EP1416166A1 - Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder - Google Patents

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EP1416166A1
EP1416166A1 EP03103653A EP03103653A EP1416166A1 EP 1416166 A1 EP1416166 A1 EP 1416166A1 EP 03103653 A EP03103653 A EP 03103653A EP 03103653 A EP03103653 A EP 03103653A EP 1416166 A1 EP1416166 A1 EP 1416166A1
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EP
European Patent Office
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piston
cylinder
endlagengedämpfter
pneumatic cylinder
cushioning
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EP03103653A
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English (en)
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EP1416166B1 (de
Inventor
Philippe Ducrettet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/22—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
    • F15B15/227—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke having an auxiliary cushioning piston within the main piston or the cylinder end face

Definitions

  • the invention relates to a endlagengedämpften pneumatic cylinder with a through end cap cylinder closed cylinder housing in which a piston over a at least one-sided Druckschbeetzschung is arranged axially movable, on which a piston rod is attached, which seals at least one of the cylinder cover penetrates, further comprising means for cushioning the piston are provided.
  • Such pneumatic cylinders are used as a linear drive unit in many areas of the Mechanical and plant engineering, especially in handling technology used.
  • a End position damping is required for a pneumatic cylinder when the concrete Application case controlled lowering of the stroke speed shortly before reaching the end position requires.
  • the stress on the pneumatic cylinder is reduced and it will be Vibrations in the support structure in which the pneumatic cylinder is installed, reduced.
  • a reliably functioning cushioning is especially at Applications with high speeds and large masses necessary.
  • General are distinguished three principles of Endlagendämpfept. A first principle is used an elastomeric body to realize a simple stop cushioning. At a second principle shock absorbers are used.
  • the third principle uses a purely pneumatic damping.
  • the present invention is the latter Assign pneumatic damping principle.
  • the pneumatic cylinder corresponds to the Standard DIN ISO 6431 and consists essentially of a tubular Cylinder housing, which is closed on both sides with cylinder covers. The two Cylinder covers are detachably fastened to the cylinder housing via four external tie rods. Within the cylinder housing is a piston acted upon by pressure medium on both sides arranged. The pressure medium is applied here in the two cylinder covers each trained pressure medium connections. From the piston extends a piston rod, which the one cylinder cap sealed penetrates to the over the Pressure medium applied to direct the generated linear force to the outside. Further is the pneumatic cylinder is equipped with pneumatic cushioning on both sides.
  • the object of the present invention to provide a pneumatic cylinder, the reliable acting pneumatic means for cushioning has the simple are constructed and do not increase the length of the pneumatic cylinder.
  • the invention includes the technical teaching that the means for cushioning a coaxially slidably mounted on the piston sleeve, which in the starting position protruding from an end face of the piston and overcoming a Reaction force in the piston is retractable, wherein the distal end of the bushing the End position damping by closing a corresponding annular Exhaust opening as the main flow cross section in the associated cylinder lid initiates, so that in Endanschlagsweg Switzerland only a parallel exhaust port as Remaining flow cross section remains.
  • the advantage of the solution according to the invention is in particular that on the part of the Cylinder on additional recesses for receiving components of the End position damping can be completely dispensed with.
  • the cylinder cover can be right be formed flat, so that the overall length of the endlagegedämpften Pneumatic cylinder is minimal.
  • the attenuation path determining Components of the end position damping integrated into the piston.
  • many individual components for the production of both Variants are used. This refers in particular to the production of the Cylinder housing and the piston rods, which are identical for both variants Application can come.
  • Another advantage of the invention is that the provided by the piston means for cushioning in a simple manner in Injection molding of plastic are manufacturable, which significantly reduces the manufacturing cost lowers.
  • the Endlagendämpfung proves to be extremely robust, since this completely according to Art realized a pneumatic principle.
  • the reaction force which brings and holds the bush in the extended starting position, is to be dimensioned so that a reliable extension of the socket from the retracted position is guaranteed out.
  • the reaction force is via one in the piston trained opposite the bush rear chamber applied, which has a Pressure medium applied to the piston driving cylinder chamber with acted upon becomes.
  • the admission of the rear pressure chamber by means of a for Cylinder chamber leading through simple through-hole can be realized in the piston.
  • reaction force via a piston used in and to apply the bushing acting on the rear compression spring.
  • the O-ring can be used for example in a corresponding annular groove of the socket and sealingly cooperates with the inner surface of the cylinder cover.
  • the piston is for Housing the piston-side means for cushioning constructed in several parts.
  • the piston consists of a support member which connects to the piston rod manufactures. This can be done by screwing or pressing the piston rod into one Corresponding coaxial recess in the carrier part done.
  • the guide part forms a part of the inside radially rearward pressure chamber in which the sleeve is mounted axially displaceable.
  • the degree of damping of the end position damping can by means of a cylinder cover to be arranged manually adjustable damping screw can be realized adjustable by via a screwing in or out of the damping screw a corresponding change the residual flow cross-section of the parallel exhaust port.
  • the inventive means for cushioning can in a pneumatic cylinder either provided only by a cylinder cover or both sides of the cylinder cover become. It is so far a combination with differently constructed means for End position damping possible with one and the same pneumatic cylinder.
  • An alternative Means for cushioning represents, for example, the above-explained pneumatic Locking Radiator Lip Seal Concept.
  • the endlagengedämpfte pneumatic cylinder according to Figure 1 consists essentially of an extruded cylinder housing 1 made of light metal, the end face side with Cylinder covers 2 and 3 is closed. Both cylinder covers 2 and 3 are about diverse Screwed screws 4 to the cylinder housing 1.
  • Within the cylinder housing 1 is a Piston 5 mounted axially movable. From the piston 5 from a piston rod 6, which runs the a cylinder cover 2 penetrates sealed by a through hole 7. The Piston rod 6 performs a retraction movement in the pneumatic cylinder when the piston 5 via a formed in the cylinder cover 2 pressure medium connection 8 with compressed air is charged. Analogously, the piston rod 6 performs an extension movement when the piston 5 is acted upon via the pressure medium connection 3 with compressed air.
  • the present pneumatic cylinder double acting.
  • the pneumatic cylinder is equipped with a double-sided cushioning, wherein each cylinder cover 2 and 3 corresponding damping screws 10 and 11 for Setting the degree of damping are assigned.
  • the two damping screws 10 and 11 are in corresponding - not visible here - threaded sections Can be screwed in to narrow the channel.
  • the inventive means for cushioning are only here one-sided, namely provided on the sides of the cylinder cover 2. These have one on the piston 5 slidably mounted socket 12.
  • the socket 12 is here in its starting position shown and is from the cylinder cover 2 toward facing end face 13 of the Piston 5 forth.
  • the dimension X determines the Endanschlagsweg Scheme in which the Damping works.
  • the bushing 12 is retractable within a piston 5 formed in the rearward pressure chamber 14 stored.
  • the piston 5 consists in detail of a Support member 15 which is pressed or screwed tightly on the piston rod 6.
  • an annular guide member 16 is attached. External radial on the guide member 16 is a elastomeric piston seal 17 is held.
  • the piston seal 17 seals the piston 5 from the inner wall of the cylinder housing 1 from.
  • Inner Radial is through the Shaping the guide member 16 a majority of the rear pressure chamber 14 of the socket 12 formed. Between the support member 15 and the guide member 16 is still a circumferential outer radial groove formed, which for receiving an annular Magnet 19 is used.
  • the magnet 19 is part of a known electronic Device for detecting the piston position via a corresponding inductive induction sensor.
  • the annular magnet 19 is covered by a guide band 18 to the sliding friction between the piston 5 and the inner wall of the cylinder housing 1 to minimize.
  • the bush closes 12 via an end face side arranged annular seal 22 an annular Exhaust port 27, which the main flow cross-section for the out of the cylinder chamber 20th forms escaping exhaust air.
  • the Endlagendämpfung sets in that only the right lower residual flow cross-section of the remaining parallel exhaust port 24 to Available.
  • the pressure increases in the room 23, the speed of the piston rod 6 decreases. In the course of cushioning the bush 12 is in the pressure chamber 14 of the piston 15 is moved until finally the piston 5 with its end face 13 completely on the cylinder cover 2 comes to rest.

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Abstract

Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder mit einem durch endseitige Zylinderdeckel (2, 3) verschlossenen Zylindergehäuse (1) in dem ein Kolben (5) über eine zumindest einseitige Druckmittelbeaufschlagung axial bewegbar angeordnet ist, an welcher eine Kolbenstange (6) angebracht ist, die zumindest einen der Zylinderdeckel (2) abgedichtet durchdringt, wobei Mittel zur Endlagendämpfung des Kolbens (5) vorgesehen sind, die eine koaxial am Kolben (5) verschiebbar befestigte Buchse (12) aufweisen, die in der Ausgangsposition von einer Stirnseitenfläche (13) des Kolbens (5) hervorsteht und unter Überwindung einer Reaktionskraft in den Kolben (5) versenkbar ist, wobei das distale Ende der Buchse (12) die Endlagendämpfung durch Verschließen einer korrespondierenden ringförmigen Abluftöffnung (27) als Hauptströmungsquerschnitt im zugeordneten Zylinderdeckel (2) einleitet, so dass im Endanschlagswegbereich (X) nur eine parallele Abluftöffnung (24) als Restströmungsquerschnitt verbleibt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen endlagengedämpften Pneumatikzylinder mit einem durch endseitige Zylinderdeckel verschlossenen Zylindergehäuse, in dem ein Kolben über eine zumindest einseitige Druckmittelbeaufschlagung axial bewegbar angeordnet ist, an welchem eine Kolbenstange angebracht ist, die zumindest einen der Zylinderdeckel abgedichtet durchdringt, wobei ferner Mittel zur Endlagendämpfung des Kolbens vorgesehen sind.
Derartige Pneumatikzylinder werden als lineare Antriebseinheit in vielen Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus, insbesondere in der Handhabungstechnik, eingesetzt. Eine Endlagendämpfung wird bei einem Pneumatikzylinder dann benötigt, wenn der konkrete Einsatzfall ein kontrolliertes Senken der Hubgeschwindigkeit kurz vor Erreichen der Endlage erfordert. Hierdurch wird die Beanspruchung des Pneumatikzylinders reduziert und es werden Vibrationen in der Trägerkonstruktion, in welcher der Pneumatikzylinder eingebaut ist, gemindert. Eine zuverlässig funktionierende Endlagendämpfung ist vor allem bei Anwendungen mit hohen Geschwindigkeiten und großen Massen notwendig. Allgemein werden drei Prinzipe von Endlagendämpfungen unterschieden. Ein erstes Prinzip bedient sich eines Elastomerkörpers, um eine einfache Anschlagdämpfung zu realisieren. Bei einem zweiten Prinzip werden Stoßdämpfer zum Einsatz gebracht. Das dritte Prinzip bedient sich einer rein pneumatischen Dämpfung. Die vorliegende Erfindung ist dem letztgenannten pneumatischen Dämpfungsprinzip zuzuordnen.
Aus dem Produktkatalog "Das Pneumatikprogramm von Bosch" (Ausgabe 15.31, Druck-Nr. 1 987 765 015, erschienen in 02/1998, Seite 2.89) geht ein gattungsgemäßer endlagengedämpfter Pneumatikzylinder hervor. Der Pneumatikzylinder entspricht dem Standard DIN ISO 6431 und besteht im Wesentlichen aus einem rohrförmigen Zylindergehäuse, das beidseitig mit Zylinderdeckeln verschlossen ist. Die beiden Zylinderdeckel sind über vier außenliegende Zuganker am Zylindergehäuse lösbar befestigt. Innerhalb des Zylindergehäuses ist ein beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbarer Kolben angeordnet. Die Druckmittelbeaufschlagung erfolgt hier über in den beiden Zylinderdeckeln je ausgebildete Druckmittelanschlüsse. Vom Kolben aus verläuft eine Kolbenstange, welche den einen Zylinderdeckel abgedichtet durchdringt, um die über die Druckmittelbeaufschlagung erzeugte lineare Kraft nach außen hin weiter zu leiten. Ferner ist der Pneumatikzylinder mit einer beidseitigen pneumatischen Endlagendämpfung ausgerüstet.
Aus der DE 197 32 761 A1 geht die prinzipielle Wirkungsweise einer solchen pneumatischen Endlagendämpfung hervor. Am Kolben ist ein sich in Axialrichtung erstreckendes zapfenartiges Verschlussteil angeformt, das zu Beginn der Abbremsphase kurz vor Erreichen der Endlage in einen Radiallippendichtring eintaucht, der im korrespondierenden Zylinderdeckel eingesetzt ist. Hierdurch wird die abströmseitige Zylinderkammer vom Hauptabluftkanal abgesperrt, was zu einer Abbremsung des Kolbens führt. Allein ein paralleler Abluftkanal mit einem nur geringen Restströmungsquerschnitt verbleibt, durch welchen die restliche Abluft gezwungen wird.
Bei dieser Art von Endlagendämpfung tritt jedoch der Nachteil auf, dass der Zylinderdeckel recht langbauend auszuführen ist, um das zapfenförmige Verschlussteil über eine entsprechende Grundbohrung aufzunehmen. Bei einer beidseitigen Endlagendämpfung führt dies zu einer erheblichen Vergrößerung der Baulänge des endlagengedämpften Pneumatikzylinders im Vergleich zu einem Pneumatikzylinder derselben Produktserie ohne Endlagendämpfung. Aufgrund der Baulänge sind die Einsatzmöglichkeiten derartiger endlagengedämpfter Pneumatikzylinder in der Praxis begrenzt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Pneumatikzylinder zu schaffen, der zuverlässig wirkende pneumatische Mittel zur Endlagendämpfung besitzt, die einfach aufgebaut sind und die Baulänge des Pneumatikzylinders nicht vergrößern.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem endlagengedämpften Pneumatikzylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Mittel zur Endlagendämpfung eine koaxial am Kolben verschiebbar befestigte Buchse aufweisen, die in der Ausgangsposition von einer Stirnseitenfläche des Kolbens hervorsteht und unter Überwindung einer Reaktionskraft in dem Kolben versenkbar ist, wobei das distale Ende der Buchse die Endlagendämpfung durch Verschließen einer korrespondierenden ringförmigen Abluftöffnung als Hauptströmungsquerschnitt im zugeordneten Zylinderdeckel einleitet, so dass im Endanschlagswegbereich nur eine parallele Abluftöffnung als Restströmungsquerschnitt verbleibt.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere daran, dass seitens des Zylinders auf zusätzliche Ausnehmungen zur Aufnahme von Bestandteilen der Endlagendämpfung gänzlich verzichtet werden kann. Somit kann der Zylinderdeckel recht flach ausgebildet werden, so dass insgesamt die Baulänge des endlagengedämpften Pneumatikzylinders minimal ist. Bei der Erfindung werden die dämpfungswegbestimmenden Bestandteile der Endlagendämpfung in den Kolben integriert. Im Rahmen einer Produktserie mit endlagengedämpften Pneumatikzylindern und nicht-endlagengedämpften Pneumatikzylindern können durch die Erfindung viele Einzelbauteile zur Fertigung beider Varianten genutzt werden. Das bezieht sich insbesondere auf die Fertigung der Zylindergehäuse sowie der Kolbenstangen, welche identisch für beide Varianten zur Anwendung kommen können. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die seitens des Kolbens vorgesehenen Mittel zur Endlagendämpfung in einfacher Weise in Spritzgusstechnik aus Kunststoff fertigbar sind, was den Herstellungsaufwand erheblich senkt. Die Endlagendämpfung erweist sich als äußerst robust, da diese vollständig nach Art eines pneumatischen Prinzips realisiert ist.
Die Reaktionskraft, welche die Buchse in die ausgefahrene Ausgangsposition bringt und hält, ist so zu bemessen, dass zuverlässig ein Ausfahren der Buchse aus der versenkten Position heraus gewährleistet ist. Vorzugsweise wird die Reaktionskraft über eine im Kolben ausgebildete gegenüber der Buchse rückwärtige Kammer aufgebracht, die über eine Druckmittelbeaufschlagung der den Kolben antreibenden Zylinderkammer mit beaufschlagt wird. Dabei kann die Beaufschlagung der rückwärtigen Druckkammer mittels einer zur Zylinderkammer hin führenden einfachen Durchgangsbohrung im Kolben realisiert werden.
Alternativ dazu ist es auch denkbar, die Reaktionskraft über eine im Kolben eingesetzte und die Buchse rückwärtig beaufschlagende Druckfeder aufzubringen.
Um ein zuverlässiges Verschließen der ringförmigen Abluftöffnung im Zylinderdeckel zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, am distalen Ende der Buchse, nämlich an dessen ringförmiger Stirnfläche, eine elastomere Dichtung nach Art eines O-Rings anzubringen. Der O-Ring kann beispielsweise in eine korrespondierende Ringnut der Buchse eingesetzt werden und wirkt mit der Innenfläche des Zylinderdeckels dichtend zusammen.
Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme ist der Kolben zur Unterbringung der kolbenseitigen Mittel zur Endlagendämpfung mehrteilig aufgebaut. Insoweit besteht der Kolben aus einem Trägerteil, das die Verbindung zur Kolbenstange herstellt. Dieses kann durch Einschrauben oder Einpressen der Kolbenstange in eine korrespondierende koaxiale Ausnehmung im Trägerteil erfolgen. Weiterhin ist ein am Trägerteil befestigtes ringförmiges Führungsteil zur außenradialen Aufnahme einer elastomeren Kolbendichtung vorgesehen. Das Führungsteil bildet innenradial einen Teil der rückwärtigen Druckkammer, in welcher die Buchse axial verschiebbar gelagert ist. Bei einer Ausführungsvariante des endlagengedämpften Pneumatikzylinders mit durchgängiger Kolbenstange, welche beide Zylinderdeckel abgedichtet durchdringt, ist dieser Aufbau entsprechend verdoppelt zu realisieren, wobei ein einziges Trägerteil genügt, an dem beidseitig je ein entsprechendes Führungsteil vorzusehen ist.
Der Dämpfungsgrad der Endlagendämpfung kann mittels einer im Zylinderdeckel anzuordnenden manuell betätigbaren Dämpfungsschraube einstellbar realisiert werden, indem über ein Hinein- oder Herausdrehen der Dämpfungsschraube eine entsprechende Änderung des Restströmungsquerschnitts der parallelen Abluftöffnung erfolgt.
Die erfindungsgemäßen Mittel zur Endlagendämpfung können bei einem Pneumatikzylinder entweder nur seitens eines Zylinderdeckels oder seitens beider Zylinderdeckel vorgesehen werden. Es ist insoweit eine Kombination mit anders aufgebauten Mitteln zur Endlagendämpfung bei ein und demselben Pneumatikzylinder möglich. Ein alternatives Mittel zur Endlagendämpfung stellt beispielsweise das eingangs erläuterte pneumatische Verschlussteil-Radiallippendichtring-Konzept dar.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Figur 1
eine Explosionsdarstellung eines doppeltwirkenden Pneumatikzylinders mit beidseitiger Endlagendämpfung,
Figur 2
einen Längsschnitt durch den endlagengedämpften Pneumatikzylinder nach Figur 1 in der Ausgangsposition, und
Figur 3
einen Längsschnitt durch den endlagengedämpften Pneumatikzylinder nach Figur 1 in der Dämpfungsposition.
Der endlagengedämpfte Pneumatikzylinder gemäß Figur 1 besteht im Wesentlichen aus einem stranggepressten Zylindergehäuse 1 aus Leichtmetall, das stirnflächenseitig mit Zylinderdeckeln 2 und 3 verschlossen ist. Beide Zylinderdeckel 2 und 3 sind über diverse Schrauben 4 an das Zylindergehäuse 1 angeschraubt. Innerhalb des Zylindergehäuses 1 ist ein Kolben 5 axial bewegbar gelagert. Vom Kolben 5 aus verläuft eine Kolbenstange 6, die den einen Zylinderdeckel 2 über eine Durchgangsöffnung 7 abgedichtet durchdringt. Die Kolbenstange 6 vollführt eine Einfahrbewegung in den Pneumatikzylinder, wenn der Kolben 5 über einen im Zylinderdeckel 2 ausgebildeten Druckmittelanschluss 8 mit Druckluft beaufschlagt wird. Analog hierzu vollführt die Kolbenstange 6 eine Ausfahrbewegung, wenn der Kolben 5 über den Druckmittelanschluss 3 mit Druckluft beaufschlagt wird. Somit ist der vorliegende Pneumatikzylinder doppeltwirkend.
Weiterhin ist der Pneumatikzylinder mit einer beidseitigen Endlagendämpfung ausgestattet, wobei jedem Zylinderdeckel 2 und 3 entsprechende Dämpfungsschrauben 10 bzw. 11 zur Einstellung des Dämpfungsgrades zugeordnet sind. Die beiden Dämpfungsschrauben 10 und 11 sind in korrespondierende - hier nicht weiter erkennbare - Gewindeabschnitte kanalverengend einschraubbar.
Im Hinblick auf Figur 2 sind die erfindungsgemäßen Mittel zur Endlagendämpfung hier nur einseitig, nämlich zu Seiten des Zylinderdeckels 2 vorgesehen. Diese weisen eine am Kolben 5 verschiebbar befestigte Buchse 12 auf. Die Buchse 12 ist hier in ihrer Ausgangsposition gezeigt und steht von der dem Zylinderdeckel 2 hin zugewandten Stirnseitenfläche 13 des Kolbens 5 hervor. Das Maß X bestimmt den Endanschlagswegbereich, in welchem die Dämpfung wirkt. Die Buchse 12 ist versenkbar innerhalb einer im Kolben 5 ausgebildeten rückwärtigen Druckkammer 14 gelagert. Der Kolben 5 besteht im Einzelnen aus einem Trägerteil 15, das fest auf die Kolbenstange 6 aufgepresst oder geschraubt ist. Am Trägerteil 15 ist ein ringförmiges Führungsteil 16 befestigt. Außenradial am Führungsteil 16 ist eine elastomere Kolbendichtung 17 gehalten. Die Kolbendichtung 17 dichtet den Kolben 5 gegenüber der Innenwandung des Zylindergehäuses 1 ab. Innenradial wird durch die Formgebung des Führungsteils 16 ein Großteil der rückwärtigen Druckkammer 14 der Buchse 12 gebildet. Zwischen dem Trägerteil 15 und dem Führungsteil 16 ist weiterhin eine umlaufende außenradiale Nut ausgebildet, welche zur Aufnahme eines ringförmigen Magneten 19 dient. Der Magnet 19 ist Bestandteil einer an sich bekannten elektronischen Einrichtung zur Detektion der Kolbenstellung über eine entspreche nde Induktionssensorik. Der ringförmige Magnet 19 ist abgedeckt durch ein Führungsband 18, um die Gleitreibung zwischen dem Kolben 5 und der Innenwandung des Zylindergehäuses 1 zu minimieren.
Bei Beaufschlagung der der Kolbenstange 6 gegenüberliegenden Zylinderkammer 20 mit Druckluft erfolgt analog auch eine Beaufschlagung der Druckkammer 14, die über eine Durchgangsbohrung 21 mit der Zylinderkammer 20 in Verbindung steht. Hierdurch gelangt die Buchse 12 in ihre - hier dargestellte - ausgefahrene Ausgangspo sition. Gleichzeitig bewegt sich der Kolben 5 in Richtung des Zylinderdeckels 2.
Wenn der Kolben 5 gemäß Figur 3 den Zylinderdeckel 2 erreicht hat, verschließt die Buchse 12 über eine stirnflächenseitig angeordnete ringförmige Dichtung 22 eine ringförmige Abluftöffnung 27, welche den Hauptströmungsquerschnitt für die aus der Zylinderkammer 20 entweichende Abluft bildet. Die Endlagendämpfung setzt damit ein, dass lediglich der recht geringere Restströmungsquerschnitt der verbleibenden parallelen Abluftöffnung 24 zur Verfügung steht. Der Druck erhöht sich im Raum 23, die Geschwindigkeit der Kolbenstange 6 vermindert sich. Im Zuge der Endlagendämpfung wird die Buchse 12 in die Druckkammer 14 des Kolbens 15 hinein verschoben bis schließlich der Kolben 5 mit seiner Stirnseitenfläche 13 gänzlich am Zylinderdeckel 2 zur Anlage kommt.
Die Rückbewegung des Kolbens 5 erfolgt in analoger Weise durch eine Druckmittelbeaufschlagung der Zylinderkammer 23 über den - hier nicht erkennbaren - zugeordneten Druckmittelanschluss. Dabei entsteht auf der gegenüberliegenden Zylinderkammer 20 ein Überdruck, welcher dafür sorgt, dass die Buchse 12 wieder in ihre Ausgangsposition gelangt. Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Mitteln zur Endlagendämpfung ist seitens des anderen Zylinderdeckels 3 ein Ansatzzapfen 25 zur Endlagendämpfung am Kolben 5 vorgesehen, der in herkömmlicher Weise in eine korrespondierende mit einem Radiallippendichtring versehene Ausnehmung im Zylinderdeckel 3 zusammenwirkt.
Bezugszeichenliste
1
Zylindergehäuse
2
Zylinderdeckel
3
Zylinderdeckel
4
Schraube
5
Kolben
6
Kolbenstange
7
Durchgangsöffnung
8
Druckmittelanschluss
9
Druckmittelanschluss
10
Dämpfungsschraube
11
Dämpfungsschraube
12
Buchse
13
Stirnseitenfläche
14
Druckkammer
15
Trägerteil
16
Führungsteil
17
Kolbendichtung
18
Führungsband
19
Magnet
20
Zylinderkammer
21
Durchgangsbohrung
22
Dichtung
23
Zylinderkammer
24
Abluftöffnung
25
Ansatzzapfen
26
Radiallippendichtung
27
Abluftöffnung

Claims (10)

  1. Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder mit einem durch endseitige Zylinderdeckel (2, 3) verschlossenen Zylindergehäuse (1) in dem ein Kolben (5) über eine zumindest einseitige Druckmittelbeaufschlagung axial bewegbar angeordnet ist, an welcher eine Kolbenstange (6) angebracht ist, die zumindest einen der Zylinderdeckel (2) abgedichtet durchdringt, wobei Mittel zur Endlagendämpfung des Kolbens (5) vorgesehen sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Endlagendämpfung eine koaxial am Kolben (5) verschiebbar befestigte Buchse (12) aufweisen, die in der Ausgangsposition von einer Stirnseitenfläche (13) des Kolbens (5) hervorsteht und unter Überwindung einer Reaktionskraft in den Kolben (5) versenkbar ist, wobei das distale Ende der Buchse (12) die Endlagendämpfung durch Verschließen einer korrespondierenden ringförmigen Abluftöffnung (27) als Hauptströmungsquerschnitt im zugeordneten Zylinderdeckel (2) einleitet, so dass im Endanschlagswegbereich (X) nur eine parallele Abluftöffnung (24) als Restströmungsquerschnitt verbleibt.
  2. Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskraft über eine im Kolben (5) ausgebildete gegenüber der Buchse (12) rückwärtige Druckkammer (14) aufbringbar ist, die über eine Druckmittelbeaufschlagung der den Kolben (5) antreibenden Zylinderkammer (20) mit beaufschlagbar ist.
  3. Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung der rückwärtigen Druckkammer (14) bei Beaufschlagung der Zylinderkammer (20) mittels einer die Druckkammer (14) mit der Zylinderkammer (20) verbindenden Durchgangsbohrung (21) im Kolben (5) realisiert ist.
  4. Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskraft über eine im Kolben (5) eingesetzte und die Buchse (12) rückwärtig beaufschlagende Druckfeder aufbringbar ist.
  5. Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass am distalen Ende der Buchse (12) eine elastomere Dichtung (22) nach Art eines O-Rings angebracht ist.
  6. Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der mehrteilig aufgebaute Kolben (5) ein Trägerteil (15) aufweist, das die Verbindung zur Kolbenstange (6) herstellt, und das ein am Trägerteil (15) befestigtes ringförmiges Führungsteil (16) zur außenradialen Aufnahme einer elastomeren Kolbendichtung (17) vorgesehen ist, welches innenradial zumindest einen Teil der rückwärtigen Druckkammer (14) in welcher die Buchse (12) axial verschiebbar angeordnet ist bildet.
  7. Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5) weiterhin eine zwischen dem Trägerteil (15) und dem Führungsteil (16) ausgebildete außenradiale Nut zur Aufnahme eines ringförmigen Magneten (18) zur induktiven Detektion der Kolbenstellung aufweist.
  8. Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Magneten (19) versehene Nut durch ein Führungsband (18) verschlossen ist, um die Gleitreibung zwischen dem Kolben (5) und dem Zylindergehäuse (1) zu minimieren.
  9. Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Dämpfungsgrades eine im Zylinderdeckel (2, 3) angeordnete Dämpfungsschraube (10, 11) vorgesehen ist, deren Hinein- oder Herausdrehen den Strömungsquerschnitt der Abluftöffnung (24) ändert.
  10. Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Endlagendämpfung seitens eines Zylinderdeckels (2) oder seitens beider Zylinderdeckel (2, 3) vorgesehen sind.
EP20030103653 2002-10-07 2003-10-02 Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder Expired - Lifetime EP1416166B1 (de)

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DE10246766 2002-10-07
DE2002146766 DE10246766B3 (de) 2002-10-07 2002-10-07 Endlagengedämpfter Pneumatikzylinder

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EP1416166A1 true EP1416166A1 (de) 2004-05-06
EP1416166B1 EP1416166B1 (de) 2005-12-28

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ID=32086853

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