preferably rotationally symmetrical bellows, which is arranged with its axial end faces between two housing parts in a medium-tight manner, and a guide element which passes axially through the interior of the bellows and is firmly connected to the first housing part and is mounted on the second housing part in a guide enabling an axial relative movement between this housing part and the guide element.
  • Actuators can be divided into three groups.
  • the first type of these actuators include air cylinders, e.g. according to DIN 24 335, which essentially consist of a pressure-tight housing, a piston guided therein and a piston rod connected to the piston or two piston rods, one on each piston side, with associated seals and bearings for the piston rod in the housing.
  • air cylinders e.g. according to DIN 24 335
  • These compressed air cylinders are used on a large scale because they enable the machine element controlled with them to be actuated precisely and reliably over a long operating time. Nevertheless, they have two basic disadvantages.
  • One disadvantage is the required guiding accuracy between the pressure housing on the one hand and the piston on the other hand and the piston rod or piston rods on the one hand and the associated housing-side bearing on the other hand.
  • the second group of hydraulic or pneumatic actuators includes membrane cylinders.
  • the diaphragm which is either clamped or lies loosely on a piston, has taken over the sealing function of the piston seal on the housing cylinder wall, which eliminates a problematic pair of fits compared to the compressed air cylinders.
  • a rigid cylinder housing is present.
  • the necessary two-part design of this housing for clamping the membrane also has a negative effect.
  • the operating pressure and the achievable stroke are limited in this type of actuators.
  • the third category of relevant actuators relates to bellows cylinders.
  • the pressure space for the pressure medium is essentially limited by a rotationally symmetrical bellows, which is designed to be retractable and retractable by corresponding folds in the direction of the axis of rotation.
  • Bellows cylinders of this type measured on the two types of actuators discussed above, have a low installation height, a low weight, a large force development and fewer moving parts.
  • they have a decisive disadvantage. You yourself have no axial guidance, so that when used as an actuating device for a machine element either this must be performed accordingly or a separate guide of the working cylinder 5 must be attached outside the bellows.
  • An actuating device equipped with a bellows of the type assumed at the outset is the subject of DE-A 3 032 638.
  • This known actuating device is primarily designed as a jack for developing relevant tractive force; but it is also intended to be used as a servo cylinder.
  • the known actuating device consists essentially of a rotationally symmetrical bellows, which is arranged with its axial end faces between two housing parts, and a guide element which extends axially inside the bellows. While one end of the axial guide element is firmly connected to the first housing part, its second end passes through a central opening in the second housing part with play.
  • a second bellows is provided, which is smaller than the first and is rotationally symmetrical and is also axially penetrated by the guide element.
  • this bellows is fastened tightly to the second housing part outside the central opening, while on the other hand it is closed off by a plate.
  • the two bellows themselves are in communicating connection through the gap between the central opening of the second housing part and the guide element. A seal between the plate and the guide element with respect to the pressure space of the two bellows is achieved in that the plate is welded to the guide element.
  • This known actuating device also has disadvantages.
  • a disadvantage is that the second bellows acts counter to the first, so that the usable pressure area of the first is reduced by the cross-sectional area of the second bellows.
  • the length of the device is increased by the length of the second bellows.
  • 1 of DE-A 3 032 638 is the second, i.e. Smaller bellows, arranged outside the first, larger bellows and both bellows must be coordinated in terms of stroke so that the working stroke can be driven by both bellows. It is therefore practically twice the installation length compared to commercially available bellows cylinders.
  • the overall length cannot be reduced very much because the second bellows does not more allowed to move the first bellows to its minimum exit height in order to do its work from this minimum exit height.
  • the useful stroke must be present twice, i.e. similar to the piston and diaphragm cylinders. Since the useful stroke of a bellows cylinder with a small diameter is naturally smaller than that of a larger one, the small one, i.e. second bellows, determining the stroke, i.e. the greatest usable stroke length for the larger bellows has to be bought for a larger overall length (initial length) for the smaller bellows. This results in the already discussed basic length compared to commercially available bellows cylinders, with the same stroke being increased even further (minimum starting length) in these designs according to DE-A 3 032 638. In their construction according to FIG. 3, the minimum overall length is predetermined by the fixed dimension between the first housing part of the first bellows and the opposite end plate of the second bellows and the minimum length of this second bellows.
  • the object of the invention is to provide an actuating device of the type assumed at the outset, in which the advantages of bellows cylinders with which the piston cylinder or the membrane cylinder are combined as far as possible are emphasized.
  • a slide or roller bearing arranged on the second housing part is provided, which is provided with a mechanical seal sealing the pressure chamber , and that the sliding or rolling bearing is designed such that the guide element is mounted on the second housing part while allowing only one movement in the axial direction.
  • the actuating device according to the invention combines the advantages of a bellows construction on the one hand and the piston cylinder or membrane cylinder on the other hand, but avoiding their design-specific disadvantages. It is namely short and lightweight for a given stroke, since the length of the construction is primarily determined only by the stroke length and the length of the guide between the second housing part and the guide element and the pressure space is essentially limited by the bellows.
  • the actuating device according to the invention builds in proportion the smaller the longer the useful stroke becomes. It is also characterized by an exact guidance between the stationary and the movable housing part, so that it can be used without further measures for actuating machine elements that are to be guided exactly.
  • the piston and the associated guides or bearings can be omitted in the arrangement according to the invention.
  • the actuating device according to the invention is characterized by a simple structure, since both the guide element with the housing part with which it is firmly connected and the guide for the guide element with the second housing part can each be formed in one piece. Overall, there are considerable advantages in terms of space requirements, the use of materials and the costs.
  • An advantageous embodiment of the invention consists in that the guide element is a bolt with a circular cross-section, and the guide between the guide element and the second housing part is designed as a slide or roller bearing arranged in the latter, which is provided with a mechanical seal on the pressure chamber side. Standard components can thus be used, thereby further reducing the cost of the actuating device according to the invention.
  • the guide pin prefferent for the guide pin to be hollow.
  • the guide between the guide element and the second housing part lies within the interior space defined by the bellows.
  • a housing element is provided in the interior of the bellows, which the dead volume of the bellows is reduced, as a result of which significant energy savings are achieved, in particular in the case of short strokes compared to known bellows cylinders.
  • This housing element can either be a separate one or it can also be formed by the second housing part, which for this purpose is drawn into the interior of the bellows in such a way that the dead volume of the bellows is also reduced.
  • At least one damping element acting between the two housing parts is arranged in the interior of the bellows, which is preferably represented by an industrial shock absorber (Fig. 4a).
  • a particularly expedient embodiment of an actuating device according to the invention, which is double-acting, results from the fact that the reset device is also represented by a bellows construction.
  • the two housing parts of the bellows are rotatably guided to one another. In this way, even in cases where a torque is exerted on one of the housing parts of the actuating device, an exact guidance of the machine element to be actuated is ensured and, moreover, a damaging twisting of the bellows about its axis is prevented.
  • a further exemplary embodiment of the invention consists in that instead of or in addition to a longitudinal guide arranged in the center of the device, several longitudinal guides with a diameter on the periphery of the housing parts but penetrating the bellows are provided.
  • Such an arrangement offers particular advantages if the load or force attack occurs off-center on the movable housing part.
  • an anti-rotation lock of the housing parts is automatically connected to one another.
  • the central area in the middle of the device is free (if necessary) for the central arrangement of a shock absorber, which therefore no longer has to be arranged in pairs or symmetrically to several.
  • the arrangement of a compression spring for the bellows return can also advantageously be carried out in the center.
  • a rotationally symmetrical bellows 1 which, as can be seen from FIG. 1, can either be folded only once or, as can be seen in the other figures, can be folded several times.
  • the axial faces of the bellows are medium-tight, i.e. compressed air tight, between two e.g. arranged in cross section circular housing parts 2 and 3.
  • the housing part 2 can be the part of the actuating device that is to be installed in a stationary manner, while the housing part 3 can be the actuating part that can be moved relative to it and that can be connected directly or indirectly to the machine element to be moved.
  • the medium-tight connection of the axial end faces of the bellows 1 to the housing parts 2 and 3 can be achieved in that the end flanges 1a of the bellows 1 are clamped by clamping rings 4 provided on the respective housing part 2, which are connected to the respective housing part 2 or 3 by means of screws 5 are screwed.
  • This guide element 6 is guided in a slide bearing 9, which is formed coaxially on the housing part 2, preferably in one piece.
  • Towards the pressure chamber 7, the pair of guides 6, 8 and 9 is sealed pressure-tight by a mechanical seal 10.
  • a housing element in the form of a disk 11 is arranged in the pressure chamber 7 itself and is displaceably or fixedly mounted on the guide element 6.
  • the disk 11 reduces the volume dead space of the pressure chamber 7 in the manner already discussed.
  • the housing part 3 is reset to the starting position shown in FIG. 1 by releasing the pressure chamber 7 by means of a compression spring 15. which is clamped between shoulders on the stop plate 12 and the bearing housing 8 (single-acting version with integrated reset).
  • the embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that the bellows 1 is folded several times and the disk 11 for reducing the dead volume of the pressure chamber 7 has a greater axial height than the disk 11 in accordance with the larger initial length of the bellows 1 1. Furthermore, a mounting plate 16 is indicated, on which the housing part 2 to be held stationary is mounted and fastened by means not shown.
  • FIG. 4 is supplemented by the fact that a reset mechanism working with pressure medium is provided.
  • This also consists of a bellows 40, one axial end face of which, with respect to the pressure chamber 7, the outer end face of the housing part 2 is connected by a clamping ring 41, which is screwed to the housing part 2, 4 by screws 42, while the other is axial Front side is connected to an end plate 43, expediently also by means of a clamping ring 41 with screws 42.
  • the end plate 43 is either, as shown on the left in Fig.
  • the pressure chamber 7 of the bellows 1 is filled with pressure medium during the working stroke, while the pressure chamber 7 is emptied for the return stroke and the pressure chamber 47 is pressurized with the pressure medium.
  • Fig. 4a the arrangement of Fig. 4 is further developed in that in the interior of the bellows in the housing part 2 e.g. two diametrically opposed industrial shock absorbers 18/4 are arranged, which interact with the movable housing part 2 and thus ensure a smooth driving into the end positions.
  • longitudinal guides 6 are provided, which run in slide or roller bearings 9, which in turn are equipped with mechanical seals 10.
  • a shock absorber 18 can then be arranged centrally for damping.
  • FIGS. 6 to 9 show an embodiment of an actuating device according to the invention, in which end position damping is provided.
  • the bearing housing 8 is arranged penetrating the interior or pressure chamber 7 of the bellows 1. 6, which shows the one end position of the actuating device, the bearing housing 8 engages in a recess 3a (FIG. 7) of the first housing part 3, a space 7.1 for pressure medium remaining in the recess 3a above the upper end of the bearing housing.
  • This space 7.1 increases when the relative movement between the housing parts is removed.
  • the bearing housing 8 comes out of the recess 3a of the first housing part 3 when pressure medium is introduced into the bellows 1.
  • the bearing housing 8 engages in the recess 3a of the first housing part 3 in such a way that a gap is formed between the bearing housing 8 and the first housing part, which gap is designated by 26 in FIGS. 6 and 8.
  • a so-called damping ring 51 is arranged in a recess in the wall of the housing part recess 3a.
  • This damping ring 51 has a sealing surface 55 which engages with the outer surface of the bearing housing 8 and which represents the radially inner surface of the damping ring 51.
  • the lower axial end face 54 according to FIG. 8 is also designed as a sealing surface which can come into sealing engagement with the opposite groove wall.
  • the actuating device according to FIGS. 6 to 9 has a first or lower pressure medium supply 17.1, 20.1, 21, through which a pressure medium connection with the space 7 of the bellows 1 is created.
  • a plurality of vertical pressure medium supply channels 21 are provided. At least one of these channels 21 is connected via a bore 22 to a channel 24 which extends along the length of the bearing housing 8 and opens into the space 7.1 of the housing part recess 3a on its upper surface.
  • an adjustable throttle device 23, 25 is provided, as can be seen in particular from FIG. 9.
  • This figure shows a throttle screw 25, by means of which the throttle opening between the channels 22 and 24 can be changed in size.
  • the actuating device according to FIGS. 6 to 9 also has a second upper pressure medium supply 17.2, 20.2, which is connected to the space 7.1 of the housing part recess 3a.
  • the upper ring flange of the space 7.1 is first filled when the pressure medium is supplied. At the same time, the medium flows through the gap 26 to the damping ring 51, which moves into its axially lower sealing position, so that no pressure medium can flow around the damping ring 51 into the interior 7 of the bellows 1. At the same time, further pressure medium flows through the channel 24, the bore 22 and the channel 21 throttled into the interior 7 of the bellows 1, because in this mode of operation the pressure medium supply 17.1 is closed. The entire effective area of the bellows cylinder is thus acted upon and the extension stroke is carried out.
  • the pressure medium supply 17.2 becomes depressurized, and the pressure medium flows out through the pressure medium supply 17.2 during the retracting movement.
  • the damping ring 51 sits with its axially upper grooved end face 54 against the opposite groove wall, so that when there is a sealing engagement between the damping ring 51 and the outer surface of the bearing housing 8, the medium from the reducing pressure space 7 around the ring or through the channels 21, 22 , Throttle opening 23 and channel 24 can flow into the pressure chamber 7.1.
  • This mounting position of the damping ring results in weaker damping. A stronger damping of the retraction stroke movement with the medium connection at 17.2 results if the damping ring with its axial sealing surface points upwards.
  • the pressure medium in the interior 7 of the bellows 1 can now only escape via the channels 21 and 22, the throttle opening 23 and the channel 24 into the room or pressure chamber 7.1 and from there through the pressure medium supply 17.2.
  • the bearing housing 8 moves into the housing part recess 3a with greater damping.
  • two channels 24 are provided, each of which is connected to a pressure medium supply via an adjustable throttle.
  • a check valve can be arranged in each channel 24, which blocks one channel 24 in one direction and the other channel 24 in the opposite direction. This makes separate adjustment of the extension stroke damping and the retraction stroke damping enables.
  • the grooved damping ring is expediently replaced by a sealing ring that seals on both sides.
  • FIGS. 10 and 11 show a further embodiment of an actuating device according to the invention, in which the force-travel characteristic can be changed.
  • Bellows or bellows cylinders have the property of developing the greatest force at the beginning of their stroke. In a mostly non-linear degressive characteristic, the force drops to values between 75% and 50% of the initial lifting force up to the end of the stroke. This characteristic is caused by the initially large effective area when the bellows is folded, which the pressure medium strikes. With increasing expansion of the bellows, its diameter and thus the effective area become smaller.
  • the bearing housing 8 is stepped on the circumference, and the recess 3b of the first housing part receiving the bearing housing 8 has a corresponding stepped design.
  • a damping ring 51.1 or 51.2 which is of the same general type as was described in connection with FIGS. 6 to 9. The number of levels can be changed depending on the desired effect.
  • the damping rings 51 are installed in such a way that the axially upper end face 54 is formed as a sealing surface and accordingly effects a seal when it engages with the opposite groove wall.
  • the radially outer surface and the lower axial end surface are provided with through-flow grooves 53 and 54, respectively, while the radially inner surface 55 is again designed as a sealing surface.
  • These radial sealing surfaces 55 of the rings 51 divide the total pressure space into the lower pressure space 7 and the upper pressure space 7.1 at the beginning of the stroke.
  • the pressure medium is supplied via the feed 17.1.
  • the medium flows through the channels 20.1 and 21 into the lower pressure chamber 7, which is the interior of the bellows 1.
  • the first housing part 3, guided by the guide element 6, starts to move axially and extends accordingly.
  • a vacuum is created in the upper pressure chamber 7.1, through which the check valve 60 is opened, so that when air is used as the pressure medium, a pressure equalization with the surroundings takes place. If a hydraulic fluid is used as the pressure medium, a pressure-free medium connection with a check valve must be provided at 17.2.
  • the effective area is no longer the entire cylindrical area of the bellows 1, but the ring area defined by the diameters D1 and D2.
  • the initial pressure over the first part of the travel path S1 can correspond to the final pressure, but can also be greater or smaller than the final pressure, since if D1 is adopted as a fixed output variable, D2 can be designed to be variable as required.
  • the effective diameter D1 decreases during the travel path S1, so that the effective area also becomes smaller because the diameter D2 is specified as a fixed size.
  • the force loss typical of the bellows cylinder can be increased during its stroke by increasing the effective area by a further diameter D2 and D3 defined ring area are increased so that the falling force-displacement curve gets a positive boost. Since the travel S2 is larger than the travel S1, the whole thing is repeated again, i.e. The further decreasing diameter D1 and thus the printing area is added a further printing area as compensation, in this example the ring area, defined by the diameters D3 and D4.
  • the cylinder now has the same force-displacement characteristics over the rest of its path as an unguided bellows cylinder, but the dimensioning can also be laid out in such a way that the stroke ends when the total pressure area is reached.
  • the retracting stroke takes place under the action of external forces.
  • the check valve 60 closes and the pressure medium escapes from the pressure spaces 7 and 7.1 through the channels 21 and 20.1.
  • a separation into the upper pressure chamber 7.1 and the lower pressure chamber 7 again occurs.
  • the external return forces exert a pressure on the pressure medium enclosed in the upper pressure chamber 7.1.
  • the damping rings 51.1 and 51.2 are brought into their lower axial position, so that the pressure medium can reach the rings 51.1 and 51.2 and through the column 26 into the lower pressure chamber 7 and thus to the unpressurized pressure medium supply 17.1 and thus flow away.
  • the undesirable high initial forces are reduced, which, among other things, extends the application possibilities of an actuating device according to the invention.
  • No complex medium transfer pressure control is required in order to obtain an approximately linear force-displacement characteristic, as is present in piston cylinders, in an actuating device according to the invention.
  • Fig. 11 shows a modified embodiment, in which the falling course of the force during the stroke is counteracted by the fact that the outer surface of the bearing housing 8 and the corresponding inner surface of the housing part recess 3b are each formed in the shape of a truncated parabola in such a way that the loss of the active surface due to the of the stroke-reducing effective diameter is compensated for at every point of the stroke by the parabolic stump tapering upwards.
  • a seal 61 arranged on the first housing part 3 and acting against the bearing housing 8 to bridge the gap widths that change during operation between the first housing part 3 and the bearing housing 8.
  • a greatly reduced initial force results if the check valve 60 is installed in the medium supply 17.1 and the medium is supplied at 17.2. Then, when the damping rings 51.1 and 51.2 are arranged or installed in reverse to the arrangement shown in FIG. 10, the active surface between the diameters D3 and D4 (FIG. 10) is first applied. The extension stroke then begins with a low initial force, which increases gradually when S1 is greater than S2. In the case of the embodiment according to FIG. 11 with a truncated parabolic bearing housing 8, there is a stepless enlargement until the bearing housing 8 leaves the damping ring or the damping rings or the sealing ring 61, which also has to be installed vice versa.
  • a throttle check valve can also be provided. A corresponding adjustment of the throttle causes a gentle start of the extension stroke by only slowly compensating the negative pressure.
  • bearing housing 8 and the associated housing part recess 3b are formed in the shape of a truncated parabola, a corresponding frustoconical shape could also be provided.
  • the damping rings 51.1 and 51.2 are each arranged in a groove which is formed in the wall of the recess 3b.
  • the damping rings are each arranged in a groove in the bearing housing.
  • the damping ring has a movable sealing lip instead of the axial and radial flow grooves, which blocks the passage of the medium in one direction and releases it in the other direction, so that a non-return function is obtained.

Abstract

1. A pressure medium driven actuator, comprising an elastomeric bellows (1), preferably rotationally symmetric, which is sealingly arranged with its axial ends between two housing parts (2, 3), as well as a guide element (6) which passes axially through the interior of the bellows and is connected securely to the first housing part (3) and is mounted on the second housing part (2) in a guide (9), enabling axial relative movement between said housing part and the said guide element (6) ; characterised in that : for achieving inner guidance of the two housing parts (2, 3), a sliding or rolling bearing (9) arranged on the second housing part (2) is provided between the second housing part (2) and the guide element (6), which bearing is provided with a slip-ring-seal which seals the pressure chamber (7) of the bellows (1), and the sliding or rolling bearing (9) is constructed such that the guide element (6) is mounted on the second housing part (2) to enable only movement in the axial direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine mit einem Druckmedium arbeitende Betätigungsvorrichtung, mit einem gummielastischen, vorzugsweise rotationssymmetrischen Balg, der mit seinen axialen Stirnseiten zwischen zwei Gehäuseteilen mediumdicht angeordnet ist, sowie einem Führungselement, das das Innere des Balgs axial durchsetzt und mit dem ersten Gehäuseteil fest verbunden ist und an dem zweiten Gehäuseteil in einer eine axiale Relativbewegung zwischen diesem Gehäuseteil und dem Führungselement ermöglichende Führung gelagert ist.The invention relates to an actuating device working with a pressure medium, with a rubber-elastic, preferably rotationally symmetrical bellows, which is arranged with its axial end faces between two housing parts in a medium-tight manner, and a guide element which passes axially through the interior of the bellows and is firmly connected to the first housing part and is mounted on the second housing part in a guide enabling an axial relative movement between this housing part and the guide element.

Betätigungseinrichtungen können in drei Gruppen eingeteilt werden.Actuators can be divided into three groups.

Zum ersten Typ dieser Betätigungseinrichtungen gehören Druckluftzylinder, z.B. nach DIN 24 335, die im wesentlichen aus einem druckdichten Gehäuse, einem darin geführten Kolben und aus einer mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange oder zwei Kolbenstangen, je eine auf jeder Kolbenseite, mit dazugehörigen Dichtungen und Lagern für die Kolbenstange im Gehäuse bestehen. Diese Druckluftzylinder sind im großen Umfang im Einsatz, weil sie eine über eine lange Betriebszeit exakte und zuverlässige Betätigung der damit gesteuerten Maschinenelement ermöglichen. Trotzdem weisen sie zwei grundsätzliche Nachteile auf. Der eine Nachteil besteht in den erforderlichen Führungsgenauigkeiten zwischen Druckgehäuse einerseits sowie Kolben andererseits sowie der Kolbenstange bzw. den Kolbenstangen einerseits und dem jeweils zugehörigen gehäuseseitigen Lager andererseits. Diese Passungen müssen schon deshalb mit geringen Toleranzen ausgeführt sein, weil zwischen Kolbenführung und Kolbenstangenführung eine statische Übereinstimmung besteht. Der weitere grundsätzliche Nachteil dieser Druckluftzylinder ist darin zu sehen, daß sie insbesondere im oberen Durchmesserbereich sehr lang bauen und große Gewichte aufweisen. Die große Baulänge entsteht u.a. durch den im Zylinderraum vorzuhaltenden Nutzhub und durch die zwangsläufig sich daran anschließende einseitige oder doppelseitige Kolbenstangenführung.The first type of these actuators include air cylinders, e.g. according to DIN 24 335, which essentially consist of a pressure-tight housing, a piston guided therein and a piston rod connected to the piston or two piston rods, one on each piston side, with associated seals and bearings for the piston rod in the housing. These compressed air cylinders are used on a large scale because they enable the machine element controlled with them to be actuated precisely and reliably over a long operating time. Nevertheless, they have two basic disadvantages. One disadvantage is the required guiding accuracy between the pressure housing on the one hand and the piston on the other hand and the piston rod or piston rods on the one hand and the associated housing-side bearing on the other hand. These fits must be made with small tolerances, because there is a static match between the piston guide and the piston rod guide. The further fundamental disadvantage of these compressed air cylinders is the fact that they are very long, in particular in the upper diameter range, and have large weights. The large overall length arises, among other things due to the useful stroke to be kept in the cylinder chamber and the inevitably following one-sided or double-sided piston rod guide.

Zur zweiten Gruppe hydraulisch oder pneumatisch arbeitender Betätigungsvorrichtungen gehören Membranzylinder. Bei diesen Zylindern hat die Membran, die entweder eingespannt oder lose auf einem Kolben aufliegt, die Dichtungsfunktion der Kolbendichtung an der Gehäusezylinderwandung übernommen, wodurch gegenüber den Druckluftzylindern ein problematisches Passungspaar entfällt. Nach wie vor besteht allerdings der Nachteil der großen Gewichte dieser Membranzylinder, da ein starres Zylindergehäuse vorhanden ist. In diesem Zusammenhang wirkt sich des weiteren die erforderliche Zweiteiligkeit dieses Gehäuses zur Einspannung der Membran negativ aus. Ferner sind der Betriebsdruck sowie der erreichbare Hub bei dieser Gattung von Betätigungsvorrichtungen begrenzt.The second group of hydraulic or pneumatic actuators includes membrane cylinders. In these cylinders, the diaphragm, which is either clamped or lies loosely on a piston, has taken over the sealing function of the piston seal on the housing cylinder wall, which eliminates a problematic pair of fits compared to the compressed air cylinders. However, there is still the disadvantage of the large weights of these membrane cylinders, since a rigid cylinder housing is present. In this context, the necessary two-part design of this housing for clamping the membrane also has a negative effect. Furthermore, the operating pressure and the achievable stroke are limited in this type of actuators.

Die dritte Kategorie an einschlägigen Betätigungsvorrichtungen bezieht sich schließlich auf Balgzylinder. Bei diesen ist der Druckraum für das Druckmedium im wesentlichen durch einen rotationssymmetrischen Balg begrenzt, der durch entsprechende Faltungen in Richtung der Rotationsachse ein- und ausziehbar ausgestaltet ist. Derartige Balgzylinder haben, gemessen an den beiden vorstehend erörterten Gattungen an Betätigungsvorrichtungen, -eine niedrige Einbauhöhe, ein geringes Gewicht, eine große Kraftentwicklung sowie weniger bewegte Teile. Für bestimmte Einsatzfälle, insbesondere zur Substitution von Kolben- oder Membranzylindern, haben sie aber einen entscheidenden Nachteil. Sie besitzen selbst nämlich keine axiale Führung, so daß beim Einsatz als Betätigungsvorrichtung für ein Maschinenelement entweder dieses entsprechend geführt werden muß oder aber eine separate Führung des Arbeitszylinders 5 außerhalb des Balges angebracht werden muß. Dies ist äußerst kostenaufwendig, u.a. auch deshalb, weil sich diese Führungen außerhalb des größten Balgdurchmessers befinden müssen. Ein zweiter Nachteil gegenüber Kolbenzylindern, z.B. nach DIN 24 335, liegt darin, daß Balgzylinder nur bis auf eine bestimmte Restaxiallänge zusammengefahren werden dürfen. Das verbleibende, bei einem Arbeitshub vom Medium zusätzlich zu füllende Totvolumen macht ihren Einsatz insbesondere bei kurzen Hüben sehr unwirtschaftlich.Finally, the third category of relevant actuators relates to bellows cylinders. In these, the pressure space for the pressure medium is essentially limited by a rotationally symmetrical bellows, which is designed to be retractable and retractable by corresponding folds in the direction of the axis of rotation. Bellows cylinders of this type, measured on the two types of actuators discussed above, have a low installation height, a low weight, a large force development and fewer moving parts. However, for certain applications, in particular for the substitution of piston or membrane cylinders, they have a decisive disadvantage. You yourself have no axial guidance, so that when used as an actuating device for a machine element either this must be performed accordingly or a separate guide of the working cylinder 5 must be attached outside the bellows. This is extremely expensive, including also because these guides must be outside the largest bellows diameter. A second disadvantage compared to piston cylinders, e.g. according to DIN 24 335, lies in the fact that bellows cylinders may only be moved together up to a certain length of restaxi. The remaining dead volume to be filled by the medium during a working stroke makes their use very uneconomical, especially for short strokes.

Eine mit einem Balg ausgerüstete Betätigungsvorrichtung der eingangs vorausgesetzten Art ist Gegenstand der DE-A 3 032 638. Diese bekannte Betätigungsvorrichtung ist in erster Linie als Heber zur Entwicklung einschlägiger Zugkraft ausgelegt; aber auch an einen Einsatz als Servozylinder ist gedacht.An actuating device equipped with a bellows of the type assumed at the outset is the subject of DE-A 3 032 638. This known actuating device is primarily designed as a jack for developing relevant tractive force; but it is also intended to be used as a servo cylinder.

Die bekannte Betätigungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem rotationssymmetrischen Balg, der mit seinen axialen Stirnseiten zwischen zwei Gehäuseteilen dicht angeordnet ist, sowie einem Führungselement, das im Inneren des Balgs axial verläuft. Während das eine Ende des axialen Führungselements mit dem ersten Gehäuseteil fest verbunden ist, durchsetzt es mit seinem zweiten Ende mit Spiel eine Mittelöffnung im zweiten Gehäuseteil. Zur Abdichtung dieser mit Spiel behafteten Führung zwischen der Mittelöffnung des zweiten Gehäuseteils und dem Führungselement ist ein zweiter, gegenüber dem ersten kleinerer rotationssymmetrischer Balg vorgesehen, der ebenfalls axial von dem Führungselement durchsetzt ist. Dieser Balg ist einerseits außerhalb der Mittelöffnung dicht an dem zweiten Gehäuseteil befestigt, während er andererseits von einer Platte abgeschlossen ist. Die beiden Bälge selbst stehen in kommunizierender Verbindung durch den Spalt zwischen der Mittelöffnung des zweiten Gehäuseteils und dem Führungselement. Eine Abdichtung zwischen der Platte und dem Führungselement in bezug auf den Druckraum der beiden Bälge wird dadurch erreicht, daß die Platte mit dem Führungselement verschweißt ist.The known actuating device consists essentially of a rotationally symmetrical bellows, which is arranged with its axial end faces between two housing parts, and a guide element which extends axially inside the bellows. While one end of the axial guide element is firmly connected to the first housing part, its second end passes through a central opening in the second housing part with play. To seal this guide, which is subject to play, between the central opening of the second housing part and the guide element, a second bellows is provided, which is smaller than the first and is rotationally symmetrical and is also axially penetrated by the guide element. On the one hand, this bellows is fastened tightly to the second housing part outside the central opening, while on the other hand it is closed off by a plate. The two bellows themselves are in communicating connection through the gap between the central opening of the second housing part and the guide element. A seal between the plate and the guide element with respect to the pressure space of the two bellows is achieved in that the plate is welded to the guide element.

Diese bekannte Betätigungsvorrichtung weist ebenfalls Nachteile auf. Ein Nachteil besteht darin, daß der zweite Balg gegenläufig zum ersten wirkt, so daß die nutzbare Druckfläche des ersten durch die Querschnittsfläche des zweiten Balgs reduziert wird.This known actuating device also has disadvantages. A disadvantage is that the second bellows acts counter to the first, so that the usable pressure area of the first is reduced by the cross-sectional area of the second bellows.

Des weiteren wird bei gegebener Hublänge die Länge der Vorrichtung durch die Länge des zweiten Balges erhöht. Dabei ist nach Fig. 1 der DE-A 3 032 638 der zweite, d.h. kleinere Balg, außerhalb des ersten, größeren Balgs angeordnet und beide Bälge müssen hubmäßig so aufeinander abgestimmt sein, daß der Arbeitshub von beiden _Bälgen gefahren werden kann. Es ist daher praktisch die doppelte Einbaulänge gegenüber handelsüblichen Balgzylindem erforderlich. Auch bei den in den Fig. 2 und 3 der DE-A 3 032 638 dargestellten Ausführungsformen, bei denen der zweite, kleinere Balg in den ersten größeren Balg hineinverlegt ist, kann die Baulänge nicht sehr weit reduziert werden, weil der zweite Balg es nicht mehr gestattet, den ersten Balg auf seine Mindestausgangshöhe zusammenzufahren, um aus dieser Mindestausgangshöhe heraus seine Arbeit zu verrichten. Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 der DE-A 3 032 638 muß der Nutzhub zweimal vorhanden sein, d.h. ähnlich wie bei den Kolben- und Membranzylindern. Da der Nutzhub eines vom Durchmesser her kleinen Balgzylinders naturgemäß regelmäßig kleiner ist als der eines größeren, ist der kleine, d.h. zweite Balg, bestimmend für den Hub, d.h. die größte nutzbare Hublänge beim größeren Balg muß durch eine größere Baulänge (Ausgangslänge) beim kleineren Balg erkauft werden. Dadurch ergibt sich die schon erörterte, gegenüber handelsüblichen Balgzylindern eine bei gleichem Hub nochmals erhöhte Grundlänge (minimale Ausgangslänge) bei diesen Ausführungen nach der DE-A 3 032 638. Bei deren Konstruktion nach Fig. 3 ist schließlich die minimale Baulänge vorbestimmt durch das Festmaß zwischen dem ersten Gehäuseteil des ersten Balgs und der diesem gegengeordneten Abschlußplatte des zweiten Balgs und der minimalen Länge dieses zweiten Balgs.Furthermore, for a given stroke length, the length of the device is increased by the length of the second bellows. 1 of DE-A 3 032 638 is the second, i.e. Smaller bellows, arranged outside the first, larger bellows and both bellows must be coordinated in terms of stroke so that the working stroke can be driven by both bellows. It is therefore practically twice the installation length compared to commercially available bellows cylinders. Even in the embodiments shown in FIGS. 2 and 3 of DE-A 3 032 638, in which the second, smaller bellows is laid in the first larger bellows, the overall length cannot be reduced very much because the second bellows does not more allowed to move the first bellows to its minimum exit height in order to do its work from this minimum exit height. In the embodiments according to FIGS. 1 and 2 of DE-A 3 032 638, the useful stroke must be present twice, i.e. similar to the piston and diaphragm cylinders. Since the useful stroke of a bellows cylinder with a small diameter is naturally smaller than that of a larger one, the small one, i.e. second bellows, determining the stroke, i.e. the greatest usable stroke length for the larger bellows has to be bought for a larger overall length (initial length) for the smaller bellows. This results in the already discussed basic length compared to commercially available bellows cylinders, with the same stroke being increased even further (minimum starting length) in these designs according to DE-A 3 032 638. In their construction according to FIG. 3, the minimum overall length is predetermined by the fixed dimension between the first housing part of the first bellows and the opposite end plate of the second bellows and the minimum length of this second bellows.

Schließlich ist aufgrund des für den Mediumdurchgang notwendigen Spiels bzw. Spaltes zwischen der Mittelöffnung des zweiten Gehäuseteils und des Führungselements zur Verbindung der beiden Bälge keine exakte Axialführung der Betätigungsvorrichtung gegeben. Kopfplatte und Endplatte können nämlich eine Schrägstellung einnehmen, wobei der Mittelpunkt des Schwenkradius sich in Höhe der Mittelöffnung befindet. Diese Vorrichtung kann deshalb nicht ohne weiteres zum Antrieb von Maschinenelementen eingesetzt werden. Vielmehr ist entweder das Maschinenelement entsprechend zu führen oder aber es ist eine außerhalb des ersten, größeren Balgs liegende axiale Führung zwischen den beiden Gehäuseteilen, zwischen denen der erste Balg eingespannt ist, vorzusehen. Letzteres ist, wie bereits erörtert, teuer und führt zu einer Durchmesservergrößerung der Gesamtkonstruktion.Finally, due to the play or gap necessary for the passage of the medium, there is no exact axial guidance of the actuating device between the central opening of the second housing part and the guide element for connecting the two bellows. The head plate and end plate can namely assume an inclined position, the center point of the swivel radius being at the level of the central opening. This device can therefore not easily be used to drive machine elements. Rather, either the machine element is to be guided accordingly or an axial guide lying outside the first, larger bellows is to be provided between the two housing parts, between which the first bellows is clamped. As already discussed, the latter is expensive and leads to an increase in the diameter of the overall construction.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs vorausgesetzten Art zu schaffen, bei der die Vorteile von Balgzylindern, mit denen der Kolbenzylinder bzw. der Membranzylinder möglichst weitgehend kombiniert sind, herausgestellt werden.The object of the invention is to provide an actuating device of the type assumed at the outset, in which the advantages of bellows cylinders with which the piston cylinder or the membrane cylinder are combined as far as possible are emphasized.

Diese Aufgabe wird bei einer Betätigungsvorrichtung mit den angesprochenen Merkmalen dadurch gelöst, daß zur Erzielung einer Innenführung der zwei Gehäuseteile zwischen dem zweiten Gehäuseteil und dem Führungselement ein an dem zweiten Gehäuseteil angeordnetes Gleit- oder Wälzlager vorgesehen ist, welches mit einer den Druckraum abdichtenden Gleitringdichtung versehen ist, und daß das Gleit- oder Wälzlager so ausgebildet ist, daß das Führungselement unter Ermöglichung nur einer Bewegung in axialer Richtung an dem zweiten Gehäuseteil gelagert ist.This object is achieved in an actuating device with the features mentioned in that, in order to achieve an internal guidance of the two housing parts between the second housing part and the guide element, a slide or roller bearing arranged on the second housing part is provided, which is provided with a mechanical seal sealing the pressure chamber , and that the sliding or rolling bearing is designed such that the guide element is mounted on the second housing part while allowing only one movement in the axial direction.

Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung vereinigt die Vorteile einer Balg-Konstruktion einerseits sowie der Kolbenzylinder bzw. Membranzylinder andererseits, jedoch unter Vermeidung deren bauartspezifischer Nachteile. Sie ist nämlich bei gegebenem Hub kurz- und leichtbauend, nachdem die Länge der Konstruktion in erster Linie nur durch die Hublänge und die Länge der Führung zwischen dem zweiten Gehäuseteil und dem Führungselement bestimmt und der Druckraum im wesentlichen durch den Balg begrenzt wird. Dabei baut die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung im Verhältnis umso kleiner, je länger der Nutzhub wird. Sie zeichnet sich des weiteren durch eine exakte Führung zwischen dem ortsfesten und dem beweglichen Gehäuseteil aus, so daß sie ohne weitere Maßnahmen zur Betätigung von exakt zu führenden Maschinenelementen eingesetzt werden kann. Gegenüber den Kolbenzylindern bzw. Membranzylindern können bei der erfindungsgemäßen Anordnung dabei aber der Kolben und die dazugehörigen Führungen bzw. Lagerungen entfallen. Schließlich zeichnet sich die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung durch einen einfachen Aufbau aus, da sowohl das Führungselement mit dem Gehäuseteil, mit dem es fest verbunden ist, als auch die Führung für das Führungselement mit dem zweiten Gehäuseteil jeweils einstückig ausgebildet sein können. Insgesamt ergeben sich also erhebliche Vorteile hinsichtlich des Platzbedarfs, des Materialeinsatzes sowie der Kosten.The actuating device according to the invention combines the advantages of a bellows construction on the one hand and the piston cylinder or membrane cylinder on the other hand, but avoiding their design-specific disadvantages. It is namely short and lightweight for a given stroke, since the length of the construction is primarily determined only by the stroke length and the length of the guide between the second housing part and the guide element and the pressure space is essentially limited by the bellows. The actuating device according to the invention builds in proportion the smaller the longer the useful stroke becomes. It is also characterized by an exact guidance between the stationary and the movable housing part, so that it can be used without further measures for actuating machine elements that are to be guided exactly. Compared to the piston cylinders or membrane cylinders, however, the piston and the associated guides or bearings can be omitted in the arrangement according to the invention. Finally, the actuating device according to the invention is characterized by a simple structure, since both the guide element with the housing part with which it is firmly connected and the guide for the guide element with the second housing part can each be formed in one piece. Overall, there are considerable advantages in terms of space requirements, the use of materials and the costs.

Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung sind in folgenden Merkmalen zu sehen.Expedient developments of the actuating device according to the invention can be seen in the following features.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht danach darin, daß das Führungselement ein Bolzen mit Kreisquerschnitt ist, und die Führung zwischen dem Führungselement und dem zweiten Gehäuseteil als ein in diesem angeordnetes Gleit- oder Wälzlager ausgebildet ist, das druckraumseitig mit einer Gleitringdichtung versehen ist. Damit können Normbauteile eingesetzt werden, womit eine weitere Verbilligung der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung erreicht wird.An advantageous embodiment of the invention consists in that the guide element is a bolt with a circular cross-section, and the guide between the guide element and the second housing part is designed as a slide or roller bearing arranged in the latter, which is provided with a mechanical seal on the pressure chamber side. Standard components can thus be used, thereby further reducing the cost of the actuating device according to the invention.

Zur weiteren Gewichtseinsparung ist es zweckmäßig, daß der Führungsbolzen hohl ausgebildet ist.To further save weight, it is expedient for the guide pin to be hollow.

Zur Verwirklichung einer besonders kompakten und robusten Bauweise empfiehlt es sich, daß die Führung zwischen dem Führungselement und dem zweiten Gehäuseteil innerhalb des durch den Balg definierten Innenraums liegt.To achieve a particularly compact and robust construction, it is recommended that the guide between the guide element and the second housing part lies within the interior space defined by the bellows.

Zur Einsparung von Druckmedium und zur Erniedrigung der erforderlichen Leistung zum Betrieb der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung ist es von Vorteil, daß im Innenraum des Balgs ein Gehäuseelement vorgesehen ist, das das Totvolumen des Balgs reduziert, wodurch gravierende Energieeinsparungen, insbesondere bei kurzen Hüben gegenüber bekannten Balgzylindern, erzielt werden.To save pressure medium and to reduce the power required to operate the actuating device according to the invention, it is advantageous that a housing element is provided in the interior of the bellows, which the dead volume of the bellows is reduced, as a result of which significant energy savings are achieved, in particular in the case of short strokes compared to known bellows cylinders.

Dieses Gehäuseelement kann entweder ein separates sein oder aber auch durch das zweite Gehäuseteil gebildet sein, das zu diesem Zweck in den Innenraum des Balgs derart hineingezogen ist, daß dadurch ebenfalls das Totvolumen des Balgs reduziert wird.This housing element can either be a separate one or it can also be formed by the second housing part, which for this purpose is drawn into the interior of the bellows in such a way that the dead volume of the bellows is also reduced.

Zur möglichst einfachen Einstellung der Hublänge der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung empfiehlt es sich, auf dem Führungselement ein axial einstellbares Anschlagglied anzuordnen.For the simplest possible adjustment of the stroke length of the actuating device according to the invention, it is advisable to arrange an axially adjustable stop member on the guide element.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß im Innenraum des Balgs mindestens ein zwischen den zwei Gehäuseteilen wirkendes Dämpfungselement angeordnet ist, das vorzugsweise durch einen Industrie-Stoßdämpfer dargestellt ist (Fig. 4a).Another embodiment of the invention is that at least one damping element acting between the two housing parts is arranged in the interior of the bellows, which is preferably represented by an industrial shock absorber (Fig. 4a).

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung, die doppeltwirkend ausgebildet ist, ergibt sich dadurch, daß die Rückstellvorrichtung ebenfalls durch eine Druckbalg-Konstruktion dargestellt ist.A particularly expedient embodiment of an actuating device according to the invention, which is double-acting, results from the fact that the reset device is also represented by a bellows construction.

Des weiteren kann es zweckmäßig sein, daß die beiden Gehäuseteile des Balgs drehfest zueinander geführt sind. Dadurch ist auch in Fällen, in denen ein Drehmoment auf eines der Gehäuseteile der Betätigungsvorrichtung ausgeübt wird, zum einen eine exakte Führung des zu betätigenden Maschinenelements gewährleistet und darüber hinaus ein schädliches Verwinden des Balgs um seine Achse verhindert.Furthermore, it may be expedient that the two housing parts of the bellows are rotatably guided to one another. In this way, even in cases where a torque is exerted on one of the housing parts of the actuating device, an exact guidance of the machine element to be actuated is ensured and, moreover, a damaging twisting of the bellows about its axis is prevented.

Schließlich besteht ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darin, daß statt oder zusätzlich zu einer in der Mitte der Vorrichtung angeordneten Längsführung mehrere, auf einen Durchmesser an der Peripherie der Gehäuseteile, jedoch den Balg durchsetzende Längsführungen vorgesehen sind. Besondere Vorteile bietet eine derartige Anordnung, wenn der Last- bzw. Kraftangriff außermittig auf das bewegliche Gehäuseteil erfolgt. Weiterhin ist damit automatisch eine Verdrehsicherung der Gehäuseteile gegeneinander verbunden. Der Zentralbereich in der Mitte der Vorrichtung wird (bei Bedarf) für die mittige Anordnung eines Stoßdämpfers frei, welche dadurch nicht mehr paarweise bzw. zu mehreren symmetrisch angeordnet werden müssen. Auch die Anordnung einer Druckfeder für die Balgrückführung läßt sich vorteilhaft mittig durchführen.Finally, a further exemplary embodiment of the invention consists in that instead of or in addition to a longitudinal guide arranged in the center of the device, several longitudinal guides with a diameter on the periphery of the housing parts but penetrating the bellows are provided. Such an arrangement offers particular advantages if the load or force attack occurs off-center on the movable housing part. Furthermore, an anti-rotation lock of the housing parts is automatically connected to one another. The central area in the middle of the device is free (if necessary) for the central arrangement of a shock absorber, which therefore no longer has to be arranged in pairs or symmetrically to several. The arrangement of a compression spring for the bellows return can also advantageously be carried out in the center.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.Embodiments of the actuating device according to the invention are explained below with reference to the accompanying drawings.

Es zeigt:

  • Fig. 1 einen teilweisen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung,
  • Fig. 2 einen teilweisen Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung,
  • Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung,
  • Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung, wobei zwei unterschiedliche Varianten dargestellt sind,
  • Fig. 4a eine weitere Ausbildung der Anordnung nach Fig. 4, und
  • Fig. 5 eine weitere grundsätzliche Ausführungsform der Erfindung.
  • Fig. 6 bis 11 sind Darstellungen weiterer Ausführungsformen der Erfindung.
It shows:
  • 1 is a partial axial section of a first embodiment of the actuating device according to the invention,
  • 2 shows a partial axial section of a second embodiment of the actuating device according to the invention,
  • 3 shows an axial section through a third embodiment of the actuating device according to the invention,
  • 4 shows an axial section through a fourth embodiment of the actuating device according to the invention, two different variants being shown,
  • 4a shows a further embodiment of the arrangement according to FIG. 4, and
  • Fig. 5 shows another basic embodiment of the invention.
  • 6 to 11 are illustrations of further embodiments of the invention.

In den Figuren sind gleiche oder übereinstimmende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In the figures, identical or corresponding components are identified by the same reference symbols.

Danach umfaßt die mit einem Druckmedium, z.B. Druckluft, arbeitende Betätigungsvorrichtung einen rotationssymmetrischen Balg 1, der, wie sich aus Fig. 1 ergibt, entweder nur einfach oder aber auch, wie in den übrigen Figuren zu sehen ist, mehrfach gefaltet sein kann. Die axialen Stirnseiten des Balgs sind mediumdicht, d.h. druckluftdicht, zwischen zwei z.B. im Querschnitt kreisförmigen Gehäuseteilen 2 und 3 angeordnet. Dabei kann das Gehäuseteil 2 das ortsfest zu installierende Teil der Betätigungsvorrichtung sein, während das Gehäuseteil 3 das dazu relativbewegliche Betätigungsteil sein kann, das direkt oder indirekt mit dem zu bewegenden Maschinenelement verbindbar ist.Thereafter, it includes printing media, e.g. Compressed air, operating actuating device a rotationally symmetrical bellows 1, which, as can be seen from FIG. 1, can either be folded only once or, as can be seen in the other figures, can be folded several times. The axial faces of the bellows are medium-tight, i.e. compressed air tight, between two e.g. arranged in cross section circular housing parts 2 and 3. The housing part 2 can be the part of the actuating device that is to be installed in a stationary manner, while the housing part 3 can be the actuating part that can be moved relative to it and that can be connected directly or indirectly to the machine element to be moved.

Der mediumdichte Anschluß der axialen Stirnseiten des Balgs 1 an den Gehäuseteilen 2 und 3 kann dadurch erfolgen, daß die Endflansche 1a des Balgs 1 durch an dem jeweiligen Gehäuseteil 2 vorgesehenen Einspannringen 4 eingespannt sind, die mittels Schrauben 5 mit dem jeweiligen Gehäuseteil 2 bzw. 3 verschraubt sind.The medium-tight connection of the axial end faces of the bellows 1 to the housing parts 2 and 3 can be achieved in that the end flanges 1a of the bellows 1 are clamped by clamping rings 4 provided on the respective housing part 2, which are connected to the respective housing part 2 or 3 by means of screws 5 are screwed.

An dem Gehäuseteil 3 ist zentrisch ein Führungselement 6 in Form eines hohlen Führungsbolzens, z.B. einstückig, angeformt, der koaxial zum Balg 1 den dadurch definierten Druckraum 7 durchsetzt. Dieses Führungselement 6 ist geführt in einem Gleitlager 9, das koaxial an dem Gehäuseteil 2, bevorzugt einstückig, angeformt ist. Zum Druckraum 7 hin ist die Führungspaarung 6, 8 und 9 durch eine Gleitringdichtung 10 druckdicht abgedichtet.A guide element 6 in the form of a hollow guide pin, e.g. in one piece, integrally formed, which passes through the pressure space 7 defined thereby coaxially to the bellows 1. This guide element 6 is guided in a slide bearing 9, which is formed coaxially on the housing part 2, preferably in one piece. Towards the pressure chamber 7, the pair of guides 6, 8 and 9 is sealed pressure-tight by a mechanical seal 10.

Im Druckraum 7 selbst ist ein Gehäuseelement in Form einer Scheibe 11 angeordnet, die an dem Führungselement 6 verschiebbar oder fest gelagert ist. Die Scheibe 11 verringert in der schon erörterten Weise den Volumen-Totraum des Druckraums 7.A housing element in the form of a disk 11 is arranged in the pressure chamber 7 itself and is displaceably or fixedly mounted on the guide element 6. The disk 11 reduces the volume dead space of the pressure chamber 7 in the manner already discussed.

Wie ohne weiteres ersichtlich, erfolgt bei entsprechender Beaufschlagung des Druckraums 7 mit Druckmedium über einen Anschluß 17 und entsprechende Leitungen und Ventilanordnungen eine Relativbewegung zwischen den Gehäuseteilen 2 und 3 unter Strecken des Balgs 1. Zur Begrenzung des Hubs, d.h. der Relativbewegung zwischen den Gehäuseteilen 2 und 3, ist an dem Führungselement 6 eine Anschlagscheibe 12, bevorzugt mit Schrauben 13, befestigt, die über ein zwischengeschaltetes Dämpfungselement 14 an der axialen Stirnfläche des Lagergehäuses 8 am Ende des Hubs zur Anlage gelangt.As can be readily seen, when the pressure chamber 7 is appropriately loaded with pressure medium via a connection 17 and corresponding lines and valve arrangements, there is a relative movement between the housing parts 2 and 3, with the bellows 1 being stretched. the relative movement between the housing parts 2 and 3, a stop disk 12, preferably with screws 13, is fastened to the guide element 6 and comes to rest on the axial end face of the bearing housing 8 at the end of the stroke via an intermediate damping element 14.

Die Rückstellung des Gehäuseteils 3 in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage erfolgt unter Entspannen des Druckraums 7 mittels einer Druckfeder 15, die zwischen Absätzen an der Anschlagscheibe 12 und dem Lagergehäuse 8 eingespannt ist (einfachwirkende Ausführung mit integrierter Rückstellung).The housing part 3 is reset to the starting position shown in FIG. 1 by releasing the pressure chamber 7 by means of a compression spring 15. which is clamped between shoulders on the stop plate 12 and the bearing housing 8 (single-acting version with integrated reset).

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß der Balg 1 mehrfach gefaltet ist und die Scheibe 11 zur Reduzierung des Totvolumens des Druckraums 7 entsprechend der größeren Ausgangslänge des Balgs 1 eine größere axiale Höhe besitzt als die Scheibe 11 nach Fig. 1. Des weiteren ist eine Montageplatte 16 angedeutet, an der das ortsfest zu haltende Gehäuseteil 2 mit nicht gezeigten Mitteln gelagert und befestigt ist.The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that the bellows 1 is folded several times and the disk 11 for reducing the dead volume of the pressure chamber 7 has a greater axial height than the disk 11 in accordance with the larger initial length of the bellows 1 1. Furthermore, a mounting plate 16 is indicated, on which the housing part 2 to be held stationary is mounted and fastened by means not shown.

Das Wesentliche der Ausführungsform nach Fig. 3 ist darin zu sehen, daß im Druckraum 7 im Gegensatz zu den Konstruktionen nach den Fig. 1 und 2 keine separate Scheibe 11 zur Verringerung des Totvolumens vorgesehen ist, sondern zu diesem Zweck das Gehäuseteil 2/3 entsprechend ausgebildet, nämlich in den Druckraum 7 topfförmig hineingezogen ist. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß an der axialen inneren Stirnseite dieses Gehäuseteils 2/3 Dämpfungselemente 14/3 angeordnet sind, an denen die Hubbegrenzung stattfindet. Ein Rückstellmechanismus ist in Fig. 3 nicht dargestellt.The essence of the embodiment according to FIG. 3 can be seen in the fact that, in contrast to the constructions according to FIGS. 1 and 2, no separate disk 11 is provided for reducing the dead volume in the pressure chamber 7, but instead the housing part 2/3 accordingly trained, namely drawn into the pressure chamber 7 in a pot shape. Another difference is that 2/3 damping elements 14/3 are arranged on the axial inner end face of this housing part, on which the stroke limitation takes place. A reset mechanism is not shown in Fig. 3.

Demgegenüber ist das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 4 dadurch ergänzt, daß ein mit Druckmedium arbeitender Rückstellmechanismus vorgesehen ist. Dieser besteht ebenfalls aus einem Balg 40, dessen eine axiale Stirnseite mit der in bezug auf den Druckraum 7 außenliegenden Stirnfläche des Gehäuseteils 2 durch einen Einspannring 41, der mit dem Gehäuseteil 2, 4 über Schrauben 42 verschraubt ist, verbunden ist, während die andere axiale Stirnseite an einer Abschlußplatte 43 angeschlossen ist, und zwar zweckmäßigerweise ebenfalls mittels eines Einspannrings 41 mit Schrauben 42. Die Abschlußplatte 43 ist entweder, wie links in Fig. 4 gezeigt, axial in bezug auf das Führungselement 6 einstellbar, und zwar z.B. über zwei Kontermuttern 44, die auf ein Gewinde 6a des Führungselements 6 aufgeschraubt sind, oder aber fest auf dem Führungselement fixiert, wie rechts in der Fig. 4 angedeutet, und zwar durch einen Absatz 6b auf der Mantelfläche des Führungselements 6 und einer gegengeordneten Kontermutter 44. Auf diese Weise ist bei der Ausführungsform links in Fig. 4 die Hublänge der Anordnung einstellbar, während bei der Konstruktion rechts in Fig. 4 die Hublänge fest vorgegeben ist. Dämpfungselemente 14/4 ergänzen die Hubbegrenzungen dieser Anordnung.In contrast, the embodiment of FIG. 4 is supplemented by the fact that a reset mechanism working with pressure medium is provided. This also consists of a bellows 40, one axial end face of which, with respect to the pressure chamber 7, the outer end face of the housing part 2 is connected by a clamping ring 41, which is screwed to the housing part 2, 4 by screws 42, while the other is axial Front side is connected to an end plate 43, expediently also by means of a clamping ring 41 with screws 42. The end plate 43 is either, as shown on the left in Fig. 4, axially adjustable with respect to the guide element 6, for example Via two lock nuts 44, which are screwed onto a thread 6a of the guide element 6, or are fixed firmly on the guide element, as indicated on the right in FIG. 4, namely by a shoulder 6b on the lateral surface of the guide element 6 and a counter nut 44 In this way, in the embodiment on the left in FIG. 4, the stroke length of the arrangement can be set, while in the construction on the right in FIG. Damping elements 14/4 supplement the stroke limits of this arrangement.

Über ein 4/2-Wegeventil 46 wird beim Arbeitshub der Druckraum 7 des Balgs 1 durch Druckmedium gefüllt, während für den Rückhub der Druckraum 7 entleert und dafür der Druckraum 47 mit dem Druckmedium beaufschlagt wird.Via a 4/2-way valve 46, the pressure chamber 7 of the bellows 1 is filled with pressure medium during the working stroke, while the pressure chamber 7 is emptied for the return stroke and the pressure chamber 47 is pressurized with the pressure medium.

Gemäß Fig. 4a ist die Anordnung nach Fig. 4 dadurch weitergebildet, daß im Innenraum des Balgs in dem Gehäuseteil 2 z.B. zwei diametral gegenüberliegende Industriestoßdämpfer 18/4 angeordnet sind, die mit dem beweglichen Gehäuseteil 2 zusammenwirken und so ein weiches Fahren in die Endlagen gewährleisten.According to Fig. 4a, the arrangement of Fig. 4 is further developed in that in the interior of the bellows in the housing part 2 e.g. two diametrically opposed industrial shock absorbers 18/4 are arranged, which interact with the movable housing part 2 and thus ensure a smooth driving into the end positions.

Nach Fig. 5 sind statt der bisher vorgesehenen zentralen Führung der Gehäuseteile 2 und 3 an deren Peripherie, jedoch innerhalb des Balgs 1 angeordnete Längsführungen 6 vorgesehen, die in Gleit- oder Wälzlager 9 laufen, die selbst wiederum mit Gleitringdichtungen 10 ausgerüstet sind. Es können zwei oder mehrere derartige Längsführungen 6 vorhanden sein, die zweckmäßigerweise auf einem Kreis T mit gleicher Teilung verteilt sind. Zentral kann dann zur Dämpfung ein Stoßdämpfer 18 angeordnet sein.5 instead of the previously provided central guidance of the housing parts 2 and 3 on the periphery, but within the bellows 1 arranged longitudinal guides 6 are provided, which run in slide or roller bearings 9, which in turn are equipped with mechanical seals 10. There may be two or more such longitudinal guides 6, which are expediently distributed on a circle T with the same pitch. A shock absorber 18 can then be arranged centrally for damping.

Die Figuren 6 bis 9 zeigen eine Ausführungsform einer Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung, bei welcher eine Endlagendämpfung vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Lagergehäuse 8, den Innenraum oder Druckraum 7 des Balgs 1 durchsetzend, angeordnet. Gemäß Fig. 6, welche die eine Endlage der Betätigungsvorrichtung zeigt, greift das Lagergehäuse 8 in eine Ausnehmung 3a (Fig. 7) des ersten Gehäuseteiles 3, wobei oberhalb des oberen Endes des Lagergehäuses 8 in der Ausnehmung 3a ein Raum 7.1 für Druckmedium verbleibt. Dieser Raum 7.1 vergrößert sich bei entfernender Relativbewegung zwischen den Gehäuseteilen.FIGS. 6 to 9 show an embodiment of an actuating device according to the invention, in which end position damping is provided. In this embodiment, the bearing housing 8 is arranged penetrating the interior or pressure chamber 7 of the bellows 1. 6, which shows the one end position of the actuating device, the bearing housing 8 engages in a recess 3a (FIG. 7) of the first housing part 3, a space 7.1 for pressure medium remaining in the recess 3a above the upper end of the bearing housing. This space 7.1 increases when the relative movement between the housing parts is removed.

Wie aus den Figuren 6 und 7 ersichtlich, gelangt das Lagergehäuse 8 beim Einführen von Druckmedium in den Balg 1 aus der Ausnehmung 3a des ersten Gehäuseteiles 3 heraus.As can be seen from FIGS. 6 and 7, the bearing housing 8 comes out of the recess 3a of the first housing part 3 when pressure medium is introduced into the bellows 1.

Das Lagergehäuse 8 greift in die Ausnehmung 3a des ersten Gehäuseteiles 3 ein in der Weise, daß zwischen dem Lagergehäuse 8 und dem ersten Gehäuseteil ein Spalt gebildet ist, der in den Figuren 6 und 8 mit 26 bezeichnet ist. Weiterhin ist in einer Ausnehmung in der Wand der Gehäuseteil-Ausnehmung 3a ein sogenannter Dämpfungsring 51 angeordnet. Dieser Dämpfungsring 51 hat eine mit der Außenfläche des Lagergehäuses 8 in Eingriff tretende Dichtfläche 55, welche die radial innere Fläche des Dämpfungsringes 51 darstellt. Die gemäß Fig. 8 untere axiale Stirnfläche 54 ist ebenfalls als Dichtfläche ausgebildet, die mit der gegenüberliegenden Nutwand in Abdichtungseingriff treten kann. Die radial äußere Fläche und die gemäß den Figuren 6 bis 8 obere axiale Stirnfläche des Dämpfungsringes 51 sind mit Durchflußnuten (53, 52) für das Druckmedium versehen, wie dies an sich bekannt ist. Somit ist durch die Schaffung des Spiels 26 zwischen dem Lagergehäuse 8 und der Gehäuseteil-Ausnehmung 3a und die Anordnung des Dämpfungsringes 51 sowohl eine Drosselverbindung als auch eine Rückschlagventilfunktion zwischen dem Raum 7.1 in der Gehäuseteil-Ausnehmung 3a oberhalb des oberen Endes des Lagergehäuses 8 und dem Innenraum 7 des Balgs 1 geschaffen.The bearing housing 8 engages in the recess 3a of the first housing part 3 in such a way that a gap is formed between the bearing housing 8 and the first housing part, which gap is designated by 26 in FIGS. 6 and 8. Furthermore, a so-called damping ring 51 is arranged in a recess in the wall of the housing part recess 3a. This damping ring 51 has a sealing surface 55 which engages with the outer surface of the bearing housing 8 and which represents the radially inner surface of the damping ring 51. The lower axial end face 54 according to FIG. 8 is also designed as a sealing surface which can come into sealing engagement with the opposite groove wall. The radially outer surface and the upper axial end face of the damping ring 51 according to FIGS. 6 to 8 are provided with through-flow grooves (53, 52) for the pressure medium, as is known per se. Thus, by creating the play 26 between the bearing housing 8 and the housing part recess 3a and the arrangement of the damping ring 51, both a throttle connection and a check valve function between the space 7.1 in the housing part recess 3a above the upper end of the bearing housing 8 and the Interior 7 of the bellows 1 created.

Die Betätigungsvorrichtung gemäß den Figuren 6 bis 9 weist eine erste bzw. untere Druckmediumzufuhr 17.1, 20.1, 21 auf, durch die eine Druckmediumverbindung mit dem Raum 7 des Balgs 1 geschaffen ist. Wie insbesondere Fig. 9 beispielhaft zeigt, ist eine Mehrzahl von senkrechten Druckmediumzufuhrkanälen 21 vorgesehen. Zumindest einer dieser Kanäle 21 ist über eine Bohrung 22 mit einem Kanal 24 verbunden, der sich entlang der Länge des Lagergehäuses 8 erstreckt und an dessen oberer Fläche in den Raum 7.1 der Gehäuseteil-Ausnehmung 3a mündet. Zwischen der Bohrung 22 und dem Kanal 24 ist eine einstellbare Drosseleinrichtung 23, 25 vorgesehen, wie dies insbesondere aus Fig. 9 ersichtlich ist. Diese Figur zeigt eine Drosselschraube 25, mittels welcher die Drosselöffnung zwischen den Kanälen 22 und 24 in ihrer Größe geändert werden kann.The actuating device according to FIGS. 6 to 9 has a first or lower pressure medium supply 17.1, 20.1, 21, through which a pressure medium connection with the space 7 of the bellows 1 is created. As particularly shown in FIG. 9, for example, a plurality of vertical pressure medium supply channels 21 are provided. At least one of these channels 21 is connected via a bore 22 to a channel 24 which extends along the length of the bearing housing 8 and opens into the space 7.1 of the housing part recess 3a on its upper surface. Between the bore 22 and the channel 24, an adjustable throttle device 23, 25 is provided, as can be seen in particular from FIG. 9. This figure shows a throttle screw 25, by means of which the throttle opening between the channels 22 and 24 can be changed in size.

Schließlich weist die Betätigungsvorrichtung gemäß den Figuren 6 bis 9 noch eine zweite obere Druckmediumzufuhr 17.2, 20.2 auf, die mit dem Raum 7.1 der Gehäuseteil-Ausnehmung 3a in Verbindung steht.Finally, the actuating device according to FIGS. 6 to 9 also has a second upper pressure medium supply 17.2, 20.2, which is connected to the space 7.1 of the housing part recess 3a.

Beim Ausführen des Ausfahrhubes, d.h. bei einer Bewegung der Betätigungsvorrichtung aus der Stellung gemäß Fig. 6 in die Stellung gemäß Fig. 7, erfolgt eine Beaufschlagung des Innenraumes oder Druckraumes 7 des Balgs 1 mit Druckmedium über die Druckmediumzufuhr 17.1, 20.1, 21. Hierbei strömt Druckmedium auch über die Drosselverbindung 22, 23 und 24 in den Raum 7.1 der Gehäuseteil-Ausnehmung 3a. Der Dämpfungsring 51 legt sich dabei mit seinen oberen Durchflußnuten 52 gegen die gegenüberliegende Wandung der ihn aufnehmenden Nut. Dadurch kann das in den Innenraum 7 des Balgs 1 einströmende Druckmedium durch den Spalt 26 zwischen dem Lagergehäuse 8 und der Gehäuseteil-Ausnehmung 3a und die Durchflußnuten 53, 52 an den betreffenden Flächen des Dämpfungsringes 51 ebenfalls in den Raum 7.1 der Gehäuseteil-Ausnehmung 3a oberhalb des Lagergehäuses 8 eindringen. Damit ist die gesamte Druckfläche beaufschlagt und das Lagergehäuse 8 wird in die in Fig. 7 wiedergegebene Stellung bewegt.When executing the extension stroke, i.e. when the actuating device moves from the position according to FIG. 6 into the position according to FIG. 7, the interior or pressure space 7 of the bellows 1 is acted upon by pressure medium via the pressure medium supply 17.1, 20.1, 21. Here, pressure medium also flows via the throttle connection 22 , 23 and 24 in the space 7.1 of the housing part recess 3a. The damping ring 51 lies with its upper flow grooves 52 against the opposite wall of the groove receiving it. As a result, the pressure medium flowing into the interior 7 of the bellows 1 can pass through the gap 26 between the bearing housing 8 and the housing part recess 3a and the flow grooves 53, 52 on the surfaces of the damping ring 51 in question in the space 7.1 of the housing part recess 3a above of the bearing housing 8 penetrate. The entire pressure surface is thus acted upon and the bearing housing 8 is moved into the position shown in FIG. 7.

Solange bei der Relativbewegung zwischen dem Lagergehäuse 8 und der Gehäuseteil-Ausnehmung 3a Dichtungseingriff zwischen dem Dämpfungsring 51 und dem Lagergehäuse 8 vorhanden ist, entsteht in dem Raum 7.1 ein Vakuum, welches durch das Druckmedium, welches durch den Spalt 26 sowie durch die Durchflußnuten 53 und 52 des Dämpfungsringes 51 strömt, sowie durch das Druckmedium, welches durch die einstellbare Drossel 23 in den Kanal 24 gelangt, je nach Einstellung der Drosselschraube 25, nicht so schnell aufgefüllt werden kann, wie es während der genannten Relativbewegung entsteht. Eine stärkere Dämpfung des Ausfahrhubes ergibt sich bei einem umgekehrten Einbau des Dämpfungsringes 51 in der Form, daß die axialen Durchflußnuten 52 nach unten zeigen und die axiale Stirnfläche 54 nach oben. Das Medium hat dann nur noch die Möglichkeit, über die Drosselkanäle das im Raum 7.1 entstehende Vakuum aufzufüllen. Somit kann der Ausfahrhub in gewünschter Weise gedämpft werden.As long as there is a sealing engagement between the damping ring 51 and the bearing housing 8 during the relative movement between the bearing housing 8 and the housing part recess 3a, a vacuum is created in the space 7.1, which is caused by the pressure medium passing through the gap 26 and through the flow grooves 53 and 52 of the damping ring 51 flows, and by the pressure medium which passes through the adjustable throttle 23 into the channel 24, depending on the setting of the throttle screw 25, can not be filled up as quickly as it occurs during the relative movement mentioned. A stronger damping of the extension stroke results with a reverse installation of the damping ring 51 in such a way that the axial flow grooves 52 point downwards and the axial end face 54 points upwards. The medium then only has the option of filling up the vacuum created in room 7.1 via the throttle channels. The extension stroke can thus be damped in the desired manner.

Beim Einfahrhub, der nach Umschalten des Steuerventiles unter der Wirkung von äußeren Kräften ausgeführt wird, ergibt sich wiederum Dichtungseingriff zwischen dem Dämpfungsring 51 und der Außenfläche des Lagergehäuses 8. Somit wird das im Raum 7.1 oberhalb des Lagergehäuses 8 vorhandene Druckmedium bei weiterer Einfahrbewegung des Lagergehäuses 8 komprimiert. Bei weiterer Einfahrbewegung gelangt der Dämpfungsring 51 durch den Druckaufbau im Raum 7.1 mit seiner unteren axialen Stirnfläche 54 gegen die gegenüberliegende Nutwandung, so daß eine Druckmediumverbindung zwischen dem Innenraum des Balgs 1 und dem Raum 7.1 oberhalb des Lagergehäuses 8 nicht mehr vorhanden ist. Da aber der Innenraum 7 des Balgs 1 nunmehr drucklos ist, kann Druckmedium aus dem Raum 7.1 über den Kanal 24 und die Drosselöffnung 23 zur Druckmediumzufuhr 17.1 abfließen. Als Folge des Vorhandenseins der Drossel ergibt sich eine Dämpfung des Einfahrhubes. Eine weniger starke Dämpfung kann wiederum durch den umgekehrten Einbau des Dämpfungsringes 51 erreicht werden.During the retraction stroke, which is carried out after the control valve has been switched over under the action of external forces, there is again a sealing engagement between the damping ring 51 and the outer surface of the bearing housing 8. Thus, the pressure medium present in the space 7.1 above the bearing housing 8 becomes the further retraction movement of the bearing housing 8 compressed. Upon further retraction, the damping ring 51 passes through the pressure build-up in the space 7.1 with its lower axial end face 54 against the opposite groove wall, so that a pressure medium connection between the interior of the bellows 1 and the space 7.1 above the bearing housing 8 is no longer present. However, since the interior 7 of the bellows 1 is now depressurized, pressure medium can flow out of the space 7.1 via the channel 24 and the throttle opening 23 to the pressure medium supply 17.1. As a result of the presence of the throttle, the retraction stroke is damped. Less damping can in turn be achieved by the reverse installation of the damping ring 51.

Soll der Ausfahrhub unter Verwendung der oberen Druckmediumzufuhr 17.2, 20.2 gedämpft ausgeführt werden, so wird bei Druckmediumzufuhr zunächst der obere Ringflansch des Raumes 7.1 gefüllt. Gleichzeitig strömt das Medium durch den Spalt 26 zum Dämpfungsring 51, der sich in seine axial untere Dichtstellung bewegt, so daß kein Druckmedium um den Dämpfungsring 51 herum in den Innenraum 7 des Balgs 1 strömen kann. Gleichzeitig strömt weiteres Druckmedium über den Kanal 24, die Bohrung 22 und den Kanal 21 gedrosselt in den Innenraum 7 des Balgs 1, weil bei dieser Betriebsweise die Druckmediumzufuhr 17.1 geschlossen ist. Damit ist die gesamte Wirkfläche des Balgzylinders beaufschlagt und der Ausfahrhub wird durchgeführt. Der entstehende Unterdruck im Raum 7 kann nur über die Drosselkanäle 24, 23, 22 und sodann über den Kanal 21 ausgeglichen werden. Eine Dämpfung ergibt sich dadurch analog wie bei der zuor beschriebenen Betriebsweise, in gewünschter abgeschwächter Form auch durch den umgekehrten Einbau des Dämpfungsringes 51.If the extension stroke is to be damped using the upper pressure medium supply 17.2, 20.2, the upper ring flange of the space 7.1 is first filled when the pressure medium is supplied. At the same time, the medium flows through the gap 26 to the damping ring 51, which moves into its axially lower sealing position, so that no pressure medium can flow around the damping ring 51 into the interior 7 of the bellows 1. At the same time, further pressure medium flows through the channel 24, the bore 22 and the channel 21 throttled into the interior 7 of the bellows 1, because in this mode of operation the pressure medium supply 17.1 is closed. The entire effective area of the bellows cylinder is thus acted upon and the extension stroke is carried out. The resulting negative pressure in space 7 can only be compensated for via throttle ducts 24, 23, 22 and then via duct 21. Damping results in a manner analogous to that described in the previously described operating mode, in the desired weakened form also by the reverse installation of the damping ring 51.

Nach dem Umsteuern der Steuereinrichtung wird die Druckmediumzufuhr 17.2 drucklos, und bei der Einfahrbewegung strömt das Druckmedium durch die Druckmittelzufuhr 17.2 aus. Der Dämpfungsring 51 setzt sich mit seiner axial oberen genuteten Stirnfläche 54 gegen die gegenüberliegende Nutwand, so daß bei Dichtungseingriff zwischen Dämpfungsring 51 und der Außenfläche des Lagergehäuses 8 das Medium aus dem sich verkleinernden Druckraum 7 um den Ring herum bzw. durch die Kanäle 21, 22, Drosselöffnung 23 und Kanal 24 in den Druckraum 7.1 strömen kann. Durch diese Einbaulage des Dämpfungsringes ergibt sich eine schwächere Dämpfung. Eine stärkere Dämpfung der Einfahrhubbewegung bei Mediumanschluß bei 17.2 ergibt sich, wenn der Dämpfungsring mit seiner axialen Dichtfläche nach oben zeigt. Das Druckmedium im Innenraum 7 des Balgs 1 kann jetzt nur noch über die Kanäle 21 und 22, die Drosselöffnung 23 und den Kanal 24 in den Raum oder Druckraum 7.1 und von dort aus durch die Druckmediumzufuhr 17.2 entweichen. Somit fährt das Lagergehäuse 8 unter stärkerer Dämpfung in die Gehäuseteil-Ausnehmung 3a ein.After reversing the control device, the pressure medium supply 17.2 becomes depressurized, and the pressure medium flows out through the pressure medium supply 17.2 during the retracting movement. The damping ring 51 sits with its axially upper grooved end face 54 against the opposite groove wall, so that when there is a sealing engagement between the damping ring 51 and the outer surface of the bearing housing 8, the medium from the reducing pressure space 7 around the ring or through the channels 21, 22 , Throttle opening 23 and channel 24 can flow into the pressure chamber 7.1. This mounting position of the damping ring results in weaker damping. A stronger damping of the retraction stroke movement with the medium connection at 17.2 results if the damping ring with its axial sealing surface points upwards. The pressure medium in the interior 7 of the bellows 1 can now only escape via the channels 21 and 22, the throttle opening 23 and the channel 24 into the room or pressure chamber 7.1 and from there through the pressure medium supply 17.2. Thus, the bearing housing 8 moves into the housing part recess 3a with greater damping.

Bei einer nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform sind zwei Kanäle 24 vorgesehen, deren jeder über eine einstellbare Drossel mit einer Druckmediumzufuhr verbunden ist. Zusätzlich kann in jedem Kanal 24 ein Rückschlagventil angeordnet sein, welche den einen Kanal 24 in einer Richtung, bzw. den anderen Kanal 24 in der entgegengesetzten Richtung sperren. Dadurch wird eine getrennte Einstellung der Ausfahrhubdämpfung und der Einfahrhubdämpfung ermöglicht. Der genutete Dämpfungsring wird in diesem Falle zweckmäßigerweise durch einen beidseitig abdichtenden Dichtring ersetzt.In a modified embodiment, not shown, two channels 24 are provided, each of which is connected to a pressure medium supply via an adjustable throttle. In addition, a check valve can be arranged in each channel 24, which blocks one channel 24 in one direction and the other channel 24 in the opposite direction. This makes separate adjustment of the extension stroke damping and the retraction stroke damping enables. In this case, the grooved damping ring is expediently replaced by a sealing ring that seals on both sides.

In den Figuren 10 und 11 ist eine weitere Ausführungsform einer Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, bei welcher die Kraft-Weg-Charakteristik geändert werden kann.FIGS. 10 and 11 show a further embodiment of an actuating device according to the invention, in which the force-travel characteristic can be changed.

Bälge bzw. Balgzylinder haben die Eigenschaft, zu Beginn ihres Hubes die größte Kraft zu entwickeln. In einer meist nicht linearen degressiven Kennlinie sinkt die Kraft bis zum Hub-Ende auf Werte zwischen 75% und 50% der Anfangshubkraft. Verursacht wird dieses Merkmal durch die bei zusammengefaltetem Balg anfänglich große Wirkfläche, auf die das Druckmedium trifft. Bei zunehmender Streckung des Balgs verkleinert sich sein Durchmesser und damit auch die Wirkfläche.Bellows or bellows cylinders have the property of developing the greatest force at the beginning of their stroke. In a mostly non-linear degressive characteristic, the force drops to values between 75% and 50% of the initial lifting force up to the end of the stroke. This characteristic is caused by the initially large effective area when the bellows is folded, which the pressure medium strikes. With increasing expansion of the bellows, its diameter and thus the effective area become smaller.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform einer Betätigungsvorrichtung mit einer unteren Druckmediumzufuhr 17.1, während in der oberen Druckmediumzufuhr 17.2 ein Rückschlagventil 60 vorgesehen ist. Das Lagergehäuse 8 ist am Umfang abgestuft, und die das Lagergehäuse 8 aufnehmende Ausnehmung 3b des ersten Gehäuseteiles hat eine entsprechende abgestufte Ausbildung. In der Innenwand jeder Stufe der Gehäuseteil-Ausnehmung 3b befindet sich eine Nut mit einem Dämpfungsring 51.1 bzw. 51.2, der von der gleichen allgemeinen Art ist, wie sie in Verbindung mit den Figuren 6 bis 9 beschrieben wurde. Die Anzahl der Stufen kann je nach dem gewünschten Effekt geändert werden. Die Dämpfungsringe 51 sind derart eingebaut, daß die axial obere Stirnfläche 54 als Abdichtfläche gebildet ist und demgemäß eine Abdichtung bewirkt, wenn sie mit der gegenüberliegenden Nutwand in Eingriff tritt. Die radial äußere Fläche und die untere axiale Stirnfläche sind mit Durchflußnuten 53 bzw. 54 versehen, während die radial innere Fläche 55 wiederum als Dichtfläche ausgebildet ist. Durch diese radialen Dichtflächen 55 der Ringe 51 wird der Gesamtdruckraum zu Anfang des Hubes in den unteren Druckraum 7 und den- oberen Druckraum 7.1 unterteilt.10 shows an embodiment of an actuating device with a lower pressure medium supply 17.1, while a check valve 60 is provided in the upper pressure medium supply 17.2. The bearing housing 8 is stepped on the circumference, and the recess 3b of the first housing part receiving the bearing housing 8 has a corresponding stepped design. In the inner wall of each step of the housing part recess 3b there is a groove with a damping ring 51.1 or 51.2, which is of the same general type as was described in connection with FIGS. 6 to 9. The number of levels can be changed depending on the desired effect. The damping rings 51 are installed in such a way that the axially upper end face 54 is formed as a sealing surface and accordingly effects a seal when it engages with the opposite groove wall. The radially outer surface and the lower axial end surface are provided with through-flow grooves 53 and 54, respectively, while the radially inner surface 55 is again designed as a sealing surface. These radial sealing surfaces 55 of the rings 51 divide the total pressure space into the lower pressure space 7 and the upper pressure space 7.1 at the beginning of the stroke.

Bei der Beschreibung der Ausfahrhubes wird zunächst davon ausgegangen, daß das Druckmedium über die Zufuhr 17.1 zugeführt wird. Das Medium strömt durch die Kanäle 20.1 und 21 in den unteren Druckraum 7, welches der Innenraum des Balgs 1 ist. Der erste Gehäuseteil 3 setzt sich, geführt durch das Führungselement 6, axial in Bewegung und fährt demgemäß aus. Hierbei wird wie bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 6 bis 9 im oberen Druckraum 7.1 ein Vakuum erzeugt, durch welches das Rückschlagventil 60 geöffnet wird, so daß dann, wenn Luft als Druckmedium verwendet wird, ein Druckausgleich mit der Umgebung stattfindet. Bei Einsatz einer Hydraulikflüssigkeit als Druckmedium ist bei 17.2 ein druckloser Mediumanschluß mit Rückschlagventil vorzusehen.In the description of the extension stroke, it is initially assumed that the pressure medium is supplied via the feed 17.1. The medium flows through the channels 20.1 and 21 into the lower pressure chamber 7, which is the interior of the bellows 1. The first housing part 3, guided by the guide element 6, starts to move axially and extends accordingly. Here, as in the embodiment according to FIGS. 6 to 9, a vacuum is created in the upper pressure chamber 7.1, through which the check valve 60 is opened, so that when air is used as the pressure medium, a pressure equalization with the surroundings takes place. If a hydraulic fluid is used as the pressure medium, a pressure-free medium connection with a check valve must be provided at 17.2.

Die Wirkfläche ist nicht mehr die gesamte Zylinderfläche des Balgs 1, sondern die durch die Durchmesser D1 und D2 definierte Ringfläche. Je nach Anteil an der Gesamtdruckfläche kann der Anfangsdruck über den ersten Teil des Verfahrweges S1 dem Enddruck entsprechen, jedoch auch größer oder auch kleiner als der Enddruck sein, da, wenn man D1 als feste Ausgangsgröße annimmt, D2 je nach Bedarf variabel gestaltet werden kann. Während des Verfahrweges S1 verringert sich der Wirkdurchmesser D1, so daß auch die Wirkfläche kleiner wird, weil der Durchmesser D2 als feste Größe vorgegeben ist.The effective area is no longer the entire cylindrical area of the bellows 1, but the ring area defined by the diameters D1 and D2. Depending on the share of the total pressure area, the initial pressure over the first part of the travel path S1 can correspond to the final pressure, but can also be greater or smaller than the final pressure, since if D1 is adopted as a fixed output variable, D2 can be designed to be variable as required. The effective diameter D1 decreases during the travel path S1, so that the effective area also becomes smaller because the diameter D2 is specified as a fixed size.

Um jedoch eine der linearen Kraft-Weg-Charakteristik eines Kolbenzylinders angenäherte Kraft-Weg-Charakteristik zu fahren, oder auch aus anderen gewollten steuerungstechnischen Gründen, kann der balgzylindertypische Kraftverlust während seines Hubes durch Vergößerung der Wirkfläche um eine weitere, durch die Durchmesser D2 und D3 definierte Ringfläche vergrößert werden, so daß die fallende Kraft-Weg-Kurve einen positiven Schub bekommt. Da der Verfahrweg S2 größer ist als der Verfahrweg S1, wiederholt sich das Ganze noch einmal, d.h. dem sich weiter verkleinernden Durchmesser D1 und damit der Druckfläche wird eine weitere Druckfläche als Ausgleich zuaddiert, in diesem Beispiel die Ringfläche, definiert durch die Durchmesser D3 und D4.However, in order to drive a force-displacement characteristic that approximates the linear force-displacement characteristic of a piston cylinder, or also for other desired control-technical reasons, the force loss typical of the bellows cylinder can be increased during its stroke by increasing the effective area by a further diameter D2 and D3 defined ring area are increased so that the falling force-displacement curve gets a positive boost. Since the travel S2 is larger than the travel S1, the whole thing is repeated again, i.e. The further decreasing diameter D1 and thus the printing area is added a further printing area as compensation, in this example the ring area, defined by the diameters D3 and D4.

Verläßt der Dämpfungsring 51.2 das Lagergehäuse 8, ist die gesamte Druckfläche frei. Der Zylinder hat nun über den Rest seines Weges die gleiche Kraft-Weg-Charakteristik wie ein ungeführter Balgzylinder, allerdings kann die maßliche Auslegung auch so gelegt werden, daß der Hub mit Erreichen der Gesamtdruckfläche beendet ist.If the damping ring 51.2 leaves the bearing housing 8, the entire pressure surface is free. The cylinder now has the same force-displacement characteristics over the rest of its path as an unguided bellows cylinder, but the dimensioning can also be laid out in such a way that the stroke ends when the total pressure area is reached.

Nach dem Umschalten der Steuereinrichtung erfolgt der Einfahrhub unter Wirkung äußerer Kräfte. Hierbei schließt das Rückschlagventil 60 und das Druckmedium entweicht aus den Druckräumen 7 und 7.1 durch die Kanäle 21 und 20.1. Nach dem Auffahren des ersten Dämpfungsringes 51.2 auf das Lagergehäuse 8 entsteht wieder eine Trennung in den oberen Druckraum 7.1 und den unteren Druckraum 7. Die äußeren Rückführungskräfte üben einen Druck auf das im oberen Druckraum 7.1 eingeschlossene Druckmedium aus. Dabei werden die Dämpfungsringe 51.1 und 51.2 in ihre untere axiale Stellung gebracht, so daß das Druckmedium um die Ringe 51.1 und 51.2 herum und durch die Spalte 26 in den unteren Druckraum 7 und damit zur drucklosen Druckmediumzufuhr 17.1 gelangen und somit abströmen kann.After the control device has been switched over, the retracting stroke takes place under the action of external forces. The check valve 60 closes and the pressure medium escapes from the pressure spaces 7 and 7.1 through the channels 21 and 20.1. After opening the first damping ring 51.2 on the bearing housing 8, a separation into the upper pressure chamber 7.1 and the lower pressure chamber 7 again occurs. The external return forces exert a pressure on the pressure medium enclosed in the upper pressure chamber 7.1. The damping rings 51.1 and 51.2 are brought into their lower axial position, so that the pressure medium can reach the rings 51.1 and 51.2 and through the column 26 into the lower pressure chamber 7 and thus to the unpressurized pressure medium supply 17.1 and thus flow away.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die unerwünschten hohen Anfangskräfte verringert, wodurch unter anderem die Anwendungsmöglichkeit einer Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung erweitert wird. Es ist keine aufwendige Medium-Umdrucksteuerung erforderlich, um bei einer Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung eine annähernd lineare Kraft-Weg-Charakteristik zu erhalten, wie sie bei Kolbenzylindern vorhanden ist.In the described embodiment, the undesirable high initial forces are reduced, which, among other things, extends the application possibilities of an actuating device according to the invention. No complex medium transfer pressure control is required in order to obtain an approximately linear force-displacement characteristic, as is present in piston cylinders, in an actuating device according to the invention.

Bei der beschriebenen Ausführungsform können bei gleichbleibendem Mediumdruck, ausgehend von einer Anfangsdruckfläche, weitere Druckflächen zugeschaltet werden, um dadurch die sich verkleinernde Wirkfläche des Balgzylinders bei steigendem Hub auszugleichen oder auch bei entsprechender Bemessung nicht nur einen Ausgleich des Wirkflächenverlustes herbeizuführen, sondern sogar eine Vergrößerung. Damit kann ein Druckkraftverlauf erzielt werden, der mit geringer Kraft beginnt und zum Hub-Ende steigt.In the described embodiment, with a constant medium pressure, starting from an initial pressure area, additional pressure areas can be switched on, in order to compensate for the decreasing effective area of the bellows cylinder with increasing stroke or to not only compensate for the loss of effective area, but even with the appropriate dimensioning an enlargement. In this way, a pressure force curve can be achieved that begins with low force and increases towards the end of the stroke.

Fig. 11 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher dem fallenden Verlauf der Kraft während des Hubes dadurch entgegengewirkt wird, daß die Außenfläche des Lagergehäuses 8 und die entsprechende Innenfläche der Gehäuseteil-Ausnehmung 3b jeweils parabelstumpfförmig ausgebildet sind derart, daß der Wirkflächenverlust durch den sich während des Hubes verkleinernden Wirkdurchmesser an jeder Stelle des Hubes durch den sich nach oben verjüngenden Parabelstumpf ausgeglichen wird. Hierbei ergibt sich über den gesamten Hub eine gleichbleibende Wirkkraft oder Druckkraft. Es können aber auch gewollte Abweichungen davon erzielt werden. Ermöglicht wird dies durch eine am ersten Gehäuseteil 3 angeordnete, gegen das Lagergehäuse 8 wirkende Dichtung 61 zur Überbrückung der sich beim Betrieb ändernden Spaltweiten zwischen dem ersten Gehäuseteil 3 und dem Lagergehäuse 8.Fig. 11 shows a modified embodiment, in which the falling course of the force during the stroke is counteracted by the fact that the outer surface of the bearing housing 8 and the corresponding inner surface of the housing part recess 3b are each formed in the shape of a truncated parabola in such a way that the loss of the active surface due to the of the stroke-reducing effective diameter is compensated for at every point of the stroke by the parabolic stump tapering upwards. This results in a constant effective force or pressure force over the entire stroke. However, deliberate deviations from this can also be achieved. This is made possible by a seal 61 arranged on the first housing part 3 and acting against the bearing housing 8 to bridge the gap widths that change during operation between the first housing part 3 and the bearing housing 8.

Eine stark verringerte Anfangskraft ergibt sich, wenn das Rückschlagventil 60 in der Mediumzufuhr 17.1 angebracht wird und das Medium bei 17.2 zugeführt wird. Dann wird, wenn die Dämpfungsringe 51.1 und 51.2 zu der in Fig. 10 wiedergegebenen Anordnung umgekehrt angeordnet oder eingebaut werden, zuerst die Wirkfläche zwischen dem Durchmesser D3 und D4 (Fig. 10) beaufschlagt. Der Ausfahrhub beginnt dann mit geringer Anfangskraft, wobei diese sich dann, wenn S1 größer als S2 ist, stufig vergrößert. Im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 11 mit parabelstumpfförmigem Lagergehäuse 8 ergibt sich eine stufenlose Vergrößerung, bis das Lagergehäuse 8 den Dämpfungsring bzw. die Dämpfungsringe oder den Dichtungsring 61, welcher ebenfalls umgekehrt eingebaut werden muß, verläßt.A greatly reduced initial force results if the check valve 60 is installed in the medium supply 17.1 and the medium is supplied at 17.2. Then, when the damping rings 51.1 and 51.2 are arranged or installed in reverse to the arrangement shown in FIG. 10, the active surface between the diameters D3 and D4 (FIG. 10) is first applied. The extension stroke then begins with a low initial force, which increases gradually when S1 is greater than S2. In the case of the embodiment according to FIG. 11 with a truncated parabolic bearing housing 8, there is a stepless enlargement until the bearing housing 8 leaves the damping ring or the damping rings or the sealing ring 61, which also has to be installed vice versa.

Durch diese Anordnung ist es auch möglich, mit kleiner linearer Kraft einen Anstellhub zu fahren, um dann in genau definierter Weise die große Wirkfläche oder Druckfläche zur Erzeugung eines großen Enddruckes wegabhängig zuzuschalten.With this arrangement, it is also possible to drive an adjusting stroke with a small linear force, in order then to switch on the large effective area or pressure area in a precisely defined manner depending on the path in order to generate a large final pressure.

Statt des Rückschlagventiles 60 (Fig. 10) kann auch ein Drosselrückschlagventil vorgesehen sein. Eine entsprechende Einstellung der Drossel bewirkt durch nur langsamen Ausgleich des Unterdruckes ein sanftes Beginnen des Ausfahrhubes.Instead of the check valve 60 (FIG. 10), a throttle check valve can also be provided. A corresponding adjustment of the throttle causes a gentle start of the extension stroke by only slowly compensating the negative pressure.

Obwohl bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 das Lagergehäuse 8 und die zugehörige Gehäuseteil-Ausnehmung 3b parabelstumpfförmig gebildet sind, könnte auch eine entsprechende kegelstumpfförmige Gestalt vorgesehen sein.Although in the embodiment according to FIG. 11 the bearing housing 8 and the associated housing part recess 3b are formed in the shape of a truncated parabola, a corresponding frustoconical shape could also be provided.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 sind die Dämpfungsringe 51.1 und 51.2 jeweils in einer Nut angeordnet, die in der Wand der Ausnehmung 3b gebildet ist. Bei einer abgewandelten Ausführungsform (nicht dargestellt) sind die Dämpfungsringe jeweils in einer Nut des Lagergehäuses angeordnet. Bei einer weiteren abgewandelten Ausführungsform weist der Dämpfungsring anstatt der axialen und radialen Durchflußnuten eine bewegliche Dichtlippe auf, welche den Durchlaß des Mediums in einer Richtung sperrt und in der anderen Richtung freigibt, so daß eine Rückschlagfunktion erhalten ist.In the embodiment according to FIG. 10, the damping rings 51.1 and 51.2 are each arranged in a groove which is formed in the wall of the recess 3b. In a modified embodiment (not shown), the damping rings are each arranged in a groove in the bearing housing. In a further modified embodiment, the damping ring has a movable sealing lip instead of the axial and radial flow grooves, which blocks the passage of the medium in one direction and releases it in the other direction, so that a non-return function is obtained.

Claims (23)

1. A pressure medium driven actuator, comprising an elastomeric bellows (1), preferably rotationally symmetric, which is sealingly arranged with its axial ends between two housing parts (2, 3), as well as a guide element (6) which passes axially through the interior of the bellows and is connected securely to the first housing part (3) and
is mounted on the second housing part (2) in a guide (9), enabling axial relative movement between said housing part and the said guide element (6); characterised in that:
for achieving inner guidance of the two housing parts (2, 3), a sliding or rolling bearing (9) arranged on the second housing part (2) is provided between the second housing part (2) and the guide element
(6), which bearing is provided with a slip-ring-seal which seals the pressure chamber (7) of the bellows (1), and
the sliding or rolling bearing (9) is constructed such that the guide element (6) is mounted on the second housing part (2) to enable only movement in the axial direction.
2. An actuator according to claim 1, characterised in that:
the guide element is a pin (6) with a circular cross- section, and
the slip-ring-seal (10) is arranged on the pressure chamber side (7).
3. An actuator according to claim 2, characterised in that the guide pin (6) is hollow.
4. An actuator according to any one of the preceding claims characterised in that the guide between the guide element (6) and the second housing part (2) lies within the interior chamber (7) defined by the bellows (Figs. 3 and 4).
5. An actuator according to any one of the preceding claims characterised in that in the interior chamber (7) of the bellows (1) a housing element (11) is provided which reduces the volume of the bellows (Figs. 1 and 2).
6. An actuator according to claim 5 characterised in that the second housing part (2, 3) having the guide (9) is drawn into the interior chamber (7) of the bellows (1), in such manner that the total volume of the bellows is reduced (Fig. 3).
7. An actuator according to any one of the preceding claims characterised in that an axially adjustable stop member (44; 44)-is arranged on the guide element (6) for adjusting the stroke (Fig. 4).
8. An actuator according to any one of the preceding claims characterised in that in the interior chamber of the bellows (1) at least one damping element (18/4) is arranged, which acts between the two housing parts (2, 3), and is preferably realised by an industrial shock absorber (Fig. 4a).
9. An actuator according to any one of the preceding claims characterised in that:
it is double acting,
the returning device is realised likewise by a pressure bellows construction (40),
and the pressure chambers (7, 47) of both bellows (1, 40) are controllable by a distributing valve (46) (Fig. 4).
10. An actuator according to any one of the preceding claims characterised in that both housing parts of the bellows are rigidly coupled for common rotation.
11. An actuator according to any one of the preceding claims characterised in that instead of or additionally to a longitudinal guide arranged in the centre of the actuator, a plurality of longitudinal guides are provided on a diameter at the periphery of the housing parts (2, 3) but passing through the bellows (1
12. An actuator according to any one of claims 1 to 11 characterised in that:
the first housing part (3) has a recess (3a) into which a bearing housing (8) of the second housing part (2), which bearing housing passes through the bellows (1), engages upon relative movement between both housing parts (3, 2), and
a throttle connection (26, 51; 22, 23, 24) is formed between a chamber (7.1) in the recess (3a) of the first housing part (3) above the bearing housing (8), and the inner chamber (7) of the bellows (1) and/or the pressure fluid inlet (17.1, 20.1, 21).
13. An actuator according to claim 12 characterised in that:
the throttle connection is formed between the chamber (7.1) in the recess (3a) of the first housing part (3) above the bearing housing (8) and the inner chamber (7) of the bellows (1), by arranging the bearing housing (8) to have a radial intermediate chamber (26) in the said recess (3a), and by arranging a damping ring (51) in a groove in the wall of the said recess (3a); and
said damping ring has a radial sealing surface (55) in sealing engagement with the bearing housing (8), and is provided with flow-through grooves (52, 53) for the pressure medium on an axial end surface and on the radial outer surface.
14. An actuator according to claim 12 or 13 characterised in that the throttle connection has a passage (22) which is connected with the pressure medium inlet (17.1, 20.1, 21) and via a controllable throttle (23, 25) with a further passage (24), which is formed in the bearing housing (8), and which discharges into the chamber (7.1) in the recess (3a) of the first housing part (3) above the bearing housing (8).
15. An actuator according to any one of claims 12 to 14 characterised in that in the recess (3a) of the first housing part (3) above the bearing housing (8) the chamber (7.1) is in communication with a further pressure medium inlet (17.2).
16. An actuator according to claim 12 characterised in that the bearing housing (8) of the second housing part (2) and the recess (3b) of the first housing part (3) are correspondingly stepped.
17. An actuator according to claim 16 characterised in that:
the bearing housing (8) is axially movable in the recess (3b) of the first housing part in the presence of a split ring (26) between the bearing housing (8) and the recess (3b);
and a damping ring (51.1, 51.2) is arranged in a groove in a wall of each step of the housing part recess and has a radially inner sealing surface (55) in sealing engagement with the outer surface of the bearing housing (8), and has flow-through grooves (52, 53) on an axial end face and on the radial outer surface.
18. An actuator according to claim 16 characterised in that:
the bearing housing (8) is movable axially in the recess (3b) of the first housing part in the presence of a split ring (26) between the bearing housing (8) and recess (3b); and
a damping ring is arranged in a groove of each step of the bearing housing (8), has a radial outer sealing surface in sealing engagement with the wall of the recess (3b), and is provided with flow-through grooves on an axial end surface and on the radial inner surface.
19. An actuator according to claim 17 or 18 characterised in that the damping ring has a movable sealing lip in place of the flow-through grooves, which prevents flow-through of the pressure medium in one direction and allows the flow in the other direction.
20. An actuator according to any one of claims 16 to 19 characterised in that a pressure medium inlet (17.2) is provided, in communication with the chamber (7.1) in the recess (3a) of the first housing part (3) above the bearing housing (8), in which inlet (17.2) a check valve (60) is arranged.
21. An actuator according to claim 20 characterised in that the check valve (60) is formed as a one- way restrictor valve.
22. An actuator according to claim 12 characterised in that the bearing housing (8) and the recess (3b) of the first housing part (3) receiving the bearing housing each have a respective frusto conical and/or truncated parabolic shape.
23. An actuator according to claim 22 characterised by a seal (61) arranged on the first housing part (3) and effective to seal against the bearing housing (8) to bridge over the operatively variable gap widths between the first housing part (3) and the bearing housing (8).
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