DE3615269A1 - Positioniervorrichtung - Google Patents
PositioniervorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung
mit einem pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren
Kolben-Zylinder-Aggregat, das einen Zylinder, einen
mit Bezug auf diesen in axialer Richtung verschieb
baren Schubkolben und eine an diesem angebrachte
Kolbenstange aufweist, wobei die Kolbenstange ausser
halb des Zylinders mit einem zu positionierenden
Gegenstand, z.B. eine Punktschweißelektrode, in
Verbindung steht, der durch druckmittelbetätigtes
Verschieben des Kolbens derart positionierbar ist,
daß er in einer Ausgangsstellung des Schubkolbens
mit Abstand zu einem Bezugskörper, z.B. ein zu
verschweißendes Werkstück, angeordnet ist und in
einer Endstellung des Schubkolbens in Andrückkontakt
mit diesem abgestützten Bezugskörper steht.
Derartige Positioniervorrichtungen sind allgemein
bekannt und in der Fertigungstechnik weit verbreitet.
Hauptbestandteil ist ein Kolben-Zylinder-Aggregat
mit einem Zylinder, mit einem in diesem angeordneten
und in Zylinderlängsrichtung verschiebbar geführten
Schubkolben und mit einer an einer Axialseite des
Kolbens angebrachten, eine Zylinderstirnseite nach
aussen hin abgedichtet durchdringenden Kolbenstange.
Der Zylinder ist gelagert und die Kolbenstange steht
in Verbindung mit dem zu positionierenden Gegenstand.
Durch entsprechende Druckbeaufschlagung bzw. -ent
lüftung der im Zylinder vom Schubkolben abgeteilten
Zylinderräume läßt sich der Kolben und damit der
Gegenstand positionieren.
Eine der vielfältigen, mit den bekannten Positionier
vorrichtungen durchzuführenden Arbeitsvorgänge be
steht darin, Gegenstände unter Vermittlung einer
linearen Kolbenbewegung ausgehend von einem Ur
sprungsort zum Einsatzort zu verbringen, dort
zu positionieren und hierbei fest gegen einen am
Einsatzort angeordneten abgestützten Bezugskörper
zu pressen. Solch eine Positionierung ist beispiels
weise bei Punktschweißvorgängen erforderlich, wo
der zu positionierende Gegenstand eine Punktschweiß
elektrode ist, die am Einsatzort unter hohem Druck
gegen ein zu verschweißendes Werkstück zu pressen ist.
Hier haben aber die bekannten Positioniervorrichtungen
den Nachteil, daß sie zwar den Gegenstand bei ent
sprechend ausgelegter Schubkolbenfläche unter hohem
Druck gegen den Bezugskörper zu Pressen vermögen, daß
jedoch durch die große Kolbenfläche sehr hohe Kolben
geschwindigkeiten erzielt werden, die zur Folge haben,
daß der jeweils zu positionierende Gegenstand mit einem
großen Impuls schlagartig auf den Bezugskörper auftrifft.
Dadurch kann sowohl der Gegenstand als auch der Bezugs
körper Schaden nehmen. Die Aufprallintensität kann zwar
durch Reduzierung der Schubkolbenfläche gemindert werden,
doch geht damit einher eine Verringerung der auf den
Gegenstand übertragenen Druckkraft. Heutige im Einsatz
befindliche hydraulisch oder pneumatisch betätigbare
Positioniervorrichtungen stellen daher in aller Regel
einen zwischen beiden genannten Ausgestaltungsmöglich
keiten angesiedelten Kompromiß dar, der in keiner Hin
sicht eine befriedigende Lösung bildet.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Positionier
vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen,
die es bei einfachem, kostengünstigem Aufbau ermöglicht,
einen Gegenstand sowohl sanft an einem Bezugskörper zu
positionieren als auch mit hoher Druckkraft gegen diesen
zu pressen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Zylinder ein
in Zylinderlängsrichtung druckmittelbetätigt verschiebbar
geführtes Zwischenteil angeordnet ist, das eine den Schub
kolben verschiebbar aufnehmende und führende Führungsausnehmung bzw. einen Führungshohlraum besitzt
und eine in axiale Richtung weisende, mit Druckmittel beauf
schlagbare Steuerfläche aufweist, deren Fläche größer ist
als die in die gleiche Richtung weisende, der Kolbenstange
entgegengesetzte Schubkolben-Druckfläche, daß diese Schub
kolben-Druckfläche in dauernder Verbindung mit dem der Steuer
fläche zugeordneten Zylinderarbeitsraum steht, bei dessen
Druckbeaufschlagung in der Ausgangsstellung das Zwischen
teil eine gegenüber dem Schubkolben verzögerte Vorschub
bewegung ausführt, und daß am Zwischenteil ein mit diesem
mitbewegbarer, der Schubkolben-Druckfläche gegenüberliegender
Anschlag vorhanden ist, der in der Endstellung des Schub
kolbens zur Erhöhung des Anpressdruckes zwischen dem
positionierten Gegenstand und dem Bezugskörper auf die
vorgeeilte Schubkolben-Druckfläche aufläuft.
Ausgehend von einer neutralen Position, in der der zu
positionierende Gegenstand im Abstand zu dem Bezugs
körper angeordnet ist, erfolgt bei Druckbeaufschlagung
des Zylinderarbeitsraumes die Gegenstandspositionierung
derart, daß sowohl das Zwischenteil als auch der Schub
kolben mit dem Gegenstand eine Vorschubbewegung ausführen.
Bezüglich des Zylinders ist dabei die Geschwindigkeit
des Schubkolbens größer als diejenige des Zwischenteils,
so daß bei Erreichen der Endposition durch den Gegenstand
am Bezugskörper der Schubkolben bereits stillsteht,
während sich das Zwischenteil noch in Bewegung befindet.
Das Auftreffen des Gegenstandes auf den Bezugskörper ist
dabei relativ sanft erfolgt, da die Schubkolben-Druck
fläche vorteilhafterweise relativ gering ist, so daß
sich die über den Schubkolben auf den Gegenstand über
tragene Druckkraft in Grenzen hält. Es wird also eine
stark reduzierte Aufprallintensität erreicht, was zur
Schonung des zu positionierenden Gegenstandes und des
Bezugskörpers beiträgt, so daß Verschleiß und Beschädigungs
gefahr verringert werden können. Nach kurzer Zeit er
reicht aber auch das Zwischenteil seine Endposition, in
der es mit seinem Anschlag auf die Schubkolben-Druckfläche
aufgefahren ist. In diesem Moment wirkt auf den zu
positionierenden Gegenstand auch noch zusätzlich die
von der Steuerfläche abgeleitete Druckkraft ein, so daß
bei bereits vorhandenem Kontakt zwischen dem zu
positionierenden Gegenstand und dem Bezugskörper eine
extreme Anpressdruckerhöhung stattfindet, auf ein Niveau,
das den Erfordernissen Rechnung trägt. Bei alledem ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung relativ einfach im Auf
bau und damit kostengünstig herstellbar.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen aufgeführt.
Die Ansprüche 2 und 3 beschreiben vorteilhafte Maß
nahmen zur Erzeugung der unterschiedlichen Vorschub
geschwindigkeiten von Zwischenteil und Schubkolben.
Die Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 4 bis 10 be
sitzen einen relativ einfachen konstruktiven Aufbau und
zeichnen sich durch einfache Herstellbarkeit und extreme
Kompaktheit aus.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 11 erfolgt eine
relativ großflächige Übertragung der Druckkraft vom
Zwischenteil auf den Schubkolben, was den Verschleiß
mindert.
Die Weiterbildung nach Anspruch 12 beschreibt eine vor
teilhafte Art und Weise der Anordnung des zu positionierenden
Gegenstandes gegenüber dem Bezugskörper, bei der immer
gewährleistet ist, daß der Anschlag den Schubkolben auch
erreicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden
Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Positioniervorrichtung bei einer Verwendung
zur Positionierung einer Punktschweißelektrode
in schematischer Darstellung im Längsschnitt,
wobei zusätzlich eine beispielhafte Steuer
einrichtung zur Betätigung der Vorrichtung
angedeutet ist; das Ganze in einer Ausgangs
stellung zu Beginn des Positioniervorganges,
Fig. 2 eine Zwischenstellung eines mit der Positionier
vorrichtung nach Fig. 1 durchgeführten Position
iervorganges, wobei die Steuereinrichtung der
Einfachheit halber nicht dargestellt ist und
Fig. 3 die Endstellung des mit der Positioniervor
richtung nach Fig. 1 und 2 durchgeführten
Positioniervorganges, wobei die Steuerein
richtung wiederum nicht abgebildet ist.
Die in den Figuren abgebildete Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Positioniervorrichtung enthält einen Zylinder 3,
in dem sich ein in Zylinderlängsrichtung 4 verschiebbares
Zwischenteil 5 befindet. Dieses enthält in seinem Inneren
eine sich ebenfalls in Längsrichtung 4 erstreckende Führungs
ausnehmung 6, in der ein Schubkolben in Axialrichtung hin
und her verschiebbar geführt angeordnet ist. Der Schubkolben
7 unterteilt die Führungsausnehmung 6 in zwei einander gegen
über abgedichtete Druckkammern 8, 9, die mit Ausnahme jeweils
einer Öffnung 10 bzw. 11 zum Zu- oder Abführen eines Druck
mediums geschlossen sind. An die der einen Druckkammer 9 zu
gewandte Kolbenfläche 14 des Schubkolbens 7 ist mittig eine
Kolbenstange 15 angesetzt, die die Druckkammer 9 in
Axialrichtung durchquert und die zugewandte Stirnseite
16 des Zwischenteils 5, die gleichzeitig die axiale Be
grenzungswand der Druckkammer 9 bildet, nach aussen, zur
Umgebung hin durchdringt.
Das Zwischenteil 5 selbst ist beim abgebildeten bevorzugten
Ausführungsbeispiel als Baueinheit eines Steuerkolbens 17
und einer Kolbenstange 18 ausgebildet, wobei der Steuer
kolben 17 in dem Zylinder 3 in Axialrichtung verschiebbar
geführt ist und im Zylinderinneren zwei Zylinderarbeits
räume 19, 20 abgedichtet voneinander abteilt. Die Kolben
stange 18 ist vorzugsweise einstückig mit der dem einen
Zylinderarbeitsraum 20 zugewandten Steuerkolbenseite 21
verbunden, durchzieht den Arbeitsraum 20 koaxial und durch
dringt die der Kolbenseite 21 zugewandte Zylinderstirnwand
22 unter Abdichtung und dieser gegenüber verschieblich
nach aussen, zur Umgebung hin. Die Kolbenstange 18 ist
über den größten Teil ihrer Länge hohl ausgebildet, wo
bei dieser Hohlraum 23 einen Abschnitt der Führungsaus
nehmung 6 bildet. Zur Unterscheidung gegenüber der am
Schubkolben 7 angebrachten Kolbenstange 15 soll die mit
dem Hohlraum 23 versehene Kolbenstange 18 nachfolgend immer
als Führungsfortsatz 24 bezeichnet werden. Die Führungs
ausnehmung 6 erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel nicht
nur im Führungsfortsatz 24, sondern ist vielmehr ins Innere
des Steuerkolbens 17 hinein verlängert; die Führungsaus
nehmung 6 ist daher größtenteils im Führungsfortsatz
24 und geringerenteils im Steuerkolben 17 angeordnet.
Die Kolbenstange 15, der Führungsfortsatz 18 und der
Zylinder 3 befinden sich in einer Triaxialanordnung,
und insbesondere ist die Kolbenstange 15 koaxial zum
Führungsfortsatz 24 in dessen Hohlraum 23 angeordnet.
Die Führungsausnehmung 6 erstreckt sich bis in den Be
reich der Stirnseite 16 und die Kolbenstange 15 durch
dringt die verbleibende Stirnwand 25 des Führungsfort
satzes 24.
Bemerkenswert ist, daß bezüglich des Zylinders 3 die
beiden Kolbenstangen 15, 18 ausgehend vom jeweiligen
sie tragenden Kolben 7, 17 in die gleiche axiale Rich
tung weisen. Dies bedeutet, daß zumindest in der in
Fig. 1 abgebildeten Ausgangsstellung, in der die Kolben
stange 15 weitestmöglich ins Innere der Führungsaus
nehmung 6 und der Führungsfortsatz 24 weitestmöglich
ins Innere des Zylinders 3 eingefahren ist, die Kolben
stange 15 und der Führungsfortsatz 24 durch die gleiche
Stirnwand 22 des Zylinders 3 hindurch nach aussen geführt
sind. Die beiden Kolben 7, 17 sind der gegenüberliegenden
Zylinderstirnwand 29 zugewandt.
Die bereits o.g. Öffnung 11 ist im Bereich der Stirnwand
25 angeordnet, und zwar derart, daß sie sich in jeder
Verschiebestellung des Zwischenteils 5 ausserhalb des
Zylinders 3 befindet und über sie ist eine Verbindung
der kolbenstangenseitigen Druckkammer 9 mit einer in
Fig. 1 schematisch angedeuteten Steuereinrichtung 30
möglich. Die entgegengesetzte kolbenseitige Druckkammer
8 steht über die Öffnung 10 in dauernder Verbindung
mit dem dem Führungsfortsatz 24 entgegengesetzten Zylinder
arbeitsraum 19. Die beiden Arbeitsräume 19, 20 sind
des weiteren jeweils mit einer Anschlußöffnung 31 bzw.
32 versehen, über die sie ebenfalls mit der Steuerein
richtung über gestrichelt angedeuteten Leitungen in
Verbindung stehen.
Die dem Führungsfortsatz 24 bzw. der Steuerkolbenseite
21 entgegengesetzte Steuerkolbenseite bildet eine Steuer
fläche 33 und die der Kolbenstange 15 bzw. der Kolben
fläche 14 entgegengesetzte Fläche des Schubkolbens 7
bildet eine Schubkolben-Druckfläche 34. Diese beiden
Flächen 33, 34 stehen über die Öffnung 10 miteinander
in Druckmittelverbindung. Die Steuerfläche 33 ist be
tragsmäßig wesentlich größer als die Schubkolben-Druck
fläche 34.
Am Zwischenteil 5 ist des weiteren ein Anschlag 35 fest
angebracht, der der Schubkolben-Druckfläche 34 gegenüber
liegt und in deren Verschiebeweg hineinragt. Dieser An
schlag 35 befindet sich beim Ausführungsbeispiel am der
Steuerfläche 33 zugewandten Endbereich der Führungsaus
nehmung 6 und ist in Gestalt eines Ringbundes ausgebildet,
der sich in Umfangsrichtung der Führungsausnehmung 6
erstreckt und radial nach innen in diese vorsteht. Der
zentrale Durchgang des Ringbundes bildet die sich in
Axialrichtung erstreckende, die Druckkammer 8 mit dem
Zylinderarbeitsraum 19 verbindende Öffnung 10 und deren
Öffnungs-Querschnittsfläche ist geringer als die Fläche
der Schubkolben-Druckfläche 34.
Nachfolgend soll sich eine Erläuterung der Funktion der
erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung anschließen,
das Ganze bei einem Einsatz als Bewegungsvorrichtung
für eine Punktschweißelektrode. Eine solche Elektrode
36 ist beim Ausführungsbeispiel am ausserhalb des Zylinders
3 und des Führungsfortsatzes 24 gelegenen Endbereich der
Kolbenstange 15 direkt angebracht und läßt sich in
Axialrichtung 4 durch entsprechende Druckbeaufschlagung
bzw. Belüftung der einzelnen Zylinderräume bzw. Druck
kammern bewegen. Es versteht sich, daß die Punktschweiß
elektrode 36 auch mittelbar mit der Kolbenstange 15
in Verbindung stehen kann, beispielsweise indem sie
an einem nicht dargestellten Elektrodenträger angebracht
ist, der von der Kolbenstange 15 bewegt wird.
In der in Fig. 1 abgebildeten Ausgangsstellung sind
beide Kolbenstangen 15, 18 eingefahren, d.h. die Kolben
7, 17 befinden sich im Bereich der Zylinderstirnwand
29. Der Schweißelektrode 35 liegt hier im Abstand in Axial
richtung gesehen eine Gegenelektrode 37 gegenüber, die
an einer schematisch dargestellten Halterung 28 befestigt
ist und die an der Rückseite eines von zwei aufeinander
liegenden, zu verschweißenden Werkstücken 38 anliegt.
Nun wird durch entsprechende Schaltung der Steuerein
richtung 30 - beim Ausführungsbeispiel ist diese im
wesentlichen als 4/2-Wegeventil ausgebildet - der Zylinder
arbeitsraum 19 und damit gleichzeitig die mit ihm in
Verbindung stehende Druckkammer 8 über die Anschlußöffnung
31 mit Druckmittel beaufschlagt, während gleichzeitig
der zweite Arbeitsraum 20 und die zweite Druckkammer 9
über ihre Öffnungen 11 bzw. 32 entlüftet werden. Dies
hat zur Folge, daß sich sowohl das Zwischenteil als auch
der Schubkolben 7 und damit die Elektrode 36 in Richtung
auf die Gegenelektrode 37 bewegen. Nun ist jedoch noch
in die Verbindung zwischen der Anschlußöffnung 32 und
die Druckmittelsenke eine Drosselvorrichtung 40 zwischen
geschaltet, so daß dem aus dem Arbeitsraum 20 ausfließenden
Druckmedium ein größerer Strömungswiderstand entgegensteht
als dem aus der Druckkammer 9 ausfließenden Druckmedium, was
zur Folge hat, daß das Zwischenteil 5 eine gegenüber dem
Schubkolben 7 verzögerte Vorschubbewegung ausführt.
Während also in der in Fig. 1 abgebildeten Ausgangsstellung
die Schubkolben-Druckfläche 34 in Anlage mit dem Anschlag
35 steht, stellt sich beim Vorwärtsbewegen von Zwischen
teil 5 und Schubkolben 7 ein Voreilen der Schubkolben-Druck
fläche 34 gegenüber der zugewandten Anschlagfläche 39 des
Anschlages 35 ein, so daß der Schubkolben 7 bereits
seine Endlage, in der die Elektrode 36 am zugewandten
Werkstück 38 anliegt, erreicht hat, wenn das Zwischen
teil 5 noch immer eine Vorschubbewegung ausführt. Dieser
Zwischenzustand ist in Fig. 2 abgebildet. Die Fläche
der Schubkolben-Druckfläche 34 ist dabei relativ gering
gewählt, so daß die vom Schubkolben 7 auf die Elektrode
36 ausgeübte Druckkraft relativ gering ist, was sich
dahingehend auswirkt, daß die Intensität des Aufpralles
der Elektrode 36 auf dem Werkstück 38 sehr gering ist.
Dies trägt zur Materialschonung sowohl des Werkstückes
als auch der Elektroden bei.
Da im Zylinderarbeitsraum 19 jedoch weiterhin noch Druck
anliegt, fährt das Zwischenteil 5 so lange noch weiter,
bis es mit seiner Anschlagfläche 39 auf der Schubkolben-
Druckfläche 34 auftrifft, wie dies in Fig. 3 dargestellt
ist. Nun ist eine feste, mechanische Verbindung zwischen
dem Zwischenteil 5 und dem Schubkolben 7 vorhanden,
was eine Druckkrafterhöhung im Elektrodenbereich zur
Folge hat, da nun auch der durch die Druckbeaufschlagung
der Steuerfläche 33 erzeugte Kraftanteil auf die Elektrode
36 einwirkt. Von Vorteil ist dabei, daß die Druckkraft
erhöhung erst dann erfolgt, wenn die Elektrode 36 bereits
zur Anlage am Gegenstand 38 gekommen ist, so daß auf
prallbedingte Beschädigungen ausgeschlossen sind.
In der in Fig. 3 abgebildeten Endstellung ist die
Kolbenstange 15 wieder auf das ursprüngliche Maß
ins Innere des Führungsfortsatzes 24 eingefahren,
während der Führungsfortsatz 24 praktisch vollständig
aus dem Zylinder ausgefahren ist. Es versteht sich,
daß der im Ausgangszustand gemessene Abstand zwischen
dem freien Ende der Elektrode 36 und den bzw. dem
zu verschweißenden Werkstück bzw. Werkstücken gleich
bzw. vorzugsweise geringer ist als der maximale Ver
schiebweg des Zwischenteils 5 bzw. dessen Anschlages
35, so daß in der Endstellung (Fig. 3) gewährleistet
ist, daß der Anschlag 35 auch auf den Schubkolben 7
auflaufen kann.
So lange wie gewünscht kann jetzt der Druck im Arbeits
raum 19 aufrechterhalten werden und wenn der sich nach
dem Positionieren anschließende Arbeitsvorgang beendet
ist, kann durch ein Umsteuern der Steuereinrichtung 30
das gemeinsame Zurückfahren von Zwischenteil 5 und Kolben
7 erreicht werden, indem die Austrittsöffnung 31 belüftet
und die Öffnungen 32, 11 mit Druckmittel beaufschlagt
werden. Um eine schnelle Rückstellung zu ermöglichen,
ist vorzugsweise der Drosselvorrichtung 40 ein Rückschlag
ventil 44 parallel geschaltet, so daß die Drosselvorrichtung
beim Rückhub umgangen werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Intensität der von der
Drosselvorrichtung verursachten Drosselwirkung beim Ausfahren
des Zwischenteils 5 vorzugsweise verstellbar ist, so
daß die Vorschubgeschwindigkeit des Zwischenteils
den jeweiligen Erfordernissen entsprechend einge
stellt werden kann.
Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
kann vorteilhafterweise auf die Drosselvorrichtung
40 verzichtet werden, indem durch entsprechende
Wahl der Kolbenlängen oder der Reibwerte zwischen
den einzelnen Kolben und den zugehörigen Laufflächen
eine reibungsbedingte Geschwindigkeitsdifferenz zwischen
dem Zwischenteil 5 und dem Schubkolben 7 verursacht
wird. Selbstverständlich kann auch bei dieser Ausführungs
form eine Drosselvorrichtung vorhanden sein.
Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung besteht
praktisch aus zwei ineinandergeschachtelten Kolben-Zylinder-
Aggregaten, wobei sich das eine Aggregat aus dem Zylinder
3 und dem Zwischenteil 5 und das andere Aggregat aus
dem Zwischenteil 5 und dem Kolben 7 bzw. dessen Kolben
stange 15 zusammensetzt.
Die Längenverhältnisse zwischen Steuerkolben 5 und
Führungsfortsatz 24 lassen sich bedarfsgemäß anpassen,
auch ist es möglich, die Länge der Führungsausnehmung
6 zu variieren und je nach Ausführungsform vollständig
im Steuerkolben 5 oder im Führungsfortsatz 24 auszubilden.
Das Zwischenteil 5 kann ebenso wie die Baueinheit
aus Schubkolben 7 und Kolbenstange 15 als Plunger
kolben ausgebildet sein und es ist des weiteren mög
lich, das Zwischenteil 5 in Gestalt eines vollständig
im Zylinderinneren angeordneten kolbenstangenlosen
Kolbens auszubilden. Im letzteren Falle würde ledig
lich die Kolbenstange 15 die Zylinderstirnwand nach
aussen hin durchdringen.
Nach alledem läßt sich mit der erfindungsgemäßen
Positioniervorrichtung sowohl ein sanftes, präzises
Positionieren eines Gegenstandes, im Beispiel einer
Elektrode, bewerkstelligen als auch im positionierten
Zustand eine hohe Anpressdruckkraft auf den Gegenstand
ausüben.
Claims (12)
1. Positioniervorrichtung mit einem pneu
matisch oder hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-
Aggregat, das einen Zylinder, einen mit Bezug auf diesen
in axialer Richtung verschiebbaren Schubkolben und eine
an diesem angebrachte Kolbenstange aufweist, wobei die
Kolbenstange ausserhalb des Zylinders mit einem zu
positionierenden Gegenstand, z.B. eine Punktschweißelektrode,
in Verbindung steht, der durch druckmittelbetätigtes
Verschieben des Kolbens derart positionierbar ist,
daß er in einer Ausgangsstellung des Schubkolbens mit
Abstand zu einem Bezugskörper, z.B. ein zu verschweißendes
Werkstück, angeordnet ist und in einer Endstellung des
Schubkolbens in Andrückkontakt mit diesem abgestützten
Bezugskörper steht, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Zylinder (3) ein in Zylinderlängsrichtung (4)
druckmittelbetätigt verschiebbar geführtes Zwischen
teil (5) angeordnet ist, das eine den Schubkolben (7)
verschiebbar aufnehmende und führende Führungsausnehmung
bzw. einen Führungshohlraum (6) besitzt und eine
in axiale Richtung weisende, mit Druckmittel beauf
schlagbare Steuerfläche (33) aufweist, deren Fläche
größer ist als die in gleiche Richtung weisende, der
Kolbenstange (15) entgegengesetzte Schubkolben-Druckfläche
(34), daß diese Schubkolben-Druckfläche (34) in dauernder
Verbindung mit dem der Steuerfläche (33) zugeordneten
Zylinderarbeitsraum (19) steht, bei dessen Druckbeauf
schlagung in der Ausgangsstellung das Zwischenteil
(5) eine gegenüber dem Schubkolben (7) verzögerte Vor
schubbewegung ausführt, und daß am Zwischenteil (5) ein
mit diesem mitbewegbarer, der Schubkolben-Druckfläche (34)
gegenüberliegender Anschlag (35) vorhanden ist, der in
der Endstellung des Schubkolbens (7) zur Erhöhung des
Anpressdruckes zu dem positionierten Gegenstand (36)
und dem Bezugskörper (38) auf die vorgeeilte Schubkolben-
Druckfläche (34) aufläuft.
2. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vorschubbewegung
die Reibung zwischen den Kontaktflächen des Zylinders
(3) und des Zwischenteils (5) größer ist als zwischen
denjenigen des Zwischenteils (5) und des Schubkolbens
(7).
3. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil
(5) im Zylinder (3) zwei wahlweise mit einer Druckmittel
quelle oder einer Druckmittelsenke verbindbare Arbeits
räume (19, 20) voneinander abteilt, wobei in die Verbindung
zwischen dem der Steuerfläche (33) zugewandten zweiten
Arbeitsraum (20) und die Druckmittelsenke eine vorzugs
weise in der Drosselintensität einstellbare Drosselungs
vorrichtung (40) zwischengeschaltet ist.
4. Positioniervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Zwischenteil (5) als Baueinheit im wesentlichen bestehend
aus einem Steuerkolben (17) und einer an einer dessen
Stirnseiten (21) angeordneten, einen Führungsfortsatz
(24) bildenden Kolbenstange (18) ausgebildet ist, wo
bei die dem Führungsfortsatz (24) entgegengesetzte Kolben
fläche die Steuerfläche (33) bildet und der Führungsfort
satz (24) den Zylinder (3) an der der Steuerfläche (33)
entgegengesetzten Stirnseite (22) unter Abdichtung und
verschiebbar nach aussen hin durchdringt und je nach
Verschiebestellung mehr oder weniger weit hinausragt.
5. Positioniervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsausnehmung (6)
zumindest teilweise im Inneren des Führungfortsatzes (24)
angeordnet ist und sich in dessen Längsrichtung (4)
zweckmäßigerweise koaxial mit Bezug auf den Zylinder (3)
erstreckt.
6. Positioniervorrichtung nach Anspruch 4
oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsaus
nehmung (6) zumindest teilweise im Inneren des Steuer
kolbens (17) angeordnet ist und sich in dessen Längs
richtung (4) zweckmäßigerweise koaxial mit Bezug auf den
Zylinder (3) erstreckt.
7. Positioniervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schubkolben (7) im Inneren der Führungsausnehmung (6)
zwei Druckkammern (8, 9) voneinander abteilt, wobei
die der Schubkolben-Druckfläche (34) zugeordnete erste
Druckkammer (8) mit dem der Steuerfläche (33) zugeordneten
Zylinderarbeitsraum (19) in Verbindung steht und die
zweite Druckkammer (9) mit einer Druckmittelsenke ver
bindbar ist.
8. Positioniervorrichtung nach einem der
Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kolbenstange (15) des Schubkolbens (7) koaxial zum
Führungsfortsatz (24) angeordnet ist und durch dessen dem
Steuerkolben (17) entgegengesetzten axialen Endbereich
(16) hindurch nach aussen geführt ist.
9. Positioniervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Anschlag (35) am der Steuerfläche (33) zugewandten
Endbereich der Führungsausnehmung (6) insbesondere
im Bereich der Steuerfläche (33) angeordnet ist und
zweckmäßigerweise durch eine Begrenzungwand der Führungs
ausnehmung (6) gebildet ist.
10. Positioniervorrichtung nach einem der
Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die der
Schubkolben-Druckfläche (34) zugewandte erste Druck
kammer (8) der Führungsausnehmung (6) und der der Steuer
fläche (33) zugewandte Zylinderarbeitsraum (19) durch
einen sich in axialer Richtung erstreckenden Durchgang
(10) miteinander verbunden sind, dessen Querschnitts
fläche geringer ist als derjenige der Schubkolben-Druck
fläche (34).
11. Positioniervorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (35) ein sich
in Umfangsrichtung der Führungsausnehmung (6) erstreckender,
radial in die Ausnehmung vorstehender Ringbund ist.
12. Positioniervorrichtung
nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der in der Ausgangsstellung gemessene Abstand zwischen
dem zu positionierenden Gegenstand (36) und dem Bezugs
körper (38) dem maximalen Verschiebeweg des Anschlages
(35) entspricht oder geringer ist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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DE19863615269 DE3615269A1 (de) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | Positioniervorrichtung |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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