DE68917717T2

DE68917717T2 - Hydropneumatische Zylindervorrichtung.

Info

Publication number: DE68917717T2
Application number: DE68917717T
Authority: DE
Inventors: Noboru Anjoh-Shi Aichi-Ken Kataoka
Original assignee: ISHIGAME MACHINERY CO
Current assignee: ISHIGAME MACHINERY CO
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1989-12-01
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2009-12-02
Also published as: CA2004537A1; KR940001873B1; EP0399102A1; CA2004537C; KR900018575A; EP0399102B1; US5042253A; DE68917717D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulisch-pneumatische Zylindervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft allgemein Zylindervorrichtungen, bei denen ein mit einer Kolbenstange verbundener Betätigungskolben hin- und hergehend bewegt wird, um einen angestrebten Betrieb durch Verwenden der hin- und hergehenden Bewegung der Kolbenstange auszuführen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Zylindervorrichtung, die auf einer pneumatischen Antriebskraft beruht, jedoch hydraulisch gesteuert ist. Auf eine derartige Zylindervorrichtung wird nachfolgend abgekürzt als "Hybridzylindervorrichtung" Bezug genommen.
Es werden unterschiedliche Arten von Zylindervorrichtungen gehandelt und aktuell in verschiedenen Anwendungen weit verbreitet eingesetzt. Herkömmliche Zylindervorrichtungen lassen sich allgemein grob in zwei Grundarten klassifizieren, nämlich in hydraulische Zylindervorrichtungen und in pneumatische Zylindervorrichtungen.
Hydraulische Zylindervorrichtungen verwenden ein Arbeitsöl oder eine Arbeitsflüssigkeit, die selbst unter Hochdruck- Arbeitsbedingungen nicht komprimierbar sind. Der Hydraulikzylinder ist deshalb dazu in der Lage, eine präzise Steuerung und feine Einstellung der Kolbenstangenbewegung zu schaffen. Der Hydraulikzylinder wird deshalb häufig in Anwendungen, wie beispielsweise Maschinenwerkzeugen, XY- oder XYZ-Meßtischen und industriellen Robotern eingesetzt, die eine hohe Präzision erfordern.
Pneumatische Zylindervorrichtungen verwenden andererseits Luft, die selbst unter einem relativ niedrigen Arbeitsdruck leicht komprimierbar ist. Die Arbeitsluft hat jedoch den Vorteil, daß sie überall kostenfrei unbegrenzt zur Verfügung steht. Außerdem kann ein pneumatischer Steuerkreis zum Betreiben der pneumatischen Zylindervorrichtung einfacher und billiger als ein hydraulischer Steuerkreis hergestellt werden. Der pneumatische Zylinder wird deshalb hauptsächlich in Anwendungen eingesetzt, in denen die Wirtschaftlichkeit wichtiger ist als die Betriebsgenauigkeit.
Die herkömmlichen, entweder hydraulischen oder pneumatischen Zylindervorrichtungen sind jedoch offensichtlich mit Nachteilen behaftet. Beispielsweise ist die hydraulische Zylindervorrichtung insofern von Nachteil, als sie aufgrund strenger Anforderungen für ihren hydraulischen Steuerkreis zusätzlich zu dem Erfordernis einer häufigen Wartung unvermeidlich teuer ist. Die pneumatische Zylindervorrichtung leidet an der Schwierigkeit einer genauen Steuerung und einer feinen Einstellung der Zylinderstangenbewegung aufgrund der leichten Komprimierbarkeit von Luft.
Eine hydraulisch-pneumatische Zylindervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE-A-34 36 679 bekannt. Diese Zylindervorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß sie nicht dazu in der Lage ist, zwischen unterschiedlichen Betriebsmoden auswählen zu können.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Hybridzylindervorrichtung zu schaffen, die dazu in der Lage ist, eine drastische Betriebsmodus-Änderung durch einen einfachen Betrieb auszuführen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Merkmale weiterer vorteilhafter Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 27 genannt.
Die Erfindung schafft demnach vorteilhafterweise eine hydraulisch-pneumatische Zylindervorrichtung, die dazu in der Lage ist, die Zylinderstangenbewegung exakt zu steuern und fein einzustellen, ohne daß Kostenprobleme auftreten, und ohne daß eine häufige Wartung erforderlich ist. Die erfindungsgemäße Hybridzylindervorrichtung kann außerdem eine hohe Leistung erzeugen und verwendet vorteilhafterweise eine einzige Hydraulikeinheit zur Steuerung der Kolbenstangenbewegung in beiden Axialrichtungen.
Gemäß der Anordnung hat die Hydraulikeinheit zwei Flüssigkeitskammern, um Platz zur Ausbildung eines Strömungssteuerkanals zwischen ihnen zu schaffen, der zur Steuerung der Kolbenbewegung verwendet wird, und ein Modus-Steuerventil, das pneumatisch gesteuert wird. Die Kolbenbewegungssteuerung kann deshalb hydraulisch ausgeführt werden, ohne von Luft abhängig zu sein, die leicht komprimierbar ist, wodurch eine genaue Steuerung und feine Einstellung der Kolbenstangenbewegung gewährleistet wird. Andererseits entnimmt die Zylindervorrichtung ihre Antriebskraft einer Druckluftwelle, so daß ein billigerer Pneumatiksteuerkreis verwendet werden kann, um Luft in die Zylindervorrichtung einzuleiten. Die Luft nimmt jedoch nicht an der Steuerung der Kolbenbewegung teil, so daß ihre leichte Komprimierbarkeit kein Problem bildet.
Die Hydraulikeinheit kann beispielsweise ausschließlich zur Steuerung der Kolbenstangenbewegung in der Vorschubrichtung verwendet werden, während die Rückstellbewegung der Kolbenstange beispielsweise durch eine Schraubenfeder erzielt wird, die durch die Vorschubbewegung der Kolbenstange komprimiert wird. Eine derartige Bewegungssteuerung ist häufig für Anwendungen, wie beispielsweise Maschinenwerkzeuge akzeptabel, bei denen eine exakte Bewegungssteuerung lediglich zur Bearbeitungszeit eines Werkstücks während des Vorschubhubs der Koblenstange, das heißt des durch diese gehaltenen Werkzeugs notwendig ist.
Alternativ kann die Kombination der Luftkammer und der Hydraulikeinheit verwendet werden, um die Kolbenstange in einer axialen Richtung zu bewegen, während die Kolbenstange in der entgegengesetzten axialen Richtung durch eine ähnliche Kombination einer zusätzlichen Luftkammer und einer zusätzlichen Hydraulikeinheit bewegt wird. Auf diese Weise kann die Bewegung der Kolbenstange in beiden axialen Richtungen exakt gesteuert werden, wie dies beispielsweise für Anwendungen in Meßvorrichtungen erforderlich ist.
Gemäß einer weiteren alternativen Anordnung kann die einzige Hydraulikeinheit zum exakten Steuern der Kolbenstangenbewegung in beiden axialen Richtungen verwendet werden. Eine derartige Anordnung ist deshalb von Vorteil, weil die Zylindervorrichtung eine geringere Menge an Arbeitsflüssigkeit erfordert, jedoch einen gleich großen oder größeren Hub für die Kolbenstange gewährleistet.
Die Zwischeneinrichtungist bevorzugt in Form eines flexiblen Beutels vorgesehen, der die Flüssigkeitseingabekammer der Hydraulikeinheit bestimmt. Der flexible Beutel schafft einen großen Druckaufnahmebereich, durch den die Zylindervorrichtung eine große Ausgangsleistung erzeugt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft in bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnitt-Seitenansicht einer Hybridzylindervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Ansicht derselben Zylindervorrichtung in der Richtung eines Pfeils 11 in Fig. 1 gesehen;
Fig. 3 eine Längsschnitt-Seitenansicht einer Hybridzylindervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Fig. 2 ähnliche Ansicht, jedoch von einer Hybridzylindervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang den Linien V-V in Fig. 4; und
Fig. 6 eine Schnittansicht entlang den Linien VI-VI in Fig. 4.
In den Fig. 1 und 2 der beiliegenden Zeichnungen ist eine Hybridzylindervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Diese Zylindervorrichtung umfaßt ein Außenrohr 1 und ein Innenrohr 2, das koaxial zum Außenrohr, jedoch radial von diesem beabstandet angeordnet ist. Die Vorderenden der jeweiligen Rohre sind durch einen gemeinsamen vorderen Deckel 3 hermetisch verschlossen. In ähnlicher Weise sind die hinteren Enden der jeweiligen Rohre durch einen gemeinsamen hinteren Deckel 4 verschlossen.
Ein Betätigungskolben 5 ist im Innenrohr 2 gleitend geführt. Dieser Kolben trennt den Innenraum des Innenrohrs hermetisch in eine erste Ölinnenkammer 6a, die näher zum vorderen Deckel 3 angeordnet ist, und eine zweite Ölinnenkammer 6b, die näher am hinteren Deckel 4 angeordnet ist. Der Kolben ist mit einer Kolbenstange 7 verbunden, die sich in Vorwärtsrichtung erstreckt, um durch den vorderen Deckel 3 hermetisch hindurchzutreten. Der zwischen den jeweiligen Rohren 1, 2 ausgebildete Ringraum ist in vier Kammern unterteilt, die eine erste Ölaußenkammer 8a, eine zweite Ölaußenkammer 8b, eine erste Luftkammer 9a und eine zweite Luftkammer 9b umfassen. Die erste Ölaußenkammer 8a und die erste Luftkammer 9a sind mit der ersten Ölinnenkammer 6a verbunden und durch einen ersten ringförmigen Zwischenkolben 10a hermetisch voneinander getrennt, der zwischen den jeweiligen Rohren 1, 2 gleitend geführt ist. Die zweite Ölaußenkammer 8b und die zweite Luftkammer 9b sind mit der zweiten Ölinnenkammer 6b verbunden und durch einen zweiten ringförmigen Zwischenkolben 10b hermetisch voneinander getrennt, der zwischen den jeweiligen Rohren gleitend geführt ist.
Gemäß der gezeigten Ausführungsform hat das Außenrohr 1 zwei Rohrsegmente, die ein erstes Rohrsegment 1a umfassen, das die erste Ölaußenkammer 8a und die erste Luftkammer 9a bestimmt, und ein zweites Rohrsegment 1b, das die zweite Ölaußenkammer 8b und die zweite Luftkammer 9b schafft. Die ersten und zweiten Rohrsegmente 1a, 1b sind voneinander hermetisch getrennt, jedoch miteinander mittels eines ringförmigen Zwischenverbinders 11 verbunden.
Der ringförmige Verbinder 11 hat eine erste radiale Zufuhröffnung 12a, die mit der ersten Luftkammer 9a durch einen ersten Kommunikationskanal 13a kommuniziert. Der Verbinder hat ferner eine zweite radiale Luftzufuhröffnung 12b, die mit der zweiten Luftkammer 9b durch einen zweiten Kommunikationskanal 13b kommuniziert. Die ersten und zweiten Luftzufuhröffnungen 12a, 12b sind selektiv mit einer Druckluftquelle 14 und der Atmosphäre mittels Lufthauptleitungen 15a, 15b und einem ersten Umschaltventil 16 selektiv verbindbar, wie nachfolgend näher erläutert.
Der vordere Deckel 3 ist mit einem ersten Strömungssteuerkanal 17a und einem ersten Rückführkanal 18a ausgebildet. Diese Kanäle schaffen eine Kommunikation zwischen der ersten Ölinnenkammer 6a und der ersten Ölaußenkammer 8a. Die Strömung der Arbeitsöls durch den ersten Strömungsteuerkanal 17a wird durch ein erstes Strömungsregulierventil 19a einstellbar gesteuert, das am vorderen Deckel angebracht ist. Ein erstes Rückschlagventil 20a ist in der ersten Rückführleitung l8a derart angeordnet, daß das Arbeitsöl durch den Rückführkanal lediglich von der ersten Öl innenkammer 6a zu der ersten Ölaußenkammer 8a strömen kann.
In ähnlicher Weise ist der hintere Deckel 4 mit einem zweiten Strömungssteuerkanal 17b und einem zweiten Rückführkanal 18b ausgebildet. Diese Kanäle schaffen eine Kommunikation zwischen der zweiten Ölinnenkammer 6b und der zweiten Ölaußenkammer 8b. Die Strömung des Arbeitsöls durch den zweiten Strömungssteuerkanal 17b wird durch ein zweites Strömungsregulierventil 19b einstellbar gesteuert, das am hinteren Deckel angebracht ist. Ein zweites Rückschlagventil 10b ist im zweiten Rückführkanal 18b so angeordnet, daß das Arbeitsöl durch den zweiten Rückführkanal nur von der zweiten Ölinnenkammer 6b zur zweiten Ölaußenkammer 8b strömen kann.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist der hintere Deckel 4 außerdem mit einem Strömungssteuerungshilfskanal 21 versehen, der mit der zweiten Ölaußenkammer 8b kommuniziert. Dieser Hilfskanal kommuniziert außerdem mit einer zentralen Bohrung 22 des hinteren Deckels 4, die ihrerseits mit der zweiten Ölinnenkammer 6b kommuniziert. Die Ölströmung durch den Hilfskanal 21 wird durch ein Strömungsregulierhilfsventil 23 gesteuert, das am hinteren Deckel angebracht ist.
Außerhalb vom hinteren Deckel 4 ist eine Modus-Steuerbox 24 angebracht, die einen Ventilsitzraum 25 bestimmt. Ein Modus-Steuerventil 26 ist in der Modus-Steuerbox 24 untergebracht. Mehr im einzelnen umfaßt das Modus-Steuerventil, das gemäß der dargestellten Ausführungsform in Gestalt eines Nadelventils vorliegt, eine Nadel 27, die in der zentralen Bohrung 22 des hinteren Deckels 4 hermetisch und gleitend geführt ist, und eine Druckaufnahmescheibe 28, die in dem Ventilsitzraum 25 der Modus-Steuerbox hermetisch und gleitend geführt ist.
Die Modus-Steuerbox 24 ist mit einer ersten Steueröffnung 29a ausgebildet, die mit dem Ventilsitzraum 25 an einer Seite (Rückseite) der Ventilscheibe 28 kommuniziert. Die Modus-Steuerbox ist außerdem mit einer zweiten Steueröffnung 29b ausgebildet, die mit dem Ventilsitzraum an der anderen Seite (Vorderseite) der Ventilscheibe kommuniziert.
Die jeweiligen Steueröffnungen 29a, 29b sind wahlweise mit dem Kompressor 14 mittels jeweiliger Lufthilfsleitungen 30a, 30b und einem zweiten oder Umschalthilfsventil 31 verbindbar. Die Ventilnadel 24 bewegt sich dadurch rückwärts und vorwärts, wenn die komprimierte Luft durch die jeweiligen Steueröffnungen 29a, 29b selektiv eingeleitet wird.
Eine derartige hin- und hergehende Bewegung der Ventilnadel verursacht ein Öffnen und Schließen des Strömungssteuerhilfskanals 21 relativ zur zweiten Ölinnenkammer 6b, wie nachfolgend näher erläutert wird.
Im Betrieb führt der Luftkompressor 14 den jeweiligen Umschaltventilen 16, 31 kontinuierlich komprimierte Luft zu.
Der den Umschaltventilen 16, 31 zugeführte Luftdruck ist mittels eines Druckhauptsteuerventils 32 auf einen vorbestimmten Pegel eingestellt. Wenn das Umschaltventil 16 seine in Fig. 1 gezeigte Neutralposition einnimmt, wird die komprimierte Luft gleichzeitig in die jeweiligen Luftkammern 9a, 9b durch die Lufthauptleitungen 15a, 15b eingeleitet.
Wie in Fig. 1 gezeigt, schafft der Betätigungskolben 5 in der ersten Ölinnenkammer 6a einen kleineren Druckaufnahmebereich als in der zweiten Ölinnenkammer 6b aufgrund der Gegenwart der Kolbenstange 7 in der ersten Ölinnenkammer.
Wenn deshalb derselbe Druck gleichzeitig an die jeweiligen Luftkammern 9a, 9b angelegt wird, um das Öl in den ersten und zweiten Ölkammern 6a, 6b durch Unterdrucksetzen der ersten und zweiten Ölaußenkammern 8a, 8b gleichmäßig unter Druck zu setzen, wird die gesamte Kraft, die dazu tendiert, den Betätigungskolben 5 in Fig. 1 nach links zu bewegen, größer als die gesamte Kraft, die dazu neigt, den Betätigungskolben nach rechts zu bewegen, wodurch der Betätigungskolben dazu veranlaßt wird, sich im Ergebnis nach links zu bewegen. Es ist deshalb notwendig, unterschiedliche Drücke durch die Lufthauptleitungen 15a, 15b anzulegen, um den Betätigungskolben 5 oder die Kolbenstange 7 in einer feststehenden Axialposition zurückzuhalten oder zu haltern.
Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist eine Lufthauptleitung 15b mit einem zweiten Drucksteuerventil (Druckentlastungsventil) 33 versehen, das so ausgelegt ist, daß der Luftdruck an der zweiten Luftzufuhröffnung 12b kleiner ist als an der ersten Luftzufuhröffnung 12a. Eine derartige Einlaßdruckdifferenz kompensiert die vorstehend genannte Differenz im Druckaufnahmebereich des Betätigungskolbens 5 an seinen beiden Seiten. Auf diese Weise wirken am Betätigungskolben gleiche entgegengesetzt wirkende Kräfte, die ihn an jeder Axialposition stoppen, wenn das Umschalthauptventil 16 in seine Neutralposition gebracht wird. Das zweite Drucksteuerventil 33 ist offensichtlich dazu ausgelegt, Luft auf einen niedrigeren Druckpegel zu entspannen als das Drucksteuerhauptventil 32.
Es wird nunmehr angenommen, daß das Modus-Steuerventil 26 die in Fig. 1 gezeigte Position einnimmt, in der die Nadel 27 ihre zurückgezogene Position einnimmt, um den Strömungssteuerhilfskanal 21 zu öffnen. Unter dieser Bedingung nimmt das Umschalthilfsventil 31 seine in Fig. 1 gezeigte rechte Position derart ein, daß die zweite Steuerleitung 30b mit dem Kompressor 14 verbunden ist, während die erste Steuerleitung 30a in die Atmosphäre mündet.
Wenn das Umschalthauptventil 16 unter der vorstehend genannten Bedingung in der Richtung eines Pfeils A in Fig. 1 verstellt wird, ist die zweite Luftzufuhröffnung 12b alleine mit dem Kompressor 14 durch die Leitung 15b verbunden, während die erste Luftzufuhröffnung 12a durch die andere Leitung 15a in die Atmosphäre mündend gehalten ist. Die zweite Luftkammer 9b dehnt sich dadurch mit dem Ergebnis aus, daß der zweite Zwischenkolben 10b sich in Fig. 1 nach rechts bewegt, indem er das Öl in der zweiten Ölaußenkammer 8b in die zweite Ölinnenkammer 6b durch den zweiten Strömungssteuerkanal 17b ebenso verschiebt wie durch den Strömungssteuerhilfskanal 21. Der zweite Rückführkanal 18b ist offensichtlich zu dieser Zeit nicht wirksam, weil er die Ölströmung lediglich von der zweiten Ölinnenkammer 6b zur zweiten Ölaußenkammer 8b zuläßt. Auf diese Weise wird der Betätigungskolben 5 zusammen mit der Kolbenstange 7 zu einem Vorschub veranlaßt. Es sollte beachtet werden, daß die Vorschubgeschwindigkeit der Kolbenstange durch Regulieren der Ölströmung durch den zweiten Strömungssteuerkanal 17b und den Strömungssteuerhilfskanal 21 präzise gesteuert werden kann, das heißt, durch Einstellen des zweiten Strömungsregulierventils 19b und des Strömungsregulierhilfsventils 23.
Die Vorschubbewegung des Kolbens 5 verursacht andererseits eine Volumenverminderung der ersten Ölinnenkammer 6a, wodurch das Öl darin in die erste Ölaußenkammer 8a hauptsächlich durch den ersten Rückführkanal 18a (erstes Rückschlagventil 20a) und teilweise durch den ersten Strömungssteuerkanal 17a verschoben wird. Der erste Zwischenkolben 10a bewegt sich dadurch in Fig. 1 nach rechts, um die Luft von der ersten Luftkammer 9a in die Atmosphäre auszustoßen.
Wenn das Umschalthauptventil 16 in der Richtung eines Pfeils B in Fig. 1 verschoben wird, wird die erste Luftzufuhröffnung 12a mit dem Kompressor 14 durch die Leitung 15a verbunden, während die zweite Luftzufuhröffnung 12b durch die andere Leitung 15b dazu gebracht wird, in die Atmosphäre zu münden. Ein derartiges Verschieben veranlaßt den Betätigungskolben 5 zusammen mit der Kolbenstange 7 dazu, sich im wesentlichen in derselben Weise, wie vorstehend beschrieben, zurückzustellen. Die Rückstellgeschwindigkeit der Kolbenstange 7 kann durch Steuern des ersten Strömungsregulierventils 19a präzise oder fein eingestellt werden.
Wenn das Umschalthilfsventil 31 in der Richtung eines Pfeils C verschoben wird, wird die erste Steuerleitung 30a mit dem Kompressor 14 verbunden, während die zweite Steuerleitung 30b dazu veranlaßt wird, in die Atmosphäre zu münden. Die Ventilnadel 27 wird dadurch vorgeschoben, um den Strömungssteuerhilfskanal 21 zu verschließen. Dadurch bleibt lediglich der zweite Strömungssteuerkanal 17b wirksam, so daß die Vorschubgeschwindigkeit der Kolbenstange 7 drastisch vermindert wird, wenn das Umschalthauptventil 16 in der Richtung des Pfeils A in Fig. 1 verschoben wird. Mit anderen Worten, kann die Vorschubgeschwindigkeit der Kolbenstange 7 schrittweise durch Vorschieben und Zurückstellen des Modus-Seuerventils 26 variiert und zusätzlich stufenlos eingestellt werden durch Steuern des zweiten Strömungsregulierventils 19b und/oder des Strömungsregulierhilfsventils 23. Eine derartige stufenweise Geschwindigkeitssteuerung kann dazu verwendet werden, einen schnelleren Vorschubhub in der Anfangsstufe der Positionseinstellung zu ermöglichen, und einen langsameren Vorschubhub in der Endstufe der Positionseinstellung, wodurch insgesamt eine schnelle, jedoch exakte Positionseinstellung sichergestellt ist.
Die erfindungsgemäße Hybridzylindervorrichtung kann an eine geeignete Position einer relevanten Vorrichtung, wie beispielsweise ein Maschinenwerkzeug montiert werden, indem ein Montageflansch 34 verwendet wird.
Fig. 3 zeigt eine andere Hybridzylindervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese modifizierte Zylindervorrichtung umfaßt eine erste Ölaußenkammer 8a', die innerhalb eines ersten Gummizwischenbeutels oder -balgens 10a' ausgebildet ist, und eine zweite Ölaußenkammer 8b', die mit einem zweiten Gummizwischenbeutel oder -balgen 10b' ausgebildet ist. Die ersten und zweiten Balgen 10a', 10b' sind jeweils in ersten und zweiten Luftkammern 9a', 9b' so angeordnet, daß das Volumen jedes Balgens sich in Erwiderung auf Druckänderungen in der entsprechenden Luftkammer ausdehnt und zusammenzieht. Die zweite Ausführungsform stimmt im übrigen mit der ersten Ausführungsform überein.
Gemäß der zweiten Ausführungsform schaffen die jeweiligen Balgen 10a', 10b' einen größeren Druckaufnahmebereich als die Zwischenkolben 10a, 10b der vorausgehenden Ausführungsform. Die Zylindervorrichtung der zweiten Ausführungsform ist deshalb dazu in der Lage, eine größere Leistung als die erste Ausführungsform zur Verfügung zu stellen.
Wie aus den vorstehenden Ausführungsformen deutlich hervorgeht, hängt die erfindungsgemäße Zylindervorrichtung von der Druckluftquelle (Kompressor) 14 hinsichtlich einer für den Betrieb erforderlichen Kraft ab. Es ist deshalb nicht erforderlich, spezielle Ausrüstungen zu verwenden, wie beispielsweise Rohrleitungen, Tanks und Pumpen, um einen Hydrauliksteuerkreis zu bilden, dessen Erfordernisse viel strenger sind als für einen pneumatischen Steuerkreis. Außerdem ist die Luft jederzeit unbegrenzt verfügbar und kann in die Umgebung abgegeben werden, ohne Verschmutzungsprobleme zu erzeugen. Im Fall eines hydraulischen Steuerkreises muß eine Maßnahme ergriffen werden, um Verluste des Arbeitsöls zu kompensieren, während der pneumatische Steuerkreis eine derartige Kompensation nicht benötigt, um das System im wesentlichen wartungsfrei zu machen.
Die erfindungsgemäße Zylindervorrichtung schließt andererseits hydraulische Bereiche ein, um eine Feineinstellung oder -steuerung des Betriebs zu ermöglichen. Beispielsweise sind die Strömungssteuerkanäle 17a, 17b, 21 hydraulische Bereiche, die von der Strömung des Arbeitsöls abhängen, das im wesentlichen ein nicht-kompressibles Fluid ist. Die Ölströmung durch diese Steuerkanäle kann deshalb durch entsprechende Strömungsregulierventile zuverlässig eingestellt werden, um eine exakte Geschwindigkeits oder Hubsteuerung der Kolbenstange 7 zu ermöglichen. Im Gegensatz zur hydraulischen Steuerung kann die pneumatische Steuerung aufgrund einer leichten Komprimierbarkeit der Luft lediglich eine angenäherte Einstellung gewährleisten.
Bei keiner der beiden Ausführungsformen bildet die Kombination der ersten Ölinnenkammer 6a und der ersten Ölaußenkammer 8a (8a') eine Hydraulikeinheit, die auf eine Seite des Betätigungskolbens 5 einwirkt, während die Kombination der zweiten Ölinnenkammer 6b und der zweiten Ölaußenkammer 8b (8b') eine weitere Hydraulikeinheit bildet, die auf die andere Seite des Betätigungskolbens einwirkt. Bei jeder Hydraulikeinheit dient die Ölaußenkammer als Druckeinlaßbereich zum Empfangen des Drucks von der jeweiligen Luftkammer, während die Ölinnenkammern als Druckabgabebereich dient, um den derart aufgenommenen Druck an den Betätigungskolben 5 anzulegen.
Die jeweiligen Öleingabekammern 8a, 8b (8a', 8b') der beiden Hydraulikeinheiten müssen offensichtlich nicht radial außerhalb der jeweiligen Ölabgabekammern 6a, 6b angeordnet sein, solange die Öleingabekammern mit den Ölausgabekammern durch die Strömungssteuerkanäle 17a, 17b verbunden und so angeordnet sind, daß die relevanten Luftkammern 9a, 9b (9a', 9b') aneinandergrenzen. Deshalb ist die Verwendung der beiden koaxialen Rohre 1, 2 nicht immer notwendig.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine Hybridzylindervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von den vorstehend genannten Ausführungsformen grundsätzlich dadurch, daß eine einzige Hydraulikeinheit verwendet wird, um die Kolbenstangenbewegung in beiden axialen Richtungen hydraulisch zu steuern.
Mehr im einzelnen umfaßt die Zylindervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ein Außenrohr 1" und ein Innenrohr 2", das koaxial innerhalb des Außenrohrs angeordnet ist, wobei die beiden Rohre an beiden Enden durch einen vorderen Deckel 3" und einen hinteren Deckel 4" hermetisch verschlossen sind. Beide Rohre sind hinreichend lang ausgebildet, um einen großen hin- und hergehenden Hub für einen Betätigungszylinder 5" zu schaffen, der im Innenrohr gleitend geführt ist, um eine Kolbenstange 7" zu tragen.
In den Fig. 5 und 6 ist der Kolben in seiner Rückstellungsgrenzposition gezeigt.
Gemäß der dritten Ausführungsform ist eine erste Luftkammer 9a" innerhalb des Innenrohrs 1" angeordnet, um direkt an den benachbarten Kolben 5" anzugrenzen. Die erste Luftkammer nimmt eine Luftversorgung durch eine erste Luftzufuhröffnung 12a" auf, die im vorderen Deckel 3" ausgebildet ist. Der Ringraum zwischen den beiden Rohren 1", 2" wird lediglich dazu verwendet, eine zweite Luftkammer 9b' zu schaffen, und eine einzige Flüssigkeitsaußenkammer (Flüssigkeitseingabekammer) 8b", die von der zweiten Luftkammer mittels eines ringförmigen Gummizwischenbeutels 10b" getrennt ist. Der vordere Deckel 3" ist mit einer zweiten Luftzufuhröffnung 12b" und einem Kommunikationskanal 13b" ausgebildet, um Luft in die zweite Luftkammer zuzuführen. Der Gummibeutel ist hermetisch mit dem hinteren Deckel 4" verbunden.
Der hintere Deckel 4" ist mit einem ersten Strömungssteuerkanal 17a" und einem zweiten Strömungssteuerkanal 17b" ausgebildet, wie in Fig. 6 gezeigt. Diese Strömungssteuerkanäle sind jeweils mit ersten und zweiten Strömungsregulierventilen 19a", 19b" versehen und schaffen eine Kommunikation zwischen der Flüssigkeitsaußenkammer 8b" und einer Flüssigkeitsinnenkammer (Flüssigkeitsabgabekammer) 6b". Die Flüssigkeitsinnenkammer ist teilweise im hinteren Deckel ausgebildet, ihr größter Teil ist jedoch im Innenrohr 2' an der Seite des Kolbens vorgesehen, die der ersten Luftkammer 9a" gegenüberliegt, wenn der Kolben 5" eine vorgeschobene Position einnimmt.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist der erste Strömungssteuerkanal 17a' außerdem mit einem ersten Rückschlagventil 40a" versehen, das eine Flüssigkeitsströmung lediglich von der Flüssigkeitsinnenkammer 6b" zur Flüssigkeitsaußenkamer 6b" zuläßt. In ähnlicher Weise ist der zweite Strömungssteuerkanal 17b" außerdem mit einem zweiten Rückschlagventil 40b" versehen, das eine Flüssigkeitsströmung lediglich von der Flüssigkeitsaußenkammer zur Flüssigkeitsinnenkammer zuläßt. Der Zweck dieser Rückschlagventile wird nachfolgend erläutert.
Im hinteren Deckel 4" ist außerdem ein Strömungssteuerhilfskanal 21" ausgebildet, der mit der Flüssigkeitsaußenkammer 8b" und einer zentralen Bohrung 22" des hinteren Verschlusses kommuniziert, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Flüssigkeitsströmung durch den Flüssigkeitssteuerhilfskanal kann durch ein Strömungsregulierventil 23" gesteuert werden, das an dem hinteren Deckel angebracht ist. Der Zweck des Flüssigkeitssteuerhilfskanals besteht darin, eine schrittweise Geschwindigkeitssteuerung für den Kolben 5" zu schaffen, wie dies bei den vorausstehend beschriebenen Ausführungsformen der Fall ist. Gemäß der dritten Ausführungsform ist die schrittweise Geschwindigkeitssteuerung jedoch sowohl hinsichtlich des Vorschub- wie des Rückstellhubs des Kolbens möglich, wie nachfolgend erläutert.
Ähnlich wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen nimmt die zentrale Bohrung 22" des hinteren Deckels 4" eine Ventilnadel 27" eines Modus-Steuerventils 26" gleitend auf, das außerdem eine Druckaufnahmescheibe 28" hat, die innerhalb einer Modus-Steuerbox 24" gleitend geführt ist. Diese Modus-Steuerbox ist am hinteren Deckel angebracht und hat einen Innenraum 25" zur Aufnahme der Ventilscheibe. Die Modus-Steuerbox hat außerdem eine erste Steueröffnung 29a" zum Zuführen von Luft in den Box-Innenraum an einer Seite der Ventilscheibe, und eine zweite Steueröffnung 29b" zum Zuführen von Luft in den Box-Innenraum an der anderen Seite der Ventilscheibe.
Der pneumatische Steuerkreis zum Antreiben der Zylindervorrichtung der dritten Ausführungsform ist im wesentlichen derselbe, der bereits in Verbindung mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben worden ist. Dieser Steuerkreis muß deshalb zur Vermeidung einer Wiederholung hier nicht beschrieben werden.
Es wird nunmehr angenommen, daß die Ventilnadel 27" ihre in Fig. 5 gezeigte vorgeschobene Position einnimmt, um den Strömungssteuerhilfskanal 21" relativ zur zentralen Bohrung 22" zu verschließen. Der Strömungssteuerhilfskanal ist deshalb nicht wirksam. Wenn das Umschalthauptventil 16 unter dieser Bedingung in der Richtung eines Pfeils A" aus der dargestellten Neutralposition verschoben wird, empfängt die zweite Luftkammer 9b" komprimierte Luft, während die erste Luftkammer 9a" in die Atmosphäre mündend gehalten wird. Die Flüssigkeitsaußenkammer 8b" wird infolgedessen durch Verformung des Gummibeutels 10b" bezüglich des Volumens verkleinert, und das Öl in ihr strömt durch den zweiten Strömungssteuerkanal 17b" (Fig. 6) in die Flüssigkeitsinnenkammer 6b", deren Volumen dadurch vergrößert wird. Eine derartige volumenmäßige Zunahme der Flüssigkeitsinnenkammer veranlaßt den Kolben 5" zusammen mit der Kolbenstange 7", einen Vorschub auszuführen.
Während des Vorschubhubs des Kolbens 5" läßt das zweite Rückschlagventil 40b" eine Ölströmung von der Flüssigkeitsaußenkammer 8b" zur Flüssigkeitsinnenkammer 6b" zu, wodurch der zweite Strömungssteuerkanal 17b" und das zweite Strömungsregulierventil 19b' wirksam gemacht werden. Das erste Rückschlagventil 40a" verhindert andererseits eine Ölströmung in derselben Strömungsrichtung, um den ersten Strömungssteuerkanal 17a" und das erste Strömungsregulierventil 19a" unwirksam zu halten. Der Vorschubhub des Kolbens wird deshalb lediglich durch die Einstellung des zweiten Strömungsregulierventils exakt gesteuert.
Wenn das Umschalthauptventil 16 in die Richtung eines Pfeils B" verstellt wird, empfängt die erste Luftkammer 9a" komprimierte Luft, um direkt auf den Kolben 5" einzuwirken, während die zweite Luftkammer 9b" in die Atmosphäre mündend gehalten wird. Der Kolben wird dadurch zurückgestellt, um die Flüssigkeitsinnenkammer 6b" volumenmäßig zu verkleinern, wodurch das Öl dazu veranlaßt wird, durch den ersten Strömungssteuerkanal 17a" in die Flüssigkeitsaußenkammer 8b" zu strömen. Aufgrund der Einbahnströmungsfunktion des zweiten Rückschlagventils 40b" wird der zweite Strömungssteuerkanal 17b" zusammen mit dem zweiten Strömungsregulierventil 19b" unwirksam gehalten. Dadurch wird die Rückstell- oder Rückkehrbewegung des Kolbens lediglich durch die Einstellung des ersten Strömungsregulierventils 19a" präzise gesteuert.
Wenn das Umschalthilfsventil 31 in die Richtung eines Pfeils C" verstellt wird, wird die Ventilnadel 27" zurückgestellt, um den Strömungssteuerhilfskanal 21" relativ zur zentralen Bohrung 22" zu öffnen. Dieser Strömungssteuerhilfskanal erlaubt, solange er derart offen ist, eine Öl-Strömung von der Flüssigkeitsaußenkammer 8b" zur Flüssigkeitsinnenkammer 6b" und umgekehrt. Dadurch kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 5" sowohl in den Vorschub- -wie Rückstellrichtungen durch Öffnungen und Schließen des Strömungssteuerhilfskanals schrittweise gesteuert werden.
Die in den Fig. 4 bis 6 gezeigte dritte Ausführungsform hat den Vorteil, daß die einzige Hydraulikeinheit verwendet wird, um die Kolbenbewegung in beiden Axialrichtungen hydraulisch zu steuern, wodurch der gesamte Aufbau der bidirektionalen Zylindersteuervorrichtung vereinfacht wird. Außerdem kann der hin- und hergehende Hub des Kolbens 5" durch Vergrößern des maximalen Volumens des Gummibeutels 10b" (das heißt der Flüssigkeitsaußenkammer 8b") gemacht werden, weil ein beträchtlicher Teil des Ringraums zwischen den beiden Rohren 1", 2" zur Anordnung des Gummibeutels verwendet werden kann.
Offensichtlich kann die vorstehend beschriebene vorliegende Erfindung auf vielfältige Weise abgewandelt werden. Beispielsweise erfordert die erfindungsgemäße Zylindervorrichtung nicht notwendigerweise den Strömungssteuerhilfskanal 21, 21', das Strömungsregulierhilfsventil 23, 23", die zentrale Bohrung 22, 22", die Modus-Steuerbox 24, 24", das Modus-Steuerventil 26, 26" und das Umschalthilfsventil 31, 31", wenn die schrittweise Geschwindigkeitssteuerung der Kolbenstange 7, 7" nicht gefragt ist. Derartige Abwandlungen stellen keine Abweichung vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung dar, und sämtliche dieser Modifikationen liegen für den Fachmann offensichtlich im Umfang der folgenden Ansprüche.

Claims

1. Hydropneumatische Zylindervorrichtung, mit: einer rohrförmigen Gehäuseeinrichtung (1, 1", 2, 2"), die an beiden Enden hermetisch geschlossen ist; einem Betätigungskolben (5, 5"), der axial verschiebbar innerhalb der rohrförmigen Gehäuseeinrichtung geführt ist; einer Kolbenstange (7, 7"), die mit dem Kolben verbunden ist und sich in axialer Richtung in die Gehäuseeinrichtung erstreckt durch ein Ende derselben vorstehend; einer Luftkammer (9b, 9b', 9b"), die innerhalb der Gehäuseeinrichtung angeordnet ist, wobei die Luftkammer zur Veranlassung einer Bewegung des Kolbens in einer axialen Richtung unter Druck setzbar ist; einer hydraulischen Einheit, die der Kammer zugeordnet ist und innerhalb der Gehäuseeinrichtung zur Beaufschlagung einer Seite des Kolbens angeordnet ist, wobei zu der hyraulischen Einheit eine Flüssigkeitseingabekammer (8b, 8b', 8b"), die sich an die Luftkammer über eine Zwischenanordnung (10 b, 10b', 10b") anschließt, eine Flüssigkeitsabgabekammer (6b, 6b"), die sich an einer Seite des Betätigungskolbens anschließt, und wenigstens ein Strömungssteuerkanal (17b, 17b") gehören, der mit einer einstellbaren Strömungssteuereinrichtung (19b, 19b") versehen ist und mit der Flüssigkeitseingabekammer und der Flüssigkeitsabgabekammer kommuniziert, wobei mittels der Zwischenanordnung die Flüssigkeitsabgabekammer im Volumen variierbar ist, wobei die Flüssigkeitsabgabekammer in ihrem Volumen in komplementärer Beziehung zu der Volumenvariation der Flüssigkeitseingabekammer zur Veranlassung einer axialen Bewegung des Betätigungskolbens variierbar ist; und mit einer Ergänzungseinrichtungen (6a, 8a, 8a', 9a, 9a', 9a"), die innerhalb der Gehäuseeinrichtung für das Beaufschlagen der anderen Seite des Kolbens für das Veranlassen von dessen Bewegung in der entgegengesetzten axialen Richtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Einheit weiterhin wenigstens einen Strömungssteuer-Hilfskanal (21, 21") aufweist, der mit einer einstellbaren Strömungssteuereinrichtung (23, 23") versehen und mit der Flüssigkeitseingabe- und der Flüssigkeitsabgabekammer (8b, 8b', 8b", 6b, 6b") verbindbar ist, wobei der Strömungssteuer - Hilfskanal wahlweise mittels eines Modussteuerventils (26, 26") zu öffnen und schließbar ist, das pneumatisch gesteuert ist.

2. Zylindervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Zwischenanordnung die Form eines Zwischenkolbens (10b) besitzt, der gleitend verschiebbar in der Gehäuseeinrichtung geführt und zwischen der Flüssigkeitseingabekammer (8b) und der Luftkammer (9b) angeordnet ist.

3. Zylindervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Zwischenanordnung die Form eines flexiblen Beutels (10b', 10b") besitzt, in dem die Flüssigkeitseingabekammer (8b', 8b") gebildet ist.

4. Zylindervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Ergänzungseinrichtung eine zusätzliche Luftkammer (9a, 9a', 9a") aufweist, die innerhalb der Gehäuseeinrichtung (1, 1", 2, 2") angeordnet ist, wobei die zusätzliche Luftkammer zur Veranlassung einer Bewegung des Kolbens (5, 5") in der entgegengesetzten axialen Richtung unter Druck setzbar ist.

5. Zylindervorrichtung nach Anspruch 4, bei der eine (9a, 9a', 9a") der Luftkammern einen höheren Luftdruck aufnimmt als die andere Luftkammer (9b, 9b', 9b").

6. Zylindervorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Ergänzungseinrichtung weiterhin eine zusätzliche hydraulische Einheit aufweist, die der zusätzlichen Luftkammer (9a, 9a') zugeordnet und innerhalb der Gehäuseeinrichtung (1, 2) zur Beaufschlagung der anderen Seite des Betätigungskolbens (5) angeordnet ist; und wobei zu der zusätzlichen hydraulischen Einheit eine zusätzliche Flüssigkeitseingabekammer (8a, 8a'), die an die zusätzliche Luftkammer über eine zusätzliche Zwischenanordnung (10a, 10a') angrenzt, eine zusätzliche Flüssigkeitsabgabekammer (6a), die an die andere Seite des Kolbens anschließt, und wenigstens ein zusätzlicher Strömungssteuerkanal (17a) gehören, der mit einer zusätzlichen einstellbaren Strömungssteuereinrichtung (19a) versehen ist und mit der zusätzlichen Flüssigkeitseingabekammer und der zusätzlichen Flüssigkeitsabgabekammer kommuniziert, wobei durch die zusätzliche Zwischenanordnung die zusätzliche Flüssigkeitseingabekammer in ihrem Volumen variierbar ist, wobei die zusätzliche Flüssigkeitsabgabekammer in ihrem Volumen in komplementärer Beziehung zu der volumenmäßigen Variation der zusätzlichen Flüssigkeitseingabekammer zur Veranlassung einer axialen Bewegung des Kolbens variierbar ist.

7. Zylindervorrichtung nach Anspruch 6, bei der jede der hydraulischen Einheiten weiterhin wenigstens einen Rückführkanal (18a, 18b) besitzt, der mit der zugehörigen Flüssigkeitseingabekammer und der zugehörigen Flüssigkeitsabgabekammer (8a, 8a', 8b, 8b', 6a, 6b) kommuniziert, wobei der Rückführkanal mit einem Sperrventil (20a, 20b) versehen ist, das eine Flüssigkeitsströmung nur von der zugehörigen Flüssigkeitsabgabekammer zu der zugehörigen Flüssigkeitseingabekammer erlaubt.

8. Zylindervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die zusätzliche Zwischenanordnung die Form eines Zwischenkolbens (10a) besitzt, der gleitend verschiebbar in der Gehäuseeinrichtung (1, 2) geführt und zwischen der zusätzlichen Flüssigkeitseingabekammer (a) und der zusätzlichen Luftkammer (9a) angeordnet ist.

9. Zylindervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die zusätzliche Zwischenanordnung die Form eines flexiblen Beutels (10a') besitzt, in dem die zusätzliche Flüssigkeitseingabekammer (8a') gebildet ist.

10. Zylindervorrichtung nach Anspruch 4, bei der die zusätzliche Luftkammer (9a") unmittelbar an die andere Seite des Betätigungskolbens (5") anschließt.

11. Zylindervorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Strömungssteuerkanal (17b") mit einem Sperrventil (40b") versehen ist, das eine Flüssigkeitsströmung nur von der Flüssigkeitseingabekammer (8b") zu der Flüssigkeitsabgabekammer (6b") erlaubt, wobei zu der hydraulischen Einheit weiterhin ein zusätzlicher Strömungssteuerkanal (17a") gehört, der mit einer einstellbaren Strömungssteuereinrichtung (19a") versehen ist und mit der Flüssigkeitseingabekammer (8b") und der Flüssigkeitsabgabekammer (6b") kommuniziert, wobei der zusätzliche Strömungssteuerkanal weiterhin mit einem zusätzlichen Sperrventil (40a") versehen ist, das eine Flüssigkeitsströmung nur von der Flüssigkeitsabgabekammer zu der Flüssigkeitseingabekammer erlaubt.

12. Zylindervorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Gehäuseeinrichtung ein Innenrohr (2, 2"), in dem der Betätigungskolben (5, 5") gleitend verschiebbar geführt ist, und ein Außenrohr (1, 1") aufweist, das koaxial zu dem Innenrohr zur Bildung eines ringförmigen Raumes um das Innenrohr angeordnet ist, wobei die Flüssigkeitsabgabekammer (6b, 6b") innerhalb des Innenrohrs an der einen Seite des Betätigungskolbens angeordnet ist, wobei die Flüssigkeitseingabekammer (8b, 8b', 8bll) und die zugehörige Luftkammer (9b, 9b', 9b") in dem ringförmigen Raum angeordnet und voneinander durch die Zwischenanordnung (10b, 10b', 10b") getrennt sind.

13. Zylindervorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Zwischenanordnung die Form eines ringförmigen Zwischenkolbens (10b', 10b") besitzt, der gleitend verschiebbar innerhalb des ringförmigen Raumes geführt ist.

14. Zylindervorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Zwischenanordnung die Form eines Zwischengummibeutels (10b', 10b") besitzt, der innerhalb des ringförmigen Raumes zur Bildung der Flüssigkeitseingabekammer (8b', 8b") in diesem angeordnet ist.

15. Zylindervorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Gehäuseeinrichtung weiterhin ein Paar Endverschlüsse (3, 3", 4, 4") besitzt, welche das Innen- und das Außenrohr (1, 1" bwz. 2, 2") an beiden Enden der Gehäuseeinrichtung hermetisch schließen, wobei in einem Enddeckel (4, 4") der Strömungssteuerkanal (17b, 17b") gebildet ist, wobei die Strömungssteuereinrichtung die Form eines Regulierventils (19b, 19b") besitzt, das an dem einen Enddeckel in den Strömungssteuerkanal ragend montiert ist.

16. Zylindervorrichtung nach Anspruch 15, bei der der eine Enddeckel (4, 4") weiterhin mit einer zentralen Bohrung (22, 22") sowie mit einem Strömungssteuer-Hilfskanal (21, 21") gebildet ist, wobei der Strömungssteuer-Hilfskanal mit einem Strömungsregulier-Hilfsventil (23, 23") versehen ist, das an dem einen Enddeckel montiert ist, wobei die zentrale Bohrung mit der Flüssigkeitsabgabekammer (6b, 6b") kommuniziert, wobei der Strömungssteuer-Hilfskanal mit der Flüssigkeitseingabekammer (8b, 8b', 8b") kommuniziert und in die zentrale Bohrung öffnet, wobei die zentrale Bohrung gleitend verschiebbar eine Ventilnadel (27, 27") eines Modus-Steuerventils (26, 26") zum wahlweisen Öffnen und Schließen des Strömungssteuer-Hilfskanals bezüglich der zentralen Bohrung abhängig von der Gleitbewegung des Nadelventils führt.

17. Zylindervorrichtung nach Anspruch 16, bei der das Modus- Steuerventil (26, 26") eine Druckaufnahmescheibe (28, 28") besitzt, die gleitend verschiebbar innerhalb eines Innenraums (25, 25") einer Modus-Steuerbox (24, 24") geführt ist, der an dem einen Enddeckel (4, 4") montiert ist, wobei die Modus-Steuerbox mit einer ersten Öffnung (29a, 29a"), durch die Luft in den Innenraum an einer Seite der Scheibe einlaßbar ist, sowie mit einer zweiten Öffnung (29b, 29b") gebildet ist, durch die Luft in den Innenraum an der anderen Seite der Scheibe einlaßbar ist.

18. Zylindervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei der die zusätzliche Luftkammer (9a, 9a') innerhalb des ringförmigen Raumes zwischen dem Innenrohr (2) und dem Außenrohr (1) angeordnet ist, und wobei die Ergänzungseinrichtung weiterhin eine zusätzliche hydraulische Einheit besitzt, die der zusätzlichen Luftkammer zur Beaufschlagung der anderen Seite des Betätigungskolbens (5) zugeordnet ist.

19. Zylindervorrichtung nach Anspruch 18, bei der zu der zusätzlichen hydraulischen Einheit eine zusätzliche Flüssigkeitseingabekammer (8a, 8a'), die innerhalb des ringförmigen Raums angrenzend an die zusätzliche Luftkammer (9a, 9a') über eine zusätzliche Zwischenanordnung (10a, 10a') angeordnet ist, eine zusätzliche Flüssigkeitsabgabekammer (6a), die innerhalb des Innenrohrs (2) angrenzend an die andere Seite des Kolbens (5) angeordnet ist, und wenigstens ein zusätzlicher Strömungssteuerkanal (17a) gehören, der in dem anderen Enddeckel (3) zur Kommunikation mit der zusätzlichen Flüssigkeitseingabekammer und der zusätzlichen Flüssigkeitsabgabekammer gebildet ist, wobei der zusätzliche Strömungssteuerkanal mit einem zusätzlichen Strömungsregulierventil (19a) versehen ist, das auf dem anderen Enddeckel in den zusätzlichen Strömungssteuerkanal vorstehend montiert ist, wobei durch die zusätzliche Zwischenanordnung das Volumen der zusätzlichen Flüssigkeitseingabekammer variierbar ist, wobei die zusätzliche Flüssigkeitsabgabekammer in ihrem Volumen in komplementärer Beziehung zu der volumenmäßigen Änderung der zusätzlichen Flüssigkeitseingabekammer zum Veranlassen einer axialen Bewegung des Kolbens variierbar ist.

20. Zylindervorrichtung nach Anspruch 19, bei der jeder der Enddeckel (3, 4) mit einem Rückführkanal (18a, 18b) gebildet ist, der mit der entsprechenden Flüssigkeitseingabe- und Flüssigkeitsabgabekammer (8a, 8a', 8b, 8b', 6a, 6b) kommuniziert, wobei der Rückführkanal mit einem Sperrventil (20a, 20b) versehen ist, das an jedem dieser Enddeckel montiert ist, das eine Flüssigkeitsströmung nur von der zugehörigen Flüssigkeitsabgabekammer zu der zugehörigen Flüssigkeitseingabekammer zuläßt.

21. Zylindervorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, bei der die zusätzliche Zwischenanordnung die Form eines ringförmigen Zwischenkolbens (10a) besitzt, der gleitend verschiebbar innerhalb des ringförmigen Raums geführt ist.

22. Zylindervorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, bei der die zusätzliche Zwischenanordnung die Form eine Zwischengummibeutels (10b') besitzt, der innerhalb des ringförmigen Raums zur Bildung der zusätzlichen Flüssigkeitseingabekammer (8b') angeordnet ist.

23. Zylindervorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, bei der das Außenrohr (1) ein Paar rohrförmiger Abschnitte (1a, 1b) aufweist, die hermetisch voneinander getrennt, jedoch miteinander mittels eines ringförmigen Zwischenanschlusses (11) verbunden sind, wobei die beiden Luftkammern jeweils an beiden Seiten des Zwischenanschlusses innerhalb des ringförmigen Raums angeordnet sind, wobei der Zwischenanschluß eine erste Luftzuführöffnung (12a) besitzt, die mit einer der Luftkammern kommuniziert, wobei der Zwischenanschluß weiterhin eine zweite Luftzuführöffnung (12b) besitzt, die mit der anderen Luftkammer kommuniziert.

24. Zylindervorrichtung nach Anspruch 15, bei der die zusätzliche Luftkammer (9a") innerhalb des Innenrohrs (2") unmittelbar anschließend an die andere Seite des Betätigungskolbens (5") angeordnet ist.

25. Zylindervorrichtung nach Anspruch 24, bei der der Strömungssteuerkanal (17b") mit einem Sperrventil (40b") versehen ist, das eine Flüssigkeitsströmung nur von der Flüssigkeitseingabekammer (8b") zu der Flüssigkeitsabgabekammer (6b") zuläßt, wobei in dem einen Enddeckel (4") weiterhin ein zusätzlicher Strömungssteuerkanal (17a") gebildet ist, der mit einem zusätzlichen Strömungsregulierventil (19a") versehen ist, das auf dem einen Enddeckel in den zusätzlichen Strömungssteuerkanal vorstehend montiert ist, wobei der zusätzliche Strömungssteuerkanal weiterhin mit einem zusätzlichen Sperrventil (40a") versehen ist, das Flüssigkeitsströmung nur von der Flüssigkeitsabgabekammer zu der Flüssigkeitseingabekammer zuläßt.

26. Zylindervorrichtung nach 24 oder 25, bei der der andere Enddeckel (3") mit einer ersten Luftzuführöffnung (12a") gebildet ist, der mit einer der beiden Luftkammern kommuniziert, wobei der andere Enddeckel weiterhin mit einer zweiten Luftzuführöffnung (12b") gebildet ist, die mit der anderen Luftkammer kommuniziert.