EP1703144A1 - Linear fluid actuator - Google Patents
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- EP1703144A1 EP1703144A1 EP05006073A EP05006073A EP1703144A1 EP 1703144 A1 EP1703144 A1 EP 1703144A1 EP 05006073 A EP05006073 A EP 05006073A EP 05006073 A EP05006073 A EP 05006073A EP 1703144 A1 EP1703144 A1 EP 1703144A1
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- EP
- European Patent Office
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- locking
- piston rod
- housing
- drive
- linear drive
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/24—Other details, e.g. assembly with regulating devices for restricting the stroke
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/26—Locking mechanisms
- F15B15/261—Locking mechanisms using positive interengagement, e.g. balls and grooves, for locking in the end positions
Definitions
- the invention relates to a fluid-operated linear drive, comprising a drive housing and a drive unit for driving in and out of linear drive motion, wherein the drive unit has at least one drive piston arranged in the drive housing and a piston rod arrangement protruding from the drive housing connected to the drive piston, and with a controllably operable on the drive housing locking device which is able to lock the retracted drive unit according to requirements such that it is prevented from an extension movement, wherein the locking means comprises a locking member, transversely to the direction of the drive movement of a movement the drive unit not disabling release position is movable into a locking position in which it protrudes in front of an oriented in the extension direction locking surface of the drive unit.
- At one of the EP 0639120 B1 known linear actuator includes fluid displacement by the drive housing relative to the adjustable drive unit except a drive piston and a piston rod assembly projecting from the back of the piston rod bolt-like part., Which has a trained like an annular groove locking recess with dovetailed cross-section. Takes the drive unit their stroke end position in the retracted position, the locking recess is located at the same axial height with a transverse to the longitudinal axis of the drive unit movable latch member arranged on the drive housing, controlled operable locking device.
- the locking device can be made a housing-fixed locking the drive unit during downtime of a machine equipped with the linear drive to prevent unintentional operation, for example, in connection with setup or maintenance and to provide a defined basic position of the drive unit for the new commissioning .
- a disadvantage of the known linear drive is the lack of possibility of a variable Hubvorgabe the drive unit and in particular the occupied in the retracted position Hubendlage.
- a variation of the stroke end position assumed by the retracted drive unit in at least a small frame would be desirable in order to be able to individually adapt the linear drive to the local conditions during installation on site.
- Measures for stroke adjustment are as such, for example, from EP 0868965 B1 known.
- the drive unit of the linear drive described therein has a connected to the piston rod assembly, outside of the drive housing linearly slidably guided slide and is equipped with effective between the drive housing and the slide Hubbegrenzungsschn that allow, inter alia, a variable specification of the retracted Hubendlage. In this linear drive, however, lacks the possibility of locking the retracted drive unit.
- the drive unit is also displaceable with an outside of the drive housing equipped carriage, wherein additionally a housing-fixed locking device is present, which engages for locking the retracted stroke end position of the drive unit in a bore which is formed on a arranged at the rear end portion of the carriage additional part.
- This linear drive in turn does not have means for variable specification of the retracted stroke end position of the drive unit.
- adjustable stroke limiting means are provided in the linear drive, with which the stroke end position assumed by the retracted drive unit can be variably predetermined.
- the locking surface and the locking member of the locking device are arranged relative to each other such that the locking member is displaceable at different set Hubendlagen the drive unit in the locking surface upstream locking position, in which case depending on the respective adjusted stroke end a different sized axial distance between the Arresting surface and the locking member is present.
- the invention is based on the finding that only the stroke end position of the retracted drive unit represents a relevant variable for continuous operation, while the locking measures essentially serve only safety and comfort purposes, the requirements are met even when the drive unit in the locked state has slight movement play with respect to the drive housing in the direction of the drive movement.
- the design and position of locking member and locking surface are therefore coordinated so that the locking member can be brought not only at a single specific stroke end position of the drive unit in the locking position, but in different Hubendlagen that can be specified by the adjustable Hubbegrenzungssch and where the drive unit moved far different in the drive housing. In this way, the retracted stroke end position can be varied while maintaining the possibility of locking, which facilitates flexible adaptation of the linear drive to the circumstances of the respective application.
- the locking surface is expediently located on the piston rod assembly. This has the advantage that the locking forces act symmetrically with respect to the possibly acting on the drive unit fluid forces and consequently no adverse bending moments occur. Also, very high holding forces can be exercised in this way.
- the locking surface provided on the piston rod arrangement has the advantage that the connection measures between the piston rod arrangement and the slide are not stressed by the holding forces. This would be the case if the interlocking measures interacted with the carriage.
- the locking surface is arranged coaxially to the at least one piston rod having piston rod assembly and thereby formed in particular annularly closed in itself.
- the desired locking function can be ensured even if the drive unit is not secured against rotation with respect to the drive housing.
- the locking surface may be provided on a belonging to the piston rod assembly bush, which is mounted coaxially on the piston rod and fixed relative to this immovable axially.
- the bushing is preferably provided on the outer end region of the piston rod which is axially opposite the drive piston.
- the drive housing has a fluid-impingable working chamber defining end wall, which is penetrated by the piston rod assembly under seal, wherein the locking surface is provided at the lying outside the working chamber end portion of the piston rod assembly.
- the locking device is designed as a structural unit, which is inserted in a cartridge-like manner in a corresponding receptacle of the drive housing.
- the locking member in the locking position, cooperates with the locking surface on at least two regions which are diametrically opposed relative to the longitudinal axis of the piston rod.
- the emergence of bending moments is prevented when the locking surface is biased by a fluid loading of the drive piston against the locking member.
- the locking member is expediently provided with a fork-like locking portion, the opening of the piston rod facing and which is adjustable transversely to the longitudinal axis of the piston rod assembly, wherein it engages in the locking position of the locking surface upstream region of the piston rod assembly like a rider.
- a particularly expedient embodiment provides that the locking member has an opening penetrated by the piston rod arrangement, which has a larger cross-sectional area enabling the passage of the locking surface and an adjoining smaller cross-sectional area defining the fork-like locking portion.
- the latch member is then selectively positionable such that either the larger cross-sectional area or the fork-like latch portion defined by the smaller cross-sectional area is effective.
- the piston rod assembly can freely perform their linear movement. If the smaller cross-sectional area is effective, the drive unit is prevented from extending.
- the locking member may in particular be formed flat slide-like and in particular the shape of a plate having an interspersed by the piston rod assembly opening.
- the locking device preferably has a sleeve-like housing, which is penetrated by the piston rod assembly and in the region of the piston rod assembly has two opposing guide slots in which the locking member is mounted in a displaceably guided manner to be moved between the release position and the locking position can. It is advantageous if the locking member passes through the interior of the housing according to the course of a secant eccentrically.
- the piston rod assembly passing through the sleeve-like housing can be used to axially retain the locking unit inserted in a cylindrical receptacle of the drive housing and at the same time to prevent it from rotating relative to the drive housing. This can then expediently be dispensed with even further fastening means.
- the drive unit includes a motion-coupled to the outer end portion of the piston rod assembly carriage, which is outwardly guided linearly adjustable on the drive housing and is suitably equipped with fastening means by which a load to be moved to the drive unit can be fixed.
- the interaction of the carriage with a linear guide ensures that absorbed by the coupled load, not coincident with the direction of the drive movement forces absorbed by the drive housing and wear-promoting loads are kept away from the piston rod assembly and the drive piston.
- the stroke limiting means responsible for specifying the end position of the retracted drive unit are expediently effective between the drive housing and the carriage, In particular, they are associated with the rear end portion of the carriage and thus are easily accessible for any adjustment.
- the exemplary linear drive shown in its entirety in FIGS. 1 to 4 has an elongated drive housing 2 with a longitudinal axis 3, a transverse axis 4 perpendicular thereto and a vertical axis 5 which is in turn perpendicular to the two aforementioned axes.
- the three axes mentioned thus span a Cartesian system ,
- the drive housing 2 has by way of example a substantially U-shaped profiled cross section with a perpendicular to the vertical axis 5 extending bottom wall 8 and two spaced apart starting from the bottom wall 8 in the direction of the vertical axis 5 towering first and second side walls 6, 7.
- the two side walls 7 and the bottom wall 8 together define a housing recess 12 open on the longitudinal side opposite the bottom wall 8.
- the previously explained components of the drive housing 2 are expediently part of a one-piece, preferably produced by extrusion profile part 11th
- the channel-like housing recess 12 is delimited by a rear end wall 14 of the drive housing 2 attached to the rear end face of the profile part 11.
- the housing recess 12 is open toward the opposite front side.
- a preferably cylindrical contoured, longitudinal cavity is formed, which is referred to below as the drive chamber 16. It runs in the embodiment in the respect to the second side wall 7 a greater thickness having first side wall 6 and is also closed by the end wall 14 back.
- the drive space 16 is formed by a longitudinal portion of a bore-like housing channel 17, which passes through the profile part 11 over its entire length and opens at the front end face 13 with an opening 15.
- a plug-like closure cap 18 Through the opening 15 through a plug-like closure cap 18 is inserted a little way into the housing channel 17 and fixed axially immovable. He is in sealing contact with the wall of the housing channel 17 and limits the drive space 16 at the end wall 14 opposite front.
- the linear drive also includes a drive unit 23, which is under the execution of a clarified by a double arrow drive movement 22 in the direction of the longitudinal axis 3 relative to the drive housing 2 and retractable.
- the drive unit 23 includes a drive piston 16 slidably disposed in the drive piston 24, the drive space 16 under sealing in a closure lid 18 associated front working chamber 25 and one of the end wall 14 associated rear working chamber 26 divided.
- each working chamber 25, 26 opens a separate fluid channel 27a, 27b, through which a fluidic pressure medium can be fed or discharged to control the drive piston 24 controlled so that it linearly displaced under execution of an extension movement or retraction.
- the fluid supply takes place via fluid hoses, not shown, which can be connected in the embodiment in the region of the end wall 14 to the fluid channels 27a, 27b.
- a piston rod assembly 28 is attached on the drive piston 24 and a piston rod assembly 28 is attached. This extends through the front working chamber 25 and penetrates under sealing the closure cap 18, so that it protrudes in the region of the front with an outer end portion 32 of the drive housing 2.
- the outer end portion 32 engages in a tensile and pressure-resistant manner to a connecting yoke 33, which is part of an outside of the drive housing 2 linearly adjustable in the direction of the longitudinal axis 3 guided slide 34.
- the carriage 34 thus forms together with the piston rod assembly 28 and the drive piston 24, the only uniformly movable drive unit 23.
- An axial displacement of the drive piston 24 by appropriate fluid loading thus has the simultaneous synchronous displacement of the carriage 24 to the episode.
- the drive space 16 in the exemplary embodiment within the drive housing 2 assumes an eccentric position offset in the direction of the transverse axis 4 relative to the longitudinal axis 3.
- the center of the Drive space 16 is thus offset in the direction of the transverse axis 4 with respect to the cross-sectional center of the drive housing 2 to the edge of the housing.
- the carriage 34 is located in the region of the channel-like housing recess 12. It has a plate-like carriage main part 35, which adjoins the connecting yoke 33 in the direction of the longitudinal axis 3 and whose plane of extent extends at right angles to the vertical axis 5.
- the length of the carriage 34 corresponds substantially to that of the drive housing 2, wherein the carriage 34 extends with its main carriage part 35 in the region of the open longitudinal side of the channel-like housing recess 12 along the latter. It practically forms a cover for the open longitudinal side of the housing recess 12, wherein the covered length is variable and depends on the instantaneous relative position between the carriage 34 and the drive housing 2.
- the drive unit 23 is retracted as far as possible with respect to the drive housing 2, the retracted carriage position shown in FIGS. 1 and 3 results, in which the carriage 34 covers the channel-like housing recess 12 over virtually its entire length. If, on the other hand, the drive unit 23 is further extended out of the drive housing 2, then the carriage 34 projects further beyond the front end face 13 of the drive housing 2, so that the rear end section of the housing recess 12 is exposed.
- the carriage body 35 is sunk in the direction of the vertical axis 5 in the channel-like housing recess 12 so that it is flanked on its two longitudinal sides by the two side walls 6, 7.
- a guide device 36 which has two parallel and spaced-apart guide units 37a, 37b, which are placed in the direction of the transverse axis 4 between the main carriage part 35 and the drive housing 2.
- the two guide units 37a, 37b extend together in a direction perpendicular to the vertical axis 5 guide plane, which runs parallel to the plane of extension of the main carriage part.
- Each guide unit 37a, 37b has a housing-side guide track 42 arranged on the inner side of the respective first and second side wall 6, 7 facing the other side wall. These guide tracks 42 on the housing side expediently extend over the entire length of the profile part 11. Each guide track 42 on the housing side lies in the direction of the transverse axis 4, a carriage-side guide track 43 opposite, which extends along the carriage main part 35. Between each pair of associated housing-side and carriage-side guideways 42, 43 is a bearing element arrangement 44, which is composed of sliding bodies or of a group of rolling bearing elements combined in a cage. If the drive unit 23 executes its drive movement 22, the bearing element arrangement 44 runs down on the guideways 42, 43 cooperating with it, so that a precise linear guide for the carriage 34 and thus the entire drive unit 23 is established.
- the linear drive is equipped with adjustable stroke limiting means 53, which enable a variable specification of at least the stroke end position assumed by the drive unit 23 in the retracted state relative to the drive housing 2. For simplicity, this stroke end position is referred to below as "retracted stroke end position". Due to the adjustability of the retracted stroke end position can be determined from case to case, how far the drive unit 23 is actually retracted in the retracted stroke end position in the drive housing 2 and how far it protrudes on the front end side of the drive housing 2. Such adjustability facilitates the adaptation of the linear drive to the local conditions during installation on site.
- the stroke limiting means 53 act between the drive housing 2 and the carriage 34. In this case, they are preferably associated with the rear end region of the carriage 34.
- the stroke limiting means 53 comprise an end stop 54 carried by the drive housing 2, which is preferably arranged on the rear end wall 14 and projects from there in the direction of the longitudinal axis 3 to the slide 34. His the slide 34 facing end surface defines a stop surface 55, which may be associated with a stop member 54 belonging to the buffer element 56, if necessary.
- the abutment surface 55 is located opposite a counter-abutment surface 57, which is oriented in the retraction direction of the drive unit 23 and, in the exemplary embodiment, is arranged on the rear end face of the carriage main part 35. With this counter stop surface 57, the drive unit 23 can accumulate on the stop surface 55.
- the end stop 54 is variably positionable in the direction of the drive movement 22 relative to the drive housing 2. This adjustment is realized in the embodiment in that the end stop 54 is formed as an external thread exhibiting screw member which is screwed into a provided with an internal thread axial opening 58 of the end wall 14 in the extension of the housing recess 12.
- the end stop 54 projects beyond the end wall 14 on the rear side.
- a torque can be introduced to cause a rotational movement, which also has the desired axial adjustment movement result.
- the introduction of the torque can take place manually without tools or with the aid of a screwing tool.
- the operating portion 62 may be equipped with a tool engagement portion 63.
- the respectively set axial position of the end stop 54 can be fixed by an associated securing member 64 against unintentional adjustment.
- the securing member 64 may be, for example, a clamping element or a lock nut.
- the retracted stroke end position of the drive unit 23 is defined by the contact of the counter stop surface 57 with the stop surface 55. Due to the adjustability of the end stop 54 thus also the stroke end position can be varied. In Fig. 4, this is illustrated by the fact that a possible changed stop position of the end stop 54 is indicated by dash-dotted lines. In addition, an adjustment range "s" is identified, which is available for possible variations of the retracted stroke end position and can be covered by appropriate adjustment of the end stop 54.
- the stroke limiting means 53 may, if necessary, also have other shock-absorbing means in order to achieve a cushioning.
- the shock-absorbing means may include, for example, at least one fluidic shock absorber.
- the piston rod assembly 28 is composed of several components in the embodiment. These components are on the one hand a piston rod 66 in the true sense and the other on the outer end portion of the same coaxially patch bushing 67.
- the bushing 67 is preferably only plugged, the Aufsteckhari is determined by an annular collar 68 of the bushing 67, on the front side the piston rod 66 comes to rest.
- the attachment to the connecting yoke 33 is carried out by way of example by a fastening screw 72, which passes through the connecting yoke 33 from the front and is screwed into the piston rod 66 at the front side.
- the bush 67 is axially clamped in the region of its annular collar 68 between the connecting yoke 33 and the piston rod 66.
- the bush 67 is thus fixed axially immovable with respect to the piston rod 66.
- the linear drive is further equipped with a drive housing 2 arranged on the controllable actuated locking device 65.
- This is capable of currently a retracted Hubendlage engaging drive unit 23 locked so fixed to the housing that it is prevented from an extension movement.
- the locking device 65 includes a locking member 74 which can be displaced transversely to the direction of the working movement 22 while carrying out an actuating movement 73, while a locking surface 75 oriented in the extension direction and therefore axially outwardly is provided on the piston rod assembly 28.
- the locking member 74 can be selectively positioned in a release position resulting from FIGS. 4, 6 and 8 and a locking position shown in FIGS. 3, 5 and 7. While it comes to rest in the locking position in front of the locking surface 75 when the drive unit 23 assumes a retracted stroke end position, it is in the release position in a remote from the stroke of the locking surface 75 position, so that the piston rod assembly 28 and thus the entire drive unit 23 unhindered can extend.
- An essential aspect in the mutual association of locking member 74 and locking surface 75 is that it is ensured that the locking member 74 in each retracted stroke end position of the drive unit 23, which is predetermined by the adjustment range "s", in the locking surface 75 upstream locking position displaced is. In this case, it is accepted that, depending on the respectively set stroke end position, a different sized axial distance "a" is present between the arresting surface 75 and the locking member 74. Since the interlocking measures no positioning of the drive unit 23 is intended, but only a safety purpose serving detent, a slight axial play in the respective Hubendlage does not adversely affect the operation of the linear drive.
- FIG. 3 shows a set stroke end position, in which the drive unit 23 has been moved as far as possible into the drive housing 2.
- the axial distance "a" between the locking surface 75 and the locking member 74 in this case assumes a maximum. If, on the other hand, the drive unit 23 has retracted to a lesser extent due to a changed setting of the end stop 54 in the assigned stroke end position, the arresting surface 75 is located, for example, in a position which is further outward in FIG. 3 at 75 ', in which its distance from the locking member 74 is lower.
- the one arrestable stroke end position in which the drive unit 23 is retracted at least far is defined by the fact that the arresting surface 75 is axially directly adjacent to the locking member 74 placed in the locking position.
- the locking surface 75 is expediently located on the piston rod assembly 28. This has the advantage, among other things, that the retaining forces to be applied by the locking device 65 when the fluid piston is applied axially outward of the drive piston do not stress the fastening measures present between the piston rod assembly 28 and the main carriage part 35. For example, if the locking surface were located on the carriage main part 35, the holding forces that would have to be transmitted would have to be transmitted by the fastening screw 72 as well as the fastening screws 72 'expediently used to connect the connecting yoke 33 and slide main part 35, which could result in overstressing.
- the locking surface 75 is a coaxial with the piston rod 66, axially outwardly oriented annular surface. This could be provided directly on the piston rod 66, but in the present case is located on the end face on the piston rod 66 seated sleeve 67th
- the bushing 67 has a ring circumferential, annular groove-like constriction 76, from the two flanks of the axially outwardly facing the locking surface 75 forms. Consequently, the locking surface 75 is located on the drive piston 24 opposite the outer end portion of the piston rod assembly 28th
- the locking surface 75 is placed so that it is always outside the drive chamber 16 regardless of the axial position of the piston rod assembly 28.
- the closure lid 18 acting as the end wall of the front working chamber 25 is placed at an axial distance from the end face 13 in the housing channel 17 so that an outer channel section 77 of the housing channel 17 remains between the end face 13 and the closure lid 18, within which the arresting surface 75 at each adjusted retracted stroke end position is.
- the drive housing 2 thus protrudes beyond the closure cover 18 with an end section defining the outer channel section 77. At this end portion and the locking device 65 is arranged.
- the locking device 65 is seated in the embodiment in the manner of a cartridge in a preferably circular cylindrical contoured receptacle 78 which is formed in the region of the closure cover 18 outside vorgelagerten end portion of the drive housing 2 with perpendicular to the longitudinal axis of the piston rod assembly 28 extending longitudinal axis 79.
- the receptacle 78 crosses the outer channel section 77.
- the assembly of the locking unit 65 is effected by a simple plug-in assembly. This is facilitated by that the components of the locking device 65 are combined to form a cartridge-like unit.
- the locking device 65 has a sleeve-like, preferably substantially hollow-cylindrical housing 83, in which a positioning piston 84, which is displaceable in the direction of the longitudinal axis 79, is displaceably arranged under sealing.
- the direction of displacement corresponds to the direction of the actuating movement 73 desired for the locking member 74.
- the actuating piston 84 delimits an application chamber 85, which is connected to a control channel 86, to which a control line 87 leading to a fluid source (FIG. 1) can be connected by means of connecting means (not shown).
- the loading chamber 85 is associated with the piston rod 66 opposite the outer end portion of the housing 83.
- a on the Beauftschungshunt 85 axially opposite side of the actuating piston 84 arranged between the control piston 84 and the housing 83 supporting return spring 88 acts on the control piston 84 constantly in the direction of FIG. 3 and 5 resulting starting position in which the volume of the Beauftschungshunt 85th has a minimum.
- the actuating piston 84 together with the loading chamber 85, the return spring 88 and the associated housing portion to an actuating portion 89 of the locking device 65 which projects at least for the most part laterally from the drive housing 2 when inserted into the receptacle 78 locking device 65.
- This operating portion 89 is axially closed a fully recessed in the receptacle 78 working portion 93 of the locking device 65, which is traversed transversely by the piston rod assembly 28.
- the housing 83 has in the region of the working portion 93 two diametrically opposed and mutually aligned first and second openings 94a, 94b, through which the piston rod assembly 28 extends therethrough.
- the end face 13 adjacent second opening 94 b has a sufficiently large cross-section to pass the sleeve 67 with the locking surface 75.
- the closure opening 18 adjacent first opening 94 a has only a slightly larger cross section than the piston rod 66th
- the housing 83 passing through the piston rod assembly 28 holds the locking unit 65 in the receptacle 78 so that there is no need for further fastening means for anchoring the locking device 65. This simplifies the assembly.
- the interaction of the piston rod 66 with at least the first opening 94a effects an anti-rotation lock of the locking device 65 with respect to the drive housing 2.
- the working portion 93 of the locking device 65 takes in the embodiment also still the advantageous function of an axially outside of the closure cover 18 projecting securing element which fixes the only inserted closure cap 18 in the housing channel 17. Axially opposite the closure cap 18 is blocked by protruding into the housing channel 17 housing fixed stop means 95.
- the perforations 94a, 94b having inner housing portion 96 of the housing 83 is the above-mentioned locking member 74. It is flat slide-like in the embodiment formed with a right angle to the longitudinal axis of the piston rod assembly 28 expansion plane. Directly, or as in the embodiment with the interposition of a connecting member 97, the locking member 74 is in such a fixed connection with the actuating piston 84 that it participates directly in each case the piston movement.
- the locking member 74 is stabilized by the inner housing portion 96 in its position and slidably guided.
- the inner housing portion 96 is eccentrically provided with two opposite guide slots 98 which pass through the housing each radially and extend axially, where they expediently open to the inner end face of the housing 83.
- the locking member 74 dips with its opposite longitudinal edge portions 99 in each case one of the guide slots 98 slidably and thereby passes through the interior of the housing 83 off-center according to the course of a secant.
- the locking member 74 is on the front side 13 facing side of the longitudinal axis 79th
- the locking member 74 is rounded at the narrow sides of the two edge portions 99 corresponding to the contour of the cylindrical receptacle 78. As a result, a surface contact with the inner surface of the receptacle 78 is possible. In the locking position by the abutment surface 55 forces exerted on the latch member 74 forces are thereby introduced directly and relatively large area in the drive housing 2. The housing 83 and the other components of the locking device 65 are thereby relieved and are only very little stress.
- the locking member 74 has a transverse to its extension plane through opening 100. This is aligned with the two openings 94a, 94b of the housing 83 and is penetrated by the piston rod assembly 28.
- the aperture 100 has two in the direction of the actuating movement 73 consecutive and directly merging into each other cross-sectional areas of different sizes.
- a larger cross-sectional area 101 is sized large enough to pass the locking surface.
- a subsequent smaller cross-sectional area 102 is so narrow that it prevents the passage of the locking surface 75.
- the locking member 74 can be driven to the actuating movement 73 in order to position the locking member 74 either in the locking position or in the release position.
- the locking member 74 In the release position according to FIGS. 4 and 6, the locking member 74 is displaced axially inwards, so that the larger cross-sectional area 101 is aligned with the piston rod assembly 28 and an unobstructed mobility of the drive unit 23 is given.
- the pressure medium fed into the admission chamber 85 for activation displaces the actuating piston 84 counter to the restoring force of the restoring spring 88 which compresses in the process.
- the pressure medium is discharged from the loading chamber 85, so that the locking member 74 is displaced axially outwardly by the return spring 88, so that the smaller cross-sectional area 102 reaches into the region of the piston rod, resulting in the locking position.
- the locking position results from the fact that a fork-like locking portion 103 delimiting the smaller cross-sectional area 102 assumes a position in which it engages over the area of the piston rod arrangement 28 which is axially upstream of the arresting surface 75 in a rider-like manner and thereby comes to rest in front of the arresting surface 75.
- the contact surface between the locking member 74 and the locking surface 75 extends over a circular arc 104 with an arc length of about 180 °.
- the fork-like configuration of the locking portion 103 has the advantage that in the locking position inter alia, an effective support takes place per se with respect to the longitudinal axis of the piston rod assembly 28 diametrically opposite regions of the piston rod assembly 28. Thus, the locking forces are symmetrically introduced into the piston rod assembly 28, and there are no bending stresses.
- the additional arcuate contact also causes a large-scale power transmission resulting in reduction of the specific stress.
- the locking device 65 is equipped with electrical actuating means and can be operated purely electrically and without fluid support.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen fluidbetätigten Linearantrieb, mit einem Antriebsgehäuse und einer diesbezüglich zu einer ein- und ausfahrenden linearen Antriebsbewegung antreibbaren Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit mindestens einen in dem Antriebsgehäuse angeordneten Antriebskolben und eine mit dem Antriebskolben verbundene, stirnseitig aus dem Antriebsgehäuse herausragende Kolbenstangenanordnung aufweist, und mit einer am Antriebsgehäuse angeordneten, gesteuert betätigbaren Verriegelungseinrichtung, die in der Lage ist, die eingefahrene Antriebseinheit bedarfsgemäß derart gehäusefest zu arretieren, dass sie an einer Ausfahrbewegung gehindert ist, wobei die Verriegelungseinrichtung ein Riegelglied aufweist, das quer zur Richtung der Antriebsbewegung aus einer die Bewegung der Antriebseinheit nicht behindernden Freigabestellung in eine Verriegelungsstellung bewegbar ist, in der es vor eine in der Ausfahrrichtung orientierte Arretierfläche der Antriebseinheit ragt.The invention relates to a fluid-operated linear drive, comprising a drive housing and a drive unit for driving in and out of linear drive motion, wherein the drive unit has at least one drive piston arranged in the drive housing and a piston rod arrangement protruding from the drive housing connected to the drive piston, and with a controllably operable on the drive housing locking device which is able to lock the retracted drive unit according to requirements such that it is prevented from an extension movement, wherein the locking means comprises a locking member, transversely to the direction of the drive movement of a movement the drive unit not disabling release position is movable into a locking position in which it protrudes in front of an oriented in the extension direction locking surface of the drive unit.
Bei einem aus der
MaĂźnahmen zur Hubeinstellung sind als solches beispielsweise aus der
Bei einem anderen, der Anmelderin bekannten, druckschriftlich jedoch nicht dokumentierten Linearantrieb ist die Antriebseinheit ebenfalls mit einem außen am Antriebsgehäuse verschiebbar geführten Schlitten ausgestattet, wobei zusätzlich eine gehäusefeste Verriegelungseinrichtung vorhanden ist, die zur Arretierung der eingefahrenen Hubendlage der Antriebseinheit in eine Bohrung eingreift, die an einem am rückwärtigen Endbereich des Schlittens angeordneten Zusatzteil ausgebildet ist. Dieser Linearantrieb verfügt wiederum nicht über Mittel zur veränderlichen Vorgabe der eingefahrenen Hubendlage der Antriebseinheit.In another known to the Applicant, but not documented by letter linear drive, the drive unit is also displaceable with an outside of the drive housing equipped carriage, wherein additionally a housing-fixed locking device is present, which engages for locking the retracted stroke end position of the drive unit in a bore which is formed on a arranged at the rear end portion of the carriage additional part. This linear drive in turn does not have means for variable specification of the retracted stroke end position of the drive unit.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Linearantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der unter Beibehaltung der Arretierungsmöglichkeit der Antriebseinheit flexibler an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden kann.It is the object of the present invention to provide a linear drive of the type mentioned, which can be adapted while maintaining the possibility of locking the drive unit flexible to the particular application.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei dem Linearantrieb einstellbare Hubbegrenzungsmittel vorhanden, mit denen die von der eingefahrenen Antriebseinheit eingenommene Hubendlage variabel vorgebbar ist. In Verbindung damit sind die Arretierfläche und das Riegelglied der Verriegelungseinrichtung relativ zueinander derart angeordnet, dass das Riegelglied bei unterschiedlichen eingestellten Hubendlagen der Antriebseinheit in die der Arretierfläche vorgelagerte Verriegelungsstellung verlagerbar ist, wobei dann in Abhängigkeit von der jeweils eingestellten Hubendlage ein unterschiedlich großer axialer Abstand zwischen der Arretierfläche und dem Riegelglied vorhanden ist.To solve this problem adjustable stroke limiting means are provided in the linear drive, with which the stroke end position assumed by the retracted drive unit can be variably predetermined. In connection therewith, the locking surface and the locking member of the locking device are arranged relative to each other such that the locking member is displaceable at different set Hubendlagen the drive unit in the locking surface upstream locking position, in which case depending on the respective adjusted stroke end a different sized axial distance between the Arresting surface and the locking member is present.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass nur die Hubendlage der eingefahrenen Antriebseinheit eine für den ständigen Betrieb relevante Größe darstellt, während die Verriegelungsmaßnahmen im Wesentlichen nur Sicherheits- und Komfortzwecken dienen, deren Anforderungen auch dann erfüllt werden, wenn die Antriebseinheit im arretierten Zustand ein geringfügiges Bewegungsspiel bezüglich des Antriebsgehäuses in der Richtung der Antriebsbewegung aufweist. Die Ausgestaltung und Position von Riegelglied und Arretierfläche sind daher so aufeinander abgestimmt, dass das Riegelglied nicht nur bei einer einzigen bestimmten Hubendlage der Antriebseinheit in die Verriegelungsstellung bringbar ist, sondern in unterschiedlichen Hubendlagen, die durch die einstellbaren Hubbegrenzungsmittel vorgegeben werden können und bei denen die Antriebseinheit unterschiedlich weit in das Antriebsgehäuse eingefahren ist. Auf diese Weise kann die eingefahrene Hubendlage unter Beibehaltung der Arretiermöglichkeit variiert werden, was eine flexible Anpassung des Linearantriebes an die Gegebenheiten des jeweiligen Anwendungsfalles erleichtert.The invention is based on the finding that only the stroke end position of the retracted drive unit represents a relevant variable for continuous operation, while the locking measures essentially serve only safety and comfort purposes, the requirements are met even when the drive unit in the locked state has slight movement play with respect to the drive housing in the direction of the drive movement. The design and position of locking member and locking surface are therefore coordinated so that the locking member can be brought not only at a single specific stroke end position of the drive unit in the locking position, but in different Hubendlagen that can be specified by the adjustable Hubbegrenzungsmittel and where the drive unit moved far different in the drive housing. In this way, the retracted stroke end position can be varied while maintaining the possibility of locking, which facilitates flexible adaptation of the linear drive to the circumstances of the respective application.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den UnteransprĂĽchen hervor.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Arretierfläche befindet sich zweckmäßigerweise an der Kolbenstangenanordnung. Dies hat den Vorteil, dass die Verriegelungskräfte bezüglich der eventuell auf die Antriebseinheit einwirkenden Fluidkräfte symmetrisch angreifen und folglich keine nachteiligen Biegemomente auftreten. Auch können auf diese Weise sehr hohe Haltekräfte ausgeübt werden.The locking surface is expediently located on the piston rod assembly. This has the advantage that the locking forces act symmetrically with respect to the possibly acting on the drive unit fluid forces and consequently no adverse bending moments occur. Also, very high holding forces can be exercised in this way.
In Verbindung mit einer Ausgestaltung, bei der die Antriebseinheit zusätzlich einen außen am Antriebsgehäuse linear verschiebbar geführten Schlitten aufweist, hat die an der Kolbenstangenanordnung vorgesehene Arretierfläche den Vorteil, dass die Verbindungsmaßnahmen zwischen der Kolbenstangenanordnung und dem Schlitten nicht durch die Haltekräfte beansprucht werden. Dies wäre der Fall, wenn die Verriegelungsmaßnahmen mit dem Schlitten zusammenwirken würden.In conjunction with an embodiment in which the drive unit additionally has a slide guided on the outside of the drive housing in a linearly displaceable manner, the locking surface provided on the piston rod arrangement has the advantage that the connection measures between the piston rod arrangement and the slide are not stressed by the holding forces. This would be the case if the interlocking measures interacted with the carriage.
Bevorzugt ist die Arretierfläche koaxial zu der mindestens eine Kolbenstange aufweisenden Kolbenstangenanordnung angeordnet und dabei insbesondere ringförmig in sich geschlossen ausgebildet. Dadurch kann die gewünschte Verriegelungsfunktion auch dann gewährleistet werden, wenn die Antriebseinheit bezüglich des Antriebsgehäuses nicht verdrehgesichert ist.Preferably, the locking surface is arranged coaxially to the at least one piston rod having piston rod assembly and thereby formed in particular annularly closed in itself. Thereby, the desired locking function can be ensured even if the drive unit is not secured against rotation with respect to the drive housing.
Die Arretierfläche kann an einer zu der Kolbenstangenanordnung gehörenden Buchse vorgesehen sein, welche auf die Kolbenstange koaxial aufgesetzt und bezüglich dieser axial unbeweglich fixiert ist. Bevorzugt ist die Buchse an dem dem Antriebskolben axial entgegengesetzten äußeren Endbereich der Kolbenstange vorgesehen.The locking surface may be provided on a belonging to the piston rod assembly bush, which is mounted coaxially on the piston rod and fixed relative to this immovable axially. The bushing is preferably provided on the outer end region of the piston rod which is axially opposite the drive piston.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Antriebsgehäuse eine eine fluidbeaufschlagbare Arbeitskammer begrenzende Abschlusswand, die von der Kolbenstangenanordnung unter Abdichtung durchsetzt ist, wobei die Arretierfläche an dem außerhalb der Arbeitskammer liegenden Endabschnitt der Kolbenstangenanordnung vorgesehen ist. Die Verriegelungsmaßnahmen können somit außerhalb der im Betrieb mit Druckmedium beaufschlagten Bereiche stattfinden und erfordern keine besonderen Abdichtungsmaßnahmen.In a preferred embodiment, the drive housing has a fluid-impingable working chamber defining end wall, which is penetrated by the piston rod assembly under seal, wherein the locking surface is provided at the lying outside the working chamber end portion of the piston rod assembly. The interlocking measures can thus take place outside of the pressurized medium during operation and do not require special sealing measures.
Bei einer besonders kompakten Bauform ist die Verriegelungseinrichtung als Baueinheit ausgebildet, die patronenartig in eine entsprechende Aufnahme des Antriebsgehäuses eingesetzt ist.In a particularly compact design, the locking device is designed as a structural unit, which is inserted in a cartridge-like manner in a corresponding receptacle of the drive housing.
Es ist von Vorteil, wenn das Riegelglied in der Verriegelungsstellung an wenigstens zwei einander bezüglich der Längsachse der Kolbenstange diametral gegenüberliegenden Bereichen mit der Arretierfläche zusammenwirkt. Dadurch wird dem Entstehen von Biegemomenten vorgebeugt, wenn die Arretierfläche durch eine Fluidbeaufschlagung des Antriebskolbens gegen das Riegelglied vorgespannt wird. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass sich die Kontaktfläche zwischen dem Riegelglied und der Arretierfläche in der Verriegelungsstellung entlang eines Kreisbogens mit einer Bogenlänge von etwa 180° erstreckt.It is advantageous if, in the locking position, the locking member cooperates with the locking surface on at least two regions which are diametrically opposed relative to the longitudinal axis of the piston rod. As a result, the emergence of bending moments is prevented when the locking surface is biased by a fluid loading of the drive piston against the locking member. Appropriately, it is provided that extends the contact surface between the locking member and the locking surface in the locking position along a circular arc with an arc length of about 180 °.
Für das unmittelbare Zusammenwirken mit der Arretierfläche ist das Riegelglied zweckmäßigerweise mit einem gabelartigen Verriegelungsabschnitt versehen, dessen Öffnung der Kolbenstange zugewandt ist und der quer zur Längsachse der Kolbenstangenanordnung verstellbar ist, wobei er in der Verriegelungsstellung den der Arretierfläche vorgelagerten Bereich der Kolbenstangenanordnung reiterartig übergreift.For direct cooperation with the locking surface, the locking member is expediently provided with a fork-like locking portion, the opening of the piston rod facing and which is adjustable transversely to the longitudinal axis of the piston rod assembly, wherein it engages in the locking position of the locking surface upstream region of the piston rod assembly like a rider.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass das Riegelglied eine von der Kolbenstangenanordnung durchsetzte Durchbrechung aufweist, die einen den Durchlass der Arretierfläche ermöglichenden größeren Querschnittsbereich und einen sich daran anschließenden, den gabelartigen Verriegelungsabschnitt definierenden kleineren Querschnittsbereich aufweist. Das Riegelglied ist dann wahlweise so positionierbar, dass entweder der größere Querschnittsbereich oder der vom kleineren Querschnittsbereich definierte gabelartige Verriegelungsabschnitt wirksam ist. Im wirksamen Zustand des größeren Querschnittsbereiches kann die Kolbenstangenanordnung ungehindert ihre Linearbewegung ausführen. Ist der kleinere Querschnittsbereich wirksam, wird die Antriebseinheit an einem Ausfahren gehindert.A particularly expedient embodiment provides that the locking member has an opening penetrated by the piston rod arrangement, which has a larger cross-sectional area enabling the passage of the locking surface and an adjoining smaller cross-sectional area defining the fork-like locking portion. The latch member is then selectively positionable such that either the larger cross-sectional area or the fork-like latch portion defined by the smaller cross-sectional area is effective. In the effective state of the larger cross-sectional area, the piston rod assembly can freely perform their linear movement. If the smaller cross-sectional area is effective, the drive unit is prevented from extending.
Das Riegelglied kann insbesondere flachschieberartig ausgebildet sein und insbesondere die Form eine Platte haben, die eine von der Kolbenstangenanordnung durchsetzte Durchbrechung aufweist.The locking member may in particular be formed flat slide-like and in particular the shape of a plate having an interspersed by the piston rod assembly opening.
Die Verriegelungseinrichtung verfügt vorzugsweise über ein hülsenartiges Gehäuse, das von der Kolbenstangenanordnung durchsetzt ist und im Bereich der Kolbenstangenanordnung zwei sich gegenüberliegende Führungsschlitze aufweist, in denen das Riegelglied in verschiebbar geführter Weise gelagert ist, um zwischen der Freigabestellung und der Verriegelungsstellung bewegt werden zu können. Vorteilhaft ist hierbei, wenn das Riegelglied das Innere des Gehäuses entsprechend dem Verlauf einer Sekante außermittig durchsetzt.The locking device preferably has a sleeve-like housing, which is penetrated by the piston rod assembly and in the region of the piston rod assembly has two opposing guide slots in which the locking member is mounted in a displaceably guided manner to be moved between the release position and the locking position can. It is advantageous if the locking member passes through the interior of the housing according to the course of a secant eccentrically.
Die das hülsenartige Gehäuse durchsetzende Kolbenstangenanordnung kann dazu verwendet werden, die in eine zylindrische Aufnahme des Antriebsgehäuses eingesetzte Verriegelungseinheit axial festzuhalten und gleichzeitig an einer Drehbewegung bezüglich des Antriebsgehäuses zu hindern. Hierbei kann dann zweckmäßigerweise sogar auf weitere Befestigungsmittel verzichtet werden.The piston rod assembly passing through the sleeve-like housing can be used to axially retain the locking unit inserted in a cylindrical receptacle of the drive housing and at the same time to prevent it from rotating relative to the drive housing. This can then expediently be dispensed with even further fastening means.
Zweckmäßigerweise enthält die Antriebseinheit einen mit dem äußeren Endabschnitt der Kolbenstangenanordnung bewegungsgekoppelten Schlitten, der außen am Antriebsgehäuse linear verstellbar geführt ist und der zweckmäßigerweise mit Befestigungsmitteln ausgestattet ist, über die eine zu bewegende Last an der Antriebseinheit fixiert werden kann. Das Zusammenwirken des Schlittens mit einer Linearführung sorgt dafür, dass von der gekoppelten Last ausgehende, nicht mit der Richtung der Antriebsbewegung zusammenfallende Kräfte vom Antriebsgehäuse aufgenommen und verschleißfördernde Belastungen von der Kolbenstangenanordnung und dem Antriebskolben ferngehalten werden.Conveniently, the drive unit includes a motion-coupled to the outer end portion of the piston rod assembly carriage, which is outwardly guided linearly adjustable on the drive housing and is suitably equipped with fastening means by which a load to be moved to the drive unit can be fixed. The interaction of the carriage with a linear guide ensures that absorbed by the coupled load, not coincident with the direction of the drive movement forces absorbed by the drive housing and wear-promoting loads are kept away from the piston rod assembly and the drive piston.
Die für die Vorgabe der Endlage der eingefahrenen Antriebseinheit verantwortlichen Hubbegrenzungsmittel sind zweckmäßigerweise zwischen dem Antriebsgehäuse und dem Schlitten wirksam, wobei sie insbesondere dem rückseitigen Endbereich des Schlittens zugeordnet sind und folglich für etwaige Einstellmaßnahmen gut zugänglich sind.The stroke limiting means responsible for specifying the end position of the retracted drive unit are expediently effective between the drive housing and the carriage, In particular, they are associated with the rear end portion of the carriage and thus are easily accessible for any adjustment.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine bevorzugte erste Bauform des Linearantriebes in einer perspektivischen RĂĽckansicht bei in die entsprechende Hubendlage eingefahrener Antriebseinheit,
- Fig. 2
- den Linearantrieb aus Fig. 1 in einer entsprechenden Darstellung bei ausgefahrener Antriebseinheit,
- Fig. 3
- die Anordnung aus Fig. 1 im Längsschnitt gemäß Schnittlinie III-III und teilweise aufgebrochen,
- Fig. 4
- die Anordnung aus Fig. 2 im Längsschnitt gemäß Schnittlinie IV-IV und teilweise aufgebrochen,
- Fig. 5
- einen Schnitt durch den Linearantrieb gemäß Schnittlinie V-V im Bereich der Verriegelungseinrichtung, wobei nur die Verriegelungseinrichtung und die Kolbenstangenanordnung abgebildet sind und wobei das Riegelglied die Verriegelungsstellung einnimmt,
- Fig. 6
- die Anordnung aus Fig. 5 bei in der Freigabestellung befindlichem Riegelglied,
- Fig. 7 und 8
- die Anordnungen aus Fig. 5 und 6 in perspektivischer Darstellung, wobei das Gehäuse der Verriegelungseinrichtung nicht abgebildet ist,
- Fig. 9
- einen Ausschnitt des Linearantriebes gemäß Fig. 4 im Bereich der Verriegelungseinrichtung mit einer Stirnansicht auf die von der Kolbenstange durchsetzte Verriegelungseinrichtung mit Blickrichtung gemäß Pfeil IX aus Fig. 4 und 10 und
- Fig. 10
- eine Einzeldarstellung der Kolbenstangenanordnung und der dieser zugeordneten Verriegelungseinrichtung.
- Fig. 1
- a preferred first design of the linear drive in a perspective rear view when retracted into the corresponding stroke end drive unit,
- Fig. 2
- 1 in a corresponding representation when the drive unit is extended,
- Fig. 3
- the arrangement of Figure 1 in longitudinal section along section line III-III and partially broken,
- Fig. 4
- the arrangement of Figure 2 in longitudinal section along section line IV-IV and partially broken,
- Fig. 5
- a section through the linear drive according to section line VV in the region of the locking device, wherein only the locking device and the piston rod assembly are shown and wherein the locking member assumes the locking position,
- Fig. 6
- the arrangement of FIG. 5 in befindlichem in the release position latch member,
- FIGS. 7 and 8
- the arrangements of Figures 5 and 6 in perspective view, wherein the housing of the locking device is not shown,
- Fig. 9
- a section of the linear drive of FIG. 4 in the region of the locking device with an end view of the interspersed by the piston rod locking device with viewing direction according to arrow IX of FIG. 4 and 10 and
- Fig. 10
- an individual view of the piston rod assembly and the associated locking device.
Der in Fig. 1 bis 4 in seiner Gesamtheit abgebildete beispielhafte Linearantrieb besitzt ein längliches Antriebsgehäuse 2 mit einer Längsachse 3, einer dazu rechtwinkeligen Querachse 4 und einer zu den beiden vorgenannten Achsen wiederum rechtwinkeligen Hochachse 5. Die genannten drei Achsen spannen also ein kartesisches System auf.The exemplary linear drive shown in its entirety in FIGS. 1 to 4 has an
Das Antriebsgehäuse 2 besitzt beispielhaft einen im Wesentlichen U-förmig profilierten Querschnitt mit einer rechtwinkelig zur Hochachse 5 verlaufenden Bodenwand 8 und zwei mit Abstand voneinander ausgehend von der Bodenwand 8 in Richtung der Hochachse 5 hochragenden ersten und zweiten Seitenwänden 6, 7. Die beiden Seitenwände 6, 7 und die Bodenwand 8 definieren gemeinsam eine an der der Bodenwand 8 entgegengesetzten Längsseite offene Gehäuseausnehmung 12.The
Die bisher erläuterten Komponenten des Antriebsgehäuses 2 sind zweckmäßigerweise Bestandteil eines einstückigen, bevorzugt durch Strangpressen hergestellten Profilteils 11.The previously explained components of the
An ihrer Rückseite ist die kanalartige Gehäuseausnehmung 12 durch eine an die rückwärtige Stirnfläche des Profilteils 11 angesetzte rückseitige Abschlusswand 14 des Antriebsgehäuses 2 begrenzt. Zur entgegengesetzten Vorderseite hin ist die Gehäuseausnehmung 12 hingegen offen.At its rear side, the channel-
Im Innern des Antriebsgehäuses 2 ist ein bevorzugt zylindrisch konturierter, längsverlaufender Hohlraum ausgebildet, der im Folgenden als Antriebsraum 16 bezeichnet sei. Er verläuft beim Ausführungsbeispiel in der bezüglich der zweiten Seitenwand 7 eine größere Dicke aufweisenden ersten Seitenwand 6 und ist rückseitig ebenfalls durch die Abschlusswand 14 verschlossen.In the interior of the
Der Antriebsraum 16 ist von einem Längenabschnitt eines bohrungsartigen Gehäusekanals 17 gebildet, der das Profilteil 11 über seine gesamte Länge durchsetzt und an dessen vorderer Stirnfläche 13 mit einer Öffnung 15 ausmündet.The
Durch die Öffnung 15 hindurch ist ein stopfenartiger Verschlussdeckel 18 ein Stück weit in den Gehäusekanal 17 eingeschoben und axial unbeweglich fixiert. Er steht mit der Wandung des Gehäusekanals 17 in Dichtkontakt und begrenzt den Antriebsraum 16 an der der Abschlusswand 14 entgegengesetzten Vorderseite.Through the
Der Linearantrieb enthält außerdem eine Antriebseinheit 23, die unter Ausführung einer durch einen Doppelpfeil verdeutlichten Antriebsbewegung 22 in Richtung der Längsachse 3 relativ zu dem Antriebsgehäuse 2 ein- und ausfahrbar ist.The linear drive also includes a
Die Antriebseinheit 23 enthält einen im Antriebsraum 16 verschiebbar angeordneten Antriebskolben 24, der den Antriebsraum 16 unter Abdichtung in eine dem Verschlussdeckel 18 zugeordnete vordere Arbeitskammer 25 und eine der Abschlusswand 14 zugeordnete rückwärtige Arbeitskammer 26 unterteilt. In jede Arbeitskammer 25, 26 mündet ein gesonderter Fluidkanal 27a, 27b, durch den hindurch ein fluidisches Druckmedium eingespeist oder abgeführt werden kann, um den Antriebskolben 24 derart gesteuert zu beaufschlagen, dass er sich unter Ausführung einer Ausfahrbewegung oder Einfahrbewegung linear verlagert. Die Fluidversorgung erfolgt über nicht näher dargestellte Fluidschläuche, die beim Ausführungsbeispiel im Bereich der Abschlusswand 14 an die Fluidkanäle 27a, 27b angeschlossen werden können.The
An dem Antriebskolben 24 ist eine Kolbenstangenanordnung 28 befestigt. Diese erstreckt sich durch die vordere Arbeitskammer 25 hindurch und durchsetzt unter Abdichtung den Verschlussdeckel 18, sodass sie im Bereich der Vorderseite mit einem äußeren Endabschnitt 32 aus dem Antriebsgehäuse 2 herausragt.On the
Der äußere Endabschnitt 32 greift in zug- und druckfester Weise an einem Verbindungsjoch 33 an, das Bestandteil eines außen am Antriebsgehäuse 2 linear in Richtung der Längsachse 3 verstellbar geführten Schlittens 34 ist. Der Schlitten 34 bildet somit zusammen mit der Kolbenstangenanordnung 28 und dem Antriebskolben 24 die nur einheitlich bewegbare Antriebseinheit 23. Eine axiale Verlagerung des Antriebskolbens 24 durch entsprechende Fluidbeaufschlagung hat mithin die gleichzeitige synchrone Verlagerung des Schlittens 24 zur Folge.The
Wie insbesondere aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, nimmt der Antriebsraum 16 beim Ausführungsbeispiel innerhalb des Antriebsgehäuses 2 eine in Richtung der Querachse 4 zur Längsachse 3 versetzte außermittige Position ein. Das Zentrum des Antriebsraumes 16 ist also in Richtung der Querachse 4 gegenüber dem Querschnittszentrum des Antriebsgehäuses 2 zum Gehäuserand hin versetzt.As can be seen in particular from FIGS. 3 and 4, the
Hingegen befindet sich der Schlitten 34 im Bereich der kanalartigen Gehäuseausnehmung 12. Er besitzt ein sich in Richtung der Längsachse 3 an das Verbindungsjoch 33 anschließendes plattenartiges Schlittenhauptteil 35, dessen Erstreckungsebene rechtwinkelig zu der Hochachse 5 verläuft.On the other hand, the
Die Länge des Schlittens 34 entspricht im Wesentlichen derjenigen des Antriebsgehäuses 2, wobei sich der Schlitten 34 mit seinem Schlittenhauptteil 35 im Bereich der offenen Längsseite der kanalartigen Gehäuseausnehmung 12 entlang dieser erstreckt. Er bildet praktisch eine Abdeckung für die offene Längsseite der Gehäuseausnehmung 12, wobei die abgedeckte Länge variabel und von der momentanen Relativposition zwischen dem Schlitten 34 und dem Antriebsgehäuse 2 abhängt.The length of the
Ist die Antriebseinheit 23 bezüglich des Antriebsgehäuses 2 weitestmöglich eingefahren, ergibt sich die aus Fig. 1 und 3 ersichtliche eingefahrene Schlittenposition, in der der Schlitten 34 die kanalartige Gehäuseausnehmung 12 über praktisch ihre gesamte Länge hinweg abdeckt. Ist die Antriebseinheit 23 hingegen weiter aus dem Antriebsgehäuse 2 ausgefahren, ragt auch der Schlitten 34 weiter über die vordere Stirnfläche 13 des Antriebsgehäuses 2 hinaus, sodass der rückwärtige Endabschnitt der Gehäuseausnehmung 12 freigelegt ist.If the
Zweckmäßigerweise ist das Schlittenhauptteil 35 in Richtung der Hochachse 5 derart versenkt in der kanalartigen Gehäuseausnehmung 12 angeordnet, dass es an seinen beiden Längsseiten von den beiden Seitenwänden 6, 7 flankiert wird.Conveniently, the
Zur Führung und Abstützung des Schlittens 34 bezüglich des Antriebsgehäuses 2 ist eine Führungseinrichtung 36 vorgesehen, die über zwei parallel und mit Abstand zueinander angeordnete Führungseinheiten 37a, 37b verfügt, die in Richtung der Querachse 4 zwischen dem Schlittenhauptteil 35 und dem Antriebsgehäuse 2 platziert sind. Die beiden Führungseinheiten 37a, 37b erstrecken sich gemeinsam in einer zur Hochachse 5 rechtwinkeligen Führungsebene, die parallel zur Erstreckungsebene des Schlittenhauptteils verläuft.To guide and support the
Jede Führungseinheit 37a, 37b besitzt eine an der der jeweils anderen Seitenwand zugewandten Innenseite der zugeordneten ersten bzw. zweiten Seitenwand 6, 7 angeordnete gehäuseseitige Führungsbahn 42. Diese gehäuseseitigen Führungsbahnen 42 erstrecken sich zweckmäßigerweise über die gesamte Länge des Profilteils 11. Jeder gehäuseseitigen Führungsbahn 42 liegt in Richtung der Querachse 4 eine schlittenseitige Führungsbahn 43 gegenüber, die sich entlang des Schlittenhauptteils 35 erstreckt. Zwischen jedem Paar einander zugeordneter gehäuseseitiger und schlittenseitiger Führungsbahnen 42, 43 befindet sich eine Lagerelementanordnung 44, die sich aus Gleitkörpern oder aus einer Gruppe von in einem Käfig zusammengefassten Wälzlagerelementen zusammensetzt. Führt die Antriebseinheit 23 ihre Antriebsbewegung 22 aus, läuft die Lagerelementanordnung 44 an den mit ihr kooperierenden Führungsbahnen 42, 43 ab, sodass sich eine präzise Linearführung für den Schlitten 34 und mithin die gesamte Antriebseinheit 23 einstellt.Each
Über die Führungseinrichtung 36 werden am Schlitten 34 angreifende Kräfte, deren Wirkungsrichtung nicht mit der Längsachse 3 zusammenfällt, in das Antriebsgehäuse 2 eingeleitet. Diese Kräfte können von einer beliebigen Last herrühren, die an dem Schlitten 34 zum Zwecke einer Bewegung bzw. Positionierung befestigt werden kann. Bei dieser Last kann es sich beispielsweise um eine Komponente einer Maschine oder um einen weiteren Linearantrieb handeln. An dem Schlitten 34 angeordnete Befestigungsmittel 45, beispielsweise in Gestalt von Gewindebohrungen, ermöglichen die lösbare Befestigung der jeweiligen Last.Via the
Der Linearantrieb ist mit einstellbaren Hubbegrenzungsmitteln 53 ausgestattet, die eine variable Vorgabe von zumindest der im eingefahrenen Zustand von der Antriebseinheit 23 relativ zum Antriebsgehäuse 2 eingenommenen Hubendlage ermöglichen. Zur Vereinfachung sei diese Hubendlage im Folgenden als "eingefahrene Hubendlage" bezeichnet. Aufgrund der Einstellbarkeit der eingefahrenen Hubendlage lässt sich von Fall zu Fall festlegen, wie weit die Antriebseinheit 23 in der eingefahrenen Hubendlage tatsächlich in das Antriebsgehäuse 2 eingefahren ist und wie weit sie dabei an der vorderen Stirnseite über das Antriebsgehäuse 2 vorsteht. Eine solche Justierbarkeit erleichtert die Anpassung des Linearantriebes an die örtlichen Gegebenheiten bei der Installation am Einsatzort.The linear drive is equipped with adjustable
Zweckmäßigerweise wirken die Hubbegrenzungsmittel 53 zwischen dem Antriebsgehäuse 2 und dem Schlitten 34. Dabei sind sie vorzugsweise dem rückseitigen Endbereich des Schlittens 34 zugeordnet.Expediently, the
Beim Ausführungsbeispiel enthalten die Hubbegrenzungsmittel 53 einen vom Antriebsgehäuse 2 getragenen Endanschlag 54, der vorzugsweise an der rückseitigen Abschlusswand 14 angeordnet ist und ausgehend von dort in Richtung der Längsachse 3 dem Schlitten 34 entgegenragt. Seine dem Schlitten 34 zugewandte Stirnfläche definiert eine Anschlagfläche 55, die bei Bedarf auch einem zum Endanschlag 54 gehörenden Pufferelement 56 zugeordnet sein kann.In the exemplary embodiment, the
Der Anschlagfläche 55 liegt eine in der Einfahrrichtung der Antriebseinheit 23 orientierte, beim Ausführungsbeispiel an der rückwärtigen Stirnfläche des Schlittenhauptteils 35 angeordnete Gegenanschlagfläche 57 gegenüber. Mit dieser Gegenanschlagfläche 57 kann die Antriebseinheit 23 auf die Anschlagfläche 55 auflaufen.The
Der Endanschlag 54 ist in der Richtung der Antriebsbewegung 22 relativ zum Antriebsgehäuse 2 variabel positionierbar. Diese Verstellmöglichkeit ist beim Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass der Endanschlag 54 als ein Außengewinde aufweisendes Schraubglied ausgebildet ist, das in eine mit einem Innengewinde versehene axiale Durchbrechung 58 der Abschlusswand 14 in der Verlängerung der Gehäuseausnehmung 12 eingeschraubt ist.The
Mit einem Betätigungsabschnitt 62 ragt der Endanschlag 54 rückseitig über die Abschlusswand 14 hinaus. Dort lässt sich ein Drehmoment einleiten, um eine Drehbewegung hervorzurufen, die gleichzeitig die gewünschte axiale Einstellbewegung zur Folge hat. Die Einleitung des Drehmomentes kann manuell werkzeuglos oder unter Zuhilfenahme eines Schraubwerkzeuges stattfinden. Für die letztgenannten Zwecke kann der Betätigungsabschnitt 62 mit einer Werkzeugangriffspartie 63 ausgestattet sein.With an operating
Die jeweils eingestellte Axiallage des Endanschlages 54 kann durch ein zugeordnetes Sicherungsglied 64 gegen unbeabsichtigtes Verstellen fixiert werden. Das Sicherungsglied 64 kann beispielsweise ein Klemmelement oder eine Kontermutter sein.The respectively set axial position of the
Die eingefahrene Hubendlage der Antriebseinheit 23 ist durch den Kontakt der Gegenanschlagfläche 57 mit der Anschlagfläche 55 definiert. Aufgrund der Einstellbarkeit des Endanschlages 54 kann somit auch die Hubendlage variiert werden. In Fig. 4 ist dies dadurch verdeutlicht, dass eine mögliche veränderte Anschlagposition des Endanschlages 54 strichpunktiert angedeutet ist. Außerdem ist ein Einstellbereich "s" kenntlich gemacht, der für mögliche Variationen der eingefahrenen Hubendlage zur Verfügung steht und durch entsprechendes Verstellen des Endanschlages 54 abgedeckt werden kann.The retracted stroke end position of the
Zusätzlich oder anstelle eines Pufferelementes 56 können die Hubbegrenzungsmittel 53 bei Bedarf auch sonstige Stoßdämpfmittel aufweisen, um eine Endlagendämpfung zu erreichen. Die Stoßdämpfmittel können beispielsweise mindestens einen fluidischen Stoßdämpfer beinhalten.In addition to or instead of a
Die Kolbenstangenanordnung 28 setzt sich beim Ausführungsbeispiel aus mehreren Komponenten zusammen. Diese Komponenten sind zum einen eine Kolbenstange 66 im eigentlichen Sinne und zum anderen eine auf den äußeren Endabschnitt derselben koaxial aufgesetzte Buchse 67. Die Buchse 67 ist bevorzugt nur aufgesteckt, wobei das Aufsteckmaß durch einen Ringbund 68 der Buchse 67 vorgegeben ist, der an der Stirnseite der Kolbenstange 66 zur Anlage gelangt. Die Befestigung am Verbindungsjoch 33 erfolgt beispielhaft durch eine Befestigungsschraube 72, die von vorne her das Verbindungsjoch 33 durchgreift und stirnseitig in die Kolbenstange 66 eingeschraubt ist. Dabei wird die Buchse 67 im Bereich ihres Ringbundes 68 zwischen dem Verbindungsjoch 33 und der Kolbenstange 66 axial eingespannt. Die Buchse 67 ist somit axial unbeweglich bezüglich der Kolbenstange 66 festgelegt.The
Der Linearantrieb ist des Weiteren mit einer am Antriebsgehäuse 2 angeordneten, gesteuert betätigbaren Verriegelungseinrichtung 65 ausgestattet. Diese ist in der Lage, die momentan eine eingefahrene Hubendlage einnehmende Antriebseinheit 23 derart gehäusefest zu arretieren, dass sie an einer Ausfahrbewegung gehindert ist. Die Verriegelungseinrichtung 65 enthält hierzu ein unter Ausführung einer Betätigungsbewegung 73 quer zur Richtung der Arbeitsbewegung 22 verstellbares Riegelglied 74, während an der Kolbenstangenanordnung 28 eine in der Ausfahrrichtung und mithin nach axial außen orientierte Arretierfläche 75 vorgesehen ist.The linear drive is further equipped with a
Durch die Betätigungsbewegung 73 kann das Riegelglied 74 wahlweise in einer aus Fig. 4, 6 und 8 hervorgehenden Freigabestellung und einer in Fig. 3, 5 und 7 gezeigten Verriegelungsstellung positioniert werden. Während es in der Verriegelungsstellung vor der Arretierfläche 75 zu liegen kommt, wenn die Antriebseinheit 23 eine eingefahrene Hubendlage einnimmt, befindet es sich in der Freigabestellung in einer aus dem Hubweg der Arretierfläche 75 entfernten Position, sodass die Kolbenstangenanordnung 28 und mithin die gesamte Antriebseinheit 23 ungehindert ausfahren kann.By the
Ein wesentlicher Aspekt in der gegenseitigen Zuordnung von Riegelglied 74 und Arretierfläche 75 liegt darin, dass gewährleistet ist, dass das Riegelglied 74 in jeder eingefahrenen Hubendlage der Antriebseinheit 23, die durch den Einstellbereich "s" vorgebbar ist, in die der Arretierfläche 75 vorgelagerte Verriegelungsstellung verlagerbar ist. Dabei nimmt man in Kauf, dass in Abhängigkeit von der jeweils eingestellten Hubendlage ein unterschiedlich großer axialer Abstand "a" zwischen der Arretierfläche 75 und dem Riegelglied 74 vorhanden ist. Da durch die Verriegelungsmaßnahmen keine Positionierung der Antriebseinheit 23 bezweckt ist, sondern lediglich eine Sicherheitszwecken dienende Arretierung, wirkt sich ein geringes axiales Spiel in der jeweiligen Hubendlage nicht nachteilig auf den Betrieb des Linearantriebes aus.An essential aspect in the mutual association of locking
Die Fig. 3 zeigt eine eingestellte Hubendlage, bei der die Antriebseinheit 23 weitestmöglich in das Antriebsgehäuse 2 eingefahren ist. Der axiale Abstand "a" zwischen der Arretierfläche 75 und dem Riegelglied 74 nimmt hierbei ein Maximum ein. Ist die Antriebseinheit 23 hingegen aufgrund einer veränderten Einstellung des Endanschlages 54 in der zugeordneten Hubendlage weniger weit eingefahren, befindet sich die Arretierfläche 75 beispielsweise in einer in Fig. 3 bei 75' angedeuteten, axial weiter außen liegenden Position, in der ihr Abstand zum Riegelglied 74 geringer ist. Diejenige arretierbare Hubendlage, in der die Antriebseinheit 23 am wenigstens weit eingefahren ist, wird dadurch definiert, dass die Arretierfläche 75 sich axial unmittelbar an das in der Verriegelungsstellung platzierte Riegelglied 74 anschließt.FIG. 3 shows a set stroke end position, in which the
Die Arretierfläche 75 befindet sich zweckmäßigerweise an der Kolbenstangenanordnung 28. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass die bei einer nach axial außen gerichteten Fluidbeaufschlagung des Antriebskolbens 24 von der Verriegelungseinrichtung 65 aufzubringenden Haltekräfte die zwischen der Kolbenstangenanordnung 28 und dem Schlittenhauptteil 35 vorhandenen Befestigungsmaßnahmen nicht belasten. Befände sich die Arretierfläche beispielsweise am Schlittenhauptteil 35, müssten die auftretenden Haltekräfte durch die Befestigungsschraube 72 sowie auch die zweckmäßigerweise zur Verbindung von Verbindungsjoch 33 und Schlittenhauptteil 35 eingesetzten Befestigungsschrauben 72' übertragen werden, was eine Überbeanspruchung zur Folge haben könnte.The locking
Beim Ausführungsbeispiel ist die Arretierfläche 75 eine koaxial zur Kolbenstange 66 angeordnete, axial nach außen orientierte Ringfläche. Diese könnte unmittelbar an der Kolbenstange 66 vorgesehen sein, befindet sich vorliegend jedoch an der stirnseitig auf der Kolbenstange 66 sitzenden Buchse 67.In the embodiment, the locking
Die Buchse 67 hat eine ringsumlaufende, ringnutartige Einschnürung 76, von deren beiden Flanken die nach axial außen weisende die Arretierfläche 75 bildet. Mithin befindet sich die Arretierfläche 75 an dem dem Antriebskolben 24 entgegengesetzten äußeren Endabschnitt der Kolbenstangenanordnung 28.The
Die Arretierfläche 75 ist so platziert, dass sie unabhängig von der axialen Position der Kolbenstangenanordnung 28 stets außerhalb des Antriebsraumes 16 liegt.The locking
Bevorzugt ist der als Abschlusswand der vorderen Arbeitskammer 25 fungierende Verschlussdeckel 18 mit axialem Abstand zur Stirnfläche 13 in dem Gehäusekanal 17 platziert, sodass zwischen der Stirnfläche 13 und dem Verschlussdeckel 18 ein äußerer Kanalabschnitt 77 des Gehäusekanals 17 verbleibt, innerhalb dem sich die Arretierfläche 75 bei jeder eingestellten eingefahrenen Hubendlage befindet. Das Antriebsgehäuse 2 ragt also mit einem den äußeren Kanalabschnitt 77 definierenden Endabschnitt über den Verschlussdeckel 18 hinaus. An diesem Endabschnitt ist auch die Verriegelungseinrichtung 65 angeordnet.Preferably, the
Genauer gesagt sitzt die Verriegelungseinrichtung 65 beim Ausführungsbeispiel nach Art einer Patrone in einer bevorzugt kreiszylindrisch konturierten Aufnahme 78, die im Bereich des dem Verschlussdeckel 18 außen vorgelagerten Endabschnittes des Antriebsgehäuses 2 mit rechtwinkelig zur Längsachse der Kolbenstangenanordnung 28 verlaufender Längsachse 79 ausgebildet ist. Die Aufnahme 78 kreuzt dabei den äußeren Kanalabschnitt 77.More precisely, the locking
Die Montage der Verriegelungseinheit 65 erfolgt durch eine einfache Steckmontage. Dies wird dadurch erleichtert, dass die Komponenten der Verriegelungseinrichtung 65 zu einer kartuschenartigen Baueinheit zusammengefasst sind.The assembly of the locking
Die Verriegelungseinrichtung 65 verfügt über ein hülsenartiges, bevorzugt im Wesentlichen hohlzylindrisches Gehäuse 83, in dem ein in Richtung der Längsachse 79 verschiebbarer Stellkolben 84 unter Abdichtung verschiebbar angeordnet ist. Die Verschieberichtung entspricht der Richtung der für das Riegelglied 74 gewünschten Betätigungsbewegung 73.The locking
Gemeinsam mit dem Gehäuse 83 begrenzt der Stellkolben 84 eine Beaufschlagungskammer 85, die mit einem Steuerkanal 86 verbunden ist, an den sich mittels nicht näher gezeigter Verbindungsmittel eine zu einer Fluidquelle führende Steuerleitung 87 (Fig. 1) anschließen lässt. Die Beaufschlagungskammer 85 ist dem der Kolbenstange 66 entgegengesetzten äußeren Endbereich des Gehäuses 83 zugeordnet.Together with the
Eine auf der der Beaufschlagungskammer 85 axial entgegengesetzten Seite des Stellkolbens 84 angeordnete, sich zwischen dem Stellkolben 84 und dem Gehäuse 83 abstützende Rückstellfeder 88 beaufschlagt den Stellkolben 84 ständig in Richtung einer aus Fig. 3 und 5 hervorgehenden Ausgangsstellung, in der das Volumen der Beaufschlagungskammer 85 ein Minimum aufweist.A on the
Der Stellkolben 84 gehört zusammen mit der Beaufschlagungskammer 85, der Rückstellfeder 88 und dem zugeordneten Gehäuseabschnitt zu einem Betätigungsabschnitt 89 der Verriegelungseinrichtung 65, der bei in die Aufnahme 78 eingesetzter Verriegelungseinrichtung 65 wenigstens zum größten Teil seitlich aus dem Antriebsgehäuse 2 herausragt. An diesen Betätigungsabschnitt 89 schließt sich axial ein komplett in der Aufnahme 78 versenkter Arbeitsabschnitt 93 der Verriegelungseinrichtung 65 an, der von der Kolbenstangenanordnung 28 quer durchsetzt ist.The
Das Gehäuse 83 besitzt im Bereich des Arbeitsabschnittes 93 zwei sich diametral gegenüberliegende und miteinander fluchtende erste und zweite Durchbrechungen 94a, 94b, durch die sich die Kolbenstangenanordnung 28 hindurcherstreckt. Die der Stirnfläche 13 benachbarte zweite Durchbrechung 94b besitzt einen ausreichend großen Querschnitt, um die Buchse 67 mit der Arretierfläche 75 hindurchzulassen. Die dem Verschlussdeckel 18 benachbarte erste Durchbrechung 94a hat einen nur geringfügig größeren Querschnitt als die Kolbenstange 66.The
Die das Gehäuse 83 durchsetzende Kolbenstangenanordnung 28 hält die Verriegelungseinheit 65 in der Aufnahme 78 fest, sodass es keiner weiteren Befestigungsmittel zur Verankerung der Verriegelungseinrichtung 65 bedarf. Dies vereinfacht die Montage. Gleichzeitig bewirkt das Zusammenwirken der Kolbenstange 66 mit wenigstens der ersten Durchbrechung 94a eine Verdrehsicherung der Verriegelungseinrichtung 65 bezüglich des Antriebsgehäuses 2.The
Der Arbeitsabschnitt 93 der Verriegelungseinrichtung 65 übernimmt beim Ausführungsbeispiel auch noch die vorteilhafte Funktion eines axial außen vor den Verschlussdeckel 18 ragenden Sicherungselementes, das den lediglich eingeschobenen Verschlussdeckel 18 in dem Gehäusekanal 17 fixiert. Axial entgegengesetzt ist der Verschlussdeckel 18 durch in den Gehäusekanal 17 ragende gehäusefeste Anschlagmittel 95 blockiert.The working
In dem die Durchbrechungen 94a, 94b aufweisenden inneren Gehäuseabschnitt 96 des Gehäuses 83 befindet sich das oben erwähnte Riegelglied 74. Es ist beim Ausführungsbeispiel flachschieberartig ausgebildet, mit einer zur Längsachse der Kolbenstangenanordnung 28 rechtwinkeligen Ausdehnungsebene. Direkt, oder wie beim Ausführungsbeispiel unter Zwischenschaltung eines Verbindungsgliedes 97, steht das Riegelglied 74 mit dem Stellkolben 84 derart in fester Verbindung, dass es die Kolbenbewegung jeweils unmittelbar mitmacht.In which the
Das Riegelglied 74 ist von dem inneren Gehäuseabschnitt 96 in seiner Lage stabilisiert und verschiebbar geführt. Hierzu ist der innere Gehäuseabschnitt 96 außermittig mit zwei sich gegenüberliegenden Führungsschlitzen 98 versehen, die die Gehäusewandung jeweils radial durchsetzen und sich axial erstrecken, wobei sie zweckmäßigerweise zur inneren Stirnseite des Gehäuses 83 ausmünden.The locking
Das Riegelglied 74 taucht mit seinen einander entgegengesetzten längsseitigen Randabschnitten 99 in jeweils einen der Führungsschlitze 98 verschiebbar ein und durchsetzt dabei das Innere des Gehäuses 83 außermittig entsprechend dem Verlauf einer Sekante. Zweckmäßigerweise befindet sich das Riegelglied 74 dabei auf der der Vorderseite 13 zugewandten Seite der Längsachse 79.The locking
Das Riegelglied 74 ist an den Schmalseiten der beiden Randabschnitte 99 entsprechend der Kontur der zylindrischen Aufnahme 78 abgerundet. Dadurch ist ein flächiger Kontakt mit der Innenfläche der Aufnahme 78 möglich. In der Verriegelungsstellung durch die Anschlagfläche 55 auf das Riegelglied 74 ausgeübte Kräfte werden dadurch unmittelbar und relativ großflächig in das Antriebsgehäuse 2 eingeleitet. Das Gehäuse 83 und die anderen Komponenten der Verriegelungseinrichtung 65 sind dadurch entlastet und werden nur sehr wenig beansprucht.The locking
Das Riegelglied 74 besitzt eine quer zu seiner Ausdehnungsebene durchgehende Durchbrechung 100. Diese fluchtet mit den beiden Durchbrechungen 94a, 94b des Gehäuses 83 und ist von der Kolbenstangenanordnung 28 durchsetzt.The locking
Die Durchbrechung 100 besitzt zwei in Richtung der Betätigungsbewegung 73 aufeinanderfolgende und unmittelbar ineinander übergehende Querschnittsbereiche unterschiedlicher Größe. Ein größerer Querschnittsbereich 101 ist ausreichend groß bemessen, um die Arretierfläche hindurchzulassen. Ein sich daran anschließender kleinerer Querschnittsbereich 102 ist hingegen so eng, dass er den Durchlass der Arretierfläche 75 verhindert.The
Durch eine entsprechend gesteuerte Fluidbeaufschlagung des Stellkolbens 84 lässt sich dieser und mithin auch das Riegelglied 74 zu der Betätigungsbewegung 73 antreiben, um das Riegelglied 74 entweder in der Verriegelungsstellung oder in der Freigabestellung zu positionieren. In der Freigabestellung gemäß Fig. 4 und 6 ist das Riegelglied 74 axial nach innen verlagert, sodass der größere Querschnittsbereich 101 mit der Kolbenstangenanordnung 28 fluchtet und eine ungehinderte Beweglichkeit der Antriebseinheit 23 gegeben ist. Das zur Ansteuerung hierbei in die Beaufschlagungskammer 85 eingespeiste Druckmedium verlagert den Stellkolben 84 entgegen der Rückstellkraft der sich dabei komprimierenden Rückstellfeder 88.By a correspondingly controlled fluid admission of the
Um eine eingefahrene Hubendlage zu arretieren, wird das Druckmedium aus der Beaufschlagungskammer 85 abgelassen, sodass das Riegelglied 74 durch die RĂĽckstellfeder 88 axial nach auĂźen verlagert wird, sodass der kleinere Querschnittsbereich 102 in den Bereich der Kolbenstange gelangt, woraus die Verriegelungsstellung resultiert.In order to lock a retracted stroke end position, the pressure medium is discharged from the
Als Betätigungsfluid für die Verriegelungseinrichtung ist, wie auch für die Betätigung der Antriebseinheit 16, insbesondere Druckluft vorgesehen. Gleichwohl wäre ein Betrieb mit einem anderen gasförmigen Medium oder einem hydraulischen Medium ebenfalls möglich.As actuating fluid for the locking device, as well as for the actuation of the
Die Verriegelungsstellung resultiert hierbei daraus, dass ein den kleineren Querschnittsbereich 102 begrenzender gabelartiger Verriegelungsabschnitt 103 eine Position einnimmt, in der er den der Arretierfläche 75 axial vorgelagerten Bereich der Kolbenstangenanordnung 28 reiterartig übergreift und dadurch vor der Arretierfläche 75 zu liegen kommt. Die Kontaktfläche zwischen dem Riegelglied 74 und der Arretierfläche 75 erstreckt sich hierbei über einen Kreisbogen 104 mit einer Bogenlänge von etwa 180°.The locking position results from the fact that a fork-
Die gabelartige Ausgestaltung des Verriegelungsabschnittes 103 hat den Vorteil, dass in der Verriegelungsstellung unter anderem eine wirksame Abstützung an sich bezüglich der Längsachse der Kolbenstangenanordnung 28 diametral entgegengesetzten Bereichen der Kolbenstangenanordnung 28 stattfindet. Somit werden die bei der Verriegelung wirksamen Kräfte symmetrisch in die Kolbenstangenanordnung 28 eingeleitet, und es treten keine Biegebeanspruchungen auf.The fork-like configuration of the locking
Der zusätzlich vorhandene bogenförmige Kontakt bewirkt außerdem eine großflächige Kraftübertragung mit daraus resultierender Verringerung der spezifischen Beanspruchung.The additional arcuate contact also causes a large-scale power transmission resulting in reduction of the specific stress.
Beim Ausführungsbeispiel ist eine aktive Beaufschlagung des Stellkolbens 84 mit Druckmedium notwendig, um das Riegelglied 74 in der Freigabestellung zu halten. Die Verriegelungsstellung hingegen wird allein mechanisch durch die Rückstellfeder 88 gewährleistet. Dadurch ist die Aufrechterhaltung der Verriegelungsstellung von der Fluidversorgung unabhängig. Gleichwohl wäre selbstverständlich auch eine umgekehrte Ansteuerung realisierbar.In the embodiment, an active loading of the
Bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform ist die Verriegelungseinrichtung 65 mit elektrischen Betätigungsmitteln ausgestattet und kann rein elektrisch und ohne Fluidunterstützung betrieben werden.In one embodiment, not shown, the locking
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