Die Erfindung betrifft einen fluidbetätigten Linearantrieb, mit einem eine sich axial erstreckenden Gehäusekammer aufweisenden Gehäuse und einer relativ zu dem Gehäuse durch Fluidkraft axial bewegbaren Hubeinheit, wobei die Hubeinheit einen in der Gehäusekammer angeordneten Abstützkolben und eine Abtriebseinheit mit einem axial benachbart zu dem Abstützkolben in der Gehäusekammer angeordneten Antriebskolben und einem außerhalb des Gehäuses für einen Kraftabtrieb zugänglichen Abtriebsabschnitt aufweist, wobei der Abstützkolben durch ein fluidisches Druckmedium betätigbare Blockiermittel aufweist, mit denen er in einer Abstützposition relativ zu dem Gehäuse lösbar unverschiebbar blockierbar ist und zu denen ein die Zufuhr des fluidischen Druckmediums ermöglichender Steuerkanal verläuft, und wobei zwischen dem Abstützkolben und dem Antriebskolben eine Antriebskammer liegt, die mit einem fluidischen Druckmedium beaufschlagbar ist, um bei in der Abstützposition blockiertem Abstützkolben eine diesbezüglich relative lineare Abtriebsbewegung der Abtriebseinheit hervorzurufen.The invention relates to a fluid-operated linear drive, comprising a housing having an axially extending housing chamber and a lifting unit which is axially movable relative to the housing by fluid force, wherein the lifting unit has a support piston arranged in the housing chamber and an output unit with an axially adjacent to the support piston in the housing chamber arranged drive piston and an externally accessible from the housing for a power take-off output section, wherein the support piston actuated by a fluidic pressure medium blocking means with which it is releasably immovably locked in a support position relative to the housing and to which a supply of the fluidic pressure medium enabling control channel runs, and wherein between the support piston and the drive piston is a drive chamber, which is acted upon by a fluidic pressure medium to blockier in the support position To cause this support a relative linear output movement of the output unit.
Ein aus der DE 10 2009 056 228 A1 bekannter fluidbetätigter Linearantrieb dieser Art enthält eine relativ zu einem Gehäuse verschiebbare Hubeinheit, die aus einer Abtriebseinheit und einem der Abtriebseinheit zugeordneten Abstützkolben besteht. Die Abtriebseinheit verfügt über einen Antriebskolben und einen aus dem Gehäuse herausragenden stangenförmigen Abtriebsabschnitt. Der Abstützkolben ist mit Blockiermitteln ausgestattet, die ein klemmendes Blockieren des Abstützkolbens in einer beliebigen, relativ zum Gehäuse eingenommenen Abstützposition ermöglichen. Die hierzu erforderliche Betätigungskraft liefert ein fluidisches Druckmedium, das bei blockiertem Abstützkolben auch eine zwischen dem Abstützkolben und dem Antriebskolben liegende Antriebskammer beaufschlagt und eine Abtriebsbewegung der Abtriebseinheit relativ zum Gehäuse und zu dem am Gehäuse blockierten Abstützkolben hervorruft. Die Hubeinheit als Ganzes kann mittels eines fluidischen Druckmediums bis zum Erreichen der gewünschten Abstützposition des Abstützkolbens verschoben werden, wobei das hierzu verwendete Druckmedium unabhängig von demjenigen Druckmedium zugeführt wird, das für das Blockieren des Abstützkolbens und für die Abtriebsbewegung der Abtriebseinheit verantwortlich ist. Dementsprechend erfordert der Betrieb des Linearantriebs eine voneinander unabhängige zweifache fluidische Ansteuerung, was einen relativ großen externen Steuerungsaufwand zur Folge hat. Insgesamt bietet der bekannte Linearantrieb allerdings durchaus den Vorteil, dass das Volumen der zum Hervorrufen der Abtriebsbewegung mit fluidischem Druckmedium zu beaufschlagenden Antriebskammer relativ klein gehalten werden kann, was eine großes Energieeinsparpotential bietet.One from the DE 10 2009 056 228 A1 known fluid-actuated linear drive of this type includes a relative to a housing displaceable lifting unit, which consists of an output unit and a driven unit associated with the support piston. The output unit has a drive piston and a protruding from the housing rod-shaped output section. The support piston is equipped with blocking means which allow a clamping blocking of the support piston in any position assumed relative to the housing support position. The actuating force required for this purpose supplies a fluidic pressure medium, which also acts upon a drive chamber located between the support piston and the drive piston when the support piston is blocked and causes a driven movement of the output unit relative to the housing and to the support piston blocked on the housing. The lifting unit as a whole can be moved by means of a fluidic pressure medium until reaching the desired support position of the support piston, wherein the pressure medium used for this purpose is supplied independently of the pressure medium which is responsible for blocking the Abstützkolbens and for the output movement of the output unit. Accordingly, the operation of the linear actuator requires independent two-way fluidic control, resulting in a relatively large external control effort. Overall, however, the well-known linear drive definitely offers the advantage that the volume of the drive chamber to be acted upon to produce the output movement with fluidic pressure medium can be kept relatively small, which offers a great energy saving potential.
Aus der DE 10 2009 013 656 A1 ist ein fluidbetätigter Linearantrieb bekannt, der über eine relativ zu einem Gehäuse axial verschiebbare Abtriebseinheit verfügt, wobei zur Betätigung der Abtriebseinheit zwei Antriebskammern mit unterschiedlich großem Querschnitt vorhanden sind. Aufgrund des kleinen Querschnittes der einen Antriebskammer lässt sich der Linearantrieb mit reduziertem Energieverbrauch betreiben.From the DE 10 2009 013 656 A1 a fluid-operated linear drive is known, which has a relative to a housing axially displaceable output unit, wherein for actuating the output unit, two drive chambers with different sized cross-section are available. Due to the small cross-section of a drive chamber, the linear drive can be operated with reduced energy consumption.
Die DE 2 247 596 A offenbart eine Zylinderanordnung mit einer einen Arbeitskolben aufweisenden Abtriebseinheit und einem diesbezüglich separaten Vorhubkolben. Durch Fluidbeaufschlagung des Vorhubkolbens wird die Abtriebseinheit zusammen mit dem Vorhubkolben als Hubeinheit verlagert, bis der Vorhubkolben durch einen Anschlag gestoppt wird und sich die Abtriebseinheit anschließend nur noch alleine weiterbewegt. Die hierbei stattfindende Abtriebsbewegung der Abtriebseinheit resultiert aus einem Druckaufbau in einer zwischen dem Abstützkolben und der Abtriebseinheit angeordneten Antriebskammer, wobei sich allerdings gewisse Beeinträchtigungen dadurch ergeben können, dass der Abstützkolben durch den Druckaufbau in der Antriebskammer vom zugeordneten Anschlag weg zurückgedrückt wird.The DE 2 247 596 A discloses a cylinder assembly having a power piston having a driven unit and a separate Vorhubkolben in this regard. By fluidizing the Vorhubkolbens the output unit is displaced together with the Vorhubkolben as a lifting unit until the Vorhubkolben is stopped by a stop and then the output unit only moves on alone. The hereby occurring output movement of the output unit results from a pressure build-up in a arranged between the support piston and the drive unit drive chamber, however, certain impairments may result from the fact that the support piston is pushed back by the pressure build-up in the drive chamber from the associated stop.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen energiesparend mit geringem Steuerungsaufwand betreibbaren fluidbetäigten Linearantrieb zu schaffen.The invention has for its object to provide an energy-saving operable with little control effort fluidbetäigten linear actuator.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass in den Verlauf des Steuerkanals eine als unmittelbarer Bestandteil des Linearantriebes ausgebildete Ventileinrichtung eingeschaltet ist, die ein durch die Hubeinheit rein positionsabhängig betätigbares Ventilglied aufweist, durch das die Strömung des fluidischen Druckmediums zwecks Betätigung der Blockiermittel des Antriebskolbens steuerbar ist.To solve this problem is provided in connection with the features mentioned above, that in the course of the control channel designed as a direct part of the linear actuator valve device is turned on, which has a purely positionally actuated by the lifting unit valve member through which the flow of the fluidic pressure medium in order Actuation of the blocking means of the drive piston is controllable.
Auf diese Weise erfolgt bei dem fluidbetätigtem Linearantrieb die fluidische Ansteuerung der Blockiermittel durch eine als unmittelbarer Bestandteil des Linearantriebes ausgebildete Ventileinrichtung, wobei diese Ventileinrichtung ein Ventilglied aufweist, das rein in Abhängigkeit von der relativ zum Gehäuse eingenommenen Axialposition der Hubeinheit betätigt wird. Mit anderen Worten wird die Ventileinrichtung bzw. deren Ventilglied dann betätigt, wenn mindestens eine Komponente der Hubeinheit im Rahmen ihrer Axialbewegung eine vorbestimmte Relativposition zum Gehäuse einnimmt. Durch diese Relativposition wird die Abstützposition des Abstützkolbens bestimmt, weil bei ihrem Erreichen die Blockiermittel betätigt und der Abstützkolben gehäusefest blockiert wird. Von Vorteil ist dabei, dass das Blockieren des Abstützkolbens keine gesonderte externe Ansteuerung erfordert, sondern rein aufgrund interner Bewegungsabläufe des Linearantriebes hervorgerufen wird. Der Linearantrieb kann sehr energieeffizient betrieben werden weil durch das Verschieben des Abstützkolbens bis in die Abstützposition das Volumen der zum Hervorrufen der Abtriebseinheit mit Druckmedium zu beaufschlagenden Antriebskammer klein gehalten werden kann.In this way, in the case of the fluid-actuated linear drive, the fluidic control of the blocking means takes place by a valve device designed as a direct component of the linear drive, wherein this valve device has a valve member which is actuated purely in dependence on the axial position of the lifting unit relative to the housing. In other words, the valve device or its valve member is then actuated when at least one component of the lifting unit assumes a predetermined relative position to the housing in the course of its axial movement. By this relative position, the support position of the support piston is determined because when they reach the Blocking means actuated and the support piston is fixed to the housing blocked. The advantage here is that the blocking of the support piston requires no separate external control, but is caused purely due to internal movement of the linear drive. The linear drive can be operated very energy-efficient because by moving the support piston to the support position, the volume of the drive chamber to be acted upon to produce the output unit with pressure medium can be kept small.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Zweckmäßigerweise ermöglicht der Linearantrieb eine dahingehende Betriebsweise, dass die Abtriebseinheit bis zum Erreichen der blockierten Abstützposition des Abstützkolbens unter Ausführung einer Vorschubbewegung gemeinsam mit dem Abstützkolben verfahrbar ist und ab Erreichen der blockierten Abstützposition relativ zu dem Abstützkolben seine Abtriebsbewegung ausführt, wobei die Fluidkraft für sowohl die Vorschubbewegung als auch für die Abtriebsbewegung und auch für das Betätigen der Blockiermittel von dem durch den Steuerkanal zugeführten fluidischen Druckmedium geliefert wird.Appropriately, the linear drive allows a pertinent operation, that the output unit is movable until reaching the blocked support position of Abstützkolbens performing a feed movement together with the support piston and executes its output movement from reaching the blocked support position relative to the support piston, the fluid force for both the feed motion as well as for the driven movement and also for the actuation of the blocking means of the supplied through the control channel fluidic pressure medium is supplied.
Die Ventileinrichtung ist insbesondere so ausgebildet, dass die positionsabhängige Betätigung des Ventilgliedes durch die Abtriebseinheit hervorgerufen wird.The valve device is in particular designed so that the position-dependent actuation of the valve member is caused by the output unit.
Es ist zweckmäßig, die Ventileinrichtung so auszubilden, dass das Ventilglied ein unmittelbarer Bestandteil der Hubeinheit ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Ventilglied ein Bestandteil der Abtriebseinheit ist. Das Ventilglied macht somit die Axialbewegung der Abtriebseinheit mit und kann im Rahmen dieser Axialbewegung derart positioniert werden, dass es die Fluidströmung durch den Steuerkanal beeinflusst, insbesondere derart, dass es eine Fluidbeaufschlagung der Blockiermittel erst dann bewirkt, wenn der gemeinsam mit der Abtriebseinheit eine Vorschubbewegung ausführende Antriebskolben die vorgesehene Abstützposition erreicht hat.It is expedient to design the valve device in such a way that the valve member is a direct component of the lifting unit, wherein it is provided in particular that the valve member is a component of the output unit. The valve member thus makes the axial movement of the output unit and can be positioned in the context of this axial movement, that it influences the fluid flow through the control channel, in particular such that it causes a fluid loading of the blocking means only when the together with the output unit performing a feed movement Drive piston has reached the intended support position.
Der Abtriebsabschnitt ist zweckmäßigerweise stangenförmig gestaltet und bildet eine vom Antriebskolben auf der dem Abstützkolben axial entgegengesetzten Seite axial wegragende Kolbenstange. Um bis zum Erreichen der Abstützposition eine einheitliche, gemeinsame Vorschubbewegung von Abstützkolben und Abtriebseinheit zu ermöglichen, weist die Hubeinheit zweckmäßigerweise ein Federeinrichtung auf, durch die der Abstützkolben ständig in eine an den Antriebskolben angenäherte und vorzugsweise an dem Antriebskolben anliegende Grundstellung vorgespannt ist. Ist der Abstützkolben in der Abstützposition blockiert, kann die Abtriebseinheit unter gleichzeitiger Komprimierung der Federeinrichtung ihre Abtriebsbewegung ausführen und sich vom Abstützkolben entfernen. Die Federeinrichtung dient zweckmäßigerweise nicht nur zum Zusammenhalten der Hubeinheit bis zum Erreichen der Abstützposition, sondern insbesondere auch zum Rückholen der Abtriebseinheit in die zusammengefahrene Stellung der Hubeinrichtung nach Druckentlastung der Antriebskammer.The output section is expediently rod-shaped and forms an axially axially projecting from the drive piston on the support piston axially opposite side piston rod. In order to enable a uniform, common feed movement of Abstützkolben and output unit until reaching the support position, the lifting unit expediently has a spring means by which the support piston is constantly biased in an approximate to the drive piston and preferably applied to the drive piston home position. If the support piston is blocked in the support position, the output unit can carry out its output movement with simultaneous compression of the spring device and move away from the support piston. The spring device is expediently not only for holding the lifting unit until it reaches the support position, but in particular also for returning the output unit in the compressed position of the lifting device after pressure relief of the drive chamber.
Der Abstützkolben ist zweckmäßigerweise auf einem rückseitig von dem Antriebskolben axial wegragenden stangenförmigen Lagerfortsatz linear verschiebbar gelagert, wobei sich die Federeinrichtung insbesondere auf der dem Antriebskolben axial entgegengesetzten Seite des Abstützkolbens befindet und sich dort zwischen dem Abstützkolben und dem stangenförmigen Fortsatz abstützt. Die Federeinrichtung ist hier insbesondere eine Druckfedereinrichtung.The support piston is expediently mounted linearly displaceably on a rod-shaped bearing extension protruding axially from the drive piston, wherein the spring device is located in particular on the drive piston axially opposite side of the support piston and is supported there between the support piston and the rod-shaped extension. The spring device is here in particular a compression spring device.
Zur externen Einspeisung des fluidischen Druckmediums ist an dem Gehäuse zweckmäßigerweise eine Kanalstange ortsfest angeordnet, die sich axial in der Gehäusekammer erstreckt und die abhängig von der bezüglich des Gehäuses eingenommenen Axialposition der Abtriebseinheit unterschiedlich weit in die Abtriebseinheit eintaucht. Der Steuerkanal erstreckt sich durch die Kanalstange und die Hubeinheit hindurch zu den Blockiermitteln, wobei die das Ventilglied bildende Abtriebseinheit mindestens eine fluidisch mit den Blockiermitteln verbundene Ventilöffnung aufweist, die zunächst geschlossen ist und unter Einnahme einer Offenstellung mit dem in der Kanalstange verlaufenden Kanalabschnitt des Steuerkanals in Fluidverbindung tritt, wenn die Abtriebseinheit eine vorbestimmte Axialposition bezüglich des Gehäuses erreicht.For external supply of the fluidic pressure medium, a channel rod is expediently arranged fixedly on the housing, which extends axially in the housing chamber and which dips differently depending on the axial position of the output unit occupied with respect to the housing in the output unit. The control channel extends through the channel rod and the lifting unit through to the blocking means, wherein the output member forming the valve member has at least one fluidically connected to the blocking means valve opening, which is initially closed and taking an open position with the running in the channel bar channel portion of the control channel in Fluid communication occurs when the output unit reaches a predetermined axial position with respect to the housing.
Das Gehäuse enthält zweckmäßigerweise eine die Gehäusekammer rückseitig begrenzende hintere Abschlusswand, die gemeinsam mit dem Abstützkolben einen hinteren Gehäusekammerabschnitt begrenzt. Die Kanalstange ist bevorzugt an der hinteren Abschlusswand befestigt und erstreckt sich durch den hinteren Gehäusekammerabschnitt hindurch in die Hubeinheit hinein. Der hintere Gehäusekammerabschnitt wird für die Fluidbeaufschlagung des Linearantriebs zweckmäßigerweise nicht benötigt und kann daher unabhängig vom Betriebszustand des Linearantriebs ständig mit der Atmosphäre kommunizieren.The housing expediently contains a rear end wall bounding the rear of the housing chamber and defining a rear housing chamber section together with the support piston. The channel bar is preferably attached to the rear end wall and extends through the rear housing chamber portion into the lifting unit. The rear housing chamber section is expediently not required for the fluid admission of the linear drive and can therefore communicate constantly with the atmosphere, independently of the operating state of the linear drive.
Der in der Kanalstange verlaufende Kanalabschnitt des Steuerkanals mündet zweckmäßigerweise an der der Abtriebseinheit zugewandten vorderen Stirnseite der Kanalstange aus, wobei die an der Abtriebseinheit angeordnete Ventilöffnung der Ventileinrichtung in ihre die Fluidverbindung zu den Blockiermitteln freigebende Offenstellung gelangt, wenn sie eine Position im Bereich der vorderen Stirnseite der Kanalstange einnimmt, so dass sie mit der stirnseitigen Kanalmündung der Kanalstange in Fluidverbindung steht.The extending in the channel rod channel portion of the control channel terminates expediently at the output unit facing the front end side of the channel rod, wherein arranged on the output unit valve opening of the valve device in its fluid connection to the blocking means releasing open position passes when they occupies a position in the region of the front end side of the channel rod, so that it is in fluid communication with the frontal channel mouth of the channel rod.
Die Kanalstange erstreckt sich zweckmäßigerweise in einen sich axial erstreckenden Hohlraum der Abtriebseinheit hinein, wobei die mindestens eine Ventilöffnung insbesondere an einer Seitenwand des Hohlraumes ausgebildet ist und selbige zweckmäßigerweise durchsetzt.The channel rod expediently extends into an axially extending cavity of the output unit, wherein the at least one valve opening is formed in particular on a side wall of the cavity and expediently passes through the same.
Im nicht gehäusefest blockierten Zustand des Abstützkolbens ist die Hubeinheit unter Ausführung einer Vorschubbewegung zweckmäßigerweise axial verschiebbar, wobei sich der Abstützkolben und die Abtriebseinheit gemeinsam mit gleicher Geschwindigkeit bewegen. Der Abstützkolben nimmt hierbei relativ zu der Abtriebseinheit eine Grundstellung ein, in der er zweckmäßigerweise durch die oben erwähnte Federeinrichtung vorgespannt ist. Ab Erreichen der blockierten Abstützposition des Abstützkolbens und während der sich anschließenden Abtriebsbewegung der Abtriebseinheit entfernt sich die mindestens eine Ventilöffnung von dem blockierten Abstützkolben und stellt eine Fluidverbindung zwischen dem in der Kanalstange verlaufenden Kanalabschnitt des Steuerkanals und der zwischen dem Abstützkolben und dem Antriebskolben ausgebildeten Antriebskammer her, so dass das über den Steuerkanal zugeführte fluidische Druckmedium eine große Fluidkraft zur Ausführung der Abtriebsbewegung der Abtriebseinheit liefert.In the non-fixed housing state of the Abstützkolbens the lifting unit is expediently axially displaceable under execution of a feed movement, wherein the support piston and the output unit move together at the same speed. The support piston in this case assumes a basic position relative to the output unit, in which it is expediently prestressed by the abovementioned spring device. From reaching the blocked support position of the support piston and during the subsequent output movement of the output unit, the at least one valve opening moves away from the blocked support piston and establishes a fluid connection between the channel section of the control channel and the drive chamber formed between the support piston and the drive piston, such that the fluidic pressure medium supplied via the control channel supplies a large fluid force for carrying out the output movement of the output unit.
Während des vorgenannten Betriebszustandes bleiben die Blockiermittel ständig fluidisch in die Blockierstellung vorgespannt. Dies fluidische Vorspannung kann dadurch begünstigt werden, dass mindestens ein die Antriebskammer fluidisch mit den Blockiermitteln verbindender Verbindungskanal in dem Abstützkolben ausgebildet ist, der während der Abtriebsbewegung der Abtriebseinheit aus der Antriebskammer heraus für die Fluidbeaufschlagung der Blockiermittel sorgt.During the aforementioned operating state, the blocking means remain constantly fluidly biased in the blocking position. This fluidic prestressing can be promoted in that at least one connecting channel connecting the drive chamber to the blocking means is formed in the support piston which, during the output movement of the output unit out of the drive chamber, ensures the fluid admission of the blocking means.
Vorzugsweise ist der Linearantrieb so ausgebildet, dass die Abstützposition durch die Blockiermittel bezüglich des Gehäuses formschlüssig verriegelt ist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass in dem Gehäuse an der der Hubeinheit zugewandten Innenfläche eine Verriegelungsnut ausgebildet ist, in die die Blockiermittel zum Verriegeln der Abstützposition nach Art von Riegelelementen eingreifen können. Eine solche Verriegelung wirkt unabhängig von dem in der Antriebskammer auftretenden Fluiddruck für eine unverrückbare Fixierung des Abstützkolbens in seiner Abstützposition.Preferably, the linear drive is designed so that the support position is locked by the blocking means with respect to the housing in a form-fitting manner. In particular, it is provided that a locking groove is formed in the housing on the inner surface facing the lifting unit, into which the blocking means for locking the supporting position in the manner of locking elements can engage. Such a lock acts independently of the fluid pressure occurring in the drive chamber for an immovable fixation of the support piston in its support position.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:
1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Linearantriebes im Längsschnitt in einer in das Gehäuse eingefahrenen Ausgangsstellung der Hubeinheit, 1 a preferred embodiment of the linear drive according to the invention in longitudinal section in a retracted into the housing initial position of the lifting unit,
2 den in 1 strichpunktiert umrahmten Ausschnitt II in vergrößerter Darstellung, 2 the in 1 dash-dotted framed section II in an enlarged view,
3 den Linearantrieb im in eine Zwischenstellung verlagerten Zustand der Hubeinheit, wobei der Abstützkolben die Abstützposition kurz vor Ausführung des Blockiervorganges einnimmt, 3 the linear drive in the displaced state in an intermediate position of the lifting unit, wherein the support piston occupies the support position shortly before the execution of the blocking operation,
4 den in 3 strichpunktiert umrahmten Ausschnitt IV in einer vergrößerten Darstellung, 4 the in 3 dash-dotted framed section IV in an enlarged view,
5 den Linearantrieb bei in der Abstützposition blockiertem Abstützkolben und diesbezüglich maximal im Rahmen einer Abtriebsbewegung weiterbewegten Abtriebseinheit, und 5 the linear drive when blocked in the support position supporting piston and in this respect maximum in the context of a driven movement further driven output unit, and
6 den in 5 strichpunktiert umrahmten Ausschnitt VI in einer vergrößerten Darstellung. 6 the in 5 dash-dotted framed section VI in an enlarged view.
Der insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete fluidbetätigte Linearantrieb wird mit einem fluidischen Druckmedium betrieben, bei dem es sich insbesondere um Druckluft handelt.The total with reference number 1 designated fluid-operated linear actuator is operated with a fluidic pressure medium, which is in particular compressed air.
Der Linearantrieb 1 verfügt über ein eine Längserstreckung aufweisendes Gehäuse 2 mit einer Längsachse 3. Im Innern des Gehäuses 2 befindet sich eine Gehäusekammer 4, die sich in Achsrichtung der Längsachse 3 erstreckt. Die Gehäusekammer 4 ist an einer Vorderseite des Gehäuses 2 von einer vorderen Abschlusswand 5 und an einer Rückseite des Gehäuses 2 von einer hinteren Abschlusswand 6 des Gehäuses 2 begrenzt. Zwischen diesen beiden Gehäusewänden 5,6 erstreckt sich axial eine die Gehäusekammer 4 peripher begrenzende und beispielsweise hohlzylindrisch ausgebildete Seitenwand 7 des Gehäuses 2. Die Gehäusekammer 4 ist vorzugsweise zylindrisch und insbesondere kreiszylindrisch gestaltet.The linear drive 1 has a housing having a longitudinal extent 2 with a longitudinal axis 3 , Inside the case 2 there is a housing chamber 4 extending in the axial direction of the longitudinal axis 3 extends. The housing chamber 4 is at a front of the case 2 from a front end wall 5 and on a back of the housing 2 from a rear end wall 6 of the housing 2 limited. Between these two housing walls 5 . 6 extends axially a housing chamber 4 peripherally delimiting and, for example, hollow-cylindrical side wall 7 of the housing 2 , The housing chamber 4 is preferably cylindrical and designed in particular circular cylindrical.
Der Linearantrieb 1 verfügt desweiteren über eine sich aus mehreren Komponenten zusammensetzende Hubeinheit 8, die unter Ausführung einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten und mit der Achsrichtung der Längsachse 3 zusammenfallenden axialen Vorschubbewegung 12 relativ zum Gehäuse 2 bewegbar ist.The linear drive 1 furthermore has a lifting unit composed of several components 8th , the execution of a direction indicated by a double arrow and with the axial direction of the longitudinal axis 3 coinciding axial feed movement 12 relative to the housing 2 is movable.
Die Hubeinheit 8 enthält eine Abtriebseinheit 13 und einen Abstützkolben 14. Die Abtriebseinheit 13 enthält einen unter Abdichtung am Innenumfang der Seitenwand 7 gleitverschieblich geführten Antriebskolben 15 und einen außerhalb des Gehäuses 2 für einen Kraftabgriff zugänglichen, fest mit dem Antriebskolben 15 verbundenen Abtriebsabschnitt 16. Ein außerhalb des Gehäuses 2 liegender Kraftabgriffsabschnitt des Abtriebsabschnittes 16 ist bei 17 ersichtlich.The lifting unit 8th contains an output unit 13 and a support piston 14 , The output unit 13 includes a seal on the inner circumference the side wall 7 slidably guided drive piston 15 and one outside the case 2 accessible for a force tap, fixed to the drive piston 15 connected output section 16 , An outside of the case 2 lying Kraftabgriffsabschnitt the output section 16 is at 17 seen.
Der Abtriebsabschnitt 16 ist vorzugsweise stangenförmig gestaltet und enthält beim Ausführungsbeispiel eine von dem Antriebskolben 15 in Richtung zur vorderen Gehäusewand 5 wegragende Kolbenstange 16a. Selbige erstreckt sich in der Gehäusekammer 4 und durchsetzt die vordere Gehäusewand 5 gleitverschieblich unter Abdichtung.The output section 16 is preferably designed rod-shaped and contains in the embodiment one of the drive piston 15 towards the front housing wall 5 protruding piston rod 16a , The same extends in the housing chamber 4 and passes through the front housing wall 5 Sliding under seal.
Der Abstützkolben 14 ist ein bezüglich der Abtriebseinheit 13 gesondertes Bauteil. Er befindet sich axial zwischen dem Antriebskolben 15 und der hinteren Gehäusewand 6. Die Abtriebseinheit 13 verfügt über einen rückseitig koaxial zur Längsachse 3 in Richtung zur hinteren Gehäusewand 6 wegragenden stangenförmigen Lagerfortsatz 18, auf den der Abstützkolben 14 gleitverschieblich aufgesteckt ist. Der Abstützkolben 14 ist wie der Antriebskolben 15 am Innenumfang der Seitenwand 7 unter Abdichtung linear verschiebbar geführt.The support piston 14 is a respect to the output unit 13 separate component. It is located axially between the drive piston 15 and the rear housing wall 6 , The output unit 13 has a back coaxial with the longitudinal axis 3 towards the rear housing wall 6 protruding rod-shaped bearing extension 18 on which the support piston 14 slidably attached. The support piston 14 is like the drive piston 15 on the inner circumference of the side wall 7 guided linearly displaceable under sealing.
Vorzugsweise durchsetzt die Kolbenstange 16a den Antriebskolben 15 und ragt rückseitig axial aus dem Abstützkolben 14 heraus, wobei dieser herausragende Endabschnitt der Kolbenstange 16a den Lagerfortsatz 18 bildet.Preferably, the piston rod passes through 16a the drive piston 15 and protrudes axially back from the support piston 14 out, with this outstanding end portion of the piston rod 16a the bearing extension 18 forms.
Die Hubeinheit 8 weist eine Federeinrichtung 22 auf, durch die der Abstützkolben 14 ständig in eine an den Antriebskolben 15 axial angenäherte Grundstellung vorgespannt ist. Diese Grundstellung ist in 1 und 2 ersichtlich und durch an der Abtriebseinheit 13 vorhandene Anschlagmittel 23 vorgegeben, an denen der Abstützkolben 14 in der Grundstellung anliegt.The lifting unit 8th has a spring device 22 on, through which the support piston 14 constantly in one of the drive pistons 15 axially biased basic position is biased. This basic position is in 1 and 2 visible and through at the output unit 13 existing slings 23 given, at which the support piston 14 in the basic position.
Die Anschlagmittel 23 sind zweckmäßigerweise von der der hinteren Gehäusewand 6 zugewandten rückseitigen Stirnfläche 23a des Antriebskolbens 15 gebildet, so dass der Abstützkolben 14 bei Einnahme der Grundstellung rückseitig an dem Antriebskolben 15 anliegt, und zwar unter Vorspannung aufgrund der Federeinrichtung 22.The lifting gear 23 are expediently of the rear housing wall 6 facing back end face 23a of the drive piston 15 formed, so that the support piston 14 when taking the basic position on the back of the drive piston 15 is applied, under bias due to the spring means 22 ,
Die Federeinrichtung 22 ist zweckmäßigerweise als Druckfedereinrichtung ausgebildet. Exemplarisch befindet sie sich auf der dem Antriebskolben 15 axial abgewandten Rückseite des Abstützkolbens 14, wobei sie koaxial auf dem Lagerfortsatz 18 sitzt. Mit ihrem vorderen Endabschnitt 22a drückt sie nach vorne gerichtet gegen den Abstützkolben 14, während sie sich mit ihrem hinteren Endabschnitt 22b an dem Lagerfortsatz 18 abstützt, der dort einen als Ringbund ausgebildeten Radialvorsprung 24 aufweist.The spring device 22 is suitably designed as a compression spring device. As an example, it is located on the drive piston 15 axially facing back of the Abstützkolbens 14 while being coaxial on the bearing extension 18 sitting. With its front end section 22a pushes it forward against the support piston 14 while she is with her rear end section 22b at the bearing extension 18 supported, there is a trained as an annular collar radial projection 24 having.
Der axiale Zwischenraum zwischen dem Abstützkolben 14 und dem Antriebskolben 15 der Hubeinheit 8 fungiert als Antriebskammer 25, die mit einem fluidischen Druckmedium beaufschlagbar ist, um die Abtriebseinheit 13 zur Ausführung einer in Achsrichtung der Längsachse 3 orientierten und durch einen Doppelpfeil angedeuteten Abtriebsbewegung 26 relativ zum Abstützkolben 14 anzutreiben. Wenn sich die Abtriebseinheit 13 im Rahmen der Abtriebsbewegung 26 axial zur Vorderseite des Gehäuses 2 hin vom Abstützkolben 14 entfernt, vergrößert sich das Volumen der Antriebskammer 25 und die Federeinrichtung 22 wird komprimiert. Ein solcher Betriebszustand ist in den 5 und 6 gezeigt.The axial space between the support piston 14 and the drive piston 15 the lifting unit 8th acts as a drive chamber 25 , which is acted upon by a fluidic pressure medium to the output unit 13 for execution in the axial direction of the longitudinal axis 3 oriented and indicated by a double arrow driven movement 26 relative to the support piston 14 drive. When the output unit 13 in the context of the output movement 26 axially to the front of the housing 2 out from the support piston 14 removed, increases the volume of the drive chamber 25 and the spring device 22 is compressed. Such an operating state is in the 5 and 6 shown.
Der Abstützkolben 14 ist mit Blockiermitteln 27 ausgestattet, die durch ein fluidisches Druckmedium betätigbar sind, um den Abschnittskolben 14 in einer in 3 bis 6 gezeigten Abstützposition in lösbarer Weise unverschiebbar zu blockieren. Er kann in der blockierten Abstützposition relativ zum Gehäuse 2 weder nach vorne noch nach hinten verlagert werden. Eine axiale Relativbewegung bezüglich des Gehäuses 2 ist erst dann wieder möglich, wenn die Blockierung aufgehoben ist.The support piston 14 is with blocking agents 27 equipped by a fluidic pressure medium operable to the section piston 14 in an in 3 to 6 shown supporting position in a releasable manner to block immovable. He can in the blocked support position relative to the housing 2 be moved neither forward nor to the rear. An axial relative movement with respect to the housing 2 is only possible again when the blocking is canceled.
Die Blockierfunktion könnte prinzipiell auf einem reinen Kraftschluss basieren. Eine wesentlich größere Funktionssicherheit ergibt sich allerdings bei der beim Ausführungsbeispiel realisierten Blockierung durch formschlüssige Verriegelung.The blocking function could in principle be based on a pure traction. However, a much greater reliability results in the case of embodiment realized blocking by positive locking.
Die Blockiermittel 27 enthalten mindestens ein und zweckmäßigerweise mehrere Blockierglieder 28, die beim Ausführungsbeispiel in einem Kolbenkörper 32 des Abstützkolbens 14 in bezüglich der Längsachse 3 radialer Richtung gemäß Doppelpfeil 33 verschiebbar aufgenommen sind. Die Blockierglieder 28 sind insbesondere als Stößel ausgebildet und erstrecken sich jeweils in einer zum Beispiel bohrungsartig ausgebildeten Aufnahmekammer 34 des Kolbenkörpers 32, die am Außenumfang des Abstützkolbens 14 offen ist.The blocking agents 27 contain at least one and suitably several blocking members 28 in the embodiment in a piston body 32 of the support piston 14 in relation to the longitudinal axis 3 radial direction according to double arrow 33 are slidably received. The blocking members 28 are in particular designed as plungers and each extend in a, for example, bore-like receiving chamber 34 of the piston body 32 located on the outer circumference of the support piston 14 is open.
Durch Rückstellfedermittel 35 ist jedes Blockierglied 28 in eine in den Kolbenkörper 32 eingefahrene unwirksame Stellung vorgespannt. Der radial nach innen weisende Endabschnitt jeder Aufnahmekammer 34 fungiert als Betätigungskammer 36, die mit fluidischem Druckmedium beaufschlagbar ist, um das zugeordnete Blockierglied 28 unter Überwindung der Federkraft der Rückstellfedermittel 35 aus der unwirksamen Stellung in eine Blockierstellung auszufahren, in der es gemäß 5 und 6 mit einem am äußeren Ende angeordneten Verriegelungsabschnitt 37 über den Außenumfang des Abstützkolbens 14 hinausragt.By return spring means 35 is every blocking element 28 in one into the piston body 32 biased retracted inoperative position. The radially inwardly facing end portion of each receiving chamber 34 acts as an actuation chamber 36 , which is acted upon by fluidic pressure medium to the associated blocking member 28 overcoming the spring force of the return spring means 35 move out of the inoperative position in a blocking position in which it according to 5 and 6 with a locking portion arranged at the outer end 37 over the outer periphery of the support piston 14 protrudes.
In dieser Abstützposition liegen die Verriegelungsabschnitte 37 der Blockierglieder 28 bezüglich der Achsrichtung der Längsachse 3 auf gleicher Höhe mit einer am Innenumfang der Seitenwand 7 des Gehäuses 2 ausgebildeten Verriegelungsnut 38. Die Verriegelungsnut 38 ist vorzugsweise eine nach radial innen hin offene Ringnut, die sich konzentrisch rings um die Längsachse 3 herum erstreckt. In this support position are the locking sections 37 the blocking members 28 with respect to the axial direction of the longitudinal axis 3 at the same height with one on the inner circumference of the side wall 7 of the housing 2 trained locking groove 38 , The locking groove 38 is preferably a radially inwardly open annular groove concentrically around the longitudinal axis 3 extends around.
Beim Ausfahren in die Blockierstellung tauchen die Blockierglieder 28 mit ihren Verriegelungsabschnitten 37 formschlüssig in die Verriegelungsnut 38 ein und bewirken eine Verriegelung des Abstützkolbens 14 bezüglich des Gehäuses 2, so dass der Abstützkolben 14 bezüglich des Gehäuses 2 unverschiebbar blockiert ist. Durch Wegnahme der Fluidbeaufschlagung der Betätigungskammern 36 kann die Blockierung wieder aufgehoben werden, da dann die Rückstellfedern 35 die Blockierglieder 28 wieder in die unwirksame Stellung zurückschieben.When extending into the blocking position, the blocking links dive 28 with their locking sections 37 positively in the locking groove 38 and cause a locking of the support piston 14 with respect to the housing 2 so that the support piston 14 with respect to the housing 2 is immovably blocked. By removing the fluid loading of the actuating chambers 36 the blocking can be canceled again, because then the return springs 35 the blocking members 28 push back to the ineffective position.
An der hinteren Gehäusewand 6 ist, ortsfest bezüglich des Gehäuses 2, ein im Folgenden als Kanalstange 43 bezeichneter Stangenkörper befestigt, der sich koaxial zur Längsachse 3 in die Gehäusekammer 4 hinein erstreckt und der von einem ersten Fluidkanal 42 in seiner Längsrichtung durchsetzt ist. Der erste Fluidkanal 42 mündet an einer nach vorne weisenden, der vorderen Gehäusewand 5 zugewandten vorderen Stirnfläche 44 der Kanalstange 43 mit einer stirnseitigen Kanalmündung 45 aus. Andernends steht der erste Fluidkanal 42 mit einer zur Außenfläche des Gehäuses 2 ausmündenden Anschlussöffnung 46 in ständiger Fluidverbindung, über die das zum Betrieb des Linearantriebes 1 genutzte fluidische Druckmedium zuführbar und abführbar ist.At the rear housing wall 6 is stationary with respect to the housing 2 , hereinafter referred to as a channel bar 43 designated rod body attached, which is coaxial with the longitudinal axis 3 in the housing chamber 4 extends and that of a first fluid channel 42 is interspersed in its longitudinal direction. The first fluid channel 42 leads to a front facing, the front housing wall 5 facing front end face 44 the channel bar 43 with a frontal channel mouth 45 out. At the other end is the first fluid channel 42 with a to the outer surface of the housing 2 outgoing connection opening 46 in constant fluid connection, via which the operation of the linear drive 1 used fluidic pressure medium can be supplied and discharged.
Die vordere Stirnfläche 44 endet zweckmäßigerweise in der Gehäusekammer 4 mit Abstand vor der vorderen Gehäusewand 5.The front face 44 expediently ends in the housing chamber 4 by far in front of the front housing wall 5 ,
In dem Abtriebsabschnitt 16 ist ein rückseitig, zu der hinteren Gehäusewand 6 hin offener Hohlraum 47 ausgebildet. Dieser Hohlraum 47 ist bevorzugt sacklochartig ausgebildet und erstreckt sich lediglich über eine Teillänge der Abtriebseinheit 13. Er ist koaxial zu der Längsachse 3 angeordnet, wobei er eine an der rückwärtigen Stirnfläche des Lagerfortsatzes 8 angeordnete rückseitige Öffnung 48 aufweist. Im Innern der Abtriebseinheit 13 ist der Hohlraum 47 von einer der rückseitigen Öffnung 48 zugewandten Grundfläche 52 begrenzt.In the output section 16 is a back, to the rear housing wall 6 open cavity 47 educated. This cavity 47 is preferably formed like a blind hole and extends only over a partial length of the output unit 13 , It is coaxial with the longitudinal axis 3 arranged, with one at the rear end face of the bearing extension 8th arranged back opening 48 having. Inside the output unit 13 is the cavity 47 from one of the back opening 48 facing base 52 limited.
Die Kanalstange 43 taucht durch die rückseitige Öffnung 48 hindurch und gleitverschieblich in den Hohlraum 47 der Abtriebseinheit 13 ein. Die Eintauchtiefe verändert sich mit der Axialposition der Abtriebseinheit 13. An ihrem Außenumfang trägt die Kanalstange 43 in konzentrischer Anordnung einen näher bei der vorderen Stirnfläche 44 liegenden vorderen Dichtungsring 53a und einen weiter von der vorderen Stirnfläche 44 beabstandeten hinteren Dichtungsring 53b. Beide Dichtungsringe liegen unter Abdichtung gleitverschieblich an der Innenumfangsfläche der den Hohlraum 47 begrenzenden umfangsseitigen Stangenwandung 54 der Kanalstange 43 an.The canal bar 43 dives through the back opening 48 through and slidably into the cavity 47 the output unit 13 one. The immersion depth changes with the axial position of the output unit 13 , On its outer circumference carries the channel bar 43 in concentric arrangement one closer to the front end face 44 lying front sealing ring 53a and one farther from the front face 44 spaced rear sealing ring 53b , Both sealing rings are sealingly slidable on the inner peripheral surface of the cavity 47 limiting circumferential rod wall 54 the channel bar 43 at.
Der erste Fluidkanal 42 bildet einen in der Kanalstange 43 verlaufenden Kanalabschnitt 55a eines Steuerkanals 55, zu dem beim Ausführungsbeispiel auch noch ein die Verbindung zu der Anschlussöffnung 46 herstellender und in der hinteren Gehäusewand 6 verlaufender Kanalabschnitt 55b gehört. Außerdem gehören zu dem Steuerkanal 55 mehrere in dem Abstützkolben 14 ausgebildete Kanalabschnitte 55c, die jeweils einenends in eine der Betätigungskammern 36 und anderenends, mit einer inneren Mündung 56, an der den Lagerfortsatz 18 umschließenden Innenumfangsfläche 57 des Abstützkolbens ausmünden. Axial beidseits der zweckmäßigerweise auf gleicher axialer Höhe liegenden inneren Mündungen 56 trägt der Abstützkolben 14 je einen Dichtungsring 58a, 58b, der unter Abdichtung gleitverschieblich am Außenumfang des Lagerfortsatzes 18 anliegt.The first fluid channel 42 forms one in the channel bar 43 extending channel section 55a a control channel 55 , to which in the embodiment also still a connection to the connection opening 46 producing and in the rear housing wall 6 extending channel section 55b belongs. They also belong to the control channel 55 several in the support piston 14 trained channel sections 55c , each at one end in one of the actuation chambers 36 and at the other end, with an inner mouth 56 , at the bearing extension 18 enclosing inner peripheral surface 57 of the support piston open. Axially on both sides of the expediently located at the same axial height inner mouths 56 carries the support piston 14 one sealing ring each 58a . 58b Sliding under seal on the outer circumference of the bearing extension 18 is applied.
Durch den Steuerkanal 55 hindurch ist eine gesteuerte Fluidbeaufschlagung der Blockiermittel 27 möglich. Hierzu kann der Steuerkanal 55 wahlweise abgesperrt oder freigegeben werden. Bei abgesperrtem Steuerkanal 55 sind die Betätigungskammern 36 drucklos und die Blockierglieder 28 nehmen ihre unwirksame Stellung ein. Ist der Steuerkanal 55 freigegeben bzw. offen, steht in den Betätigungskammern 36 ein über die Anschlussöffnung 46 eingespeistes fluidisches Druckmedium an, das in der Lage ist, die Blockierglieder 28 in die Blockierstellung auszufahren.Through the control channel 55 through is a controlled fluid loading of the blocking agent 27 possible. For this purpose, the control channel 55 optionally blocked or released. With blocked control channel 55 are the actuation chambers 36 depressurized and the blocking members 28 take their ineffective position. Is the control channel 55 released or open, is in the actuation chambers 36 a via the connection opening 46 fed fluidic pressure medium, which is able, the blocking members 28 to extend into the blocking position.
Das Absperren und Freigeben des Fluiddurchganges durch den Steuerkanal 55 erfolgt rein positionsabhängig in Abhängigkeit von der zwischen der Hubeinheit 8 und dem Gehäuse 2 eingenommenen axialen Relativposition. Hierzu ist in den Verlauf des Steuerkanals 55 eine als unmittelbarer Bestandteil des Linearantriebs 1 ausgebildete Ventileinrichtung 62 eingeschaltet. Diese Ventileinrichtung 62 hat als Besonderheit ein rein positionsabhängig von der Hubeinheit 8 betätigbares Ventilglied 63, durch das die Strömung des fluidischen Druckmediums zum Zwecke der Betätigung der Blockiermittel 27 steuerbar ist.Shutting off and releasing the fluid passage through the control channel 55 is purely position-dependent as a function of the between the lifting unit 8th and the housing 2 assumed axial relative position. This is in the course of the control channel 55 one as an immediate part of the linear drive 1 trained valve device 62 switched on. This valve device 62 has as a special feature a purely position-dependent of the lifting unit 8th actuatable valve member 63 by which the flow of the fluidic pressure medium for the purpose of actuation of the blocking means 27 is controllable.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Ventilglied 63, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fall ist, ein unmittelbarer Bestandteil der Hubeinheit 8 ist. Besonders zweckmäßig ist es hierbei, das Ventilglied 63 als unmittelbaren Bestandteil der Abtriebseinheit 13 auszubilden. Dadurch wird das Ventilglied 63 durch die Abtriebseinheit 13 in Abhängigkeit von der bezüglich des Gehäuses 2 eingenommenen Relativposition der Abtriebseinheit 13 betätigt.It is particularly advantageous if the valve member 63 , as is the case in the embodiment, an immediate part of the lifting unit 8th is. It is particularly useful here, the valve member 63 as an immediate part of the output unit 13 train. This will cause the valve member 63 through the output unit 13 in dependence of the with respect to the housing 2 assumed relative position of the output unit 13 actuated.
Beim Ausführungsbeispiel ist die Abtriebseinheit 13 so gestaltet, dass der zu ihr gehörende Lagerfortsatz 18 das bewegliche Ventilglied 63 der Ventileinrichtung 62 bildet. Die Ventileinrichtung 62 hat darüber hinaus eine bezüglich des Gehäuses 2 ortsfeste Ventilkomponente 64, die beim Ausführungsbeispiel von der Kanalstange 43 gebildet ist. Der Fluiddurchgang durch den Steuerkanal 55 hängt demzufolge von der axialen Relativposition zwischen dem Lagerfortsatz 18 und der Kanalstange 43 ab.In the embodiment, the output unit 13 designed so that the belonging to it bearing extension 18 the movable valve member 63 the valve device 62 forms. The valve device 62 also has a respect to the housing 2 stationary valve component 64 in the embodiment of the channel bar 43 is formed. The fluid passage through the control channel 55 thus depends on the axial relative position between the bearing extension 18 and the channel bar 43 from.
Das exemplarisch von dem Lagerfortsatz 18 gebildete Ventilglied 63 verfügt über eine der Anzahl der Betätigungskammern 36 entsprechende Anzahl von Ventilöffnungen 65. Diese Ventilöffnungen 65 sind als Durchbrechungen der umfangsseitigen Stangenwandung 54 im Bereich des Lagerfortsatzes 18 ausgebildet. Sie stellen somit jeweils eine Verbindung zwischen dem Außenumfang des Lagerfortsatzes 18 und dem Hohlraum 47 her. Alle Ventilöffnungen 65 liegen zweckmäßigerweise in Achsrichtung der Längsachse 3 auf gleicher Höhe.The example of the bearing extension 18 formed valve member 63 has one of the number of actuation chambers 36 corresponding number of valve openings 65 , These valve openings 65 are as openings of the peripheral rod wall 54 in the area of the bearing extension 18 educated. They thus each provide a connection between the outer circumference of the bearing extension 18 and the cavity 47 ago. All valve openings 65 are expediently in the axial direction of the longitudinal axis 3 at the same height.
Die Ventilöffnungen 65 sind derart an der Abtriebseinheit 13 platziert, dass sie in der Grundstellung des Abstützkolbens 14 mit jeweils einer der Betätigungskammern 36 und folglich mit den Blockiermitteln 27 verbunden sind. Es liegt hierbei eine Überdeckung zwischen jeweils einer inneren Mündung 56 und einer Ventilöffnung 65 vor.The valve openings 65 are so on the output unit 13 placed them in the home position of the support piston 14 each with one of the actuation chambers 36 and consequently with the blocking agents 27 are connected. This is an overlap between each one inner mouth 56 and a valve opening 65 in front.
Wenn die Hubeinheit 8 die Vorschubbewegung 12 ausführt, ändert sich die Relativposition zwischen den inneren Mündungen 56 und den Ventilöffnungen 65 nicht. Beide bewegen sich einheitlich zusammen mit der Hubeinheit 8. Allerdings verändern die Ventilöffnungen 65 während der Vorschubbewegung 12 ihre axiale Relativposition bezüglich der Kanalstange 43. Dies gilt für die Vorschubbewegung 12 zwischen der in das Gehäuse 2 eingefahrenen Ausgangsstellung der Hubeinheit und einer diesbezüglich weiter ausgefahrenen Arbeitsstellung der Hubeinheit 8, die in 3 und 4 gezeigt ist.When the lifting unit 8th the feed movement 12 performs, the relative position between the inner mouths changes 56 and the valve openings 65 Not. Both move in unison with the lifting unit 8th , However, the valve openings change 65 during the feed motion 12 their axial relative position with respect to the channel bar 43 , This applies to the feed movement 12 between the in the case 2 retracted starting position of the lifting unit and a further extended in this respect working position of the lifting unit 8th , in the 3 and 4 is shown.
Die Ventilöffnungen 65 haben den Zweck, in Abhängigkeit von der Axialposition der Hubeinheit 8 und insbesondere der Axialposition der Abtriebseinheit 13 den Fluiddurchgang durch den Steuerkanal 55 zu steuern und insbesondere entweder abzusperren oder freizugeben. In der Ausgangsstellung der Hubeinheit ist die Fluidverbindung abgesperrt, weil sich die Ventilöffnungen 65 in einem Bereich neben der Kanalstange 43 befinden, der von dem in der Kanalstange 43 verlaufenden Kanalabschnitt 55a des Steuerkanals 55 fluiddicht abgetrennt ist. Die fluiddichte Abtrennung wird zumindest durch den vorderen Dichtungsring 53a bewerkstelligt, der am Innenumfang des Hohlraumes 47 dichtend anliegt, wobei sich die Ventilöffnungen 65 in einem Bereich befinden, der zwischen dem vorderen Dichtungsring 53a und der hinteren Gehäusewand 6 befinden.The valve openings 65 have the purpose, depending on the axial position of the lifting unit 8th and in particular the axial position of the output unit 13 the fluid passage through the control channel 55 to control and in particular either block or release. In the starting position of the lifting unit, the fluid connection is shut off because the valve openings 65 in an area next to the canal bar 43 the one in the channel bar 43 extending channel section 55a of the control channel 55 is separated fluid-tight. The fluid-tight separation is at least through the front sealing ring 53a accomplished on the inner circumference of the cavity 47 sealingly abuts, with the valve openings 65 located in an area between the front seal ring 53a and the rear housing wall 6 are located.
Der Steuerkanal 55 bleibt auf diese Weise während der Vorschubbewegung 12 abgesperrt, bis die Hubeinheit 8 die aus 3 und 4 ersichtliche Arbeitsstellung erreicht hat. In dieser Arbeitsstellung nehmen die Ventilöffnungen 65 eine Offenstellung in der Nähe der vorderen Stirnfläche 44 der Kanalstange 43 ein, so dass sie mit zumindest einem Teil ihres Öffnungsquerschnittes in einem Bereich liegen, der sich ausgehend an den vorderen Dichtungsring 53a in Richtung zur vorderen Stirnfläche 44 der Kanalstange 43 erstreckt, wo sich die stirnseitige Kanalmündung 45 befindet. In dieser Offenstellung ist dann eine durch einen Pfeil bei 66 angedeutete Fluidverbindung zwischen der stirnseitigen Kanalmündung 45 und den Ventilöffnungen 65 sowie den mit den Ventilöffnungen 65 kommunizierenden Betätigungskammern 36 hergestellt.The control channel 55 stays in this way during the feed motion 12 locked off until the lifting unit 8th from 3 and 4 has achieved an apparent working position. In this working position take the valve openings 65 an open position near the front face 44 the channel bar 43 so that they lie with at least part of their opening cross-section in an area that extends from the front sealing ring 53a towards the front face 44 the channel bar 43 extends where the frontal channel mouth 45 located. In this open position is then a by an arrow at 66 indicated fluid connection between the frontal channel mouth 45 and the valve openings 65 as well as with the valve openings 65 communicating actuation chambers 36 produced.
Die Fluidströmung 66 kann dadurch begünstigt werden, dass der vordere Endbereich der Kanalstange 43, der zwischen dem vorderen Dichtungsring 53 und der vorderen Stirnfläche 44 liegt, einen etwas geringeren Durchmesser hat als der Hohlraum 47.The fluid flow 66 can be favored by the fact that the front end of the channel bar 43 , which is between the front sealing ring 53 and the front face 44 is located, has a slightly smaller diameter than the cavity 47 ,
Die Komponenten des Linearantriebes 1 sind so ausgebildet, dass der Abstützkolben 14 in der Arbeitsstellung der Hubeinheit 8 seine Abstützposition einnimmt, in der die Verriegelungsabschnitte 37 in Achsrichtung der Längsachse 3 auf gleicher Höhe mit der Verriegelungsnut 38 liegen. Dies hat zur Folge, dass die Blockierglieder 28 aufgrund der durch die Ventilöffnungen 65 freigegebenen Fluidverbindung 66 eine Blockierbewegung 33 ausführen, bis sie unter Einnahme der Blockierstellung mit ihrem jeweiligen Verriegelungsabschnitt 37 in die Verriegelungsnut 38 eingreifen, wie dies in 4 angedeutet ist.The components of the linear drive 1 are designed so that the support piston 14 in the working position of the lifting unit 8th assumes its supporting position, in which the locking sections 37 in the axial direction of the longitudinal axis 3 at the same height with the locking groove 38 lie. This has the consequence that the blocking members 28 due to the through the valve openings 65 shared fluid connection 66 a blocking movement 33 until they reach the blocking position with their respective locking section 37 in the locking groove 38 intervene, as in 4 is indicated.
In konstruktiver Hinsicht ist weiterhin noch zu erwähnen, dass jedem Blockierglied 28 ein eigener Verbindungskanal 67 zugeordnet ist, der eine ständige Verbindung zwischen der Antriebskammer 25 und der das zugeordnete Blockierglied 28 aufnehmenden Aufnahmekammer 34 herstellt. Der Verbindungskanal 67 mündet derart seitlich in die Aufnahmekammer 34 ein, dass er mit der den inneren Endabschnitt der Aufnahmekammer 34 bildenden Betätigungskammer 36 in Fluidverbindung steht, wenn das Blockierglied 28 aufgrund der Fluidverbindung 66 aus der unwirksamen Stellung in die bezüglich des Gehäuses 2 verriegelte Blockierstellung ausgefahren ist.In terms of design, it should also be mentioned that each blocking element 28 a separate connection channel 67 associated with a permanent connection between the drive chamber 25 and the associated blocking member 28 receiving chamber 34 manufactures. The connection channel 67 opens so laterally into the receiving chamber 34 one that he is using the the inner end portion of the receiving chamber 34 forming actuating chamber 36 is in fluid communication when the blocking member 28 due to the fluid connection 66 from the inoperative position in respect of the housing 2 Locked blocking position is extended.
Ein vorteilhafter Betriebszyklus des Linearantriebes 1 läuft ausgehend von der eingefahrenen Ausgangsstellung der Hubeinheit 8, die in 1 und 2 illustriert ist, in der nachstehend geschilderten Weise ab.An advantageous operating cycle of the linear drive 1 runs starting from the retracted starting position of the lifting unit 8th , in the 1 and 2 is illustrated in the manner outlined below.
Ausgehend von der Arbeitsstellung wird über die Anschlussöffnung 46 fluidisches Druckmedium in den Steuerkanal 55 eingespeist. Da die Ventilöffnungen 65 fluidisch von dem in der Kanalstange 43 verlaufenden Kanalabschnitt 55a des Steuerkanals 55 abgetrennt sind, kann das eingespeiste Druckmedium nur bis in den inneren Endabschnitt des Hohlraumes 47 vordringen, der sich axial zwischen dem vorderen Dichtungsring 53a und der Grundfläche 52 des Hohlraumes 47 befindet. Die Grundfläche 52 bildet hierbei die Wirkfläche für den Fluiddruck des Druckmediums, und ihre Druckbeaufschlagung sorgt dafür, dass die gesamte Hubeinheit 8 zu ihrer Vorschubbewegung 12 im Sinne eines Entfernens von der hinteren Gehäusewand 6 angetrieben wird. Bedingt dadurch, dass die Grundfläche 52 sehr gering ist, ist auch der zum Hervorrufen der Vorschubbewegung 12 benötigte Fluidbedarf sehr klein.Starting from the working position is via the connection opening 46 fluidic pressure medium in the control channel 55 fed. Because the valve openings 65 fluidly from that in the channel bar 43 extending channel section 55a of the control channel 55 are separated, the fed pressure medium can only up into the inner end portion of the cavity 47 penetrate axially between the front seal ring 53a and the base area 52 of the cavity 47 located. The base area 52 This forms the effective area for the fluid pressure of the pressure medium, and their pressurization ensures that the entire lifting unit 8th to their feed motion 12 in the sense of removal from the rear housing wall 6 is driven. Due to the fact that the base area 52 is very low, is also the cause of the feed movement 12 required fluid requirement very small.
Während dieser Vorschubbewegung 12 ist ein vorderer Gehäusekammerabschnitt 4a, der zwischen dem Antriebskolben 15 und der vorderen Gehäusewand 5 liegt, druckentlastet. Dies geschieht durch einen mit dem vorderen Gehäusekammerabschnitt 4a kommunizierenden weiteren Steuerkanal 72 hindurch, der zu einer Außenfläche des Gehäuses 2 ausmündet und an eine nicht weiter abgebildete Steuerventileinrichtung angeschlossen ist. Es kann sich bei dieser Steuerventileinrichtung um ein und dieselbe Steuerventileinrichtung handeln, durch die auch die Fluidversorgung des Steuerkanals 55 gesteuert wird.During this feed motion 12 is a front housing chamber section 4a that between the drive piston 15 and the front housing wall 5 lies, depressurized. This is done by one with the front housing chamber section 4a communicating another control channel 72 passing through to an outer surface of the housing 2 opens and is connected to a not further illustrated control valve device. This control valve device can be one and the same control valve device, through which the fluid supply of the control channel can also be provided 55 is controlled.
Während der Vorschubbewegung 12 behält der Abstützkolben 14 seine am Antriebskolben 15 anliegende Grundstellung bei und die Blockiermittel 27 befinden sich in der mangels Fluidbeaufschlagung unwirksamen Stellung.During the feed motion 12 retains the support piston 14 its at the drive piston 15 adjacent basic position and the blocking agent 27 are in the ineffective position due to lack of fluid.
Während sich die Hubeinheit 8 von der hinteren Gehäusewand 6 entfernt, nähern sich die Ventilöffnungen 65 relativ zur Kanalstange 43 an ihre Offenstellung an und nehmen diese Offenstellung im Bereich der stirnseitigen Kanalmündung 45 ein, wenn die Hubeinheit 8 die Arbeitsstellung gemäß 3 erreicht hat.While the lifting unit 8th from the rear housing wall 6 removed, the valve openings approach 65 relative to the channel bar 43 to their open position and take this open position in the region of the frontal channel mouth 45 when the lifting unit 8th the employment position according to 3 has reached.
Bei Erreichen der Arbeitsstellung, in der der Abstützkolben 14 die angestrebte Abstützposition einnimmt, erfolgt durch die mittels den Ventilöffnungen 65 freigegebene Fluidverbindung 66 eine Fluidbeaufschlagung der Betätigungskammern 36, so dass die Blockiermittel 27 nach außen in die Blockierstellung verlagert werden. Die in der Offenstellung befindlichen Ventilöffnungen 65 stellen eine Fluidverbindung zwischen dem in der Kanalstange 43 verlaufenden Kanalabschnitt 55a und den im Abstützkolben 14 verlaufenden Kanalabschnitten 55c her.Upon reaching the working position in which the support piston 14 takes the desired support position, carried by the means of the valve openings 65 released fluid connection 66 a Fluidbeaufschlagung the actuation chambers 36 so that the blocking agents 27 be shifted to the outside in the blocking position. The valve openings located in the open position 65 provide a fluid connection between the in the channel rod 43 extending channel section 55a and in the support piston 14 extending channel sections 55c ago.
Ungeachtet des somit in der Abstützstellung axial unbeweglich fixierten Abstützkolbens 14 wirkt das für die Betätigung der Blockiermittel 27 verantwortliche fluidische Druckmedium weiterhin auch auf die Grundfläche 52 und ruft eine Stellkraft zum Erzeugen der Abtriebsbewegung 26 der Abtriebseinheit 13 hervor. Allerdings ist diese Grundfläche 52 für die hierbei erzeugte Abtriebskraft FA nur zu einem kleinen Teil verantwortlich. Der Hauptanteil der Abtriebskraft FA ergibt sich dadurch, dass aufgrund den in die Blockierstellung verlagerten Blockiergliedern 28 (in 4 strichpunktiert angedeutet) fluidisches Druckmedium gemäß Pfeil 70 aus den Betätigungskammern 36 durch die Verbindungskanäle 67 hindurch in die Antriebskammer 25 eintreten kann und dort die dem Abstützkolben 14 zugewandte rückseitige Kolbenfläche 73 des Antriebskolbens 15 beaufschlagt. Die fluidische Verbindung zwischen den Betätigungskammern 36 und den Verbindungskanälen 67 wird freigegeben, weil sich eine an den Blockiergliedern 28 angeordnete Dichtung 29 in der Blockierstellung auf die den Betätigungskammern 36 entgegengesetzte Seite der Kanalmündungen der Verbindungskanäle 67 bewegt hat. Die vorgenannte fluidische Verbindung wird zweckmäßigerweise erst freigegeben, wenn die Blockierglieder 28 sicher in ihrer Blockierstellung angelangt sind.Regardless of the thus axially immovably fixed support piston in the support position 14 this works for the actuation of the blocking agent 27 Responsible fluidic pressure medium continues to be on the base 52 and calls a force for generating the output motion 26 the output unit 13 out. However, this base is 52 responsible for the generated here output force F A only to a small extent. The main part of the output force F A results from the fact that due to the blocking members displaced into the blocking position 28 (in 4 dash-dotted lines indicated) fluidic pressure medium according to arrow 70 from the actuation chambers 36 through the connection channels 67 through into the drive chamber 25 can enter and there the the support piston 14 facing rear piston surface 73 of the drive piston 15 applied. The fluidic connection between the actuation chambers 36 and the connection channels 67 is released because one of the blocking members 28 arranged seal 29 in the blocking position on the actuating chambers 36 opposite side of the channel mouths of the connection channels 67 has moved. The aforementioned fluidic connection is expediently released only when the blocking members 28 safely reached their blocking position.
Die rückseitige Kolbenfläche 73 bildet somit gemeinsam mit der Grundfläche 52 die dem fluidischen Druckmedium zur Verfügung stehende Wirkfläche. Folglich kann sich ab Erreichen der Arbeitsstellung die Abtriebseinheit 13 mit hoher Kraft unter Ausführung ihrer Abtriebsbewegung 26 weiterbewegen, bis sie gemäß 5 und 6 eine Endstellung erreicht hat, die entweder durch die Anlage der Abtriebseinheit 13 an der vorderen Gehäusewand 5 an einer mit einer Kraft zu beaufschlagenden externen Komponente bestimmt wird.The rear piston surface 73 thus forms together with the base 52 the effective area available for the fluidic pressure medium. Consequently, the output unit can reach from reaching the working position 13 with high force under execution of their output movement 26 move on until you see 5 and 6 has reached an end position, either by the plant of the output unit 13 on the front housing wall 5 is determined on an external component to be acted upon with a force.
Die Abtriebskraft FA ist ohne weiteres auch in der Lage, die Federeinrichtung 22 zu komprimieren, die die Abtriebseinheit 13 und den Abstützkolben 14 der Vorschubbewegung 12 zusammendrückt.The output force F A is also readily capable of the spring device 22 to compress the output unit 13 and the support piston 14 the feed movement 12 compresses.
Während der Abtriebsbewegung 26 verlagern sich auch die Ventilöffnungen 65 weiter in Richtung zur vorderen Gehäusewand 5, wobei sie in einen Bereich gelangen, der der vorderen Stirnfläche 44 der Kanalstange 43 vorgelagert ist. Die Ventilöffnungen 65 treten hierbei außerdem an der der Abtriebseinheit 13 zugewandten Vorderseite aus dem Abstützkolben 14 aus.During the driven movement 26 also shift the valve openings 65 continue towards the front housing wall 5 , in which they reach an area of the front end face 44 the channel bar 43 is upstream. The valve openings 65 also occur here at the output unit 13 facing front of the support piston 14 out.
Obwohl die Ventilöffnungen 65 hierbei in ihrer direkten Fluidverbindung von den Kanalabschnitten 55c im Abstützkolben 14 unterbrochen werden, behalten die Blockiermittel 27 ihre Blockierstellung bei, weil das an der Anschlussöffnung 46 eingespeiste Druckmedium durch den der stirnseitigen Kanalmündung 45 vorgelagerten Längenabschnitt des Hohlraumes 47 und die Ventilöffnungen 65 hindurch direkt in die Antriebskammer 25 einströmen kann. Ausgehend von der Antriebskammer 25 gelangt das Druckmedium durch die Verbindungskanäle 67 in die Betätigungskammern 36 und beaufschlagt die Blockierglieder 28 in die Blockierstellung. Gleichzeitig wirkt das Druckmedium auch auf die rückseitige Kolbenfläche 73 des Antriebskolbens 15 und sorgt für die Aufrechterhaltung der Abtriebskraft FA.Although the valve openings 65 in this case in their direct fluid connection of the channel sections 55c in the support piston 14 to be interrupted, keep the blocking agents 27 their blocking position, because that at the connection opening 46 fed pressure medium through the frontal channel mouth 45 upstream length portion of the cavity 47 and the valve openings 65 through directly into the drive chamber 25 can flow in. Starting from the drive chamber 25 the pressure medium passes through the connection channels 67 into the actuation chambers 36 and acts on the blocking members 28 in the blocking position. At the same time, the pressure medium also acts on the rear side of the piston 73 of the drive piston 15 and ensures the maintenance of the output force F A.
Ein und dasselbe, durch den Steuerkanal 55 eingespeiste fluidische Druckmedium sorgt somit zum einen für die Axialbewegung der Hubeinheit 8 und der Abtriebseinheit 13 sowie für die Betätigung der Blockiermittel 27. Auf eine voneinander gesonderte Einspeisung eines Druckmediums auf unterschiedlichen Wegen bzw. über unterschiedliche Kanäle kann somit kostensparend verzichtet werden. Außerdem erspart man sich eine zusätzliche externe Steuerventileinrichtung zur Betätigung der Blockiermittel 27 in der gewünschten Abstützposition.One and the same, through the control channel 55 fed fluidic pressure medium thus ensures on the one hand for the axial movement of the lifting unit 8th and the output unit 13 as well as for the actuation of the blocking agent 27 , On a separate feed of a pressure medium in different ways or via different channels can thus be dispensed cost-saving. In addition, it saves an additional external control valve means for actuating the blocking means 27 in the desired support position.
Um die Hubeinheit wieder in die Ausgangsstellung zurückzubewegen, wird durch eine externe Steuerventileinrichtung einerseits der Steuerkanal 55 druckentlastet und andererseits der weitere Steuerkanal 72 mit einem fluidischen Druckmedium beaufschlagt. Ersichtlich wird somit der axial zwischen dem Abstützkolben 14 und der hinteren Gehäusewand 6 befindliche hintere Gehäusekammerabschnitt 4b der Gehäusekammer 4 für die Betätigung der Hubeinheit 8 nicht als Beaufschlagungskammer benötigt. Der hintere Gehäusekammerabschnitt 4b ist deshalb über einen Entlüftungskanal 74, der die Gehäusewandung durchsetzt, ständig mit der Atmosphäre verbunden und unterliegt atmosphärischen Druckverhältnissen.In order to move the lifting unit back to the starting position, the control channel is opened by an external control valve device 55 depressurized and on the other hand, the other control channel 72 subjected to a fluidic pressure medium. It is thus apparent that the axially between the support piston 14 and the rear housing wall 6 located rear housing chamber section 4b the housing chamber 4 for the operation of the lifting unit 8th not needed as an admission chamber. The rear housing chamber section 4b is therefore via a vent channel 74 , which penetrates the housing wall, constantly connected to the atmosphere and subject to atmospheric pressure conditions.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102009056228 A1 [0002] DE 102009056228 A1 [0002]
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DE 102009013656 A1 [0003] DE 102009013656 A1 [0003]
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DE 2247596 A [0004] DE 2247596A [0004]
