EP1416166A1 - Pneumatic actuator with stroke end cushioning - 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
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piston
cylinder
endlagengedämpfter
pneumatic cylinder
cushioning
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EP03103653A
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German (de)
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EP1416166B1 (en
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Philippe Ducrettet
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Bosch Rexroth AG
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Bosch Rexroth AG
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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.

Abstract

The pneumatic cylinder, with a damping action on the movement into an end position, has a cylinder housing (1) which is closed at one end by a cylinder cover (2,3). A piston (5) has an axial movement within the cylinder, through the action of a pressure medium on at least one side, with a piston rod (6) passing through at least one cover in a sealed passage. The damper has a bush (12) sliding coaxially at the piston which, in the start position, projects from an end side surface (13) of the piston and which can be retracted on overcoming a reaction force in the piston. The far end of the bush closes a corresponding ring shaped exhaust air opening as the main flow cross section in the cylinder cover. At the end movement section (X), only a parallel exhaust air opening remains as a residual flow cross section.

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.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 Druckmittelbeaufschlagung 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.

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.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. As a result, 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 Endlagendämpfungen. 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.

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.From the product catalog "The Pneumatic Program from Bosch" (Issue 15.31, Print no. 1 987 765 015, published in 02/1998, page 2.89) is a generic Endlagengedämpfter pneumatic cylinder out. 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.

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.From DE 197 32 761 A1, the principle of operation of such a pneumatic Ending cushioning. On the piston is an axially extending cone-shaped closure part molded, which is at the beginning of the deceleration phase shortly before reaching the end position immersed in a radial lip sealing ring, in the corresponding Cylinder cover is inserted. As a result, the downstream side cylinder chamber of Main exhaust duct shut off, which leads to a deceleration of the piston. Alone parallel exhaust duct with only a small residual flow cross-section remains through which the rest of the exhaust air is forced.

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.In this type of cushioning, however, has the disadvantage that the cylinder cover Quite long construction is to execute the peg-shaped closure part over a to record appropriate base hole. At a bilateral cushioning leads this leads to a considerable increase in the length of the endlagengedämpften Pneumatic cylinder compared to a pneumatic cylinder of the same product series without Cushioning. Due to the length, the possible applications are such Endlagengedämpfter pneumatic cylinder limited in practice.

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.It is therefore 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.

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.The task is based on a endlagengedämpften pneumatic cylinder according to the Preamble of claim 1 solved in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give advantageous developments of the invention again.

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.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 Endanschlagswegbereich only a parallel exhaust port as Remaining flow cross section remains.

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.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. Thus, the cylinder cover can be right be formed flat, so that the overall length of the endlagegedämpften Pneumatic cylinder is minimal. In the invention, the attenuation path determining Components of the end position damping integrated into the piston. As part of a product series with end-damped pneumatic cylinders and non-end-damped Pneumatic cylinders can by the invention 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.

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. 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. Preferably, 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. In this case, 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.

Alternativ dazu ist es auch denkbar, die Reaktionskraft über eine im Kolben eingesetzte und die Buchse rückwärtig beaufschlagende Druckfeder aufzubringen.Alternatively, it is also conceivable, the reaction force via a piston used in and to apply the bushing acting on the rear compression spring.

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.To reliably close the annular exhaust port in the cylinder cover ensure it is proposed at the distal end of the sleeve, namely at the ring-shaped end face to attach an elastomeric seal in the manner of an O-ring. 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.

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.According to a further measure improving the invention, the piston is for Housing the piston-side means for cushioning constructed in several parts. In that regard, 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. Furthermore, an am Carrier part attached annular guide member for external radial recording of a provided elastomeric piston seal. The guide part forms a part of the inside radially rearward pressure chamber in which the sleeve is mounted axially displaceable. At a Variant of endlagengedämpften pneumatic cylinder with continuous Piston rod, which penetrates sealed both cylinder cover, this structure to be doubled accordingly, wherein a single carrier part is sufficient, at the A corresponding guide part must be provided on both sides.

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. 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.

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.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.

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.
Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. It shows:
FIG. 1
an exploded view of a double-acting pneumatic cylinder with double-end cushioning,
FIG. 2
a longitudinal section through the endlagegedämpften pneumatic cylinder of Figure 1 in the starting position, and
FIG. 3
a longitudinal section through the endlagengedämpften pneumatic cylinder of Figure 1 in the damping position.

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.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. Thus, the present pneumatic cylinder double acting.

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.Furthermore, 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.

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. With regard to Figure 2, 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 Endanschlagswegbereich 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. On the support part 15, 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.

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.Upon application of the piston rod 6 opposite cylinder chamber 20 with Compressed air is analogous to an admission of the pressure chamber 14, which has a Through hole 21 communicates with the cylinder chamber 20 in connection. This way the socket 12 in her - here shown - extended Ausgangspo position. simultaneously the piston 5 moves in the direction of the cylinder cover. 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.When the piston 5 according to FIG. 3 has reached the cylinder cover 2, 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.

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. The return movement of the piston 5 takes place in an analogous manner by a Pressure medium applied to the cylinder chamber 23 via the - not visible here - assigned pressure medium connection. It arises on the opposite Cylinder chamber 20, an overpressure, which ensures that the socket 12 back into their Home position arrives. In contrast to the ones described above inventive means for cushioning is the part of the other cylinder cover. 3 a lug 25 for cushioning provided on the piston 5, in the conventional Way in a corresponding provided with a radial lip sealing ring recess in Cylinder cover 3 cooperates.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Zylindergehäusecylinder housing
22
Zylinderdeckelcylinder cover
33
Zylinderdeckelcylinder cover
44
Schraubescrew
55
Kolbenpiston
66
Kolbenstangepiston rod
77
DurchgangsöffnungThrough opening
88th
DruckmittelanschlussPressure medium connection
99
DruckmittelanschlussPressure medium connection
1010
Dämpfungsschraubecushioning screw
1111
Dämpfungsschraubecushioning screw
1212
BuchseRifle
1313
StirnseitenflächeFront side surface
1414
Druckkammerpressure chamber
1515
Trägerteilsupport part
1616
Führungsteilguide part
1717
Kolbendichtungpiston seal
1818
Führungsbandguide band
1919
Magnetmagnet
2020
Zylinderkammercylinder chamber
2121
DurchgangsbohrungThrough Hole
2222
Dichtungpoetry
2323
Zylinderkammercylinder chamber
2424
Abluftöffnungexhaust vent
2525
Ansatzzapfenstud attachments
2626
RadiallippendichtungRadial lip seal
2727
Abluftöffnungexhaust vent

Claims (10)

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.Endlagengedämpfter pneumatic cylinder with a closed by end-side cylinder cover (2, 3) cylinder housing (1) in which a piston (5) via an at least one-sided Druckmittelbeaufschlagung is axially movable, on which a piston rod (6) is mounted, the at least one of the cylinder cover ( 2) penetrates sealed, with means for cushioning the piston (5) are provided,
characterized in that the means for cushioning a coaxially on the piston (5) slidably mounted bushing (12) which protrudes in the starting position of an end face (13) of the piston (5) and by overcoming a reaction force in the piston (5) can be lowered, wherein the distal end of the bush (12) initiates the end position damping by closing a corresponding annular exhaust port (27) as the main flow cross section in the associated cylinder cover (2), so that in Endanschlagswegbereich (X) only a parallel exhaust port (24) remains as a residual flow cross-section , 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.Endlagengedämpfter pneumatic cylinder according to claim 1,
characterized in that the reaction force via a in the piston (5) formed opposite the bushing (12) rearward pressure chamber (14) can be applied, which is acted upon by a Druckmittelbeaufschlagung the piston (5) driving cylinder chamber (20). 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. Endlagengedämpfter pneumatic cylinder according to claim 2,
characterized in that the pressurization of the rear pressure chamber (14) upon application of the cylinder chamber (20) by means of a pressure chamber (14) with the cylinder chamber (20) connecting through hole (21) in the piston (5) is realized. 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.Endlagengedämpfter pneumatic cylinder according to claim 1,
characterized in that the reaction force can be applied via a pressure spring inserted in the piston (5) and acting on the bushing (12) at the rear. 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.Endlagengedämpfter pneumatic cylinder according to any one of the preceding claims,
characterized in that at the distal end of the sleeve (12) an elastomeric seal (22) is mounted in the manner of an O-ring. 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.Endlagengedämpfter pneumatic cylinder according to any one of the preceding claims,
characterized in that the multi-part piston (5) has a support part (15) which establishes the connection to the piston rod (6), and an annular guide part (16) fixed to the support part (15) for receiving an elastomeric piston seal (17 ) is provided, which at least a part of the rear pressure chamber (14) in which the bushing (12) is arranged axially displaceably inside radially. 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.Endlagengedämpfter pneumatic cylinder according to claim 6,
characterized in that the piston (5) further comprises a formed between the support member (15) and the guide member (16) outer radial groove for receiving an annular magnet (18) for inductive detection of the piston position. 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.Endlagengedämpfter pneumatic cylinder according to claim 7,
characterized in that the groove provided with the magnet (19) is closed by a guide band (18) in order to minimize the sliding friction between the piston (5) and the cylinder housing (1). 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.Endlagengedämpfter pneumatic cylinder according to any one of the preceding claims,
characterized in that for adjusting the degree of damping in the cylinder cover (2, 3) arranged damping screw (10, 11) is provided, the in or out turning the flow cross section of the exhaust port (24) changes. 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.Endlagengedämpfter pneumatic cylinder according to any one of the preceding claims,
characterized in that the means for cushioning the end of a cylinder cover (2) or on the part of both cylinder cover (2, 3) are provided.
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