DE112010005923B4

DE112010005923B4 - Energiesparende Kolben-Zylinder-Einheit zum Positionieren oder Zentrieren

Info

Publication number: DE112010005923B4
Application number: DE112010005923.3T
Authority: DE
Inventors: Josef-Gerhard Tünkers
Original assignee: Tuenkers Maschinenbau GmbH
Current assignee: Tuenkers Maschinenbau GmbH
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2030-10-07
Also published as: WO2012045320A1; DE112010005923A5

Abstract

Energiesparende Kolben-Zylinder-Einheit zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit einem in einem Arbeitszylinder (2) durch Fluiddruck längsverschieblich und dichtend geführten Kolben (4), dem auf einer als Zylinderrückhubseite ausgebildeten Kolbenringseite (9) eine aus dem Zylinder (2) dichtend herausgeführte Kolbenstange (5) zugeordnet ist, die Vorrichtungsteile zum Arretieren oder zum Zentrieren oder zum Drücken oder zum Verschieben oder zum Positionieren oder sonstige Werkzeuge antreibt, wobei dem Arbeitszylinder (2) Kanäle (14, 15, 10, 11) zugeordnet sind, die beim Ausfahren (Y) der Kolbenstange (5) die beiderseits des Kolbens (4) befindlichen Zylinderräume (8, 9) an die Fluidzufuhr unter Zwischenschaltung mindestens eines Rückschlagventils (12) anschließen, derart, dass der Kolben (4) während des Ausfahrhubes (Y) sowohl auf der Kolbenringseite (9) als auch auf dem gegenüberliegenden Vorschubzylinderraum (8) mit dem gleichen Fluiddruck beaufschlagt ist, wobei die auf der Kolbenringseite (9) befindliche Fluidmenge während des Ausfahrens der Kolbenstange (5) in den Kanal (10), in den gegenüberliegenden Vorschubzylinderraum (8) unter Zwischenschaltung mindestens eines gesteuerten Rückschlagventils (12), strömt, wobei der Kolben (4) mit der Kolbenstange (5) und dem zugeordneten Werkstück in der jeweils ausgefahrenen Stellung durch ein zugeordnetes Ventil gegen Verschiebung verriegelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem gesteuerten Rückschlagventil (12) ein Wechselventil (13) zugeordnet ist, das einerseits über eine Leitung oder einen Kanal (15) an die Fluidzufuhr zum Ausfahren der Kolbenstange (5) und andererseits über einen Kanal an den Fluidzufuhrkanal für das Einfahren der Kolbenstange (5) und über eine Steuerleitung (16) an das gesteuerte Rückschlagventil (12) angeschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine energiesparende Kolben-Zylinder-Einheit zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit einem in einem Arbeitszylinder durch Fluiddruck längsverschieblich und dichtend geführten Kolben, dem auf einer als Zylinderrückhubseite ausgebildeten Kolbenringseite eine aus dem Zylinder dichtend herausgeführte Kolbenstange zugeordnet ist, die Vorrichtungsteile zum Arretieren oder zum Zentrieren oder zum Drücken oder zum Verschieben oder zum Positionieren oder sonstige Werkzeuge antreibt, wobei dem Arbeitszylinder Kanäle zugeordnet sind, die beim Ausfahren der Kolbenstange die beiderseits des Kolbens befindlichen Zylinderräume an die Fluidzufuhr unter Zwischenschaltung mindestens eines Rückschlagventils anschließen, derart, dass der Kolben während des Ausfahrhubes sowohl auf der Kolbenringseite als auch auf dem gegenüberliegenden Vorschubzylinderraum mit dem gleichen Fluiddruck beaufschlagt ist, wobei die auf der Kolbenringseite befindliche Fluidmenge während des Ausfahrens der Kolbenstange in den Kanal, in den gegenüberliegenden Vorschubzylinderraum unter Zwischenschaltung mindestens eines gesteuerten Rückschlagventils, strömt, wobei der Kolben mit der Kolbenstange und dem zugeordneten Werkstück in der jeweils ausgefahrenen Stellung durch ein zugeordnetes Ventil gegen Verschiebung verriegelt ist.
Stand der Technik
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der Patentschrift DE 38 01 007 C2 als Eilgangschaltung für einen Schubzylinder, insbesondere für einen Schubzylinder zur Längsverschiebung eines Auslegeabschnittes des Auslegers eines Ladekrans vorbekannt. Diese Eilgangschaltung soll dadurch gekennzeichnet sein, dass die Druckleitung des Sperrventils von der Druckleitung des Schubzylinders abgezweigt ist und dass die Entsperrung des Sperrventils auf verschiedene Steuerdrücke einstellbar ist. In die Rückflussleitung ist ein betätigbares 2-2 Wegeventil eingesetzt, das druckabhängig betätigbar ist, wobei eine zweite Steuerleitung an wenigstens einem Zylinderraum eines Arbeitszylinders zur Verschwenkung des Ladekranauslegers in einer lotrechten Ebene angeschlossen ist. Es ist außerdem eine Umgehungsleitung für das 2-2 Wegeventil vorgesehen, in die ein Umgehungsrückschlagventil mit Flussrichtung zum Schubzylinder eingesetzt ist. Der Arbeitszylinder ist ein an einer Ladekransäule abgestützter, an einem Hauptarm des Ladekranauslegers angreifender Hubzylinder. Wird ein sogenannter Knickarm verwendet, ist der Arbeitszylinder ein Knickzylinder. Es kann außerdem eine zweite Steuerleitung an die Kolbenseite des Arbeitszylinders angeschlossen sein. Die zweite Steuerleitung ist an die Rückseite des Arbeitszylinders angeschlossen, wobei die zweite Steuerseite an die Kolben- und an die Ringseite des Arbeitszylinders angeschlossen ist, wobei in jeder Zweigleitung zur Ringseite und zur Kolbenseite jeweils ein Rückschlagventil mit Flussrichtung zum 2-2 Wegeventil eingesetzt ist.
Kolben-Zylinder-Einheiten werden im Karosseriebau der Kfz-Industrie für Vorrichtungen eingesetzt, die in der Fachsprache mit „Stiftzylinder” bezeichnet werden. An dem freien aus dem Gehäuse heraustretenden Ende können auswechselbare Werkzeuge angeordnet sein, zum Beispiel konisch verjüngende Dornen oder dergleichen.
Die Zug- und Schubkräfte, die auf den betreffenden Zylinderdorn ausgeübt werden, sind durch die Kraft begrenzt, die durch die jeweils druckwirksame Fläche am Kolben und durch den Fluiddruck aufgebracht werden kann. Der Fluiddruck, insbesondere Pneumatikdruck, ist begrenzt und kann in der Regel an den einzelnen Arbeitsstationen im Karosseriebau der Kfz-Industrie nicht mehr verändert werden. Auch die Bauabmessungen der Kolben-Zylindereinheiten, die die Schubstange beim Stand der Technik direkt antreiben, sind konstruktionsbedingt ebenfalls begrenzt. Bei Druckabfall besteht im übrigen die Möglichkeit, dass sich die Schubstangen ungewollt zurückbewegen, so dass die zu zentrierenden und/oder zu positionierenden Teile sich gegeneinander verschieben oder herunterfallen können, bevor sie dauerhaft, zum Beispiel durch Punktschweißen, Clinchen oder Kleben, verbunden werden.
Eine Vorrichtung dieser Gattung ist aus dem auf die Anmelderin zurückgehenden DE 20 2007 017 274.5 vorbekannt. Diese Vorrichtung besitzt einen Zentrierdorn, der über eine Kniehebelgelenkanordnung mit der Kolbenstange getrieblich verbunden ist.
Aus der DE 36 01 643 A1 ist eine hydraulische Steuervorrichtung für den Schnellgang von Verbrauchern, insbesondere von doppelt wirkenden Zylindern, vorbekannt, bei der die beiden Anschlussleitungen des Verbrauchers über ein Rückschlagventil miteinander verbunden sind, wobei das Rückschlagventil als einen Steuerkolben aufweisendes entsperrbares Rückschlagventil ausgebildet ist, das die Öffnungsseite des Zylinderraums des Steuerkolbens mit der die größere Wirkungsfläche aufweisenden Seite des Verbrauchers (Hydraulikzylinder) verbunden ist und dass vom zur geringeren Wirkungsfläche des Verbrauchers führenden Anschluss eine Verbindung sowohl zum entsperrbaren Rückschlagventil als auch zu einem weiteren Rückschlagventil führt, an das die zum steuernden Ventil führende Anschlussleitung angeschlossen ist, und dass die Schließseite des Steuerkolbens zum die Anschlussleitung aufnehmenden Anschluss geführt ist, wobei vom Anschluss des Verbrauchers aus das entsperrbare Rückschlagventil und das Rückschlagventil mit gleicher Sperrrichtung vorgesehen sind. Bei dieser hydraulischen Steuervorrichtung werden Drei-/Zwei-Wegeventile in Anschlussleitungen angeordnet, die abgesperrt werden können, so dass die eingestellte Lage einer Kolbenstange eines Hydraulikzylinders auch bei an diesen angreifenden äußeren Kräften gesichert ist.
Die DE 1 816 402 A1 beschreibt eine hydraulische Anlage mit einer Druckmittelquelle, einem Arbeitszylinder und einem in ihn dicht und gleitend geführten Arbeitskolben, der zwei Zylinderräume begrenzt und eine Kolbenstange hat, die durch einen der Zylinderräume hindurchgeführt ist, welche Zylinderräume mit je einer Druckmittelleitung verbindbar sind, jedoch nur in jeweils eine der zwei Druckmittelleitungen von der Druckmittelleitung gefördertes Druckmittel gelangt, wobei zwischen die Druckmittelleitungen ein Wechselventil geschaltet ist, dessen offener Anschluss mit einem an einen Rücklauf angeschlossenen Druckbegrenzungsventil und mit einem der Zylinderräume verbunden ist, während der andere Zylinderraum direkt an eine der Druckmittelleitungen angeschlossen ist.
Aus Mannesmann Rexroth „Grundlagen und Komponenten der Fluidtechnik Hydraulik – Der Hydraulik Trainer” Oktober 1991 (1991–10), XP002642397, ISBN: 3-8023-0619-8, Bd. Band 1, Seiten 182–183, sind hydraulische entsperrbare Rückschlagventile vorbekannt, die zum Absperren unter Druck stehender Arbeitskreise eingesetzt werden und als Sicherung gegen Absenken einer Last bei Leitungsbruch oder gegen Kriechbewegung hydraulisch eingespannter Verbraucher dienen sollen.
Die DE 10 2006 041 707 A1 betrifft ein Verfahren zum Beaufschlagen einer Kolben-Zylinder-Einheit (Arbeitszylinder), vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit mindestens einem in einem Zylinder längsverschieblich und dichtend durch Fluiddruck verschieblichen Kolben, dem auf der einen Seite eine aus dem Zylinder herausgeführte Kolbenstange zugeordnet ist, die Vorrichtungsteile zum Spannen und/oder Fügen, und/oder Stanzen, und/oder Prägen, und/oder Schweißen, und/oder Lochen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Getriebeteilen, wie Lenker, Parallelogrammgetriebe, Kniehebelgelenkanordnungen oder dergleichen, antreibt, wobei die Fluidzufuhr derart während des Leerhubes (Anstellhub) des Kolbens gesteuert wird, dass nur Trägheits- und/oder Gewichtskräfte und/oder Reibungskräfte beweglicher Teile überwunden werden und erst beim Krafthub der Kolben mit dem Fluiddruck beaufschlagt wird. Des Weiteren betrifft diese Vorveröffentlichung einen Arbeitszylinder, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Kolbenschieber in einer Bohrung über einen Kolben längsverschieblich und dichtend geführt ist, wobei der Kolben in einer Kammer angeordnet ist, die über einen Kammerkanal einerseits entweder an die Fluidquelle anschließbar oder zur entlüften ist, während der auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete Zylinderraum der Kammer über einen Kanalabschnitt an den Längskanal angeschlossen ist.
Aus der DE 20 2007 017 274 U1 ist eine Vorrichtung zum Positionieren und/oder Zentrieren von blechförmigen Körpern oder Tafeln vorbekannt, insbesondere von Karosserieteilen im Kfz-Bau, mit einem Gehäuse, einem darin angeordneten und abwechselnd beidseitig darin angeordneten und abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck, insbesondere mit Luftdruck, zu beaufschlagenden, in einem Zylinder längsverschieblich und dichtend geführten Kolben, der wenigstens eine in Richtung ihrer Längsachse in abwechselnden Hubrichtungen um ein begrenztes Maß verschiebliche Schubstange antreibt, die Aussparungen, Bohrungen oder dergleichen der zu positionierenden und/oder zu zentrierenden blechförmigen Körper oder Tafeln eingreift und sich auch wieder aus diesen Aussparungen herausbewegt, wobei die Schubstange in dem Gehäuse zwangsgeführt ist, und dass die Schubstange über eine Kniehebelgelenkanordnung mit der Kolbenstange getrieblich verbunden ist.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine energiesparende Vorrichtung zum Positionieren bzw. Zentrieren (Stiftziehzylinder) von Bauteilen, zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, zu schaffen, die besonders raumsparend baut und energiegünstig arbeitet.
Lösung betreffend den Arbeitszylinder
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine energiesparende Kolben-Zylinder-Einheit mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 gelöst.
Einige Vorteile
Bei der Erfindung wird der Kolben beim Ausfahren der Kolbenstange von dem gleichen Fluiddruck beaufschlagt, wobei allerdings die in dem Zylinderringraum befindliche Fluidmenge in das System, zum Beispiel in den gegenüberliegenden Zylinderraum zurückgedrängt wird, so dass lediglich das jeweilige Volumen der Kolbenstange durch eine entsprechende Fluidmenge ersetzt zu werden braucht. Die Folge ist Einsparung von Energie für die Fluiderzeugung, insbesondere für die Erzeugung von Druckluft, die zum Beispiel in Fertigungsstraßen des Karosseriebaus der Kfz-Industrie überall zur Verfügung steht. Dadurch gelangt auch beim Ausströmen eine wesentlich geringere Fluidmenge in die Umwelt. Vorteilhafterweise kann der Kolben und damit die Kolbenstange in der jeweiligen Position durch ein Ventil verriegelt werden, so dass auch bei Energieausfall der Kolben und damit die Kolbenstange sich nicht ungewollt bewegen können, zum Beispiel beim Aufsetzen einer Last wie zum Beispiel einer Karosserie. Deshalb lassen sich derartige Arbeitszylinder mit Vorteil bei sogenannten Stiftziehzylindern wie sie im Karosseriebau der Kfz-Industrie zum Positionieren und Ausrichten von blechförmigen Bauteilen zur Anwendung gelangen, einsetzen. Im Bodendeckel sind geeignete Kanäle bzw. Leitungen und die Steuerleitungen für das gesteuerte Rückschlagventil angeordnet, so dass sich keine außen liegenden Leitungen ergeben, die beschädigt werden könnten.
Weitere Ausgestaltungen
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 2 bis 5 beschrieben.
Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 2 sind das gesteuerte Rückschlagventil und das Wechselventil im Boden des Arbeitszylinders angeordnet, so dass sich eine kompakte Bauform ergibt.
Dieser Boden kann als Bodendeckel – Patentanspruch 3 – ausgebildet sein, in dem auch geeignete Kanäle bzw. Leitungen und die Steuerleitung für das gesteuerte Rückschlagventil angeordnet sind, so dass sich keine außen liegenden Leitungen ergeben, die beschädigt werden könnten.
Das gesteuerte Rückschlagventil und das Wechselventil mit den zugeordneten Kanälen und Leitungen können in einem abnehmbaren und dem Zylinder durch Druckmitteldruck zu verbindenden Deckel angeordnet sein – Patentanspruch 4.
Vorteilhafterweise kann gemäß Patentanspruch 5 ein Kanal in einer Gehäusewand angeordnet sein. Dieser Kanal führt zur Kolbenringseite und verbindet gleichzeitig über andere Leitungen bzw. Kanäle den Kolbenringseite mit dem gesteuerten Rückschlagventil und über dieses auch den Vorschubzylinderraum, je nach Stellung der Ventile.
Lösung der Aufgabe betreffend die Verwendung
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 6 und 7 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße energiesparende Kolben-Zylinder-Einheit lässt sich vorteilhafterweise bei sogenannten Stiftzylindervorrichtungen anwenden, wie sie bereits oben beschrieben wurden. Hierbei können insbesondere beim Einfahren der Kolbenstange und damit des Zylinderdorns erhebliche Kräfte aufzuwenden sein, je nachdem wie passend die blechförmigen Bauteile mit ihren Öffnungen oder Bohrungen angeordnet sind, durch die der Ziehdorn mit der Kolbenstange hindurch greift, um diese Bauteile zu positionieren und zu zentrieren.
Patentanspruch 7 beschreibt eine vorteilhafte Ausführungsform der Verwendung.
In der Zeichnung ist die Erfindung – teils schematisch – an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:
1 eine energiesparende Kolben-Zylinder-Einheit in Anwendung auf eine sogenannte Stiftziehzylindervorrichtung, wie sie insbesondere im Karosseriebau der Kfz-Industrie zur Anwendung kommt, in ausgefahrener Stellung der Kolbenstange, und
2 die Vorrichtung gemäß 1 in einem eingefahrenen Zustand.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Gehäuse bezeichnet, in dem ein Arbeitszylinder 2 angeordnet ist, in dem ein durch Fluiddruck, z. B. durch Druckluft, in Richtung X oder Y, also längsverschieblich und durch ein Dichtungselement 3 abgedichtet geführter Kolben 4, angeordnet ist.
Der Kolben 4 ist funktionell oder materialmäßig einstückig mit einer Kolbenstange 5 verbunden, die mit dem Kolben 4 durch Schraubverbindung oder dergleichen verbunden sein kann. Die Kolbenstange 5 kann im Bedarfsfalle auch mehrteilig ausgebildet sein (nicht dargestellt), zum Beispiel aus ineinander gesteckten oder geschraubten Einzelteilen bestehen.
Die Kolbenstange 5 trägt an ihrem äußeren Endabschnitt einen Zentrierdorn 6, der mit der Kolbenstange 5 durch Schraubverbindung oder dergleichen funktionell oder aber auch materialmäßig einstückig, verbunden ist. Der Zentrierdorn 6 kann auswechselbar angeordnet sein.
Mit dem Bezugszeichen 7 ist ein Dichtungselement bezeichnet, das die Kolbenstange 5 gegenüber dem Gehäuse 1 fluiddicht abdichtet.
Der Kolben 4 unterteilt den Arbeitszylinder 2 in einen Vorschubzylinderraum 8 und eine Kolbenringseite 9.
Sowohl an dem Vorschubzylinderraum 8 als auch an der Kolbenringseite 9 ist je ein Kanal 10 bzw. 11 angeschlossen, der der Fluidzu- oder -abführung dient. Als Fluid kann ein hydraulisches oder pneumatisches Medium, im Karosseriebau der Kfz-Industrie bevorzugt Druckluft, in Betracht kommen, da Druckluft in der Automobilindustrie überall zur Verfügung steht.
Mit 12 ist ein gesteuertes Rückschlagventil und mit 13 ein Wechselventil bezeichnet. Das Wechselventil 13 besitzt zwei verschiedene Absperrpositionen, die es wahlweise annehmen kann.
Mit den Bezugszeichen 14 und 15 sind Kanäle bezeichnet, die der Zu- oder Abführung des Fluids dienen.
Das Rückschlagventil 12 ist mit dem Kanal 14 verbunden. Gleichzeitig ist das Rückschlagventil 12 über eine Steuerleitung 16 mit dem Kanal 15 und über einen Kanal 17 mit dem Wechselventil 13 fluidleitend verbunden. Der Kanal 14 ist über einen Kanal 18 ebenfalls mit dem Wechselventil 13 verbunden.
Wie man erkennt, sind die beiden Ventile 12 und 13 mit den verschiedenen Kanälen, wie z. B. 11, 16, 17 und 18 in einem Bodenteil 19 des Gehäuses 1 angeordnet. Dieser Boden 19 kann auch als entfernbarer und druckmitteldicht mit dem Gehäuse 1, insbesondere mit dem Arbeitszylinder 2, verbundener Bodendeckel ausgebildet sein (nicht dargestellt). Des weiteren ist es möglich, die Ventile 12 und 13 mit den zugeordneten Kanälen in einem auswechselbaren, patronenförmigen Körper des Bodens 19 anzuordnen, der druckmitteldicht mit dem Boden 19 und insbesondere mit dem Arbeitszylinder 2 fluiddicht verbunden ist. Hierzu können geeignete Dichtelemente vorgesehen werden, um die betreffenden Teile, fluiddicht, insbesondere druckluftdicht, abzudichten.
Wie man erkennt, ist die aus der Zeichnung ersichtliche Vorrichtung kompakt aufgebaut, da die verschiedenen Kanäle mit den Ventilen 12 und 13 in den äußeren Umrisslinien des Gehäuses 1 angeordnet sind und dessen Bauabmessungen somit nicht vergrößern.
Die Wirkungsweise der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsform ist folgende:
Angenommen, die Kolbenstange 5 soll in Richtung Y bewegt, also ausgefahren, werden. Dann wird über den Kanal 14 Fluid unter Druck, zum Beispiel Druckluft zugeführt, wobei sich der Fluiddruck über das gesteuerte Rückschlagventil 12 und den Kanal 11 in den Vorschubzylinderraum 8 fortpflanzt und den Kolben 4 beaufschlagt.
Gleichzeitig pflanzt sich der Fluiddruck über den Kanal 14, den Kanal 18, den Kanal 20 und den Kanal 10 zur Kolbenringseite 9 fort, so dass der Kolben 4 mit dem Differenzdruck in Richtung Y bewegt wird, wodurch sich die Kolbenstange 5 ebenfalls in Richtung Y aus dem Gehäuse 1 herausbewegt. Beide Zylinderräume 8 und 9 werden somit beim Ausfahrhub der Kolbenstange 5 mit dem gleichen Fluiddruck beaufschlagt.
Das gesteuerte Rückschlagventil 12 blockiert ein ungewolltes Bewegen der Kolbenstange 5 in Richtung X, also in Rückhubrichtung.
Bei der Hubbewegung in Richtung Y, also beim Ausfahren der Kolbenstange 5 wird die auf der Kolbenringseite 9 befindliche Fluidmenge über den Kanal 10 in das System, zum Beispiel in den Vorschubzylinderraum 8, verdrängt, so dass diese Fluidmenge beim Ausfahren der Kolbenstange 5 nicht verloren geht. Es braucht beim Ausfahren der Kolbenstange 5 jeweils nur das durch das Kolbenstangenvolumen bestimmte Volumen an Fluid ergänzt zu werden, wodurch eine entsprechende Energieeinsparung erfolgt.
Beim Einfahren der Kolbenstange 5, also beim Bewegen des Kolbens 4 in Richtung X, wird über den Kanal 15 Fluid, zum Beispiel Druckluft, unter Druck zugeführt. Der Fluiddruck steuert das Wechselventil 13 entsprechend um und über die Steuerleitung 16 das gesteuerte Rückschlagventil 12 in die Offenstellung, so dass die in dem Vorschubzylinderraum 8 befindliche Fluidmenge über den Kanal 11 entweichen kann.
Während das Rückschlagventil 12 und das Wechselventil 13 bei der dargestellten Ausführungsform durch den Fluiddruck gesteuert werden, ist es auch möglich, diese Ventile als ferngesteuerte Ventile auszubilden.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Arbeitszylinder
3: Dichtungselement
4: Kolben
5: Kolbenstange
6: Zentrierdorn
7: Dichtungselement
8: Vorschubzylinderraum
9: Kolbenringseite
10: Kanal
11: Kanal
12: Rückschlagventil
13: Wechselventil
14: Kanal
15: Kanal
16: Steuerleitung
17: Kanal
18: Kanal
19: Boden
20: Kanal
X: Richtung
Y: Ausfahrhub

Claims

Energiesparende Kolben-Zylinder-Einheit zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit einem in einem Arbeitszylinder (2) durch Fluiddruck längsverschieblich und dichtend geführten Kolben (4), dem auf einer als Zylinderrückhubseite ausgebildeten Kolbenringseite (9) eine aus dem Zylinder (2) dichtend herausgeführte Kolbenstange (5) zugeordnet ist, die Vorrichtungsteile zum Arretieren oder zum Zentrieren oder zum Drücken oder zum Verschieben oder zum Positionieren oder sonstige Werkzeuge antreibt, wobei dem Arbeitszylinder (2) Kanäle (14, 15, 10, 11) zugeordnet sind, die beim Ausfahren (Y) der Kolbenstange (5) die beiderseits des Kolbens (4) befindlichen Zylinderräume (8, 9) an die Fluidzufuhr unter Zwischenschaltung mindestens eines Rückschlagventils (12) anschließen, derart, dass der Kolben (4) während des Ausfahrhubes (Y) sowohl auf der Kolbenringseite (9) als auch auf dem gegenüberliegenden Vorschubzylinderraum (8) mit dem gleichen Fluiddruck beaufschlagt ist, wobei die auf der Kolbenringseite (9) befindliche Fluidmenge während des Ausfahrens der Kolbenstange (5) in den Kanal (10), in den gegenüberliegenden Vorschubzylinderraum (8) unter Zwischenschaltung mindestens eines gesteuerten Rückschlagventils (12), strömt, wobei der Kolben (4) mit der Kolbenstange (5) und dem zugeordneten Werkstück in der jeweils ausgefahrenen Stellung durch ein zugeordnetes Ventil gegen Verschiebung verriegelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem gesteuerten Rückschlagventil (12) ein Wechselventil (13) zugeordnet ist, das einerseits über eine Leitung oder einen Kanal (15) an die Fluidzufuhr zum Ausfahren der Kolbenstange (5) und andererseits über einen Kanal an den Fluidzufuhrkanal für das Einfahren der Kolbenstange (5) und über eine Steuerleitung (16) an das gesteuerte Rückschlagventil (12) angeschlossen ist.
Energiesparende Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gesteuerte Rückschlagventil (12) und das Wechselventil (13) im Boden (19) des Arbeitszylinders (2) angeordnet sind.
Energiesparende Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gesteuerte Rückschlagventil (12) und das Wechselventil (13) in einem als Bodendeckel ausgebildeten Boden (19) mit Kanälen (11, 17, 18) und der Steuerleitung (16) angeordnet sind.
Energiesparende Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gesteuerte Rückschlagventil (12) und das Wechselventil (13) in dem als abnehmbarer Bodendeckel ausgebildeten Boden (19) angeordnet sind, der mit dem Arbeitszylinder (2) druckmitteldicht verbunden ist.
Energiesparende Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein an das Wechselventil (13) einerseits und an die Kolbenringseite (9) andererseits angeschlossener Kanal (10) in der Gehäusewand angeordnet ist.
Verwendung einer Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche für den Antrieb einer Vorrichtung zum Positionieren bzw. Zentrieren von Bauteilen, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie.
Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Kolbenstange (5) ein Zentrierdorn (6) verbunden ist.