EP3781355B1

EP3781355B1 - Kolben-zylinder-einrichtung mit automatischer abschaltung, vakuum-halter und vakuum-auflagetisch

Info

Publication number: EP3781355B1
Application number: EP19726558.0A
Authority: EP
Inventors: Alexander MINDERLEN; Jan Edler
Original assignee: Aventics GmbH
Current assignee: Aventics GmbH
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2039-04-17
Also published as: DE102018003211A1; PL3781355T3; WO2019201368A1; EP3781355A1; DE102018003211B4

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Einrichtung mit automatischer Abschaltung, einen Vakuum-Halter und einen Vakuum-Auflagetisch.

Stand der Technik

Im Stand der Technik ist generell die Verwendung pneumatischer Kolben-Zylinder-Einrichtungen zur Handhabung von Werkstücken bekannt. Diese können beispielsweise mit einer Blas- oder Saugfunktion ausgebildet sein, um Werkstücke zu halten oder mit Druckluft zu befördern. Hierbei wird der von einer externen Druckeinrichtung bereitgestellte Über- oder Unterdruck in der Regel über ein gesondertes Schaltventil gesteuert, was einen entsprechenden hohen pneumatischen und steuerungstechnischen Verschaltungsaufwand schafft.
Ferner ist im Stand der Technik die Verwendung von Vakuumtischen zum vorrübergehenden ortsfesten Halten flächiger Werkstücke mittels Unterdruck bekannt. Derartige Einrichtungen dienen der vorübergehenden Fixierung der Werkstücke an einzelnen Bearbeitungsstationen im Rahmen eines Herstellungsprozesses, etwa für spanende Bearbeitungsschritte wie Schleifen, Bohren, Sägen oder Fräsen oder beispielsweise auch zum Kleben oder Fügen von Bauteilen. Solche Vakuumtische bestehen in der Regel aus einer zentralen Unterdruckquelle, etwa einer Vakuumpumpe, und einer Auflagefläche, die mit Absaugbohrungen oder Sauglöchern durchsetzt ist, welche in einer permanenten Fluidverbindung mit der Unterdruckquelle stehen. Da der Unterdruck funktionsunabhängig permanent bereit gestellt ist, ist der Betrieb relativ energieaufwändig. Zudem besteht eine technische Herausforderung in der Anpassung des aktiven Bereichs des Vakuumtisches an die Form und Maße des jeweils zu haltenden Werkstücks. In der Praxis ist es hierbei bekannt, freibleibende Bohrungen oder Sauglöcher mit Adaptermatten abzudecken, welche jedoch an die Form des jeweils zu bearbeitenden Werkstücks sowie die gewünschte die Bearbeitungsgeometrie speziell angepasst werden müssen.
Die GB 892,771 offenbart einen Arbeitstisch zur Handhabung von Werkstücken, in den mehrere Vakuum-Halter integriert sind, die jeweils aus einer Kolben-Zylinder-Einrichtung mit einem Saugkopf gebildet sind. Die Saugköpfe sind innerhalb von Löchern in der Platte des Arbeitstisches angeordnet und am oberen Ende einer hohlen Kolbenstange angeordnet, welche an ihrem unteren Ende jeweils mit einem in einem Zylindergehäuse axialbeweglich angeordneten Kolben ausgebildet ist. Die Saugköpfe sind jeweils über einen in die untere Zylinderkammer mündenden Druckanschluss ausfahrbar und über einen gesonderten Druckanschluss der hohlen Kolbenstange mit einer Vakuumpumpe verbindbar und mit einem Unterdruck beaufschlagbar. Durch gleichzeitige Beaufschlagung eines in die obere Zylinderkammer mündenden Druckanschlusses und der hohlen Kolbenstange mit Unterdruck wird ein Haltemoment auf ein von einem Saugkopf jeweils angesaugtes Werkstück ausgeübt. Die von der GB 892,771 offenbarte Vorrichtung offenbart keine Mittel zur Steuerung der Druckbeaufschlagung mit einem Unterdruck. Die hohlen Kolbenstangen sind im Betrieb unabhängig von der Beanspruchung ihrer Funktion permanent mit Unterdruck beaufschlagt. Da die hohle Kolbenstange jeweils fest mit dem Kolben verbunden und daher nur gemeinsam mit diesem verfahrbar ist, muss die Druckverbindung der hohlen Kolbenstange flexibel ausgestaltet sein und unterliegt aufgrund der beweglichen Verbindung einem Materialverschleiß.
Die DE 10 2004 025 781 B4 offenbart einen Vakuumgreifer mit einem von einer Unterdruckquelle mit einem Unterdruck beaufschlagbaren Mundstück, welches über eine hohle Kolbenstange mit einem Kolben einer Kolben-Zylinder-Einrichtung verbunden ist. In die Kolben-Zylinder-Einrichtung ist ein Steuerventil zur Steuerung der von der Unterdruckquelle bereitgestellten Energie integriert, welches eine erste, das Mundstück verlagernde und eine zweite, das Mundstück mit Unterdruck beaufschlagenden Wirkung steuert. Das von der DE 10 2004 025 781 B4 offenbarte, in die Kolben-Zylinder-Einrichtung integrierte Steuerventil ist funktionsbedingt mit einer Vielzahl von Einzelteilen verhältnismäßig aufwendig und komplex gebaut.
Die JP 2004142949 A offenbart D1 offenbart eine Kolben-Zylindereinrichtung mit einem im Zylindergehäuse statisch angeordneten Saugrohr und einem auf diesem axialbeweglich angeordneten Kolben, welcher mit einem außerhalb des Zylindergehäuses angeordneten Saugkopf ausgebildet ist. Die Steuerung der Saugfunktion erfolgt durch eine gesonderte externe Steuerungseinrichtung.
Die DE 22 49 412 A offenbart eine Kolben-Zylindereinrichtung, bei welcher ein in einem Zylinder axialbeweglich angeordnetes Saugrohr mit einer Saugdüse ausgebildet ist. Die Einrichtung umfasst ferner eine auf den Zylinder axialbeweglich angeordnete Hubbüchse. Die Steuerung des Verfahrwegs der Komponenten der Kolbenzylinder-Einrichtung und die Bereitstellung der Saugluft erfolgen über externen Anschluss. Die von der DE 22 49 412 A offenbarte Kolben-Zylindereinrichtung mit Saugfunktion ist funktionsbedingt mit einer Vielzahl von Einzelteilen verhältnismäßig aufwendig und komplex gebaut. Dokument D1 zeigt den Oberbegriff von Anspruch 1.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die dargestellten Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll eine Kolben-Zylinder-Einrichtung mit einer abschaltbaren Blas- oder Saugfunktion bereitgestellt werden, die möglichst konstruktiv einfach und kompakt aufgebaut ist und einfach und kostengünstig hergestellt werden kann und einen energieeffizienten Betrieb ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kolben-Zylinder-Einrichtung nach Anspruch 1 gelöst, vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der Kern der Erfindung bildet eine Kolben-Zylinder-Einrichtung mit einem außerhalb des Zylindergehäuses angeordneten Abgabemittel, bei der ein mit einer Druckeinrichtung in Fluidverbindung bringbares Saug- oder Druckrohr vorgesehen ist, welches im Zylinderraum statisch angeordnet ist und auf welchem ein axial beweglicher Kolben mit einer hohlen Kolbenstange gleitend gelagert ist, wobei die hohle Kolbenstange kopfseitig am Kolben angeordnet und mit dem Abgabemittel ausgebildet oder verbunden ist, und wobei die hohle Kolbenstange oder ein mit ihr verbundener Rohrabschnitt unterhalb des Abgabemittels mit einem inneren Verschlusstopfen ausgebildet ist, welcher in der eingefahrenen Stellung der hohlen Kolbenstange eine kopfseitige Öffnung des Saug- oder Druckrohrs formschlüssig verschließt und diese mit der Ausfahrbewegung der hohlen Kolbenstange freigibt, wobei gleichzeitig eine Fluidverbindung zwischen dem Abgabemittel und dem Saug- oder Druckrohr herstellbar ist. Als Druckeinrichtung zur Verwendung mit der Kolben-Zylinder-Einrichtung kommt je nach gewünschter Funktion (Blasen oder Saugen) eine einen Über- oder einen Unterdruck bereitstellende Druckeinrichtung in Betracht, als entweder eine Druckluftquelle, wie zum Beispiel ein Kompressor oder Druckluftspeicher, oder eine Unterdruckquelle, beispielsweise eine Vakuumpumpe. Der Verschlusstopfen ist derart in der hohlen Kolbenstange angeordnet, dass ihn das Betriebsfluid innerhalb der hohlen Kolbenstange um- oder den Verschlusstopfen in einer entsprechenden Kanalführung durchfließen kann, wenn kein Formschluss zwischen dem Verschlussstopfen und dem Saug- oder Druckrohr besteht. Ferner kann der Verschlussstopfen innerhalb eines gesonderten Rohrabschnitts ausgebildet sein, der unterhalb des Abgabemittels auf die hohle Kolbenstange beispielsweise mit einer Gewindeverbindung aufgeschraubt oder in diesen eingeschraubt ist. In diesem Fall ist das Abgabemittel über den gesonderten Rohrabschnitt indirekt mit der hohlen Kolbenstange verbunden, der zwischen dem Abgabemittel und hohler Kolbenstange angeordnet ist. Das Abgabemittel kann hierzu ebenfalls auf den Rohrabschnitt aufgeschraubt oder mit einem Gewindeansatz in diesen eingeschraubt sein.
In einer konstruktiv besonders einfachen Ausführungsform ist die Querschnittsfläche des Verschlussstopfens oder eines vom Verschlussstopfen gebildeten Ansatzes kleiner ausgebildet, als der Innendurchmesser der hohlen Kolbenstange oder des Rohrabschnitts, und der Verschlussstopfen verschließt die kopfseitige Öffnung des Saug- oder Druckrohrs in der eingefahrenen Stellung der hohlen Kolbenstange formschlüssig, indem er an diese entweder stirnseitig bündig angreift, oder mit einem Ansatz in diese umfangsseitig bündig eingreift, oder indem er mit einem hohlzylindrischen Ansatz ausgebildet ist, der das kopfseitige Ende des Saug- oder Druckrohrs bündig umgreift. In diesen Ausführungsvarianten ist der Verschlussstopfen derart in der hohlen Kolbenstange angeordnet, dass ihn das Betriebsfluid innerhalb der hohlen Kolbenstange umfließen kann.
Hierzu ist der Verschlussstopfen beispielsweise über ein oder mehrere Stegverbindungen in der hohlen Kolbenstange oder dem Rohrabschnitt gehalten oder es ist mindestens eine Materialverbindung zwischen dem Verschlussstopfen und der Wandung der hohlen Kolbenstange oder des Rohrabschnitts durchdringender Fluidkanal vorgesehen.
Zur Verbesserung des Dichtsitzes oder zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen ist der Verschlussstopfen mit einem oder mehreren Dichtmitteln ausgebildet, über das oder die der Formschluss zum Saug- oder Druckrohr herstellbar ist.
Ein konstruktiv einfacher Antrieb mit einem mechanischen Rückstellmechanismus für den Kolben wird bereitgestellt, indem eine Zylinderkammer durch einen Druckmittelanschluss beaufschlagbar ausgebildet ist und der Kolben mit einer der Beaufschlagungsrichtung entgegenwirkenden Federrückstellung ausgebildet ist. Die Federrückstellung kann konstruktiv einfach durch eine entsprechend angeordnete Druck- oder Zugfeder ausgebildet sein.
Ein konstruktiv einfacher pneumatischer Rückstellmechanismus für den Kolben wird bereitgestellt, indem beide Zylinderkammern jeweils durch einen Druckmittelanschluss beaufschlagbar ausgebildet sind.
Zur pneumatischen Steuerung des Kolbens ist mindestens ein Druckmittelanschluss über ein Ventil steuerbar. In einer konstruktiv einfachen Steuerungslösung ist das mindestens eine Ventil ein 3/2-Wegeventil, in dessen Schaltstellungen eine mit diesem verbundene Zylinderkammer abwechselnd beaufschlagbar und entlüftbar ist.
In einer Ausführung, in der ein Druckmittelanschluss über ein Ventil oder ein 3/2-Wegeventil steuerbar ist, ist die rein pneumatische Steuerung des Kolbens nach dem Differenzkolbenprinzip ermöglicht, indem der Kolben mit zwei unterschiedlich großen Beaufschlagungsflächen ausgebildet ist, wobei die mit der steuerbar beaufschlagbaren Zylinderkammer zusammenwirkende Beaufschlagungsfläche größer ist, als die andere Beaufschlagungsfläche. In diesem Fall können beide Druckmittelanschlüsse mit demselben Druck betrieben werden und der ungesteuerte Druckmittelanschluss permanent beaufschlagt sein. Bei der Beaufschlagung der steuerbar über ein Ventil beaufschlagbaren Zylinderkammer verfährt der Kolben auch in diesem Fall aufgrund der größeren, mit dieser Zylinderkammer zusammenwirkenden Beaufschlagungsfläche des Kolbens entgegen der gleichzeitig permanenten Druckbeaufschlagung der anderen Zylinderkammer. Dies ermöglicht eine erhebliche Vereinfachung der pneumatischen Verschaltung der Kolben-Zylindereinheit.
In einer alternativen konstruktiv einfachen Ausführungsvariante mit einer rein pneumatischen Steuerung, in welcher beide Zylinderkammern durch Druckmittelanschlüsse beaufschlagbar sind, sind beide Druckmittelanschlüsse gemeinsam über ein 5/2-Wegeventil steuerbar, in dessen Schaltstellungen die beiden Zylinderkammern abwechselnd wechselsinnig beaufschlagbar und entlüftbar sind.
In den ventilgesteuerten Ausführungsvarianten ist eine besonders kompakte Bauform gewährleistet, indem das Ventil oder die Ventile unmittelbar am oder im Zylindergehäuse angeordnet ist oder sind.
Die Kolben-Zylindereinheit ist als Vakuum-Halter oder Vakuum-Greifer verwendbar, indem die Druckeinrichtung als Saugeinrichtung ausgebildet ist und das Saug- oder Druckrohr über die Saugeinrichtung mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist. Zur Verbesserung des Kraftschlusses zu einem zu haltenden Werkstück oder Objekt ist das Abgabemittel hierbei vorzugsweise als Saugkopf oder Saugteller mit einer oder mehreren Saugöffnungen oder Saugdüsen ausgebildet.
In der vorstehenden Ausführung dienen mehrere Vakuum-Halter als Vakuum-Auflagetisch, indem die Vakuum-Halter körperlich miteinander verbunden sind, wobei die Abgabemittel oder die Saugköpfe oder Saugteller ein Auflageraster bilden.
Weitere Vorteile der Erfindung sind nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 6 näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Schnittdarstellung einer Kolben-Zylindereinheit mit eingefahrener Kolbenstange,
Fig. 2: eine schematische Schnittdarstellung der Kolben-Zylindereinheit nach Fig. 1 mit ausgefahrener Kolbenstange,
Fig. 3: eine schematische Darstellung der Kolben-Zylindereinheit nach Fig. 1 mit eingefahrener Kolbenstange im Funktionszusammenhang mit einem 3/2-Wegeventil und permanenter Beaufschlagung der oberen Zylinderkammer,
Fig. 4: eine schematische Darstellung der Kolben-Zylindereinheit nach Fig. 1 mit eingefahrener Kolbenstange im Funktionszusammenhang mit einem 5/2-Wegeventil,
Fig. 5: eine perspektivische Darstellung einer aus mehreren Kolben-Zylinder-Einrichtungen gebildeten Batterie.
Fig. 6: eine perspektivische Darstellung eines aus mehreren Batterien gemäß Fig. 5 gebildeten Vakuum-Auflagetischs.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Kolben-Zylinder-Einrichtung 1 mit der hohlen Kolbenstange 2. Die hohle Kolbenstange 2 ist gleitend auf dem mit dem Zylinder 3 fest verbundenen und in diesem statisch angeordneten Saug- oder Druckrohr 4 angeordnet. In Fig. 1 befindet sich die hohle Kolbenstange 2 in ihrer eingefahren Position. In Fig. 2 befindet sich die hohle Kolbenstange 2 in ihrer ausgefahrenen Position. Das Saug- oder Druckrohr 4 ist bodenseitig mit einem Druckeinrichtungs-Anschluss 5 ausgebildet, über den das Saug-oder Druckrohr 4 an eine (in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellte) Druckeinrichtung angeschlossen werden kann und mit dieser in eine Fluidverbindung bringbar ist. Die hohle Kolbenstange 2 ist kopfseitig auf dem Kolben 6 angeordnet und gemeinsam mit diesem auf dem Saug- oder Druckrohr 4 verfahrbar. Die hohle Kolbenstange 2 ist kopfseitig mit dem Abgabemittel 7 ausgebildet, welches der Abgabe einer Saug- oder Druckwirkung über die zentrale Öffnung 8 dient, je nachdem, ob von einer mit dem Druckeinrichtungs-Anschluss 5 verbundenen Druckeinrichtung ein Überdruck oder ein Unterdruck bereitgestellt wird. Ist der Druckeinrichtungs-Anschluss 5 mit einer Unterdruckquelle, beispielsweise einer Vakuumpumpe (in Fig. 1 und 2 nicht dargestellt) verbunden, ist die Kolben-Zylinder-Einrichtung 1 als Vakuum-Halter verwendbar. Unterhalb des Abgabemittels 7 ist die hohle Kolbenstange 2 mit dem inneren Verschlussstopfen 9 ausgebildet. Der Verschlussstopfen 9 ist über eine Materialverbindung fest in der hohlen Kolbenstange 2 gehalten, welche von den Fluidkänalen 10 und 10' durchdrungen ist. Der Verschlussstopfen 9 ist mit dem Ansatz 11 ausgebildet, der einen kleineren Querschnitt aufweist, als der Innendurchmesser der hohlen Kolbenstange 2. In der eingefahrenen Position der hohlen Kolbenstange 2 greift der Verschlussstopfen 9 mit dem zylindrischen Ansatz 11 in die kopfseitige Rohröffnung 12 des Saug- oder Druckrohrs 4 umfangsseitig bündig ein, wobei er das Saug- oder Druckrohr 4 formschlüssig verschließt. Zur Verbesserung des Dichtsitzes des Ansatzes 9 im Saug-oder Druckrohr 4 kann der zylindrische Ansatz 11 mit einer umlaufenden O-Ringdichtung ausgebildet sein (in Fig. 1 und 2 nicht dargestellt). Mit der Ausfahrbewegung der hohlen Kolbenstange 2 gibt der Verschlussstopfen 9 die kopfseitige Rohröffnung 12 des Saug-oder Druckrohrs 4 frei, wobei gleichzeitig eine Fluidverbindung zwischen dem Saug- oder Druckrohr 4 und dem Abgabemittel 7 hergestellt wird. Der Zylinder 3 ist mit dem oberen, in die oberhalb des Kolbens 6 befindliche Zylinderkammer 13 mündenden Druckmittelanschluss 14 und dem unteren, in die unterhalb des Kolbens 6 befindliche Zylinderkammer 13' mündenden Druckmittelanschluss 14' ausgebildet. Die Zylinderkammern 13 und 13' sind über die Druckmittelanschlüsse 14 und 14' mit einem Fluid beaufschlagbar, wodurch der Kolben 6 nach oben oder unten verfahrbar ist. Da die mit der oberen Zylinderkammer 13 zusammenwirkende kopfseitige Beaufschlagungsfläche 15 des Kolbens 6 aufgrund der kopfseitigen Anordnung der hohlen Kolbenstange 2 auf dem Kolben 6 kleiner ist, als dessen mit der unteren Zylinderkammer 13' zusammenwirkende bodenseitige Beaufschlagungsfläche 15', ist der Kolben 6 nach dem Differenzkolbenprinzip betreibbar. Bei der gleichzeitigen Beaufschlagung beider Beaufschlagungsflächen 15 und 15' mit identischem Druck verfährt der Kolben 6 aufgrund der größeren Wirkungsfläche der bodenseitigen Beaufschlagungsfläche 15' nach oben. Zur Ermöglichung einer Positionsabfrage kann der Kolben 6 als Magnetkolben ausgebildet sein, wobei gleichzeitig ein oder mehrere induktive Sensoren am oder im Zylinder 3 vorgesehen sind (in Fig. 1 und 2 nicht dargestellt.
Fig. 3 zeigt die Kolben-Zylinder-Einrichtung 1 in einer schematischen FunktionsDarstellung mit dem 3/2-Wegeventil 16. Die die hohle Kolbenstange 2 befindet sich in Fig. 3 in ihrer eingefahren Position. Das 3/2-Wegeventil 16 dient der Steuerung des Druckmittelanschlusses 14'. Es befindet sich in der Darstellung gemäß Fig. 3 in seiner ersten Schaltstellung, in der der Druckmittelanschluss 14' über den Ventilanschluss 17 mit dem Druckluftausgang 18 verbunden ist. Die untere Zylinderkammer 13' ist in dieser Schaltstellung des 3/2-Wegeventils 16 über den Druckluftausgang 18 entlüftet. Der obere Druckmittelanschluss 14 ist mit dem Drucklufteingang 19 verbunden. Die obere Zylinderkammer 13 ist über den Drucklufteingang 19 permanent mit dem Druck P1 beaufschlagt. In seiner zweiten Schaltstellung verbindet das 3/2-Wegeventil 16 den Druckmittelanschluss 14' über den Ventilanschluss 17 mit dem Drucklufteingang 19'. In dieser Schaltstellung ist die untere Zylinderkammer 13' über den Drucklufteingang 19' ebenfalls mit dem Druck P1 beaufschlagt. Aufgrund der größeren Wirkungsfläche der bodenseitigen Beaufschlagungsfläche 15' verfährt der Kolben 6 in der zweiten Schaltstellung des 3/2-Wegeventils 16 nach oben.
Fig. 4 zeigt die Kolben-Zylinder-Einrichtung 1 in einer schematischen FunktionsDarstellung mit dem 5/2-Wegeventil 20. Die die hohle Kolbenstange 2 befindet sich in Fig. 4 in ihrer eingefahren Position. Das 5/2-Wegeventil 20 dient der Steuerung der beiden Druckmittelanschlüsse 14 und 14'. Es befindet sich in der Darstellung gemäß Fig. 4 in seiner ersten Schaltstellung, in der der Druckmittelanschluss 14' über den Ventilanschluss 17' mit dem Druckluftausgang 18' verbunden ist. Die untere Zylinderkammer 13' ist in dieser Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 20 über den Druckluftausgang 18' entlüftet. Gleichzeitig ist der obere Druckmittelanschluss 14 in dieser Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 20 über den Ventilanschluss 17" des 5/2-Wegeventils 20 mit dem Drucklufteingang 19" verbunden. Die obere Zylinderkammer 13 ist in dieser Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 20 über den Drucklufteingang 19" beaufschlagt. In seiner zweiten Schaltstellung verbindet das 5/2-Wegeventil 20 den Druckmittelanschluss 14' über den Ventilanschluss 17' mit dem Drucklufteingang 19". In dieser Schaltstellung ist die untere Zylinderkammer 13' über den Drucklufteingang 19" beaufschlagt. Gleichzeitig ist der obere Druckmittelanschluss 14 in der zweiten Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 20 über den Ventilanschluss 17" des 5/2-Wegeventils 20 mit dem Druckluftausgang 18" verbunden. Die obere Zylinderkammer 13 ist in der zweiten Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 20 über den Drucklufteingang 18" entlüftet. Da obere Zylinderkammer 13 in der zweiten Schaltstellung des 5/2-Wegeventils 20 entlüftet und die untere Zylinderkammer 13' gleichzeitig beaufschlagt ist, verfährt der Kolben 6 in der zweiten Schaltstellung des 3/2-Wegeventils 16 nach oben.
Fig. 5 zeigt acht gleichartige Kolben-Zylinder-Einrichtungen 1' (in Fig. 5 ist übersichtshalber nur eine der dargestellten Kolben-Zylinder-Einrichtungen 1' beziffert), die als eine Batterie körperlich miteinander verbunden sind. Die Kolben-Zylinder-Einrichtungen 1' sind bodenseitig jeweils mit einem Ventil 21 ausgebildet (in Fig. 5 ist übersichtshalber nur eines der Ventile 21 beziffert). Die Kolben-Zylinder-Einrichtungen 1' sind an ihrem oberen Ende jeweils mit einem als Saugteller 22 ausgebildeten Abgabemittel ausgebildet (in Fig. 5 ist übersichtshalber nur einer der Saugteller 22 beziffert). Die Saugteller 22 weisen jeweils eine zentrale Saugöffnung 23 auf.
Fig. 6 zeigt den Vakuum-Auflagetisch 24, der aus mehreren gleichartigen, miteinander körperlich verbunden Batterien gemäß Fig. 5 gebildet ist (in Fig. 6 ist übersichtshalber nur eine der dargestellten Kolben-Zylinder-Einrichtungen 1' beziffert). Die Saugteller 22 (in Fig. 6 ist übersichtshalber nur einer der Saugteller 22 beziffert) bilden ein gemeinsames Auflageraster zur Aufnahme eines Werkstücks.

Bezugszeichenliste

1, 1': Kolben-Zylinder-Einrichtung
2: Hohle Kolbenstange
3: Zylinder
4: Saug- oder Druckrohr
5: Druckeinrichtungs-Anschluss
6: Kolben
7: Abgabemittel
8: Öffnung
9: Verschlussstopfen
10, 10': Fluidkanal
11: Ansatz
12: Rohröffnung
13, 13': Zylinderkammer
14, 14': Druckmittelanschluss
15, 15': Beaufschlagungsfläche
16: 3/2-Wegeventil
17, 17', 17": Ventilanschluss
18, 18', 18": Druckluftausgang
19, 19', 19": Drucklufteingang
20: 5/2-Wegeventil
21: Ventil
22: Saugteller
23: Saugöffnung
24: Vakuum-Auflagetisch

Claims

Kolben-Zylinder-Einrichtung mit einem außerhalb des Zylindergehäuses angeordneten Abgabemittel, wobei ein mit einer Druckeinrichtung in Fluidverbindung bringbares Saug- oder Druckrohr (4) vorgesehen ist, welches im Zylinderraum statisch angeordnet ist und auf welchem ein axial beweglicher Kolben (6) mit einer hohlen Kolbenstange (2) gleitend gelagert ist wobei die hohle Kolbenstange (2) kopfseitig am Kolben (6) angeordnet und mit dem Abgabemittel (7) ausgebildet oder verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die hohle Kolbenstange (2) oder ein mit ihr verbundener Rohrabschnitt unterhalb des Abgabemittels (7) mit einem inneren Verschlusstopfen (9) ausgebildet ist, welcher in der eingefahrenen Stellung der hohlen Kolbenstange (2) eine kopfseitige Öffnung (12) des Saug- oder Druckrohrs (4) formschlüssig verschließt und diese mit der Ausfahrbewegung der hohlen Kolbenstange (2) freigibt, wobei gleichzeitig eine Fluidverbindung zwischen dem Abgabemittel (7) und dem Saug- oder Druckrohr (4) herstellbar ist.
Kolben-Zylinder-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Verschlussstopfens (9) oder eines vom Verschlussstopfen (9) gebildeten Ansatzes (11) kleiner ausgebildet ist, als der Innendurchmesser der hohlen Kolbenstange (2) oder des Rohrabschnitts, und der Verschlussstopfen (9) die kopfseitige Öffnung (12) des Saug- oder Druckrohrs (4) in der eingefahrenen Stellung der hohlen Kolbenstange (2) formschlüssig verschließt, indem er an diese stirnseitig bündig angreift, mit einem Ansatz (11) in diese umfangsseitig bündig eingreift, oder mit einem hohlzylindrischen Ansatz ausgebildet ist, der das kopfseitige Ende des Saug-oder Druckrohrs (4) bündig umgreift.
Kolben-Zylinder-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (9) über ein oder mehrere Stegverbindungen in der hohlen Kolbenstange (2) oder dem Rohrabschnitt gehalten ist oder in einer Materialverbindung zwischen dem Verschlussstopfen und der Wandung der hohlen Kolbenstange oder des Rohrabschnitts mindestens ein diese durchdringender Fluidkanal (10, 10') vorgesehen ist.
Kolben-Zylinder-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen mit einem oder mehreren Dichtmitteln ausgebildet ist, über das oder die der Formschluss zum Saug- oder Druckrohr (4) herstellbar ist.
Kolben-Zylinder-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zylinderkammer (13, 13') durch einen Druckmittelanschluss (14, 14') beaufschlagbar ausgebildet ist und der Kolben (6) mit einer der Beaufschlagungsrichtung entgegenwirkenden Federrückstellung ausgebildet ist.
Kolben-Zylinder-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Zylinderkammern (13, 13') jeweils durch einen Druckmittelanschluss (14, 14') beaufschlagbar ausgebildet sind.
Kolben-Zylinder-Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Druckmittelanschluss (14, 14') über ein Ventil (21) steuerbar ist.
Kolben-Zylinder-Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ventil (21) ein 3/2-Wegeventil (16) ist, in dessen Schaltstellungen eine mit diesem verbundene Zylinderkammer (13') abwechselnd beaufschlagbar und entlüftbar ist.
Kolben-Zylinder-Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei ein Druckmittelanschluss über ein Ventil oder ein 3/2-Wegeventil steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) mit zwei unterschiedlich großen Beaufschlagungsflächen (15, 15') ausgebildet ist, wobei die mit der steuerbar beaufschlagbaren Zylinderkammer (13') zusammenwirkende Beaufschlagungsfläche (15') größer ist, als die andere Beaufschlagungsfläche (15).
Kolben-Zylinder-Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beide Druckmittelanschlüsse (14, 14') gemeinsam über ein 5/2-Wegeventil (20) steuerbar sind, in dessen Schaltstellungen die beiden Zylinderkammern (14, 14') abwechselnd wechselsinnig beaufschlagbar und entlüftbar sind.
Kolben-Zylinder-Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (21) oder die Ventile unmittelbar am oder im Zylindergehäuse angeordnet ist oder sind.
Vakuum-Halter mit einer Kolben-Zylinder-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinrichtung als Saugeinrichtung ausgebildet ist und das Saug- oder Druckrohr (4) über die Saugeinrichtung mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist.
Vakuum-Halter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgabemittel (7) als Saugkopf oder Saugteller (22) mit einer oder mehreren Saugöffnungen (23) oder Saugdüsen ausgebildet ist.
Vakuum-Auflagetisch mit mehreren Vakuum-Haltern nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuum-Halter körperlich miteinander verbunden sind, wobei die Abgabemittel (7) oder die Saugköpfe oder Saugteller (22) ein Auflageraster bilden.