DE20219693U1 - Fluid operated drive has throttling point defined by wall section of housing lying on same axial level with mouth of one section of throttling passage, and throttling slot on outer circumference of throttling component - Google Patents
Fluid operated drive has throttling point defined by wall section of housing lying on same axial level with mouth of one section of throttling passage, and throttling slot on outer circumference of throttling componentInfo
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Abstract
Description
G 22216 - lehö 05. November 2002G 22216 - lehö November 5th 2002
FESTO AG & Co, 73734 Esslingen Fluidbetätigter AntriebFESTO AG & Co, 73734 Esslingen Fluid-operated drive
Die Erfindung betrifft einen fluidbetätigten Antrieb, mit einem Gehäuse, das einen Innenraum begrenzt, in dem ein durch Fluidbeaufschlagung beweglicher Kolben angeordnet ist, der zwei Arbeitskammern voneinander abteilt, von denen wenigstens einem eine Drosseleinrichtung zugeordnet ist, indem die betreffende Arbeitskammer mit einem Drosselkanal verbunden ist, der durch eine in seinen Verlauf eingeschaltete und in der Gehäusewandung ausgebildete zylindrische Aufnahme in einen umfangsseitig und einen axialseitig in die Aufnahme einmündenden umfangsseitigen bzw. axialseitigen Kanalabschnitt unterteilt ist, wobei in der Aufnahme ein bezüglich deren Längsachse verdrehbares Drosselglied sitzt, das zusammen mit der Wandung der Aufnahme eine Drosselstelle definiert, an der je nach Drehstellung des Drosselgliedes unterschiedliche Überströmquerschnitte zwischen den beiden Kanalabschnitt freigebbar sind.The invention relates to a fluid-operated drive, with a housing that delimits an interior space in which a piston that can be moved by fluid is arranged, which separates two working chambers from one another, at least one of which is assigned a throttle device, in that the working chamber in question is connected to a throttle channel that is divided by a cylindrical receptacle that is inserted into its course and formed in the housing wall into a circumferential and an axial channel section that opens into the receptacle, wherein a throttle element that can be rotated with respect to its longitudinal axis is seated in the receptacle, which together with the wall of the receptacle defines a throttle point at which, depending on the rotational position of the throttle element, different overflow cross sections can be released between the two channel sections.
Bei einem in der DE 23 55 593 Al beschriebenen fluidbetätigten Antrieb dieser Art ist beiden Arbeitskammern eine zur Endlagendämpfung des Kolbens beitragende DrosseleinrichtungIn a fluid-operated drive of this type described in DE 23 55 593 A1, both working chambers are provided with a throttle device that contributes to the end position damping of the piston.
zugeordnet. Jede Arbeitskammer steht mit einem Drosselkanal in Verbindung, in den ein in einer Aufnahme der Gehäusewandung sitzendes, als Drosselschraube ausgebildetes Drosselglied eingeschaltet ist. Ein an der vorderen Stirnseite des Drosselgliedes angeordneter stiftartiger Fortsatz bildet zusammen mit einer ringförmigen Kante der Wandung der Aufnahme eine Drosselstelle, die dem Fluid einen Überströmquerschnitt zur Verfügung stellt, dessen Größe von der momentanen Axialposition des Drosselgliedes abhängt.Each working chamber is connected to a throttle channel into which a throttle element designed as a throttle screw is inserted, which is seated in a recess in the housing wall. A pin-like extension arranged on the front face of the throttle element forms, together with an annular edge of the wall of the recess, a throttle point which provides the fluid with an overflow cross-section, the size of which depends on the current axial position of the throttle element.
Vergleichbar funktionierende Drosseleinrichtungen gehen auch aus der DE 199 52 881 Al hervor. Während jedoch die Drosseleinrichtung im Falle der DE 23 55 593 Al dadurch wirksam wird, dass ein mit dem Kolben des Antriebes verbundener Dämpfungskolben in einen Abströmkanal eintaucht und diesen verschießt, beginnt im Falle der DE 199 52 881 Al die die Dämpfung hervorrufende Drosselung, wenn der Kolben eine seitlich angeordnete Ausströmöffnung überfahren hat.Comparably functioning throttle devices are also disclosed in DE 199 52 881 Al. However, while the throttle device in the case of DE 23 55 593 Al becomes effective when a damping piston connected to the piston of the drive enters an outflow channel and closes it, in the case of DE 199 52 881 Al the throttling that causes the damping begins when the piston has passed over an outflow opening arranged on the side.
Den bekannten Antrieben ist gemeinsam, dass die Drosseleinrichtung über eine relativ große Baulänge verfügt. Außerdem läßt sich in der Regel nicht vermeiden, dass das Drosselglied, je nach Einstellung, entweder störend über die Außenfläche des Gehäuse hinausragt oder versenkt darin zu liegen kommt, so dass sich Verunreinigungen ablagern.What the known drives have in common is that the throttle device has a relatively long overall length. In addition, it is generally unavoidable that the throttle element, depending on the setting, either protrudes beyond the outer surface of the housing in a disruptive manner or is sunk into it, allowing impurities to build up.
Aus der DE 30 12 059 Al und der EP 0 139 943 Bl sind bereits Drosselvorrichtungen als solches bekannt, bei denen das Drosselglied zwar weiterhin drehbar, jedoch axial ortsfest angeordnet ist. Die Drosselung basiert hier auf einer stirnseitig am Drosselglied angeordneten kreisbogenförmigen Nut, die einen sich über ihre Länge ändernden Querschnitt hat und die mit zwei relativ zueinander verstellbaren Kanälen fluchtet. Entsprechend der gewählt Drehstellung durchströmt das Fluid einen mehr oder weniger langen Abschnitt der Nut, so dass sich unterschiedliche Drosselungsintensitäten einstellen. Der Aufbau dieser Drosselvorrichtungen ist relativ komplex und führt, auch bedingt durch eine die notwendige Dichtkraft liefernde Druckfeder, wiederum zu einer relativ großen Baulänge. Es ist zudem nicht ohne weiteres möglich, diese Drosselvorrichtungen innerhalb eines fluidbetätigten Antriebes zu realisieren. Throttle devices are already known as such from DE 30 12 059 A1 and EP 0 139 943 B1, in which the throttle element is still rotatable but is axially fixed. The throttling is based on a circular arc-shaped groove arranged on the front side of the throttle element, which has a cross-section that changes over its length and is aligned with two channels that are adjustable relative to one another. Depending on the selected rotational position, the fluid flows through a more or less long section of the groove, so that different throttling intensities are set. The structure of these throttle devices is relatively complex and, also due to a compression spring that provides the necessary sealing force, leads to a relatively large overall length. In addition, it is not easy to implement these throttle devices within a fluid-operated drive.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen fluidbetätigten Antrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit mindestens einer einfach und kompakt aufgebauten Drosseleinrichtung ausgestattet ist.It is the object of the present invention to provide a fluid-operated drive of the type mentioned at the outset, which is equipped with at least one simple and compact throttle device.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Drosselglied bezüglich der Aufnahme axial ortsfest und zugleich drehbar angeordnet ist, dass die Drosselstelle von einem auf gleicher axialer Höhe mit der Mündung des um-To achieve this object, the invention provides that the throttle element is arranged axially fixed and at the same time rotatable with respect to the receptacle, that the throttle point is formed by a device at the same axial height as the mouth of the
fangsseitigen Kanalabschnittes liegenden umfangsseitigen Wandungsabschnitt der Aufnahme und einer von diesem umfangsseitigen Wandungsabschnitt überdeckten, am Außenumfang des Drosselgliedes vorgesehenen Drosselnut definiert wird, wobei sich die Drosselnut in der Umfangsrichtung des Drosselgliedes erstreckt und einen sich in Längsrichtung verändernden Querschnitt aufweist, und dass das Drosselglied eine einerseits mit der Drosselnut verbundene und andererseits zu seiner der Mündung des axialseitigen Kanalabschnittes zugewandten inneren Stirnseite führende Durchtrittsöffnung aufweist.circumferential wall section of the receptacle lying on the axial-side channel section and a throttle groove provided on the outer circumference of the throttle member and covered by this circumferential wall section, wherein the throttle groove extends in the circumferential direction of the throttle member and has a cross-section that changes in the longitudinal direction, and that the throttle member has a passage opening that is connected on the one hand to the throttle groove and on the other hand leads to its inner end face facing the mouth of the axial-side channel section.
Bedingt durch die axial ortsfeste Anordnung des Drosselgliedes in der Aufnahme kann die Axialposition des Drosselgliedes von vorne herein festgelegt werden und es besteht bei Bedarf die Möglichkeit, das Drosselglied bündig in der Gehäusewand des Antriebes zu versenken. Dadurch wird einer Ablagerung von Verunreinigungen vorgebeugt und der Antrieb erweist sich als sehr reinigungsfreundlich. Es kommt hinzu, dass das Drosselglied auf Grund seines besonderen Aufbaues mit relativ kurzen Längenabmessungen ausgebildet werden kann, wobei die umfangsseitige Plazierung der Drosselstelle unter anderem deshalb von Vorteil ist, weil die erforderliche Abdichtung keine mit dem Drosselglied in Reihe geschaltete Vorspannfeder erfordert . Somit kann auch die Anzahl der Bauteile der Drosseleinrichtung reduziert werden. Durch den umfangsseitigen Drosselkanal kann bei Bedarf zudem eine relativ gute LinearitätDue to the axially fixed arrangement of the throttle element in the holder, the axial position of the throttle element can be determined from the outset and, if necessary, it is possible to sink the throttle element flush into the housing wall of the drive. This prevents the build-up of contaminants and makes the drive very easy to clean. In addition, the throttle element can be designed with relatively short lengths due to its special structure, whereby the circumferential placement of the throttle point is advantageous because the required seal does not require a preload spring connected in series with the throttle element. This also means that the number of components of the throttle device can be reduced. The circumferential throttle channel can also ensure relatively good linearity if required.
der Einstellung erzielt werden. Außerdem kann der axialseitige Kanalabschnitt des Drosselkanals bei Bedarf mit relativ großem Durchmesser ausgebildet werden, was beispielsweise konstruktiv genutzt werden kann, um diesem Kanalabschnitt innerhalb des Antriebes weitere Funktionen zuzuschreiben. Es ist ferner eine wirtschaftlichere Herstellung möglich und eine beträchtliche Verringerung des Strömungswiderstandes.the setting can be achieved. In addition, the axial-side channel section of the throttle channel can be designed with a relatively large diameter if required, which can be used constructively, for example, to assign additional functions to this channel section within the drive. Furthermore, more economical production is possible and the flow resistance is considerably reduced.
Es ist möglich, beiden Arbeitskammern des Antriebes eine Drosseleinrichtung der erfindungsgemäßen Art zuzuordnen. Jede Drosseleinrichtung kann beispielsweise als Bestandteil einer Einrichtung zur Endlagendämpfung des Kolbens oder als Bestandteil einer Geschwindigkeitsreguliereinrichtung für den Kolben eingesetzt werden. Bevorzugt ist der mit wenigstens einer Drosseleinrichtung ausgestattete Antrieb ein Linearantrieb und es ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, eine Ausgestaltung als Pneumatikantrieb vorgesehen.It is possible to assign a throttle device of the type according to the invention to both working chambers of the drive. Each throttle device can be used, for example, as part of a device for damping the end position of the piston or as part of a speed regulating device for the piston. The drive equipped with at least one throttle device is preferably a linear drive and in particular, but not exclusively, a design as a pneumatic drive is provided.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen .Further advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Zur Erzielung des sich ändernden Querschnittes verfügt die Drosselnut vorzugsweise über eine sich ändernde Nuttiefe. Die Nutbreite kann dabei konstant bleiben. Bevorzugt wird ein gekrümmtes keilförmigen Längsprofil der Drosselnut vorgesehen.To achieve the changing cross-section, the throttle groove preferably has a changing groove depth. The groove width can remain constant. A curved wedge-shaped longitudinal profile of the throttle groove is preferably provided.
Zusätzlich oder alternativ kann der sich ändernde Querschnitt der Drosselnut auch durch eine sich ändernde Nutbreite erzielt werden. Bevorzugt ist die Querschnittsform der Drosselnut rechteckig, was einer einfachen Fertigung zu Gute kommt.Additionally or alternatively, the changing cross-section of the throttle groove can also be achieved by changing the groove width. The cross-sectional shape of the throttle groove is preferably rectangular, which benefits simple production.
Es ist ferner von Vorteil, wenn die Drosselnut nicht wendelförmig ausgebildet ist, so dass sich ihre Längsachse ausschließlich in einer zur Längsachse der Aufnahme rechtwinkeligen Ebene erstreckt.It is also advantageous if the throttle groove is not helical, so that its longitudinal axis extends exclusively in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the receptacle.
Es ist zweckmäßig, die Drosselnut so auszuführen, dass sie einen ersten Endbereich mit minimalem Querschnitt und einen entgegengesetzten zweiten Endbereich mit maximalem Querschnitt aufweist. Zwischen diesen beiden Endbereichen liegt zweckmäßigerweise eine kontinuierliche Querschnittsänderung vor. Die Verbindung zwischen der Durchtrittsöffnung und der Drosselnut erfolgt zweckmäßigerweise im Bereich des den maximalen Querschnitt aufweisenden zweiten Endbereiches.It is expedient to design the throttle groove in such a way that it has a first end region with a minimum cross-section and an opposite second end region with a maximum cross-section. There is expediently a continuous change in cross-section between these two end regions. The connection between the passage opening and the throttle groove expediently takes place in the region of the second end region with the maximum cross-section.
Um das Drosselglied axial beidseits der Drosselnut bezüglich dem Gehäuse des Antriebes abzudichten, verfügt das Drosselglied dort zweckmäßigerweise über jeweils einen ringförmigen Bund, der mit einer umlaufenden Dichtung versehen ist. Die Dichtung kann in eine entsprechende Nut des ringförmigen Bundes eingeknöpft sein. Möglich ist aber auch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere durch Anformen der Dichtung imIn order to seal the throttle element axially on both sides of the throttle groove in relation to the housing of the drive, the throttle element is expediently provided with an annular collar, which is provided with a circumferential seal. The seal can be buttoned into a corresponding groove of the annular collar. However, a material connection is also possible, in particular by molding the seal in the
Rahmen eines Spritzgießverfahrens, wobei letzteres vor allem dann vorteilhaft ist, wenn das Drosselglied aus Kunststoffmaterial besteht.Within the framework of an injection moulding process, the latter being particularly advantageous when the throttle element is made of plastic material.
Zur axialen Lagesicherung innerhalb der Aufnahme kann ein in die Aufnahme eingepreßter Sicherungsring vorgesehen werden. Allerdings sind auch andere Sicherungsmaßnahmen möglich.A locking ring pressed into the holder can be used to secure the axial position within the holder. However, other securing measures are also possible.
Die Einstellung des gewünschten Überströmquerschnittes erfolgt bei der Drosseleinrichtung durch ein Verdrehen des Drosselgliedes innerhalb eines Bereiches von maximal, vorzugsweise jedoch etwas weniger als 360°. In der Regel wird sich der Einstellbereich bei einem Drehwinkel von etwa 270° bewegen. Es ist daher problemlos möglich, an der äußeren Stirnseite des Drosselgliedes einen Zeiger vorzusehen, der durch Zusammenwirken mit einer gehäusefesten Skala ein leichtes Einstellen des gewünschten Wertes ermöglicht.The desired overflow cross-section is set on the throttle device by turning the throttle element within a range of a maximum of, but preferably slightly less than, 360°. As a rule, the setting range will be at a rotation angle of around 270°. It is therefore possible without any problem to provide a pointer on the outer face of the throttle element, which, by interacting with a scale fixed to the housing, enables the desired value to be easily set.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which:
Figur 1 einen mit zwei Drosseleinrichtungen ausFigure 1 shows a two-throttle device made of
gestatteten fluidbetätigten Antrieb gemäß einer bevorzugten Bauform der Erfindung, im Längsschnitt,permitted fluid-operated drive according to a preferred design of the invention, in longitudinal section,
Figuren 2 bis 4Figures 2 to 4
verschiedene Ansichten des Drosselgliedes der Drosseleinrichtung in Einzeldarstellung , undvarious views of the throttle element of the throttle device in individual representation, and
Figuren 5 bis 7Figures 5 to 7
einen Ausschnitt des Antriebes aus Figur 1 im Bereich einer Drosseleinrichtung und im Querschnitt etwa gemäß Schnittlinie V - V.a section of the drive from Figure 1 in the area of a throttle device and in cross-section approximately along section line V - V.
Die Figur l zeigt einen fluidbetätigten Antrieb 1, wobei es sich um einen Linearantrieb handelt. Der Antrieb 1 verfügt über ein längliches Gehäuse 2, das einen länglichen Innenraum 3 definiert, der, im Querschnitt gesehen, einen zylindrischen Umriß hat. In dem Innenraum 3 ist ein Kolben 4 angeordnet, der durch Fluidbeaufschlagung zu einer durch einen Doppelpfeil verdeutlichten Antriebsbewegung 5 relativ zum Gehäuse in Richtung dessen Längsachse 6 antreibbar ist.Figure 1 shows a fluid-operated drive 1, which is a linear drive. The drive 1 has an elongated housing 2 which defines an elongated interior 3 which, viewed in cross section, has a cylindrical outline. A piston 4 is arranged in the interior 3 which can be driven by fluid to a drive movement 5, indicated by a double arrow, relative to the housing in the direction of its longitudinal axis 6.
Beim Ausführungsbeispiel setzt sich das Gehäuse 2 aus einem den Innenraum 3 radial außen umschließenden Rohr 7 und zwei an den beiden Stirnseiten des Rohres 7 befestigten ersten und zweiten Gehäusedeckeln 8, 9 zusammen.In the embodiment, the housing 2 is composed of a tube 7 that radially surrounds the interior 3 on the outside and two first and second housing covers 8, 9 fastened to the two end faces of the tube 7.
Der Kolben 4 ist umfangsseitig mit einer oder mehreren Dichtungen 12 ausgestattet, die mit der Innenfläche des Rohres 7 in Dichtkontakt stehen. Auf diese Weise unterteilt der KolbenThe piston 4 is provided with one or more seals 12 on its circumference, which are in sealing contact with the inner surface of the tube 7. In this way, the piston
4 den Innenraum 3 axial in eine erste und zweite Arbeitskammer 13, 14 .4 the interior space 3 axially into a first and second working chamber 13, 14.
Die Bewegung des Kolbens 4 läßt sich außerhalb des Gehäuses 2 an einem mit dem Kolben 4 bewegungsgekoppelten Kraftabgriffsglied 15 abgreifen. Beim Ausführungsbeispiel ist das Kraftabgriffsglied 15 eine Kolbenstange, die fest mit dem Kolben 4 verbunden ist und die, koaxial zur Längsachse 6, den ersten Gehäusedeckel 8 unter Abdichtung und gleichzeitig verschiebbar geführt durchsetzt. Es kann sich allerdings auch um einen kolbenstangenlosen Antrieb mit anders gestaltetem Kraftabtriebsglied handeln.The movement of the piston 4 can be picked up outside the housing 2 at a force pickup element 15 that is coupled to the piston 4. In the embodiment, the force pickup element 15 is a piston rod that is firmly connected to the piston 4 and that, coaxially to the longitudinal axis 6, passes through the first housing cover 8 in a sealed and simultaneously slidable manner. However, it can also be a rodless drive with a differently designed force output element.
Jede Arbeitskammer 13, 14 kommuniziert mit einem zur Außenfläche des Gehäuses 2 ausmündenden ersten bzw. zweiten Steuerkanal 16, 17, über den Druckmedium in die zugeordnete Arbeitskammer 13, 14 eingespeist oder von dieser abgeführt werden kann. Dementsprechend ergibt sich die gewünschte lineare Antriebsbewegung 5 des Kolbens 4.Each working chamber 13, 14 communicates with a first or second control channel 16, 17 opening out onto the outer surface of the housing 2, via which pressure medium can be fed into or discharged from the associated working chamber 13, 14. This results in the desired linear drive movement 5 of the piston 4.
Jeder Arbeitskammer 13, 14 ist beim Ausführungsbeispiel eine Drosseleinrichtung 18 zugeordnet, mit der Einfluß auf die Bewegung des Kolbens 4 genommen werden kann. Beim Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so getroffen, dass bei der einen Bewegungsrichtung des Kolbens 4 die eine DrosseleinrichtungIn the embodiment, each working chamber 13, 14 is assigned a throttle device 18, with which the movement of the piston 4 can be influenced. In the embodiment, the arrangement is such that in one direction of movement of the piston 4, the one throttle device
18 und bei der anderen Bewegungsrichtung des Kolbens 4 die andere Drosseleinrichtung 18 wirksam ist.18 and in the other direction of movement of the piston 4 the other throttle device 18 is effective.
Zur Verdeutlichung unterschiedlicher Ausgestaltungsvarianten ist die der ersten Arbeitskammer' 13 zugeordnete Drosseleinrichtung 18 als Komponente einer Einrichtung zur Endlagendämpfung 24 des Kolbens 4 ausgeführt. Sie reduziert die Geschwindigkeit des Kolbens 4, wenn dieser sich im Rahmen seiner in einer ersten Bewegungsrichtung 22 ausgeführten Antriebsbewegung 5 an seine Endlage annähert. Die der zweiten Arbeitskammer 14 zugeordnete Drosseleinrichtung 18 ist exemplarisch als Bestandteil einer Geschwindigkeitsreguliereinrichtung 25 gezeigt, mit der die Geschwindigkeit des Kolbens 4 während seines gesamten Hubes in einer der ersten Bewegungsrichtung 22 entgegengesetzten zweiten Bewegungsrichtung 23 auf ein gegenüber dem Maximalwert verringertes Maß einstellbar ist.To illustrate different design variants, the throttle device 18 assigned to the first working chamber 13 is designed as a component of a device for end position damping 24 of the piston 4. It reduces the speed of the piston 4 when the latter approaches its end position as part of its drive movement 5 carried out in a first direction of movement 22. The throttle device 18 assigned to the second working chamber 14 is shown as an example as a component of a speed regulating device 25 with which the speed of the piston 4 can be adjusted to a reduced level compared to the maximum value during its entire stroke in a second direction of movement 23 opposite to the first direction of movement 22.
Es versteht sich, dass der Einsatz der Drosseleinrichtung in einem Antrieb 1 flexibel ist und beispielsweise die Möglichkeit besteht, beiden Arbeitskammern 13, 14 eine dem gleichen Zweck dienende Drosseleinrichtung zuzuordnen oder auch nur eine der beiden Arbeitskammern mit einer Drosseleinrichtung 18 auszustatten.It is understood that the use of the throttle device in a drive 1 is flexible and, for example, it is possible to assign a throttle device serving the same purpose to both working chambers 13, 14 or to equip only one of the two working chambers with a throttle device 18.
Zu der Endlagen-Dämpfungseinrichtung 24 gehört ein im ersten Gehäusedeckel 8 ausgebildeter und das Kraftabgriffsglied 15 koaxial umgebender Arbeitskanal 26a, der mit dem ersten Steuerkanal 16 verbunden ist und außerdem an der Innenfläche des ersten Gehäusedeckels 8 in die erste Arbeitskammer 13 einmündet. Am Außenumfang des Arbeitskanals 26a, im Mündungsbereich zur ersten Arbeitskammer 13 hin, ist ein Dichtungsring 27 angeordnet. Dieser umschließt das Kraftübertragungsglied 15 unter Belassung eines ringförmigen Zwischenraumes 28. Auf dem Kraftabtriebsglied 15 sitzt, im Bereich des Kolbens 4, koaxial ein hülsenförmiger Dämpfungskolben 32. Außerdem ist ein zu der Drosseleinrichtung gehörender Drosselkanal 33 vorgesehen, der unter Überbrückung des Arbeitskanals 26a eine parallele Verbindung zwischen dem ersten Steuerkanal 16 und der ersten Arbeitskammer 13 herstellt. Im Verlauf dieses Drosselkanals 33 befindet sich eine Drosselstelle 34.The end position damping device 24 includes a working channel 26a formed in the first housing cover 8 and coaxially surrounding the force take-off element 15, which is connected to the first control channel 16 and also opens into the first working chamber 13 on the inner surface of the first housing cover 8. A sealing ring 27 is arranged on the outer circumference of the working channel 26a, in the opening area towards the first working chamber 13. This surrounds the force transmission element 15, leaving an annular gap 28. A sleeve-shaped damping piston 32 sits coaxially on the force output element 15, in the area of the piston 4. In addition, a throttle channel 33 belonging to the throttle device is provided, which creates a parallel connection between the first control channel 16 and the first working chamber 13 by bridging the working channel 26a. In the course of this throttle channel 33 there is a throttle point 34.
Die Geschwindigkeitsreguliereinrichtung 25 enthält einen Arbeit skanal 26b, der den zweiten Steuerkanal 17 mit der zweiten Arbeitskammer 14 verbindet. In den Verlauf ist eine Rückschlagventileinrichtung 35 eingeschaltet, die eine Fluidströmung in die zweite Arbeitskammer 14 zuläßt, in Gegenrichtung jedoch verhindert. Die zugeordnete Drosseleinrichtung 18 enthält wiederum einen Drosselkanal 33, der unter Umgehung des Arbeitskanals 26b eine Verbindung zwischen dem zweiten Steuerkanal 17 und der zweiten Arbeitskammer 14 herstellt.The speed regulating device 25 contains a working channel 26b which connects the second control channel 17 with the second working chamber 14. A check valve device 35 is connected in the path, which allows fluid to flow into the second working chamber 14, but prevents it in the opposite direction. The associated throttle device 18 in turn contains a throttle channel 33 which establishes a connection between the second control channel 17 and the second working chamber 14, bypassing the working channel 26b.
Wird im Betrieb des Antriebes l ausgehend von der in Figur 1 gezeigten Grundstellung, in der der Kolben 4 seine an den zweiten Gehäusedeckel 9 angenäherte Endlage einnimmt, Druckmittel über den zweiten Steuerkanal 17 eingespeist und zugleich über den ersten Steuerkanal 16 abgeführt, bewegt sich der Kolben 4 in der Zeichnung nach links. Das eingespeiste Druckmedium gelangt durch den Arbeitskanal 2 6b und die Rückschlagventileinrichtung 35 in die zweite Arbeitskammer 14, so dass der Kolben 4 in der ersten Bewegungsrichtung 22 beaufschlagt und verlagert wird. Das vom Kolben 4 verdrängte Druckmedium strömt zunächst über den noch offenen Arbeitskanal 2 6a zum ersten Steuerkanal 16, und zwar bis der Dämpfungskolben 32 in den Zwischenraum 2 8 eintritt und dadurch den zugeordneten Arbeitskanal 26a verschließt. Nunmehr kann das Druckmedium aus der ersten Arbeitskammer 13 nur noch über den Drosselkanal 33 der Endlagen-Dämpfungsvorrichtung 24 ausströmen, so dass der Kolben 4 abgebremst wird.If, during operation of the drive 1, starting from the basic position shown in Figure 1, in which the piston 4 assumes its end position close to the second housing cover 9, pressure medium is fed in via the second control channel 17 and at the same time discharged via the first control channel 16, the piston 4 moves to the left in the drawing. The fed-in pressure medium passes through the working channel 26b and the check valve device 35 into the second working chamber 14, so that the piston 4 is acted upon and displaced in the first direction of movement 22. The pressure medium displaced by the piston 4 initially flows via the still open working channel 26a to the first control channel 16, namely until the damping piston 32 enters the intermediate space 28 and thereby closes the associated working channel 26a. Now the pressure medium can only flow out of the first working chamber 13 via the throttle channel 33 of the end position damping device 24, so that the piston 4 is braked.
Bei umgekehrter Betätigung wird der Kolben 4 in Richtung zum zweiten Gehäusedeckel 9 gedrückt, wobei er während des gesamten Hubes eine im Vergleich zur Maximalgeschwindigkeit verringerte Geschwindigkeit aufweist, weil die Rückschlagventileinrichtung 35 schließt und somit das Druckmedium aus der zweiten Arbeitskammer 14 nur durch die zugeordnete Drosseleinrichtung 18 ausströmen kann.In the case of reverse actuation, the piston 4 is pressed in the direction of the second housing cover 9, wherein it has a reduced speed during the entire stroke compared to the maximum speed because the check valve device 35 closes and thus the pressure medium can only flow out of the second working chamber 14 through the associated throttle device 18.
Nachfolgend wird im Detail näher auf die beiden Drosseleinrichtungen 18 eingegangen, die einen identischen Aufbau haben. The following describes in more detail the two throttle devices 18, which have an identical structure.
In den Verlauf des Drosselkanals 33 einer jeweiligen Drosseleinrichtung 18 ist eine zylindrische Aufnahme 36 eingeschaltet, die in der Gehäusewandung 37 des Gehäuses 2 ausgebildet ist. Beim Ausführungsbeispiel befinden sich die Aufnahmen 36 in den beiden Gehäusedeckeln 8, 9, wobei sie eine zylindrische Umfangsflache 38 und eine axial orientierte Grundfläche 42 aufweisen. Die Grundfläche 42 sitzt vertieft in der Gehäusewandung 37; ihr koaxial gegenüberliegend befindet sich die zur Außenflächen 43 der Gehäusewandung 3 7 ausmündende Öffnung 44 der Aufnahme 36.A cylindrical receptacle 36 is inserted into the course of the throttle channel 33 of a respective throttle device 18 and is formed in the housing wall 37 of the housing 2. In the exemplary embodiment, the receptacles 36 are located in the two housing covers 8, 9, and have a cylindrical peripheral surface 38 and an axially oriented base surface 42. The base surface 42 is recessed in the housing wall 37; coaxially opposite it is the opening 44 of the receptacle 36 which opens out to the outer surface 43 of the housing wall 37.
Die Aufnahme 3 6 unterteilt den Drosselkanal 33 in einen umfangsseitig an die Aufnahme 3 6 einmündenden umfangsseitigen Kanalabschnitt 45 und einen im Bereich der Grundfläche 42 axialseitig in die Aufnahme 3 6 einmündenden axialseitigen Kanalabschnitt 46. Während letzterer direkt zum ersten bzw. zweiten Steuerkanal 16, 17 führt, steht der umfangsseitige Kanalabschnitt 45 mit der zugeordneten ersten bzw. zweiten Arbeitskammer 13, 14 in Verbindung. Diese Zuordnung der Kanalabschnitte könnte allerdings auch umgekehrt sein.The receptacle 36 divides the throttle channel 33 into a circumferential channel section 45 that opens into the receptacle 36 on the circumference and an axial channel section 46 that opens into the receptacle 36 on the axial side in the area of the base surface 42. While the latter leads directly to the first or second control channel 16, 17, the circumferential channel section 45 is connected to the associated first or second working chamber 13, 14. However, this assignment of the channel sections could also be reversed.
In der Aufnahme 3 6 sitzt koaxial ein bezüglich der Längsachse 47 der Aufnahme 36 verdrehbares Drosselglied 48. Mit seiner ins Innere der Aufnahme 36 weisenden inneren Stirnseite 52 sitzt das Drosselglied 48 auf der Grundfläche 42 auf. Im Bereich der äußeren Stirnseite 53 ist ein das Drosselglied 48 koaxial umschließender Sicherungsring 54 durch die Öffnung hindurch in die Aufnahme 36 eingepreßt und liegt axial vor einem Radialvorsprung 55 des Drosselgliedes 48. Die Einpreßtiefe ist so gewählt, dass das Drosselglied 48 zwar bezüglich der Aufnahme 36 axial ortsfest fixiert ist, gleichwohl jedoch um seine Längsachse herum verdreht werden kann. Anstelle des eingepreßten Sicherungsringes 54 könnten auch andere gleichwirkende Sicherungsmittel vorgesehen werden.A throttle member 48 that can be rotated with respect to the longitudinal axis 47 of the holder 36 is seated coaxially in the holder 36. The throttle member 48 rests on the base surface 42 with its inner end face 52 pointing into the interior of the holder 36. In the area of the outer end face 53, a locking ring 54 that coaxially encloses the throttle member 48 is pressed through the opening into the holder 36 and lies axially in front of a radial projection 55 of the throttle member 48. The press-in depth is selected such that the throttle member 48 is axially fixed in place with respect to the holder 36, but can nevertheless be rotated about its longitudinal axis. Instead of the pressed-in locking ring 54, other locking means with the same effect could also be provided.
An der äußeren Stirnseite 53 des Drosselgliedes 48 befindet sich ein Betätigungsabschnitt 56, an dem sich ein Werkzeug ansetzen läßt, um das Drosselglied 48 zu verdrehen.On the outer end face 53 of the throttle member 48 there is an actuating section 56 to which a tool can be attached in order to rotate the throttle member 48.
Das Drosselglied 48 verfügt über zwei axial beabstandete ringförmige Bünde 57a, 57b. Ein innerer Bund 57a davon liegt näher zur inneren Stirnseite 52. Der weiter außen liegende äußere Bund 57b repräsentiert beim Ausführungsbeispiel gleichzeitig den Radialvorsprung 55.The throttle member 48 has two axially spaced annular collars 57a, 57b. An inner collar 57a of these is located closer to the inner end face 52. The outer collar 57b, which is located further out, simultaneously represents the radial projection 55 in the exemplary embodiment.
Um jeden Bund 57a, 57b herum erstreckt sich eine ringförmige Dichtung 58. Sie steht in Dichtkontakt zur zylindrischen Um-An annular seal 58 extends around each collar 57a, 57b. It is in sealing contact with the cylindrical circumference
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fangsflache 38 der Aufnahme 36. Die Flächenpressung ist so groß, dass das Drosselglied 48 in jeder eingestellten Drehposition reibschlüssig fixiert ist. Auf diese Weise ist eine stufenlose Drehpositionierung des Drosselgliedes 48 relativ zur Aufnahme 3 6 möglich. Alternativ könnten auch andere Feststellmaßnahmen vorgesehen sein, um das Drosselglied 48 in der jeweils eingestellten Drehposition lösbar zu fixieren.catching surface 38 of the holder 36. The surface pressure is so great that the throttle member 48 is frictionally fixed in every set rotational position. In this way, a continuous rotational positioning of the throttle member 48 relative to the holder 36 is possible. Alternatively, other locking measures could also be provided in order to releasably fix the throttle member 48 in the respectively set rotational position.
Das Drosselglied 48 ist zweckmäßigerweise ein aus Kunststoffmaterial bestehendes einstückiges Bauteil. Die Dichtungen 58 können durch Spritzgießen angeformt sein.The throttle member 48 is expediently a one-piece component made of plastic material. The seals 58 can be formed by injection molding.
Die beiden Bünde 57a, 57b bilden die seitliche Begrenzung und somit die Flanken einer am Außenumfang des Drosselgliedes 48 vorgesehenen Nut, die als Drosselnut 62 bezeichnet sei und sich in der Umfangsrichtung des Drosselgliedes 48 erstreckt. Der Längsverlauf der Drosselnut 62 ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass ihre bogenförmig gekrümmte Längsachse ausschließlich in einer zur Längsachse 47 der Aufnahme 36 rechtwinkeligen Ebene verläuft. Die Drosselnut 62 ist also nicht gewendelt. Ihre Längserstreckung um das Drosselglied 48 herum ist etwas geringer als 360°.The two collars 57a, 57b form the lateral boundary and thus the flanks of a groove provided on the outer circumference of the throttle member 48, which is referred to as the throttle groove 62 and extends in the circumferential direction of the throttle member 48. The longitudinal course of the throttle groove 62 is expediently selected such that its arcuately curved longitudinal axis runs exclusively in a plane at right angles to the longitudinal axis 47 of the holder 36. The throttle groove 62 is therefore not spiral. Its longitudinal extension around the throttle member 48 is slightly less than 360°.
Der Querschnitt der Drosselnut 62 ändert sich in der Nutlängsrichtung. Bevorzugt ist eine kontinuierliche Querschnittsänderung vorgesehen. Somit verfügt die Drosselnut S2The cross section of the throttle groove 62 changes in the longitudinal direction of the groove. A continuous cross section change is preferably provided. The throttle groove S2 thus has
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über einen ersten Endbereich 63 mit minimalem Querschnitt und über einen entgegengesetzten zweiten Endbereich 64 mit maximalem Querschnitt.over a first end region 63 with a minimum cross-section and over an opposite second end region 64 with a maximum cross-section.
Dieser Querschnittsverlauf wird beim Ausführungsbeispiel ausschließlich dadurch erreicht, dass die über eine rechteckige Querschnittsform verfügende Drosselnut 62 über eine sich zwischen dem ersten und zweiten Endbereich 63, 64 kontinuierlich verändernde Nuttiefe verfügt. Wie die Figuren 5 bis 7 verdeutlichen, ergibt sich dadurch ein gekrümmtes keilförmiges Längsprofil der Drosselnut 62.In the exemplary embodiment, this cross-sectional profile is achieved exclusively by the fact that the throttle groove 62, which has a rectangular cross-sectional shape, has a groove depth that changes continuously between the first and second end regions 63, 64. As Figures 5 to 7 illustrate, this results in a curved, wedge-shaped longitudinal profile of the throttle groove 62.
Es wäre allerdings prinzipiell möglich, die Querschnittsänderung allein durch eine sich ändernde Nutbreite zu realisieren oder ein und die selbe Drosselnut 62 mit sich ändernder Nuttiefe und sich ändernder Nutbreite auszuführen.However, it would be possible in principle to realize the cross-sectional change solely by changing the groove width or to design one and the same throttle groove 62 with a changing groove depth and changing groove width.
Die radial nach außen weisende offene Seite der Drosselnut 62 wird durch die zylindrische Umfangsflache 38 der Aufnahme 3 6 überdeckt. Genauer gesagt erfolgt die Überdeckung der Drosselnut 62 durch einen umfangsseitigen Wandabschnitt 65 der Aufnahme 36, der sich auf gleicher axialer Höhe mit der Mündung 66 des umfangsseitigen Kanalabschnittes 45 des Drosselkanals 33 befindet. Somit ist gewährleistet, dass der umfangsseitige Kanalabschnitt 45 unabhängig von der gewählten, Drehposition des Drosselgliedes 48 - vorbehaltlich einer nochThe radially outward-facing open side of the throttle groove 62 is covered by the cylindrical peripheral surface 38 of the receptacle 36. More precisely, the throttle groove 62 is covered by a peripheral wall section 65 of the receptacle 36, which is located at the same axial height as the mouth 66 of the peripheral channel section 45 of the throttle channel 33. This ensures that the peripheral channel section 45 is independent of the selected rotational position of the throttle member 48 - subject to a still
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zu erläuternden Schließstellung desselben - stets mit der Drosselnut 62 in Verbindung steht.to be explained closed position of the same - is always connected to the throttle groove 62.
Das Drosselglied 4 8 ist ferner von einer insbesondere kanalähnlichen Durchtrittsöffnung 67 durchsetzt, die einerseits mit der Drosselnut 62 verbunden ist und andererseits an der inneren Stirnseite 52 des Drosselgliedes 48 ausmündet. Letzteres führt dazu, dass die Durchtrittsöffnung 67 ständig mit dem axialseitigen Kanalabschnitt 46 des Drosselkanals 33 verbunden ist.The throttle member 48 is further penetrated by a passage opening 67, in particular a channel-like opening, which is connected on the one hand to the throttle groove 62 and on the other hand opens out at the inner end face 52 of the throttle member 48. The latter leads to the passage opening 67 being constantly connected to the axial-side channel section 46 of the throttle channel 33.
Aus den Figuren 5 bis 7 geht ferner hervor, dass die Durchtrittsöffnung 67 zweckmäßigerweise einen vom Nutgrund der Drosselnut 62 ausgehenden radialen Abschnitt 67a aufweist, der in einen axialen Abschnitt 67b übergeht, welcher dann letztlich zu den inneren Stirnseite 52 führt.From Figures 5 to 7 it is further apparent that the passage opening 67 expediently has a radial section 67a extending from the groove base of the throttle groove 62, which merges into an axial section 67b, which then ultimately leads to the inner end face 52.
Der Verbindungsbereich zwischen der Durchtrittsöffnung 67 und der Drosselnut 62 ist zweckmäßigerweise an dem zweiten Endbereich 64 vorgesehen. Der axiale Abschnitt 67b kann exzentrisch im Drosselglied 48 plaziert sein.The connecting region between the passage opening 67 and the throttle groove 62 is expediently provided at the second end region 64. The axial section 67b can be placed eccentrically in the throttle member 48.
Die Drosselnut 62 definiert zusammen mit dem sie überdeckenden umfangsseitigen Wandabschnitt 65 der Aufnahme 3 6 die schon erwähnte Drosselstelle 34, an der je nach Drehstellung des Drosselgliedes 48 unterschiedliche ÜberströmquerschnitteThe throttle groove 62, together with the circumferential wall section 65 of the receptacle 36 covering it, defines the already mentioned throttle point 34, at which, depending on the rotational position of the throttle element 48, different overflow cross sections
zwischen den beiden Kanalabschnitten 45, 46 des Drosselkanals 33 freigegeben werden. Der maximale Überströmquerschnitt liegt in einer Drehstellung gemäß Figur 5 vor, bei der die Mündung 66 des umfangsseitigen Kanalabschnittes 45 im Bereich der Durchtrittsöffnung 61 mit der Drosselnut 62 kommuniziert.between the two channel sections 45, 46 of the throttle channel 33. The maximum overflow cross-section is in a rotational position according to Figure 5, in which the mouth 66 of the circumferential channel section 45 communicates with the throttle groove 62 in the region of the passage opening 61 .
Die Figur 6 zeigt eine beliebige Zwischenstellung, bei der die Mündung 66 etwa im Bereich der Längsmitte der Drosselnut 62 liegt, wo ein reduzierter Nutquerschnitt gegeben ist, so dass folglich der zur Verfügung stehende Überströmquerschnitt verringert ist.Figure 6 shows an arbitrary intermediate position in which the orifice 66 is located approximately in the region of the longitudinal center of the throttle groove 62, where a reduced groove cross-section is provided, so that the available overflow cross-section is consequently reduced.
Die Figur 7 schließlich zeigt eine Schließstellung, bei der vor der Mündung 66 ein zwischen den beiden Endbereichen 63, 64 liegender Verschlußabschnitt 68 des Drosselgliedes 48 liegt, so dass der Überströmquerschnitt gleich Null ist. Somit kann bei Bedarf die Strömung durch die Drosseleinrichtung 18 hindurch unterbunden werden. Der Verschlußabschnitt 68 liegt zwischen den beiden Endabschnitten der Drosselnut 62.Finally, Figure 7 shows a closed position in which a closure section 68 of the throttle member 48 is located in front of the mouth 66 between the two end regions 63, 64, so that the overflow cross section is zero. This means that the flow through the throttle device 18 can be prevented if necessary. The closure section 68 is located between the two end sections of the throttle groove 62.
Der Drehwinkel des Drosselgliedes 48 zwischen der in Figur 7 gezeigten Schließstellung und der in Figur 5 gezeigten maximalen Offenstellung beträgt etwa 270° und kann durch nicht näher dargestellte Anschlagmittel begrenzt werden. Auf diese Weise kann auch gewährleistet werden, dass ein unmittelbaresThe angle of rotation of the throttle element 48 between the closed position shown in Figure 7 and the maximum open position shown in Figure 5 is approximately 270° and can be limited by means of stop means (not shown in detail). In this way, it can also be ensured that an immediate
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··· t · l«t »fli··· t · l«t »fli
Umschalten zwischen der Schließstellung gemäß Figur 7 und der maximalen Offenstellung gemäß Figur 5 verhindert wird.Switching between the closed position according to Figure 7 and the maximum open position according to Figure 5 is prevented.
Aus Figur 3 ist noch ersichtlich, dass im Bereich der äußeren Stirnseite des Drosselgliedes 48 bei Bedarf auch ein Zeiger 69 vorgesehen sein kann, der im Zusammenwirken mit einer am Gehäuse 2 vorgesehenen Skala den Einstellvorgang erleichtert. Insbesondere ist damit auch ein reproduzierbares Einstellen einer gewünschten Drosselungsintensität möglich.From Figure 3 it is also clear that in the area of the outer end face of the throttle element 48, a pointer 69 can also be provided if required, which facilitates the setting process in conjunction with a scale provided on the housing 2. In particular, this also makes it possible to reproducibly set a desired throttling intensity.
Anhand der Figur 1 sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass sich das Drosselglied 48 derart in die Gehäusewandung 3 7 integrieren läßt, dass seine äußere Stirnseite 53 mit der benachbarten Außenfläche 43 des Gehäuses 2 bündig verläuft. Dadurch werden Vertiefungen und/oder Kanten vermieden, in bzw. an denen sich Verunreinigungen absetzen könnten.Finally, with reference to Figure 1, it should be pointed out that the throttle element 48 can be integrated into the housing wall 37 in such a way that its outer end face 53 is flush with the adjacent outer surface 43 of the housing 2. This avoids depressions and/or edges in or on which contaminants could settle.
Im Betrieb wird die Drosselnut 62 üblicherweise ausgehend vom umfangsseitigen Kanalabschnitt 45 hin zum axialseitigen Kanalabschnitt 76 durchströmt, wenngleich prinzipiell auch eine umgekehrte Strömungsrichtung möglich wäre.During operation, the flow through the throttle groove 62 is usually from the circumferential channel section 45 to the axial channel section 76, although in principle a reverse flow direction would also be possible.
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