(19)
(11) EP 3 205 891 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
16.08.2017  Patentblatt  2017/33

(21) Anmeldenummer: 16154925.8

(22) Anmeldetag:  09.02.2016
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F15B 15/20(2006.01)
F15B 15/22(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
MA MD

(71) Anmelder: FESTO AG & Co. KG
73734 Esslingen (DE)

(72) Erfinder:
  • Rau, Michael
    73110 Hattenhofen (DE)
  • Stegemann, René
    73734 Esslingen (DE)
  • Bellingrodt, Bernd
    73098 Rechberghausen (DE)

(74) Vertreter: Patentanwälte Magenbauer & Kollegen Partnerschaft mbB 
Plochinger Straße 109
73730 Esslingen
73730 Esslingen (DE)

   


(54) FLUIDBETÄTIGTE LINEAREINHEIT


(57) Es wird eine fluidbetätigte Lineareinheit (1) vorgeschlagen, die über eine Arbeitseinheit (4) verfügt, die relativ zu einem Gehäuse (2) eine Hubbewegung (5) ausführen kann. Die Lineareinheit (1) ist mit mindestens einer Endlagendämpfungseinrichtung (25) zur Endlagendämpfung der Arbeitseinheit (4) ausgestattet. Von Vorteil ist, dass die Endlagendämpfungseinrichtung (25) sowohl über abhängig vom Hub der Arbeitseinheit (4) arbeitende hubabhängige Endlagendämpfungsmittel (32) als auch über diesbezüglich funktionell parallelgeschaltete, abhängig von dem in einer Arbeitskammer (15, 16) des Gehäuses (2) herrschenden Fluiddruck arbeitende druckabhängige Endlagendämpfungsmittel (33) verfügt. Dadurch ergibt sich ein sehr weiter Einsatzbereich für die Endlagendämpfung.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine fluidbetätigte Lineareinheit, mit einem Gehäuse, mit einer unter Ausführung einer Hubbewegung relativ zu dem Gehäuse linear verschiebbaren Arbeitseinheit, die einen in dem Gehäuse mindestens eine Arbeitskammer begrenzenden Kolben aufweist, und mit mindestens einer Endlagendämpfungseinrichtung zur Endlagendämpfung der Arbeitseinheit, deren Dämpfungsfunktion darauf basiert, dass sie während einer bei Annäherung der Arbeitseinheit an eine Hubendlage stattfindenden Dämpfungsphase die Ausströmrate eines durch den Kolben aus einer Arbeitskammer verdrängten Arbeitsfluides beeinflusst.

[0002] Eine aus der EP 2 047 116 B1 bekannte fluidbetätigte Lineareinheit dieser Art ist als Linearantrieb oder Stoßdämpfer ausgebildet und hat eine relativ zu einem Gehäuse verschiebbare Arbeitseinheit, die innerhalb des Gehäuses zwei Arbeitskammern voneinander abteilt, die mit einem Arbeitsfluid, insbesondere Druckluft, beaufschlagbar oder beaufschlagt sind. Eine Endlagendämpfungseinrichtung sorgt dafür, dass der Aufprall der Arbeitseinheit auf das Gehäuse gedämpft wird, wenn die Arbeitseinheit bei ihrer Hubbewegung eine Hubendlage erreicht. Der Dämpfungseffekt basiert darauf, dass die Ausströmrate des vom Kolben bei Annäherung an die Hubendlage aus einer Arbeitskammer verdrängten Arbeitsfluides hubabhängig reduziert wird. Hierzu ist die Endlagendämpfungseinrichtung mit hubabhängig, das heißt wegabhängig arbeitenden Endlagendämpfungsmitteln ausgestattet, die über eine Mehrzahl von Dämpfungsnuten verfügen, deren Gesamtquerschnitt sich über die Nutlänge hin verringert.

[0003] Aus der DE 19637291 A1 ist ein pneumatischer Arbeitszylinder bekannt, der über Mittel zur Endlagendämpfung verfügt, die die Ausströmrate eines aus einer Arbeitskammer verdrängten Arbeitsfluides mittels einer Druckreguliereinrichtung beeinflussen, die entweder von einer einstellbaren Drosselstelle oder von einem Überdruckventil gebildet ist.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine fluidbetätigte Lineareinheit zu schaffen, die über in einem weiten Masse- und Geschwindigkeitsbereich äußerst wirksam arbeitende Endlagendämpfungsmaßnahmen verfügt.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass die Endlagendämpfungseinrichtung sowohl über abhängig vom Hub der Arbeitseinheit arbeitende hubabhängige Endlagendämpfungsmittel als auch über unabhängig vom Hub der Arbeitseinheit und abhängig von dem in der Arbeitskammer herrschenden Fluiddruck arbeitende, den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln funktionell parallelgeschaltete druckabhängige Endlagendämpfungsmittel verfügt.

[0006] Erfindungsgemäß sind in der Endlagendämpfungseinrichtung sowohl hubabhängige Endlagendämpfungsmittel als auch druckabhängige Endlagendämpfungsmittel kombiniert, sodass sie ihre Dämpfungswirkung parallel entfalten können. Während die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel eine wegabhängige Endlagendämpfung hervorrufen, deren Dämpfungsintensität vom momentanen Abstand der Arbeitseinheit zur angestrebten Hubendlage, also von der axialen Relativposition zwischen der Arbeitseinheit und dem Gehäuse der Lineareinheit abhängt und unabhängig von dem in der ausströmseitigen Arbeitskammer herrschenden Fluiddruck ist, arbeiten die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel in der Dämpfungsmasse unabhängig von der axialen Relativposition zwischen der Arbeitseinheit und dem Gehäuse und rein in Abhängigkeit von dem momentan in der ausströmseitigen Arbeitskammer herrschenden Fluiddruck. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr hohe Bandbreite der Endlagendämpfung. Während die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel vor allem in Bereichen geringer bis mittlerer kinetischer Energie der Arbeitseinheit wirksam sind, liegt der Arbeitsbereich der druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel insbesondere in den Bereichen zwischen mittlerer und hoher bis sehr hoher kinetischer Energie der sich bewegenden Arbeitseinheit. Da sich die Arbeitsbereiche der hubabhängigen und der druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel überlappen, ergibt sich ein sehr harmonisches Abbremsverhalten bezüglich der Arbeitseinheit. Haben die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel aufgrund sehr hoher kinetischer Energie der Arbeitseinheit ihre maximale Offenstellung erreicht, wirken sie nur noch wie eine statische Drossel, bis letztlich die angestrebte Hubendlage erreicht ist.

[0007] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

[0008] Die Endlagendämpfungseinrichtung kann nur einfach vorhanden sein, wenn bei nur einer Bewegungsrichtung der Arbeitseinheit eine Endlagendämpfung gewünscht ist. Dies ist beispielsweise bei einer als Stoßdämpfer ausgebildeten fluidbetätigten Lineareinheit der Fall. Handelt es sich bei der fluidbetätigten Lineareinheit allerdings um einen Linearantrieb, wird die Endlagendämpfungseinrichtung regelmäßig derart zweifach vorhanden sein, dass bei beiden Bewegungsrichtungen der Arbeitseinheit eine Endlagendämpfung bezüglich des Gehäuses bewirkt wird, wenngleich dies nicht zwingend ist.

[0009] Die Dämpfungsphase der Endlagendämpfung wird zweckmäßigerweise dadurch initiiert, dass ein bis dahin offener, ein uneingeschränktes Ausströmen von Arbeitsfluid aus der Arbeitskammer ermöglichender Hauptströmungskanal mittels eines Absperrkörpers abgesperrt wird, sodass dem Arbeitsfluid fortan nur noch ein geringerer Strömungsquerschnitt für das Ausströmen aus der Arbeitskammer zur Verfügung steht, was in der Arbeitskammer einen Druckanstieg hervorruft, der ein Abbremsen der Hubbewegung der Arbeitseinheit bewirkt. Der Absperrkörper ist zweckmäßigerweise zumindest während der Dämpfungsphase mit der Arbeitseinheit bewegungsgekoppelt. Vorzugsweise ist er ein die Hubbewegung der Arbeitseinheit stets unmittelbar mitmachender Bestandteil der Arbeitseinheit.

[0010] Die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel sind zweckmäßigerweise gesondert von den druckabhängigen Endlagendämpfungsmitteln ausgebildet, sodass sie unabhängig voneinander optimal hergestellt und ausgelegt werden können.

[0011] Es ist besonders zweckmäßig, wenn die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel und die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel ausgebildet sind, um gesondert voneinander ausgebildete Dämpfungs-Ausströmwege für das vom Kolben während der Dämpfungsphase aus der Arbeitskammer verdrängte Arbeitsfluid in Bezug auf den jeweils zur Verfügung gestellten Strömungsquerschnitt beeinflussen zu können. Auf diese Weise wird eine gegenseitige Beeinträchtigung der Dämpfungsfunktion der beiderseitigen Endlagendämpfungsmittel wirksam vermieden.

[0012] Die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel enthalten bevorzugt eine Überdruckventileinrichtung, die insbesondere in einer stirnseitigen Abschlusswand des Gehäuses der Lineareinheit angeordnet ist. Die Überdruckventileinrichtung steuert zweckmäßigerweise den Fluiddurchtritt durch einen Dämpfungs-Ausströmweg hindurch, der von einem mit der Arbeitskammer kommunizierenden Ausströmkanal gebildet ist, wobei ein bewegliches Verschlussglied der Überdruckventileinrichtung durch eine Federeinrichtung in eine den Ausströmkanal absperrende Schließstellung vorgespannt ist und abhängig von dem sich in der Arbeitskammer während der Dämpfungsphase aufbauenden Fluiddruck entgegen der Schließkraft der Federeinrichtung in eine von der Höhe des Fluiddruckes abhängende Offenstellung verlagert wird. Der freigegebene Querschnitt des Ausströmkanals ist umso größer, je größer der sich in der Arbeitskammer aufstauende Fluiddruck ist.

[0013] Die Überdruckventileinrichtung verfügt zweckmäßigerweise über Einstellmittel, die eine variable Einstellung der Schließkraft der Federeinrichtung ermöglichen, um eine Adaption an unterschiedliche Betriebsbedingungen der Lineareinheit zu ermöglichen.

[0014] Die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel enthalten zweckmäßigerweise eine Dämpfungsnutanordnung, die einen weiteren Dämpfungs-Ausströmweg für das aus der zugeordneten Arbeitskammer verdrängte Arbeitsfluid definiert. Der durch die Dämpfungsnutanordnung definierte Dämpfungs-Ausströmweg steht dem Arbeitsfluid zweckmäßigerweise während der gesamten Dämpfungsphase, also während der gesamten von der Arbeitseinheit während der Dämpfungsphase bis zur Hubendlage zurückgelegten Wegstrecke zur Verfügung. Weist die Arbeitseinheit bei ihrer Hubbewegung eine geringe bis mittlere kinetische Energie auf, die noch nicht ausreicht, um die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel zu aktivieren, wird das Dämpfungsverhalten allein durch die Dämpfungsnutanordnung, das heißt hubabhängig bestimmt. Bei höheren kinetischen Energien werden zusätzlich die insbesondere von einer Überdruckventileinrichtung gebildeten druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel abbremsend wirksam.

[0015] Um die Dämpfungsphase initiieren zu können, weist ein mit der Arbeitskammer kommunizierender Hauptströmungskanal zweckmäßigerweise eine axial gegenüberliegend des Absperrkörpers an einer Abschlusswand des Gehäuses der Lineareinheit platzierte Steuermündung auf. An der Abschlusswand oder an dem Absperrkörper befindet sich ein zu der Steuermündung koaxialer Dichtungsring, der an einer zylindrischen Dichtfläche dichtend abgleitet, wenn der Absperrkörper bei Annäherung des Kolbens an seine Hubendlage durch die Steuermündung hindurch in den Hauptströmungskanal eintaucht. Die Dichtfläche, in der die Dämpfungsnutanordnung ausgebildet ist, befindet sich entweder am Außenumfang des Absperrkörpers, wobei dann der Dichtungsring an der Abschlusswand des Gehäuses fixiert ist, oder sie befindet sich am Innenumfang des Hauptströmungskanals, wobei sich der Dichtungsring dann an dem Absperrkörper befindet. Die erstgenannte Bauart wird bevorzugt realisiert. Die Querschnittsfläche der Dämpfungsnutanordnung verändert sich zweckmäßigerweise über ihre axiale Länge hinweg, insbesondere derart, dass mit zunehmender Eintauchtiefe des Absperrkörpers bezüglich des Hauptströmungskanals der dem Arbeitsfluid zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt kleiner wird.

[0016] Die Dämpfungsnutanordnung hat bevorzugt eine oder mehrere Dämpfungsnuten, die eine sich über die Nutlänge hinweg verändernde und insbesondere kontinuierlich verringernde Nutquerschnittsfläche aufweisen und die daher zur besseren Unterscheidung als variable Dämpfungsnuten bezeichnet werden. Jede variable Dämpfungsnut erstreckt sich zweckmäßigerweise nur über eine axiale Teillänge der Dichtfläche hinweg, sodass sie vor dem Erreichen der Hubendlage unwirksam wird.

[0017] Zusätzlich zu der mindestens einer variablen Dämpfungsnut verfügt die Dämpfungsnutanordnung zweckmäßigerweise über mindestens eine sich ebenfalls axial erstreckende und über ihre Nutlänge hinweg eine konstante Nutquerschnittsfläche aufweisende Dämpfungsnut, die zur besseren Unterscheidung als konstante Dämpfungsnut bezeichnet sei und die sich insbesondere über die gesamte axiale Länge der Dichtfläche erstreckt. Sie sorgt insbesondere auch dafür, dass dem Arbeitsfluid bis zum Erreichen der Hubendlage ein Dämpfungs-Ausströmweg zur Verfügung steht, sodass ein Zurückschwingen der Arbeitseinheit unter allen Umständen vermieden wird.

[0018] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1
einen Längsschnitt durch ein bevorzugtes erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen fluidbetätigten Lineareinheit,
Figur 2
den in Figur 1 strichpunktiert umrahmten Ausschnitt der Lineareinheit in einer vergrößerten Darstellung,
Figur 3
einen Querschnitt der Lineareinheit gemäß Schnittlinie III-III aus Figur 1,
Figur 4
einen zu der Arbeitseinheit der in Figuren 1 bis 3 illustrierten Lineareinheit gehörenden Absperrkörper in isometrischer Darstellung, und
Figur 5
einen Längsschnitt des Absperrkörpers aus Figur 4.


[0019] In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße fluidbetätigte Lineareinheit 1 illustriert, die über ein Gehäuse 2 und eine relativ zu dem Gehäuse 2 in Achsrichtung einer Längsachse 3 linear verschiebbare Arbeitseinheit 4 verfügt. Die Linearbewegung der Arbeitseinheit 4 sei als Hubbewegung 5 bezeichnet und ist durch einen Doppelpfeil kenntlich gemacht.

[0020] Das Gehäuse 2 definiert einen Gehäuseinnenraum 6, der stirnseitig durch eine erste Abschlusswand 7 und eine diesbezüglich axial entgegengesetzte zweite Abschlusswand 8 begrenzt ist. Die periphere Begrenzung des Gehäuseinnenraumes 6 übernimmt ein Rohrabschnitt 12 des Gehäuses 2, der sich zwischen den beiden Abschlusswänden 7, 8 erstreckt und der an seinem Innenumfang eine zylindrische Kolbenlauffläche 13 definiert, an der ein in dem Gehäuseinnenraum 6 angeordneter und zu der Arbeitseinheit 4 gehörender Kolben 14 unter Abdichtung linear gleitverschieblich anliegt.

[0021] Der Kolben 14 unterteilt den Gehäuseinnenraum 6 in eine der ersten Abschlusswand 7 zugeordnete erste Arbeitskammer 15 und eine der zweiten Abschlusswand 8 zugeordnete zweite Arbeitskammer 16. Jede Abschlusswand 7, 8 ist von einem Hauptströmungskanal 17 durchsetzt, der mit einer als Steuermündung 18 bezeichneten Öffnung in zu der Arbeitseinheit 4 koaxialer Ausrichtung an der dem Kolben 14 zugewandten inneren Stirnfläche 21 der betreffenden Abschlusswand 7, 8 ausmündet.

[0022] Ist die Lineareinheit 1 als mittels Fluidkraft betätigbarer Linearantrieb 1a ausgebildet, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft, dienen die Hauptströmungskanäle 17 zur Zufuhr und Abfuhr eines Arbeitsfluides, das eine die Hubbewegung 5 hervorrufende Antriebskraft auf den Kolben 14 ausübt. In diesem Zusammenhang mündet jeder Hauptströmungskanal 17 entgegengesetzt zu seiner Steuermündung 18 über eine Anschlussöffnung 22 zu einer Außenfläche des Gehäuses 2, insbesondere an der zugeordneten Abschlusswand 7, 8 aus. Zum Betreiben des Linearantriebes 1a ist an die Anschlussöffnungen 22 eine nicht weiter illustrierte Steuerventilanordnung angeschlossen oder anschließbar, die in der Lage ist, ein fluidisches Druckmedium gesteuert zuzuführen oder abzuführen.

[0023] Die Arbeitseinheit 4 hat einen Kopplungsabschnitt 23, der außerhalb des Gehäuses 2 zur Kopplung mit einer zu bewegenden Komponente zugänglich ist. Exemplarisch ist der Kopplungsabschnitt 23 vom Endabschnitt einer Hubstange 24 der Arbeitseinheit 4 gebildet, an der in dem Gehäuseinnenraum 6 der Kolben 14 befestigt ist. Handelt es sich bei dem Linearantrieb 1a um einen kolbenstangenlosen Linearantrieb, entfällt die Hubstange 24 und ein Kopplungsabschnitt 23 ist beispielsweise magnetisch berührungslos oder mittels eines einen Längsschlitz des Rohrabschnittes 12 durchsetzenden Mitnehmers mit dem Kolben 14 bewegungsgekoppelt.

[0024] In nicht weiter abgebildeter Weise kann die Lineareinheit 1 auch als Stoßdämpfer konzipiert sein. Die Arbeitseinheit 4 wird in diesem Fall mechanisch durch eine auf den Kopplungsabschnitt 23 sie einwirkende externe Stellkraft zu der Hubbewegung 5 angetrieben.

[0025] Die Arbeitseinheit 4 ist im Rahmen der Hubbewegung 5 zwischen einer an der ersten Abschlusswand 7 anliegenden ersten Hubendlage und einer an der zweiten Abschlusswand 8 anliegenden zweiten Hubendlage verschiebbar. Jede Hubendlage ist insbesondere dadurch definiert, dass die Arbeitseinheit 4 mit ihrem Kolben 14 an der inneren Stirnfläche 21 der betreffenden Abschlusswand 7, 8 zur Anlage gelangt.

[0026] Beim Ausführungsbeispiel ist die Arbeitseinheit 4 in der ersten Hubendlage maximal axial in das Gehäuse 2 eingefahren und in der zweiten Hubendlage maximal axial aus dem Gehäuse 2 ausgefahren. In Figur 1 ist ein Betriebszustand während einer noch zu erläuternden Dämpfungsphase kurz vor dem Erreichen der ersten Hubendlage illustriert.

[0027] Jeder der beiden Abschlusswände 7, 8 ist eine von zwei Endlagendämpfungseinrichtungen 25 zugeordnet, die dafür sorgen, dass die Arbeitseinheit 4 beim Einfahren in die zugeordnete Hubendlage sanft und ohne periodische Schwingungen bis zum Stillstand abgebremst wird. Ist abhängig vom Anwendungsfall nur bei einer Bewegungsrichtung eine Endlagendämpfung gewünscht, kann die Lineareinheit 1 mit nur einer einzigen Endlagendämpfungseinrichtung 25 ausgestattet sein.

[0028] Wenn sich die Arbeitseinheit 4 in Richtung einer Hubendlage bewegt, schiebt ihr Kolben 14 aus der ihm in der Bewegungsrichtung vorgelagerten Arbeitskammer 15 oder 16 das darin befindliche Arbeitsfluid durch den mit der betreffenden Arbeitskammer 15, 16 kommunizierenden Hauptströmungskanal 17 hindurch hinaus. Solange die Endlagendämpfung nicht aktiv ist, steht dem verdrängten Arbeitsfluid hierfür der Querschnitt der Steuermündung 18 des betreffenden Hauptströmungskanals 17 uneingeschränkt zur Verfügung. Der Mündungsquerschnitt der Steuermündung 18 ist eine Kreisfläche, wenn die betreffende Abschlusswand entsprechend der ersten Abschlusswand 7 nicht von einer Hubstange 24 der Arbeitseinheit 4 durchsetzt ist. Wenn allerdings eine Hubstange 24 durch die betreffende Abschlusswand hindurchtritt, was exemplarisch auf die zweite Abschlusswand 8 zutrifft, dann taucht die Hubstange 24 durch die zugeordnete Steuermündung 18 in den Hauptströmungskanal 17 ein und der Mündungsquerschnitt der Steuermündung 18 beschreibt eine Ringfläche.

[0029] Das Funktionsprinzip jeder Endlagendämpfungseinrichtung 25 basiert darauf, dass die Ausströmrate des durch den Kolben 14 aus einer Arbeitskammer 15 oder 16 verdrängten Arbeitsfluides während einer der Hubendlage vorgeschalteten Dämpfungsphase der Hubbewegung 5 verändert und insbesondere verringert wird. Während das verdrängte Arbeitsfluid vor Erreichen der Dämpfungsphase uneingeschränkt durch den Hauptströmungskanal 17 hindurch ausströmen kann, ist der Strömungsquerschnitt des Hauptströmungskanals 17 während der Dämpfungsphase zumindest partiell abgesperrt, sodass das verdrängte Arbeitsfluid nur noch durch einen stark reduzierten Strömungsquerschnitt hindurch abströmen kann und sich in der ausströmseitigen Arbeitskammer 15 oder 16 ein Gegendruck aufbaut, der eine Verlangsamung der Hubbewegung 5 bewirkt.

[0030] Bevorzugt wird der verringerte Strömungsquerschnitt durch zwei zueinander parallelgeschaltete erste und zweite Dämpfungs-Ausströmwege 26, 27 der Endlagendämpfungseinrichtung 25 vorgegeben. Jeder dieser beiden Dämpfungs-Ausströmwege 26, 27 ist von einer Fluidkanalstruktur gebildet, die als Bypass bezüglich des abgesperrten Strömungsquerschnittes der Steuermündung 18 des Hauptströmungskanals 17 fungiert.

[0031] Eine Besonderheit der Endlagendämpfungseinrichtung 25 besteht darin, dass sie über zwei auf unterschiedlichen Wirkprinzipien basierenden Endlagendämpfungsmittel verfügt. Hierbei handelt es sich im einen Fall um hubabhängige Endlagendämpfungsmittel 32 und im anderen Fall um druckabhängige Endlagendämpfungsmittel 33. Der erste Dämpfungs-Ausströmweg 26 gehört zu den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 32 und der zweite Dämpfungs-Ausströmweg 27 zu den druckabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 33.

[0032] Bei den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 32 variiert der dem ausströmenden Arbeitsfluid zur Verfügung stehende Ausströmquerschnitt in Abhängigkeit von dem während der Dämpfungsphase zurückgelegten Hub der Arbeitseinheit 4. Mit anderen Worten ist der zur Verfügung stehende Abströmquerschnitt eine Funktion des Abstandes der Arbeitseinheit 4 von der zu erreichenden Hubendlage.

[0033] Bei den druckabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 33 hängt der freigegebene Ausströmquerschnitt, hier der Ausströmquerschnitt des zweiten Dämpfungs-Ausströmweges 27, von dem sich in der ausströmseitigen Arbeitskammer 15 aufbauenden Fluiddruck ab. Eine Hubabhängigkeit beziehungsweise Wegabhängigkeit liegt bei der Dämpfungsfunktion der druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 nicht vor. Ebenso fehlt bei den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 32 eine druckabhängige Komponente der Dämpfungsintensität. Die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel 32 und die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 sind einander funktionell parallelgeschaltet, sodass sie zumindest während eines Teils der Dämpfungsphase und bevorzugt während der gesamten Dämpfungsphase gleichzeitig betriebsbereit sind. Während die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel 32 bevorzugt ständig aktiv sind und der zu den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 32 gehörende erste Dämpfungs-Ausströmweg 26 während der Dämpfungsphase ständig von Antriebsfluid durchströmt wird, sind die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 bevorzugt so ausgelegt, dass sie erst dann aktiviert werden, wenn der in der ausströmseitigen Arbeitskammer 15 herrschende Fluiddruck ein gewisses Höhenniveau erreicht hat. Die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 haben also zweckmäßigerweise eine gewisse Ansprechschwelle.

[0034] Wie schon erwähnt, wird die Dämpfungsphase, die sich auf einen der Hubendlage vorgeschalteten Teilhub des Maximalhubes der Arbeitseinheit 4 beschränkt, bevorzugt durch das zumindest partielle Absperren der Steuermündung 18 des Hauptströmungskanals 17 initiiert. Diese Absperrung bleibt bevorzugt erhalten, bis die Arbeitseinheit 4 die Hubendlage erreicht hat. Im derart abgesperrten Zustand der Steuermündung 18 steht dem aus der benachbarten Arbeitskammer 15 oder 16 verdrängten Arbeitsfluid nur noch der von den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln 32 zur Verfügung gestellte erste Dämpfungs-Ausströmweg 26 und - parallel dazu - der seitens der druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 zur Verfügung gestellte zweite Dämpfungs-Ausströmweg 27 zur Verfügung. Die maximalen Querschnitte der ersten und zweiten Dämpfungs-Ausströmwege 26, 27 sind jeweils für sich allein und auch in der Summe stets kleiner als der Querschnitt der unabgesperrten Steuermündung 18 des Hauptströmungskanals 17.

[0035] Das Absperren der Steuermündung 18 wird durch einen Absperrkörper 34 hervorgerufen. Der Absperrkörper 34 ist zumindest während der Dämpfungsphase der Hubbewegung 5 mit der Arbeitseinheit 4 bewegungsgekoppelt, sodass er deren Bewegung bis zur Hubendlage mitmacht. Zweckmäßig ist es, wenn der Absperrkörper 34 als unmittelbarer Bestandteil der Arbeitseinheit 4 ausgeführt ist, was auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zutrifft. Auf diese Weise macht der Absperrkörper 34 die gesamte Hubbewegung 5 der Arbeitseinheit 4 stets synchron mit.

[0036] Jeder Endlagendämpfungseinrichtung 25 ist ein eigener Absperrkörper 34 zugeordnet. Der Absperrkörper 34 befindet sich auf der der abzusperrenden Steuermündung 18 zugewandten Axialseite des Kolbens 14, sodass der Kolben 14 bei zweifachem Vorhandensein von Endlagendämpfungseinrichtungen 25 gemäß Figur 1 axial von zwei Absperrkörpern 34 flankiert ist. Bevorzugt schließt sich jeder Absperrkörper 34 mit einem hinteren Endbereich 35 an den Kolben 14 an und endet mit axialem Abstand zu dem Kolben 14 mit einem vorderen Endbereich 36.

[0037] Der Querschnitt des Absperrkörpers 34 ist so gewählt, dass er ab Beginn der Dämpfungsphase durch die Steuermündung 18 hindurch in den sich daran anschließenden Längenabschnitt des Hauptströmungskanals 17 eintauchen kann, bis die Hubendlage erreicht ist. Bevorzugt ist der Außendurchmesser des Absperrkörpers 34 nur geringfügig kleiner als der Durchmesser der Steuermündung 18 und des Durchmessers des sich daran anschließenden Längenabschnittes des Hauptströmungskanals 17.

[0038] Exemplarisch ist der Absperrkörper 34, was insbesondere aus Figuren 4 und 5 ersichtlich ist, hülsenförmig ausgebildet. Er ist bevorzugt auf die Hubstange 24 aufgesteckt, die beim Ausführungsbeispiel den Kolben 14 durchsetzt und sich ein Stückweit auch auf der dem Kopplungsabschnitt 23 entgegengesetzten Seite stutzenartig fortsetzt. Mittels einer stirnseitig in die Hubstange 24 eingeschraubten Befestigungsschraube 37 sind die beiden Absperrkörper 34 und der Kolben 14 gemeinsam auf der Hubstange 24 diesbezüglich axial unbeweglich fixiert.

[0039] Insbesondere wenn der Kolben 14 von der Hubstange 24 nicht durchsetzt ist oder es sich um einen kolbenstangenlosen Linearantrieb 1a handelt, kann der Absperrkörper 34 auch kolbenförmig ausgeführt sein. In allen Fällen hat der Absperrkörper 34 einen Außendurchmesser, der kleiner ist als derjenige des Kolbens 14.

[0040] Der Absperrkörper 34 hat eine sich zwischen dem hinteren Endbereich 35 und dem vorderen Endbereich 36 erstreckende, radial nach außen orientierte periphere Mantelfläche 38. Diese Mantelfläche 38 fungiert bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel als eine Dichtfläche 42, die während der Dämpfungsphase dynamisch dichtend mit einem Dichtungsring 43 kooperiert, der im Bereich der Steuermündung 18 in diesbezüglich koaxialer Anordnung an der zugeordneten Abschlusswand 7, 8 diesbezüglich abdichtend befestigt ist. Taucht der Absperrkörper 34 bei Annäherung an die Hubendlage in den Hauptströmungskanal 17 ein, durchgreift er den Dichtungsring 43 und gleitet unter dynamischem Dichtkontakt mit seiner zylindrischen Dichtfläche 42 an einem beispielsweise von einer Dichtlippe gebildeten Dichtabschnitt des Dichtungsringes entlang. Die Dichtfläche 42 ist dabei von dem Dichtungsring 43 mit Dichtkontakt radial umschlossen. Bei der Annäherung an die Hubendlage wandert der im Folgenden auch als Dichtbereich 44 bezeichnete Kontaktbereich zwischen dem Dichtungsring 43 und der Dichtfläche 42 ausgehend von dem vorderen Endbereich 36 axial bis in die Nähe des hinteren Endbereiches 35 des Absperrkörpers 34. In der Hubendlage liegt der Dichtbereich 44 an einer in der Zeichnung durch einen Pfeil kenntlich gemachten Stelle der Dichtfläche 42, die als Endlagenstelle 45 bezeichnet sei.

[0041] Die zumindest im Wesentlichen zylindrische Dichtfläche 42 hat eine Längsachse 46, um die herum sie sich erstreckt und die exemplarisch mit der Längsachse 3 der Lineareinheit 1 zusammenfällt. In die Dichtfläche 42 ist eine sich aus einer oder mehreren in Achsrichtung der Längsachse 46 erstreckenden Nuten zusammensetzende Nutanordnung eingebracht, die aufgrund ihrer Funktion als Dämpfungsnutanordnung 47 bezeichnet sei und deren einzelne Nuten aufgrund ihrer Dämpfungsfunktion als Dämpfungsnuten 48 bezeichnet werden. Die Dämpfungsnutanordnung 47 definiert den ersten Dämpfungs-Ausströmweg 26.

[0042] Wenn der Absperrkörper 34 in den Dichtungsring 43 eintaucht, ist die Steuermündung des Hauptströmungskanals 17 bis auf die in dem momentanen Dichtbereich 44 vorherrschende Nutanordnungs-Querschnittsfläche verschlossen. Unter "Nutanordnungs-Querschnittsfläche" ist die an jeder Position der Längsachse 46 gemessene Summe der Nutquerschnittsflächen sämtlicher Dämpfungsnuten 48 zu verstehen. Der erste Dämpfungs-Ausströmweg 46 stellt dem Antriebsfluid folglich einen Strömungsquerschnitt zur Verfügung, der der Summe der Nutquerschnittsflächen sämtlicher Dämpfungsnuten 48 an derjenigen Stelle (Dichtbereich 44) entspricht, an der der Dichtungsring 43 momentan mit der Dichtfläche 42 in Kontakt steht. Da der Dichtungsring 43 die Dämpfungsnuten 48 im Bereich ihrer schlitzartigen Nutöffnung lokal überbrückt und dabei nicht oder nur geringfügig in die Dämpfungsnuten 48 eintaucht, stehen selbige für einen Fluidübertritt zwischen der Arbeitskammer 15, 16 und dem axial innerhalb des Dichtungsringes 43 liegenden Längenabschnitt des Hauptströmungskanals 17 zur Verfügung. Nachdem das Antriebsfluid den ersten Dämpfungs-Ausströmweg 26 durchströmt hat, gelangt es ungedrosselt zu der Anschlussöffnung 22.

[0043] Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die mit der Dämpfungsnutanordnung 47 ausgestattete Dichtfläche 42 im Anschluss an die Steuermündung 18 am Innenumfang des Hauptströmungskanals 17 ausgebildet und der Dichtungsring 43 befindet sich an der Arbeitseinheit 4, insbesondere an dem Absperrkörper 34.

[0044] Bevorzugt sind die Dämpfungsnuten 48 insgesamt so gestaltet, dass sich die von der gesamten Dämpfungsnutanordnung 47 definierte Nutanordnungs-Querschnittsfläche ausgehend vom vorderen Endbereich 36 der Dichtfläche 42 in Richtung zu dem hinteren Endbereich 35 verringert. Bevorzugt liegt eine kontinuierliche Verringerung vor. Zweckmäßig ist es allerdings, wenn die Querschnittsverringerung vor der Endlagenstelle 45 endet.

[0045] Exemplarisch ergibt sich die bevorzugt kontinuierliche Verringerung der Nutanordnungs-Querschnittsfläche dadurch, dass die Dämpfungsnuten 48 mindestens eine und bevorzugt mehrere als variable Dämpfungsnuten 48a bezeichnete Dämpfungsnuten umfassen, die eine sich über ihre Nutlänge hinweg verändernde und in Richtung zu dem hinteren Endbereich 35 bevorzugt kontinuierlich verringernde Nutquerschnittsfläche aufweisen. Exemplarisch enthält die Dämpfungsnutanordnung 47 mehrere solcher variablen Dämpfungsnuten 48a, die in der Umfangsrichtung der Dichtfläche 42 mit Abstand verteilt zueinander angeordnet sind. Die Umfangsrichtung der Dichtfläche 42 ist die Richtung rings um die Längsachse 46 herum. Die sich verändernde Nutquerschnittsfläche ergibt sich insbesondere durch eine sich über die Nutlänge hinweg verändernde Nuttiefe, während die Nutbreite zweckmäßigerweise konstant bleibt. Allerdings kann die Nutquerschnittsfläche zusätzlich oder alternativ auch durch eine sich verändernde Nutbreite realisiert werden.

[0046] Die variablen Dämpfungsnuten 48a beginnen am vorderen Endbereich 36, an dem sie zur Vorderseite hin bevorzugt offen sind, und sie enden bevorzugt vor der Endlagenstelle 45, sodass sie keinen Fluiddurchtritt mehr ermöglichen, wenn die Arbeitseinheit 4 die Hubendlage erreicht hat. Jede variable Dämpfungsnut 48a erstreckt sich somit nur über eine axiale Teillänge der Dichtfläche 42.

[0047] Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel verlaufen die variablen Dämpfungsnuten 48a über die gesamte Länge der Dichtfläche 42.

[0048] Zu der Dämpfungsnutanordnung 47 gehört zweckmäßigerweise auch noch mindestens eine und bevorzugt genau eine konstante Dämpfungsnut 48b, deren Nutquerschnittsfläche über die gesamte Nutlänge hinweg konstant ist. Diese konstante Dämpfungsnut 48b hat zweckmäßigerweise einen V-förmigen Querschnitt.

[0049] Bevorzugt erstreckt sich mindestens eine Dämpfungsnut 48, zweckmäßigerweise mindestens eine konstante Dämpfungsnut 48b, auch über die Endlagenstelle 45 hinweg, sodass sie rückseitig nach der Endlagenstelle 45 endet. Auf diese Weise ermöglicht sie einen Fluiddurchtritt für das Arbeitsfluid in begrenztem Maße auch noch dann, wenn die Arbeitseinheit 4 die Hubendlage erreicht hat. Dadurch kann wirksam einem Rückschwingen oder Rückprallen der Arbeitseinheit 4 entgegengewirkt werden.

[0050] Die auch als Wegabhängigkeit bezeichenbare Hubabhängigkeit der Dämpfungsfunktion der druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 basiert darauf, dass sich in der geschilderten Weise die dem Arbeitsfluid für das Ausströmen zur Verfügung gestellte Nutanordnungs-Querschnittsfläche in Abhängigkeit von der zwischen dem Gehäuse 2 und der Arbeitseinheit 4 vorhandenen Relativposition verändert und sich insbesondere zumindest in der Tendenz verringert, wenn sich die Arbeitseinheit 4 während der Dämpfungsphase an die Hubendlage annähert.

[0051] Die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 sind ausgebildet, um den momentan freigegebenen Strömungsquerschnitt des zweiten Dämpfungs-Ausströmweges 27 zu beeinflussen. Der zweite Dämpfungs-Ausströmweg 27 ist bevorzugt von einem Ausströmkanal 52 gebildet, der abseits der Steuermündung 18 in die zugeordnete Arbeitskammer 15, 16 einmündet, insbesondere an der inneren Stirnfläche 21 der betreffenden Abschlusswand 7, 8. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass es vorteilhaft ist, wenn die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 in der Abschlusswand 7, 8 des Gehäuses 2 angeordnet sind, was auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zutrifft.

[0052] Der Ausströmkanal 52 verläuft unter Umgehung der von dem Absperrkörper 34 absperrbaren Steuermündung 18 zwischen der Arbeitskammer 15, 16 und einem Längenabschnitt des Hauptströmungskanals 17, der dem ersten Dämpfungs-Ausströmweg 26 in Richtung zu der Anschlussöffnung 22 nachgeordnet ist. Folglich ist die Anschlussöffnung 22 während der Dämpfungsphase in Parallelschaltung zum einen über den Ausströmkanal 52 und zum anderen über die Dämpfungsnutanordnung 47 mit der ausströmseitigen Arbeitskammer 15 oder 16 verbunden.

[0053] Der dem Arbeitsfluid momentan zur Verfügung stehende freie Strömungsquerschnitt des Ausströmkanals 52 hängt von der Höhe des während der Dämpfungsphase momentan in der ausströmseitigen Arbeitskammer 15 oder 16 herrschenden Fluiddruck ab. Diese Druckabhängigkeit lässt sich am einfachsten mittels einer Überdruckventileinrichtung 53 realisieren, was auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zutrifft.

[0054] Die Überdruckventileinrichtung 53 enthält ein bewegliches Verschlussglied 54, das beispielsweise kugelförmig ausgebildet ist, und ferner eine Federeinrichtung 55, durch die das Verschlussglied 54 in eine den Ausströmkanal 52 vollständig absperrende Schließstellung vorgespannt ist.

[0055] Bevorzugt ist die Überdruckventileinrichtung 53 nach dem Prinzip eines Sitzventils ausgebildet, wobei das Verschlussglied 54 in Achsrichtung einer imaginären Ventilachse 56 beweglich ist und durch die Federeinrichtung 55 an einen in Achsrichtung der Ventilachse 56 orientierten Ventilsitz 57 andrückbar ist, um die Schließstellung vorzugeben.

[0056] Der Ventilsitz 57 hat zweckmäßigerweise eine bezüglich der Ventilachse 56 koaxial angeordnete kegelige Ventilsitzfläche, deren Kegelwinkel 90° beträgt. Folglich beläuft sich der Winkel 51 zwischen der Ventilsitzfläche des Ventilsitzes 57 und der Ventilachse 56 bevorzugt auf 45°, was eine besonders einfache Herstellung ermöglicht. Optimal ist diese Ventilsitzgestaltung in Verbindung mit einem kugelförmigen Verschlussglied 54 gemäß dem illustrierten Ausführungsbeispiel.

[0057] Das Verschlussglied 54 wird einerseits über die an der inneren Stirnfläche 21 zu der sich anschließenden ersten oder zweiten Arbeitskammer 15, 16 hin offenen Kanalmündung 57 durch den Fluiddruck des Arbeitsfluides und entgegengesetzt durch die als Schließkraft bezeichenbare Federkraft der Federeinrichtung 55 beaufschlagt. Die Federeinrichtung 55 stützt sich einerseits an dem Verschlussglied 54 und andererseits am Gehäuse 2 ab, Letzteres zweckmäßigerweise nur indirekt über eine Einstellschraube 58, die unter Abdichtung axial verstellbar in die Abschlusswand 7, 8 eingeschraubt ist. Die Einstellschraube 58 ist Bestandteil von Einstellmitteln 63, die eine variable Einstellung der Schließkraft der Federeinrichtung 55 ermöglichen, sodass das druckabhängige Betriebsverhalten der Überdruckventileinrichtung 53 anwendungsspezifisch vorgebbar ist.

[0058] Übersteigt der Fluiddruck des Arbeitsfluides in der ausströmseitigen Arbeitskammer 15, 16 kräftemäßig die Schließkraft der Federeinrichtung 55, hebt das Verschlussglied 54 mehr oder weniger weit vom Ventilsitz 57 ab und gibt unter Einnahme einer Offenstellung einen mehr oder weniger großen Strömungsquerschnitt des zweiten Dämpfungs-Ausströmweges 27 frei. Betragsmäßig ist der freigegebene Strömungsquerschnitt bevorzugt proportional zum momentanen Druck des Arbeitsfluides.

[0059] Die Schließkraft der Federeinrichtung 55 ist insbesondere so vorgegeben, dass die Überdruckventileinrichtung 53 erst bei einem gewissen Mindestdruck des Arbeitsfluides öffnet. Die Überdruckventileinrichtung 53 hat also eine bevorzugt einstellbare Ansprechschwelle. Dadurch wird erreicht, dass die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 nur in den Dämpfungsprozess eingreifen, wenn die Arbeitseinheit 4 mit relativ hoher kinetischer Energie in die Nutendlage bewegt wird. Bei niedriger bis mittlerer kinetischer Energie bleiben die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 inaktiv und erfolgt die Endlagendämpfung allein durch die Wirkung der hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel 32.

[0060] Bei höherer kinetischer Energie sind zusätzlich die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 wirksam. Übersteigt die kinetische Energie ein Maß, bei dem die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 den von ihnen maximal freigebbaren Strömungsweg freigeben, übernimmt die Überdruckventileinrichtung 53 nurmehr eine Drosselfunktion.

[0061] Die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel 32 des Ausführungsbeispiels haben darüber hinaus den Vorteil, dass auch sie über einen relativ weiten Masse- und Geschwindigkeitsbereich der Arbeitseinheit 4 eine wirksame Endlagendämpfung bereitstellen, ohne dass es externer Einstellmaßnahmen bedürfte. Man kann von selbsteinstellenden hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln sprechen.

[0062] Durch die Kombination der bevorzugt gesondert voneinander ausgebildeten hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel 32 und druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel 33 erreicht man eine Eliminierung von Druckspitzen, verzeichnet kaum mehr Rückschwingungen und schafft dadurch ein sehr hohes Leistungsvermögen der Endlagendämpfungseinrichtung 25, das heißt eine Einsatzmöglichkeit über eine große Bandbreite an kinetischer Energie der abzubremsenden Arbeitseinheit 4.


Ansprüche

1. Fluidbetätigte Lineareinheit, mit einem Gehäuse (2), mit einer unter Ausführung einer Hubbewegung (5) relativ zu dem Gehäuse (2) linear verschiebbaren Arbeitseinheit (4), die einen in dem Gehäuse (2) mindestens eine Arbeitskammer (15, 16) begrenzenden Kolben (14) aufweist, und mit mindestens einer Endlagendämpfungseinrichtung (25) zur Endlagendämpfung der Arbeitseinheit (4), deren Dämpfungsfunktion darauf basiert, dass sie während einer bei Annäherung der Arbeitseinheit (4) an eine Hubendlage stattfindenden Dämpfungsphase die Ausströmrate eines durch den Kolben (14) aus einer Arbeitskammer (15, 16) verdrängten Arbeitsfluides beeinflusst, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlagendämpfungseinrichtung (25) sowohl über abhängig vom Hub der Arbeitseinheit (4) arbeitende hubabhängige Endlagendämpfungsmittel (32) als auch über unabhängig vom Hub der Arbeitseinheit (4) und abhängig von dem in der Arbeitskammer (15, 16) herrschenden Fluiddruck arbeitende, den hubabhängigen Endlagendämpfungsmitteln (32) funktionell parallelgeschaltete druckabhängige Endlagendämpfungsmittel (33) verfügt.
 
2. Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlagendämpfungseinrichtung (25) zweifach vorhanden ist, um bei beiden möglichen Bewegungsrichtungen der Arbeitseinheit (4) deren Endlagendämpfung bezüglich des Gehäuses (2) hervorzurufen.
 
3. Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlagendämpfungseinrichtung (25) einen ab Beginn der Dämpfungsphase einen in die Arbeitskammer (15, 16) einmündenden Hauptströmungskanal (17) zumindest teilweise absperrenden und dadurch die dem Arbeitsfluid zur Verfügung stehende Ausströmrate verringernden Absperrkörper (34) enthält.
 
4. Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper (34) mit dem Kolben (14) der Arbeitseinheit (4) bewegungsgekoppelt und zweckmäßigerweise ein Bestandteil der Arbeitseinheit (4) ist.
 
5. Fluidbetätigte Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die hubabhängigen Endlagenlagendämpfungsmittel (32) und die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel (33) gesondert voneinander ausgebildet sind.
 
6. Fluidbetätigte Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel (32) und die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel (33) gesondert voneinander ausgebildete Dämpfungs-Ausströmwege (26, 27) für das vom Kolben (14) während der Dämpfungsphase aus der Arbeitskammer (15, 16) verdrängte Arbeitsfluid querschnittsmäßig beeinflussen.
 
7. Fluidbetätigte Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die druckabhängigen Endlagendämpfungsmittel (33) eine Überdruckventileinrichtung (53) enthalten, die zweckmäßigerweise in einer Abschlusswand (7, 8) des Gehäuses (2) angeordnet ist.
 
8. Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdruckventileinrichtung (53) einen von einem mit der Arbeitskammer (15, 16) kommunizierenden Ausströmkanal (52) gebildeten Dämpfungs-Ausströmweg (27), ein zwischen einer den Ausströmkanal (52) absperrenden Schließstellung und mehreren unterschiedlich große Strömungsquerschnitte des Ausströmkanals (52) freigebenden Offenstellungen bewegliches Verschlussglied (54) und eine das bewegliche Verschlussglied (54) entgegen des in der zugeordneten Arbeitskammer (15, 16) herrschenden Fluiddruckes mit einer Schließkraft in Richtung der Schließstellung vorspannende Federeinrichtung (55) enthält.
 
9. Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdruckventileinrichtung (53) Einstellmittel (63) zur variablen Einstellung der Schließkraft der Federeinrichtung (55) aufweist, zweckmäßigerweise eine auf die Federeinrichtung (55) einwirkende Einstellschraube (58).
 
10. Fluidbetätigte Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hubabhängigen Endlagendämpfungsmittel (32) eine einen Dämpfungs-Ausströmweg (26) definierende Dämpfungsnutanordnung (47) enthalten.
 
11. Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsnutanordnung (47) während der gesamten Dämpfungsphase einen Dämpfungs-Ausströmweg (26) für das in der zugeordneten Arbeitskammer (15, 16) enthaltene Arbeitsfluid zur Verfügung stellt.
 
12. Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 10 oder 11 in Verbindung mit Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptströmungskanal (17) axial gegenüberliegend des Absperrkörpers (34) an einer Abschlusswand (7, 8) des Gehäuses (2) mit einer Steuermündung (18) in die Arbeitskammer (15, 16) einmündet, wobei an der Abschlusswand (7, 8) oder an dem Absperrkörper (34) ein zur Steuermündung (18) des Hauptströmungskanals (17) koaxialer Dichtungsring (43) angeordnet ist, der an einer am Außenumfang des Absperrkörpers (34) beziehungsweise am Innenumfang des Hauptströmungskanals (17) ausgebildeten zylindrischen Dichtfläche (42) dichtend abgleitet, wenn der Absperrkörper (34) bei Annäherung des Kolbens (14) an eine Hubendlage durch die Steuermündung (18) hindurch in den Hauptströmungskanal (17) eintaucht, wobei in die Dichtfläche (42) mit axialer Erstreckung die Dämpfungsnutanordnung (47) eingelassen ist, deren Nutanordnungs-Querschnittsfläche sich über ihre Länge hinweg verändert.
 
13. Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsnutanordnung (47) eine oder mehrere eine sich über die Nutlänge hinweg verändernde und insbesondere kontinuierlich verändernde Nutquerschnittsfläche aufweisende variable Dämpfungsnut(en) (48a) enthält, wobei sich jede variable Dämpfungsnut (48a) zweckmäßigerweise lediglich über eine axiale Teillänge der Dichtfläche (42) erstreckt.
 
14. Fluidbetätigte Lineareinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsnutanordnung (47) zusätzlich zu der mindestens einen variablen Dämpfungsnut (48a) mindestens eine ebenfalls axial verlaufende, eine über die Nutlänge hinweg gleichbleibende Nutquerschnittsfläche aufweisende konstante Dämpfungsnut (48b) enthält, die sich über die gesamte axiale Länge der Dichtfläche (42) erstreckt.
 
15. Fluidbetätigte Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung als mit Druckluft betriebene pneumatische Lineareinheit (1) und/oder durch eine Ausgestaltung als Linearantrieb (1a), bei dem die Arbeitseinheit (4) durch Fluidbeaufschlagung des Kolbens (14) in Richtung ihrer Hubendlage verfahrbar ist.
 




Zeichnung













Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente