DE4140376A1 - Pneumatisch antreibbarer hubzylinder - Google Patents
Pneumatisch antreibbarer hubzylinderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen pneumatisch antreibbaren
Hubzylinder zur Linearverstellung einer Kolbenstange
längs eines Führungsrohrs mit einstellbarem Hub, mit
einem mit dem Führungsrohr fest verbundenen ersten
Endkolbenabschnitt und mit einem gegen die Kraft eines
axialen Rückstellelementes verschieblichen zweiten End
kolbenabschnitt, an dem die Kolbenstange befestigt ist,
wobei zwischen den beiden Abschnitten eine erste Hub
kammer vorgesehen ist, die mit Druck aus einer äußeren
Fluidquelle derart beaufschlagbar ist, daß der Hub der
Kolbenstange zwischen zwei durch Anschläge des Hubzy
linders vorgebbaren Extremalpositionen veränderbar ist.
Ein solcher Hubzylinder ist in der Patentanmeldung
DE 40 14 760 beschrieben und wird z. B. bei Dispenserein
richtungen verwendet, um eine vorbestimmte Menge Kleb
stoff oder Lötmittel auf eine entsprechende Stelle
einer Leiterplatte zur anschließenden Bestückung aufzu
tragen. Bei jedem Arbeitsschritt wird dabei das Kolben
volumen mit Druckluft beaufschlagt, wobei der beweg
liche Kolbenabschnitt die Kolbenstange mit einer daran
befestigten Ventilnadel bewegt und diese selbst den
Klebstoff durch Verdrängung des entsprechenden Volumens
aufträgt.
Eine solche bekannte Vorrichtung weist den Nachteil
auf, daß mit ihr jeweils nur ein einziger voreinge
stellter Hub und damit die Abgabe einer einzigen vorbe
stimmten Klebstoffmenge möglich ist. Der Stand der
Technik lehrt nur die Variation der Ausflußmenge mit
einer manuellen Einstellung des Anschlages des beweg
lichen Kolbenteils, so daß über ein Verschieben der
Anschlagfläche der mögliche Hub des Kolbens verändert
und insbesondere begrenzt wird. Mit einem solchen
Hubzylinder ist es dann möglich, zwischen zwei Arbeits
gängen die Abgabemenge des Klebstoffs oder des Lötmit
tels zu verändern. Die aufzutragende Klebstoffmenge
kann jedoch nicht während der Bearbeitung z. B. einer
Leiterplatine verändert werden, ohne daß der Bearbei
tungsvorgang unterbrochen wird. Damit ist eine hohe
Verarbeitungsgeschwindigkeit von z. B. Leiterplatten bei
unterschiedlich aufzutragenden Klebstoffmengen nicht
möglich.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfin
dung die Aufgabe zugrunde, einen Hubzylinder der ein
gangs genannten Art zu schaffen, mit dem es möglich
ist, bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten unter
schiedliche vorbestimmte Kolbenhübe im Anschlagbetrieb
anzufahren, um z. B. an aufeinanderfolgenden Bearbei
tungsstellen unterschiedliche Klebstoffmengen bei der
Leiterplattenbestückung zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
N einzeln mit Druck aus äußeren Fluidquellen beauf
schlagbare Hubkammern vorgesehen sind, wobei N eine
natürliche Zahl größer oder gleich zwei ist, die durch
N-1 zwischen den Hubkammern angeordnete Kolben vonein
ander dichtend getrennt sind, und daß jeder der N-1
Kolben an seinen beiden Endabschnitten über einen
Hakenendabschnitt verfügt, der mit dem entsprechenden
Hakenendabschnitt des benachbarten Kolbens oder Kolben
endabschnitts im Eingriff steht, so daß jede der N
Hubkammern einzeln in ihrem Hub zwischen zwei Extremal
positionen verfahrbar ist, welche einerseits durch den
über die gesamte axiale Länge des eventuell längeren
der beiden benachbarten Hakenabschnitte vorgegebenen
Minimalabstand der benachbarten Kolben voneinander und
andererseits durch den über die axiale Länge des even
tuell kürzeren der beiden benachbarten Abstandszylin
derabschnitte der Hakenabschnitte abzüglich der axialen
Dicke des jeweils anderen Hakenendabschnittes vorgege
benen Maximalabstand der benachbarten Kolben voneinan
der vorbestimmt sind.
Dadurch, daß eine aufeinanderfolgende Anordnung von
mehreren Hubzylindern vorgesehen ist, die vorzugsweise
über jeweilige Hubhöhen verfügen, die den binären
Potenzen folgen, ist es möglich, eine Vielzahl von
unterschiedlichen Kolbenhüben im Anschlagbetrieb mit
einer geringen Anzahl von Bauteilen sowie Steuerelemen
ten und -ventilen zu erhalten.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer
Dispensereinrichtung mit einem Mehrhubzylin
der gemäß einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung im Ruhezustand,
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht des Mehr
hubzylinders aus Fig. 1,
Fig. 3 einen Kolben eines Mehrhubzylinders nach
Fig. 1 bzw. Fig. 2,
Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht der Dispen
sereinrichtung nach Fig. 1,
Fig. 5 eine Querschnittsansicht der Einrichtung
nach Fig. 1 mit druckbeaufschlagtem Mehrhub
zylinder, und
Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht des Mehrhub
zylinders aus Fig. 5.
Die Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Dispen
servorrichtung zur Klebstoffabgabe für eine SMD-Bestüc
kungsvorrichtung, die aus einem pneumatisch betriebenen
Hubzylinder 1 zum Antrieb einer Kolbenstange und einer
Dispensereinheit 91 aufgebaut ist.
Der Hubzylinder 1 verfügt über ein zylindrisches Rohr
2, das z. B. in der Bestückungsfertigung von Leiterplat
ten mit einem Innendurchmesser von z. B. 8 mm ausgelegt
ist. Das Rohr 2 besteht vorteilhafterweise aus einem
leichten Metall, wobei das Rohr 2 vorzugsweise auf
seiner inneren Oberfläche eloxiert ist.
Das Rohr 2 verfügt über eine Vielzahl von seitlichen
Anschlüssen 3, 4, 5. Statt der beim dargestellten
Ausführungsbeispiel vorgesehenen drei Anschlüsse 3, 4
und 5 könnten auch nur zwei oder mehr als drei An
schlüsse vorgesehen sein. Diese Anschlüsse 3, 4, 5
bestehen aus einem vorzugsweise einstückig mit dem Rohr
2 hergestellten Ansatz 6, an dem jeweils ein Schlauch
anschlußstück 7 angeordnet ist. An den Schlauchan
schlußstücken 7 sind in den Figuren nicht dargestellte
fluid- oder druckluftbeaufschlagbare Schläuche vorgese
hen, die von jeweils für jeden Schlauch einzeln vorge
sehenen Steuermitteln angesteuert werden. Diese können
z. B. über Magnetventile an eine einzige Druckquelle
angeschlossen sein, so daß in einfacher Weise jeder der
Anschlüsse 3, 4 oder 5 einzeln mit Druck beaufschlagbar
ist.
Die Anschlüsse 3, 4 und 5 verfügen über Innenbohrungen
8, die in den Innenraum 9 des Rohrs 2 münden. Vorteil
hafterweise entspricht der Durchmesser der Bohrungen 8
dem Innendurchmesser der anzuschließenden Schläuche und
dem des jeweiligen Anschlußstückes 7.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die An
schlüsse 3, 4 und 5 im wesentlichen in gleichen axialen
Abständen parallel zueinander angeordnet, wobei zwi
schen zwei Anschlüssen jeweils ein Entlüftungsloch 10
im Mantel des Rohrs 2 und zusätzlich eines unterhalb
des beweglichen Endkolbenabschnittes 32 vorgesehen ist.
Die Abstände zwischen den Anschlüssen 3, 4 und 5 und
eventuell weiteren Anschlüssen können jedoch je nach
Auslegung des Hubzylinders 1 unterschiedlich groß sein.
Insbesondere können die Abstände der Anschlüsse 3, 4
bzw. 5 voneinander den Extremalwerten der einstellbaren
Kolbenhübe folgen.
Für die weitere Beschreibung des Hubzylinders wird auf
die Fig. 2 übergegangen, die in einem Ausschnitt der
Fig. 1 den Hubzylinder in einer vergrößerten Ansicht
darstellt. Gleiche Merkmale in der Fig. 2 und den
nachfolgenden Figur tragen die im Zusammenhang mit der
Fig. 1 benutzten Bezugszeichen.
In dem Rohr 2 ist an dem oberen Ende ein dichtendes
Innengewinde 11 vorgesehen, in welches ein Abschlußkol
benstück 12 einschraubbar ist. Das damit mit dem zylin
drischen Rohr 2 fest verbundene Abschlußkolbenstück 12
verfügt über einen abgeflachten Greifbereich 13, über
ein in das Innengewinde 11 einschraubbares Außengewinde
14 und über einen bezüglich der Zeichen- und Quer
schnittsebene symmetrischen Hakenabschnitt 15.
Der Hakenabschnitt 15 besteht insbesondere aus einem
Abstandszylinderabschnitt 17, der vorzugsweise aus dem
zylindrischen Material des Endabschnittes 12 herausge
fräst ist, wobei diese Fräsung über die Mittelachse 16
des Rohrs 2 des Kolbens hinausgeht, und einem klauenar
tigen Hakenendabschnitt 18, der ebenfalls aus einem
Zylinderabschnitt besteht, der aus einer von derselben
Seite herausgearbeiteten, jedoch nicht bis zur Mittel
achse 16 reichenden Fräsung des Endabschnittes 12
erhalten wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eines Hubzy
linders 1 zum Einsatz bei einer SMD-Bestückung weist
das Rohr 2 eine Länge von 7 bis 10 cm auf. Der zylin
drische Außendurchmesser des Hakenabschnittes 15 be
trägt 7,8 mm. Die über die Mittelachse 16 des Rohrs 2
hinausgehende Ausfräsung 29 des Abstandszylinderab
schnitt 17 beträgt hier 1,5 mm. Der über die Mittelach
se 16 des Rohrs 2 hinausgehende Hakenendabschnitt 18
erstreckt sich 1 mm über diese Mittelachse 16 hinweg.
Der klauenartige Hakenendabschnitt 18 des Endabschnit
tes 12 ist in dem Rohr 2 im wesentlichen in Höhe des
und gegenüber dem ersten Druckluftanschluß 3 angeord
net.
In den Endabschnitt 12 greift ein erster beweglicher
Kolben 20 ein, der in der Fig. 3 in nochmals vergrößer
ter perspektivischer Darstellung gezeigt ist. Der axial
im Rohr 2 bewegliche Kolben 20 ist ein im wesentlichen
bezüglich der Achse 16 symmetrisches Element, das
darüber hinaus bezüglich einer in der Fig. 3 einge
zeichneten Ebene 21 symmetrisch ist, die die Achse 16
enthaltend der Zeichenebene der übrigen Figuren ent
spricht.
Der Kolben 20 verfügt über einen zylindrischen Distanz
abschnitt 22 mit einem Außendurchmesser von 7,8 mm, an
den sich beidseitig jeweils eine Nut 23 und 24 an
schließt. Die z. B. durch Einstiche herausgearbeiteten
Nuten 23 und 24 sind, wie in den Fig. 1 und 2 darge
stellt, zur Aufnahme von Dichtringen 25 und 26 vorgese
hen, die einfach aufgeknöpft werden. Die Dichtmanschet
ten oder Dichtringe 25 und 26 dichten jeweils die
benachbarten Endabschnitte des Kolbens 20 über den
Mittelabschnitt 22 voneinander ab. An die Nuten 23 und
24 schließen sich jeweils hakenförmige Endabschnitte 27
und 28 an den beiden gegenüberliegenden Enden des
Kolbens 20 an. Die Hakenabschnitte 27 und 28 sind
bezüglich ihrer radialen Form gleich zum Hakenabschnitt
15 des Endabschnittes 12 ausgebildet.
Dies bedeutet, daß sie über eine normal zur Ebene 21
vorgesehene Ausfräsung 29 verfügen, die einen Zylinder
sektorabschnitt 30 beläßt, dessen radiale Höhe mit
3,9 - 1,5 = 2,4 mm geringer als der Radius des Zylin
ders 20 ist. An diese ausgefrästen Abschnitte 30, deren
Länge 33 entlang der Achse 16 vorteilhafterweise unter
schiedlich ist, schließen sich die bereits beschriebe
nen Hakenendabschnitte 18 an, die jeweils über eine
Ausfräsung parallel zur Ebene 21 verfügen, die einen
Zylindersektorabschnitt beläßt, dessen Höhe mit 3,9 + 1
= 4,9 mm größer als die Hälfte des Durchmessers des
Rohrs 20 ist.
Der Kolben 20 wird mit den in den Nuten 23 und 24
eingelegten dichtenden O-Ringen oder Dichtmanschetten
25 und 26 und mit dem Endabschnitt 12 sowie mit dem
sich an den ersten Kolben 20 anschließenden zweiten
Kolben 31 im Eingriff stehend in den Zylindermantel des
Rohrs 2 entsprechend den Fig. 1 und 2 eingeführt. Daran
schließt sich ein mit dem Hakenabschnitt 15 des Kolbens
31 in Eingriff stehender Kolbenstangenabschnitt 32 an.
Die Kolben 20, 31 und 32 sind vorzugsweise mit einem
Radius gefertigt, der um ungefähr 1/10 mm kleiner als
der Innenradius des Rohrs 2 ist. Damit kann sich ein
fluides Medium zwischen dem Rohr 2 und den Kolben 20,
31 und 32 ausbreiten, wobei die Dichtmanschetten 24 und
25 jeweils die Hubkammern gegeneinander abdichten und
die Führung der Kolben 20, 31 und 32 in dem Rohr 2
bilden.
Dabei ist die Höhe 33, 33′ oder 33′′ einer jeden Aus
fräsung 17 bzw. 30 eines Kolbens 20 so ausgewählt, daß
sie der Höhe der entsprechend zugehörigen Ausfräsung
des benachbarten Kolbens 31 oder Kolbenabschnitts 12
entspricht.
Damit sind zwei benachbarte Kolben 12 und 20, 20 und
31, bzw. 31 und 32 gegeneinander jeweils um die Höhe
der Ausfräsung 33 bzw. 33′ bzw. 33′′ abzüglich der
axialen Dicke des benachbarten zugehörigen klauenarti
gen Hakenendabschnitts 18 gegeneinander axial ver
schieblich. Vorzugsweise sind zugehörige Hakenendab
schnitte 18 gleich dick ausgestaltet.
Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbei
spiel der Erfindung mit den drei rechtwinklig zu der
Hubzylinderachse 16 stehenden Druckanschlüssen 3, 4 und
5 sind neben den Endabschnitten 12 und 32 zwei Hubkol
ben 20 und 31 vorgesehen, so daß sich die in Fig. 2
dargestellten drei Kolbenräume 40, 41 und 42 ausbilden.
Bei einer Druckbeaufschlagung des Rohrs 2 nur über den
Druckanschluß 5 erhöht sich der Druck in dem Rohr 2
zwischen den beiden Dichtringen 43 und 44 des zweiten
beweglichen Kolbens 31 und des Kolbenstangenabschnitts
32. Die über den Anschluß 5 hereinströmende Druckluft
verteilt sich zwischen den beiden Dichtringen 43 und
44, da zwischen der Innenwand des Rohrs 2 und den
Zylindermänteln der Kolben 31 und 32 ein Spiel von z. B.
0,1 mm besteht. Dadurch werden insbesondere die Kolben
31 und 32 auseinandergedrückt, indem Luft zwischen
diese Abschnitte an den Oberflächen 45 und 46 ein
strömt. Damit werden die Kolben 31 und 32 auseinander
gedrückt, bis sich die jeweiligen Hakenendabschnitte 18
der Kolben 31 und 32 berühren und der ursprünglich
zwischen diesen Klauen bzw. Haken befindliche Hohlraum
42 zugunsten der Hohlräume 92 und 93 an den Flächen 45
und 46 verschwunden ist, wie es in der Fig. 6 darge
stellt ist.
Vorzugsweise ist die axiale Länge der drei hubbestim
menden Ausfräsungen 33, 33′ und 33′′ dergestalt vorbe
stimmt, daß die in der Fig. 6 eingezeichneten Hübe 50,
51 und 52 einer streng monoton wachsenden Reihe ent
sprechen und alle unterschiedlich sind. Insbesondere
können die Hübe in ihrem Verhältnis zu dem kleinsten
Hubweg 50 der geometrischen Reihe 1, 2, 4, usw. ent
sprechen, es kann aber auch jedes andere geeignete
Verhältnis, wie z. B. 1, 2, 5, 10 usw. ausgewählt wer
den. Es ist auch möglich, gleichartige Hübe vorzusehen,
so daß eine Druckbeaufschlagung von M von insgesamt N
Hubkammern eine Bewegung um das M-fache eines einzelnen
Hubkammerweges hervorruft.
Bei dem in den Fig. dargestellten Ausführungsbeispiel
beträgt die Dicke jeden klauenartigen Hakenendabschnit
tes 18 gleichförmig ungefähr 2 mm. Die Längen der
Ausfräsungen 33, 33′, 33′′ betragen bei den entspre
chenden Abstandszylinderabschnitten 17, bei den Kolben
12 und 20 2,5 mm, bei den Kolben 20 und 31 3 mm und
bei den Kolben 31 und 32 4 mm. Da der mögliche Hubweg
sich aus der Differenz aus der Länge der Ausfräsung 33,
33′ bzw. 33′′ und der Dicke des jeweiligen Hakenendab
schnittes 18 ergibt, belaufen sich die drei Hubwege 50,
51 und 52 auf respektive 0,5 bzw. 1 oder 2 mm.
Bezeichnet man den Hubweg 50 mit der relativen Größe 1
und liegt das oben genannte Verhältnis der Hubwege
gemäß einer geometrischen Reihe vor, so daß die Hübe 51
und 52 bezüglich dem Hub 50 mit den Ziffern 2 und 4
gekennzeichnet werden können, liegt bei entsprechender
Steuerung der druckbeaufschlagenden Magnetventile ein
einstellbarer Hub der Hubkolbenstange 58 zwischen den
relativen Größen 0 bis 7 in acht verschiedenen gleichen
Abstufungen vor.
Die Anordnung der vom Endabschnitt 12 an wachsenden
Kolbenvolumina durch wachsende axiale Hübe 50, 51 und
52 kann auch umgekehrt werden. Dies hängt im wesentli
chen davon ab, welche Hubwege den am meisten benötigten
Hüben entsprechen. Insbesondere ist auch eine in ihrer
Hubgröße alternierende Anordnung der Hubkammern 40, 41
und 42 durch entsprechende Ausgestaltung der Ausfräsun
gen 33, 33′ und 33′′ möglich.
Um einen Druckausgleich für die Bereiche zwischen den
verschiedenen benachbarten Druckkolben 20, 31 und 32 zu
ermöglichen, sind die Zylindermantelbohrungen 10 zwi
schen jeweils zwei Dichtringen 23 und 24 im mittleren
Bereich 22 des jeweiligen Kolbens 20, 31 und 32 vorge
sehen.
Der Endabschnitt 32 verfügt über einen einzigen, den
Hubzylinder 1 gegen den Außenraum abdichtenden
Dichtring 23. In dem Endabschnitt 32 ist die Kolben
stange 58 befestigt und vorteilhafterweise einge
schraubt. Die Kolbenstange 58 ist mittig durch eine
Führung 53 durchgeführt, die in das untere Ende des
Rohrs 2 eingeschraubt ist. Zwischen der Führung 53 und
dem unteren beweglichen Kolbenabschnitt 32 ist eine ein
Rückstellelement bildende Druckfeder 54 auf entspre
chend vorgesehenen zentrierenden Ansätzen 55 und 56
angeordnet, die ohne Druckbeaufschlagung der Anschlüsse
3, 4 und 5 mit dem äußeren Fluid die Kolben 30, 31 und
32 in die in der Fig. 1 dargestellte Ruhestellung fährt
und somit die Hübe 50, 51 und 52 auf 0 reduziert.
Bei einer Druck-Beaufschlagung von einem oder mehreren
der Anschlußstücke 7 fahren der dazugehörige und die
weiter in Richtung Kolbenstange 58 angeordneten Kolben
von dem Abschlußabschnitt 12 weg, der fest in dem Rohr
2 verankert ist. Die Bewegung der Kolben und Kolbenab
schnitte 20, 31 und 32 endet jeweils in dem Moment,
wenn der in Richtung Abschlußabschnitt 12 ausgerichtete
klauenartige Hakenabschnitt 18 mit seiner Hakenoberflä
che in Eingriff mit dem in Richtung Kolbenstange 58
angeordneten Hakenabschnitt 18 des entsprechend benach
barten Kolbens 30 oder 31 bzw. Kolbenabschnitt 12
kommt. Dann ist der maximale Auszug der jeweiligen
benachbarten Kolben und Kolbenabschnitte 20, 31 und 32
gegeben, der im wesentlichen der Summe der Länge der
jeweiligen beiden Hakenabschnitte 18 abzüglich der
axialen Ausdehnung der Hakenabschnitte 18 selber ent
spricht.
Die Größe des maximal erreichbaren Hubs 50 und 51 und
52 ergibt sich dann in der Differenz zur Länge des
Hubzylinders bei einem Ablassen des druckbeaufschlagen
den Mediums. Dann werden die genannten benachbarten
Kolben und Kolbenabschnitte 12, 20, 31 bzw. 32 durch
die Feder 54 aufeinanderzu zusammengeschoben, wobei der
geringste Abstand der Kolben zueinander in dem Moment
erreicht wird, wenn der Hakenabschnitt 18 des einen
Kolbens 12, 20, 31 bzw. 32 in Kontakt mit der ihm
gegenüberliegenden Kolbenfläche des entsprechend be
nachbarten Kolbens 12, 20, 31 bzw. 32 tritt. Daher ist
für eine gegebene Kolbenkammer der maximale erreichbare
Hubweg 50, 51 oder 52 durch einander zugeordnete iden
tische Hakenabschnitte 18 gegeben, die bei durch die
Feder 54 zusammengeschobenen Kolben 12, 20, 31 und 32
im wesentlichen gleichzeitig in Anschlag mit der besag
ten Kolbenwand treten.
Die Kolbenstange 58 ragt in die in der Fig. 1 und Fig. 4
dargestellte Dispensereinrichtung 91. Die Fig. 4
stellt die Dispensereinrichtung 91 in einem vergrößer
ten Maßstab dar. Diese verfügt über einen Rahmen 60,
der mit der Fertigungsmaschine starr verbunden ist. An
dem Rahmen 60 sind zwei Flansche 61 und 62 angeordnet,
die ein über den Anschluß 63 mit Druckluft beaufschlag
bares Volumen 64 umschließen. Das Volumen 64 ist über
die Dichtringe 65 und 66 gegen die Umgebung abgedich
tet. Die Flansche 61 und 62 verfügen über Durchlässe,
in denen ein Führungsrohr 67 angeordnet ist. In dem
Führungsrohr 67 ist die Kolbenstange 58 über eine
Kontermutter 68 an einer Aufnahme 76 befestigt, an der
über einen Innenimbus 69 eine Nadel 70 einstellbar
angeordnet ist. Die Führung 67 ist in ihrem oberen
Abschnitt als ein geschlitztes Rohr 72 ausgeführt, in
das das untere Führungsrohr 53 einführbar und mit Hilfe
einer Schelle 73 fixierbar ist.
Somit ist das Rohr 2 über das Führungsrohr 53 mit der
Führung 67 starr verbunden. Da diese Verbindung schnell
lösbar ist, können Wartungsarbeiten schnell durchge
führt werden und ein Hubzylinder-Austausch ist schnell
möglich. Dabei ist besonders vorteilhaft, das die
Fixierung der Elemente ohne eine Verschraubung vonstat
ten geht, so daß eine Verdrehung der Zuführungs- und
Steuerleitungen vermieden wird.
Die Führung 67 ist mit über den Druckanschluß 63 zu
führbaren Druck und eine zugehörige Rückstellfeder 74
bezüglich dem Rahmen 60 axial verschieblich. Dabei kann
zusätzlich ein Anschlagdämpfungsring 75 vorgesehen
sein.
Die Einheit Rohr 2/Führung 67 ist somit über durch den
Druckluftanschluß 63 zugeführten Druck bezüglich dem
Rahmen 60 in Pfeilrichtung 75 pneumatisch axial ver
stellbar.
An der Führung 67 ist ein Dispenserkopf 80 einge
schraubt, der über einen seitlichen Druckanschluß 81
verfügt, durch den über eine Bohrung 82 Klebstoff oder
Lötmittel in den Vorratshohlraum 83, in dem die Nadel
70 geführt ist, einschießbar ist. Der Klebstoff füllt
bei entsprechender zurückgezogener Stellung der Nadel
70 den Vorratshohlraum 83 aus und ist über die Bohrung
84 im Kopfstück 85 abgebbar. Um eine Beschädigung der
Abgabeöffnung 84 zu vermeiden, verfügt der Kopf 85 über
einen Anschlag oder Distanzhalter 86, der bei Abgabe
des Klebstoffs auf die zu kontaktierende Leiterplatte
oder ähnlichem aufgesetzt wird, so daß die Spitze der
Öffnung 84 in einem Abstand von wenigen 1/10 Millime
tern über dieser Leiterplatte angeordnet ist, so daß
sie weder aufstoßen kann, noch, daß sie in den abgege
benen Klebstoff eintaucht oder die Öffnung verschließt.
Die Wirkungsweise des Dispenserkopfes 91 wird in dem
vorgestellten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf
die Fig. 5 und 6 sowie auf die Fig. 1 und 2 erläutert.
Die Anschlüsse 3, 4 und 5 sind in Ruhestellung alle mit
Druckluft beaufschlagt, so daß die Nadel 70 entspre
chend Fig. 5 in dem Dichtsitz den Ausfluß abdichtet.
Bei einem Öffnen von vorbestimmten der drei Druckan
schlüsse 3, 4 oder 5 zieht sich die Dichtnadel 70
teilweise entsprechend der Summe aus den Hüben 50, 51
und/oder 52 in die Führung 67 zurück. Bei einer Betäti
gung der Regelventile im Falle der Fig. 1 gehen alle
Hübe 50, 51 und 52 auf Null zurück. Dann kann der Kleb
stoff oder das Lötmittel durch die Öffnung 82 in den
Vorratshohlraum 83 und in die Abgabeöffnung 84 in einer
solchen sich aus dem voreingestelltem Hub der Kolben
20, 31 und 32 ergebenden Menge einströmen. Diese Menge
wird bei erneuter Druckbeaufschlagung aus der Abgabe
öffnung 84 herausgedrückt, die im wesentlichen dem
Querschnittsvolumen des mit der Nadel 70 verdrängten
Querschnittes mal der Höhe der Hubabschnitte 50 und/
oder 51 und/oder 52 entspricht.
Bei einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel
befindet sich die Nadel 70 im Dichtsitz im Dispenser
kopf 80, wenn keine Druckbeaufschlagung über die An
schlüsse 3, 4 und 5 vorliegt.
Der hier beschriebene Mehrhubzylinder kann in der
beschriebenen Ausführungsform zum Bestücken von Leiter
platten verwendet werden, er kann jedoch ebenfalls in
jeder beliebigen Größe, z. B. des SMD-Bauteils, und mit
einer beliebigen Anzahl und Aufeinanderfolge von Kol
benhüben in allen Fällen eingesetzt werden, in denen im
Anschlagbetrieb ein vorbestimmter, z. T. sich schnell
ändernder Kolbenhub erreicht werden muß. Dabei erhöht
eine größere Anzahl der eingesetzten Mehrhubkolben 12,
20, 31, 32 die Flexibilität der Anwendung, d. h. der
gewünschten Anzahl und der erreichbaren Genauigkeit der
unterschiedlich einstellbaren Hübe. Bei einem pneuma
tisch betriebenen Hubzylinder mit N Kolbenkammern
ergeben sich 2N Einstellmöglichkeiten, die von einer
entsprechenden Regeleinrichtung der druckregelnden
Ventile einstellbar sein muß. Eine solche Vorrichtung
benötigt N-1 bewegliche Kolben zuzüglich dem festen und
dem verschieblichen Endkolbenabschnitt.
Neben den im Ausführungsbeispiel verwendeten Kolben 12,
20, 31, 32 mit den genannten Ausfräsungen ist es in
einer einfacheren Ausgestaltung der Erfindung auch
möglich, lediglich gebogene Haken anstelle der
gefrästen Hakenabschnitte 15 vorzusehen, deren Haken
teil eine Fläche aufweist, mit der sich der Haken
jeweils auf der Kolbenfläche des benachbarten Kolbens
abstützen kann. Es ist lediglich notwendig, das zwei
benachbarte Kolbenabschnitte 12, 20, 31, 32 so im
Eingriff miteinander stehen, das sie einen Abstandshal
ter für einen maximalen Abstand und einen Abstandshal
ter für einen minimalen Abstand aufweisen.
Es wäre daher auch möglich, zwischen zwei vollzylindri
schen Kolbenabschnitten 20, 31, 32 einen biegsamen
Faden oder Draht vorzusehen, der bei zusammengeschobe
nen Kolben 20, 31, 32 in einer achsnahen zentralen
Ausnehmung von einem oder von beiden Kolben 20, 31, 32
aufgenommen zu werden. Hier ergibt sich die größte
Länge und damit der Hub 50, 51, 52 dieses Mehrhubzylin
ders durch die vorgesehene Fadenlänge abzüglich der
Höhe der genannten zentralen Ausnehmungen.
Claims (10)
1. Pneumatisch antreibbarer Hubzylinder zur Linear
verstellung einer Kolbenstange (58) längs eines Füh
rungsrohrs (2) mit einstellbarem Hub, mit einem mit dem
Führungsrohr (2) fest verbundenen ersten Endkolben
abschnitt (12) und mit einem gegen die Kraft eines
axialen Rückstellelementes (54) verschieblichen zweiten
Endkolbenabschnitt (32), an dem die Kolbenstange (58)
befestigt ist, wobei zwischen den beiden Abschnitten
(12 und 32) eine erste Hubkammer (40) vorgesehen ist,
die mit Druck aus einer äußeren Fluidquelle derart
beaufschlagbar ist, daß der Hub (50) der Kolbenstange
(58) zwischen zwei durch Anschläge des Hubzylinders
vorgebbaren Extremalpositionen veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß N
einzeln mit Druck aus äußeren Fluidquellen beauf
schlagbare Hubkammern (40, 41, 42) vorgesehen sind,
wobei N eine natürliche Zahl größer oder gleich zwei
ist, die durch N-1 zwischen den Hubkammern (40, 41, 42)
angeordnete Kolben (20, 31) voneinander dichtend (25,
26) getrennt sind, und daß jeder der N-1 Kolben (20,
31) an seinen beiden Endabschnitten (15) über einen
Hakenendabschnitt (18) verfügt, der mit dem entspre
chenden Hakenendabschnitt (18) des benachbarten Kolbens
(20, 31) oder Kolbenendabschnitts (12, 32) im Eingriff
steht, so daß jede der N Hubkammern (40, 41, 42) ein
zeln in ihrem Hub (50, 51, 52) zwischen zwei Extremal
positionen verfahrbar ist, welche einerseits durch den
über die gesamte axiale Länge (17+18) des eventuell
längeren der beiden benachbarten Hakenabschnitte (15)
vorgegebenen Minimalabstand der benachbarten Kolben
(12, 20, 31, 32) voneinander und andererseits durch den
über die axiale Länge (33) des eventuell kürzeren der
beiden benachbarten Abstandszylinderabschnitte (17) der
Hakenabschnitte (15) abzüglich der axialen Dicke (18)
des jeweils anderen Hakenendabschnittes vorgegebenen
Maximalabstand der benachbarten Kolben (12, 20, 31, 32)
voneinander vorbestimmt sind.
2. Hubzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Länge der Hakenabschnitte (15) der der i
ten Hubkammer (40, 41, 42) benachbarten Kolben (12, 20,
31, 32) derart ausgebildet sind, daß die i-te der N
Hubkammern (40, 41, 42) einen Hub (50, 51, 52) des 2i-1
fachen bezüglich dem Hub (50) der ersten Hubkammer (40)
aufweist.
3. Hubzylinder nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß Abstandszylinderabschnitte
(17) von zwei einander gegenüberliegenden Endabschnit
ten (15) benachbarter Kolben in axialer Richtung gleich
lang ausgebildet sind.
4. Hubzylinder nach einem der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (2)
aus einem innen eloxierten metallischen Werkstoff
hergestellt ist.
5. Hubzylinder nach einem der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (20, 31,
32) im Bereich der Endabschnitte (15) einen gegenüber
dem Rohr (2) kleineren Durchmesser aufweisen.
6. Hubzylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß jeder Kolben (20, 31) in seinem mittleren
Bereich über zwei in einem Abstand voneinander angeord
neten Dichtmanschetten (24, 25, 43, 44) verfügt.
7. Hubzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß im Bereich zwischen den Dichtmanschetten (24,
25, 43, 44) in dem Führungsrohr (2) eine druckausglei
chende Belüftungsbohrung (10) vorgesehen ist.
8. Hubzylinder nach einem der vorstehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Rückstell
element (54) als eine Druckfeder ausgebildet ist.
9. Pneumatisch antreibbarer Hubzylinder zur Linear
verstellung einer Kolbenstange (58) längs eines Füh
rungsrohrs (2) mit einstellbarem Hub, mit einem mit dem
Führungsrohr (2) fest verbundenen ersten Endkolben
abschnitt (12) und mit einem gegen die Kraft eines
axialen Rückstellelementes (54) verschieblichen zweiten
Endkolbenabschnitt (32), an dem die Kolbenstange (58)
befestigt ist, wobei zwischen den beiden Abschnitten
(12 und 32) eine erste Hubkammer (40) vorgesehen ist,
die mit Druck aus einer äußeren Fluidquelle derart
beaufschlagbar ist, daß der Hub (50) der Kolbenstange
(58) zwischen zwei durch Anschläge des Hubzylinders
vorgebbaren Extremalpositionen veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß N
einzeln mit Druck aus äußeren Fluidquellen beauf
schlagbare Hubkammern (40, 41, 42) vorgesehen sind,
wobei N eine natürliche Zahl größer oder gleich zwei
ist, die durch N-1 zwischen den Hubkammern (40, 41, 42)
angeordnete Kolben (20, 31) voneinander dichtend (25,
26) getrennt sind, und daß jeder der N-1 Kolben (20,
31) an seinen beiden Endabschnitten (15) über ein
Befestigungselement verfügt, das mit dem entspre
chenden Befestigungselement des benachbarten Kolbens
(20, 31) oder Kolbenendabschnitts (12, 32) über ein
biegsames oder faltbares Verbindungselement verbunden
ist, welches in einer achsnahen zentralen Ausnehmung
von einem oder von beiden Kolben (12, 20, 31, 32) bei
zusammengeschobenen Kolben (12, 20, 31, 32) aufnehmbar
ist, so daß jede der N Hubkammern (40, 41, 42) einzeln
in ihrem Hub (50, 51, 52) zwischen zwei Extremalposi
tionen verfahrbar ist, welche einerseits durch den
durch die Höhe der achsnahen zentralen Ausnehmung von
einem oder von beiden Kolben (12, 20, 31, 32) vorge
gebenen Minimalabstand der benachbarten Kolben (12, 20,
31, 32) voneinander und andererseits durch den über die
Länge des Verbindungselementes abzüglich der Höhe der
besagten zentralen Ausnehmungen vorgegebenen Maximalab
stand der benachbarten Kolben (12, 20, 31, 32) vonein
ander vorbestimmt sind.
10. Hubzylinder nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Verbindungselement aus einem biegsa
men Faden oder Draht hergestellt ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914140376 DE4140376A1 (de) | 1991-12-07 | 1991-12-07 | Pneumatisch antreibbarer hubzylinder |
PCT/DE1992/001022 WO1993012343A1 (de) | 1991-12-07 | 1992-12-04 | Pneumatisch antreibbarer hubzylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914140376 DE4140376A1 (de) | 1991-12-07 | 1991-12-07 | Pneumatisch antreibbarer hubzylinder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4140376A1 true DE4140376A1 (de) | 1993-06-09 |
Family
ID=6446505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914140376 Withdrawn DE4140376A1 (de) | 1991-12-07 | 1991-12-07 | Pneumatisch antreibbarer hubzylinder |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4140376A1 (de) |
WO (1) | WO1993012343A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19948619A1 (de) * | 1999-10-08 | 2001-04-12 | Stoll & Co H | Druckmittelbetriebene Antriebsvorrichtung |
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1991
- 1991-12-07 DE DE19914140376 patent/DE4140376A1/de not_active Withdrawn
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Also Published As
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WO1993012343A1 (de) | 1993-06-24 |
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