Die
Erfindung betrifft einen fluidbetätigten Arbeitszylinder, mit
einer relativ zu einem Zylindergehäuse linear bewegbaren Antriebseinheit,
die einen im Zylindergehäuse
zwei Arbeitskammern voneinander abteilenden Antriebskolben aufweist
und durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung wenigstens einer der Arbeitskammern
zwischen zwei Endlagen bewegbar ist,
- – mit Dämpfungsmitteln,
die zumindest bei einer der beiden möglichen Hubrichtungen der Antriebseinheit
während
einer der Endlage vorausgehenden Dämpfungsphase die Strömungsrate des
aus der abströmseitigen
Arbeitskammer abströmenden
Fluides herabsetzen,
- – und
mit Endlagen-Verriegelungsmitteln, die mindestens ein quer zur Hubrichtung
der Antriebseinheit zwischen einer Linearbewegung der Antriebseinheit
zulassenden Freigabestellung und einer die Linearbewegung der in
einer Endlage befindlichen Antriebseinheit blockierenden Verriegelungsstellung
umschaltbares Verriegelungsglied aufweisen, das durch Federmittel
in die Verriegelungsstellung vorgespannt ist und während der Dämpfungsphase
durch Fluidkraft in der Freigabestellung gehalten wird.
The invention relates to a fluid-actuated working cylinder, having a drive unit which is linearly movable relative to a cylinder housing and has a drive piston which divides two working chambers from one another in the cylinder housing and is movable between two end positions by controlled fluid admission of at least one of the work chambers. - With damping means which reduce the flow rate of the fluid flowing out of the outflow-side working chamber at least in one of the two possible directions of stroke of the drive unit during a damping phase preceding the end position,
- - And with end-position locking means which have at least one transversely to the stroke direction of the drive unit between a linear movement of the drive unit permitting release position and a linear movement of the drive unit located in a final position blocking locking position switchable locking member which is biased by spring means in the locking position and during the damping phase is held by fluid force in the release position.
Ein
aus der EP 0 639 120
B1 bekannter Arbeitszylinder dieser Art enthält eine
mit einem Antriebskolben ausgestattete Antriebseinheit, von der rückseitig
ein mit einer Verriegelungsvertiefung ausgestattetes Gegen-Verriegelungsglied
wegragt, das in einer Endlage der Antriebseinheit in eine sich an die
zugeordnete Arbeitskammer anschließende Zusatzkammer eintaucht.
Am Zylindergehäuse
ist ein quer zur Hubrichtung des Antriebsteils verstellbares Verriegelungsglied
gelagert, das in der Endlage der Antriebseinheit eine Verriegelungsstellung
einnehmen kann, in der es unter Federvorspannung in die Verriegelungsvertiefung
des Gegen-Verriegelungsgliedes eintaucht und dadurch die Linearbewegung der
Antriebseinheit blockiert. Über
eine Anschlusseinrichtung kann fluidisches Druckmedium eingespeist
werden, das das Verriegelungsglied in einer außer Eingriff mit dem Gegen-Verriegelungsglied
stehenden Freigabestellung hält,
sodass die Antriebseinheit durch entsprechende fluidische Ansteuerung linear
bewegt werden kann. Um den gehäuseseitigen Aufprall
der Antriebseinheit bei Erreichen der Endlagen abzumildern, sind
zusätzlich
Dämpfungsmittel vorhanden,
die während
einer der Endlage vorausgehenden Dämpfungsphase eine Herabsetzung
der Strömungsrate des
aus der abströmseitigen
Arbeitskammer abströmenden
Fluides bewirken, sodass in dieser abströmseitigen Arbeitskammer ein
gewisser Gegendruck aufgebaut wird, der eine Verlangsamung der Linearbewegung
der Antriebseinheit zur Folge hat.One from the EP 0 639 120 B1 known working cylinder of this type includes a drive unit equipped with a drive piston, protrudes from the back of a equipped with a locking recess counter-locking member which dips into an end position of the drive unit in an adjoining the associated working chamber additional chamber. On the cylinder housing a transversely adjustable to the stroke direction of the drive member locking member is mounted, which can assume a locking position in the end position of the drive unit, in which it plunges under spring tension in the locking recess of the counter-locking member and thereby blocks the linear movement of the drive unit. A connection device can be used to supply fluidic pressure medium, which holds the locking member in a release position that is out of engagement with the counter-locking member, so that the drive unit can be moved linearly by appropriate fluidic actuation. In order to mitigate the housing-side impact of the drive unit when reaching the end positions, additional damping means are provided, which cause a reduction in the flow rate of the effluent from the downstream working chamber fluid during one of the end position damping phase, so that in this downstream working chamber a certain back pressure is built up, the one Slowing the linear motion of the drive unit has the consequence.
Das
zum Halten des Verriegelungsgliedes in der Freigabestellung erforderliche
Fluid wird gemäß EP 0 639 120 B1 über die
Anschlusseinrichtung von Extern her eingespeist. Somit bedarf es
zur Ansteuerung des Verriegelungsgliedes entweder einer zusätzlichen
Ventileinrichtung oder man greift auf den während des Betriebes des Arbeitszylinders
ständig eingespeisten
Betriebsdruck zurück.
Letzteres ermöglicht
zwar einen Verzicht auf ein gesondertes Steuerventil, koppelt die
Verriegelung der Antriebseinheit jedoch an die Präsenz des
Betriebsdruckes. Solange der Betriebsdruck bereitgestellt wird,
ist eine Verriegelung in den Endlagen nicht möglich.The fluid required to hold the locking member in the release position is determined according to EP 0 639 120 B1 fed via the connection device from the outside. Thus, it requires to control the locking member either an additional valve device or accesses the constantly fed during operation of the working cylinder operating pressure. Although the latter makes it possible to dispense with a separate control valve, the locking of the drive unit is coupled to the presence of the operating pressure. As long as the operating pressure is provided, locking in the end positions is not possible.
Die
Anmelderin vertreibt auch bereits einen auf Seiten 1/1.2–57 und
1/1.2–59
einer mit "Normzylinder
DNC, ISO 6431 und VDMA 24562" betitelten Produktinformation
einen sogenannten "Normzylinder
DNC-EL", der mit ähnlichen
Mitteln zur Endlagendämpfung
und zur Endlagenverriegelung ausgestattet ist, wobei aber vorgesehen
ist, dass das Verriegelungsglied durch den in der sich an die Arbeitskammer
anschließenden
Zusatzkammer herrschenden Druck in der Freigabestellung gehalten
wird. Auf diese Weise kann zwar auf ei ne externe Fluideinspeisung
zur Ansteuerung des Verriegelungsgliedes verzichtet werden. Dieser
Vorteil wird jedoch mit dem Nachteil erkauft, dass der während der
Dämpfungsphase
in der Zusatzkammer herrschende Druck insbesondere bei voller Dämpfungsintensität rasch
abfällt
und deshalb das Verriegelungsglied unter Umständen schon in die Verriegelungsstellung
umschaltet, bevor sich die Antriebseinheit in der zu blockierenden
Endlage befindet. Mögliche
Funktionsbeeinträchtigungen
oder zumindest ein erhöhter
Verschleiß können die
Folge sein.The
Applicant already distributes one on pages 1 / 1.2-57 and
1 / 1.2-59
one with "standard cylinder
DNC, ISO 6431 and VDMA 24562 "titled product information
a so-called "standard cylinder
DNC-EL "with similar
Means for cushioning
and is equipped for Endlagenverriegelung, but provided
is that the locking member through which in the itself to the working chamber
subsequent
Additional chamber prevailing pressure held in the release position
becomes. In this way, although on ei ne external fluid feed
to dispense with the control of the locking member. This
Advantage, however, comes with the disadvantage that during the
damping phase
in the additional chamber prevailing pressure, especially at full attenuation intensity quickly
drops
and therefore the locking member may already be in the locked position
switches before the drive unit in the to be blocked
End position is located. Possible
functional impairments
or at least an elevated one
Wear can be
To be a follower.
Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bei einem fluidbetätigten Arbeitszylinder
der eingangs genannten Art Maßnahmen
vorzusehen, die mit geringem Aufwand eine zuverlässige Endlagendämpfung und
Endlagenverriegelung ermöglichen.It
is the object of the present invention in a fluid-actuated working cylinder
of the type mentioned measures
provide that with little effort a reliable cushioning and
Enable end position locking.
Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs zitierten Merkmalen
vorgesehen, dass die während
der Dämpfungsphase
zum Halten der Freigabestellung des Verriegelungsgliedes aufgebrachte
Fluidkraft zumindest teilweise von aus der abströmseitigen Arbeitskammer abgezweigtem
Fluid aufgebracht wird.to
solution
This object is in connection with the features cited above
provided that during the
the damping phase
for holding the release position of the locking member applied
Fluid force at least partially diverted from the downstream working chamber
Fluid is applied.
Auf
diese weise wird der sich während
der Dämpfungsphase
in der abströmseitigen
Arbeitskammer aufbauende Gegendruck herangezogen, um das Verriegelungsglied
in der Freigabestellung zu halten. Da der Fluiddruck in der abströmseitigen
Arbeitskammer erst bei Erreichen der Endlage auf atmosphärischen
Umgebungsdruck abfällt,
ist sichergestellt, dass das Verriegelungsglied erst dann in die Verriegelungsstellung
umschaltet, wenn die Antriebseinheit die zugeordnete Endlage tatsächlich erreicht hat.
Somit ergibt sich eine hohe Betriebssicherheit, wobei die gewünschte Funktionalität der Endlagen-Verriegelungsmittel
unabhängig
von der eingestellten Dämpfungsintensität gegeben
ist. Da der Freigabedruck systemintern abgegriffen wird, kann auf
eine gesonderte Einspeisung und ein zusätzliches Steuerventil verzichtet
werden.In this way, the build-up during the damping phase in the downstream working chamber counter-pressure is used to hold the locking member in the release position. Since the fluid pressure drops in the downstream working chamber only when reaching the end position to atmospheric pressure, it is ensured that the locking member only in the Locking position switches when the drive unit has actually reached the assigned end position. This results in a high level of operational safety, with the desired functionality of the end-position locking means being independent of the set attenuation intensity. Since the release pressure is tapped system-internally, can be dispensed with a separate feed and an additional control valve.
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.advantageous
Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die
Dämpfungsmittel
können
so ausgeführt sein,
dass bei nur einer oder bei beiden Hubrichtungen der Antriebseinheit
eine Endlagendämpfung stattfindet.
Ist bei beiden Hubrichtungen eine die Endlagendämpfung bewirkende Dämpfungsphase vorhanden,
können
sich auch die Maßnahmen
für die Endlagen-Verriegelung
auf beide Endlagen beziehen, wobei dann jeder Endlage mindestens
ein Verriegelungsglied zum lösbaren
Blockieren bzw. Verriegeln der Antriebseinheit zugeordnet ist.The
damping means
can
be executed
that in only one or both stroke directions of the drive unit
an end position damping takes place.
Is in both stroke directions a damping effect causing cushioning available
can
also the measures
for the end position lock
refer to both end positions, whereby then each end position at least
a locking member for releasable
Blocking or locking the drive unit is assigned.
Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Dämpfungsmittel so ausgebildet,
dass sie bei der betreffenden Hubrichtung wirksam werden, wenn sich
die Antriebseinheit bis zu einer Dämpfungs-Startposition an die
zugeordnete Endlage angenähert
hat. Bei dieser Dämpfungs-Startposition beginnt
die zweckmäßigerweise
bis zum Erreichen der Endlage wirksame Dämpfungsphase. Vor Erreichend
er Dämpfungsphase
kann das durch die Antriebseinheit verdrängte Fluid über eine sich an die abströmseitige
Arbeitskammer anschließende
Zusatzkammer mit großem
Strömungsquerschnitt
abströmen,
sodass eine hohe Geschwindigkeit der Antriebseinheit gewährleistet
ist. Während
der Dämpfungsphase
ist die Zusatzkammer durch die Antriebseinheit von der Arbeitskammer
abgetrennt, sodass das weiterhin von der sich bewegenden Antriebseinheit
aus der abströmseitigen
Arbeitskammer verdrängte
Fluid nurmehr gedrosselt über
einen die Zusatzkammer umgehenden Bypasskanal abströmen kann.
Die Strömungsrate
des abströmenden
Fluides ist mithin verringert, sodass sich ein den Geschwindigkeitsabbau
der Antriebseinheit hervorrufender Gegendruck in der abströmseitigen
Arbeitskammer aufbauen kann. Dieser Druck wird dem zugeordneten
Verriegelungsglied zur Ansteuerung aufgeschaltet.at
In a preferred embodiment, the damping means are designed such that
that they take effect in the relevant stroke direction when
the drive unit to a damping start position to the
approximated assigned end position
Has. At this damping start position begins
which expediently
effective damping phase until the end position is reached. Before reaching
he damping phase
For example, the fluid displaced by the drive unit can flow via a to the downstream side
Working chamber subsequent
Additional chamber with large
Flow area
flow out,
so ensuring a high speed of the drive unit
is. While
the damping phase
is the additional chamber through the drive unit from the working chamber
disconnected, so that continues from the moving drive unit
from the downstream side
Work chamber displaced
Fluid just throttled over
a bypass channel bypassing the additional chamber can flow out.
The flow rate
of the outflowing
Fluids are reduced, so speeding up
the drive unit causing backpressure in the downstream side
Working chamber can build. This pressure is assigned to the
Locking element switched to control.
In
den Verlauf des Bypasskanals ist zweckmäßigerweise eine Drosseleinrichtung
eingeschaltet, die hinsichtlich der hervorgerufenen Drosselungsintensität einstellbar
ist. Unter der oben erwähnten
Abzweigung des zur Steuerung des Verriegelungsgliedes herangezogenen
Fluides aus der abströmseitigen Arbeitskammer
ist in diesem Falle auch ein Abzweigen aus dem der Drosseleinrichtung
zur Arbeitskammer hin vorgeschalteten Abschnitt des Bypasskanals
zu verstehen.In
the course of the bypass channel is expediently a throttle device
switched on, the adjustable in terms of the induced throttling intensity
is. Under the above mentioned
Branch of the used for controlling the locking member
Fluids from the downstream working chamber
is in this case, a branching from the throttle device
to the working chamber upstream section of the bypass channel
to understand.
Zum
fluiddichten Absperren der Verbindung zwischen Arbeitskammer und
Zusatzkammer kann im Übergangsbereich
zwischen diesen beiden Kammern ein gehäusefester Dichtungsring koaxial
zur Antriebseinheit angeordnet sein, in den die Antriebseinheit
während
der Dämpfungsphase
mit einem kolbenartigen Verschlussglied unter Abdichtung eintaucht.
Ein solches Verschlussglied wird üblicherweise als Dämpfungskolben
bezeichnet. An derjenigen Seite der Antriebseinheit, auf der sich
eine zu verriegelnde Endlage befindet, ist an der Antriebseinheit zweckmäßigerweise
ein Gegen-Verriegelungsglied angeordnet, das in der zu verriegelnden
Endlage in die zugeordnete Zusatzkammer eintaucht, sodass das Verriegelungsglied
mit ihm in Verriegelungseingriff treten kann. Das Verriegelungsglied
ist bevorzugt stößelartig
ausgebildet, wobei das Gegenverriegelungsglied eine insbesondere
als Ringnut ausgebildete Verriegelungsvertiefung aufweisen kann,
in die das stößelartige
Verriegelungsglied quer zur Hubrichtung in der Antriebseinheit eintauchen
kann.To the
fluid-tight shut off the connection between the working chamber and
Additional chamber can in the transition area
between these two chambers, a housing-sealed sealing ring coaxial
be arranged to the drive unit, in which the drive unit
while
the damping phase
with a piston-like closure member immersed under sealing.
Such a closure member is usually used as a damping piston
designated. On the side of the drive unit on which
an end position to be locked is expediently on the drive unit
a counter-locking member arranged in the to be locked
End position immersed in the associated additional chamber, so that the locking member
can interlock with him. The locking member
is preferably tappet-like
formed, wherein the counter-locking member is a particular
can have as an annular groove formed locking recess,
in the the plunger-like
Submerge locking member transversely to the stroke direction in the drive unit
can.
Das
aus der abströmseitigen
Arbeitskammer abgezweigte Fluid wird zweckmäßigerweise einer zu den Endlagen-Verriegelungsmitteln
gehörenden
Betätigungskammer
zugeleitet, die von einer beweglichen Betätigungsfläche begrenzt ist, welche an
dem Verriegelungsglied ausgebildet ist. Für die Zuleitung des Fluides
zu der Betätigungskammer
kann mindestens ein als Betätigungskanal
bezeichneter Kanal vorhanden sein, der einenends in die Betätigungskammer
und andernends in die Arbeitskammer mündet. Diese Kanalverbindung
ist zweckmäßigerweise ständig offen
und beinhaltet keinerlei Steuerelemente.The
from the downstream side
Working chamber branched fluid is expediently one of the end-position locking means
belonging
operating chamber
fed, which is limited by a movable actuating surface, which on
is formed of the locking member. For the supply of the fluid
to the actuation chamber
can at least one as actuation channel
designated channel, the one end in the actuation chamber
and at the other end into the working chamber. This channel connection
is expediently always open
and does not include any controls.
Damit
in der Betätigungskammer
ein stabiler Aufbau des gewünschten
Freigabedruckes möglich ist,
ist die Betätigungskammer
zumindest während der
Dämpfungsphase
von der Zusatzkammer abgetrennt. Ist das Verriegelungsglied stößelartig
ausgebildet und einen die Betätigungskammer
mit der Zusatzkammer verbindenden Durchgang durchsetzend angeordnet,
sieht man geeignete Abdichtmittel vor, die einen Fluidübertritt
durch den Durchgang hindurch am Verriegelungsglied vorbei verhindern.In order to
in the actuation chamber
a stable structure of the desired
Release pressure is possible
is the actuation chamber
at least during the
damping phase
separated from the additional chamber. Is the locking member plunger-like
trained and a the actuation chamber
arranged through passage connecting the auxiliary chamber,
you can see suitable sealing means that passes a fluid
prevent it from passing through the passageway past the locking member.
Die
Betätigungsfläche ist
insbesondere an einem als Betätigungskolben
bezeichneten kolbenartigen Abschnitt des Verriegelungsgliedes ausgebildet,
der zweckmäßigerweise
gleichzeitig einen Kopfabschnitt des Verriegelungsgliedes darstellt.The
Actuating surface is
especially on one as an actuating piston
designated piston-like portion of the locking member formed,
the expediently
simultaneously represents a head portion of the locking member.
Um
ein möglichst
leichtgängiges
Umschalten des Verriegelungsgliedes zwischen seinen beiden Stellungen
zu gewährleisten,
ist der Betätigungskolben
vorzugsweise dichtungslos in einer zugeordneten Kolbenaufnahme angeordnet,
die er dabei in die Betätigungskammer
und eine axial entgegengesetzte, ständig mit der Atmosphäre verbundene
Außenkammer
unterteilt. Die zwischen dem Betätigungskolben
und der umfangsseitigen Wandung der Kolbenaufnahme auftretende Leckage
ist dabei so gering, dass das Umschalten aus der Verriegelungsstellung in
die Freigabestellung nicht beeinträchtigt wird. In der Freigabestellung
wird durch Zusammenwirken des Betätigungskolbens mit einer gehäusefesten Dichtung
erreicht, dass die Betätigungskammer
von der Außenkammer
abgeschottet ist und kein unerwünschter
Druckabfall auftreten kann.In order to ensure the smoothest possible switching of the locking member between its two positions, the actuating piston is preferably sealless in a zugeordne th piston receiving arranged, which he divided it into the actuating chamber and an axially opposite, constantly connected to the atmosphere outer chamber. The occurring between the actuating piston and the peripheral wall of the piston receiving leakage is so low that the switching from the locked position is not affected in the release position. In the release position is achieved by cooperation of the actuating piston with a housing-tight seal that the actuation chamber is sealed off from the outer chamber and no unwanted pressure drop can occur.
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:
1 einen
in vorteilhafter Weise erfindungsgemäß ausgestalteten fluidbetätigten Arbeitszylinder
im Längsschnitt
und in einem Zustand, bei dem sich die in einer Hubrichtung bewegende
Antriebseinheit kurz vor Beginn der Dämpfungsphase befindet, 1 a fluid-operated working cylinder configured advantageously according to the invention in longitudinal section and in a state in which the drive unit moving in a stroke direction is located shortly before the start of the damping phase,
2 den
Arbeitszylinder aus 1 nach Beginn der Dämpfungsphase, 2 the working cylinder off 1 after the beginning of the damping phase,
3 den
Arbeitszylinder aus 1 weiterhin während der
Dämpfungsphase
und kurz vor Erreichen der Endlage der Antriebseinheit, 3 the working cylinder off 1 continue during the damping phase and shortly before reaching the end position of the drive unit,
4 den
Arbeitszylinder aus 1 im Zustand der die Endlage
einnehmenden Antriebseinheit bei gleichzeitiger Verriegelung derselben
durch die Endlagen-Verriegelungsmittel
und 4 the working cylinder off 1 in the state of the end position engaging drive unit while locking the same by the end position locking means and
5 den
in 1 bis 3 rechtsliegenden Endabschnitt
des Arbeitszylinders in der aus 3 ersichtlichen
Betriebsphase in einer vergrößerten Darstellung. 5 the in 1 to 3 right-hand end portion of the working cylinder in the off 3 apparent operating phase in an enlarged view.
Der
in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 versehene fluidbetätigte Arbeitszylinder
wird mit Druckluft betrieben, lässt
jedoch auch einen Betrieb mit hydraulischen Medien zu.The in its entirety with reference number 1 provided fluid-operated cylinder is operated with compressed air, but also allows operation with hydraulic media.
Der
Arbeitszylinder 1 enthält
ein längliches Zylindergehäuse 2,
das sich beim Ausführungsbeispiel
aus einem Zylinderrohr 3 und zwei an dessen Stirnseiten
angeordneten Zylinderdeckeln 4a, 4b zusammensetzt.
Durch das Zylindergehäuse 2 wird
ein länglicher
Innenraum 5 definiert, in dem ein Antriebskolben 6 in
Richtung der Längsachse 7 des
Zylindergehäuses 2 verschiebbar
angeordnet ist. Der Antriebskolben 6 trägt ringförmige Dichtmittel 8,
die mit der peripheren Wan dung des Innenraumes 5 in Dichtkontakt
stehen, sodass der Innenraum 5 durch den Antriebskolben 6 unter
Abdichtung in zwei axial aufeinanderfolgende Arbeitskammern 12a, 12b unterteilt
wird.The working cylinder 1 contains an elongated cylinder housing 2 , which in the embodiment of a cylinder tube 3 and two cylinder covers arranged at the end faces thereof 4a . 4b composed. Through the cylinder housing 2 becomes an elongated interior 5 defined in which a drive piston 6 in the direction of the longitudinal axis 7 of the cylinder housing 2 slidably arranged. The drive piston 6 carries annular sealant 8th connected to the peripheral wall of the interior 5 in sealing contact, so that the interior 5 through the drive piston 6 under sealing in two axially successive working chambers 12a . 12b is divided.
Der
Antriebskolben 6 ist Bestandteil einer Antriebseinheit 13,
die relativ zum Zylindergehäuse 2 entlang
der Längsachse 7 in
zwei einander entgegengesetzten Hubrichtungen 14a, 14b bewegbar
ist. Die Bewegung der Antriebseinheit 13 lässt sich
außerhalb
des Zylindergehäuses 2 abgreifen,
beispielsweise um Komponenten einer Maschine zu bewegen und zu positionieren.The drive piston 6 is part of a drive unit 13 , relative to the cylinder housing 2 along the longitudinal axis 7 in two opposite stroke directions 14a . 14b is movable. The movement of the drive unit 13 can be outside of the cylinder housing 2 for example, to move and position components of a machine.
Beim
Ausführungsbeispiel
verfügt
die Antriebseinheit 13 über
eine mit dem Antriebskolben 6 verbundene Kolbenstange 15,
die sich in Richtung der Längsachse 7 erstreckt
und den im Folgenden der besseren Unterscheidung wegen als vorderer
Zylinderdeckel bezeichneten Zylinderdeckel 4b unter Abdichtung
verschiebbar geführt
durchsetzt. Entsprechende Dichtmittel sind bei 16 und Führungsmittel
bei 17 illustriert.In the embodiment, the drive unit has 13 about one with the drive piston 6 connected piston rod 15 extending in the direction of the longitudinal axis 7 extends and in the following the better distinction because as a front cylinder cover designated cylinder cover 4b passed through sealing displaced guided. Appropriate sealants are included 16 and leadership tools 17 illustrated.
Der
entgegengesetzte, im Folgenden der besseren Unterscheidung wegen
als hinterer Zylinderdeckel bezeichnete andere Zylinderdeckel 4a ist geschlossen.
Es wäre
jedoch ohne weiteres möglich, eine
das Zylindergehäuse 2 axial
komplett durchsetzende Kolbenstange 15 vorzusehen, die
dann auch rückseitig, durch
den hinteren Zylinderdeckel 4a hindurch, aus dem Zylindergehäuse 2 herausragt
und dort einen zusätzlichen
oder alternativen Kraftabgriff ermöglicht.The opposite, in the following the better distinction because as a rear cylinder cover designated other cylinder cover 4a is closed. However, it would be readily possible, a cylinder housing 2 axially completely penetrating piston rod 15 provided, which then also back, through the rear cylinder cover 4a through, out of the cylinder housing 2 protrudes and there allows an additional or alternative force tap.
Die
beiden Arbeitskammern 12a, 12b stehen jeweils
mit einem eigenen Steuerkanal 18a, 18b in Verbindung,
der außen
am Zylindergehäuse 2 ausmündet, sodass über eine
nicht näher
dargestellte Steuerventileinrichtung wahlweise fluidisches Druckmedium
eingespeist oder abgeführt
werden kann. Das Anschließen
entsprechender Fluidleitungen ermöglichende Anschlusseinrichtungen
sind in der Zeichnung nicht weiter illustriert.The two working chambers 12a . 12b each have their own control channel 18a . 18b in connection, the outside of the cylinder housing 2 opens, so that via a control valve device not shown selectively fluidic pressure medium can be fed or discharged. The connection of corresponding fluid lines enabling connection devices are not further illustrated in the drawing.
Diejenige
Arbeitskammer, in die während
der momentanen Betriebsphase Druckmedium eingespeist wird, sei im
Folgenden als zuströmseitige
Arbeitskammer bezeichnet. Diejenige Arbeitskammer, aus der während der
momentanen Betriebsphase Druckmedium abgeführt wird, sei im Folgenden
als abströmseitige
Arbeitskammer bezeichnet.the one
Working chamber in the during
the current operating phase pressure medium is fed, is in
Following as inflow side
Working chamber called. The working chamber from which during the
current operating phase pressure medium is discharged, is below
as downstream
Working chamber called.
Entsprechend
der durch die fluidische Ansteuerung erhaltenen Druckdifferenz zwischen
den beiden Arbeitskammern 12a, 12b bewegt sich
die Antriebseinheit 13 in der einen oder anderen Hubrichtung 14a, 14b,
bis sie eine Endlage einnimmt. Die Endlage ist dadurch definiert,
dass die Antriebseinheit 13 am einen oder anderen Zylinderdeckel 4a, 4b axial
zur Anlage ge langt ist. Die Anlage am hinteren Zylinderdeckel 4a sei
im Folgenden als hintere Endlage bezeichnet, diese ist in 4 gezeigt.
Die entgegengesetzte Endlage, die nicht näher dargestellt ist, sei als
vordere Endlage bezeichnet.According to the pressure difference between the two working chambers obtained by the fluidic control 12a . 12b the drive unit moves 13 in one or the other stroke direction 14a . 14b until she reaches a final position. The end position is defined by the fact that the drive unit 13 on one or the other cylinder cover 4a . 4b axially to the plant is reached ge. The system on the rear cylinder cover 4a is referred to below as the rear end position, this is in 4 shown. The ent opposite end position, which is not shown in detail, is referred to as the front end position.
Beim
Ausführungsbeispiel
sind die beiden Endlagen jeweils dadurch definiert, dass der Antriebskolben 6 an
einer ihm zugewandten Anschlagfläche 22 des
zugeordneten Zylinderdeckels 4a, 4b zur Anlage
gelangt.In the embodiment, the two end positions are each defined by the fact that the drive piston 6 on a stop surface facing it 22 the associated cylinder cover 4a . 4b comes to the plant.
Der
Arbeitszylinder 1 ist mit Dämpfungsmitteln 23 ausgestattet,
die bewirken, dass die Antriebseinheit 13 beim Erreichen
ihrer Endlagen stark gedämpft,
mit nur geringer Bewegungsenergie, auf die zugeordnete Anschlagfläche 22 aufprallt.
Dadurch werden die Bauteile geschont und das Betriebsgeräusch reduziert.
Beim Ausführungsbeispiel
sind die Dämpfungsmittel 23 so
ausgebildet, dass bei beiden Hubrichtungen 14a, 14b eine
Endlagendämpfung stattfindet.
Alternativ hierzu ist jedoch auch eine Bauform möglich, bei der die Dämpfungsmittel 23 die
Linearbewegung der Antriebseinheit 13 bei nur einer Hubrichtung
beeinflussen.The working cylinder 1 is with damping agents 23 equipped, which cause the drive unit 13 When reaching their end positions strongly damped, with only low kinetic energy, on the associated stop surface 22 impacts. This protects the components and reduces operating noise. In the embodiment, the damping means 23 designed so that at both stroke directions 14a . 14b an end position damping takes place. Alternatively, however, a design is possible in which the damping means 23 the linear movement of the drive unit 13 influence in only one stroke direction.
Im
Folgenden seien die für
das Abbremsen in der hinteren Endlage verantwortlichen Komponenten
der Dämpfungsmittel 23 näher erläutert, unter
besonderer Bezugnahme auf die vergrößerte Darstellung der 5.In the following, the components of the damping means responsible for deceleration in the rear end position are described below 23 explained in more detail, with particular reference to the enlarged view of 5 ,
Das
Funktionsprinzip der Dämpfungsmittel 22 basiert
grundsätzlich
darauf, dass bei der betreffenden Hubrichtung der Antriebseinheit 13 während einer
der angestrebten Endlage vorausgehenden Dämpfungsphase die Strömungsrate
des aus der momentan abströmseitigen
Arbeitskammer abströmenden
Fluides herabgesetzt wird. Dadurch wird der sich bewegenden Antriebseinheit 13 eine
fluidische Stellkraft entgegengesetzt, die höher ist als außerhalb
der Dämpfungsphase,
wobei die zwischen den beiden Arbeitskammern 12a, 12b herrschende Druckdifferenz
herabgesetzt wird und sich die Geschwindigkeit der Antriebseinheit 13 bis
zum Aufprall in der Endlage stark verringert. Details der beim Ausführungsbeispiel
realisierten bevorzugten Bauform der Dämpfungsmittel 23 werden
im Folgenden, insbesondere auf die Bezugnahme auf die 5,
erläutert.The operating principle of the damping means 22 is fundamentally based on the fact that, in the relevant stroke direction of the drive unit 13 during a damping phase preceding the desired end position, the flow rate of the fluid flowing out of the momentarily outflow-side working chamber is reduced. This will be the moving drive unit 13 a fluidic force opposite, which is higher than outside the damping phase, wherein the between the two working chambers 12a . 12b prevailing pressure difference is reduced and the speed of the drive unit 13 greatly reduced until impact in the end position. Details of realized in the embodiment preferred design of the damping means 23 will be discussed below, in particular with reference to the 5 , explained.
An
die dem hinteren Zylinderdeckel 4a vorgelagerte Arbeitskammer 12a,
die im Folgenden der besseren Unterscheidung wegen als hintere Arbeitskammer 12a bezeichnet
wird, schließt
sich axial eine bevorzugt zylindrisch gestaltete Zusatzkammer 24 an,
die innerhalb des hinteren Zylinderdeckels 4a ausgebildet
ist und über
eine Mündung 25 (siehe auch 1)
mit der hinteren Arbeitskammer 12a in fluidischer Verbindung
steht. Die Zusatzkammer 24 ist koaxial zu der Antriebseinheit 13 angeordnet.To the rear cylinder cover 4a upstream working chamber 12a which, in the following, is better distinguished as a rear working chamber 12a is designated, closes axially a preferably cylindrically shaped additional chamber 24 on the inside of the rear cylinder cover 4a is formed and over a mouth 25 (see also 1 ) with the rear working chamber 12a is in fluid communication. The additional chamber 24 is coaxial with the drive unit 13 arranged.
Im
Bereich der Mündung 25,
also dem Übergangsbereich
zwischen der Zusatzkammer 24 und der hinteren Arbeitskammer 12a,
ist gehäusefest
ein die Mündung 25 umgrenzender
Dichtungsring 26 angeordnet. Er ist am Ausführungsbeispiel
in einen radial erweiterten Endabschnitt 27 der Zusatzkammer 24 axial
eingesetzt und ist darin durch ein kappenartiges Halteelement 28 axial
fixiert, das auf den in das Zylinderrohr 3 hineinragenden
Endabschnitt des hinteren Zylinderdeckels 4a aufgesteckt
und zweckmäßigerweise
durch Rastmittel 32 axial gehalten ist.In the area of the estuary 25 , ie the transition area between the additional chamber 24 and the rear working chamber 12a , is a solid one the mouth 25 surrounding sealing ring 26 arranged. He is the embodiment in a radially expanded end portion 27 the additional chamber 24 inserted axially and is therein by a cap-like holding element 28 axially fixed on the cylinder tube 3 protruding end portion of the rear cylinder cover 4a plugged and expediently by locking means 32 is held axially.
Das
Halteelement 28 besitzt eine zentral gelochte, scheibenförmige Haltewand 34,
die der Stirnseite des hinteren Zylinderdeckels 4a auf
der dem Antriebskolben 6 zugewandten Seite vorgelagert
ist und nach radial innen ragt, wobei sich eine radiale Überdeckung
mit der stirnseitigen Öffnung
des erweiterten Endabschnittes 27 einstellt, sodass der
Dichtungsring 26 an einer Entnahme gehindert ist. Die oben
erwähnte
Anschlagfläche 22 befindet
sich bei dieser Ausgestaltung an der Haltewand 34.The holding element 28 has a centrally perforated disc-shaped retaining wall 34 , the front of the rear cylinder cover 4a on the drive piston 6 facing side and projects radially inward, with a radial overlap with the frontal opening of the enlarged end portion 27 so that the sealing ring 26 is prevented from removal. The abovementioned stop surface 22 located in this embodiment of the retaining wall 34 ,
Der
für die
Ansteuerung der hinteren Arbeitskammer 12a verwendete Steuerkanal 18a verläuft in der
Wandung des hinteren Zylinderdeckels 4a und kommuniziert
zum einen mit der Zusatzkammer 24. Zusätzlich steht der Steuerkanal 18a über einen
die Zusatzkammer 24 umgehenden Bypasskanal 35 direkt
mit der hinteren Arbeitskammer 12a in Verbindung, sodass
sich bei of fener Mündung 25 durch
die Zusatzkammer 24 und den Bypasskanal 35 eine
parallel geschaltete fluidische Verbindung zwischen der hinteren
Arbeitskammer 12a und dem Steuerkanal 18a einstellt.
Dabei ist bei nicht verdeckter Mündung 25 der
durch die Zusatzkammer 24 zur Verfügung gestellte Strömungsquerschnitt
wesentlich größer als derjenige,
der durch den Bypasskanal 35 definiert wird. In diesem
Zusammenhang bildet der Bypasskanal 35 praktisch einen
Drosselkanal. In seinen Verlauf ist eine in der Zeichnung nur schematisch
angedeutete Drosseleinrichtung 36 eingeschaltet, die entweder
eine bestimmte Drosselungsintensität fest vorgibt oder, wie dies
beim Ausführungsbeispiel
der Fall ist, eine Einstellmöglichkeit
hinsichtlich der gewünschten
Drosselungsintensität
bietet.The one for controlling the rear working chamber 12a used control channel 18a runs in the wall of the rear cylinder cover 4a and communicates with the additional chamber 24 , In addition, there is the control channel 18a over one the additional chamber 24 immediate bypass channel 35 directly with the rear working chamber 12a in contact, so at the mouth of fener 25 through the additional chamber 24 and the bypass channel 35 a parallel fluidic connection between the rear working chamber 12a and the control channel 18a established. It is at not covered mouth 25 the through the additional chamber 24 provided flow cross-section substantially larger than the one passing through the bypass channel 35 is defined. In this context, the bypass channel forms 35 practically a throttle channel. In its course is only schematically indicated in the drawing throttle device 36 switched on, which either predetermines a specific throttling intensity or, as is the case in the exemplary embodiment, offers an adjustment option with regard to the desired throttling intensity.
Beispielsweise
enthält
die Drosseleinrichtung 36 eine in den Bypasskanal 35 je
nach Einstellung mehr oder weniger weit hineinragende Drosselschraube,
die von außen
her manuell positionierbar ist.For example, the throttle device contains 36 one in the bypass channel 35 depending on the setting more or less far projecting throttle screw, which is manually positioned from the outside.
Die
Antriebseinheit 13 trägt
auf der dem hinteren Zylinderdeckel 4a zugewandten Seite
des Antriebskolbens 6 ein als Dämpfungskolben bezeichenbares
kolbenartiges Verschlussglied 37. Es ist koaxial zur der
Mündung 25 angeordnet
und kann in den Dichtungsring 26 eintauchen, sodass die
fluidische Verbindung zwischen der Zusatzkammer 24 und
der hinteren Arbeitskam mer 12a abgesperrt ist. Im Folgenden
wird die Funktionsweise der beispielhaften Dämpfungsmittel 23 anlässlich einer
Bewegung der Antriebseinheit 13 aus der vorderen in die
hintere Endlage beschrieben.The drive unit 13 Carries on the rear cylinder cover 4a facing side of the drive piston 6 a piston-type closure member that can be labeled as a damping piston 37 , It is coaxial with the mouth 25 arranged and can in the sealing ring 26 immerse so that the fluidic connection between the auxiliary chamber 24 and the rear work chamber 12a is locked. In Fol ing will be the operation of the exemplary damping means 23 on the occasion of a movement of the drive unit 13 described from the front to the rear end position.
Um
eine solche Linearbewegung – beim Ausführungsbeispiel
entspricht diese der Einfahrbewegung der Antriebseinheit 13 – hervorzurufen,
werden die beiden Steuerkanäle 18a, 18b derart
angesteuert, dass über
den vorderen Steuerkanal 18b unter einem Betriebsdruck
stehendes Druckmedium eingespeist wird, während gleichzeitig der rückseitige Steuerkanal 18a mit
der Atmosphäre
verbunden ist. Auf Grund der sich dadurch zwischen den beiden Arbeitskammer 12b, 12a zugunsten
der vorderen Arbeitskammer 12b einstellenden Druckdifferenz
bewegt sich die Antriebseinheit 13 gemäß Hubrichtung 14a nach
rückwärts in Richtung
des hinteren Zylinderdeckels 4a, wie dies als Momentaufnahme
aus 1 hervorgeht. Hierbei stellt die hintere Arbeitskammer 12a die
abströmseitige
Arbeitskammer dar, aus der Druckmedium in den rückwärtigen Steuerkanal 18a verdrängt wird.To such a linear movement - in the embodiment, this corresponds to the retraction movement of the drive unit 13 - evoke, the two control channels 18a . 18b so controlled that on the front control channel 18b fed under an operating pressure medium while the rear control channel 18a connected to the atmosphere. Due to this between the two working chamber 12b . 12a in favor of the front working chamber 12b adjusting pressure difference moves the drive unit 13 according to stroke direction 14a backwards towards the rear cylinder cover 4a like this as a snapshot 1 evident. Here is the rear working chamber 12a the downstream working chamber, from the pressure medium in the rear control channel 18a is displaced.
Das
kolbenartige Verschlussglied 37 ist derart ausgebildet
und angeordnet, das es zu Beginn dieser Linearbewegung mit Abstand
vor dem hinteren Zylinderdeckel 4a endet. Es taucht dann
noch nicht in den Dichtungsring 26 ein. Folglich kann das aus
der hinteren Arbeitskammer 12a verdrängte Druckmedium über die
Mündung 25 und
die Zusatzkammer 24 hinweg über einen großen Strömungsquerschnitt
entlüftet
werden. Der einen nur geringen Strömungsquerschnitt zur Verfügung stellende
Bypasskanal 35 spielt hierbei keine maßgebliche Rolle. Hat die Antriebseinheit 13 eine
gewisse Wegstrecke zurückgelegt,
erreicht sie bezüglich
dem Zylindergehäuse 2 eine
axiale Position, bei der das kolbenartige Verschlussglied 37 unter
Abdichtung in den Dichtungsring 26 eintaucht. Diese als
Dämpfungs-Startposition
bezeichenbare Position liegt kurz nach der aus 1 ersichtlichen
Position.The piston-like closure member 37 is formed and arranged so that it at the beginning of this linear movement at a distance in front of the rear cylinder cover 4a ends. It will not dive into the sealing ring 26 one. Consequently, this may be from the rear working chamber 12a displaced pressure medium across the mouth 25 and the additional chamber 24 be vented across a large flow area. The one only small flow cross-section available bypass channel 35 does not play a significant role here. Has the drive unit 13 traveled a certain distance, they reached with respect to the cylinder housing 2 an axial position in which the piston-like closure member 37 under seal in the sealing ring 26 dips. This position, which can be referred to as the damping start position, is located shortly after the position 1 apparent position.
Beginnend
an dieser Dämpfungs-Startposition
stellt der restliche Abschnitt der Linearbewegung der Antriebseinheit 13 eine
Dämpfungsphase
dar, aus der in 2 und 3 zwei Momentaufnahmen herausgegriffen
sind. Die Dämpfungsphase
ist dadurch charakterisiert, dass durch das in die Zusatzkammer 24 einfahrende
Verschlussglied 37 in Folge des Zusammenwirkens mit dem
Dichtungsring 26 die Mündung 25 und
folglich die Verbindung zwischen der hinteren Arbeitskammer 12a und
der Zusatzkammer 24 abgesperrt ist. Das aus der hinteren
Arbeitskammer 12a verdrängte
Druckmedium kann also nicht mehr über einen großen Strömungsquerschnitt über die
Zusatzkammer 24 hinweg entlüftet werden. Die einzige verbleibende
Ausströmmöglichkeit
ist diejenige über
den einen geringeren Querschnitt aufweisenden Bypasskanal 35 hinweg.
In Folge der dabei reduzierten Strömungsrate ergibt sich in der
abströmseitigen
hinteren Arbeitskammer 12a der Aufbau eines der Linearbewegung
der Antriebseinheit 13 entgegenwirkenden fluidischen Gegendruckes, mit
der Folge, dass sich die Bewegung der Antriebseinheit 13 verlangsamt
und die Antriebseinheit 13 letztlich mit stark reduzierter
Intensität
an der hinteren Endlage (4) eintrifft.Beginning at this damping start position, the remaining portion of the linear motion of the drive unit 13 a damping phase, from the in 2 and 3 two snapshots are taken. The damping phase is characterized by the fact that in the additional chamber 24 retracting closure member 37 as a result of the interaction with the sealing ring 26 the estuary 25 and hence the connection between the rear working chamber 12a and the additional chamber 24 is locked. That from the rear working chamber 12a displaced pressure medium can therefore no longer have a large flow cross section over the additional chamber 24 be vented away. The only remaining Ausströmmöglichkeit is that on the lower cross-section having a bypass channel 35 time. As a result of the reduced flow rate results in the downstream side working chamber 12a the structure of one of the linear movement of the drive unit 13 counteracting fluidic back pressure, with the result that the movement of the drive unit 13 slows down and the drive unit 13 ultimately with greatly reduced intensity at the rear end position ( 4 ) arrives.
Die
Abbremsintensität
kann durch Variation der Einstellung der Drosseleinrichtung 36 dem
Anwendungsfall entsprechend eingestellt werden.The braking intensity can be adjusted by varying the setting of the throttle device 36 be set according to the application.
Vergleichbar
arbeitende Komponenten der Dämpfungsmittel 23 sind
beim Ausführungsbeispiel auch
dem vorderen Zylinderdeckel 4b zugeordnet, die allerdings
nur teilweise aus der Zeichnung ersichtlich sind. Erkennbar sind
beispielsweise eine im vorderen Zylinderdeckel 4b ausgebildete
Zusatzkammer 24a mit zugeordnetem Dichtungsring 26a sowie
ein weiteres Verschlussglied 37a, das auf der dem vorderen
Zylinderdeckel 4b zugewandten Seite des Antriebskolbens 6 angeordnet
ist. Somit ergibt sich auch bei der in der Hubrichtung 14b stattfindenden
Ausfahrbewegung der Antriebseinheit 13 eine Aufpralldämpfung beim
Erreichen der vorderen Endlage.Comparable working components of the damping means 23 are in the embodiment, the front cylinder cover 4b assigned, but only partially from the drawing can be seen. Visible, for example, in the front cylinder cover 4b trained additional chamber 24a with associated sealing ring 26a and another closure member 37a on the front cylinder cover 4b facing side of the drive piston 6 is arranged. Thus, also results in the in the stroke direction 14b taking place extending movement of the drive unit 13 a shock absorption when reaching the front end position.
Der
Arbeitszylinder 1 ist des weiteren mit Endlagen-Verriegelungsmitteln 42 ausgestattet,
die in der Lage sind, die Antriebseinheit 13 in der hinteren
Endlage gehäusefest
zu verriegeln, sodass sie an einer Linearbewegung in Richtung zur
anderen Endlage gehindert ist. Eine Verriegelung der vorderen Endlage
der Antriebseinheit 13 ist beim Ausführungsbeispiel zwar nicht vorgesehen.
Es wäre
jedoch ohne weiteres möglich,
die Funktionalität
auch auf eine Verriegelung der vorderen Endlage auszuweiten. Ebenso
könnten
sich die Verriegelungsmaßnahmen
auch nur auf die vordere Endlage beziehen.The working cylinder 1 is further with end-position locking means 42 equipped, which are capable of the drive unit 13 locked in the rear end position fixed to the housing, so that it is prevented from linear movement in the direction of the other end position. A locking of the front end position of the drive unit 13 is not provided in the embodiment. However, it would be readily possible to extend the functionality to a locking of the front end position. Likewise, the locking measures could relate only to the front end position.
Die
Endlagen-Verriegelungsmittel 42 enthalten ein quer und
insbesondere rechtwinkelig zu den Hubrichtungen 14a, 14b gemäß Doppelpfeil 43 bewegbares
Verriegelungsglied 44, das in der Wandung des Zylindergehäuses 2,
bevorzugt in der Wandung des hinteren Zylinderdeckels 4a,
entsprechend der erwähnten
Bewegbarkeit linear verschiebbar geführt ist.The end position locking means 42 contain a transversely and in particular perpendicular to the stroke directions 14a . 14b according to double arrow 43 movable locking member 44 that is in the wall of the cylinder housing 2 , preferably in the wall of the rear cylinder cover 4a , Is guided linearly displaceable according to the aforementioned mobility.
Zweckmäßigerweise
ist das Verriegelungsglied 44 stößelartig ausgebildet, wobei
es einen Durchgang 45 durchsetzt, der umfangsseitig in
die Zusatzkammer 24 einmündet und diese mit einer in der
Gehäusewandung
ausgebildeten Betätigungskammer 46 verbindet.
Der der Zusatzkammer 24 zugewandte Endabschnitt des Verriegelungsgliedes 44 bildet
einen Verriegelungsabschnitt 47, dem in der Richtung der
Umschaltbewegung 43 eine an der Antriebseinheit 13 ausgebildete
Verriegelungsvertiefung 48 gegenüberliegt, wenn die Antriebseinheit 13 die
hintere Endlage einnimmt.Conveniently, the locking member 44 formed plunger-like, where there is a passage 45 interspersed, the circumference in the additional chamber 24 opens and this with a formed in the housing wall actuating chamber 46 combines. The additional chamber 24 facing end portion of the locking member 44 forms a locking portion 47 , in the direction of the switching movement 43 one on the drive unit 13 trained Verriegelvertvertie fung 48 opposite when the drive unit 13 the rear end position occupies.
Die
Verriegelungsvertiefung 48, beim Ausführungsbeispiel als zur Längsachse 7 koaxiale
Ringnut ausgebildet, ist an einem Gegen-Verriegelungsglied 52 ausgebildet,
das von dem Antriebskolben 6 in Richtung zum hinteren Zylinderdeckel 4a wegragt, wobei
es zweckmäßigerweise
axial über
das zugeordnete kolbenartige Verschlussglied 37 hinausragt. Wenn
sich die Antriebseinheit 13 ihrer hinteren Endlage nähert, taucht
also zunächst
das Gegen-Verriegelungsglied 52 und anschließend das
Verschlussglied 37 in die Zusatzkammer 24 ein.The locking recess 48 , In the embodiment as the longitudinal axis 7 coaxial annular groove is formed on a counter-locking member 52 formed, that of the drive piston 6 towards the rear cylinder cover 4a protrudes, wherein it expedient axially over the associated piston-like closure member 37 protrudes. When the drive unit 13 approaches its rear end position, so first appears the counter-locking member 52 and then the closure member 37 in the additional chamber 24 one.
An
seinem dem Verriegelungsabschnitt 27 entgegengesetzten
Endabschnitt ist das Verriegelungsglied 40 mit einem Betätigungskolben 53 ausgestattet.
Dieser kann insbesondere von einem Kopfabschnitt des stößelartigen
Verriegelungsgliedes 44 gebildet sein. Er ist in der Bewegungsrichtung 43 verschiebbar
in einer zylindrischen Kolbenaufnahme 54 aufgenommen, die
von ihm in die schon erwähnte Betätigungskammer 46 sowie
eine auf der axial entgegengesetzten Seite des Betätigungskolbens 53 liegende
Außenkammer 55 unterteilt
ist.At its the locking section 27 opposite end portion is the locking member 40 with an actuating piston 53 fitted. This can in particular by a head portion of the plunger-like locking member 44 be formed. He is in the direction of movement 43 slidable in a cylindrical piston receptacle 54 taken from him in the already mentioned actuation chamber 46 and one on the axially opposite side of the actuating piston 53 lying outer chamber 55 is divided.
Bei
der Kolbenaufnahme 54 kann es sich wie abgebildet um den
inneren Endabschnitt einer gehäuseseitigen
bohrungsartigen Vertiefung handeln, in deren Grundfläche der
Durchgang 45 einmündet und
in die axial außen
ein Verschlussglied 56 eingesetzt und insbesondere eingeschraubt
ist.At the piston intake 54 it may be as shown to the inner end portion of a housing-side hole-like depression, in the base of the passage 45 opens and in the axially outside a closure member 56 used and in particular screwed.
Über einen
das Verschlussglied 56 durchsetzenden Entlüftungskanal 57 steht
die Außenkammer 55 ständig mit
der Atmosphäre
in Verbindung.About the closure member 56 penetrating venting channel 57 stands the outer chamber 55 constantly in contact with the atmosphere.
Im
Rahmen der Umschaltbewegung 43 kann das Verriegelungsglied 44 zwischen
einer die Linearbewegung der Antriebseinheit 13 zulassenden
Freigabestellung (aus 1 bis 3 und 5 ersichtlich)
und einer die Linearbewegung der in einer Endlage befindlichen Antriebseinheit 13 blockierenden Verriegelungsstellung
(aus 4 ersichtlich) umgeschaltet werden. In der Freigabestellung
nimmt das Verriegelungsglied 44 eine von der Längsachse 17 weiter
entfernte Position ein, wobei es nicht oder nur ein kurzes Stück in die
Zusatzkammer 24 hineinragt, sodass es mit der eintauchenden
Antriebseinheit 13 und dessen Gegen-Verriegelungsgliedes 52 nicht kollidieren
kann. In der Verriegelungsstellung ragt das Verriegelungsglied 44 weiter
in die Zusatzkammer 24 hinein, und zwar soweit, dass es
bei die hintere Endlage einnehmender Antriebseinheit 13 in
die Verriegelungsvertiefung 48 eintauchen kann. Dabei wird
das Verriegelungsglied 44 von dem Gegen-Verriegelungsglied 52 auf der
dem Antriebskolben 6 axial entgegengesetzten Seite radial
hintergriffen, mit der Folge, dass die Antriebseinheit 13 blockiert
ist und nicht mehr ohne weiteres in Richtung der vorderen Endlage
bewegt werden kann.As part of the switching movement 43 can the locking member 44 between a linear movement of the drive unit 13 permitting release position (off 1 to 3 and 5 visible) and a linear movement of the drive unit located in an end position 13 blocking locking position (off 4 visible) can be switched. In the release position, the locking member takes 44 one from the longitudinal axis 17 more distant position, where it is not or only a short distance into the additional chamber 24 protrudes, so it with the submerged drive unit 13 and its counter-locking member 52 can not collide. In the locking position, the locking member protrudes 44 further into the additional chamber 24 in, and to the extent that it at the rear end position engaging drive unit 13 into the locking recess 48 can dive. In this case, the locking member 44 from the counter-locking member 52 on the drive piston 6 axially opposite side radially engaged behind, with the result that the drive unit 13 is blocked and can not be easily moved in the direction of the front end position.
Auf
diese Weise ist sichergestellt, dass die Antriebseinheit 13 auch
bei vertikaler Installation des Arbeitszylinders 1 in der
hinteren Endlage bleibt, wenn sich unbeabsichtigt ein Druckabfall
in dem in der vorderen Arbeitskammer 12b anstehenden Betriebsdruck
einstellen sollte.In this way it is ensured that the drive unit 13 even with vertical installation of the working cylinder 1 in the rearward end position remains, if inadvertently a pressure drop in the in the front working chamber 12b should set the operating pressure.
Durch
Federmittel 58, beim Ausführungsbeispiel in Gestalt einer
sich zwischen dem Verschlussglied 56 und dem Verriegelungsglied 44 abstützenden
Druckfedereinrichtung 58a, ist das Verriegelungsglied 44 ständig in
Richtung seiner Verriegelungsstellung beaufschlagt. Das Umschalten
in die Freigabestellung und das Halten darin geschieht durch gesteuertes
Aufbringen einer den Federmitteln 58 entgegengesetzt wirksamen
Freigabekraft, die durch Fluidbeaufschlagung hervorgerufen wird.By spring means 58 , in the embodiment in the form of a between the closure member 56 and the locking member 44 supporting pressure spring device 58a , is the locking member 44 constantly acted upon in the direction of its locking position. The switching to the release position and the holding therein is done by controlled application of the spring means 58 opposite effective release force, which is caused by fluid loading.
Um
diese fluidische Ansteuerung zu realisieren, ist ein die hintere
Arbeitskammer 12a ständig
mit der Betätigungskammer 46 verbindender
Betätigungskanal 62 vorhanden.
Dieser kann prinzipiell teilweise in Gestalt einer am Zylindergehäuse 2 angebrachten
Fluidleitung realisiert sein, ist beim Ausführungsbeispiel jedoch in vorteilhafter
Weise zur Gänze
in die Wandung des Zylindergehäuses 2 und dabei
vorzugsweise in den hinteren Zylinderdeckel 4a integriert.To realize this fluidic control, one is the rear working chamber 12a constantly with the actuation chamber 46 connecting actuating channel 62 available. This can in principle partially in the form of a cylinder housing 2 attached fluid line be implemented in the embodiment, however, in an advantageous manner entirely in the wall of the cylinder housing 2 and preferably in the rear cylinder cover 4a integrated.
Über den
Betätigungskanal 62 herrscht
innerhalb der Betätigungskammer 46 stets
im Wesentlichen der gleiche Druck wie in der angeschlossenen Arbeitskammer 12a.
Dieser Druck wirkt auf eine an dem Betätigungskolben 53 vorgesehene
ringförmige Betätigungsfläche 63 und
kann bei ausreichend hohem Druck (Freigabedruck) die zum Halten
des Verriegelungsgliedes 44 in der Freigabestellung erforderliche
Freigabekraft hervorrufen.About the actuation channel 62 prevails within the actuation chamber 46 always essentially the same pressure as in the connected working chamber 12a , This pressure acts on one of the actuating piston 53 provided annular actuating surface 63 and, at a sufficiently high pressure (release pressure), to hold the latch member 44 cause release force required in the release position.
Nachfolgend
sei wiederum unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 die
Wirkungsweise der Endlagen-Verriegelungsmittel 42 erläutert.In the following again with reference to the 1 to 4 the operation of the end position locking means 42 explained.
Bei
der aus 1 hervorgehenden Einfahrbewegung
der Antriebseinheit 13 wird das Verriegelungsglied 44 durch
eine Freigabekraft in der Freigabestellung gehalten, die zum einen
aus der Fluidbeaufschlagung der Betätigungsfläche 63 und zum anderen
aus der Fluidbeaufschlagung der in die Zusatzkammer 24 hineinragenden
Stirnfläche 64 des
Verriegelungsgliedes 44 resultieren. Obwohl der Steuerkanal 18a mit
der Atmosphäre
verbunden ist, resultiert aus der schnellen Einfahrbewegung der
Antriebseinheit 13 innerhalb der hinteren Arbeitskammer 12a und
der mit dieser verbundenen Zusatzkammer 24 ein Staudruck,
der für
die Erzeugung der Freigabekraft ausreicht.At the 1 resulting retraction of the drive unit 13 becomes the locking member 44 held by a release force in the release position, on the one hand from the fluid loading of the actuating surface 63 and on the other hand from the fluid loading in the additional chamber 24 protruding face 64 of the locking member 44 result. Although the control channel 18a connected to the atmosphere, resulting from the rapid retraction movement of the drive unit 13 inside the rear working chamber 12a and the associated with this additional chamber 24 a back pressure that is sufficient for the generation of the release force.
Mit
Beginn der Dämpfungsphase
jedoch tritt in der weiterhin entlüfteten Zusatzkammer 24 auf Grund
der Abtrennung von der benachbarten abströmseitigen hinteren Arbeitskammer 12a ein Druckabfall
ein. Vor allem wenn ein sehr geringer Strömungsquerschnitt des Bypasskanals 35 eingestellt
ist und mithin eine hohe Dämpfungsintensität vorliegt,
wird die Antriebseinheit 13 so stark abgebremst, dass der
in der Zusatzkammer 24 herrschende und sich schnell abbauende
Druck allein nicht mehr ausreichen würde, um das Verriegelungsglied 44 in
der Freigabestellung zu halten. Letzteres ist jedoch notwendig,
um ohne Kollision mit dem Verriegelungsglied 44 ein Einfahren
der Antriebseinheit 13 in die hintere Endlage zu gewährleisten.With the beginning of the damping phase, however, occurs in the still vented additional chamber 24 due to the separation from the adjacent downstream back working chamber 12a a pressure drop. Especially if a very small flow cross-section of the bypass channel 35 is set and thus there is a high damping intensity, the drive unit 13 braked so hard that in the auxiliary chamber 24 ruling and rapidly degrading pressure alone would no longer be enough to lock the latch 44 to hold in the release position. The latter, however, is necessary to avoid collision with the locking member 44 a retraction of the drive unit 13 to ensure in the rear end position.
Hier
setzt nun der besondere Vorteil der Erfindung ein. Indem die Betätigungskammer 46 unabhängig von
der Zusatzkammer 24 ständig
mit der abströmseitigen
Arbeitskammer 12a kommuniziert, in der während der
Dämpfungsphase
ein relativ hoher Druck aufgebaut wird, bleibt das Verriegelungsglied 44 auch
während
der Dämpfungsphase
unter einer die Freigabestellung gewährleistenden Fluidbeaufschlagung.
Je nach dem, wie stark der in der Zusatzkammer 24 befindliche
Druck ist, wird somit das zum Halten der Freigabestellung des Verriegelungsgliedes
herangezogene Fluid während
der Dämpfungsphase
ganz oder teilweise aus der abströmseitigen Arbeitskammer 12a abgezweigt.Here now sets the particular advantage of the invention. By the actuation chamber 46 regardless of the additional chamber 24 constantly with the downstream working chamber 12a communicates, in which a relatively high pressure is built up during the damping phase, the locking member remains 44 also during the damping phase under a release position guaranteeing fluid admission. Depending on how strong the in the auxiliary chamber 24 is located pressure, is thus used for holding the release position of the locking member fluid during the damping phase wholly or partially from the downstream working chamber 12a diverted.
Erst
wenn die Endlage erreicht ist und sich auch in der abströmseitigen
Arbeitskammer der Druck abgebaut hat, fällt entsprechend der in der
Betätigungskammer 46 herrschende
Druck weg, sodass die Federmittel 58 in der Lage sind,
das Verriegelungsglied 44 in die Verriegelungsstellung
gemäß 4 zu
verlagern. Somit ist gewährleistet,
dass das Umschalten in die Verriegelungsstellung erst stattfindet,
wenn die Antriebseinheit 13 die zugeordnete Endlage erreicht
hat. Man vermeidet somit einen verschleißfördernden Aufprall der Antriebseinheit 13 auf das
Verriegelungsglied 44.Only when the end position has been reached and has reduced in the downstream working chamber of the pressure drops accordingly in the actuation chamber 46 ruling pressure away, so the spring means 58 are capable of the locking member 44 in the locking position according to 4 to relocate. This ensures that the switching to the locking position takes place only when the drive unit 13 has reached the assigned end position. Thus one avoids a wear-promoting impact of the drive unit 13 on the locking member 44 ,
Der
Betätigungskanal 62 hat
beim Ausführungsbeispiel
einen dahingehenden Verlauf, dass er an der dem Antriebskolben 6 zugewandten
Stirnfläche
des hinteren Zylinderdeckels 4a in die sich anschließende hintere
Arbeitskammer 12a einmündet. Dabei
durchsetzt er die ggf. vorhandene Haltewand 34 des Halteelementes 28.The actuating channel 62 has in the embodiment a pertinent course that he at the drive piston 6 facing end face of the rear cylinder cover 4a in the adjoining rear working chamber 12a opens. He passes through the possibly existing retaining wall 34 of the holding element 28 ,
Der
Druckabgriff aus der abströmseitigen
Arbeitskammer könnte
jedoch ohne weiteres auch in dem zwischen der Arbeitskammer und
der Drosseleinrichtung 36 verlaufenden Abschnitt des Bypasskanals 35 erfolgen.However, the pressure tap from the downstream working chamber could easily be in the between the working chamber and the throttle device 36 extending section of the bypass channel 35 respectively.
Das
Verriegelungsglied 44 ist unter Abdichtung durch den Durchgang 45 hindurchgeführt. Dadurch
ist sichergestellt, dass kein Fluid aus der Betätigungskammer 46 in
die Zusatz kammer 24 abströmen kann, was den Druckaufbau
in der Betätigungskammer 46 beeinträchtigen
könnte.
Die Abdichtung geschieht beim Ausführungsbeispiel durch einen
im Verlauf des Durchganges 45 platzierten gehäusefesten
Dichtungsring 65.The locking member 44 is under sealing by the passage 45 passed. This ensures that no fluid from the actuation chamber 46 in the additional chamber 24 can escape, causing the pressure build-up in the actuation chamber 46 could affect. The seal is done in the embodiment by a in the course of the passage 45 placed housing-fixed sealing ring 65 ,
Um
eine leichtgängige
Umschaltbewegung zu gewährleisten,
ist der Betätigungskolben 53 bevorzugt
dichtungslos und insbesondere ohne Weichdichtungen in der Kolbenaufnahme 54 verschiebbar angeordnet.
Trotz des dadurch vorhandenen Luftspaltes reicht die Druckbeaufschlagung
aus, um das Verriegelungsglied 54 in die Freigabestellung umzuschalten.
Darüber
hinaus sind aber Maßnahmen
getroffen, die dann, wenn die Freigabestellung vorliegt, eine zuverlässige Abdichtung
der Betätigungskammer 46 gegenüber der
ständig
entlüfteten Außenkammer 55 gewährleisten.To ensure a smooth switching movement, is the actuating piston 53 preferably sealless and in particular without soft seals in the piston receptacle 54 slidably arranged. Despite the resulting air gap, the pressurization is sufficient to the locking member 54 switch to the release position. In addition, however, measures are taken, which, when the release position is present, a reliable seal of the actuating chamber 46 opposite the constantly vented outer chamber 55 guarantee.
Diese
Maßnahmen
bestehen in einer ringförmigen
Dichtung 65, die an dem Verschlussglied 56 unter
Abdichtung fixiert ist und die die Mündung 66 des Entlüftungskanals 57 umgrenzt,
wobei sie gleichzeitig axial in Richtung zum Betätigungskolben 53 vorsteht.
In der Freigabestellung liegt das Verriegelungsglied 44 mit
seinem Betätigungskolben 53 dichtend
an der ringförmigen
Stirnfläche
der Dichtung 65 an und sorgt so für die gewünschte Abdichtung.These measures consist in an annular seal 65 attached to the closure member 56 is fixed under seal and the mouth 66 of the venting channel 57 bounded, while at the same time axially towards the actuating piston 53 protrudes. In the release position is the locking member 44 with his actuating piston 53 sealing at the annular end face of the seal 65 and thus ensures the desired seal.
Die
beschriebenen Komponenten der Endlagen-Verriegelungsmittel 42 können zusätzlich oder alternativ
dem vorderen Zylinderdeckel 4b zugeordnet sein, um eine
entsprechende lösbare
Verriegelung in der vorderen Endlage zu ermöglichen.The described components of the end position locking means 42 can additionally or alternatively the front cylinder cover 4b be assigned to allow a corresponding releasable locking in the front end position.
Abschließend sei
auch noch erwähnt,
dass der Arbeitszylinder zusätzlich
mit Sensormitteln zur Positionserfassung des Verriegelungsgliedes 44 ausgestattet
sein kann. Dadurch kann beispielsweise die korrekte Funktionsweise
der Endlagen-Verriegelungsmittel 42 überwacht
werden.Finally, it should also be mentioned that the working cylinder additionally with sensor means for detecting the position of the locking member 44 can be equipped. As a result, for example, the correct operation of the end position locking means 42 be monitored.
