EP3205891A1 - Fluidbetätigte lineareinheit - Google Patents
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- EP3205891A1 EP3205891A1 EP16154925.8A EP16154925A EP3205891A1 EP 3205891 A1 EP3205891 A1 EP 3205891A1 EP 16154925 A EP16154925 A EP 16154925A EP 3205891 A1 EP3205891 A1 EP 3205891A1
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Classifications
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- 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
- F15B15/204—Control means for piston speed or actuating force without external control, e.g. control valve inside the piston
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- 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
- F15B15/222—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke having a piston with a piston extension or piston recess which throttles the main fluid outlet as the piston approaches its end position
Definitions
- the invention relates to a fluid-operated linear unit, comprising a housing, with a linearly displaceable under the execution of a lifting movement relative to the housing work unit having a at least one working chamber limiting piston in the housing, and with at least one Endlagendämpfungs founded on cushioning the working unit whose damping function thereon is based on influencing the outflow rate of a working fluid displaced by the piston from a working chamber during a damping phase taking place when the working unit approaches a stroke end position.
- One from the EP 2 047 116 B1 known fluid-operated linear unit of this type is designed as a linear drive or shock absorber and has a relative to a housing movable work unit, which divides two working chambers from each other within the housing, which are acted upon or acted upon by a working fluid, in particular compressed air.
- An end-position damping device ensures that the impact of the working unit on the housing is damped when the working unit reaches a stroke end position during its lifting movement.
- the damping effect is based on the fact that the outflow rate of the displaced from the piston when approaching the stroke end position of a working fluid working fluid is reduced depending on the stroke.
- the Endlagendämpfungs issued equipped with stroke-dependent, that is path-dependent end position damping means, which have a plurality of damping grooves whose total cross-section decreases over the groove length.
- a pneumatic cylinder which has means for cushioning, which influence the Ausströmrate a displaced from a working chamber working fluid by means of a pressure regulating device, which is formed either by an adjustable throttle point or by a pressure relief valve.
- the invention has for its object to provide a fluid-operated linear unit, which has over a wide mass and speed range extremely effective Endlagendämpfungs slaughter.
- the stroke-dependent Endlagendämpfungs has parallel-connected pressure-dependent cushioning means.
- both stroke-dependent end position damping means and pressure-dependent end position damping means are combined in the end position damping device so that they can deploy their damping effect in parallel.
- the stroke-dependent end position damping means cause a path-dependent end position damping
- the damping intensity of the instantaneous distance of the working unit to the desired stroke end position ie of the axial relative position between the working unit and the housing of the linear unit and is independent of the pressure prevailing in the outflow-side working chamber fluid pressure
- the pressure-dependent Endlagendämpfungsstoff in the damping mass operate independently of the axial relative position between the working unit and the housing and purely in response to the currently prevailing in the outflow-side working fluid pressure. In this way results in a very high bandwidth of cushioning.
- the working range of the pressure-dependent Endlagendämpfungsmittel is especially in the areas between medium and high to very high kinetic energy of the moving unit. Since the working ranges of the stroke-dependent and the pressure-dependent end position damping means overlap, a very harmonic deceleration behavior with respect to the working unit results. Have the pressure-dependent cushioning means reached due to very high kinetic energy of the working unit their maximum open position, they only act as a static throttle until ultimately the desired stroke end position is reached.
- the end position damping device can only be present in a simple manner if end position damping is desired in only one direction of movement of the working unit. This is the case, for example, in a fluid-operated linear unit designed as a shock absorber. However, if the fluid-actuated linear unit is a linear drive, the end-position damping device will regularly be present twice in such a way that in both directions of movement of the working unit End-position damping is effected with respect to the housing, although this is not mandatory.
- the damping phase of the end position damping is expediently initiated by blocking a main flow channel that is open up to then, allowing unrestricted flow of working fluid out of the working chamber by means of a shut-off body, so that only a smaller flow cross-section for the flow out of the working chamber is available to the working fluid from now on, which causes a pressure increase in the working chamber, which causes a deceleration of the stroke movement of the working unit.
- the shut-off is expediently motion-coupled with the working unit, at least during the damping phase. Preferably, it is a part of the working unit which always participates directly in the lifting movement of the working unit.
- the stroke-dependent end position damping means are expediently formed separately from the pressure-dependent end position damping means, so that they can be manufactured and designed independently of each other optimally.
- the stroke-dependent end position damping means and the pressure-dependent end position damping means are designed to be able to influence separately formed damping Ausströmwege for the displaced from the piston during the damping phase of the working chamber working fluid with respect to the provided flow cross-section. In this way, a mutual impairment of the damping function of the mutual end-position damping means is effectively avoided.
- the pressure-dependent end position damping means preferably contain a pressure relief valve device, in particular in a end-side end wall of the housing of the linear unit is arranged.
- the overpressure valve device expediently controls the passage of fluid through a damping outflow path, which is formed by an outflow channel communicating with the working chamber, wherein a movable closure member of the overpressure valve device is biased by a spring device into a closed position blocking the outflow channel and depending on which in the working chamber the damping phase building fluid pressure is displaced against the closing force of the spring means in a dependent of the height of the fluid pressure open position.
- the released cross-section of the outflow channel is greater, the greater the accumulating in the working chamber fluid pressure.
- the overpressure valve device expediently has adjusting means which enable a variable adjustment of the closing force of the spring device in order to enable adaptation to different operating conditions of the linear unit.
- the stroke-dependent end-position damping means expediently comprise a damping groove arrangement which defines a further damping outflow path for the working fluid displaced from the associated working chamber.
- the damping outflow path defined by the damping groove arrangement is expediently available to the working fluid during the entire damping phase, that is to say during the entire travel distance covered by the working unit during the damping phase up to the stroke end position. If the working unit has a low to medium kinetic energy in its stroke movement, which is not yet sufficient to activate the pressure-dependent end-position damping means, the damping behavior is solely dependent on the damping groove arrangement, ie stroke-dependent certainly. At higher kinetic energies, in addition, the pressure-dependent end-position damping means, which are formed in particular by a pressure-relief valve device, additionally become decelerating.
- a main flow channel communicating with the working chamber expediently has a control orifice located axially opposite the shut-off body on an end wall of the housing of the linear unit.
- a sealing ring coaxial with the control orifice which sealingly slides on a cylindrical sealing surface when the shut-off body dips into the main flow channel as the piston approaches its stroke end position through the control orifice.
- the sealing surface in which the Dämpfungsnutan extract is formed located either on the outer circumference of the shut-off, in which case the sealing ring is fixed to the end wall of the housing, or it is located on the inner circumference of the main flow channel, wherein the sealing ring is then on the shut-off.
- the former type is preferably realized.
- the cross-sectional area of the damping groove arrangement expediently changes over its axial length, in particular in such a way that the flow cross-section available to the working fluid becomes smaller with increasing immersion depth of the shut-off body with respect to the main flow channel.
- the damping groove arrangement preferably has one or more damping grooves which have a groove cross-sectional area which varies over the groove length and in particular continuously decreases and which are therefore designated as variable damping grooves for better distinction.
- Each variable damping groove expediently extends only over an axial partial length of the sealing surface, so that it is ineffective before reaching the stroke end position.
- the damping groove arrangement expediently has at least one damping groove which also extends axially over its groove length and has a constant groove cross-sectional area which is designated as a constant damping groove for better differentiation and extends in particular over the entire axial length of the sealing surface , In particular, it ensures that a damping Ausströmweg is available to the working fluid until reaching the stroke end position, so that a swing back of the working unit is avoided under all circumstances.
- a fluid-actuated linear unit 1 which has a housing 2 and a relative to the housing 2 in the axial direction of a longitudinal axis 3 linearly displaceable working unit 4.
- the linear movement of the working unit 4 is referred to as a lifting movement 5 and is indicated by a double arrow.
- the housing 2 defines a housing interior 6 which is delimited at the end by a first end wall 7 and a second end wall 8 axially opposite thereto.
- the peripheral boundary of the housing interior 6 takes over a pipe section 12 of the housing 2, which extends between the two end walls 7, 8 and defines on its inner circumference a cylindrical piston bearing surface 13, on which a arranged in the housing interior 6 and belonging to the working unit 4 piston 14 is linearly slidable under sealing.
- the piston 14 divides the housing interior 6 into a first working chamber 15 associated with the first end wall 7 and a second working chamber 16 associated with the second end wall 8.
- Each end wall 7, 8 is penetrated by a main flow passage 17 which opens into an opening designated as the control orifice 18 the working unit 4 coaxial alignment at the piston 14 facing inner end face 21 of the respective end wall 7, 8 opens.
- each main flow channel 17 serves to supply and discharge a working fluid which exerts a driving force on the piston 14 which causes the lifting movement 5.
- each main flow channel 17 opens opposite to its control port 18 via a connection opening 22 to an outer surface of the housing 2, in particular on the associated end wall 7, 8.
- a non-illustrated control valve arrangement is connected or connectable to the connection openings 22, which is able to supply or discharge a fluidic pressure medium in a controlled manner.
- the work unit 4 has a coupling portion 23 which is accessible outside the housing 2 for coupling with a component to be moved.
- the coupling section 23 is formed by the end section of a lifting rod 24 of the working unit 4, to which the piston 14 is fastened in the housing interior 6. If the linear drive 1a is a rodless linear drive, the lifting rod 24 is omitted and a coupling section 23 is for example magnetically non-contact or motion-coupled to the piston 14 by means of a driver passing through a longitudinal slot of the tube section 12.
- the linear unit 1 can also be designed as a shock absorber.
- the working unit 4 is mechanically driven to the lifting movement 5 by an external actuating force acting on the coupling section 23.
- the working unit 4 is displaceable between a first stroke end position resting against the first end wall 7 and a second stroke end position resting against the second end wall 8.
- Each stroke end position is defined in particular by the fact that the working unit 4 comes into abutment with its piston 14 on the inner end face 21 of the respective end wall 7, 8.
- the working unit 4 is maximally axially retracted into the housing 2 in the first stroke end position and extended maximally axially out of the housing 2 in the second stroke end position.
- FIG. 1 is an operating state during a damping phase to be explained shortly before reaching the first stroke end position illustrated.
- Each of the two end walls 7, 8 is assigned to one of two end position damping devices 25, which ensure that the work unit 4 is braked smoothly and without periodic vibrations to a stop when entering the assigned Hubendlage. If, depending on the application, end position damping is desired only in one movement direction, the linear unit 1 can be equipped with only one end position damping device 25.
- the working unit 4 moves in the direction of a stroke end position, its piston 14 pushes the working fluid contained therein out of the working chamber 15 or 16 located upstream of it in the direction of movement through the main flow channel 17 communicating with the respective working chamber 15, 16.
- the cross-section of the control port 18 of the respective main flow channel 17 is unrestricted available.
- the mouth cross-section of the control orifice 18 is a circular area when the respective end wall corresponding to the first end wall 7 is not penetrated by a lifting rod 24 of the working unit 4.
- a lifting rod 24 passes through the respective end wall, which applies by way of example to the second end wall 8, then the lifting rod 24 immersed by the associated control port 18 in the main flow channel 17 and the mouth cross section of the control port 18 describes an annular surface.
- each end position damping device 25 is based on the fact that the outflow rate of the displaced by the piston 14 from a working chamber 15 or 16 working fluid during a stroke end position upstream damping phase of the lifting movement 5 is changed and in particular reduced. While the displaced working fluid can flow through the main flow passage 17 without restriction before the damping phase is reached, the flow cross section of the main flow passage 17 is at least partially shut off during the damping phase so that the displaced working fluid can only flow out through a greatly reduced flow cross section and into the outflow side working chamber 15 or 16 builds up a back pressure, which causes a slowing of the lifting movement 5.
- the reduced flow cross section is predetermined by two mutually parallel first and second damping outflow paths 26, 27 of the end position damping device 25.
- Each of these two damping Ausströmwege 26, 27 is formed by a fluid channel structure, which acts as a bypass with respect to the shut-off flow cross-section of the control orifice 18 of the main flow channel 17.
- a special feature of the end position damping device 25 is that it has two end effectors based on different principles of action.
- the first damping Ausströmweg 26 belongs to the stroke-dependent Endlagendämpfungsstoffn 32 and the second Dämpfungs-Ausströmweg 27 to the pressure-dependent Endlagendämpfungsstoffn 33 in the one case to stroke-dependent Endlagendämpfungsstoff 32 and the other case to pressure-dependent Endlagendämpfungsstoff.
- the outflow cross-section available to the outflowing working fluid varies depending on the stroke of the work unit 4 traveled during the damping phase.
- the available outflow cross-section is a function of the distance of the work unit 4 from the stroke end position to be achieved.
- the released outflow cross section here the outflow cross section of the second damping outflow path 27, depends on the fluid pressure building up in the outflow-side working chamber 15.
- a stroke dependence or path dependence is not present in the damping function of the pressure-dependent end position damping means 33.
- the stroke-dependent end position damping means 32 lack a pressure-dependent component of the damping intensity.
- the stroke-dependent end-of-stroke damping means 32 and the pressure-dependent end-of-stroke damping means 33 are functionally connected in parallel so that they are simultaneously operational at least during a part of the damping phase and preferably during the entire damping phase.
- the stroke-dependent end position damping means 32 are preferably constantly active and the first damping Ausströmweg 26 belonging to the stroke-dependent Endlagendämpfungsffenn 32 is continuously traversed by the drive fluid during the damping phase
- the pressure-dependent Endlagendämpfungsstoff 33 are preferably designed so that they are activated only when the in the outflow-side working chamber 15 has reached a certain height level fluid pressure.
- the pressure-dependent end-position damping means 33 thus expediently have a certain response threshold.
- the damping phase which is limited to a partial stroke of the maximum stroke of the working unit 4 upstream of the stroke end position, is preferably initiated by the at least partial shut-off of the control orifice 18 of the main flow duct 17. This shut-off is preferably maintained until the working unit 4 has reached the stroke end position.
- the working fluid displaced from the adjacent working chamber 15 or 16 is only the first damping outflow path 26 made available by the stroke-dependent end-position damping means 32 and, in parallel thereto, the second damping provided by the pressure-dependent end-position damping means 33 Outflow 27 available.
- the maximum cross sections of the first and second damping outflow paths 26, 27 are always individually and also in sum always smaller than the cross section of the unlocked control port 18 of the main flow channel 17th
- the shut-off of the control port 18 is caused by a shut-off body 34.
- the shut-off body 34 is at least during the damping phase of the lifting movement 5 coupled in motion with the working unit 4, so that it participates their movement to the stroke end position. It is useful if the shut-off body 34 is designed as an immediate part of the working unit 4, which applies to the illustrated embodiment. In this way, the shut-off body 34 makes the entire lifting movement 5 of the working unit 4 always in sync with.
- Each end position damping device 25 is assigned its own shut-off body 34.
- the shut-off body 34 is located on the axial side of the piston 14 facing the control mouth 18 to be shut off, so that the piston 14 is flanked axially by two shut-off bodies 34 in the event of a double presence of end position damping devices 25 according to FIG. Prefers
- Each shut-off 34 connects with a rear end portion 35 to the piston 14 and terminates at an axial distance to the piston 14 with a front end portion 36th
- the cross-section of the shut-off body 34 is chosen so that it can dive from the beginning of the damping phase through the control port 18 into the adjoining longitudinal section of the main flow channel 17 until the stroke end position is reached.
- the outer diameter of the shut-off body 34 is only slightly smaller than the diameter of the control orifice 18 and the diameter of the adjoining longitudinal portion of the main flow channel 17th
- shut-off body 34 which in particular FIGS. 4 and 5 can be seen, formed sleeve-shaped. It is preferably attached to the lifting rod 24, which passes through the piston 14 in the exemplary embodiment and continues piece-like manner on the opposite side of the coupling portion 23 piecewise. By means of a frontally screwed into the lifting rod 24 mounting screw 37, the two shut-off body 34 and the piston 14 are fixed together on the lifting rod 24 in this respect axially immovable.
- the shut-off body 34 may also be designed piston-shaped. In all cases, the shut-off body 34 has an outer diameter that is smaller than that of the piston 14.
- the shut-off body 34 has a radially outwardly-oriented peripheral shell surface 38 extending between the rear end region 35 and the front end region 36.
- This lateral surface 38 functions in the illustrated exemplary embodiment as a sealing surface 42, which cooperates during the damping phase dynamically sealingly with a sealing ring 43 which is sealingly attached in the region of the control orifice 18 in this respect coaxial arrangement on the associated end wall 7, 8 in this respect. If the shut-off body 34 dips into the main flow channel 17 when approaching the stroke end position, it passes through the sealing ring 43 and slides under dynamic sealing contact with its cylindrical sealing surface 42 along a sealing section of the sealing ring formed, for example, by a sealing lip. The sealing surface 42 is radially enclosed by the sealing ring 43 with sealing contact.
- the contact region between the sealing ring 43 and the sealing surface 42 which is also referred to below as the sealing region 44, moves axially from the front end region 36 into the vicinity of the rear end region 35 of the shut-off body 34.
- the sealing region 44 lies in the stroke end position at a marked in the drawing by an arrow point of the sealing surface 42, which is referred to as end position 45.
- the at least substantially cylindrical sealing surface 42 has a longitudinal axis 46 around which it extends and which coincides by way of example with the longitudinal axis 3 of the linear unit 1. Inserted into the sealing surface 42 is a groove arrangement composed of one or more grooves extending in the axial direction of the longitudinal axis 46, which due to its function is designated as a damping groove arrangement 47 and whose individual grooves are designated as damping grooves 48 due to their damping function.
- the damping groove assembly 47 defines the first damping discharge path 26.
- the control orifice of the main flow channel 17 is up to the closed in the current sealing region 44 prevailing Nutanssens cross-sectional area.
- the term "groove arrangement cross-sectional area" is to be understood as the sum of the groove cross-sectional areas of all the damping grooves 48 measured at each position of the longitudinal axis 46.
- the first damping Ausströmweg 46 thus provides the drive fluid has a flow cross-section corresponding to the sum of the groove cross-sectional areas of all the damping grooves 48 at the point (sealing region 44) at which the sealing ring 43 is currently in contact with the sealing surface 42.
- the sealing surface 42 equipped with the damping groove arrangement 47 is formed adjacent to the control orifice 18 on the inner circumference of the main flow channel 17 and the sealing ring 43 is located on the working unit 4, in particular on the shut-off body 34.
- the damping grooves 48 are preferably designed overall such that the groove arrangement cross-sectional area defined by the entire damping groove arrangement 47 decreases starting from the front end region 36 of the sealing surface 42 in the direction of the rear end region 35. Preferably, there is a continuous reduction. It is expedient, however, if the cross-sectional reduction ends before the end position 45.
- the preferably continuous reduction of the groove arrangement cross-sectional area results from the fact that the damping grooves 48 comprise at least one and preferably a plurality of damping grooves designated as variable damping grooves 48a, which have a groove cross-sectional area varying over their groove length and preferably continuously decreasing in the direction towards the rear end region 35 exhibit.
- the Dämpfungsnutan extract 47 includes a plurality of such variable damping grooves 48a, which are arranged distributed in the circumferential direction of the sealing surface 42 at a distance from each other.
- the circumferential direction of the sealing surface 42 is the direction around the longitudinal axis 46 around.
- the changing groove cross-sectional area results in particular by a groove depth varying over the groove length, while the groove width expediently remains constant.
- the groove cross-sectional area can additionally or alternatively also be realized by a changing groove width.
- variable damping grooves 48a begin at the front end portion 36, where they are preferably open toward the front, and preferably end before the end position 45 so that they no longer allow fluid passage when the work unit 4 has reached the stroke end position. Each variable damping groove 48a thus extends only over an axial partial length of the sealing surface 42.
- variable damping grooves 48a extend over the entire length of the sealing surface 42.
- At least one, and preferably exactly one, constant damping slot 48b whose groove cross-sectional area extends over the entire area, expediently also belongs to the damping groove arrangement 47 Slot length is constant.
- This constant damping groove 48b suitably has a V-shaped cross section.
- At least one damping groove 48 also extends beyond the end position 45 so that it ends at the rear end of the end position 45. In this way, it allows a fluid passage for the working fluid to a limited extent even when the working unit 4 has reached the stroke end position. As a result, a return swing or rebound of the working unit 4 can be effectively counteracted.
- the stroke dependency of the damping function of the pressure-dependent end-position damping means 33 which can also be referred to as travel dependence, is based on the fact that the groove arrangement cross-sectional area made available to the working fluid for the discharge changes in dependence on the relative position present between the housing 2 and the work unit 4 and changes in particular at least reduced in tendency, when the work unit 4 approaches the stroke end position during the damping phase.
- the pressure-dependent end position damping means 33 are designed to influence the currently released flow cross-section of the second damping Ausströmweges 27.
- the second damping Ausströmweg 27 is preferably formed by an outflow 52 which opens off the control port 18 in the associated working chamber 15, 16, in particular on the inner end face 21 of the respective end wall 7, 8.
- the pressure-dependent Endlagendämpfungsstoff 33 are arranged in the end wall 7, 8 of the housing 2, which applies to the illustrated embodiment.
- the discharge channel 52 extends, bypassing the shut-off valve 34 can be shut off the control port 18 between the working chamber 15, 16 and a longitudinal section of the main flow channel 17, which is arranged downstream of the first damping Ausströmweg 26 in the direction of the connection opening 22. Consequently, the connection opening 22 during the damping phase in parallel to the one via the outflow 52 and the other via the Dämpfungsnutan extract 47 with the outflow-side working chamber 15 or 16 is connected.
- the working fluid currently available free flow cross-section of the discharge channel 52 depends on the height of the currently during the damping phase in the outflow-side working chamber 15 or 16 prevailing fluid pressure. This pressure dependence can be most easily realized by means of a pressure relief valve device 53, which applies to the illustrated embodiment.
- the overpressure valve device 53 includes a movable closure member 54 which is, for example, spherically shaped, and further comprises a spring device 55, by which the closure member 54 is biased into a closed position completely blocking the outflow channel 52.
- the overpressure valve device 53 is formed according to the principle of a poppet valve, wherein the closure member 54 is movable in the axial direction of an imaginary valve axis 56 and can be pressed by the spring means 55 to a direction oriented in the axial direction of the valve axis 56 valve seat 57 to specify the closed position.
- valve seat 57 has expediently with respect to the valve axis 56 coaxially arranged conical valve seat surface whose cone angle is 90 °. Consequently, the angle amounts to 51 between the valve seat surface of the valve seat 57 and the valve axis 56 preferably at 45 °, which allows a particularly simple production.
- This valve seat design is optimal in conjunction with a spherical closure member 54 according to the illustrated embodiment.
- the closure member 54 is acted upon on the one hand via the at the inner end face 21 to the adjoining first or second working chamber 15, 16 open channel opening 57 by the fluid pressure of the working fluid and opposite by the callable as a closing force spring force of the spring means 55.
- the spring device 55 is supported on the one hand on the closure member 54 and on the other hand on the housing 2, the latter expediently only indirectly via an adjusting screw 58 which is screwed under sealing axially adjustable in the end wall 7, 8.
- the adjusting screw 58 is part of adjusting means 63, which allow a variable adjustment of the closing force of the spring device 55, so that the pressure-dependent operating behavior of the pressure relief valve device 53 can be specified application-specific.
- the released flow cross-section is preferably proportional to the instantaneous pressure of the working fluid.
- the closing force of the spring device 55 is in particular predetermined so that the pressure relief valve device 53 opens only at a certain minimum pressure of the working fluid.
- the Relief valve device 53 thus has a preferably adjustable threshold. This ensures that the pressure-dependent end-position damping means 33 engage only in the damping process when the working unit 4 is moved with relatively high kinetic energy in the Nutendlage. At low to medium kinetic energy, the pressure-dependent end position damping means 33 remain inactive and the end position damping takes place solely by the action of the stroke-dependent end position damping means 32.
- the pressure-dependent end-position damping means 33 are additionally effective. If the kinetic energy exceeds a level at which the pressure-dependent end-position damping means 33 release the maximum releasable flow path, the pressure-relief valve device 53 only assumes a throttling function.
- the stroke-dependent end position damping means 32 of the embodiment also have the advantage that they provide over a relatively wide mass and speed range of the working unit 4 an effective cushioning, without the need for external adjustment measures.
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Abstract
Es wird eine fluidbetätigte Lineareinheit (1) vorgeschlagen, die über eine Arbeitseinheit (4) verfügt, die relativ zu einem Gehäuse (2) eine Hubbewegung (5) ausführen kann. Die Lineareinheit (1) ist mit mindestens einer Endlagendämpfungseinrichtung (25) zur Endlagendämpfung der Arbeitseinheit (4) ausgestattet. Von Vorteil ist, dass die Endlagendämpfungseinrichtung (25) sowohl über abhängig vom Hub der Arbeitseinheit (4) arbeitende hubabhängige Endlagendämpfungsmittel (32) als auch über diesbezüglich funktionell parallelgeschaltete, abhängig von dem in einer Arbeitskammer (15, 16) des Gehäuses (2) herrschenden Fluiddruck arbeitende druckabhängige Endlagendämpfungsmittel (33) verfügt. Dadurch ergibt sich ein sehr weiter Einsatzbereich für die Endlagendämpfung.
Description
- Die Erfindung betrifft eine fluidbetätigte Lineareinheit, mit einem Gehäuse, mit einer unter Ausführung einer Hubbewegung relativ zu dem Gehäuse linear verschiebbaren Arbeitseinheit, die einen in dem Gehäuse mindestens eine Arbeitskammer begrenzenden Kolben aufweist, und mit mindestens einer Endlagendämpfungseinrichtung zur Endlagendämpfung der Arbeitseinheit, deren Dämpfungsfunktion darauf basiert, dass sie während einer bei Annäherung der Arbeitseinheit an eine Hubendlage stattfindenden Dämpfungsphase die Ausströmrate eines durch den Kolben aus einer Arbeitskammer verdrängten Arbeitsfluides beeinflusst.
- Eine aus der
EP 2 047 116 B1 bekannte fluidbetätigte Lineareinheit dieser Art ist als Linearantrieb oder Stoßdämpfer ausgebildet und hat eine relativ zu einem Gehäuse verschiebbare Arbeitseinheit, die innerhalb des Gehäuses zwei Arbeitskammern voneinander abteilt, die mit einem Arbeitsfluid, insbesondere Druckluft, beaufschlagbar oder beaufschlagt sind. Eine Endlagendämpfungseinrichtung sorgt dafür, dass der Aufprall der Arbeitseinheit auf das Gehäuse gedämpft wird, wenn die Arbeitseinheit bei ihrer Hubbewegung eine Hubendlage erreicht. Der Dämpfungseffekt basiert darauf, dass die Ausströmrate des vom Kolben bei Annäherung an die Hubendlage aus einer Arbeitskammer verdrängten Arbeitsfluides hubabhängig reduziert wird. Hierzu ist die Endlagendämpfungseinrichtung mit hubabhängig, das heißt wegabhängig arbeitenden Endlagendämpfungsmitteln ausgestattet, die über eine Mehrzahl von Dämpfungsnuten verfügen, deren Gesamtquerschnitt sich über die Nutlänge hin verringert. - Aus der
DE 19637291 A1 ist ein pneumatischer Arbeitszylinder bekannt, der über Mittel zur Endlagendämpfung verfügt, die die Ausströmrate eines aus einer Arbeitskammer verdrängten Arbeitsfluides mittels einer Druckreguliereinrichtung beeinflussen, die entweder von einer einstellbaren Drosselstelle oder von einem Überdruckventil gebildet ist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine fluidbetätigte Lineareinheit zu schaffen, die über in einem weiten Masse- und Geschwindigkeitsbereich äußerst wirksam arbeitende Endlagendämpfungsmaßnahmen verfügt.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass die Endlagendämpfungseinrichtung sowohl über abhängig vom Hub der Arbeitseinheit arbeitende hubabhängige Endlagendämpfungsmittel als auch über unabhängig vom Hub der Arbeitseinheit und abhängig von dem in der Arbeitskammer herrschenden Fluiddruck arbeitende, den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln funktionell parallelgeschaltete druckabhängige Endlagendämpfungsmittel verfügt.
- Erfindungsgemäß sind in der Endlagendämpfungseinrichtung sowohl hubabhängige Endlagendämpfungsmittel als auch druckabhängige Endlagendämpfungsmittel kombiniert, sodass sie ihre Dämpfungswirkung parallel entfalten können. Während die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel eine wegabhängige Endlagendämpfung hervorrufen, deren Dämpfungsintensität vom momentanen Abstand der Arbeitseinheit zur angestrebten Hubendlage, also von der axialen Relativposition zwischen der Arbeitseinheit und dem Gehäuse der Lineareinheit abhängt und unabhängig von dem in der ausströmseitigen Arbeitskammer herrschenden Fluiddruck ist, arbeiten die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel in der Dämpfungsmasse unabhängig von der axialen Relativposition zwischen der Arbeitseinheit und dem Gehäuse und rein in Abhängigkeit von dem momentan in der ausströmseitigen Arbeitskammer herrschenden Fluiddruck. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr hohe Bandbreite der Endlagendämpfung. Während die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel vor allem in Bereichen geringer bis mittlerer kinetischer Energie der Arbeitseinheit wirksam sind, liegt der Arbeitsbereich der druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel insbesondere in den Bereichen zwischen mittlerer und hoher bis sehr hoher kinetischer Energie der sich bewegenden Arbeitseinheit. Da sich die Arbeitsbereiche der hubabhängigen und der druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel überlappen, ergibt sich ein sehr harmonisches Abbremsverhalten bezüglich der Arbeitseinheit. Haben die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel aufgrund sehr hoher kinetischer Energie der Arbeitseinheit ihre maximale Offenstellung erreicht, wirken sie nur noch wie eine statische Drossel, bis letztlich die angestrebte Hubendlage erreicht ist.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
- Die Endlagendämpfungseinrichtung kann nur einfach vorhanden sein, wenn bei nur einer Bewegungsrichtung der Arbeitseinheit eine Endlagendämpfung gewünscht ist. Dies ist beispielsweise bei einer als Stoßdämpfer ausgebildeten fluidbetätigten Lineareinheit der Fall. Handelt es sich bei der fluidbetätigten Lineareinheit allerdings um einen Linearantrieb, wird die Endlagendämpfungseinrichtung regelmäßig derart zweifach vorhanden sein, dass bei beiden Bewegungsrichtungen der Arbeitseinheit eine Endlagendämpfung bezüglich des Gehäuses bewirkt wird, wenngleich dies nicht zwingend ist.
- Die Dämpfungsphase der Endlagendämpfung wird zweckmäßigerweise dadurch initiiert, dass ein bis dahin offener, ein uneingeschränktes Ausströmen von Arbeitsfluid aus der Arbeitskammer ermöglichender Hauptströmungskanal mittels eines Absperrkörpers abgesperrt wird, sodass dem Arbeitsfluid fortan nur noch ein geringerer Strömungsquerschnitt für das Ausströmen aus der Arbeitskammer zur Verfügung steht, was in der Arbeitskammer einen Druckanstieg hervorruft, der ein Abbremsen der Hubbewegung der Arbeitseinheit bewirkt. Der Absperrkörper ist zweckmäßigerweise zumindest während der Dämpfungsphase mit der Arbeitseinheit bewegungsgekoppelt. Vorzugsweise ist er ein die Hubbewegung der Arbeitseinheit stets unmittelbar mitmachender Bestandteil der Arbeitseinheit.
- Die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel sind zweckmäßigerweise gesondert von den druckabhängigen Endlagendämpfungsmitteln ausgebildet, sodass sie unabhängig voneinander optimal hergestellt und ausgelegt werden können.
- Es ist besonders zweckmäßig, wenn die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel und die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel ausgebildet sind, um gesondert voneinander ausgebildete Dämpfungs-Ausströmwege für das vom Kolben während der Dämpfungsphase aus der Arbeitskammer verdrängte Arbeitsfluid in Bezug auf den jeweils zur Verfügung gestellten Strömungsquerschnitt beeinflussen zu können. Auf diese Weise wird eine gegenseitige Beeinträchtigung der Dämpfungsfunktion der beiderseitigen Endlagendämpfungsmittel wirksam vermieden.
- Die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel enthalten bevorzugt eine Überdruckventileinrichtung, die insbesondere in einer stirnseitigen Abschlusswand des Gehäuses der Lineareinheit angeordnet ist. Die Überdruckventileinrichtung steuert zweckmäßigerweise den Fluiddurchtritt durch einen Dämpfungs-Ausströmweg hindurch, der von einem mit der Arbeitskammer kommunizierenden Ausströmkanal gebildet ist, wobei ein bewegliches Verschlussglied der Überdruckventileinrichtung durch eine Federeinrichtung in eine den Ausströmkanal absperrende Schließstellung vorgespannt ist und abhängig von dem sich in der Arbeitskammer während der Dämpfungsphase aufbauenden Fluiddruck entgegen der Schließkraft der Federeinrichtung in eine von der Höhe des Fluiddruckes abhängende Offenstellung verlagert wird. Der freigegebene Querschnitt des Ausströmkanals ist umso größer, je größer der sich in der Arbeitskammer aufstauende Fluiddruck ist.
- Die Überdruckventileinrichtung verfügt zweckmäßigerweise über Einstellmittel, die eine variable Einstellung der Schließkraft der Federeinrichtung ermöglichen, um eine Adaption an unterschiedliche Betriebsbedingungen der Lineareinheit zu ermöglichen.
- Die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel enthalten zweckmäßigerweise eine Dämpfungsnutanordnung, die einen weiteren Dämpfungs-Ausströmweg für das aus der zugeordneten Arbeitskammer verdrängte Arbeitsfluid definiert. Der durch die Dämpfungsnutanordnung definierte Dämpfungs-Ausströmweg steht dem Arbeitsfluid zweckmäßigerweise während der gesamten Dämpfungsphase, also während der gesamten von der Arbeitseinheit während der Dämpfungsphase bis zur Hubendlage zurückgelegten Wegstrecke zur Verfügung. Weist die Arbeitseinheit bei ihrer Hubbewegung eine geringe bis mittlere kinetische Energie auf, die noch nicht ausreicht, um die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel zu aktivieren, wird das Dämpfungsverhalten allein durch die Dämpfungsnutanordnung, das heißt hubabhängig bestimmt. Bei höheren kinetischen Energien werden zusätzlich die insbesondere von einer Überdruckventileinrichtung gebildeten druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel abbremsend wirksam.
- Um die Dämpfungsphase initiieren zu können, weist ein mit der Arbeitskammer kommunizierender Hauptströmungskanal zweckmäßigerweise eine axial gegenüberliegend des Absperrkörpers an einer Abschlusswand des Gehäuses der Lineareinheit platzierte Steuermündung auf. An der Abschlusswand oder an dem Absperrkörper befindet sich ein zu der Steuermündung koaxialer Dichtungsring, der an einer zylindrischen Dichtfläche dichtend abgleitet, wenn der Absperrkörper bei Annäherung des Kolbens an seine Hubendlage durch die Steuermündung hindurch in den Hauptströmungskanal eintaucht. Die Dichtfläche, in der die Dämpfungsnutanordnung ausgebildet ist, befindet sich entweder am Außenumfang des Absperrkörpers, wobei dann der Dichtungsring an der Abschlusswand des Gehäuses fixiert ist, oder sie befindet sich am Innenumfang des Hauptströmungskanals, wobei sich der Dichtungsring dann an dem Absperrkörper befindet. Die erstgenannte Bauart wird bevorzugt realisiert. Die Querschnittsfläche der Dämpfungsnutanordnung verändert sich zweckmäßigerweise über ihre axiale Länge hinweg, insbesondere derart, dass mit zunehmender Eintauchtiefe des Absperrkörpers bezüglich des Hauptströmungskanals der dem Arbeitsfluid zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt kleiner wird.
- Die Dämpfungsnutanordnung hat bevorzugt eine oder mehrere Dämpfungsnuten, die eine sich über die Nutlänge hinweg verändernde und insbesondere kontinuierlich verringernde Nutquerschnittsfläche aufweisen und die daher zur besseren Unterscheidung als variable Dämpfungsnuten bezeichnet werden. Jede variable Dämpfungsnut erstreckt sich zweckmäßigerweise nur über eine axiale Teillänge der Dichtfläche hinweg, sodass sie vor dem Erreichen der Hubendlage unwirksam wird.
- Zusätzlich zu der mindestens einer variablen Dämpfungsnut verfügt die Dämpfungsnutanordnung zweckmäßigerweise über mindestens eine sich ebenfalls axial erstreckende und über ihre Nutlänge hinweg eine konstante Nutquerschnittsfläche aufweisende Dämpfungsnut, die zur besseren Unterscheidung als konstante Dämpfungsnut bezeichnet sei und die sich insbesondere über die gesamte axiale Länge der Dichtfläche erstreckt. Sie sorgt insbesondere auch dafür, dass dem Arbeitsfluid bis zum Erreichen der Hubendlage ein Dämpfungs-Ausströmweg zur Verfügung steht, sodass ein Zurückschwingen der Arbeitseinheit unter allen Umständen vermieden wird.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- Figur 1
- einen Längsschnitt durch ein bevorzugtes erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen fluidbetätigten Lineareinheit,
- Figur 2
- den in
Figur 1 strichpunktiert umrahmten Ausschnitt der Lineareinheit in einer vergrößerten Darstellung, - Figur 3
- einen Querschnitt der Lineareinheit gemäß Schnittlinie III-III aus
Figur 1 , - Figur 4
- einen zu der Arbeitseinheit der in
Figuren 1 bis 3 illustrierten Lineareinheit gehörenden Absperrkörper in isometrischer Darstellung, und - Figur 5
- einen Längsschnitt des Absperrkörpers aus
Figur 4 . - In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße fluidbetätigte Lineareinheit 1 illustriert, die über ein Gehäuse 2 und eine relativ zu dem Gehäuse 2 in Achsrichtung einer Längsachse 3 linear verschiebbare Arbeitseinheit 4 verfügt. Die Linearbewegung der Arbeitseinheit 4 sei als Hubbewegung 5 bezeichnet und ist durch einen Doppelpfeil kenntlich gemacht.
- Das Gehäuse 2 definiert einen Gehäuseinnenraum 6, der stirnseitig durch eine erste Abschlusswand 7 und eine diesbezüglich axial entgegengesetzte zweite Abschlusswand 8 begrenzt ist. Die periphere Begrenzung des Gehäuseinnenraumes 6 übernimmt ein Rohrabschnitt 12 des Gehäuses 2, der sich zwischen den beiden Abschlusswänden 7, 8 erstreckt und der an seinem Innenumfang eine zylindrische Kolbenlauffläche 13 definiert, an der ein in dem Gehäuseinnenraum 6 angeordneter und zu der Arbeitseinheit 4 gehörender Kolben 14 unter Abdichtung linear gleitverschieblich anliegt.
- Der Kolben 14 unterteilt den Gehäuseinnenraum 6 in eine der ersten Abschlusswand 7 zugeordnete erste Arbeitskammer 15 und eine der zweiten Abschlusswand 8 zugeordnete zweite Arbeitskammer 16. Jede Abschlusswand 7, 8 ist von einem Hauptströmungskanal 17 durchsetzt, der mit einer als Steuermündung 18 bezeichneten Öffnung in zu der Arbeitseinheit 4 koaxialer Ausrichtung an der dem Kolben 14 zugewandten inneren Stirnfläche 21 der betreffenden Abschlusswand 7, 8 ausmündet.
- Ist die Lineareinheit 1 als mittels Fluidkraft betätigbarer Linearantrieb 1a ausgebildet, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft, dienen die Hauptströmungskanäle 17 zur Zufuhr und Abfuhr eines Arbeitsfluides, das eine die Hubbewegung 5 hervorrufende Antriebskraft auf den Kolben 14 ausübt. In diesem Zusammenhang mündet jeder Hauptströmungskanal 17 entgegengesetzt zu seiner Steuermündung 18 über eine Anschlussöffnung 22 zu einer Außenfläche des Gehäuses 2, insbesondere an der zugeordneten Abschlusswand 7, 8 aus. Zum Betreiben des Linearantriebes 1a ist an die Anschlussöffnungen 22 eine nicht weiter illustrierte Steuerventilanordnung angeschlossen oder anschließbar, die in der Lage ist, ein fluidisches Druckmedium gesteuert zuzuführen oder abzuführen.
- Die Arbeitseinheit 4 hat einen Kopplungsabschnitt 23, der außerhalb des Gehäuses 2 zur Kopplung mit einer zu bewegenden Komponente zugänglich ist. Exemplarisch ist der Kopplungsabschnitt 23 vom Endabschnitt einer Hubstange 24 der Arbeitseinheit 4 gebildet, an der in dem Gehäuseinnenraum 6 der Kolben 14 befestigt ist. Handelt es sich bei dem Linearantrieb 1a um einen kolbenstangenlosen Linearantrieb, entfällt die Hubstange 24 und ein Kopplungsabschnitt 23 ist beispielsweise magnetisch berührungslos oder mittels eines einen Längsschlitz des Rohrabschnittes 12 durchsetzenden Mitnehmers mit dem Kolben 14 bewegungsgekoppelt.
- In nicht weiter abgebildeter Weise kann die Lineareinheit 1 auch als Stoßdämpfer konzipiert sein. Die Arbeitseinheit 4 wird in diesem Fall mechanisch durch eine auf den Kopplungsabschnitt 23 sie einwirkende externe Stellkraft zu der Hubbewegung 5 angetrieben.
- Die Arbeitseinheit 4 ist im Rahmen der Hubbewegung 5 zwischen einer an der ersten Abschlusswand 7 anliegenden ersten Hubendlage und einer an der zweiten Abschlusswand 8 anliegenden zweiten Hubendlage verschiebbar. Jede Hubendlage ist insbesondere dadurch definiert, dass die Arbeitseinheit 4 mit ihrem Kolben 14 an der inneren Stirnfläche 21 der betreffenden Abschlusswand 7, 8 zur Anlage gelangt.
- Beim Ausführungsbeispiel ist die Arbeitseinheit 4 in der ersten Hubendlage maximal axial in das Gehäuse 2 eingefahren und in der zweiten Hubendlage maximal axial aus dem Gehäuse 2 ausgefahren. In
Figur 1 ist ein Betriebszustand während einer noch zu erläuternden Dämpfungsphase kurz vor dem Erreichen der ersten Hubendlage illustriert. - Jeder der beiden Abschlusswände 7, 8 ist eine von zwei Endlagendämpfungseinrichtungen 25 zugeordnet, die dafür sorgen, dass die Arbeitseinheit 4 beim Einfahren in die zugeordnete Hubendlage sanft und ohne periodische Schwingungen bis zum Stillstand abgebremst wird. Ist abhängig vom Anwendungsfall nur bei einer Bewegungsrichtung eine Endlagendämpfung gewünscht, kann die Lineareinheit 1 mit nur einer einzigen Endlagendämpfungseinrichtung 25 ausgestattet sein.
- Wenn sich die Arbeitseinheit 4 in Richtung einer Hubendlage bewegt, schiebt ihr Kolben 14 aus der ihm in der Bewegungsrichtung vorgelagerten Arbeitskammer 15 oder 16 das darin befindliche Arbeitsfluid durch den mit der betreffenden Arbeitskammer 15, 16 kommunizierenden Hauptströmungskanal 17 hindurch hinaus. Solange die Endlagendämpfung nicht aktiv ist, steht dem verdrängten Arbeitsfluid hierfür der Querschnitt der Steuermündung 18 des betreffenden Hauptströmungskanals 17 uneingeschränkt zur Verfügung. Der Mündungsquerschnitt der Steuermündung 18 ist eine Kreisfläche, wenn die betreffende Abschlusswand entsprechend der ersten Abschlusswand 7 nicht von einer Hubstange 24 der Arbeitseinheit 4 durchsetzt ist. Wenn allerdings eine Hubstange 24 durch die betreffende Abschlusswand hindurchtritt, was exemplarisch auf die zweite Abschlusswand 8 zutrifft, dann taucht die Hubstange 24 durch die zugeordnete Steuermündung 18 in den Hauptströmungskanal 17 ein und der Mündungsquerschnitt der Steuermündung 18 beschreibt eine Ringfläche.
- Das Funktionsprinzip jeder Endlagendämpfungseinrichtung 25 basiert darauf, dass die Ausströmrate des durch den Kolben 14 aus einer Arbeitskammer 15 oder 16 verdrängten Arbeitsfluides während einer der Hubendlage vorgeschalteten Dämpfungsphase der Hubbewegung 5 verändert und insbesondere verringert wird. Während das verdrängte Arbeitsfluid vor Erreichen der Dämpfungsphase uneingeschränkt durch den Hauptströmungskanal 17 hindurch ausströmen kann, ist der Strömungsquerschnitt des Hauptströmungskanals 17 während der Dämpfungsphase zumindest partiell abgesperrt, sodass das verdrängte Arbeitsfluid nur noch durch einen stark reduzierten Strömungsquerschnitt hindurch abströmen kann und sich in der ausströmseitigen Arbeitskammer 15 oder 16 ein Gegendruck aufbaut, der eine Verlangsamung der Hubbewegung 5 bewirkt.
- Bevorzugt wird der verringerte Strömungsquerschnitt durch zwei zueinander parallelgeschaltete erste und zweite Dämpfungs-Ausströmwege 26, 27 der Endlagendämpfungseinrichtung 25 vorgegeben. Jeder dieser beiden Dämpfungs-Ausströmwege 26, 27 ist von einer Fluidkanalstruktur gebildet, die als Bypass bezüglich des abgesperrten Strömungsquerschnittes der Steuermündung 18 des Hauptströmungskanals 17 fungiert.
- Eine Besonderheit der Endlagendämpfungseinrichtung 25 besteht darin, dass sie über zwei auf unterschiedlichen Wirkprinzipien basierenden Endlagendämpfungsmittel verfügt. Hierbei handelt es sich im einen Fall um hubabhängige Endlagendämpfungsmittel 32 und im anderen Fall um druckabhängige Endlagendämpfungsmittel 33. Der erste Dämpfungs-Ausströmweg 26 gehört zu den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 32 und der zweite Dämpfungs-Ausströmweg 27 zu den druckabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 33.
- Bei den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 32 variiert der dem ausströmenden Arbeitsfluid zur Verfügung stehende Ausströmquerschnitt in Abhängigkeit von dem während der Dämpfungsphase zurückgelegten Hub der Arbeitseinheit 4. Mit anderen Worten ist der zur Verfügung stehende Abströmquerschnitt eine Funktion des Abstandes der Arbeitseinheit 4 von der zu erreichenden Hubendlage.
- Bei den druckabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 33 hängt der freigegebene Ausströmquerschnitt, hier der Ausströmquerschnitt des zweiten Dämpfungs-Ausströmweges 27, von dem sich in der ausströmseitigen Arbeitskammer 15 aufbauenden Fluiddruck ab. Eine Hubabhängigkeit beziehungsweise Wegabhängigkeit liegt bei der Dämpfungsfunktion der druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 nicht vor. Ebenso fehlt bei den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 32 eine druckabhängige Komponente der Dämpfungsintensität. Die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel 32 und die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 sind einander funktionell parallelgeschaltet, sodass sie zumindest während eines Teils der Dämpfungsphase und bevorzugt während der gesamten Dämpfungsphase gleichzeitig betriebsbereit sind. Während die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel 32 bevorzugt ständig aktiv sind und der zu den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 32 gehörende erste Dämpfungs-Ausströmweg 26 während der Dämpfungsphase ständig von Antriebsfluid durchströmt wird, sind die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 bevorzugt so ausgelegt, dass sie erst dann aktiviert werden, wenn der in der ausströmseitigen Arbeitskammer 15 herrschende Fluiddruck ein gewisses Höhenniveau erreicht hat. Die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 haben also zweckmäßigerweise eine gewisse Ansprechschwelle.
- Wie schon erwähnt, wird die Dämpfungsphase, die sich auf einen der Hubendlage vorgeschalteten Teilhub des Maximalhubes der Arbeitseinheit 4 beschränkt, bevorzugt durch das zumindest partielle Absperren der Steuermündung 18 des Hauptströmungskanals 17 initiiert. Diese Absperrung bleibt bevorzugt erhalten, bis die Arbeitseinheit 4 die Hubendlage erreicht hat. Im derart abgesperrten Zustand der Steuermündung 18 steht dem aus der benachbarten Arbeitskammer 15 oder 16 verdrängten Arbeitsfluid nur noch der von den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 32 zur Verfügung gestellte erste Dämpfungs-Ausströmweg 26 und - parallel dazu - der seitens der druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 zur Verfügung gestellte zweite Dämpfungs-Ausströmweg 27 zur Verfügung. Die maximalen Querschnitte der ersten und zweiten Dämpfungs-Ausströmwege 26, 27 sind jeweils für sich allein und auch in der Summe stets kleiner als der Querschnitt der unabgesperrten Steuermündung 18 des Hauptströmungskanals 17.
- Das Absperren der Steuermündung 18 wird durch einen Absperrkörper 34 hervorgerufen. Der Absperrkörper 34 ist zumindest während der Dämpfungsphase der Hubbewegung 5 mit der Arbeitseinheit 4 bewegungsgekoppelt, sodass er deren Bewegung bis zur Hubendlage mitmacht. Zweckmäßig ist es, wenn der Absperrkörper 34 als unmittelbarer Bestandteil der Arbeitseinheit 4 ausgeführt ist, was auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zutrifft. Auf diese Weise macht der Absperrkörper 34 die gesamte Hubbewegung 5 der Arbeitseinheit 4 stets synchron mit.
- Jeder Endlagendämpfungseinrichtung 25 ist ein eigener Absperrkörper 34 zugeordnet. Der Absperrkörper 34 befindet sich auf der der abzusperrenden Steuermündung 18 zugewandten Axialseite des Kolbens 14, sodass der Kolben 14 bei zweifachem Vorhandensein von Endlagendämpfungseinrichtungen 25 gemäß Figur 1 axial von zwei Absperrkörpern 34 flankiert ist. Bevorzugt schließt sich jeder Absperrkörper 34 mit einem hinteren Endbereich 35 an den Kolben 14 an und endet mit axialem Abstand zu dem Kolben 14 mit einem vorderen Endbereich 36.
- Der Querschnitt des Absperrkörpers 34 ist so gewählt, dass er ab Beginn der Dämpfungsphase durch die Steuermündung 18 hindurch in den sich daran anschließenden Längenabschnitt des Hauptströmungskanals 17 eintauchen kann, bis die Hubendlage erreicht ist. Bevorzugt ist der Außendurchmesser des Absperrkörpers 34 nur geringfügig kleiner als der Durchmesser der Steuermündung 18 und des Durchmessers des sich daran anschließenden Längenabschnittes des Hauptströmungskanals 17.
- Exemplarisch ist der Absperrkörper 34, was insbesondere aus
Figuren 4 und 5 ersichtlich ist, hülsenförmig ausgebildet. Er ist bevorzugt auf die Hubstange 24 aufgesteckt, die beim Ausführungsbeispiel den Kolben 14 durchsetzt und sich ein Stückweit auch auf der dem Kopplungsabschnitt 23 entgegengesetzten Seite stutzenartig fortsetzt. Mittels einer stirnseitig in die Hubstange 24 eingeschraubten Befestigungsschraube 37 sind die beiden Absperrkörper 34 und der Kolben 14 gemeinsam auf der Hubstange 24 diesbezüglich axial unbeweglich fixiert. - Insbesondere wenn der Kolben 14 von der Hubstange 24 nicht durchsetzt ist oder es sich um einen kolbenstangenlosen Linearantrieb 1a handelt, kann der Absperrkörper 34 auch kolbenförmig ausgeführt sein. In allen Fällen hat der Absperrkörper 34 einen Außendurchmesser, der kleiner ist als derjenige des Kolbens 14.
- Der Absperrkörper 34 hat eine sich zwischen dem hinteren Endbereich 35 und dem vorderen Endbereich 36 erstreckende, radial nach außen orientierte periphere Mantelfläche 38. Diese Mantelfläche 38 fungiert bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel als eine Dichtfläche 42, die während der Dämpfungsphase dynamisch dichtend mit einem Dichtungsring 43 kooperiert, der im Bereich der Steuermündung 18 in diesbezüglich koaxialer Anordnung an der zugeordneten Abschlusswand 7, 8 diesbezüglich abdichtend befestigt ist. Taucht der Absperrkörper 34 bei Annäherung an die Hubendlage in den Hauptströmungskanal 17 ein, durchgreift er den Dichtungsring 43 und gleitet unter dynamischem Dichtkontakt mit seiner zylindrischen Dichtfläche 42 an einem beispielsweise von einer Dichtlippe gebildeten Dichtabschnitt des Dichtungsringes entlang. Die Dichtfläche 42 ist dabei von dem Dichtungsring 43 mit Dichtkontakt radial umschlossen. Bei der Annäherung an die Hubendlage wandert der im Folgenden auch als Dichtbereich 44 bezeichnete Kontaktbereich zwischen dem Dichtungsring 43 und der Dichtfläche 42 ausgehend von dem vorderen Endbereich 36 axial bis in die Nähe des hinteren Endbereiches 35 des Absperrkörpers 34. In der Hubendlage liegt der Dichtbereich 44 an einer in der Zeichnung durch einen Pfeil kenntlich gemachten Stelle der Dichtfläche 42, die als Endlagenstelle 45 bezeichnet sei.
- Die zumindest im Wesentlichen zylindrische Dichtfläche 42 hat eine Längsachse 46, um die herum sie sich erstreckt und die exemplarisch mit der Längsachse 3 der Lineareinheit 1 zusammenfällt. In die Dichtfläche 42 ist eine sich aus einer oder mehreren in Achsrichtung der Längsachse 46 erstreckenden Nuten zusammensetzende Nutanordnung eingebracht, die aufgrund ihrer Funktion als Dämpfungsnutanordnung 47 bezeichnet sei und deren einzelne Nuten aufgrund ihrer Dämpfungsfunktion als Dämpfungsnuten 48 bezeichnet werden. Die Dämpfungsnutanordnung 47 definiert den ersten Dämpfungs-Ausströmweg 26.
- Wenn der Absperrkörper 34 in den Dichtungsring 43 eintaucht, ist die Steuermündung des Hauptströmungskanals 17 bis auf die in dem momentanen Dichtbereich 44 vorherrschende Nutanordnungs-Querschnittsfläche verschlossen. Unter "Nutanordnungs-Querschnittsfläche" ist die an jeder Position der Längsachse 46 gemessene Summe der Nutquerschnittsflächen sämtlicher Dämpfungsnuten 48 zu verstehen. Der erste Dämpfungs-Ausströmweg 46 stellt dem Antriebsfluid folglich einen Strömungsquerschnitt zur Verfügung, der der Summe der Nutquerschnittsflächen sämtlicher Dämpfungsnuten 48 an derjenigen Stelle (Dichtbereich 44) entspricht, an der der Dichtungsring 43 momentan mit der Dichtfläche 42 in Kontakt steht. Da der Dichtungsring 43 die Dämpfungsnuten 48 im Bereich ihrer schlitzartigen Nutöffnung lokal überbrückt und dabei nicht oder nur geringfügig in die Dämpfungsnuten 48 eintaucht, stehen selbige für einen Fluidübertritt zwischen der Arbeitskammer 15, 16 und dem axial innerhalb des Dichtungsringes 43 liegenden Längenabschnitt des Hauptströmungskanals 17 zur Verfügung. Nachdem das Antriebsfluid den ersten Dämpfungs-Ausströmweg 26 durchströmt hat, gelangt es ungedrosselt zu der Anschlussöffnung 22.
- Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die mit der Dämpfungsnutanordnung 47 ausgestattete Dichtfläche 42 im Anschluss an die Steuermündung 18 am Innenumfang des Hauptströmungskanals 17 ausgebildet und der Dichtungsring 43 befindet sich an der Arbeitseinheit 4, insbesondere an dem Absperrkörper 34.
- Bevorzugt sind die Dämpfungsnuten 48 insgesamt so gestaltet, dass sich die von der gesamten Dämpfungsnutanordnung 47 definierte Nutanordnungs-Querschnittsfläche ausgehend vom vorderen Endbereich 36 der Dichtfläche 42 in Richtung zu dem hinteren Endbereich 35 verringert. Bevorzugt liegt eine kontinuierliche Verringerung vor. Zweckmäßig ist es allerdings, wenn die Querschnittsverringerung vor der Endlagenstelle 45 endet.
- Exemplarisch ergibt sich die bevorzugt kontinuierliche Verringerung der Nutanordnungs-Querschnittsfläche dadurch, dass die Dämpfungsnuten 48 mindestens eine und bevorzugt mehrere als variable Dämpfungsnuten 48a bezeichnete Dämpfungsnuten umfassen, die eine sich über ihre Nutlänge hinweg verändernde und in Richtung zu dem hinteren Endbereich 35 bevorzugt kontinuierlich verringernde Nutquerschnittsfläche aufweisen. Exemplarisch enthält die Dämpfungsnutanordnung 47 mehrere solcher variablen Dämpfungsnuten 48a, die in der Umfangsrichtung der Dichtfläche 42 mit Abstand verteilt zueinander angeordnet sind. Die Umfangsrichtung der Dichtfläche 42 ist die Richtung rings um die Längsachse 46 herum. Die sich verändernde Nutquerschnittsfläche ergibt sich insbesondere durch eine sich über die Nutlänge hinweg verändernde Nuttiefe, während die Nutbreite zweckmäßigerweise konstant bleibt. Allerdings kann die Nutquerschnittsfläche zusätzlich oder alternativ auch durch eine sich verändernde Nutbreite realisiert werden.
- Die variablen Dämpfungsnuten 48a beginnen am vorderen Endbereich 36, an dem sie zur Vorderseite hin bevorzugt offen sind, und sie enden bevorzugt vor der Endlagenstelle 45, sodass sie keinen Fluiddurchtritt mehr ermöglichen, wenn die Arbeitseinheit 4 die Hubendlage erreicht hat. Jede variable Dämpfungsnut 48a erstreckt sich somit nur über eine axiale Teillänge der Dichtfläche 42.
- Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel verlaufen die variablen Dämpfungsnuten 48a über die gesamte Länge der Dichtfläche 42.
- Zu der Dämpfungsnutanordnung 47 gehört zweckmäßigerweise auch noch mindestens eine und bevorzugt genau eine konstante Dämpfungsnut 48b, deren Nutquerschnittsfläche über die gesamte Nutlänge hinweg konstant ist. Diese konstante Dämpfungsnut 48b hat zweckmäßigerweise einen V-förmigen Querschnitt.
- Bevorzugt erstreckt sich mindestens eine Dämpfungsnut 48, zweckmäßigerweise mindestens eine konstante Dämpfungsnut 48b, auch über die Endlagenstelle 45 hinweg, sodass sie rückseitig nach der Endlagenstelle 45 endet. Auf diese Weise ermöglicht sie einen Fluiddurchtritt für das Arbeitsfluid in begrenztem Maße auch noch dann, wenn die Arbeitseinheit 4 die Hubendlage erreicht hat. Dadurch kann wirksam einem Rückschwingen oder Rückprallen der Arbeitseinheit 4 entgegengewirkt werden.
- Die auch als Wegabhängigkeit bezeichenbare Hubabhängigkeit der Dämpfungsfunktion der druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 basiert darauf, dass sich in der geschilderten Weise die dem Arbeitsfluid für das Ausströmen zur Verfügung gestellte Nutanordnungs-Querschnittsfläche in Abhängigkeit von der zwischen dem Gehäuse 2 und der Arbeitseinheit 4 vorhandenen Relativposition verändert und sich insbesondere zumindest in der Tendenz verringert, wenn sich die Arbeitseinheit 4 während der Dämpfungsphase an die Hubendlage annähert.
- Die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 sind ausgebildet, um den momentan freigegebenen Strömungsquerschnitt des zweiten Dämpfungs-Ausströmweges 27 zu beeinflussen. Der zweite Dämpfungs-Ausströmweg 27 ist bevorzugt von einem Ausströmkanal 52 gebildet, der abseits der Steuermündung 18 in die zugeordnete Arbeitskammer 15, 16 einmündet, insbesondere an der inneren Stirnfläche 21 der betreffenden Abschlusswand 7, 8. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass es vorteilhaft ist, wenn die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 in der Abschlusswand 7, 8 des Gehäuses 2 angeordnet sind, was auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zutrifft.
- Der Ausströmkanal 52 verläuft unter Umgehung der von dem Absperrkörper 34 absperrbaren Steuermündung 18 zwischen der Arbeitskammer 15, 16 und einem Längenabschnitt des Hauptströmungskanals 17, der dem ersten Dämpfungs-Ausströmweg 26 in Richtung zu der Anschlussöffnung 22 nachgeordnet ist. Folglich ist die Anschlussöffnung 22 während der Dämpfungsphase in Parallelschaltung zum einen über den Ausströmkanal 52 und zum anderen über die Dämpfungsnutanordnung 47 mit der ausströmseitigen Arbeitskammer 15 oder 16 verbunden.
- Der dem Arbeitsfluid momentan zur Verfügung stehende freie Strömungsquerschnitt des Ausströmkanals 52 hängt von der Höhe des während der Dämpfungsphase momentan in der ausströmseitigen Arbeitskammer 15 oder 16 herrschenden Fluiddruck ab. Diese Druckabhängigkeit lässt sich am einfachsten mittels einer Überdruckventileinrichtung 53 realisieren, was auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zutrifft.
- Die Überdruckventileinrichtung 53 enthält ein bewegliches Verschlussglied 54, das beispielsweise kugelförmig ausgebildet ist, und ferner eine Federeinrichtung 55, durch die das Verschlussglied 54 in eine den Ausströmkanal 52 vollständig absperrende Schließstellung vorgespannt ist.
- Bevorzugt ist die Überdruckventileinrichtung 53 nach dem Prinzip eines Sitzventils ausgebildet, wobei das Verschlussglied 54 in Achsrichtung einer imaginären Ventilachse 56 beweglich ist und durch die Federeinrichtung 55 an einen in Achsrichtung der Ventilachse 56 orientierten Ventilsitz 57 andrückbar ist, um die Schließstellung vorzugeben.
- Der Ventilsitz 57 hat zweckmäßigerweise eine bezüglich der Ventilachse 56 koaxial angeordnete kegelige Ventilsitzfläche, deren Kegelwinkel 90° beträgt. Folglich beläuft sich der Winkel 51 zwischen der Ventilsitzfläche des Ventilsitzes 57 und der Ventilachse 56 bevorzugt auf 45°, was eine besonders einfache Herstellung ermöglicht. Optimal ist diese Ventilsitzgestaltung in Verbindung mit einem kugelförmigen Verschlussglied 54 gemäß dem illustrierten Ausführungsbeispiel.
- Das Verschlussglied 54 wird einerseits über die an der inneren Stirnfläche 21 zu der sich anschließenden ersten oder zweiten Arbeitskammer 15, 16 hin offenen Kanalmündung 57 durch den Fluiddruck des Arbeitsfluides und entgegengesetzt durch die als Schließkraft bezeichenbare Federkraft der Federeinrichtung 55 beaufschlagt. Die Federeinrichtung 55 stützt sich einerseits an dem Verschlussglied 54 und andererseits am Gehäuse 2 ab, Letzteres zweckmäßigerweise nur indirekt über eine Einstellschraube 58, die unter Abdichtung axial verstellbar in die Abschlusswand 7, 8 eingeschraubt ist. Die Einstellschraube 58 ist Bestandteil von Einstellmitteln 63, die eine variable Einstellung der Schließkraft der Federeinrichtung 55 ermöglichen, sodass das druckabhängige Betriebsverhalten der Überdruckventileinrichtung 53 anwendungsspezifisch vorgebbar ist.
- Übersteigt der Fluiddruck des Arbeitsfluides in der ausströmseitigen Arbeitskammer 15, 16 kräftemäßig die Schließkraft der Federeinrichtung 55, hebt das Verschlussglied 54 mehr oder weniger weit vom Ventilsitz 57 ab und gibt unter Einnahme einer Offenstellung einen mehr oder weniger großen Strömungsquerschnitt des zweiten Dämpfungs-Ausströmweges 27 frei. Betragsmäßig ist der freigegebene Strömungsquerschnitt bevorzugt proportional zum momentanen Druck des Arbeitsfluides.
- Die Schließkraft der Federeinrichtung 55 ist insbesondere so vorgegeben, dass die Überdruckventileinrichtung 53 erst bei einem gewissen Mindestdruck des Arbeitsfluides öffnet. Die Überdruckventileinrichtung 53 hat also eine bevorzugt einstellbare Ansprechschwelle. Dadurch wird erreicht, dass die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 nur in den Dämpfungsprozess eingreifen, wenn die Arbeitseinheit 4 mit relativ hoher kinetischer Energie in die Nutendlage bewegt wird. Bei niedriger bis mittlerer kinetischer Energie bleiben die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 inaktiv und erfolgt die Endlagendämpfung allein durch die Wirkung der hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel 32.
- Bei höherer kinetischer Energie sind zusätzlich die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 wirksam. Übersteigt die kinetische Energie ein Maß, bei dem die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 den von ihnen maximal freigebbaren Strömungsweg freigeben, übernimmt die Überdruckventileinrichtung 53 nurmehr eine Drosselfunktion.
- Die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel 32 des Ausführungsbeispiels haben darüber hinaus den Vorteil, dass auch sie über einen relativ weiten Masse- und Geschwindigkeitsbereich der Arbeitseinheit 4 eine wirksame Endlagendämpfung bereitstellen, ohne dass es externer Einstellmaßnahmen bedürfte. Man kann von selbsteinstellenden hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln sprechen.
- Durch die Kombination der bevorzugt gesondert voneinander ausgebildeten hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel 32 und druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 erreicht man eine Eliminierung von Druckspitzen, verzeichnet kaum mehr Rückschwingungen und schafft dadurch ein sehr hohes Leistungsvermögen der Endlagendämpfungseinrichtung 25, das heißt eine Einsatzmöglichkeit über eine große Bandbreite an kinetischer Energie der abzubremsenden Arbeitseinheit 4.
Claims (15)
- Fluidbetätigte Lineareinheit, mit einem Gehäuse (2), mit einer unter Ausführung einer Hubbewegung (5) relativ zu dem Gehäuse (2) linear verschiebbaren Arbeitseinheit (4), die einen in dem Gehäuse (2) mindestens eine Arbeitskammer (15, 16) begrenzenden Kolben (14) aufweist, und mit mindestens einer Endlagendämpfungseinrichtung (25) zur Endlagendämpfung der Arbeitseinheit (4), deren Dämpfungsfunktion darauf basiert, dass sie während einer bei Annäherung der Arbeitseinheit (4) an eine Hubendlage stattfindenden Dämpfungsphase die Ausströmrate eines durch den Kolben (14) aus einer Arbeitskammer (15, 16) verdrängten Arbeitsfluides beeinflusst, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlagendämpfungseinrichtung (25) sowohl über abhängig vom Hub der Arbeitseinheit (4) arbeitende hubabhängige Endlagendämpfungsmittel (32) als auch über unabhängig vom Hub der Arbeitseinheit (4) und abhängig von dem in der Arbeitskammer (15, 16) herrschenden Fluiddruck arbeitende, den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln (32) funktionell parallelgeschaltete druckabhängige Endlagendämpfungsmittel (33) verfügt.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlagendämpfungseinrichtung (25) zweifach vorhanden ist, um bei beiden möglichen Bewegungsrichtungen der Arbeitseinheit (4) deren Endlagendämpfung bezüglich des Gehäuses (2) hervorzurufen.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlagendämpfungseinrichtung (25) einen ab Beginn der Dämpfungsphase einen in die Arbeitskammer (15, 16) einmündenden Hauptströmungskanal (17) zumindest teilweise absperrenden und dadurch die dem Arbeitsfluid zur Verfügung stehende Ausströmrate verringernden Absperrkörper (34) enthält.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (34) mit dem Kolben (14) der Arbeitseinheit (4) bewegungsgekoppelt und zweckmäßigerweise ein Bestandteil der Arbeitseinheit (4) ist.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die hubabhängigen Endlagenlagendämpfungsmittel (32) und die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel (33) gesondert voneinander ausgebildet sind.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel (32) und die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel (33) gesondert voneinander ausgebildete Dämpfungs-Ausströmwege (26, 27) für das vom Kolben (14) während der Dämpfungsphase aus der Arbeitskammer (15, 16) verdrängte Arbeitsfluid querschnittsmäßig beeinflussen.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel (33) eine Überdruckventileinrichtung (53) enthalten, die zweckmäßigerweise in einer Abschlusswand (7, 8) des Gehäuses (2) angeordnet ist.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdruckventileinrichtung (53) einen von einem mit der Arbeitskammer (15, 16) kommunizierenden Ausströmkanal (52) gebildeten Dämpfungs-Ausströmweg (27), ein zwischen einer den Ausströmkanal (52) absperrenden Schließstellung und mehreren unterschiedlich große Strömungsquerschnitte des Ausströmkanals (52) freigebenden Offenstellungen bewegliches Verschlussglied (54) und eine das bewegliche Verschlussglied (54) entgegen des in der zugeordneten Arbeitskammer (15, 16) herrschenden Fluiddruckes mit einer Schließkraft in Richtung der Schließstellung vorspannende Federeinrichtung (55) enthält.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdruckventileinrichtung (53) Einstellmittel (63) zur variablen Einstellung der Schließkraft der Federeinrichtung (55) aufweist, zweckmäßigerweise eine auf die Federeinrichtung (55) einwirkende Einstellschraube (58).
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel (32) eine einen Dämpfungs-Ausströmweg (26) definierende Dämpfungsnutanordnung (47) enthalten.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsnutanordnung (47) während der gesamten Dämpfungsphase einen Dämpfungs-Ausströmweg (26) für das in der zugeordneten Arbeitskammer (15, 16) enthaltene Arbeitsfluid zur Verfügung stellt.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 10 oder 11 in Verbindung mit Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptströmungskanal (17) axial gegenüberliegend des Absperrkörpers (34) an einer Abschlusswand (7, 8) des Gehäuses (2) mit einer Steuermündung (18) in die Arbeitskammer (15, 16) einmündet, wobei an der Abschlusswand (7, 8) oder an dem Absperrkörper (34) ein zur Steuermündung (18) des Hauptströmungskanals (17) koaxialer Dichtungsring (43) angeordnet ist, der an einer am Außenumfang des Absperrkörpers (34) beziehungsweise am Innenumfang des Hauptströmungskanals (17) ausgebildeten zylindrischen Dichtfläche (42) dichtend abgleitet, wenn der Absperrkörper (34) bei Annäherung des Kolbens (14) an eine Hubendlage durch die Steuermündung (18) hindurch in den Hauptströmungskanal (17) eintaucht, wobei in die Dichtfläche (42) mit axialer Erstreckung die Dämpfungsnutanordnung (47) eingelassen ist, deren Nutanordnungs-Querschnittsfläche sich über ihre Länge hinweg verändert.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsnutanordnung (47) eine oder mehrere eine sich über die Nutlänge hinweg verändernde und insbesondere kontinuierlich verändernde Nutquerschnittsfläche aufweisende variable Dämpfungsnut(en) (48a) enthält, wobei sich jede variable Dämpfungsnut (48a) zweckmäßigerweise lediglich über eine axiale Teillänge der Dichtfläche (42) erstreckt.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsnutanordnung (47) zusätzlich zu der mindestens einen variablen Dämpfungsnut (48a) mindestens eine ebenfalls axial verlaufende, eine über die Nutlänge hinweg gleichbleibende Nutquerschnittsfläche aufweisende konstante Dämpfungsnut (48b) enthält, die sich über die gesamte axiale Länge der Dichtfläche (42) erstreckt.
- Fluidbetätigte Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung als mit Druckluft betriebene pneumatische Lineareinheit (1) und/oder durch eine Ausgestaltung als Linearantrieb (1a), bei dem die Arbeitseinheit (4) durch Fluidbeaufschlagung des Kolbens (14) in Richtung ihrer Hubendlage verfahrbar ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16154925.8A EP3205891A1 (de) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Fluidbetätigte lineareinheit |
Applications Claiming Priority (1)
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| EP16154925.8A EP3205891A1 (de) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Fluidbetätigte lineareinheit |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP3205891A1 true EP3205891A1 (de) | 2017-08-16 |
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ID=55349695
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| EP16154925.8A Withdrawn EP3205891A1 (de) | 2016-02-09 | 2016-02-09 | Fluidbetätigte lineareinheit |
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|---|---|
| EP (1) | EP3205891A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107989854A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-04 | 南阳理工学院 | 农业拖拉机气制动阀多功能测试缸气缸活塞杆驱动装置 |
| CN108006016A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-05-08 | 南阳理工学院 | 农业拖拉机气制动阀多功能测试缸液压缸活塞杆驱动机构 |
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2016
- 2016-02-09 EP EP16154925.8A patent/EP3205891A1/de not_active Withdrawn
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