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DE3615269A1 - Positioniervorrichtung - Google Patents

Positioniervorrichtung

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Publication number
DE3615269A1
DE3615269A1 DE19863615269 DE3615269A DE3615269A1 DE 3615269 A1 DE3615269 A1 DE 3615269A1 DE 19863615269 DE19863615269 DE 19863615269 DE 3615269 A DE3615269 A DE 3615269A DE 3615269 A1 DE3615269 A1 DE 3615269A1
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DE
Germany
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piston
cylinder
pressure
positioning device
intermediate part
Prior art date
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Ceased
Application number
DE19863615269
Other languages
English (en)
Inventor
Kurt Dipl Ing Stoll
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.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Priority to DE19863615269 priority Critical patent/DE3615269A1/de
Publication of DE3615269A1 publication Critical patent/DE3615269A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1409Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type with two or more independently movable working pistons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/30Features relating to electrodes
    • B23K11/31Electrode holders and actuating devices therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/32Wires

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Actuator (AREA)

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.
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