专利名称：带有终端阻尼装置的流体操纵的直线驱动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种流体操纵的直线驱动机构，其具有壳体和驱动单元，该驱动单元通过施加流体可相对于该壳体直线移动，其中该驱动单元具有驱动活塞，该驱动活塞设置在壳体内部且在那里划分成两个相互隔开的工作室，在阻尼阶段期间，该驱动活塞在靠近与其相对的壳体第一隔壁时被直线驱动机构的终端阻尼装置制动，其中该终端阻尼装置具有封闭件，该封闭件在驱动活塞的面向第一隔壁的一侧设置在驱动单元上且带有环形密封唇，在该封闭件的对面是控制通道的设置在第一隔壁上的控制通道口，该控制通道用于对设置于驱动活塞和第一隔壁之间的第一工作室进行受控的流体施加，在阻尼阶段期间，封闭件可以适当地沉入到该控制通道中，使得密封唇借助密封面与控制通道的壁密封地配合作用，其中终端阻尼装置还具有至少一个节流通道，在阻尼阶段期间，所述节流通道在第一工作室与控制通道之间提供了节流的流体连接。
背景技术：
EP 2 047 116 Bl结合其图9介绍了这种直线驱动机构。这种已知的直线驱动机构具有驱动单元，驱动单元带有驱动活塞与活塞杆，其中驱动活塞在壳体内划分了两个相互隔开的工作室，这两个工作室均通过在端侧通入的控制通道连通。直线驱动机构配备有两个终端阻尼装置，这两个终端阻尼装置各自负责驱动单元的两个可能的行程方向之一， 且各有一个密封圈，该密封圈置于驱动活塞之前且带有径向突伸的密封唇。在驱动单元靠近其两个行程终端之一时，封闭件沉入到其对面的控制通道中，并将该控制通道封闭。由此开始阻尼阶段，在此期间，先前被驱动活塞挤压经过控制通道的压力介质尚仅能通过横断面减小的节流通道流出，该节流通道在已知的直线驱动机构的情况下由多个纵向槽构成， 这些纵向槽在流体通道的壁中开设。由于由此实现减小了可供压力介质使用的流出断面， 故在流出侧的工作室中建立起反压力，这导致驱动单元受到延缓，因而导致该驱动单元在到达行程终端时的碰撞受到阻尼。尽管已知的直线驱动机构提供了有效的终端阻尼，但它在制造成本方面仍有望改进。实现能规定节流通道的纵向槽在其制造时需要相当高的技术成本。DE 10 2009 014 817 Al也披露了一种在终端阻尼方面按照类似原理工作的直线驱动机构。其中提到，节流通道替代地也可以整合在直线驱动机构的壳体壁中。DE 102 61 412 Al记载了一种带有阻尼机构的气动缸，其中驱动活塞本身即用作用来限定受挤压的压力介质的流出断面的机构。节流通道在这种情况下整合到驱动活塞的活塞体中。就US 2，642，845所公开的直线驱动机构而言，终端阻尼装置具有类似于波纹管设计的、可轴向压缩的阻尼部件，在驱动单元靠近行程终端时，在控制通道被流体密封地阻断的情况下，该阻尼部件贴靠到壳体的封闭盖的端面上。在这种构造方式中，节流通道也构造在直线驱动机构的壳体中。由EP 1 041 293 A2已知的气动缸的终端阻尼装置按照类似的原理工作。作为用于封闭流出侧的控制通道的部件，在这里设置有相对于驱动活塞可移动的密封圈，该密封圈可弹性挠曲地预夹紧。
发明内容
本发明的目的是，提出一种流体操纵的直线驱动机构，其具有实现简单且成本低廉的终端阻尼装置。为了实现该目的，根据本发明的规定，至少一个节流通道在封闭件中构造，且在这种情况下适当地穿过封闭件，使得所述节流通道_在阻尼阶段中观察_ 一方面以第一节流通道口通入到第一工作室中，另一方面以第二节流通道口通入到控制通道中，同时绕过密封唇的与控制通道的壁配合作用的密封面。通过这种方式，节流通道是也具有密封唇的封闭件的直接的组成部分。用于实现密封唇和节流通道的制造措施因而集中于一个唯一的构件即封闭体上，这可实现经济合理的制造。由于为了保证阻尼功能而在壳体侧可以省去节流通道，故本发明有利于加装已有的直线驱动机构，且可以为了制造配备有或未配备终端阻尼装置的直线驱动机构而利用可成本低廉地制造的、无节流通道的壳体。已有的封闭件按照本发明虽然具有集于一身的多重功能_尤其是密封功能和节流功能，却仍能以很小的长度尺寸来实现，配备有该封闭件的直线驱动机构因此可以具有在需要时非常紧凑的尺寸。就本发明的直线驱动机构而言，阻尼阶段引起驱动单元的行程运动延缓，随着最好轴向不可移动地固定在驱动单元上的封闭件的密封唇进入到对面的控制通道口中，该阻尼阶段就开始了。控制通道以此方式被阻断，且相对于在它之前的工作室隔开。但这种隔开并不是密闭地封闭，而是能让经节流的流体流过至少一个穿过封闭件的节流通道。由此可以形成一种经节流的旁通流，该旁通流绕过密封唇的有效密封面，最好绕过整个密封唇。 可以根据需要按照节流通道的所选断面大小来设定节流程度，进而设定阻尼程度。尽管仅设置一个唯一的具有相应尺寸的节流通道往往就足够了，但封闭件也可以配备有多个在功能上并行连接的节流通道。本发明的有利改进可由从属权利要求得到。封闭件相对于驱动单元最好单独设计，其中它可拆下地或不可拆下地固定在驱动单元上。节流通道最好适当地在封闭件中构造，使得它在密封唇旁边经过，亦即不穿过该密封唇。这对密封唇的寿命有利，该密封唇在交替地伸入到控制通道中或者从控制通道中伸出的情况下常常发生径向变形，尤其是弹性可逆的弯曲所致的变形。封闭体最好设置有承载段，该承载段承载着相对于它径向突伸的密封唇。在这两个组件之间最好有一种材料配合的连接件，该连接件能经济合理地制得，且保证可靠的连接。若给封闭体设有带密封唇的承载段，节流通道就最好仅在承载段中伸展。节流通道可以直线地伸展，或者也可以弯曲地伸展。直线设计能特别简单地实现。优选承载段为环形设计，其中尤其推荐套筒形，即壁厚相比于轴向长度有所减小的设计。密封唇在这种情况下优选设置在承载段的与驱动活塞轴向相对的端侧区域中。环形承载段相对于驱动活塞尤其同轴地布置。
封闭件利用其环形承载段最好包围在与驱动活塞轴向相对的一侧开口的内腔。该内腔朝向驱动活塞封闭，要么相应地设计封闭体本身来实现封闭，要么通过驱动单元来封闭。这两种封闭措施也可以相组合。尤其是结合前述措施，有利的是，节流通道适当地穿过封闭体，使得其第一节流通道口在密封唇的面向驱动活塞的一侧设置在承载段的外围面上，且第二节流通道口位于承载段的内围面上。以此方式能使得经节流的流体在阻尼阶段期间流经承载段的壁，且经过被承载段包围的内腔从第一工作室流入到控制通道中。可以特别简单地实现径向地穿过环形承载段的壁或环形体的节流通道。无论节流通道的走向如何，在任何情况下均有利的是，两个节流通道口设置在密封唇的根底区段的面向驱动活塞的一侧，密封唇以该根底区段固定在承载段上。被环形承载段包围的内腔优选是环形腔。该环形腔的产生方式为，使得驱动单元的轴向突伸离开驱动活塞的凸起优选同轴地伸入到承载段中，该凸起轴向地完全穿过整个封闭件，且在与驱动活塞轴向相对的一侧还可以从封闭件伸出。若给驱动单元设置有从壳体伸出的活塞杆，则该活塞杆本身可以直接形成上述凸起。在这种情况下，封闭件安装在驱动活塞的一侧，活塞杆也位于该侧。驱动单元可以具有在背侧插到活塞杆上的驱动活塞，其中在驱动活塞的与活塞杆相对的轴向侧设置有固定装置，该固定装置用于把驱动活塞固定在活塞杆上。该固定装置例如可以具有活塞杆的穿过驱动活塞的螺纹凸起和拧到该螺纹凸起上的固定螺母。若在与固定装置相同的一侧把封闭件设置在驱动活塞上，则固定装置可以在形成所述凸起的情况下伸入到环形的承载段中。环形承载段与突伸离开驱动活塞的凸起由此产生轴向搭叠或嵌套，封闭件因而能以下述方式内置到驱动单元中，即，该驱动单元尽管配备有终端阻尼装置，却相比于无终端阻尼装置的情况并不多占用直线驱动机构内部的轴向安装空间。承载着密封唇的承载段优选是封闭件的固定体的组成部分，借助于固定体把封闭件优选可拆下地固定在或可固定在驱动单元上。固定体最好为环形设计。它特别是可以具有盘形的中央开孔的固定段，承载段在一侧同轴地与该固定段连接，从而产生一种罐状结构。借助于固定段能把封闭件固定在驱动单元上，固定方式例如为，它利用其中央孔插到活塞杆上，且在驱动活塞与活塞杆或固定机构之间夹紧。有利的是，封闭件在整体上为罐状设计，且具有最好开孔的底壁以及套筒式设计的、承载着密封唇的侧壁。在这里，侧壁形成承载段，底壁形成固定段。为了形成至少一个节流通道，侧壁最好被局部贯穿。封闭件的一种有利构造规定，该封闭件具有由刚性材料构成的支撑体，密封唇材料配合地成型在该支撑体上，特别是按照两组分注塑工艺来成型。支撑体例如由经过深冲的金属部分构成，可以用形成密封唇的弹性的塑料材料包封该金属部分。为了尽管在工作中产生荷载仍可确保可靠地保持密封唇，支撑体可以具有径向突伸的支撑凸起，该支撑凸起支撑地从后面夹持密封唇的根底区域。本发明的直线驱动机构可以仅配备一个终端阻尼装置，或者也可以配备两个终端阻尼装置。如果要仅在驱动单元的一个运动方向上实现终端阻尼，则一个唯一的终端阻尼装置就足够了。若在两个运动方向上进行阻尼，就给直线驱动机构配备两个终端阻尼装置， 这两个终端阻尼装置最好具有相同构造的封闭件。
下面参照附图对本发明予以详述。图中示出
图1为本发明的直线驱动机构的有利的构造方式的纵剖视图，其中驱动单元处于缩进的行程终端；
图2为图1的直线驱动机构的纵剖视图，其中驱动单元处于伸出的第二行程终端； 图3为在图1和2的直线驱动机构中使用的驱动单元的立体独立视图； 图4为在根据图1至3的部件中使用的封闭件的从正面观察的立体独立视图； 图5为图4的封闭件的立体后视图；和图6为封闭件的按图5的剖切线VI - VI剖切的纵剖视图。
具体实施例方式整体上用标号1标注的流体操纵的直线驱动机构尤其被设计用于利用压缩空气或另一种压缩气体进行操纵，但也可以利用液态的压缩介质来工作。直线驱动机构1具有略微长形的壳体2，该壳体带有优选位于横截面中间的纵轴线3。在壳体2的内部有个内腔4，该内腔在端侧被壳体2的第一隔壁5和第二隔壁6封闭， 第二隔壁在纵轴线3的轴向上相对于第一隔壁间隔开。在两个隔壁5、6之间延伸着壳体2 的管体7，该管体的内面形成设置在内腔4中的驱动活塞12的活塞工作面8。隔壁5、6最好设计成盖件，它们在密封的情况下装到管体7的两个端面上。每个隔壁5、6都有一个面向驱动活塞2的内壁面13，所述内壁面例如用作驱动活塞12的止挡面，以便规定驱动活塞12的两个可能的行程终端。替代地，也可以在用于形成止挡面的内壁面13之前再安置一个缓冲件。驱动活塞12是驱动单元14的组成部分，该驱动单元可在纵轴线3的轴向上相对于壳体2移动。该驱动单元例如还包括活塞杆15，该活塞杆与驱动活塞12组成一个构件。 活塞杆15在面向第二隔壁6的端侧从驱动活塞12伸出，且在密封的情况下穿过在第二隔壁6中构造的壁穿孔16。在17处绘出了在壁穿孔16内部固定在第二隔壁6上的密封圈 17，该密封圈在密封的情况下包围活塞杆15。在壳体2之外，活塞杆15具有一个力作用段 18，在该力作用段上可以采用可松开的特殊方式固定着要移动的组件。通过直线移动，驱动单元14可以在由图1可见的第一行程终端与由图2可见的第二行程终端之间运动。第一行程终端也可以称为缩进的行程终端，因为驱动单元14在这里尽最大程度地缩进到壳体2中。该缩进的第一行程终端1的规定方式为，使得驱动活塞12 贴靠在第一隔壁5的内壁面13上。根据图2的第二行程终端也可以称为伸出的行程终端，因为驱动单元14在这里尽最大程度地从壳体2中伸出。该伸出的第二行程终端的规定方式为，使得驱动单元14以其驱动活塞12贴靠在第二隔壁6的内壁面13上。驱动活塞12把内腔4划分成位于第一隔壁5那一侧的第一工作室22和位于第二隔壁6那一侧的第二工作室23。这种划分最好流体密封地进行，为此，驱动活塞12在其外圆周的区域内带有环形的密封部件24，该密封部件动态密封地贴靠在活塞工作面8上。为了得到高质量的直线引导，驱动活塞12还可以在其外圆周上带有至少一个可滑动移动地贴靠在活塞工作面8上的引导环25。密封部件24最好也用作缓冲装置，它对驱动活塞12在行程终端发生的碰撞予以缓和。它为此具有一个或多个轴向凸出的橡胶弹性的缓冲凸起26，驱动活塞12在行程终端利用所述缓冲凸起贴靠在内壁面13上。这些缓冲凸起26也可以独立于密封部件24来设计。另外，这些缓冲凸起26也可以位于隔壁5、6上。为了引起驱动单元14的直线的往复运动27，可以采用彼此协调的方式受控地给两个工作室22、23施加以流体的压力介质。这种受控的压力施加借助与第一工作室22连通的第一控制通道28和与第二工作室23连通的第二控制通道29来进行。两个控制通道 28,29另一方面分别以接口 32外延至壳体2的外表面。在每个接口 32上可以通过流体管路连接未示出的阀装置，该阀装置与压力源连接，且能够通过各自配属的控制通道28、29 有选择地把压力介质馈入到各自连接的工作室22、23中，或者从所述工作室中排出。控制通道28、29穿过壳体2的壁。最好是，第一控制通道28仅在第一隔壁5内延伸，第二控制通道29仅在第二隔壁6内伸展。每个控制通道28、29都通过内部的控制通道口 33通入到配属的工作室22、23中。 内部的控制通道口 33对于第一工作室22来说位于第一隔壁5上，而对于第二工作室23来说位于第二隔壁6上。每个内部的控制通道口 33都与驱动活塞12同轴地相对而置。为此， 它例如居于平面中间地布置在配属的内壁面13上。在一个或两个控制通道28、29的伸展部中可以接入流量限制横截面部分34，它规定了压力介质的最大可能的流动速度。这允许把控制活塞12的行程速度限制到所希望的程度上。为了使得驱动单元14在需要时也能以很高的行程速度工作，给直线驱动机构1配备至少一个终端阻尼装置。例如进行双重配备，更确切地说，在到达第一行程终端时利用第一终端阻尼装置35进行阻尼，而在到达第二行程终端时利用第二终端阻尼装置36进行阻尼。两个终端阻尼装置35、36优选对称地设计，故主要对第一终端阻尼装置35予以进一步阐述。与此相关的论述相应地也适用于第二终端阻尼装置36，只要在具体情况下未做另外说明。如果要仅在一个唯一的行程方向上进行终端阻尼，那么也可以省去这些终端阻尼装置中的一个。每个终端阻尼装置35、36都在驱动单元14接近行程终端时使得驱动单元14在两个行程终端之间移动期间的行程速度减小。终端阻尼装置在这种情况下起作用的阶段称为阻尼阶段。该阻尼阶段局限于驱动单元14的最大行程的紧接在相应行程终端之前的局部区域。当驱动单元14从伸出的第二行程终端起在进行该实施例中的缩进的第一行程运动27a的情况下接近第一隔壁5，并因而到达缩进的第一行程终端时，第一终端阻尼装置35 起作用。第二终端阻尼装置36在驱动单元14颠倒行程方向的情况下起作用，即此时，该驱动单元在进行第二行程运动27b的情况下接近第二隔壁6，以便最终到达伸出的第二行程终端。
每个终端阻尼装置35、36都有一个封闭件37作为主要的组成部分，该封闭件是固定在驱动单元14上的且就此而言特别是分立的构件。图4至6详细地示出了该封闭件37。第一终端阻尼装置35的封闭件37位于驱动活塞12的面向第一隔壁5的一侧。第二终端阻尼装置36的封闭件37位于驱动活塞12的面向第二隔壁6的相反一侧。因而在该实施例中各有一个封闭件37位于驱动单元12的轴向两侧。每个封闭件都是相对于驱动活塞12和必要时存在的活塞杆15独立的构件。这里需要说明，驱动单元14也可以具有所谓的连贯的活塞杆，该活塞杆沿轴向完全贯穿壳体2，且不同于该实施例，它不仅贯穿第二隔壁6，而且贯穿第二隔壁5。直线驱动机构1也可以是无活塞杆类型的，且具有在外部设置在壳体2上的力作用部分，该力作用部分没有活塞杆，且例如纯磁性地或者通过贯穿管体7的纵向狭槽的配件与驱动活塞12运动華禹联。在该实施例的特别有利的构造方式中，封闭件37至少基本上为罐状设计。它在此具有在中央区域中设有通孔38的因而被穿孔的底壁42，该底壁优选具有环形盘的形状。另夕卜，该封闭件具有套筒式设计的侧壁43，该侧壁与底壁42同轴地布置，且与底壁42的外边缘连接，该侧壁从这里起在纵轴线44的轴向上离开底壁42向一个方向伸展。封闭件37还具有与纵轴线44同心的环形的密封唇45，该密封唇设置在侧壁43 上，更确切地说，最好设置在侧壁43的与底壁42轴向相对的端部区域中。密封唇45经过适当布置和设计，使得它从侧壁43起径向朝外突伸，但最好带有叠置的轴向分量。相应地， 密封唇45从位于径向内部较远处的根底区域46 (该密封唇以所述根底区域布置在侧壁43 上)起，具有径向朝外的同时轴向向后朝向底壁42的倾斜伸展部，以便最终以与根底区域 46相对的自由的外端区域47终止，该外端区域具有径向朝外的与纵轴线44同心的环形密封面48。密封唇45与侧壁43之间的径向间隔因而从根底区域46向靠外的端部区域47增大。密封唇45在径向上可弹性恢复地变形。它因而可以径向向内朝向侧壁43弯曲， 且在去掉相应的力之后又自动回到最大程度地离开侧壁43的初始位置。封闭件38的另一特点是用作节流通道52的流体通道。封闭件37原则上可以配备有多个这种节流通道52，但在该实施例中它只有一个唯一的这种节流通道52。该节流通道52最好位于侧壁43中，该侧壁为了实现节流通道52而沿径向局部地打通。但节流通道 52在任何情况下都是封闭件37的组成部分，且在封闭件37中构造，而与节流通道52位于封闭件37的哪一区域中无关，其中该节流通道贯穿封闭件37。由底壁42与侧壁43组成的结构一方面用于把封闭件37固定在驱动单元14上，另一方面在阻尼阶段期间承担起尚待介绍的阻断功能。因而下面也把这种结构称为阻断-固定体54。在阻断-固定体54的内部，侧壁43形成承载密封唇45的承载段55，而底壁42贝丨J 形成主要用于把封闭件37固定在驱动单元上的固定段56。由于在该实施例中承载段55在阻尼阶段期间还承担起阻断功能，所以它也可以称为阻断段。换句话说，在该实施例中侧壁 43以有利的方式用作组合的阻断和承载段。相应地，在封闭件37的所示优选设计情况下，有一个环形的优选套筒状的承载段55，密封唇45以其根底区域46固定在该承载段的与固定段56轴向相对的端部区域或端侧。每个封闭件37都以同轴方向安装在驱动单元14上。封闭件37的纵轴线44因而与纵轴线3重叠。封闭件37在此经过适当设计，使得其底壁42面向驱动活塞12，因而封闭件37的背面也面向该驱动活塞。封闭件37的与底壁42轴向相对的前端区域57轴向离开驱动活塞12。以此方式使得第一终端阻尼装置35的封闭件37的前端区域57面向第一隔壁5，且第二终端阻尼装置36的封闭件37的前端区域57朝向第二隔壁6突伸。由于这种布置方式，使得每个密封唇45都以轴向间隔处于驱动活塞12之前。罐状封闭件37的“罐口”分别离开驱动活塞12。封闭件37经过优选的安装，使得它们以其底壁52或其固定段56的轴向背离密封唇45的背面58贴靠在驱动活塞12的分别面向的端面62上。由于已有的通孔38，封闭件37可以在安装时插到活塞杆15上，且轴向不可移动地在活塞杆15与驱动活塞12之间夹紧。活塞杆15在其轴向上最好有梯阶，且具有设置在内腔4中的杆端区段63，在该杆端区段上在朝向力作用段18的方向上通过环形梯阶65连接着较大直径的杆主段64。环形梯阶65形成面向杆端区段63的环形的接触面65a。两个封闭件37和驱动活塞12插到杆端区段63上，其中该杆端区段63穿过封闭件37的通孔38以及驱动活塞12的中央的穿孔66。在这里，第二终端阻尼装置36的封闭件37以固定段56的与背面58轴向相对的前面贴靠在环形梯阶65的接触面65a上，此外， 两个封闭件37以其背面58支撑在驱动活塞12的彼此相对的端面62上。前述组件通过固定装置67利用活塞杆15夹紧，该固定装置按照凸起的方式从驱动活塞12起同轴地伸入到被第一终端阻尼装置35的封闭件37包围的内腔68中。在该实施例中，固定装置67具有由杆端区段63的长度区段构成的且设有外螺纹的螺纹区段72以及拧到该螺纹区段72上的固定螺母73。也可以有选择地在固定螺母73与封闭件37的固定段56之间再设置至少一个垫圈74。固定螺母73被拧得足够紧，以便使得两个固定段56与驱动活塞12 —起以相对于活塞杆15轴向不可移动的方式夹紧在环形梯阶65的接触面65a与固定螺母73之间。固定装置67伸入到封闭件37的内腔中，该封闭件的承载段55具有比固定装置67 的外直径大的内直径，由此产生径向同心地位于承载段55与固定装置67之间的环形腔75， 该环形腔朝向与驱动活塞12轴向相对的一侧开口。相应的环形腔75同心地位于第二终端阻尼装置36的封闭件37的承载段55与活塞杆15的杆主段64之间，该杆主段同轴地穿过所述封闭件37。总而言之，无论固定装置67还是杆主段64均形成伸入到配属的封闭件37的内腔 68中的凸起，从而产生所述内腔75。通过节流通道52，在环形腔75与其中设置有封闭件37的工作室22、23的位于封闭件37的径向外部的区段之间产生持续不断的流体连接。节流通道52具有第一节流通道口 76以及第二节流通道口 77，第一节流通道口例如位于侧壁43的或承载段55的外围上， 第二节流通道口设置在阻断和固定体54的内面上，且优选位于侧壁43的或承载段55的内围上。节流通道优选仅在承载段55中延伸，其中它最好在相对于纵轴线44的径向上穿过该承载段55的环形体。第一节流通道口 76轴向地在驱动活塞12与密封唇45的根底区域46之间位于承载段55的外围上。两个节流通道口 76、77最好位于该根底区域46的面向驱动活塞12的一侧。独立于封闭件37的设计情况，有利的是，节流通道52并不穿过密封唇45，而是密封唇45在整体上被节流通道52绕过。也可以说，节流通道52设置在封闭件37中的密封唇 45附近或外部。在往复运动27期间，轴向地位于驱动活塞12之前的密封唇45穿过与其同轴相对的内部控制通道口 33沉入到配属的控制通道28、29中，此时开始所述阻尼阶段。这种沉入所带来的是，密封唇45以其环形密封面48在密封的情况下与相关的控制通道28、29的周围壁78接触，且在保持这种密封接触的情况下在该周围壁78上沿着纵轴线3的轴向滑动。密封唇45经过特殊设计，使得在密封唇45处于其在控制通道28、29之外的初始位置期间，其在密封面48区域中的直径大于在优选无槽构造的周围壁78区域中控制通道 28、29的内直径。这导致密封唇45在伸入到控制通道28、29中的情况下在径向外部被周围壁78施加力，且同心地径向向内变形。这里所产生的反作用力使得密封面48以足够大的密封力被压靠到周围壁78上。就该实施例的直线驱动机构而言，通常的终端阻尼过程以下述方式进行，其中认为，驱动单元14首先位于由图2可见的第二行程终端。为了从第二行程终端引起驱动单元14的第一行程运动27a，相应地操纵与控制通道28、29连接的阀装置，由此使得处于大气高压下的压力介质经过第二控制通道29馈入到第二工作室23中，而同时第一工作室22通过与其连通的第一控制通道28被减轻压力或通风。由于在这种情况下在两个工作室22、23之间形成的压力差，驱动单元14在进行第一行程运动27a的情况下朝向第一隔壁5运动，该驱动单元在这种情况下进入到壳体2中。在所述第一行程运动27a中，驱动活塞12把目前仍位于第一工作室22中的压力介质经过未阻断的控制通道28推出。其结果是，驱动单元14以相对高的净行程速度靠近第一隔壁5。但在驱动活塞12撞到第一隔壁5的内壁面13上之前，第一终端阻尼装置35的位于驱动活塞12之前的封闭件37的密封唇45到达第一控制通道28的内部控制通道口 33， 并开始沉入到后者中。这就是所述的阻尼阶段的开始。一旦密封唇45与第一控制通道28的在同轴的延长部分中连接在内腔4上的长度区段的周围壁78密封地接触，第一控制通道28就相对于第一工作室22阻断。节流通道52 保持作为第一控制通道28与第一工作室22之间的唯一的连接。这导致给被驱动单元14 从第一工作室22中挤出的压力介质提供了现在大为减小的流出断面，即由节流通道52提供的横截面。其结果是在第一工作室22中建立起反压力，其把与第一行程运动27a相反的制动力作用到驱动单元上，从而该驱动单元现在大为缓慢继续其运动，直至到达第一行程终端。驱动单元14可以从现在当前的第二行程终端起伸出到第二行程终端，其方式为， 通过对控制通道28、29的相应控制把处于高压下的压力介质馈入到第一控制通道28中，且第二工作室23通过与其连接的第二控制通道29被减轻压力。在这种情况下，一开始还沉入到第一控制通道28中的封闭件37又从第一控制通道28中伸出。但一开始就保证了给驱动单元14的面向第一隔壁5的一侧大面积地施加流体，因为压力介质能够使得密封唇45 径向向内弯曲，且脱离于周围壁78，从而产生环形间隙，压力介质可以通过该环形间隙经过密封唇45流入到第一工作室22中。密封唇45因而优选也具有止回功能。阻断和固定体54的上述阻断功能因此引起它的承载段55从密封唇45沉入到控制通道28中起便形成分隔壁，该分隔壁将第一工作室22与第一控制通道28分割开。节流地经过节流通道52的流体流从第一工作室22首先进入到被封闭件37包围的内腔68或环形腔75中，并从那里起轴向地进入到接下来的第一控制通道28中。因而在阻尼阶段期间，当时参与终端阻尼的封闭件37的环形腔75始终都沿着其开口的端侧与接下来的第一或第二控制通道28、29流体地连接。由所述工作方式明显可见，节流通道52在封闭件37中应经过适当的构造，使得它在阻尼阶段中在绕过与控制通道28、29的周围壁78配合作用的密封面48的情况下，一方面以其第一节流通道口 76通入到设置在封闭件37周围的工作室22或23中，另一方面以第二节流通道口 77直接地或间接地通到配属的控制通道28、29。间接地通到在此尤其系指示范性地实现的构造方式，据此，第二节流通道口 77直接与环形腔75连通，且通过该环形腔75才与接下来的控制通道28、29连通。但节流通道52在原则上也可以有其它走向。它尤其可以在承载段55的环形体内部弯曲地走向，使得其第二节流通道口 77贴靠在承载段55的背离驱动活塞12的端面上。 然而，径向地穿过承载段55的节流通道52的在该实施例中所实现的结构方式在制造技术上可显著简单地实现。如果驱动单元14进行伸出的第二行程运动27b，则一旦第二终端阻尼装置36的封闭件37的在此置前的密封唇45沉入到第二控制通道29的内部控制通道口 33中，就按照与上述相同的方式进行终端阻尼。与第一控制通道28的控制通道口不同，该内部控制通道口 33并非圆形，而是为环形设计，因为它同心地围绕穿过第二隔壁6的活塞杆15设置。为了在封闭件37与驱动活塞12之间不会产生并非所愿的泄露流，封闭件37在其背面区域中最好设有轴向突伸的、相对于纵轴线44同心的密封凸缘79。该密封凸缘尤其位于底壁42与侧壁43之间的过渡区域中。在封闭件37的利用驱动活塞12夹紧的状态下， 密封凸缘79在密封的情况下压靠到驱动活塞12的面向的端面62上。也可以替代地考虑采用另一种密封方式。密封件37有利地由两个材料配合地相互连接的组件构成。一个组件是由刚性材料构成的支撑体82，另一个组件是材料配合地固定在支撑体82上的弹性体83，该弹性体也具有密封唇45。支撑体82例如由硬质塑料材料或金属构成。它优选由钢通过深冲制得。它例如具有基本为罐状的造型，且带有属于底壁42的盘区段84和属于承载段55的套筒区段85。 密封件37的底壁42最好单独由最好在中间开孔的盘区段84构成。侧壁43或承载区段55 由支撑体82的套筒区段85和弹性体83的空心段86构成，该空心段最好完全包围或包裹套筒区段85的径向向外朝向的外围。密封凸缘79优选也是弹性体83的一体的组成部分。节流通道52最好既穿过弹性体83，又穿过支撑体82。在封闭件37的前端区域57，弹性体83具有内置到其中的、径向地斜向外且朝后突伸的密封唇45。根底区域46最好也是弹性体83的一体的组成部分。
弹性体83最好通过注塑材料配合地成型到支撑体82上。这最好采用两组分注塑工艺来进行，其中在注塑过程之前就已经把预制好的支撑体82置入到注塑模具中。优选支撑体82在密封唇45的区域中具有从套筒区段85径向向外突伸的环形支撑凸起87。该支撑凸起87从后面夹持密封唇45的与驱动活塞12轴向相对的侧面，由此在特别是轴向方向上支撑地作用到密封唇45上。以此方式，使得弹性体83由于密封唇45与控制通道28、29的壁78之间的通常摩擦配合的接触或者由于起作用的缓冲压力而不会脱离于支撑体82，由此提供了较高的可靠性。若隔壁5、6在控制通道口 33的区域被倒圆，则也可以起到减小密封唇45的磨损的作用。利用上述凸缘特别是还防止了在阻尼阶段期间在配属的工作室22、23中产生的反压力或缓冲压力不会到达封闭件37与驱动活塞12之间。这负责封闭件37的很高的疲
劳强度。在阻尼阶段期间可供流出的压力介质使用的流动断面最好仅仅由至少一个节流通道52提供。最好没有其它位于封闭件37之外的例如在壳体2的壁中构造的节流通道。 驱动单元14最好也不被对于终端阻尼至关重要的节流通道穿过。由此可提供带有或不带有终端阻尼装置35、36的直线驱动机构1，所述直线驱动机构结构相同，区别仅在于，安装或未安装至少一个封闭件37。图1和2清楚地示出，给驱动单元14配备一个或两个封闭件37，壳体2的无论最大行程还是长度尺寸就都不会改变。所述阻尼措施因而也明显适合于加装已有的直线驱动机构。具有相对小的行程长度的所谓的短行程气缸尤其也可以有利地配备一个或两个终端阻尼装置35、36。在封闭件37中最好集成有至少三种功能，即在阻尼阶段中将配属的控制通道阻断的阻断功能、借助密封唇45实现的密封功能，最好还有通过至少一个节流通道52实现的节流功能，其中流出的压力介质穿过封闭件37。经过如此设计可产生很小的制造和安装成本。
权利要求
1.一种流体操纵的直线驱动机构，具有壳体(2)和驱动单元(14)，该驱动单元通过施加流体可相对于该壳体直线移动，其中该驱动单元(14)具有驱动活塞(12)，该驱动活塞设置在壳体(2)内部且在那里划分成两个相互隔开的工作室(22、23)，在阻尼阶段期间，该驱动活塞在靠近壳体(2)的与驱动活塞相对的第一隔壁(5)时被直线驱动机构(1)的终端阻尼装置(35)制动，其中该终端阻尼装置(35)具有封闭件(37)，该封闭件在驱动活塞(12)的面向第一隔壁(5)的一侧设置在驱动单元(14)上且带有环形的密封唇(45)，在该封闭件的对面是控制通道(28 )的设置在第一隔壁(5 )上的控制通道口( 33 )，该控制通道用于对设置于驱动活塞(12)和第一隔壁(5)之间的第一工作室(22)进行受控的流体施加，在阻尼阶段期间，封闭件(37)可以适当地沉入到该控制通道中，使得密封唇(45)借助密封面(48)与控制通道(28 )的壁(78 )密封地配合作用，其中终端阻尼装置(35 )还具有至少一个节流通道 (52)，在阻尼阶段期间，所述节流通道在第一工作室(22)与控制通道(28)之间提供了节流的流体连接，其特征在于，至少一个节流通道(52)在封闭件(37)中构造，且适当地穿过封闭件(37)，使得所述节流通道-在阻尼阶段中观察-一方面以第一节流通道口(76)通入到第一工作室(22)中，另一方面以第二节流通道口(77)通入到控制通道(28)中，同时绕过密封唇(45)的与控制通道(28)的壁(78)配合作用的密封面(48)。
2.如权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，封闭件(37)相对于驱动单元(14) 是单独的构件。
3.如权利要求1或2所述的直线驱动机构，其特征在于，至少一个节流通道(52)具有绕过整个密封唇(45)而不穿过该密封唇的伸展部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的直线驱动机构，其特征在于，封闭体(37)具有承载着密封唇(45)的承载段(55)，该承载段最好材料配合地与密封唇(45)连接。
5.如权利要求4所述的直线驱动机构，其特征在于，节流通道(52)仅在承载段(55)中伸展。
6.如权利要求4或5所述的直线驱动机构，其特征在于，承载段(55)为环形设计，在此最好为套筒式设计，其中密封唇(45)最好设置在环形的承载段(55)的轴向端侧区域中。
7.如权利要求6所述的直线驱动机构，其特征在于，密封唇(45)以根底区域(46)固定在承载段(55)上，其中两个节流通道口(76、77)设置在根底区域(46)的面向驱动活塞(12) 的一侧。
8.如权利要求6或7所述的直线驱动机构，其特征在于，第一节流通道口(76)在密封唇(45)的面向驱动活塞(12)的一侧设置在环形的承载段(55)的外围面上，且第二节流通道口(77)设置在该承载段的内围面上。
9.如权利要求6至8中任一项所述的直线驱动机构，其特征在于，至少一个节流通道 (52)径向地穿过环形的承载段(55)的环形体。
10.如权利要求6至9中任一项所述的直线驱动机构，其特征在于，封闭件(37)的环形的承载段(55)包围内腔(68)，该内腔在轴向背离于驱动活塞(12)的端侧开口，且第二节流通道口(77)最好通入到该内腔中。
11.如权利要求6至10中任一项所述的直线驱动机构，其特征在于，环形的承载段 (55)径向间隔开地同轴地包围驱动单元(14)的轴向离开驱动活塞(12)突伸的凸起，使得在环形的承载段(55)与该凸起之间有一个环形腔(75)，该环形腔持久地与节流通道(52)连通，且在节流阶段期间与配属的控制通道(28 )流体密封地连接。
12.如权利要求11所述的直线驱动机构，其特征在于，驱动单元(14)的沉入到封闭件 (37)中的凸起由活塞杆(15)构成，或者由用于把驱动活塞(12)固定在活塞杆(15)上的固定装置(67)构成。
13.如权利要求4至12中任一项所述的直线驱动机构，其特征在于，封闭件(37)的承载段(55)是阻断和固定体(54)的组成部分，该阻断和固定体用于把封闭件(37)固定在驱动单元(14 )上，且用于在阻尼阶段期间阻断控制通道(28 )。
14.如权利要求13所述的直线驱动机构，其特征在于，阻断和固定体(54)为环形设计， 且最好具有固定段(56)以及承载段(55)，该固定段为盘形且在中间开孔，并用于固定在驱动单元(4)上，该承载段在一侧同轴地与固定段连接。
15.如权利要求1至14中任一项所述的直线驱动机构，其特征在于，封闭件(37)为罐状设计，且具有最好开孔的底壁(42)以及套筒式设计的、承载着密封唇(45)的侧壁(43)， 其中为了形成至少一个节流通道(52 )，侧壁(43 )被局部贯穿。
16.如权利要求1至15中任一项所述的直线驱动机构，其特征在于，封闭件(37)具有由刚性材料构成的支撑体(82)，在该支撑体上材料配合地成型有密封唇(45)，最好材料配合地成型有带密封唇(45)的弹性体(83)，其中支撑体(82)最好具有支撑凸起(87)，在支撑凸起支撑地在轴向从后面夹持密封唇(45 )的根底区域(46 )。
17.如权利要求1至16中任一项所述的直线驱动机构，其特征在于，它具有两个终端阻尼装置(35、36)，这两个终端阻尼装置设置在驱动活塞(12)的彼此相对侧，并各有一个与两个控制通道(28、29)之一配合作用的封闭件(37)，且各自在驱动单元(14)的两个可能的轴向运动方向之一上起作用。
全文摘要
一种流体操纵的直线驱动机构(1)，具有壳体(2)和可相对于该壳体直线移动的带有驱动活塞(12)的驱动单元(14)。该直线驱动机构还配备有终端阻尼装置(35)，设置在驱动单元(14)上的、优选罐状的封闭件(37)就属于该终端阻尼装置，该封闭件在阻尼阶段期间可以沉入到壳体侧的控制通道(28)中。通过这种沉入封闭了流出断面，使得经过挤压的压力介质现在可以经由节流通道(52)流出。该节流通道(52)位于封闭件中，且适当地穿过该封闭件，使得经过挤压的压力介质能通过该节流通道流入到配属的控制通道(28)中。
文档编号F15B15/22GK102454662SQ20111034504
公开日2012年5月16日 申请日期2011年11月4日 优先权日2010年11月6日
发明者施托尔茨 S. 申请人:费斯托股份有限两合公司