DE2552947C3 - Pneumatischer Linearmotor mit Arbeitshub und geringer belastbarem Rückholhub - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Linearmotor mit Arbeitshub und geringer belastbarem Rückholhub entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiger Linearmotor ist aus der US-PS 31 73 341 bekannt. Dabei ist der an einem Ende einer Kolbenstange angeordnete Kolben in einem Zylinder gelagert, an dessen Boden an der der Kolbenstange abgewandten Seite das Druckmittel über eine Versorgungsleitung zugeführt wird. Sobald der Versorgungsdruck einen bestimmten Wert unterschreitet, erfolgt eine Umsteuerung des Kolbens für den Rückholhub, indem das im Kolben angeordnete Ventil durch die Kraft einer Feder zur Freigabe der Durchtrittsöffnung geöffnet wird. Dabei ist es nachteilig, daß bei geöffnetem Ventil das Druckmittel ins Freie abströmt, io daß ein erheblicher Druckmittelverlust auftritt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Kolben für den Rückholhub mit einer zusätzlichen mechanischen Rückholfeder beaufschlagt ist, die an der Kolbenstange angeordnet und aufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem pneumatischen Linearmotor den Rückholhub auf druckmittelsparende Weise und ohne mechanische Feder durchzuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungsmerkmale des Patentanspruchs gelöst.

Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß das bei geöffnetem Ventil in den bodenseitigen Zylinderraum einströmende Druckmittel durch die Drossel am Austritt gehindert wird. Dabei wird der Kolben in der dem Arbeitshub entgegengesetzten Richtung bis in die Ausgangsstellung zurückgefahren, so daß unter Einsparung zusätzlicher mechanischer Druckelemente eine Umkehrung des Kolbens und ein besserer Wirkungsgrad durch die Vermeidung von Druckmittelverlusten gegeben ist. Ein solches Zurückfahren des Kolbens ist beispielsweise bei einer Drehbank für die Umsteuerung eines Supports von Interesse, um bei zu kleiner Vorschubgeschwindigkeit den Support anzuhalten und sofort in seiner Bewegungsrichtung umzukehren, also zurückzufahren, damit das Werkzeug vom Werkstück abgerückt werden kann. Zugleich wird dadurch erreicht, daß für den nächsten Arbeitsgang automatisch die Ausgangsposition gegeben ist. Über die Drossel wird dabei ein Gegenhaltedruck in erforderlicher Größe aufrechterhalten, um eine gleichmäßige Einfahrgeschwindigkeit des Kolbens zu gewährleisten.

In der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung ist in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung als Beispiel gezeigt

Der Linearmotor weist einen Zylinder 1 auf, in dem ein Kolben 2 mit Kolbenstange 3 gleitend gelagert ist. Der Zylinder 1 besitzt kolbenstangenseitig einen Deckel 4, in dem eine Öffnung 5 für die Kolbenstange 3 und eine

ίο Einlaßöffnung 6 für die Zufuhr eines Druckmittels angeordnet ist. An der anderen Seite ist der Zylinder 1 mit einem Boden 7 versehen, der eine Auslaßöffnung 8 aufweist, in der eine Drossel 9 angeordnet ist. Der Kolben 2 weist eine Durchtrittsöffnung 10 auf, die den deckelseitigen Zylinderraum 11 mit dem bodenseitigen Zylinderraum 12 verbindet In der Durchtrittsöffnung 10 ist ein an einem Ventil 13 angeordneter Ventilschaft 14 mit einer Feder 15 gelagert, die in Richtung zum Deckel 4 gegen das Ventil 13 drückt In geschlossenem Zustand Hegt das Ventil 13 am Rande der Durchtrittsöffnung 10 am Ventilsitz 16 an. Für die Ventilsteuerung ist im Deckel 4 und im Boden 7 ein Umsteueranschlag 17, 18 angeordnet

In der Zeichnung ist das Ventil 13 in Richtung zur druckmittelversorgten Kolbenstangenseite geöffnet und die Auslaßöffnung 8 am Boden 7 ist durch die Drossel 9 gesperrt Bei Druckmittelzufuhr durch die Einlaßöffnung 6 in den deckelseitigen Zylinderraum 11 wird der Kolben 2 nach rechts gegen den Deckel 4 geschoben. Dabei schlägt das Ventil 13 gegen den deckelseitigen Umsteueranschlag 17. Diese Kolbenbewegung setzt sich fort, bis das Ventil 13 aufgrund seiner Anlage am Umsleueranschlag 17 gegen den Ventilsitz 16 gedrückt wird und damit die Durchtrittsöffnung 10 schließt. Diese geschlossene Ventillage wird beibehalten, wenn die Kraft der Feder 15 kleiner ist als die Differenz der Kräfte, die aufgrund der in den Zylinderräumen 11 und 12 herrschenden Drücke auf das Ventil 13 wirken. Es wird dann der Kolben 2 nach links

ίο bewegt Diese Bewegung setzt sich fort, bis der Ventilschaft 14 am bodenseitigen Umsteueranschlag 18 anschlägt und das Ventil 13 vom Ventilsitz 16 abhebt, das dann unter Wirkung der Kraft der Feder 15 in seine Öffnungsstellung springt. Dies beruht darauf, daß nach dem Abheben des Ventils 13 vom Ventilsitz 16 der Differentialdruck, der das Ventil 13 geschlossen gehalten hat, so weit abgebaut wird, daß die druckabhängig auf das Ventil 13 wirkende Schließkraft kleiner als die Kraft der Feder 15 ist. Mit freigegebenem Durchfluß des Druckmittels durch die Durchtrittsöffnung 10 beginnt ein neuer Steuerzyklus.

Bei der geschilderten Konstruktion ist somit bei über die Drossel 9 einstellbarer Kolbengeschwindigkeit eine automatische Hin- und Herbewegung des Kolbens 2 gegeben, wobei der Kolbenhub durch Einstellung der Umsteueranschläge 17 und 18 veränderbar ist.

Wenn, wie in der Zeichnung dargestellt, deckel- und bodenseitig zusätzliche Anschläge 19 und 20 für den Kolben 2 angeordnet sind und wenn der Kolben 2 auf diese Anschläge 19, 20 auftrifft, bevor das Ventil 13 durch den jeweils entsprechenden Umsteueranschlag 17 bzw. 18 geschlossen bzw. geöffnet ist, so bleibt der Kolben 2 in der erreichten Stellung stehen und nimmt den gegebenen Bewegungsablauf erst wieder auf, wenn von außen der betreffende Umsteueranschlag 17 bzw. 18 betätigt worden ist, um das Ventil 13 zu öffnen oder zu schließen.

Fällt während des Betriebes die Druckmittelzufuhr

Β aus, so springt das Ventil 13 aufgrund des Federdrucks in .!-,,eine Öffnungsstellung und der Kolben 2 bleibt stehen. Bei erneuter Druckmittelzufuhr läuft dann der Kolben 2 zunächst selbsttätig in seine Ausgangsstellung nach rechts zum Deckel 4 zurück und es beginnt von dort aus gesehen ein neuer Zyklus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Pneumatischer Linearmotor mit Arbeitshub und geringer belastbarem Rückholhub, bei dem der Schubkolben eine Durchtrittsöffnung mit einem in Richtung »Offen« federbelastetem Tellerventil besitzt, welches bei der Kolbenbewegung von gehäusefesten Anschlägen geöffnet und geschlossen werden kann und welches während des Arbeitshubes bei Druckabfall in der Versorgungsleitung unter einem bestimmten Grenzwert selbsttätig öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (13) in Richtung druckmittelversorgter Kolbenstangenseite öffnet und die Kolbenbodenseite über eine Drossel (9) mit dem Druckmittelauslaß verbunden ist.