DE19743411A1 - Zylindervorrichtung - Google Patents
ZylindervorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zylindervorrichtung, die zwischen
Förderlinien angeordnet ist, um bspw. ein Werkstück um eine
festgelegte Strecke zu verschieben.
In Fabriken war es bisher üblich, Werkstückfördersysteme
vorzusehen, die eine Vielzahl von Förderbändern oder Förder
rollen aufweisen. Ein solches Werkstückfördersystem hat eine
Vielzahl von Förderlinien einschließlich erster und zweiter
Förderlinien, die sich senkrecht zueinander erstrecken, und
einer Transfereinheit an dem Kreuzungspunkt der ersten und
zweiten Förderlinien, um ein von der ersten Förderlinie
gefördertes Werkstück anzuheben und das angehobene Werkstück
auf die zweite Förderlinie zu übertragen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung einer
Zylindervorrichtung, wie sie in der US-Patentanmeldung Nr.
08/582,911 beschrieben ist. Diese wird als Transfereinheit
verwendet und weist zur Platzeinsparung ein niedriges Profil
auf.
Es ist daher eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Zylindervorrichtung zu schaffen, die in der
Lage ist, eine größere Ausgangskraft zum Verschieben eines
Werkstücks zu liefern. Ferner soll die Zylindervorrichtung
eine größere Zahl unterschiedlicher Werkstücke mit größerer
Ausgangskraft handhaben können, um die Effizienz zu ver
bessern. Die Zylindervorrichtung soll Stöße dämpfen können,
die erzeugt werden, wenn ein Kolben oder ein Zylinder das
Hubende seiner Verschiebung erreicht. Schließlich soll mit der
Erfindung eine Zylindervorrichtung geschaffen werden, die ein
niedriges Profil oder eine verringerte Höhe oder vertikale
Dimensionen aufweist, um eine wirksame Nutzung des vertikalen
Raumes zu erlauben.
Zur Lösung dieser Aufgaben weist die erfindungsgemäße
Zylindervorrichtung vorzugsweise eine Grundplatte, ein fest
an der Grundplatte befestigtes Gehäuse mit einem darin
ausgebildeten Paar von Fluideinlaß-/Auslaßöffnungen und einer
darin ausgebildeten Durchgangsöffnung, einen an der Grund
platte befestigten Kolben, einen hin- und herbewegbar in der
Durchgangsöffnung angeordneten Zylinder, wobei der Zylinder
eine Vielzahl von Kammern am Kolbenkopf- und Kolbenstangenende
des Kolbens festlegt, und eine Kopfplatte auf, die an dem
Zylinder befestigt ist, um sich gemeinsam mit dem Zylinder zu
verschieben, wobei die Anordnung so ist, daß bei der Zufuhr
eines unter Druck stehenden Fluids durch die Fluideinlaß-/Aus
laßöffnungen im wesentlichen gleichzeitig in die Kammern
sich ein Fluiddruck in den Kammern aufbaut, um den Zylinder
und die Kopfplatte relativ zu dem Kolben zu verschieben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle
beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der
Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den
Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Zylindervor
richtung gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Zylindervor
richtung gemäß Fig. 1, wobei deren Kopfplatte
angehoben ist,
Fig. 3 eine Ansicht von unten der Zylindervorrichtung
gemäß Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt der in Fig. 4 gezeigten Zylindervor
richtung, wobei deren Kopfplatte angehoben ist,
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Werkstückfördersystem, das
die in Fig. 1 gezeigte Zylindervorrichtung auf
weist, welche an dem Kreuzungspunkt erster und
zweiter Förderlinien angeordnet ist,
Fig. 7 eine Vorderansicht der Zylindervorrichtung, die in
das in Fig. 6 gezeigte Werkstückfördersystem
integriert ist,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Zylindervor
richtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8 und
Fig. 10 einen Schnitt durch die in Fig. 9 gezeigte Zylin
dervorrichtung, wobei deren Kopfplatte angehoben
ist.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt eine Zylindervorrichtung
10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung grundsätz
lich eine im wesentlichen quadratische Grundplatte 12, ein
an einer abgestuften Fläche der Grundplatte 12 über vier
Schrauben 14 (vgl. Fig. 3) befestigtes Gehäuse 20, das eine
Durchgangsöffnung 16 (vgl. Fig. 4 und 5) mit im wesentlichen
kreisförmigen Querschnitt aufweist. Die Durchgangsöffnung 16
nimmt einen darin vertikal beweglichen Zylinder 18 auf. Die
Zylindervorrichtung 10 weist ferner eine Kopfplatte 22 mit
einer Form auf, die im wesentlichen der Form der Grundplatte
12 entspricht, und die an dem oberen Ende des Zylinders 18
befestigt ist.
Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, ist ein Paar
ringförmiger Dichtungen 24a, 24b zwischen verbundenen Flächen
der Kopfplatte 22 und des Zylinders 18 angeordnet. Eine
ringförmige zweite Dichtung 26 ist zwischen verbundenen
Flächen der Grundplatte 12 und des Gehäuses 20 angeordnet.
Eine ringförmige dritte Dichtung 28 ist zwischen gleitenden
Flächen des Zylinders 18 und des Gehäuses 20 angeordnet, wobei
die ringförmige dritte Dichtung 28 in einer in dem Gehäuse 20
ausgebildeten ringförmigen Nut aufgenommen ist.
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, sind vier Gewindebe
festigungsöffnungen 30a-30d in entsprechenden vier Ecken der
Grundplatte 12 ausgebildet, und vier Gewindebefestigungsöff
nungen 32a-32d sind in entsprechenden vier Ecken der
Kopfplatte 22 ausgebildet. Die Zylindervorrichtung 10 kann an
einer anderen Vorrichtung über Schrauben befestigt werden, die
in die Befestigungsöffnungen 30a-30d in der Grundplatte 12
eingeschraubt werden, und kann in ähnlicher Weise über in die
Befestigungsöffnungen 32a-32d in der Kopfplatte 22 einge
schraubte Schrauben an einer anderen Vorrichtung befestigt
werden. Die vier Ecken 34 des Gehäuses 20 sind nahe den
entsprechenden Befestigungsöffnungen 30a-30d angeordnet, die
als konkave Oberflächen zurückgesetzt sind, um die Be
festigungsöffnungen 30a-30d freizulegen.
Das Gehäuse 20 weist außerdem drei Paare von im wesentlichen
parallelen, beabstandeten Befestigungsnuten 36a, 36b, 36c
(vgl. Fig. 3) auf, die in drei äußeren Seitenflächen des
Gehäuses 20 ausgebildet sind und jeweils einen modifizierten
T-förmigen Querschnitt aufweisen. Die Befestigungsnuten 36a,
36b, 36c erstrecken sich in die durch den Pfeil X (vgl. Fig.
1) angedeuteten Richtungen, d. h. senkrecht zu den Grund- und
Kopfplatten 12, 22. Das Gehäuse 20 weist außerdem drei Paare
von im wesentlichen parallelen Sensorbefestigungsnuten 38a,
38b, 38c auf, die in den entsprechenden drei äußeren Seiten
flächen ausgebildet sind und sich in den durch den Pfeil X
angedeuteten Richtungen erstrecken. Das Paar von Sensorbe
festigungsnuten 38a ist zwischen den Befestigungsnuten 36a
angeordnet, das Paar von Sensorbefestigungsnuten 38b zwischen
den Befestigungsnuten 36b und das Paar von Sensorbefestigungs
nuten 38c zwischen den Befestigungsnuten 36c.
Die Zylindervorrichtung 10 kann horizontal durch mit Köpfen
versehene Halter (nicht dargestellt) getragen werden, die in
die entsprechenden Befestigungsnuten 36a, 36b, 36c eingesetzt
sind, wobei die mit Köpfen versehenen Halter komplementär zu
den Befestigungsnuten 36a, 36b, 36c geformt sind. Da die
Befestigungsnuten 36a, 36b, 36c sich in den durch den Pfeil
X angedeuteten Richtungen erstrecken, können die mit Köpfen
versehenen Halter in ihrer Vertikalposition entlang den
Befestigungsnuten 36a, 36b, 36c eingestellt werden.
Das Gehäuse 20 weist in seiner vierten Außenseitenfläche, in
der keine Befestigungsnuten 36a-36c, 38a-38c ausgebildet
sind, ein Paar von Fluideinlaß-/Auslaßöffnungen 40a, 40b auf.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, steht die
Fluideinlaß-/Auslaßöffnung 40a durch einen in der Grundplatte
12 ausgebildeten ersten Fluiddurchgang 42 und einen von dem
ersten Fluiddurchgang 42 abzweigenden zweiten Fluiddurchgang
44 mit ersten und dritten Zylinderkammern 46a, 46c (die später
beschrieben werden) in Verbindung.
Die andere Fluideinlaß-/Auslaßöffnung 40b steht durch einen
in der Grundplatte 12 ausgebildeten dritten Fluiddurchgang 47
und einen von dem dritten Fluiddurchgang 47 abzweigenden
vierten Fluiddurchgang 48 mit einer zweiten Zylinderkammer 46b
(wird später beschrieben) in Verbindung. Eine zylindrische
Buchse (Führungselement) 50 aus synthetischem Kunstharz oder
dgl. ist koaxial in eine innere Wandfläche der in dem Gehäuse
20 ausgebildeten Durchgangsöffnung 16 mit kreisförmigen
Querschnitt eingesetzt.
Die ersten und zweiten Fluiddurchgänge 42, 44 dienen als
erster Kommunikationsdurchgang und die dritten und vierten
Fluiddurchgänge 47, 48 als ein zweiter Kommunikationsdurch
gang.
Ein Kolben 54 ist über Schrauben 52a, 52b im wesentlichen
mittig fest an der Grundplatte 12, d. h. zentral in dem Gehäuse
20, befestigt. Der Kolben 54 ist in einer in dem Zylinder 18
ausgebildeten Öffnung mit großem Durchmesser angeordnet, die
sich axial in der durch den Pfeil X angedeuteten Richtung
erstreckt. Der Kolben 54 hat einen Endabschnitt mit großem
Durchmesser, auf welchem ein Dichtungsring 56 befestigt ist,
der in einer ringförmigen Nut in einer äußeren Umfangskante
des Endabschnitts mit großem Durchmesser aufgenommen ist. Der
Zylinder 18, der im wesentlichen zylindrisch geformt ist, ist
gleitend in der Durchgangsöffnung 16 angeordnet, so daß er bei
seiner Gleitbewegung durch die Buchse 50 geführt wird. Die in
dem Zylinder 18 ausgebildete Öffnung mit großem Durchmesser
ist durch den Kolbenendabschnitt mit großem Durchmesser und
den Dichtungsring 56 in die erste Zylinderkammer 46a und die
zweite Zylinderkammer 46b aufgeteilt.
Die erste Zylinderkammer 46a steht durch den in der Grund
platte 12 ausgebildeten ersten Fluiddurchgang 42 und den axial
in dem Kolben 54 ausgebildeten zweiten Fluiddurchgang 44 mit
der Fluideinlaß-/Auslaßöffnung in Verbindung. Die zweite
Zylinderkammer 46b steht durch den in der Grundplatte 12
ausgebildeten dritten Fluiddurchgang 47 und den axial in dem
Kolben 54 ausgebildeten vierten Fluiddurchgang 48 mit der
Fluideinlaß-/Auslaßöffnung 40b in Verbindung.
Eine Stangenabdeckung 58 wird dadurch befestigt, daß ein
unteres Ende des Zylinders 18 um den Kolben 54 gepaßt wird,
um sich gemeinsam mit dem Zylinder 18 zu verschieben. Ein O-Ring
60 wird in einer ringförmigen Nut eingesetzt, die in
einer inneren Umfangsfläche der Stangenabdeckung 58, die in
gleitendem Kontakt mit dem Kolben 54 gehalten wird, ausge
bildet ist. Die dritte Zylinderkammer 46c ist unterhalb der
Stangenabdeckung 58 ausgebildet und wird von dem Zylinder 18,
der Stangenabdeckung 58, dem Kolben 54 und der Grundplatte 12
umgeben. Die dritte Zylinderkammer 46c wird durch einen
Kommunikationsdurchgang 62, der von dem in der Grundplatte 12
ausgebildeten ersten Fluiddurchgang 42 abzweigt, in Verbindung
mit der Fluideinlaß-/Auslaßöffnung 40a gehalten. Die erste
Zylinderkammer 46a dient als Kammer, die zwischen der
Kopfplatte 22 und einem Kolbenkopfende des Kolbens 54
ausgebildet ist, und die zweite Zylinderkammer 46b und die
dritte Zylinderkammer 46c dienen als Kammern, die zwischen der
Grundplatte 12 und einem Kolbenstangenende des Kolbens 54
ausgebildet sind.
Die Fluideinlaß-/Auslaßöffnung 40a steht mit der ersten
Zylinderkammer 46a und der dritten Zylinderkammer 46c durch
den ersten Fluiddurchgang 42, den zweiten Fluiddurchgang 44
und den Kommunikationsdurchgang 62 in Verbindung, und die
andere Fluideinlaß-/Auslaßöffnung 40b steht mit der zweiten
Zylinderkammer 46b durch den dritten Fluiddurchgang 47 und den
vierten Fluiddurchgang 48 in Verbindung. Die ersten, zweiten
und dritten Dichtungen 24a, 24b, 26, 28, der Dichtungsring 56
und der O-Ring 60 dienen als Dichtmittel zum hermetischen
Abdichten der ersten, zweiten und dritten Zylinderkammern 46a,
46b, 46c.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist, hat der Zylinder 18 eine Breite
W, die größer ist als seine Höhe H. Der Zylinder 18 kann in
der durch den Pfeil X1 angedeuteten Richtung durch ein unter
Druck stehendes Fluid angehoben werden, das in die erste
Zylinderkammer 46a und die dritte Zylinderkammer 46c einge
führt wird (vgl. Fig. 5), und in der durch den Pfeil X2
angedeuteten Richtung durch ein unter Druck stehendes Fluid
abgesenkt werden, das in die zweite Zylinderkammer 46b
eingeführt wird (vgl. Fig. 4).
Zwei axial beabstandete ringförmige Dämpfer 64a, 64b sind an
dem Kolbenendabschnitt mit größerem Durchmesser bzw. an der
Grundplatte 12 befestigt. Wenn der Kolben 54 angehoben und
abgesenkt wird, schlägt die Stangenabdeckung 58 gegen die
Dämpfer 64a, 64b an, um Stöße zu dämpfen und Geräusche an den
Hubenden der Verschiebung des Kolbens 54 zu reduzieren. Die
Stangenabdeckung 58 dient als Stop an dem Hubende der
Aufwärtsbewegung des Zylinders 18, wenn sie an dem Kolbenend
abschnitt mit größerem Durchmesser angreift.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind der Kolben 54, die
Stangenabdeckung 58 und der Zylinder 18 koaxial zueinander um
einen Punkt O angeordnet, an dem sich die Diagonallinien der
im wesentlichen quadratischen Grundplatte 12 schneiden.
Magnete 66 (vgl. Fig. 3 bis 5) werden auf oder nahe bei einer
äußeren Umfangsfläche des Zylinders 18 nahe den Sensorbe
festigungsnuten 38a, 38b, 38c in dem Gehäuse 20 gehalten.
Sensoren 68 (vgl. Fig. 1 bis 3), die in den Sensorbefesti
gungsnuten 38a, 38b, 38c an festgelegten Positionen gehalten
werden, wirken magnetisch mit den Magneten 66 zusammen, um die
vertikale Position des Zylinders 18 relativ zu dem Gehäuse 20
zu erkennen. Der Zylinder 18 weist eine darin ausgebildete
vertikale Führungsöffnung 70 (vgl. Fig. 3 und 4) auf, die um
eine festgelegte Strecke von dem Punkt O beabstandet ist, und
eine Führungsstange (Rotationsverhinderungsmittel) 72, die an
der Grundplatte 12 befestigt ist, ist gleitend in die
Führungsöffnung 70 eingesetzt. Die Führungsstange 72 dient der
Verhinderung einer Rotation des Zylinders 18 relativ zu dem
Gehäuse 20 und außerdem der Führung des Zylinders 18, wenn er
sich relativ zu dem Gehäuse 20 bewegt. Auf die Führungsöffnung
70 und die Führungsstange 72 kann verzichtet werden, wenn die
Außenfläche des Zylinders 18 und die Innenfläche des Gehäuses
20 keine zylindrische sondern eine winklige oder ovale Form
aufweisen.
Nun werden die Funktion und die Vorteile der Zylindervor
richtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, hat ein die Zylindervorrichtung
10 aufweisendes Werkstückfördersystem eine erste Förderlinie
76, die eine Vielzahl von im wesentlichen parallelen Förder
rollen 74a-74f umfaßt, die über eine nicht dargestellte
Antriebsquelle um ihre eigene Achse gedreht werden können, und
eine zweite Förderlinie 80, die eine Vielzahl von im wesentli
chen parallelen Führungsrollen 78a-78c aufweist, die sich
im wesentlichen senkrecht zu den Führungsrollen 74a-74f
erstrecken und durch eine nicht dargestellte Antriebsquelle
um ihre eigene Achse antreibbar sind, um ein Werkstück in
einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der ersten
Förderlinie 76 zu fördern.
Die Zylindervorrichtung 10 ist fest über in die Befestigungs
öffnungen 30a-30d eingeschraubte Schrauben an einer Basis
82 (vgl. Fig. 7) unterhalb der ersten Förderlinie 76
befestigt. Die Kopfplatte 22 der Zylindervorrichtung 10 trägt
einen Werkstückförderer 88, der ein Paar im wesentlichen
paralleler Förderriemen 86a, 86b aufweist, die um Führungs
rollen 84a, 84b herumgeführt sind. Die Förderriemen 86a, 86b
können in einer zirkulierenden Weise in der durch den Pfeil
(Fig. 7) angedeuteten Richtung durch eine nicht dargestellte
Antriebsquelle bewegt werden, die operativ mit den Führungs
rollen 84a, 84b gekoppelt ist. Die Förderriemen 86a, 86b
erstrecken sich im wesentlichen parallel zu den Förderrollen
74a-74f und sind zwischen den Förderrollen 74b, 74c und
zwischen den Förderrollen 74d, 74e angeordnet. Die
Fluideinlaß-/Auslaßöffnungen 40a, 40b sind über Rohre oder
dgl. an eine nicht dargestellte Druckfluidquelle angeschlos
sen.
Nach der Vorbereitung wird ein Werkstück W in der durch den
Pfeil A (Fig. 6) angedeuteten Richtung gefördert, und durch
einen nicht dargestellten Detektor wird festgestellt, wenn das
Werkstück W eine festgelegte Position oberhalb der Förder
riemen 86a, 86b erreicht. In Reaktion auf ein Ausgangssignal
des Detektors wird ein nicht dargestelltes Richtungskontroll
ventil eingeschaltet, um der Fluideinlaß-/Auslaßöffnung 40a
ein unter Druck stehendes Fluid, bspw. Druckluft, von der
Druckfluidquelle zuzuführen. Zur selben Zeit wird die andere
Fluideinlaß-/Auslaßöffnung 40b durch das Richtungskontroll
ventil zur Atmosphäre geöffnet.
Das unter Druck stehende Fluid, das der Fluideinlaß-/Auslaß
öffnung 40a zugeführt wird, fließt durch die ersten und
zweiten Fluiddurchgänge 42, 44 in die erste Zylinderkammer
46a, in der sich ein Druck aufbaut, der die Kopfplatte 22 in
der durch den Pfeil X1 angedeuteten Richtung bewegt. Das unter
Druck stehende Fluid, das der Fluideinlaß-/Auslaßöffnung 40a
zugeführt wird, wird außerdem durch den Kommunikationsdurch
gang 62 in die dritte Zylinderkammer 46c im wesentlichen zur
selben Zeit eingeführt, in der das unter Druck stehende Fluid
in die erste Zylinderkammer 46a eingeführt wird. Dadurch wird
der Zylinder 18 unter dem sich in der dritten Zylinderkammer
46c aufbauenden Druck auch in die durch den Pfeil X1 angedeu
teten Richtung bewegt.
Da das unter Druck stehende Fluid, das der Fluideinlaß-/Aus
laßöffnung 40a zugeführt wird, im wesentlichen zur selben
Zeit, zu der das unter Druck stehende Fluid in die erste
Zylinderkammer 46a eingeführt wird, auch durch den Kommunika
tionsdurchgang 62 in die dritte Zylinderkammer 46c eingeführt
wird, werden die druckaufnehmenden Fläche in der ersten
Zylinderkammer 46a und die druckaufnehmende Fläche in der
dritten Zylinderkammer 46c kombiniert, um den Druck des in die
Zylindervorrichtung 10 eingeführten Fluids aufzunehmen.
Dementsprechend kann die Zylindervorrichtung 10 eine größere
Ausgangskraft zum Anheben der Kopfplatte 22 liefern.
Die Kopfplatte 22 wird zusammen mit dem Zylinder 18 in der
durch den Pfeil X1 angedeuteten Richtung angehoben, wobei sie
durch die Führungsstange 72 geführt wird, bis sie ein Ende
ihres Verschiebungshubes erreicht, wenn die Kolbenabdeckung
58 an dem Kolbenendabschnitt mit großem Durchmesser angreift,
wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Zu dieser Zeit werden,
soweit die Kolbenabdeckung 58 gegen den Dämpfer 64a anliegt,
Stöße gedämpft und es wird kein lautes Geräusch erzeugt.
Der Förderer 88 wird außerdem gemeinsam mit der Kopfplatte 22
in der durch den Pfeil X1 angedeuteten Richtung angehoben. Die
Förderriemen 86a, 86b stehen nach oben zwischen den Förder
rollen 74b, 74c und den Förderrollen 74d, 74d vor, wie es
durch die Zwei-Punkt-Strich-Linien in Fig. 7 angedeutet wird.
Das Werkstück W wird um eine bestimmte Strecke von den
Förderrollen 74a-74f angehoben und durch die Förderriemen
86a, 86b getragen. Die Förderriemen 86a, 86b werden dann
bewegt, um das Werkstück W senkrecht zu der ersten Förderlinie
76 auf die zweite Förderlinie 80 zu bewegen, woraufhin das
Werkstück W durch die zweite Förderlinie 80 zu der gewünschten
Position gefördert wird.
Nachdem das Werkstück W auf die zweite Förderlinie 80
übertragen wurde, wird das Richtungskontrollventil betätigt,
um das unter Druck stehende Fluid zu der anderen Fluideinlaß-/Aus
laßöffnung 40b zuzuführen, von welcher es durch die
dritten und vierten Fluiddurchgänge 47, 48 in die zweite
Zylinderkammer 46b eingeführt wird. Die Kopfplatte 22 wird nun
gemeinsam mit dem Zylinder 18 in der durch den Pfeil X2
angedeuteten Richtung abgesenkt, bis sie zu ihrer in Fig. 4
angedeuteten Ursprungsposition zurückkehrt. Zu dieser Zeit
wird die Fluideinlaß-/Auslaßöffnung 40a durch das Richtungs
kontrollventil zur Atmosphäre geöffnet.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird das der
Fluideinlaß-/Auslaßöffnung 40a zugeführte unter Druck stehende
Fluid zu im wesentlichen derselben Zeit, in der das unter
Druck stehende Fluid in die erste Zylinderkammer 46a einge
führt wird, auch durch den Kommunikationsdurchgang 62 in die
dritte Zylinderkammer 46c eingeführt, so daß die druckauf
nehmende Fläche in der ersten Zylinderkammer 46a und die
druckaufnehmende Fläche in der dritten Zylinderkammer 46c
kombiniert werden, um den Druck des in die Zylindervorrichtung
10 eingeführten Fluids aufzunehmen. Als Folge hiervon kann die
Zylindervorrichtung 10 eine erhöhte Ausgangskraft erzeugen,
um die Kopfplatte 22 anzuheben, und kann daher schwere
Werkstücke W anheben. Da die Zylindervorrichtung 10 eine
erhöhte Ausgangskraft erzeugen kann, zeigt sie eine ver
besserte Funktion oder erhöhte Werkstückhebefähigkeit zur
Handhabung eines größeren Bereiches von Werkstücken S.
Außerdem hat die Zylindervorrichtung 10, soweit die Höhe H des
Zylinders 18 relativ zu seiner Breite W klein ist, ein relativ
niedriges Profil oder geringe vertikale Dimensionen zur
effektiven Nutzung eines vertikalen Raumes. Die Zylindervor
richtung 10 kann daher in begrenzten vertikalen Räumen mit
großer Freiheit genutzt werden.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen eine Zylindervorrichtung 90 gemäß
einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Diejenigen in den Fig. 8 bis 10 gezeigten Teile, die den in
den Fig. 1 bis 7 gezeigten entsprechen, werden durch identi
sche Bezugszeichen bezeichnet und nicht erneut im Detail
beschrieben.
Wie in Fig. 8 dargestellt ist, unterscheidet sich die
Zylindervorrichtung 90 von der Zylindervorrichtung 10
dahingehend, daß der Kolben 54 so angeordnet ist, daß eine
Mittelachse exzentrisch zu dem Punkt O verschoben ist, und daß
keine Führungsstange verwendet wird, um eine Rotation des
Zylinders 92 relativ zu dem Gehäuse 20 zu verhindern. Im
übrigen entspricht der Aufbau der Zylindervorrichtung 90
demjenigen der Zylindervorrichtung 10.
Bei den ersten und zweiten Ausführungsformen wird der Zylinder
18 (92) vertikal relativ zu dem Kolben 54 verschoben, der fest
an der Grundplatte 12 befestigt ist. Die Grundplatte 12 kann
jedoch auch so angeordnet sein, daß sich ihre Ebene vertikal
erstreckt, um den Zylinder 18 (92) horizontal relativ zu dem
fest an der Grundplatte 12 befestigten Kolben 54 zu ver
schieben.
Claims (10)
1. Zylindervorrichtung mit:
einer Grundplatte (12),
einem Gehäuse (20), das fest an der Grundplatte 12 befestigt ist und ein Paar von darin ausgebildeten Fluideinlaß-/Auslaß öffnungen (40a, 40b) sowie eine darin ausgebildete Durchgangs öffnung (16) aufweist,
einem Kolben (54), der an der Grundplatte 12 befestigt ist,
einem Zylinder (18, 92), der hin- und herbewegbar in der Durchgangsöffnung (16) angeordnet ist, wobei der Zylinder (18, 92) eine Vielzahl von Kammern (46a-46c) an Kolbenkopf- und Kolbenstangenenden des Kolbens (54) festlegt, und
einer Kopfplatte (22), die an dem Zylinder (18, 92) befestigt ist, um sich gemeinsam mit dem Zylinder (18, 92) zu ver schieben,
wobei die Anordnung derart ist, daß sich bei Zufuhr eines unter Druck stehenden Fluides durch die Fluideinlaß-/Auslaß öffnungen (40a, 40b) im wesentlichen gleichzeitig in die Kammern (46a-46c) ein Fluiddruck in den Kammern (46a-46c) aufbaut, um den Zylinder (18, 92) und die Kopfplatte (22) relativ zu dem Kolben (54) zu verschieben.
einer Grundplatte (12),
einem Gehäuse (20), das fest an der Grundplatte 12 befestigt ist und ein Paar von darin ausgebildeten Fluideinlaß-/Auslaß öffnungen (40a, 40b) sowie eine darin ausgebildete Durchgangs öffnung (16) aufweist,
einem Kolben (54), der an der Grundplatte 12 befestigt ist,
einem Zylinder (18, 92), der hin- und herbewegbar in der Durchgangsöffnung (16) angeordnet ist, wobei der Zylinder (18, 92) eine Vielzahl von Kammern (46a-46c) an Kolbenkopf- und Kolbenstangenenden des Kolbens (54) festlegt, und
einer Kopfplatte (22), die an dem Zylinder (18, 92) befestigt ist, um sich gemeinsam mit dem Zylinder (18, 92) zu ver schieben,
wobei die Anordnung derart ist, daß sich bei Zufuhr eines unter Druck stehenden Fluides durch die Fluideinlaß-/Auslaß öffnungen (40a, 40b) im wesentlichen gleichzeitig in die Kammern (46a-46c) ein Fluiddruck in den Kammern (46a-46c) aufbaut, um den Zylinder (18, 92) und die Kopfplatte (22) relativ zu dem Kolben (54) zu verschieben.
2. Zylindervorrichtung mit:
einer Grundplatte (12),
einem Gehäuse (20), das fest an der Grundplatte (12) befestigt ist und ein Paar von darin ausgebildeten Fluideinlaß-/Auslaß öffnungen (40a, 40b) und eine darin ausgebildete Durchgangs öffnung (16) aufweist,
einem an der Grundplatte (12) befestigten Kolben (54),
einem Zylinder (18, 92), der hin- und herbewegbar in der Durchgangsöffnung (16) angeordnet ist, wobei der Zylinder (18, 92) erste, zweite und dritte Kammern (46a-46c) an Kolbenkopf- und Kolbenstangenenden des Kolbens (54) festlegt,
einer Kopfplatte (22), die an dem Zylinder (18, 92) befestigt ist, um sich gemeinsam mit dem Zylinder (18, 92) zu ver schieben,
einem ersten Kommunikationsdurchgang (42, 44), der eine Verbindung zwischen einer der Fluideinlaß-/Auslaßöffnungen (40a) und der ersten Zylinderkammer (46a) und der dritten Zylinderkammer (46c) herstellt, und
einem zweiten Kommunikationsdurchgang (47, 48), der eine Verbindung zwischen der anderen Fluideinlaß-/Auslaßöffnung (40b) und der zweiten Zylinderkammer (46b) herstellt,
wobei die Anordnung derart ist, daß sich bei Zufuhr eines unter Druck stehenden Fluids durch den ersten Kommunikations durchgang (42, 44) im wesentlichen gleichzeitig in die erste Zylinderkammer (46a) und die dritte Zylinderkammer 46c) oder durch den zweiten Kommunikationsdurchgang (47, 48) in die zweite Zylinderkammer (46b), ein Fluiddruck in der ersten Zylinderkammer (46a) und der dritten Zylinderkammer (46c) oder in der zweiten Zylinderkammer (46b) aufbaut, um den Zylinder (18, 92) und die Kopfplatte (22) relativ zu dem Kolben (54) zu verschieben.
einer Grundplatte (12),
einem Gehäuse (20), das fest an der Grundplatte (12) befestigt ist und ein Paar von darin ausgebildeten Fluideinlaß-/Auslaß öffnungen (40a, 40b) und eine darin ausgebildete Durchgangs öffnung (16) aufweist,
einem an der Grundplatte (12) befestigten Kolben (54),
einem Zylinder (18, 92), der hin- und herbewegbar in der Durchgangsöffnung (16) angeordnet ist, wobei der Zylinder (18, 92) erste, zweite und dritte Kammern (46a-46c) an Kolbenkopf- und Kolbenstangenenden des Kolbens (54) festlegt,
einer Kopfplatte (22), die an dem Zylinder (18, 92) befestigt ist, um sich gemeinsam mit dem Zylinder (18, 92) zu ver schieben,
einem ersten Kommunikationsdurchgang (42, 44), der eine Verbindung zwischen einer der Fluideinlaß-/Auslaßöffnungen (40a) und der ersten Zylinderkammer (46a) und der dritten Zylinderkammer (46c) herstellt, und
einem zweiten Kommunikationsdurchgang (47, 48), der eine Verbindung zwischen der anderen Fluideinlaß-/Auslaßöffnung (40b) und der zweiten Zylinderkammer (46b) herstellt,
wobei die Anordnung derart ist, daß sich bei Zufuhr eines unter Druck stehenden Fluids durch den ersten Kommunikations durchgang (42, 44) im wesentlichen gleichzeitig in die erste Zylinderkammer (46a) und die dritte Zylinderkammer 46c) oder durch den zweiten Kommunikationsdurchgang (47, 48) in die zweite Zylinderkammer (46b), ein Fluiddruck in der ersten Zylinderkammer (46a) und der dritten Zylinderkammer (46c) oder in der zweiten Zylinderkammer (46b) aufbaut, um den Zylinder (18, 92) und die Kopfplatte (22) relativ zu dem Kolben (54) zu verschieben.
3. Zylindervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekenn
zeichnet durch Dichtungsmittel (24a, 24b, 26, 28, 56, 60) zur
hermetischen Abdichtung der Kammern (46a, 46c).
4. Zylindervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (46a-46c) einen Raum
aufweisen, der von der Kopfplatte (22), dem Zylinder (18, 92)
und einem Abschnitt mit großem Durchmesser des Kolbens (54)
an dessen Kolbenkopfende umgeben wird, einen Raum, der von
einer mit dem Zylinder (18, 92) gekoppelten Stangenabdeckung
(58), dem Zylinder (18, 92) und dem Kolben (54) umgeben wird,
und einen Raum, der von der Stangenabdeckung (58), dem
Zylinder (18, 92) und der Grundplatte (12) umgeben wird.
5. Zylindervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch ein Führungselement (50), das in
gleitendem Kontakt mit einer äußeren Umfangsfläche des
Zylinders (18, 92) gehalten wird, um die hin- und hergehende
Bewegung des Zylinders (18, 92) zu führen.
6. Zylindervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (18, 92) Rotations
verhinderungsmittel aufweist, um zu verhindern, daß sich der
Zylinder (18, 92) dreht, wenn sich der Zylinder (18, 92) axial
zum Kolben (54) hin und her bewegt.
7. Zylindervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rotationsverhinderungsmittel eine Führungs
stange (72) aufweisen, die an der Grundplatte (12) befestigt
ist, und eine in dem Zylinder (18) ausgebildete Öffnung (70),
in der die Führungsstange (72) gleitend aufgenommen ist.
8. Zylindervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kolben (54) exzentrisch relativ zu dem
Zylinder (92) an der Grundplatte (12) befestigt ist.
9. Zylindervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
gekennzeichnet durch eine Stangenabdeckung (58), die mit dem
Zylinder (18, 92) gekoppelt ist, einen an dem Kolben (54)
befestigten Dämpfer (64a) für den Angriff an der Stangen
abdeckung (58) an deren einem Ende und einen an dem Kolben
(54) befestigten Dämpfer (64b) für den Angriff an der
Stangenabdeckung (58) an der Grundplatte (12).
10. Zylindervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Magneten (66), die an
oder nahe einer äußeren Umfangsfläche des Zylinders (18, 92)
befestigt sind, wobei das Gehäuse (20) eine Vielzahl von
Sensorbefestigungsnuten (38a-38c) aufweist, die in seiner
äußeren Umfangsfläche ausgebildet sind, und durch eine
Vielzahl von Sensoren (68), die jeweils in den Sensorbe
festigungsnuten (38a-38c) befestigt sind, um magnetisch die
Magneten (66) festzustellen, die gemeinsam mit dem Zylinder
(18, 92) verschiebbar sind, um auf der Basis eines durch die
Sensoren (68) erzeugten Signals eine Position des Zylinders
(18, 92) festzustellen.
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