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DE10206600B4 - Mehrstufenhubzylinder - Google Patents

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DE10206600B4
DE10206600B4 DE10206600A DE10206600A DE10206600B4 DE 10206600 B4 DE10206600 B4 DE 10206600B4 DE 10206600 A DE10206600 A DE 10206600A DE 10206600 A DE10206600 A DE 10206600A DE 10206600 B4 DE10206600 B4 DE 10206600B4
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DE
Germany
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piston
stop position
position adjusting
main
rod
Prior art date
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Expired - Fee Related
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DE10206600A
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English (en)
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DE10206600A1 (de
Inventor
Michikazu Miyamoto
Takayuki Sawada
Nobuo Harihara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
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Publication date
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Publication of DE10206600B4 publication Critical patent/DE10206600B4/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F15B11/12Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action
    • F15B11/121Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions
    • F15B11/123Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions by means of actuators with fluid-operated stops

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Mehrstufenhubzylindervorrichtung mit
einem Hauptzylinder (1), der einen Hauptkolben (12), welcher gleitend in einem Zylinderrohr (10) aufgenommen ist und durch Fluiddruck angetrieben wird, welcher Druckkammern (54, 58) an gegenüberliegenden Seiten des Hauptkolbens (12) zugeführt wird, und eine Hauptstange (13) aufweist, die mit dem Hauptkolben (12) verbunden ist,
einer Kopfabdeckung (14) und einer Stangenabdeckung (11), die an gegenüberliegenden Enden des Zylinderrohres (10) angebracht sind,
einem Zwischenstopppositionseinstellmechanismus (2) zum Einstellen einer Zwischenstoppposition des Hauptkolbens (12) und
einem Rückkehrpositionseinstellmechanismus (4) zum Einstellen einer Rückkehrposition des Hauptkolbens (12),
wobei der Zwischenstopppositionseinstellmechanismus (2) einen Stopppositionseinstellkolben (21 ), der gleitend zwischen dem Hauptkolben (12) in dem Zylinderrohr (10) und der Kopfabdeckung (14) angeordnet ist, um die Zwischenstoppposition des Hauptkolbens (12) durch in Kontakt treten mit dem Hauptkolben (12) festzulegen, eine Hilfsstange (22), die mit dem Stopppositionseinstellkolben (21) verbunden ist und deren vorderes Ende durch die Kopfabdeckung (14) nach außen durchtritt, einen auf...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mehrstufenhubzylindervorrichtung, mit welcher der Hub eines Zylinders in einer Mehrzahl von Stufen einstellbar ist, wie es in Punktschweißpistolenzylindern oder dgl. erforderlich ist.
  • Stand der Technik
  • In Punktschweißvorrichtungen muss eine bewegliche Elektrode wenigstens zwei Stufen von Stopppositionen relativ zu einer festen Elektrode aufweisen. Mit anderen Worten ist es in einem Pistolenzylinder notwendig, eine vollständig geöffnete Position, an welchen die Elektroden eine Paares geöffnet sind, wenn ein zu schweißendes Objekt zwischen den Elektroden aufgenommen ist, eine Schweißvorbereitungsposition, in welcher die Elektroden des Paares dem zwischen den Elektroden angeordneten, zu schweißenden Objekt mit relativ kurzen Arbeitshüben zugewandt sind, um die Hublänge bei der Durchführung einer Vielzahl von Punktschweißvorgängen zu minimieren, und eine Schweißbetriebsposition, in welcher beide Elektroden gegen das Objekt gepresst werden, annehmen.
  • Beim Schweißen ist es unter den gegenwärtigen Umständen außerdem erforderlich, den Freiheitsgrad eines Schweißhubes an eine Vielzahl von zu schweißenden Elementen anzupassen. Daher wächst das Bedürfnis nach elektrischen (Servo) Schweißpistolen, mit welchen dies erzielbar ist. Die bisher verwendeten elektrischen (Servo) Schweißpistolen, haben jedoch Nachteile, da sie relativ teuer sind, Probleme mit Ablagerungen bereiten und nur schwer handhabbar sind.
  • Die oben beschriebenen Probleme stellen sich nicht nur bei Punktschweißpistolenzylindern, sondern auch in Vorrichtungen, wie Presseinheiten verschiedener Klemmvorrichtungen, bei welchen ein an einem vorderen Ende einer Hauptstange angebrachter Kopf wiederholt gegen ein Werkstück gedrückt wird.
  • Die EP 0 120 059 B1 offenbart einen zweistufigen Schweißpistolenzylinder mit einem ersten und einem zweiten Kolben, welcher eine Kolbenstange hält. Durch den ersten Kolben und eine Bohrung der Kolbenstange dringt ein Druckfluidrohr. Das Druckfluidrohr begrenzt die Bewegung des ersten Kolbens über einen Stopper. Weiterhin ist das Druckfluidrohr in eine Endabdeckung des Zylinders eingeschraubt und kann mit einer Mutter in verschiedenen Stellungen relativ zur Endabdeckung festgelegt werden. Durch Verstellen des Stoppers kann die Betriebsstellung der Kolbenstange eingestellt werden.
  • Aus der DE 72 36 508 U ist ein Drei-Stellungs-Betätigungszylinder mit zwei ineinandergeschachtelten, hintereinandergeschalteten Betätigungskolben bekannt. Der innere Betätigungskolben ist fest mit einer relativ zum äußeren Betätigungskolben verschiebbaren Betätigungsstange verbunden.
  • Die DE 296 18 186 U1 beschreibt einen druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinder mit einem Kolben, der an einer Kolbenstange befestigt ist. Der Arbeitszylinder verfügt über eine Dämpfungseinrichtung zum Abbremsen des Kolbens bei seiner Bewegung in eine Endstellung.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mehrstufenhubzylinder mit erhöhter Hubfreiheit vorzuschlagen, so dass er an eine Vielzahl von zu schweißenden Elementen anpassbar ist.
  • Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Der erfindungsgemäße Mehrstufenhubzylinder ist preiswerter und einfacher betätigbar als eine elektrische (Servo) Schweißpistole.
  • Über einen Dämpfungsmechanismus kann der Verschleiß einer Schweißelektrode und anderer Werkzeuge reduziert und Kollisionsgeräusche verringert werden.
  • Der Hub des Zylinders ist erfindungsgemäß durch eine Fernbedienung, insbesondere die Zufuhr und Abfuhr von Fluid durch ein Magnetventil, einstellbar.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Wechselmechanismus einen Mechanismus zum Ändern einer Befestigungsposition des Stoppers an der Hilfsstange und/oder einen Mechanismus zum Ändern einer Position des Kontaktbereiches durch einen Kontaktpositionseinstellkolben.
  • Im Einzelnen umfasst der Mechanismus zum Ändern der Befestigungsposition des Stoppers eine Vielzahl von abgestuften Abschnitten, die an gegenüberliegenden Seiten einer inneren Öffnung des Stoppers ausgebildet sind und unterschiedliche Tiefen aufweisen, und einen abgestuften Abschnitt, der an einem Außenumfang der Hilfsstange und so ausgebildet ist, dass er die Befestigungsposition der Stoppers an der Hilfsstange durch Ändern einer Orientierung des Stoppers ändern kann, wobei jeder der abgestuften Abschnitte wahlweise in Kontakt mit dem abgestuften Abschnitt der Hilfsstange gebracht wird. Der Mechanismus zum Ändern der Position des Kontaktbereiches umfasst den Kontaktpositionseinstellkolben mit dem Kontaktbereich. Der Einstellkolben ist an der Kopfabdeckung angebracht und wird durch Fluiddruck so angetrieben, dass er sich dem Stopper nähert bzw. von diesem weg bewegt.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung tritt die Hilfsstange gleitend durch den Rückkehrpositionseinstellkolben und die Positionseinstellstange und steht nach außen von der Kopfabdeckung vor und weist in der Hilfsstange einen Durchflussdurchgang auf, der einen Anschluss für die Zufuhr von Druckfluid mit der Druckkammer an einer Seite des Hauptkolbens verbindet.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Mehrstufenhubzylinder kann der Hauptzylinder einen Dämpfungsmechanismus zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Hauptkolbens durch Beschränken einer Ablassdurchflussrate von Fluid, dass von einer ablassseitigen Druckkammer an einem Ende eines Hubes des Hauptkolbens abgeführt wird, aufweisen.
  • Es ist auch möglich, dass der Hauptzylinder einen Hubdetektor zur Ausgabe eines elektrischen Signals entsprechend einer Hubposition der Hauptstange aufweist und dass der Hubdetektor mit einer Detektionssteuerung verbunden ist, um die Betriebsweise der Hauptstange auf der Basis der Ausgabewerte festzustellen.
  • Außerdem ist es möglich, einen Ausgleichmechanismus an der Zylindervorrichtung anzubringen, der bewirkt, dass der Stopppositionseinstellkolben an einer Position anhält, an der der Stopppositionseinstellkolben sich zu dem Hauptkolben bewegt hat, wenn Druckfluid mit dem gleichen Druck zu Druckkammern an gegenüberliegenden Seiten des Stopppositionseinstellkolbens zugeführt wird. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit der Berücksichtigung der Höhe des Fluiddruckes, welcher jeder der Druckkammern zugeführt wird, in Verbindung mit dem Unterschied zwischen den Druckaufnahmeflächen an gegenüberliegenden Seiten des Stopppositionseinstellkolbens.
  • Bei dem Mehrstufenzylinder mit dem oben beschriebenen Aufbau wird die Hauptstange durch Fluiddruck und den Hauptkolben in Axialrichtung angetrieben. Um die Zwischenstoppposition des Hauptkolbens einzustellen, ist der Stopppositionseinstellkolben, mit welchem der Hauptkolben in Kontakt tritt und dann anhält, vorgesehen. Die Hilfsstange erstreckt sich von dem Kolben aus der Kopfabdeckung heraus, und der Stopper ist an dem vorderen Ende der Hilfsstange angebracht. Durch in Kontakt bringen des Stoppers mit dem Kontaktbereich der Kopfabdeckung, um den Stopppositionseinstellkolben zu positionieren, kann somit die Stoppposition des Hauptkolbens eingestellt werden. Da die Stoppposition des Stopppositionseinstellkolbens, die durch den Stopper festgelegt wird, geändert werden kann, kann die Zwischenstoppposition des Hauptkolbens eingestellt werden.
  • Als Rückkehrpositionseinstellmechanismus zum Einstellen der Rückkehrposition des Hauptkolbens, wird das vordere Ende der mit dem Rückkehrpositionseinstellkolben verbundenen Positionseinstellstange einer Rückseite des Stopppositionseinstellkolbens zugewandt. Durch Antreiben oder Nicht-Antreiben des Rückkehrpositionseinstellkolbens kann somit die Rückkehrposition des Hauptkolbens an zwei Positionen eingestellt werden, d. h. der Gesamthub des Hauptzylinders kann in zwei Stufen eingestellt werden.
  • Als Folge hiervon ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen Mehrstufenhubzylinder zu erhalten, der wenigstens zwei Stopppositionen relativ zu dem Objekt aufweist und bei dem der Freiheitsgrad des Hubes erhöht ist, so dass er an eine Vielzahl von zu schweißenden Elementen anpassbar ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen näher erläutert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Teilschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Zylindervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein vergrößerter Schnitt durch einen wesentlichen Abschnitt (Hauptzylinder) in einer anderen Richtung als bei 1.
  • 3 ist ein Schnitt durch einen wesentlichen Abschnitt (Zwischenstopppositionseinstellmittel) bei der ersten Ausführungsform.
  • 4 ist ein vergrößerter Schnitt durch einen wesentlichen Abschnitt (Dämpfungsmechanismus) an einer anderen Position als bei 2.
  • 5 ist ein Diagramm, das die Betriebsweise eines erfindungsgemäßen Mehrstufenhubzylinders erläutert.
  • 6 ist ein Schnitt durch einen wesentlichen Abschnitt einer zweiten Ausführungsform, bei welcher Ausgleichsmittel zur Vermeidung der Notwendigkeit einer Fluiddruckeinstellung an jedem Zufuhr/Abfuhranschluss zu dem Mehrstufenhubzylinder der ersten Ausführungsform hinzugefügt ist.
  • 7 ist ein Halbschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Mehrstufenhubzylinders gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 8 ist ein Halbschnitt durch eine vierte Ausführungsform eines Mehrstufenhubzylinders gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform der Mehrstufenhubzylindervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Zylindervorrichtung wird durch Fluiddruck, insbesondere pneumatisch angetrieben und kann in Fällen verwendet werden, bei denen eine Vielzahl von Hubstufen und einstellbare Hübe erforderlich sind, wie in Punktschweißpistolenzylindern. Die Zylindervorrichtung umfasst einen Hauptzylinder 1 (siehe 1 und 2) mit einem Hauptkolben 12, der abgedichtet in einem Zylinderrohr 10 gleitet, und einer Hauptstange 13, die durch eine Stangenabdeckung 11 des Zylinderrohres 10 hindurchtritt und in Axialrichtung angetrieben wird. An dem Hauptzylinder 1 sind ein Zwischenstopppositionseinstellmechanismus 2 zum Einstellen einer Zwischenstoppposition des Hauptkolbens 12 und ein Rückkehrpositionseinstellmechanismus 4 zum Einstellen einer Rückkehrposition des Hauptkolbens 12 angebracht.
  • Der Zwischenstopppositionseinstellmechanismus 2 umfasst einen Stopppositionseinstellkolben 21, der abgedichtet gleitend in dem Zylinderrohr 10 an einer dem Hauptkolben 12 zugewandten Position aufgenommen ist, und eine mit dem Kolben 21 verbundene Hilfsstange 22. Die Hilfsstange 22 erstreckt sich durch eine Kopfabdeckung 14 des Zylinderrohres 10 nach außen, und ein Stopper 23 ist an einem vorderen Ende der Hilfsstange 22 angebracht. Der Stopper 23 tritt in Kontakt mit einem Kontaktbereich 31a eines Kontaktpositionseinstellkolbens 31. Durch diesen Kontakt wird eine Stoppposition des Stopppositionseinstellkolbens 21, d. h. die Zwischenstoppposition des Hauptkolbens 12, eingestellt.
  • Wie sich deutlich auf 3 ergibt, ist der Stopper 23 über einer Mutter 26 befestigt, die auf die Hilfsstange 22 in einem Zustand geschraubt wird, in welchem die Hilfsstange 22 in eine Öffnung 23a in der Mitte des Stopper 23 eingesetzt ist, und abgestufte Abschnitte 24, die an Endbereichen der Öffnung 23a ausgebildet sind, werden in Kontakt mit einem abgestuften Abschnitt 25 an einer Umfangsfläche der Hilfsstange 22 gebracht. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 29 einen Dämpfer.
  • Die abgestuften Abschnitte 24 sind jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 23a und mit unterschiedlichen Abständen von den Öffnungsenden ausgebildet, d. h. sie haben unterschiedliche Tiefen. Durch Lösen der Mutter 26 und Umdrehen des Stoppers 23 in Längsrichtung kann eine Befestigungsposition des Stoppers 23 an der Hilfsstange 22 geändert werden und, als Folge hiervon, kann der Kontakthub des Stoppers 23 relativ zu dem Kontaktpositionseinstellkolben 31, d. h. ein Hub des Stopppositionseinstellkolbens 21, geändert werden. Die 1 und 3 zeigen Zustände, in welchen die Orientierungen des Stoppers 23 umgekehrt zueinander liegen und der Kolben 21 einen unterschiedlichen Hub hat. Somit bilden die unterschiedlich tiefen abgestuften Abschnitte 24 an den gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 23a des Stoppers 23 zusammen mit dem abgestuften Abschnitt 25 der Hilfsstange 22 einen Wechselmechanismus zum Ändern der Stoppposition des Stopppositionseinstellkolbens 21.
  • Es ist auch möglich, eine Vielzahl von Stoppern 23 mit abgestuften Abschnitten 24 unterschiedlicher Tiefe vorzusehen und den Hub des Stopppositionseinstellkolbens 21 durch Austausch der Stopper 23 zu verändern.
  • Der Kontaktpositionseinstellkolben 31 ist mit einem kleinen Hub gleitend in einer zylinderförmigen Abdeckung 32 aufgenommen, die an einer Außenseite der Kopfabdeckung 14 vorgesehen ist. Der Kontaktbereich 31a an einer Außenfläche des Kontaktpositionseinstellkolbens 31 liegt nach außen von der zylinderförmigen Abdeckung 32 frei und ist dem Stopper 23 zugewandt. Die Hilfsstange 22 tritt durch eine zentrale Öffnung des Kolbens 31, und der Kolben 31 kann in abgedichtetem Zustand entlang und relativ zu der Hilfsstange 22 gleiten.
  • Der Kontaktpositionseinstellkolben 31 wird durch Druckfluid (Druckluft) angetrieben, das von einem Anschluss 35 an einem Zufuhr/Abfuhrblock 34 der Kopfabdeckung 14 einer Druckkammer 36 zugeführt wird, um den Kontaktbereich 31a zwischen zwei Positionen zu verschieben, nämlich einer Ausfahrposition und einer Rückkehrposition, um dadurch die Stoppposition des Stoppers 23 zu verändern. Somit bildet auch der Kontaktpositionseinstellkolben 31 einen Wechselmechanismus zum Ändern der Stoppposition des Stopppositionseinstellkolbens 21. Durch Kombination eines Positionswechsels des Kontaktbereiches 31a mit Hilfe des Kontaktpositionseinstellkolbens 31 und eines Positionswechsels des Stoppers 23 auf der Hilfsstange 22 durch Auswahl der abgestuften Abschnitte 24 ist es somit möglich, die Stoppposition des Stopppositionseinstellkolbens 21 in mehreren Stufen einzustellen. Da die Positionsanpassung durch den Kontaktpositionseinstellkolben 31 über die Zufuhr von Druckfluid von dem Anschluss 35 durchgeführt wird, ist es insbesondere möglich, die Positionseinstellung durch Fernbetätigung eines Ventils durchzuführen.
  • Obwohl die Einstellung der Stoppposition des Stopppositionseinstellkolbens 21 sowohl durch die Veränderung der festen Position des Stoppers 23 auf der Hilfsstange 22 als auch durch die Änderung der Position des Kontaktbereiches 31a mit Hilfe des Kontaktpositionseinstellkolbens 31 erfolgen kann, ist es auch möglich, die Einstellung mit lediglich einem dieser Mittel durchzuführen. Wird die Position des Kontaktbereiches 31a nicht verändert, so kann der Kontaktbereich 31a direkt an der Außenfläche der Kopfabdeckung 14 angebracht werden.
  • Der Stopppositionseinstellkolben 21 wird durch die Zufuhr und Abfuhr von Druckfluid (Druckluft) zu bzw. von einem Anschluss 28, der an einem Hauptkörper 41 in der Kopfabdeckung 14 vorgesehen ist, zu bzw. von einer Druckkammer 27 hinter dem Kolben 21 angetrieben. Mit anderen Worten wird der Stopppositionseinstellkolben 21 durch die Zufuhr des Druckfluides von dem Anschluss 28 zu der Druckkammer 27 zu einer festgelegten Zwischenstoppposition, die durch den Stopper 23 festgelegt wird, bewegt, und der Kolben 21 wird zurückgeführt, wenn der Kolben 21 durch den zurückkehrenden Hauptkolben 12 in einem Zustand mit Druck beaufschlagt wird, in welchem das Druckfluid durch den Anschluss 28 abgeführt wird.
  • Der Rückkehrpositionseinstellmechanismus 4 zum Einstellen der Rückkehrposition des Hauptkolbens 12 wird durch Anordnen eines Rückkehrpositionseinstellkolbens 43, der abgedichtet in einem in dem Hauptkörper 42 vorgesehenen Zylinderabschnitt 41a gleitet, und durch Ausrichten einer Positionseinstellstange 44, die mit dem Kolben 43 verbunden ist, so dass sie der Rückseite des Stopppositionseinstellkolbens 21 über einen Dämpfer 45 zugewandt ist, gebildet. Die Positionseinstellstange 44 wird in abgedichtetem Zustand über einen Außenumfang der Hilfsstange 22 des Stopppositionseinstellkolbens 21 gesetzt und gleitet auf der Hilfsstange 22. Zwischen dem Rückkehrpositionseinstellkolben und dem Zufuhr/Abfuhrblock 34 in der Kopfabdeckung 14 ist eine antriebsseitige Druckkammer 47 ausgebildet. Durch Zufuhr des Druckfluides, bspw. Druckluft, zu der Druckkammer 47 durch einen Anschluss 46 (an einer anderen Position als der Anschluss 35) zum Einstellen der Rückkehrposition, wird der Kolben 43 angetrieben und die Positionseinstellstange 44 nimmt zwei Positionen ein, nämlich eine Ausfahrposition zum Verkürzen eines Gesamthubes des Hauptkolbens 12 und eine Rückkehrposition zur Maximierung dieses Hubes.
  • Die Zylindervorrichtung umfasst einen Dämpfungsmechanismus zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Hauptkolbens 12 an einem Ende des Ausfahrhubes durch Beschränkung einer Ablassstromdurchflussrate von einer ablassseitigen Druckkammer 54.
  • Hierzu ist ein Dämpfungsring 51 an dem Hauptkolben 12 vorgesehen, ein ausgesparter Abschnitt 52, in welchen der Dämpfungsring 51 eingesetzt ist, ist an der Stangenabdeckung 11 vorgesehen und eine Dämpfungsdichtung 53 ist an einer Öffnungskante des ausgesparten Abschnitts 52 vorgesehen, um in Kontakt mit einer Umfangsfläche des Dämpfungsringes 51 zu treten und eine direkte Verbindung zwischen dem ausgesparten Abschnitt 52 und der Druckkammer 54 an einer Seite der Stangenabdeckung 11 in dem Zylinderrohr 10 zu unterbrechen, wenn der Dämpfungsring 51 in den ausgesparten Abschnitt 52 eintritt. Wie in 2 gezeigt ist, hat der ausgesparte Abschnitt 52 einen Anschluss 55 für die Zufuhr von Druckluft zu der Druckkammer 54, um den Hauptkolben 12 zurückzuführen, und die Dämpfungsdichtung 53 liefert eine in einer Richtung wirkende Abdichtung, wobei die Druckluft von dem Anschluss 55 in die Druckkammer 54 fließen kann, während der Strom der Druckluft aus der Druckkammer 54 in den ausgesparten Abschnitt 52 unterbrochen wird.
  • Wie in 4 gezeigt ist, ist in dem Durchflussdurchgang 56 zum Verbinden der Druckkammer 54 mit einer Innenseite der Dämpfungsdichtung 53 in dem ausgesparten Abschnitt 52 ein Drosselventil 57 für die Abfuhr der Druckluft in der Druckkammer 54 durch den ausgesparten Abschnitt 52 zu dem Anschluss 55 in einem Dämpfungshub des Hauptkolbens 12 vorgesehen. Nicht nur das Drosselventil 57, sondern auch eine einzelne oder eine Vielzahl von Nuten) (nicht dargestellt) an einer Umfangsfläche des Dämpfungsringes 51 kann zwischen der Druckkammer 54 und dem ausgesparten Abschnitt 52 vorgesehen sein, um die Druckluft durch die Nuten) abzuführen.
  • Andererseits ist ein Anschluss 59 für die Zufuhr von Druckluft zu einer Druckkammer 58 an einer dem Hauptkolben 12 gegenüberliegenden Seite an einem äußeren Ende der Hilfsstange 22, die mit dem Stopppositionseinstellkolben 21 verbunden ist, vorgesehen und steht mit der Druckkammer 58 durch den sich durch die Hilfsstange 22 erstreckenden Durchflussdurchgang 60 in Verbindung.
  • Bei diesem Dämpfungsmechanismus wird der Hauptkolben 12 durch die Zufuhr der Druckluft zu der Druckkammer 58 angetrieben. Wenn der Dämpfungsring 51 in die Dämpfungsdichtung 53 eintritt, wird ein Durchflussdurchgang für die direkte Abfuhr von der ablassseitigen Druckkammer 54 durch den Anschluss 55 verschlossen. In der Druckkammer 54 verbleibende Luft wird lediglich durch den Durchflussdurchgang 56 abgeführt, der das Drosselventil 57 oder die in der Umfangsfläche des Dämpfungsringes 51 vorgesehene Nut aufweist. Hierdurch erhöht sich der Druck in der Druckkammer 54 und der Druck übt eine dämpfende Wirkung auf den Hauptkolben 12 aus.
  • Ein solcher Dämpfungsmechanismus ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Reduzierung des Verschleißes eines Werkzeugs, bspw. einer Schweißelektrode, oder die Verringerung von Kollisionsgeräuschen erreicht werden soll, was mit einem herkömmlichen Zylinder für eine pneumatische Punktschweißpistole oder dgl. nicht erreicht werden kann.
  • Sofern kein Dämpfungsmechanismus vorgesehen werden muss, muss der Hauptkolben 12 nicht durch Druckluft angetrieben werden und es ist möglich, ein beliebiges Druckfluid zu verwenden.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist die Stangenabdeckung 11 einen Hubdetektor 63 auf. Der Hubdetektor 63 liest eine magnetische Skala, die an der Hauptstange 13 angebracht ist, mit einem Kopf 63a ab und gibt entsprechend der Hubposition der Hauptstange 13 ein elektrisches Signal an eine Detektionssteuerung aus. Auf der Basis dieses Ausgabesignals kann die Detektionssteuerung feststellen, mit welchem Hub die Hauptstange 13 arbeitet. Dadurch kann nicht nur die Betriebsweise des Mehrstufenhubzylinders, sondern auch der Verschleiß oder dgl. der Elektroden auf der Basis der Position der Hauptstange beim Pressen eines Objektes erfasst werden. Es ist kein Problem, als Detektor zur Feststellung des Hubes auch andere Messmittel einzusetzen.
  • Bei der Zylindervorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau wird die Hauptstange 13 im Wesentlichen durch die Zufuhr von Druckfluid, bspw. Druckluft, zu einer der Druckkammern 54 und 58 an gegenüberliegenden Seiten des Hauptkolbens 12 und durch die gleichzeitige Abfuhr der Druckluft von der jeweils anderen der Druckkammern angetrieben. Im einzelnen wird die Hauptstange 13 durch den Hauptkolben 12 in einer Ausfahrrichtung angetrieben, indem die Druckluft zu der Druckkammer 58 des Hauptzylinders 1 von dem Anschluss 59 an einem vorderen Ende des Hilfsstange 22 durch den Durchflussdurchgang 60 in der Hilfsstange 22 zugeführt wird. Durch gleichzeitige Abfuhr der Druckluft aus der Druckkammer 58 und Zufuhr der Druckluft zu der anderen Druckkammer 54, werden der Hauptkolben 12 und die Hauptstange 13 zurückgeführt.
  • Die Zwischenstoppposition des Hauptkolbens 12 wird durch den Zwischenstopppositionseinstellmechanismus 2 eingestellt. Wird die Druckluft von dem Anschluss 28 an der Kopfabdeckung 15 der Druckkammer 27 hinter dem Stopppositionseinstellkolben 21 zugeführt, bewegt sich der Stopppositionseinstellkolben 21 zu einer Position, an welcher der Stopper 23 an dem vorderen Ende der Hilfsstange 22, die mit dem Kolben 21 verbunden ist, in Kontakt mit dem Kontaktbereich 31a an der Außenfläche des Kontaktpositionseinstellkolbens 31 tritt, und hält dort an. Als Folge hiervon bewegt sich der Stopppositionseinstellkolben 21 zu einer Zwischenposition (in 1 und 2 durch strichpunktierte Linien dargestellt), um die Stoppposition des Hauptkolbens 12 einzustellen.
  • Die Zwischenposition, an welcher der Stopppositionseinstellkolben 21 anhält, kann in mehreren Stufen durch einen oder beide der oben beschriebenen Wechselmechanismen, d. h. dem Mechanismus zur Änderung der Befestigungsposition des Stoppers 23 durch Auswahl des abgestuften Abschnitts 24 des Stoppers 23 und dem Mechanismus zum Ändern der Kontaktposition des Stoppers 23 durch den Kontaktpositionseinstellkolben 31, eingestellt werden. Im einzelnen kann bei dem ersteren Wechselmechanismus die Einstellung dadurch erfolgen, dass die Mutter 26 gelöst und der Stopper 23 in Längsrichtung umgedreht wird, oder indem der Stopper 23 durch einen anderen Stopper 23 mit abgestuften Abschnitten 24 mit anderen Tiefen ersetzt wird. Bei dem letzteren Wechselmechanismus kann die Kontaktposition des Stoppers 23 dadurch geändert werden, dass das Druckfluid zu und von der Druckkammer 36 durch den an dem Zufuhr/Abfuhrblock 34 vorgesehenen Anschluss 35 zugeführt bzw. abgeführt wird, um den Kontaktpositionseinstellkolben 31 anzutreiben und dadurch den Kontaktbereich 31a zu der vorstehenden Position oder der Rückkehrposition zu verschieben. Durch Kombinieren beider Mechanismen kann die Stopppo sition des Stopppositionseinstellkolbens 21 in mehreren Stufen eingestellt werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist es durch Änderung der Zwischenposition, an welcher der Stopppositionseinstellkolben 21 anhält, durch die Wechselmechanismen möglich, eine Bewegungsposition des Stopppositionseinstellkolbens 21 einzustellen, wenn das Druckfluid von dem Anschluss 28 zu der Druckkammer 27 zugeführt wird, um dadurch die Rückkehrposition des Hauptkolbens 12 einzustellen.
  • Die Rückkehrposition des Hauptkolbens 12, d. h. ein voller Hub des Hauptkolbens 12, wird durch den Rückkehrpositionseinstellmechanismus 4 eingestellt. Im einzelnen werden durch die Zufuhr und Abfuhr des Druckfluides zu und von der Druckkammer 47 durch den an dem Zufuhr/Abfuhrblock 34 vorgesehenen Anschluss 46 zum Einstellen der Rückkehrposition der Rückkehrpositionseinstellkolben 43 und die Positionseinstellstange 44 vorwärts oder rückwärts bewegt und das vordere Ende der Stange 44 wird zu zwei Positionen verschoben, nämlich der Ausfahrposition und der Rückkehrposition hinter dem Stopppositionseinstellkolben 21, um dadurch den Gesamthub des Hauptzylinders in zwei Stufen einzustellen.
  • Da eine Druckaufnahmefläche des Kontaktpositionseinstellkolbens 31 an einer Seite der Druckkammer 36 größer gewählt wird als eine Druckaufnahmefläche des Stopppositionseinstellkolbens 21 an einer Seite der Druckkammer 27, wird der Kontaktpositionseinstellkolben 31 durch eine von dem Stopper 23 in einem Zustand, in welchem das Druckfluid von dem Anschluss 35 zu der Druckkammer 36 geführt wurde, um den Kontaktpositionseinstellkolben 31 anzutreiben, aufgebrachte Kraft nicht zurückgedrückt. Das Druckfluid mit dem gleichen Druck wurde von dem Anschluss 28 zu der Druckkammer 27 zugeführt, um den Stopppo sitionseinstellkolben 21 anzutreiben. Der Stopper 23 tritt in Kontakt mit dem Kontaktbereich 31a des Kontaktpositionseinstellkolbens 31.
  • In dem Zustand, in welchem das Druckfluid von dem Anschluss 28 zu der Druckkammer 27 zugeführt wurde, um den Stopppositionseinstellkolben 21 anzutreiben, und der Stopper 23 in Kontakt mit dem Kontaktbereich 31a des Kontaktpositionseinstellkolbens 31 gekommen ist, wird, wenn das Druckfluid mit dem gleichen Druck von dem Anschluss 59 an dem Endabschnitt der Hilfsstange 22 durch den Durchflussdurchgang 60 in der Hilfsstange 22 der Druckkammer 58 zugeführt wird, der Stopppositionseinstellkolben 21 durch eine Kraft von der Seite der Druckkammer 58 zurückgedrückt, weil die Druckaufnahmefläche des Stopppositionseinstellkolbens 21 an der Seite der Druckkammer 58 größer ist als die Druckaufnahmefläche an der Seite der Druckkammer 27.
  • Daher ist der von dem Anschluss 28 zugeführte Fluiddruck vorzugsweise um so viel größer als der Druck des von dem Anschluss 59 zugeführten Fluides, dass das oben beschriebene Zurückdrücken nicht auftritt. Der Druck des von dem Anschluss 35 zugeführten Fluides wird mit dieser Steigerung vorzugsweise ebenfalls erhöht.
  • 5 zeigt ein Beispiel der Betriebsweise der Zylindervorrichtung. Hierbei wird der Stopppositionseinstellkolben 21 durch die Zufuhr des Druckfluides durch den Anschluss 28 zu der Druckkammer 27 von einer Hubstartposition A des vollen Hubes, die durch den Rückkehrpositionseinstellkolben 43 eingestellt ist, angetrieben und dadurch der Hauptkolben 12 durch den Stopppositionseinstellkolben 21 gedrückt und angetrieben, so dass er eine Zwischenstoppposition B erreicht. Dann wird für ein Mehrpunktschweißen oder dgl. durch abwechselnd wiederholte Zufuhr und Abfuhr des Druckfluides zu und von den Druckkammern 58 und 54 an gegenüberliegenden Seiten des Hauptkolbens 12 ein hin- und hergehender Arbeitshub zwischen Punkten B und C durchgeführt. Wenn diese Wiederholung endet, wird das Druckfluid in der Druckkammer 27 von dem Anschluss 28 in einem Zustand abgeführt, in welchem das Druckfluid der Druckkammer 54 zugeführt wurde, und der Hauptkolben 12 wird zu der ursprünglichen Hubstartposition zurückgeführt.
  • Bei dem oben beschriebenen Mehrstufenhubzylinder gemäß der ersten Ausführungsform müssen die Drücke des den jeweiligen Anschlüssen zugeführten Fluides eingestellt werden, um unter Berücksichtigung der Differenz zwischen den Druckaufnahmeflächen an gegenüberliegenden Seiten des Stopppositionseinstellkolbens 21 die notwendigen Operationen durchzuführen. Bei den in den 6 bis 8 gezeigten zweiten bis vierten Ausführungsformen ist dagegen ein Ausgleichsmechanismus vorgesehen, um die Notwendigkeit einer solchen Druckanpassung durch die Anpassung der Druckaufnahmeflächen der jeweiligen Kolben oder dgl. zu vermeiden. Hierbei handelt es sich um einen Mechanismus zum Einstellen der Stoppposition des Stopppositionseinstellkolbens, wenn das Druckfluid mit dem gleichen Druck zu den Druckkammern an den gegenüberliegenden Seiten des Kolbens an einer Position zugeführt wird, an welcher der Kolben sich zu dem Hauptkolben bewegt hat. Der Ausgleichsmechanismus ist an den Zwischenstopppositionseinstellmechanismus 2 angebracht.
  • Zunächst wird bei der in 6 gezeigten zweiten Ausführungsform der Ausgleichsmechanismus an der Kopfabdeckung 14 der ersten Ausführungsform angebracht. Im einzelnen umfasst die Kopfabdeckung 14 eine zylinderförmige Abdeckung 65 mit einem Anschluss 67 anstelle der zylinderförmigen Abdeckung 32 der ersten Ausführungsform und ein Stangenhüllrohr 66, mit welchem die Hilfsstange 22 in abgedichteter Weise abgedeckt wird, ist an der zylinderförmigen Abdeckung 65 angebracht. Der Anschluss 67 ist mit dem Stangenhüllrohr 66 verbunden und Druckluft wird zu und von der Druckkammer 58 von dem Anschluss 67 durch das Innere des Hüllrohres 66 und den Anschluss an dem vorderen Ende der Hilfsstange 22 zugeführt und abgeführt. Da das Hüllrohr 66 vorgesehen ist, werden die Innen- und Außenumfänge des schaftförmigen Abschnittes, der den Kontaktbereich 31a an dem Kontaktpositionseinstellkolben 31 bildet, mit Dichtelementen abgedichtet. Da sich der übrige Aufbau der Vorrichtung nicht von derjenigen der ersten Ausführungsform unterscheidet, werden gleiche Bezugszeichen für entsprechende Elemente verwendet und auf ihre erneute detaillierte Beschreibung verzichtet.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform wirkt der Fluiddruck in einem Zustand, in welchem der Stopppositionseinstellkolben 21 durch die Zufuhr des Druckfluides von dem Anschluss 28 zu der Druckkammer 27 angetrieben wird und der Stopper 23 in Kontakt mit dem Kontaktbereich 31a des Kontaktpositionseinstellkolbens 31 tritt, wenn das Druckfluid mit dem gleichen Druck der Druckkammer 58 von dem Anschluss 67 durch das Hüllrohr 66 und dem Anschluss 59 an dem Endabschnitt des Hilfsrohres 22 zugeführt wird, auch auf die Endfläche der Hilfsstange 22 in dem Hüllrohr 66. Dadurch werden die Fluiddruckkräfte, die auf gegenüberliegenden Seiten des Stopppositionseinstellkolbens 21 und der Hilfsstange 22 wirken, im Wesentlichen gleich, so dass der Stopppositionseinstellkolben 21 durch die Kraft von der Seite der Druckkammer 58 nicht zurückgedrückt wird.
  • Bei der in 7 gezeigten dritten Ausführungsform ist an einem Stopppositionseinstellkolben 73 ein vorstehender Hebel 75 vorgesehen. Der vorstehende Hebel 75 steht in ein Rohr 74, das die Hauptstange 13 bildet, durch eine Einsetzöffnung 72 des Hauptkolbens 71 vor. Der Durchflussdurchgang 60 in der Hilfsstange 22 öffnet sich in eine Druckkammer 77 zwischen dem Hauptkolben 71 und dem Stopppositionseinstellkolben 73 durch eine Öffnung 76, die an dem vorstehenden Hebel 75 vorgesehen ist, und öffnet sich in das Rohr 74 durch eine Durchgangsöffnung 78 in dem vorstehenden Hebel 75. Ein Verriegelungselement 79, das mit einer Öffnungskante der Einsatzöffnung 72 des Hauptkolbens 71 verriegelt wird, ist an einem in das Rohr 74 vorstehenden vorderen En de des vorstehenden Hebels 75 vorgesehen. Der vorstehende Hebel 75 hat im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Hilfsstange 22, die mit dem Stopppositionseinstellkolben 73 verbunden ist und sich an der Seite der Kopfabdeckung nach außen erstreckt.
  • Mit diesem Aufbau wirkt in einem Zustand, in welchem das Druckfluid von dem Anschluss 28 der Druckkammer 27 zugeführt wird, auch wenn das Druckfluid mit dem gleichen Druck durch den Durchflussdurchgang 60 von der Öffnung 76 zu der Druckkammer 77 zwischen dem Stopppositionseinstellkolben 73 und dem Hauptkolben 71 und von der Durchgangsöffnung 78 in das Rohr 74 zugeführt wird, weil das Verriegelungselement 79 mit dem Hauptkolben 71 verriegelt ist, der Fluiddruck in der Druckkammer 77 nicht als eine Kraft, die den Hauptkolben 71 und den Stopppositionseinstellkolben 73 bewegt, und der Fluiddruck in dem Rohr 74 wirkt lediglich als eine Kraft zum Zurückdrücken des Stopppositionseinstellkolbens 73. Dadurch wird der Kolben 73 nicht zurückgedrückt.
  • Bei der in 8 gezeigten vierten Ausführungsform ist ein vorstehender Hebel 85 an einem Stopppositionseinstellkolben 83 vorgesehen und in abgedichtetem Zustand in entgegengesetzten Richtungen in eine Einsetzöffnung 82, die in dem Hauptkolben 81 vorgesehen ist, eingesetzt. Der Durchmesser des vorstehenden Hebels 85 ist größer gewählt als der Durchmesser der Hilfsstange 22. Der Durchflussdurchgang 60 in der Hilfsstange 22 öffnet sich durch eine kleine Öffnung 86, die an dem vorstehenden Hebel 85 vorgesehen ist, in eine Druckkammer 87 zwischen dem Hauptkolben 81 und dem Stopppositionseinstellkolben. 83. Die Einsetzöffnung 82 an dem Hauptkolben 81 ist über eine Durchgangsöffnung 88 in der Hauptstange 13 mit dem Anschluss 55 verbunden, der sich in einen ausgesparten Abschnitt 89 in der Stangenabdeckung 11 öffnet.
  • Durch diesen Aufbau wird in einem Zustand, in welchem das Druckfluid von dem Anschluss 28 zu der Druckkammer 27 zugeführt wird, auch wenn das Druckfluid mit dem gleichen Druck durch den Durchflussdurchgang 60 zu der Druckkammer 87 zwischen dem Stopppositionseinstellkolben 83 und dem Hauptkolben 81 durch die kleine Öffnung 86 zugeführt wird, der Stopppositionseinstellkolben 83 nicht zurückgedrückt, weil die Druckaufnahmefläche des Stopppositionseinstellkolbens 83, die der Druckkammer 87 zugewandt ist, kleiner ist als die Druckaufnahmefläche, die der anderen Druckkammer 27 zugewandt ist.
  • Wenn der Hauptkolben 81 zurückkehrt, wird der Stopppositionseinstellkolben 83 durch den zurückkehrenden Hauptkolben 81 nicht zurückgedrückt. Mit anderen Worten kehrt dann, wenn die Druckluft in der Druckkammer 87 abgeführt und die Druckluft von dem Anschluss 55 durch die Dämpfungsdichtung 53 oder dgl. gleichzeitig der rückkehrseitigen Druckkammer 54 zugeführt wird, der Hauptkolben 81 zu einer Position zurück, die in gestrichelten Linien dargestellt ist, und tritt in Kontakt mit dem Stopppositionseinstellkolben 83. Hierbei fließt die Druckluft auch durch den Durchgang 88 in die Einsetzöffnung 82 in dem Hauptkolben 81. Die Druckluft wirkt in der Einsetzöffnung 82 in einer solchen Richtung, dass sie den vorstehenden Hebel 85 zurückdrückt, während sie auf den Hauptkolben 81 in einer solchen Richtung wirkt, dass sie den Hauptkolben 81 vorwärts bewegt. Dadurch heben die Betätigungskräfte einander auf, so dass Luftdruckbetätigungskräfte, die auf den Hauptkolben 81 und den Stopppositionseinstellkolben 83 wirken, durch den der Druckkammer 87 und der Druckkammer 27 zugeführten Luftdruck erhalten werden. Da die Druckaufnahmefläche des Hauptkolbens 81 kleiner ist als die Druckaufnahmefläche des Stopppositionseinstellkolbens 83, wird hierbei der Stopppositionseinstellkolben 83 nicht durch den Hauptkolben 81 zurückgedrückt.
  • Da der übrige Aufbau und die Betätigungsweise der dritten und vierten Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich denjenigen der ersten Ausführungsform sind, sind in der Zeichnung erneut gleiche Bezugszeichen für vergleichbare Elemente verwendet.
  • Die Zylindervorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsformen kann nicht nur als Pistolenpressvorrichtung in Schweißmontagelinien für Kraftfahrzeugkarosserien, Stahlmöbel oder dgl., sondern auch als Zylinder einer Presseinheit in verschiedenen Klemmvorrichtungen und anderen Zylindern unterschiedlicher Verwendungen, bei denen ein Zwischenstopp erforderlich ist, verwendet werden.
  • Durch die oben im Detail beschriebene Erfindung wird es ermöglicht, preiswert eine Zylindervorrichtung mit einem einfachen Mechanismus zu erhalten, durch welchen die Probleme der herkömmlichen Fluiddruckzylinder für Punktschweißpistolen oder dgl. gelöst werden. Insbesondere hat die Zylindervorrichtung wenigstens zwei Stufen von Stopppositionen relativ zu einem Objekt und der Freiheitsgrad des Hubes wird erhöht, um an eine Vielzahl von zu schweißenden Elementen angepasst werden zu können. Als Folge hiervon ist es möglich, die Zylindervorrichtung preiswerter und mit besserer Handhabbarkeit herzustellen als elektrische (Servo) Schweißpistolen.

Claims (8)

  1. Mehrstufenhubzylindervorrichtung mit einem Hauptzylinder (1), der einen Hauptkolben (12), welcher gleitend in einem Zylinderrohr (10) aufgenommen ist und durch Fluiddruck angetrieben wird, welcher Druckkammern (54, 58) an gegenüberliegenden Seiten des Hauptkolbens (12) zugeführt wird, und eine Hauptstange (13) aufweist, die mit dem Hauptkolben (12) verbunden ist, einer Kopfabdeckung (14) und einer Stangenabdeckung (11), die an gegenüberliegenden Enden des Zylinderrohres (10) angebracht sind, einem Zwischenstopppositionseinstellmechanismus (2) zum Einstellen einer Zwischenstoppposition des Hauptkolbens (12) und einem Rückkehrpositionseinstellmechanismus (4) zum Einstellen einer Rückkehrposition des Hauptkolbens (12), wobei der Zwischenstopppositionseinstellmechanismus (2) einen Stopppositionseinstellkolben (21 ), der gleitend zwischen dem Hauptkolben (12) in dem Zylinderrohr (10) und der Kopfabdeckung (14) angeordnet ist, um die Zwischenstoppposition des Hauptkolbens (12) durch in Kontakt treten mit dem Hauptkolben (12) festzulegen, eine Hilfsstange (22), die mit dem Stopppositionseinstellkolben (21) verbunden ist und deren vorderes Ende durch die Kopfabdeckung (14) nach außen durchtritt, einen auf das vordere Ende der Hilfsstange (22) aufgesetzten Stopper (23) zum Anhalten des Stopppositionseinstellkolbens (21) an einer gewünschten Position durch in Kontakt treten mit einem Kontaktbereich (31a) der Kopfabdeckung (14) und einen Wechselmechanismus zur Änderung einer Stoppposition des Stopppositionseinstellkolbens (21) durch den Stopper (23) aufweist, und wobei der Rückkehrpositionseinstellmechanismus (4) einen Rückkehrpositionseinstellkolben (43), der gleitend an der Kopfabdeckung (14) vorgesehen ist, und eine Positionseinstellstange (44) aufweist, die mit dem Rückkehrpositionseinstellkolben (43) verbunden ist und deren vorderes Ende hinter den Stopppositionseinstellkolben (43) vorsteht.
  2. Zylindervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselmechanismus einen Mechanismus zum Ändern einer Befestigungsposition des Stoppers (23) an der Hilfsstange (22) und/oder einen Mechanismus zum Ändern einer Position des Kontaktbereiches (31a) durch einen Kontaktpositionseinstellkolben (31) aufweist.
  3. Zylindervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus zum Ändern der Befestigungsposition des Stoppers (23) eine Vielzahl von abgestuften Abschnitten (24), die an gegenüberliegenden Seiten einer inneren Öffnung (23a) des Stoppers (23) ausgebildet sind und unterschiedliche Tiefen aufweisen, und einen abgestuften Abschnitt (25), der an einem Außenumfang der Hilfsstange (22) ausgebildet ist, aufweist und so ausgestaltet ist, dass die Befestigungsposition des Stoppers (23) auf der Hilfsstange (22) durch Änderung einer Orientierung des Stoppers (23) und wahlweises in Kontakt bringen irgendeines der abgestuften Abschnitte (24) mit dem abgestuften Abschnitt (25) der Hilfsstange (22) geändert werden kann.
  4. Zylindervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus zur Änderung der Position des Kontaktbereiches (31a) den Kontaktpositionseinstellkolben (31) mit dem Kontaktbereich (31a) aufweist, und dass der Einstellkolben (31) an der Kopfabdeckung (14) angebracht und durch Fluiddruck in solchen Richtungen antreibbar ist, dass er sich dem Stopper (23) nähert bzw. von diesem wegbewegt.
  5. Zylindervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsstange (22) gleitend durch den Rückkehrpositionseinstellkolben (43) und die Positionseinstellstange (44) hindurchtritt, nach außen von der Kopfabdeckung (14) vorsteht und einen Durchflussdurchgang (60) aufweist, der einen Anschluss (59) für die Zufuhr von Druckfluid mit der Druckkammer (58) an einer Seite des Hauptkolbens (12) verbindet.
  6. Zylindervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptzylinder (1) einen Dämpfungsmechanismus zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Hauptkolbens (12) durch Beschränkung einer Durchflussrate von Fluid, das von einer ablassseitigen Druckkammer (54) an einem Ende des Hubes des Hauptkolbens (12) abgeführt wird, aufweist.
  7. Zylindervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptzylinder (1) einen Hubdetektor (63) zur Ausgabe eines elektrischen Signals entsprechend der Hubposition der Hauptstange (13) aufweist und dass der Hubdetektor (63) mit einer Detektionssteuerung verbunden ist, um eine Betriebsweise der Hauptstange (13) auf der Basis der Ausgabewerte festzustellen.
  8. Zylindervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Ausgleichsmechanismus, der bewirkt, dass der Stopppositionseinstellkolben (21) an einer Position anhält, an welcher der Stopppositionseinstellkolben (21) sich zu dem Hauptkolben (12) bewegt hat, wenn Druckfluid mit gleichem Druck in Druckkammern (27, 58) an gegenüberliegenden Seiten des Stopppositionseinstellkolbens eingeführt wird.
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