DE10309304B4 - Pneumatically operated slotted cylinder - Google Patents
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Abstract
Pneumatisch betätigbarer Schlitzzylinder, mit einem Zylindergehäuse (2), das einen länglichen Aufnahmeraum (5) definiert, in dem sich ein durch Druckluftbeaufschlagung linear verschiebbarer Kolben (13) befindet, wobei das Zylindergehäuse (2) mindestens einen unabgedichteten Längsschlitz (6) aufweist, durch den ein mit dem Kolben (13) bewegungsgekoppelter Mitnehmer (14) hindurchgreifen kann, dadurch gekennzeichnet dass die Länge des Längsschlitzes (6) geringer ist als die vom Kolben (13) befahrbare Länge des Aufnahmeraumes (5), so dass axial beidseits des unabgedichteten Längsschlitzes (6) umfangsseitig ringsum geschlossene Endabschnitte (24a, 24b) des Aufnahmeraumes (5) vorliegen, in die der Kolben (13) beim Erreichen seiner Endlagen eintauchen kann, wobei in jeden dieser Endabschnitte (24a, 24b) mindestens ein Fluidkanal (26a, 26b) mündet, der zur derartigen impulsartigen Druckluftbeaufschlagung des zugeordneten Endabschnittes (24a, 24b) vorgesehen ist, dass der sich in der zugeordneten Endlage be findende Kolben (13) schlagartig in die andere Endlage gestoßen wird, wobei der Kolben (13) nach Verlassen einer seiner Endlagen mit seiner jeweiligen...Pneumatic actuated Slotted cylinder, with a cylinder housing (2), which has an elongated receiving space (5) defined in which a linear by compressed air displaceable piston (13) is located, wherein the cylinder housing (2) at least one unsealed longitudinal slot (6), through the one with the piston (13) movement-coupled carrier (14) can reach through, characterized in that the length of longitudinal slot (6) is smaller than the length of the piston drivable by the piston (13) Receiving space (5), so that axially on both sides of the unsealed longitudinal slot (6) circumferentially closed end portions (24a, 24b) the receiving space (5) are present, in which the piston (13) when reaching its end positions can dip, taking in each of these end sections (24a, 24b) at least one fluid channel (26a, 26b) opens, the for such pulse-like pressurization of the associated Endabschnittes (24a, 24b) is provided that in the associated End position be found piston (13) abruptly in the other end position pushed is, wherein the piston (13) after leaving one of its end positions with his respective ...
Description
Die Erfindung betrifft einen pneumatisch betätigbaren Schlitzzylinder, mit einem Zylindergehäuse, das einen länglichen Aufnahmeraum definiert, in dem sich ein durch Druckluftbeaufschlagung linear verschiebbarer Kolben befindet, wobei das Zylindergehäuse mindestens einen unabgedichteten Längsschlitz aufweist, durch den ein mit de Kolben bewegungsgekoppelter Mitnehmer hindurchgreifen kann.The The invention relates to a pneumatically actuated slot cylinder, with a cylinder housing, the one elongated Defined receiving space in which a by compressed air linearly displaceable piston is located, the cylinder housing at least an unsealed longitudinal slot has, through which a de motion-coupled with de piston driver can reach through.
Ein
derartig ausgebildeter, hydraulisch betätigbarer Schlitzzylinder ist
in der
In
der
In
der
Auf
dem Gebiet der Pneumatik werden sogenannte Schlitzzylinder eingesetzt,
wenn Linearantriebe gewünscht
sind, deren Betrieb verhältnismäßig geringe
Längenabmessungen
voraussetzt. Schlitzzylinder haben den Vorteil, dass sie keine Kolbenstange
aufweisen und dass der Kraftabgriff über einen mit dem Kolben bewegungsgekoppelten
Mitnehmer geschieht, der einen das Zylindergehäuse durchsetzenden Längsschlitz
durchgreift. Eine mögliche
Bauform eines solchen Schlitzzylinders ist in der
Auf dem Sektor der Pneumatik existieren Anwendungsfälle, bei denen relativ geringe Massen zu bewegen sind, bei denen jedoch möglichst hohe Verfahrgeschwindigkeiten des Kolbens und auch schnelle Hubzyklen gewünscht sind. Dies kann beispielsweise für die Textilindustrie zutreffen, wo es Fälle gibt, bei denen Fäden mit möglichst hoher Frequenz hin und her bewegt werden sollten. Bei der Erfüllung dieser Vorgaben stößt man bei den bisher bekannten Linearantrieben an kaum überwindbare Grenzen.On There are some applications in the pneumatics sector where relatively few Masses are to move, but where the highest possible traversing speeds the piston and fast stroke cycles are desired. This can be, for example for the Textile industry, where there are cases where threads with preferably high frequency should be moved back and forth. In fulfilling this Defaults are encountered the previously known linear drives to barely surmountable limits.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Linearantrieb zu schaffen, dessen Kolben hin und her gehende Bewegungen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Frequenz zulässt.It The object of the present invention is a linear drive to create, whose pistons reciprocating movements with high Speed and high frequency allows.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Schlitzzylinder der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Länge des Längsschlitzes geringer ist als die vom Kolben befahrbare Länge des Aufnahmeraumes, so dass axial beidseits des unabgedichteten Längsschlitzes umfangsseitig ringsum geschlossene Endabschnitte des Aufnahmeraumes vorliegen, in die der Kolben beim Erreichen seiner Endlagen eintauchen kann, wobei in jeden dieser Endabschnitte mindestens ein Fluidkanal mündet, der zur derartigen impulsartigen Druckluftbeaufschlagung des zugeordneten Endabschnittes vorgesehen ist, dass der sich in der zugeordneten Endlage befindende Kolben schlagartig in die andere Endlage gestoßen wird, wobei der Kolben nach Verlassen einer seiner Endlagen mit seiner jeweiligen Stirnfläche über den Längsschlitz eine Verbindung zwischen dem entsprechenden Endabschnitt und der Atmosphäre freigibt, bevor der Kolben mit seiner gegenüberliegenden Stirnfläche eine Stellung erreicht, in welcher der zugeordnete Endabschnitt durch den Kolben gegenüber der Atmosphäre verschlossen wird.to solution this object is in a slot cylinder of the aforementioned Art provided that the length of the longitudinal slot is less than the piston drivable length of the receiving space, so that axially on both sides of the unsealed longitudinal slot circumferentially all round closed end sections of the receiving space are present into which the piston can dip when reaching its end positions, wherein in each of these end portions at least one fluid channel opens, the for such pulse-like pressurization of the associated Endabschnittes is provided that in the associated End position piston is abruptly pushed into the other end position, the piston after leaving one of its end positions with his respective face over the longitudinal slot a connection between the corresponding end portion and the the atmosphere releases before the piston with its opposite face a Reached position in which the associated end section through opposite the piston the atmosphere is closed.
Diese
Bauform eines Schlitzzylinders bedeutet die Abkehr von der üblichen
Abdichtung des Längsschlitzes,
wie sie bei spielsweise bei dem Schlitzzylinder der
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.preferred Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Um die umfangsseitig ringsum geschlossenen Endabschnitte zu erhalten, könnte ein Zylindergehäuse eingesetzt werden, dessen Längsschlitz sich über die gesamte vom Kolben befahrbare Länge des Aufnahmeraumes erstreckt, wobei der Längsschlitz im Bereich der umfangsseitig ringsum geschlossenen Endabschnitte jedoch abgedichtet ist und nur zwischen diesen Endabschnitten dichtungslos offen ausgeführt ist. Es wird allerdings eine Bauform bevorzugt, bei der das Zylindergehäuse lediglich über die Länge des unabgedichteten Längsschlitzes hinweg längsgeschlitzt ist, so dass die Endabschnitte des Aufnahmeraumes umfangsseitig ringsum von der durchgehenden Wand des Zylindergehäuses begrenzt werden.Around to obtain the peripherally closed end sections, could a cylinder housing be used, the longitudinal slot over the Entire length of the piston drivable length of Receiving space extends, with the longitudinal slot in the area of the circumference sealed around end portions, however, and only executed sealless open between these end portions. However, it is preferred a design in which the cylinder housing only over the Length of the unsealed longitudinal slot longitudinally slotted is, so that the end portions of the receiving space circumferentially around be limited by the continuous wall of the cylinder housing.
Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang eine Ausgestaltung, bei der das Zylindergehäuse ein Zylinderrohr aufweist und der Längsschlitz in der Wandung des Zylinderrohres ausgeführt ist. An den beiden Stirnseiten ist das Zylinderrohr dann zweckmäßigerweise von je einem Zylinderdeckel ver schlossen. Die für die Zufuhr der Druckluft benötigten Fluidkanäle können dann in den Zylinderdeckeln ausgebildet sein.Especially advantageous in this context is an embodiment in which the cylinder housing a cylinder tube and the longitudinal slot in the wall of the Cylinder tube is executed. At the two end faces, the cylinder tube is then expediently each of a cylinder cover ver closed. The required for the supply of compressed air fluid channels can then be formed in the cylinder covers.
Durch den Verzicht auf Abdichtungen im Bereich des Längsschlitzes wird unter anderem auch die Reibung nicht unerheblich reduziert, was das Erzielen hoher Geschwindigkeiten und die Gewährleistung eines guten Ansprechverhaltens begünstigt. Bei dem bekannten Schlitzzylinder tritt zwischen dem zur Abdichtung des Längsschlitzes dienenden Dichtband und dem Kolben und/oder dem Mitnehmer eine nicht geringe Reibung auf, die den Wirkungsgrad beeinträchtigt.By the waiver of seals in the region of the longitudinal slot is among others Also, the friction is not significantly reduced, which is the achievement of high Speeds and the warranty favored a good response. In the known slot cylinder occurs between serving to seal the longitudinal slot sealing band and not inconsiderable friction on the piston and / or the driver which affects the efficiency.
Eine weitere Reduzierung der Reibung ist möglich, wenn auch der Kolben dichtungslos im Aufnahmeraum angeordnet ist. Da die Beschleunigung nur durch eine kurzzeitige, starke Druckbeaufschlagung stattfindet, wirkt sich das Fehlen solcher zwischen dem Kolben und der Wandung des Zylindergehäuses üblicherweise vorhandener Dichtungen nicht nachteilig aus.A further reduction of friction is possible, although the piston is arranged sealless in the receiving space. Because the acceleration only takes place by a brief, strong pressurization, The absence of such affects between the piston and the wall the cylinder housing usually existing seals are not detrimental.
Wenn der Kolben sich bei seiner Bewegung einer Endlage annähert und in den zugeordneten Endabschnitt des Aufnahmeraumes eintaucht, findet in diesem Endabschnitt üblicherweise eine Druckerhöhung statt, wenn die eingesperrte Luft nicht abströmen kann. Das sich aufbauende Luftpolster kann bei Bedarf und in Verbindung mit einer entsprechenden Ansteuerung des Schlitzzylinders ausgenutzt werden, um den Kolben bei einer sich unmittelbar anschließenden entgegengesetzten Hubbewegung zu beschleunigen. Man kann jedoch den Endabschnitt des Aufnahmeraumes durch eine entsprechende Steuerventilanordnung beim Eintauchen des Kolbens entlüften, beispielsweise durch Einsatz eines 3/2-Wegeventils.If the piston approaches an end position during its movement and immersed in the associated end portion of the receiving space finds in this end section usually an increase in pressure instead, if the trapped air can not escape. The building up Air cushion can if required and in conjunction with a corresponding control be exploited of the slot cylinder to the piston at a immediately following accelerate opposite stroke movement. You can, however the end portion of the receiving space by a corresponding control valve assembly bleed when submerging the piston, for example by using a 3/2-way valve.
Als besonders vorteilhaft erweist sich jedoch die Möglichkeit, mit Hilfe des betreffenden Endabschnittes des Aufnahmeraumes eine Endlagendämpfung des Kolbens herbeizuführen. Durch aufeinander abgestimmte Gestaltung des Kolbens und des Aufnahmeraumes wird hierbei erreicht, dass zwischen den Endabschnitten des Aufnahmeraumes und den in diese bei Annäherung an die Endlage eintauchenden Kolbenabschnitten des Kolbens ein Luftspalt verbleibt, der eine Verbindung zwischen dem Endabschnitt und dem unabgedichteten Längsschlitz schafft, so dass die im betreffenden Endabschnitt komprimierte Luft am Kolben vorbei und durch den Längsschlitz hindurch gedrosselt zur Atmosphäre abströmen kann. Bei dem betreffenden Luftspalt handelt es sich insbesondere um einen den Kolben umschließenden Ringspalt, der sich durch einen im Vergleich zum Querschnitt des Aufnahmeraumes geringeren Querschnitt des Kolbens hervorrufen lässt. Man kann somit eine wirksame pneumatische Dämpfung ohne aufwändige Ventilmittel erreichen. Durch Wahl eines entsprechenden Querschnittes des Luftspaltes kann bei der Herstellung des Schlitzzylinders die gewünschte Dämpfungsintensität leicht vorgegeben werden.When However, the possibility proves to be particularly advantageous with the help of the relevant Endabschnittes of the receiving space to bring about a cushioning of the piston. By coordinated design of the piston and the receiving space is achieved here that between the end portions of the receiving space and in this approach an air gap plunging to the end position piston portions of the piston remains, which is a connection between the end portion and the unsealed longitudinal slot creates, so that the air compressed in the end section in question past the piston and through the longitudinal slot throttled through to the atmosphere flow out can. The air gap in question is in particular around a piston enclosing Annular gap, which differs from the cross section of the Reception chamber causes smaller cross-section of the piston. you Thus, an effective pneumatic damping without complex valve means to reach. By selecting a corresponding cross-section of the air gap can be easily specified in the production of the slot cylinder, the desired damping intensity become.
Insbesondere bei einem derartigen Aufbau kann die für den Betrieb des Schlitzzylinders erforderliche ventiltechnische Ausstattung beträchtlich reduziert werden. Es kann dann auf Ventile verzichtet werden, die den dem Kolben mit Bezug auf seine momentane Bewegungsrichtung vorgelagerten Abschnitt des Aufnahmeraumes entlüften. Die Fluidbeaufschlagung kann dann beispielsweise mittels zweier je einem der beiden Abschnitte des Aufnahmeraumes zugeordneter 2/2-Wegeventile oder mittels eines gemeinsam zugeordneten 3/3-Wegeventils bewerkstelligt werden.Especially with such a construction, the valve equipment required for the operation of the slit cylinder can be considerably reduced. It can then be dispensed with valves that the piston with respect to its mo vent mentane movement direction upstream portion of the receiving space. The fluid application can then be accomplished, for example, by means of two 2/2-way valves assigned to one of the two sections of the receiving space or by means of a jointly assigned 3/3-way valve.
Zur Beeinflussung der Verfahrgeschwindigkeit des Kolbens können Steuermittel vorhanden sein, die eine variable Vorgabe der Länge des Druckimpulses ermöglichen. Selbstverständlich kann die Kolbengeschwindigkeit auch über entsprechende Wahl des Versorgungsdruckes und/oder über die Masse des Kolbens beeinflusst werden.to Influencing the speed of movement of the piston can control means be present, which allow a variable specification of the length of the pressure pulse. Of course the piston speed can also be selected by appropriate choice Supply pressure and / or over the mass of the piston can be influenced.
Jedenfalls lässt sich der erfindungsgemäße Schlitzzylinder mit sehr hoher Frequenz bei extrem geringem Energieeintrag betreiben, so dass er sich sehr wirtschaftlich einsetzen lässt.In any case let yourself the slot cylinder according to the invention operate with very high frequency with extremely low energy input, so that it can be used very economically.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:following The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In show this:
Aus
der Zeichnung geht ein in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer
Das
Zylindergehäuse
Die
Zylinderdeckel
Der
Aufnahmeraum
Das
Zylinderrohr
Im
Innern des Aufnahmeraumes
Der
Kolben
An
dem aus dem Zylindergehäuse
Prinzipiell
könnte
das Zylindergehäuse
Der
Aufnahmeraum
Die
vom Kolben
Wenn
der Kolben
In
jeden der beiden Endabschnitte
Die
Steuerventileinrichtung
Die
Zeichnung zeigt den Kolben
Beim
typischen Betrieb des Schlitzzylinders
Während der
Kolben
Die
Beschleunigung des Kolbens
Durch
die Steuermittel
Um
den Kolben
Weil
die Entlüftung
des in Verfahrrichtung jeweils vorgelagerten Abschnittes des Aufnahmeraumes
Anstelle
einer Ansteuerung mittels zweier 2/2-Wegeventile
Zugunsten
eines reibungsarmen Betriebes ist der Kolben
Ein
besonderer Effekt wird beim Ausführungsbeispiel
dadurch erzielt, dass die Querschnittsgestaltung des Kolbens
Wenn
nun der Kolben
Da
die Ausströmrate
hierbei geringer ist als in dem Zustand, bevor der Kolben
Über die
Länge der
Endabschnitte
Die
Höhe des
zur Beschleunigung verwendeten Druckimpulses lässt sich selbstverständlich auch
durch Variation des den Wegeventilen
Mit
dem beispielsgemäßen Schlitzzylinder
Um
die Bewegungsrichtung des Kolbens
Bei
dem Schlitzzylinder
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003109304 DE10309304B4 (en) | 2003-03-04 | 2003-03-04 | Pneumatically operated slotted cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003109304 DE10309304B4 (en) | 2003-03-04 | 2003-03-04 | Pneumatically operated slotted cylinder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10309304A1 DE10309304A1 (en) | 2004-09-30 |
DE10309304B4 true DE10309304B4 (en) | 2005-03-31 |
Family
ID=32920663
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE2003109304 Expired - Fee Related DE10309304B4 (en) | 2003-03-04 | 2003-03-04 | Pneumatically operated slotted cylinder |
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DE (1) | DE10309304B4 (en) |
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US6260470B1 (en) * | 1998-05-12 | 2001-07-17 | Rolf Mieger | Hydraulic piston-cylinder-unit for a slewing drive |
EP1182359B1 (en) * | 2000-08-23 | 2003-01-15 | FESTO AG & Co | Rodless linear drive and its housing |
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-
2003
- 2003-03-04 DE DE2003109304 patent/DE10309304B4/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FESTO AG & CO. KG, 73734 ESSLINGEN, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20131001 |