EP0914896A2 - Piston-cylinder for welding gun - Google Patents
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- EP0914896A2 EP0914896A2 EP98119668A EP98119668A EP0914896A2 EP 0914896 A2 EP0914896 A2 EP 0914896A2 EP 98119668 A EP98119668 A EP 98119668A EP 98119668 A EP98119668 A EP 98119668A EP 0914896 A2 EP0914896 A2 EP 0914896A2
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- stroke
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
- F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
- F15B11/036—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of servomotors having a plurality of working chambers
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/204—Control means for piston speed or actuating force without external control, e.g. control valve inside the piston
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
- F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
- F15B2211/7051—Linear output members
- F15B2211/7055—Linear output members having more than two chambers
Definitions
- the present invention relates to a piston-cylinder arrangement to carry out a double stroke (preliminary stroke, working stroke), especially for driving a welding electrode a welding gun consisting of a cylinder, an in the pre-stroke hollow piston guided in the cylinder, and an in the preliminary stroke hollow piston, with a piston rod connected working piston, being between the preliminary stroke hollow piston and a cylinder head a first pressure chamber, between the forward stroke cabbage piston and the working piston second pressure chamber and between that from the working piston and the pre-stroke cabbage piston formed piston assembly and a third cylinder bottom enclosing the piston rod Pressure room is formed and the pressure rooms optionally can be acted upon with a pressure medium, in particular compressed air are, namely the first pressure chamber for executing the Forward stroke of the preliminary stroke hollow piston, the second pressure chamber for Execution of the working stroke of the working piston and the third pressure chamber for at least one return stroke of the pistons.
- Such a piston-cylinder arrangement is, for example known from German utility model DE 94 19 815 U1 and has proven itself in practice. It serves at Spot welding devices, the so-called spot welding electrodes Welding guns, closing and opening, being the entire cylinder unit, the welding gun cylinder, - usually through a robot arm - on the respective one Welding spot is moved.
- the cylinder is rigid with the an electrode connected during the piston assembly
- the movable electrode is actuated via a piston rod.
- the robot gun body is made of high-strength aluminum plates, on modern CNC-controlled processing machines can be produced according to the modular system assembled.
- this is usually the total movement stroke of the movable electrode in at least divided two areas, namely a preliminary stroke to the welding device first in the welding area of the to position and partially close the respective workpiece to be able to, and a quite small compared to the preliminary stroke Working stroke in which the actual welding processes take place.
- a valve arrangement provided over which the pressure chambers of the piston-cylinder arrangement controlled with pressure medium, in particular with compressed air.
- the invention has for its object a piston-cylinder arrangement of the type described in the introduction, with the one without an additional vent valve higher working speed can be achieved.
- this is achieved by a piston-cylinder arrangement of the type described at the outset fourth, optionally with the pressure medium Has pressure space for the return stroke of the working piston, wherein the fourth pressure space, at least partially, between the Pre-stroke hollow piston and the working piston is arranged.
- the piston-cylinder arrangement according to the invention is a Two-chamber cylinder that only has two valves up to 45 Percent runs faster than the well-known welding gun cylinder.
- Each of the two chambers comprises two pressure spaces - on the one hand for the respective advance stroke, on the other hand for the respective return stroke of the working piston and the preliminary stroke hollow piston.
- the speed advantage over the known arrangement is achieved in that the Pre-stroke of the pre-stroke hollow piston, the third pressure chamber depressurized can be without the working piston prematurely Stroke movement because this is done by an im fourth pressure chamber pending pressure can be prevented can.
- the supply of the fourth pressure chamber with the pressure medium can - like supplying the other pressure rooms - Via internal channels running into the cylinder head and is therefore advantageously due to a compact Marked construction.
- the first tube that starts from a channel opening in the cylinder head centrically and axially through the pre-stroke hollow piston in extends the second pressure chamber and comprises a second tube, starting from another channel opening in the Cylinder head inside and coaxial to the first pipe the pre-stroke hollow piston and through the working piston extends into the fourth pressure chamber.
- a working pressure of about 10 bar can be used for spot welding with a Welding gun that a piston-cylinder arrangement according to the invention contains, depending on the version, cylinder forces of 3500 to 11000 N are generated, the working cycle itself For example, can reduce from 500 ms to 180 ms.
- Fig. 1 represents a working phase of an inventive Piston-cylinder arrangement, from which in particular the Structure and location of the various pressure rooms very much is clear. It gets more specific on that which phase of work is involved acts.
- the piston-cylinder arrangement according to the invention is a double-acting arrangement, ie it is designed to carry out a double stroke, namely a preliminary stroke VH and a working stroke AH.
- the piston-cylinder arrangement according to the invention is used in particular to drive a welding electrode 1 of a welding gun and consists of a cylinder 2, a pre-stroke hollow piston 3, which is axially movably guided in the cylinder 2, and a piston rod 4, which is axially movably guided in the pre-stroke hollow piston 3 connected working piston 5.
- the length of the axial guide path of the preliminary stroke hollow piston 3 in the cylinder 2 corresponds to the preliminary stroke VH or the corresponding return stroke RH V.
- the length of the axial guide path of the working piston 5 corresponds to the working stroke AH or the corresponding return stroke RH A.
- the cylinder 2 is connected to a fixed welding electrode (not shown) and the piston rod 4 is connected to the movable welding electrode 1.
- first pressure chamber 7 between the preliminary stroke hollow piston 3 and a cylinder head 6, a second pressure chamber 8 between the preliminary stroke hollow piston 3 and the working piston 5, and between the piston arrangement 9 formed from the working piston 5 and the preliminary stroke hollow piston 3 and a cylinder base 10 is a third pressure chamber 11 enclosing the piston rod 4.
- the individual pressure chambers 7, 8, 11 can optionally be acted upon with a pressure medium, in particular with compressed air.
- the first pressure chamber 7 is pressurized with the pressure medium for performing the forward stroke VH of the preliminary stroke hollow piston 3.
- the second pressure chamber 8 is pressurized with the pressure medium to carry out the working stroke AH of the working piston 3, and the third pressure chamber 11 is pressurized with the pressure medium to carry out the return stroke RH V of the preliminary stroke hollow piston 3.
- the piston-cylinder arrangement has a fourth pressure chamber 12, which can optionally be pressurized with the pressure medium, for the return stroke RH A of the working piston 5.
- Part of the fourth pressure chamber 12 is arranged between the preliminary stroke hollow piston 3 and the working piston 5.
- Another part of the fourth pressure chamber 12 is formed by an inner chamber 13 of the piston rod 4. This is particularly important from the point of view of the special feeding of the printing medium into the fourth printing space to be described in detail below.
- the different channel openings 14, 15, 19, 20 can advantageously with a valve arrangement, not shown with a valve control block attached to the cylinder head 6 be connected, the pressure spaces 7, 8, 11, 12 via the internal, through the valve control block and the Cylinder head 6 extending channel openings 14, 15 and pipes 16, 21 are connected to the valve arrangement.
- the channel opening 19 in the cylinder base 10 to act on the third Pressure chamber 11 with the pressure medium can - with all Advantages of tubeless routing of the print medium - also, namely via an outside, not shown of the cylinder 2 guided pipeline, with the cylinder head 6 be connected.
- the individual pressure rooms 7, 8, 11, 12 are against each other and sealed pressure-tight against the atmosphere:
- first pressure chamber 7 against the second Pressure chamber 8 is on the outside diameter of the second Pressure chamber 8 extending tube 16 a sealing ring 22 in Area of the wall or the unspecified Head of the preliminary stroke hollow piston 3 arranged.
- Sealing ring 23 arranged for sealing of the first pressure chamber 7 against the third pressure chamber 11 another on the outer diameter of the preliminary stroke hollow piston 3 Sealing ring 23 arranged.
- the working piston 5 is inside the preliminary stroke hollow piston 3 forming the second pressure chamber 7 and the fourth Pressure chamber 12 chambered pressure-tight and - as already mentioned - guided axially.
- a sealing ring 26 is arranged to seal the third Pressure chamber 11 against the fourth pressure chamber 12 in the area of the wall or the unspecified bottom of the preliminary stroke hollow piston 3 .
- Another sealing ring 27 is for sealing of the third pressure chamber 11 on the electrode side against the atmosphere on the outside diameter of the piston rod 4.
- Fig. 2 shows the basic position of the piston-cylinder arrangement according to the invention, which is characterized by the smallest axial extent (length) of the arrangement.
- Both the preliminary stroke hollow piston 3 and the working piston 5 guided in the preliminary stroke hollow piston 3 and connected to the piston rod 4 are in an end position on the side of the cylinder head 6, so that the first pressure chamber 7 and the second pressure chamber 8 are each one Have volume that is almost zero or minimal.
- This basic position is reached when the third pressure chamber 11 and the fourth pressure chamber 12 are acted upon by the pressure medium and so both the forward stroke hollow piston 3 and the working piston 5 have carried out their return stroke RH (RH V or RH A ).
- Fig. 2 illustrates in a special way the constructive Advantageousness of the piston-cylinder arrangement according to the invention.
- 21 of the pressure medium becomes a very space-saving telescopic nesting of the individual components achieved: pre-stroke hollow piston 3 in the cylinder 2, working piston 5 in the pre-stroke hollow piston 3, first tube 16 in the central opening 17 of the working piston 5 and in the inner chamber 18 of the piston rod 4, second tube 21 within the first tube 17 and in the inner chamber 13 of the piston rod 4.
- the depth of the Inner chambers 13, 18 is exactly on the length of the tubes 21, 16 matched.
- the preliminary stroke hollow piston 3 shows the piston-cylinder arrangement according to the invention in a work phase at the end of the preliminary stroke VH before the start of the AH work stroke.
- the preliminary stroke hollow piston 3 is in an end position on the side of the cylinder bottom 10, so that the first pressure chamber 7 is at its maximum Has volume, while the volume of the third pressure chamber 11 is almost zero or minimal.
- the working piston 5 is - seen relative to the preliminary stroke hollow piston 3 still in its end position shown in Fig. 2.
- the working piston 5 is on the cylinder head side on the preliminary stroke hollow piston 3 and works together with it a pressure in the first pressure chamber 7, the preliminary stroke VH.
- the constant working of the working piston 5 am Pre-stroke hollow piston 3 during the entire advance stroke VH can thereby by acting on the fourth pressure chamber 12 can be achieved with the print medium.
- the second pressure room 8 still has a volume that is almost zero or is minimal.
- the third pressure chamber 11 is depressurized.
- the table below shows the working phases of the piston-cylinder arrangement according to the invention with steps 0 to 8, step 0 of the basic position shown in FIG. 2, step 1 of the position shown in FIG. 3 after execution of the advance stroke VH and Step 3 corresponds to the welding position shown in FIG. 4 after execution of the forward stroke VH and the working stroke AH.
- steps 0 to 8, step 0 of the basic position shown in FIG. 2 step 1 of the position shown in FIG. 3 after execution of the advance stroke VH and Step 3 corresponds to the welding position shown in FIG. 4 after execution of the forward stroke VH and the working stroke AH.
- 0 means that the corresponding pressure chamber 7, 8, 11, 12 is depressurized
- 1 symbolizes the presence of pressurization.
- the pressure spaces 7, 8, 11, 12 are identified in the table by their reference numerals.
- the most important advantage achieved by the invention is in that the third pressure chamber 11, as the table shows, depressurized when performing the advance stroke VH (step 1) can be because the working piston 5 - relative to the preliminary stroke hollow piston 3 - by the pressure in the fourth pressure chamber 12 in its end position shown in Fig. 2 is held.
- This is in a known, based on the principle of suppression working piston-cylinder arrangement, for example has a cycle time of about 500 ms, not the case, whereby the duration of a work cycle is comparable to a comparable one arrangement according to the invention without an additional Bleed valve can be shortened to about 180 ms.
- Step AH To carry out the working stroke AH, after the Vorhub VH the fourth pressure chamber 12 relieved of pressure and second pressure chamber 8 is acted upon by the pressure medium (Steps 2 and 3). If the working stroke AH is available the welding process can be carried out.
- the second pressure chamber 8 is first depressurized, while the fourth pressure chamber 12 is again pressurized with the pressure medium (step 4).
- the working piston 5 thereby executes its return stroke RH A , ie it is moved again in the direction of its basic position shown in FIGS. 2 and 3.
- FIG. 1 shows an intermediate position of the piston-cylinder arrangement according to the invention, which corresponds approximately to step 6 or 7 in the table.
- the invention is not based on the illustrated embodiment limited, but also includes all in the sense of Invention equivalent effects.
- the size of the strokes vary: this is how the size of the forward stroke VH in a range from 10 to 100 mm and that of the working stroke AH are in a range from 5 to 50 mm.
- the invention also falls within the scope of the invention, for example, if the shape of the pressure spaces 7, 8, 11, 12 that on a Pressure medium network pressure of up to 12 bar can, deviates from the shape shown in the drawing.
- the invention is not limited to that in the claim 1 defined combination of features limited, but can also by any other combination of certain Characteristics of all of the individual characteristics disclosed defined be. This means that basically practical each individual feature of claim 1 omitted or by at least one disclosed elsewhere in the application Single feature can be replaced.
- Claim 1 only as a first attempt at formulation to understand for an invention.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolben-Zylinder-Anordnung zur Durchführung eines Doppelhubes (Vorhub, Arbeitshub), insbesondere zum Antrieb einer Schweißelektrode einer Schweißzange, bestehend aus einem Zylinder, einem in dem Zylinder geführten Vorhub-Hohlkolben, sowie einem in dem Vorhub-Hohlkolben geführten, mit einer Kolbenstange verbundenen Arbeitskolben, wobei zwischen dem Vorhub-Hohlkolben und einem Zylinderkopf ein erster Druckraum, zwischen dem Vorhub-Kohlkolben und dem Arbeitskolben ein zweiter Druckraum und zwischen der aus dem Arbeitskolben und dem Vorhub-Kohlkolben gebildeten Kolbenanordnung und einem Zylinderboden ein dritter, die Kolbenstange umschließender Druckraum gebildet ist und die Druckräume wahlweise mit einem Druckmedium, insbesondere Druckluft, beaufschlagbar sind, und zwar der erste Druckraum zur Ausführung des Vorhubs des Vorhub-Hohlkolbens, der zweite Druckraum zur Ausführung des Arbeitshubes des Arbeitskolbens und der dritte Druckraum für mindestens einen Rückhub der Kolben.The present invention relates to a piston-cylinder arrangement to carry out a double stroke (preliminary stroke, working stroke), especially for driving a welding electrode a welding gun consisting of a cylinder, an in the pre-stroke hollow piston guided in the cylinder, and an in the preliminary stroke hollow piston, with a piston rod connected working piston, being between the preliminary stroke hollow piston and a cylinder head a first pressure chamber, between the forward stroke cabbage piston and the working piston second pressure chamber and between that from the working piston and the pre-stroke cabbage piston formed piston assembly and a third cylinder bottom enclosing the piston rod Pressure room is formed and the pressure rooms optionally can be acted upon with a pressure medium, in particular compressed air are, namely the first pressure chamber for executing the Forward stroke of the preliminary stroke hollow piston, the second pressure chamber for Execution of the working stroke of the working piston and the third pressure chamber for at least one return stroke of the pistons.
Eine solche Kolben-Zylinder-Anordnung ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 94 19 815 U1 bekannt und hat sich in der Praxis bewährt. Sie dient dazu, bei Punktschweißvorrichtungen die Punktschweißelektroden, sogenannte Schweißzangen, zu schließen und zu öffnen, wobei die gesamte Zylindereinheit, der Schweißzangenzylinder, - üblicherweise durch einen Roboterarm - an den jeweiligen Schweißpunkt bewegt wird. Der Zylinder ist starr mit der einen Elektrode verbunden, während die Kolben-Anordnung über eine Kolbenstange die bewegliche Elektrode betätigt. Der Roboterzangenkörper wird aus hochfesten Aluminiumplatten, die auf modernen CNC-gesteuerten Bearbeitungsmaschinen hergestellt werden können, nach dem Baukastensystem montiert.Such a piston-cylinder arrangement is, for example known from German utility model DE 94 19 815 U1 and has proven itself in practice. It serves at Spot welding devices, the so-called spot welding electrodes Welding guns, closing and opening, being the entire cylinder unit, the welding gun cylinder, - usually through a robot arm - on the respective one Welding spot is moved. The cylinder is rigid with the an electrode connected during the piston assembly The movable electrode is actuated via a piston rod. The robot gun body is made of high-strength aluminum plates, on modern CNC-controlled processing machines can be produced according to the modular system assembled.
In der Kolben-Zylinder-Anordnung ist üblicherweise der gesamte Bewegungshub der beweglichen Elektrode in mindestens zwei Bereiche eingeteilt, und zwar einen Vorhub, um die Schweißvorrichtung zunächst im Schweißbereich des jeweiligen Werkstückes zu positionieren und teilschließen zu können, und einen gegenüber dem Vorhub recht kleinen Arbeitshub, in dem die eigentlichen Schweißvorgänge erfolgen. Um nun diese Bewegungen, d.h. den Vorhub, den Arbeitshub und den jeweiligen Rückhub, zu steuern, ist eine Ventilanordnung vorgesehen, über die die Druckräume der Kolben-Zylinder-Anordnung gesteuert mit Druckmittel, insbesondere mit Druckluft, beaufschlagt werden.In the piston-cylinder arrangement, this is usually the total movement stroke of the movable electrode in at least divided two areas, namely a preliminary stroke to the welding device first in the welding area of the to position and partially close the respective workpiece to be able to, and a quite small compared to the preliminary stroke Working stroke in which the actual welding processes take place. To make these movements, i.e. the forward stroke, the working stroke and to control the respective return stroke is a valve arrangement provided over which the pressure chambers of the piston-cylinder arrangement controlled with pressure medium, in particular with compressed air.
Gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster DE 94 19 815 U1 sind Pneumatikventile über eine entsprechende Grundplatte direkt in den Zylinder integriert und somit als komplett wechselbares Aggregat aufgebaut. Störende Luftverschlauchungen können auf diese Weise entfallen. Die Vermeidung von Verschlauchungen wird dabei insbesondere dadurch erreicht, daß zur Beaufschlagung des zweiten Druckraums mit dem Druckmedium ein sich ausgehend von einer Kanalöffnung im Zylinderkopf zentrisch und axial durch den Vorhub-Hohlkolben hindurch in den zweiten Druckraum erstreckendes Rohr vorgesehen ist. According to the German utility model DE 94 19 815 U1 Pneumatic valves directly on a corresponding base plate integrated into the cylinder and thus as a completely exchangeable Unit set up. Annoying air hoses can be omitted in this way. Avoiding tubing is achieved in particular in that to apply the pressure medium to the second pressure chamber a starting from a port opening in the cylinder head centric and axial through the pre-stroke hollow piston tube extending into the second pressure chamber is provided.
Bei der bekannten Kolben-Zylinder-Anordnung findet das "Überdrückungsprinzip" Anwendung, d.h. beim Vorhub steht bis mindestens zum Beginn des Arbeitshubes der dritte Druckraum, der sowohl für den Rückhub des Arbeitskolbens als auch für den Rückhub des Vorhub-Hohlkolbens bestimmt ist, unter Druck. Damit wird verhindert, daß der Arbeitskolben vorzeitig die Arbeitshub-Bewegung ausführt. Der Vorhub-Hohlkolben fährt somit immer gegen ein Druckpolster im dritten Druckraum, wobei die Hubbewegung durch die Differenz der in axialer Richtung gegensinnig mit dem Druckmedium beaufschlagten Flächen im ersten und im dritten Druckraum zustande kommt. Da die druckbeaufschlagte Fläche im ersten Druckraum größer als die unter dem Gegendruck stehende Fläche im dritten Druckraum ist, entsteht eine resultierende Kraft, die den Vorhub bewirkt. Die mit einer derartigen Kolben-Zylinder-Anordnung erreichbaren Arbeitsgeschwindigkeiten sind sehr langsam; beispielsweise liegt die Zeit für einen Arbeitstakt bei 500 ms. Um höhere Arbeitsgeschwindigkeiten zu erreichen, muß eine solche Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem zusätzlichen Entlüftungsventil ausgerüstet werden.This takes place in the known piston-cylinder arrangement "Suppression Principle" application, i.e. stands at the forward stroke the third until at least the start of the working stroke Pressure chamber, which is used both for the return stroke of the working piston as well as for the return stroke of the preliminary stroke hollow piston is under pressure. This prevents the working piston executes the working stroke movement prematurely. Of the The pre-stroke hollow piston always moves against a pressure cushion in the third pressure chamber, the stroke movement by the difference the opposite in the axial direction with the pressure medium areas in the first and in the third pressure chamber comes about. Since the pressurized area in the first pressure chamber larger than that under the counter pressure Is in the third pressure chamber, a resulting force that causes the advance stroke. The one Working speeds achievable in such a piston-cylinder arrangement are very slow; for example the time for a work cycle at 500 ms. To higher Reaching working speeds must be one Piston-cylinder arrangement with an additional vent valve be equipped.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolben-Zylinder-Anordnung der eingangs beschriebenen Art herzustellen, mit der ohne zusätzliches Entlüftungsventil eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit erreicht werden kann.The invention has for its object a piston-cylinder arrangement of the type described in the introduction, with the one without an additional vent valve higher working speed can be achieved.
Erfindungsgemäß wird dies durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung der eingangs beschriebenen Art erreicht, die einen vierten, wahlweise mit dem Druckmedium beaufschlagbaren Druckraum für den Rückhub des Arbeitskolbens aufweist, wobei der vierte Druckraum, zumindest teilweise, zwischen dem Vorhub-Hohlkolben und dem Arbeitskolben angeordnet ist. According to the invention, this is achieved by a piston-cylinder arrangement of the type described at the outset fourth, optionally with the pressure medium Has pressure space for the return stroke of the working piston, wherein the fourth pressure space, at least partially, between the Pre-stroke hollow piston and the working piston is arranged.
Die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Anordnung ist ein Zweikammer-Zylinder, der nur mit zwei Ventilen um bis zu 45 Prozent schneller läuft als der bekannte Schweißzangenzylinder. Jede der beiden Kammern umfaßt dabei zwei Druckräume - einerseits für den jeweiligen Vorhub, andererseits für den jeweiligen Rückhub des Arbeitskolbens und des Vorhub-Hohlkolbens. Der Geschwindigkeitsvorteil gegenüber der bekannten Anordnung wird dabei dadurch erreicht, daß beim Vorhub des Vorhub-Hohlkolbens der dritte Druckraum drucklos sein kann, ohne daß jedoch der Arbeitskolben vorzeitig die Arbeitshub-Bewegung ausführt, weil dies durch einen im vierten Druckraum anstehenden Druck unterbunden werden kann.The piston-cylinder arrangement according to the invention is a Two-chamber cylinder that only has two valves up to 45 Percent runs faster than the well-known welding gun cylinder. Each of the two chambers comprises two pressure spaces - on the one hand for the respective advance stroke, on the other hand for the respective return stroke of the working piston and the preliminary stroke hollow piston. The speed advantage over the known arrangement is achieved in that the Pre-stroke of the pre-stroke hollow piston, the third pressure chamber depressurized can be without the working piston prematurely Stroke movement because this is done by an im fourth pressure chamber pending pressure can be prevented can.
Die Versorgung des vierten Druckraumes mit dem Druckmedium kann dabei - wie die Versorgung der anderen Druckräume auch - über interne in den Zylinderkopf verlaufende Kanäle erfolgen und ist dadurch vorteilhafterweise durch eine kompakte Bauweise gekennzeichnet.The supply of the fourth pressure chamber with the pressure medium can - like supplying the other pressure rooms - Via internal channels running into the cylinder head and is therefore advantageously due to a compact Marked construction.
Insbesondere kann vorteilhafterweise zur Beaufschlagung des zweiten und des vierten Druckraums mit dem Druckmedium eine Doppelrohranordnung vorgesehen sein, die ein erstes Rohr, das sich ausgehend von einer Kanalöffnung im Zylinderkopf zentrisch und axial durch den Vorhub-Hohlkolben hindurch in den zweiten Druckraum erstreckt, und ein zweites Rohr umfaßt, das sich ausgehend von einer weiteren Kanalöffnung im Zylinderkopf innerhalb und koaxial zu dem ersten Rohr durch den Vorhub-Hohlkolben und durch den Arbeitskolben hindurch in den vierten Druckraum erstreckt. Bei einem Arbeitsdruck von etwa 10 bar können beim Punktschweißen mit einer Schweißzange, die eine erfindungsgemäße Kolben- Zylinder-Anordnung enthält, je nach Ausführung Zylinderkräfte von 3500 bis 11000 N erzeugt werden, wobei der Arbeitstakt sich beispielsweise von 500 ms auf 180 ms reduzieren kann.In particular, can advantageously be applied to the second and fourth pressure chamber with the pressure medium one Double tube arrangement can be provided, the first tube, that starts from a channel opening in the cylinder head centrically and axially through the pre-stroke hollow piston in extends the second pressure chamber and comprises a second tube, starting from another channel opening in the Cylinder head inside and coaxial to the first pipe the pre-stroke hollow piston and through the working piston extends into the fourth pressure chamber. At a working pressure of about 10 bar can be used for spot welding with a Welding gun that a piston-cylinder arrangement according to the invention contains, depending on the version, cylinder forces of 3500 to 11000 N are generated, the working cycle itself For example, can reduce from 500 ms to 180 ms.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.Further advantageous design features of the invention are in the subclaims and the following description contain.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen die Fig. 1 bis 4 jeweils im Axialschnitt eine erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Anordnung in verschiedenen Arbeitsphasen.Using a preferred shown in the drawing The invention is intended to illustrate the exemplary embodiment below are explained. 1 to 4 each show in Axial section of a piston-cylinder arrangement according to the invention in different work phases.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß sie in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben werden.The same in the different figures of the drawing Parts with the same reference numerals so that they in usually only be described once.
Fig. 1 stellt eine Arbeitsphase einer erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung dar, aus der insbesondere der Aufbau und die Lage der verschiedenen Druckräume sehr anschaulich hervorgeht. Es wird noch genauer darauf eingegangen werden, um welche Arbeitsphase es sich dabei handelt.Fig. 1 represents a working phase of an inventive Piston-cylinder arrangement, from which in particular the Structure and location of the various pressure rooms very much is clear. It gets more specific on that which phase of work is involved acts.
Die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Anordnung ist eine
doppeltwirkende Anordnung, d.h. sie ist dazu bestimmt,
einen Doppelhub, und zwar einen Vorhub VH und einen
Arbeitshub AH, auszuführen. Die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Anordnung
dient insbesondere zum Antrieb einer
Schweißelektrode 1 einer Schweißzange und besteht aus einem
Zylinder 2, einem in dem Zylinder 2 axialbeweglich geführten
Vorhub-Hohlkolben 3, sowie einem in dem Vorhub-Hohlkolben
3 axialbeweglich geführten, mit einer Kolbenstange
4 verbundenen Arbeitskolben 5. Die Länge der axialen
Führungsstrecke des Vorhub-Hohlkolbens 3 im Zylinder 2
entspricht dabei dem Vorhub VH bzw. dem korrespondierenden
Rückhub RHV. Die Länge der axialen Führungsstrecke des
Arbeitskolbens 5 entspricht dem Arbeitshub AH bzw. dem
korrespondierenden Rückhub RHA. In einer Schweißzange ist
der Zylinder 2 mit einer (nicht dargestellten) feststehenden
Schweißelektrode und die Kolbenstange 4 mit der beweglichen
Schweißelektrode 1 verbunden.The piston-cylinder arrangement according to the invention is a double-acting arrangement, ie it is designed to carry out a double stroke, namely a preliminary stroke VH and a working stroke AH. The piston-cylinder arrangement according to the invention is used in particular to drive a
Zwischen dem Vorhub-Hohlkolben 3 und einem Zylinderkopf 6
ist ein erster Druckraum 7, zwischen dem Vorhub-Hohlkolben
3 und dem Arbeitskolben 5 ein zweiter Druckraum 8 und zwischen
der aus dem Arbeitskolben 5 und dem Vorhub-Hohlkolben
3 gebildeten Kolbenanordnung 9 und einem Zylinderboden 10
ist ein dritter, die Kolbenstange 4 umschließender Druckraum
11 gebildet. Die einzelnen Druckräume 7, 8, 11 sind
wahlweise mit einem Druckmedium, insbesondere mit Druckluft,
beaufschlagbar. Der erste Druckraum 7 wird mit dem
Druckmedium zur Ausführung des Vorhubs VH des Vorhub-Hohlkolbens
3 beaufschlagt. Der zweite Druckraum 8 wird mit
dem Druckmedium zur Ausführung des Arbeitshubes AH des
Arbeitskolbens 3 beaufschlagt, und der dritte Druckraum 11
wird mit dem Druckmedium zur Ausführung des Rückhubes RHV
des Vorhub-Hohlkolbens 3 beaufschlagt.There is a
Erfindungsgemäß weist die Kolben-Zylinder-Anordnung einen
vierten, wahlweise mit dem Druckmedium beaufschlagbaren
Druckraum 12 für den Rückhub RHA des Arbeitskolbens 5 auf.
Der vierte Druckraum 12 ist zu einem Teil zwischen dem
Vorhub-Hohlkolben 3 und dem Arbeitskolben 5 angeordnet. Ein
weiterer Teil des vierten Druckraums 12 ist durch eine Innenkammer
13 der Kolbenstange 4 gebildet. Dies ist insbesondere
unter dem Aspekt der noch nachstehend im einzelnen
zu beschreibenden besonderen Zuführung des Druckmediums
in den vierten Druckraum von Bedeutung.According to the invention, the piston-cylinder arrangement has a
Zur Beaufschlagung des ersten Druckraums 7 mit dem Druckmedium
ist eine sich ausgehend vom Zylinderkopf 6 in den
ersten Druckraum 7 erstreckende Kanalöffnung 14 vorgesehen.To apply the pressure medium to the
Zur Beaufschlagung des zweiten Druckraums 8 mit dem Druckmedium
ist im Anschluß an eine vom Zylinderkopf 6 ausgehende
Kanalöffnung 15 ein sich zentrisch und axial durch den
Vorhub-Hohlkolben 3 hindurch in den zweiten Druckraum 8 erstreckendes
Rohr 16 vorgesehen. Der zweite Druckraum erstreckt
sich durch eine zentrisch angeordnete Öffnung 17 im
Arbeitskolben 5 bis in eine Innenkammer 18 der Kolbenstange
4 hinein. Dadurch besitzt der zweite Druckraum 8 im Hinblick
auf die Zuführung des Druckmediums durch das Rohr 16
eine strömungsmechanisch besonders günstige Ausbildung.To apply the pressure medium to the second pressure chamber 8
is following an outgoing from the
Zur Beaufschlagung des dritten Druckraums 11 mit dem Druckmedium
ist eine sich ausgehend vom Zylinderboden 10 in den
dritten Druckraum 11 erstreckende Kanalöffnung 19 vorgesehen.To apply pressure medium to the
Zur Beaufschlagung des vierten Druckraums 12 mit dem Druckmedium
ist - ausgehend von einer im Zylinderkopf 6 beginnenden
Kanalöffnung 20 - ein weiteres Rohr 21 vorgesehen.
Dieses zweite Rohr 21 erstreckt sich koaxial innerhalb des
in den zweiten Druckraum 7 führenden Rohres 16 durch den
Vorhub-Hohlkolben 3 und durch die zentrische Öffnung 17 im
Arbeitskolben 5 hindurch in den vierten Druckraum 12. Das
Rohr ragt dabei bis in die oben erwähnte Innenkammer 13 der
Kolbenstange 4, wodurch auch hier - ähnlich wie beim zweiten
Druckraum 8 - eine strömungsmechanisch besonders günstige
Ausbildung der Druckmittelzuführung für den vierten
Druckraum 12 gegeben ist.To apply pressure medium to the
Die verschiedenen Kanalöffnungen 14, 15, 19, 20 können
vorteilhafterweise mit einer nicht dargestellten Ventilanordnung
mit einem am Zylinderkopf 6 befestigten Ventilsteuerblock
verbunden sein, wobei die Druckräume 7, 8, 11,
12 über die internen, durch den Ventilsteuerblock und den
Zylinderkopf 6 verlaufenden Kanalöffnungen 14, 15 und Rohre
16, 21 mit der Ventilanordnung verbunden sind. Die Kanalöffnung
19 im Zylinderboden 10 zur Beaufschlagung des dritten
Druckraums 11 mit dem Druckmedium kann - mit allen
Vorteilen einer schlauchlosen Führung des Druckmediums - ebenfalls,
und zwar über eine nicht dargestellte, außerhalb
des Zylinders 2 geführte Rohrleitung, mit dem Zylinderkopf
6 verbunden sein.The
Die einzelnen Druckräume 7, 8, 11, 12 sind gegeneinander
und gegen die Atmosphäre druckdicht abgeschlossen:The
Zur Abdichtung des ersten Druckraums 7 gegen den zweiten
Druckraum 8 ist am Außendurchmesser des sich in den zweiten
Druckraum 8 erstreckenden Rohres 16 ein Dichtungsring 22 im
Bereich der Wandung bzw. des nicht näher bezeichneten
Kopfes des Vorhub-Hohlkolbens 3 angeordnet. Zur Abdichtung
des ersten Druckraums 7 gegen den dritten Druckraum 11 ist
am Außendurchmesser des Vorhub-Hohlkolbens 3 ein weiterer
Dichtungsring 23 angeordnet.To seal the
Der Arbeitskolben 5 ist innerhalb des Vorhub-Hohlkolbens 3
unter Bildung des zweiten Druckraums 7 und des vierten
Druckraums 12 druckdicht gekammert und - wie bereits erwähnt
- axialbeweglich geführt. Zum druckdichten Abschluß
des zweiten Druckraums 8 gegen den vierten Druckraum 12 ist
am Außendurchmesser des Arbeitskolbens 5 ein dritter
Dichtungsring 24 und am Außendurchmesser des sich in den
vierten Druckraum 12 erstreckenden Rohres 21 ein weiterer
Dichtungsring 25 angeordnet. Zur Abdichtung des dritten
Druckraums 11 gegen den vierten Druckraum 12 ist auch am
Außendurchmesser der Kolbenstange 4 im Bereich der Wandung
bzw. des nicht näher bezeichneten Bodens des Vorhub-Hohlkolbens
3 ein Dichtungsring 26 angeordnet.The working
Ein weiterer Dichtungsring 27 befindet sich zur Abdichtung
des dritten Druckraums 11 gegen die Atmosphäre elekrodenseitig
am Außendurchmesser der Kolbenstange 4.Another
Wie Fig. 1 zeigt, ist der Arbeitskolben 5 mit der Kolbenstange
4 über eine lösbare Verbindung 28, insbesondere über
eine Schraubverbindung, verbunden. Auf diese Weise ist eine
Herstellung der Arbeitskolben-Kolbenstangen-Einheit aus den
einfacher aufgebauten Einzelteilen (Arbeitskolben 5, Kolbenstange
4) möglich. Insbesondere läßt sich so die Kolbenstange
4 mit ihren Innenkammern 13, 18 leichter fertigen.1 shows, the working
Anhand der Fig. 1 bis 4 soll nun die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung beschrieben werden.1 to 4, the operation of the Piston-cylinder arrangement according to the invention described become.
Fig. 2 zeigt die Grundstellung der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung,
die durch die geringste axiale
Ausdehnung (Länge) der Anordnung gekennzeichnet ist. Sowohl
der Vorhub-Hohlkolben 3, als auch der in dem Vorhub-Hohlkolben
3 geführte, mit der Kolbenstange 4 verbundene Arbeitskolben
5 befinden sich in einer Endposition an der
Seite des Zylinderkopfes 6, so daß der erste Druckraum 7
und der zweite Druckraum 8 jeweils ein Volumen aufweisen,
das nahezu Null bzw. minimal ist. Diese Grundstellung wird
erreicht, wenn der dritte Druckraum 11 und der vierte
Druckraum 12 mit dem Druckmedium beaufschlagt werden und so
sowohl der Vorhub-Hohlkolben 3 als auch der Arbeitskolben
5 ihren Rückhub RH (RHV bzw. RHA) durchgeführt haben.Fig. 2 shows the basic position of the piston-cylinder arrangement according to the invention, which is characterized by the smallest axial extent (length) of the arrangement. Both the preliminary stroke
Fig. 2 veranschaulicht in besonderer Weise die konstruktive
Vorteilhaftigkeit der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung.
Durch die Doppelrohrzuführung 16, 21 des Druckmediums
wird eine sehr raumsparende teleskopartige Ineinanderschachtelung
der einzelnen Bauteile erreicht: Vorhub-Hohlkolben
3 im Zylinder 2, Arbeitskolben 5 im Vorhub-Hohlkolben
3, erstes Rohr 16 in der zentralen Öffnung 17
des Arbeitskolbens 5 und in der Innenkammer 18 der Kolbenstange
4, zweites Rohr 21 innerhalb des ersten Rohres 17
und in der Innenkammer 13 der Kolbenstange 4. Die Tiefe der
Innenkammern 13, 18 ist dabei genau auf die Länge der Rohre
21, 16 abgestimmt.Fig. 2 illustrates in a special way the constructive
Advantageousness of the piston-cylinder arrangement according to the invention.
Through the
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Kolben-Zylinder-Anordnung
in einer Arbeitsphase am Ende der Durchführung des Vorhubs
VH vor Beginn des Arbeitshubes AH. Der Vorhub-Hohlkolben 3,
befindet sich in einer Endposition an der Seite des Zylinderbodens
10, so daß der erste Druckraum 7 sein maximales
Volumen aufweist, während das Volumen des dritten Druckraums
11 nahezu Null bzw. minimal ist. Der Arbeitskolben 5
befindet sich - relativ zum Vorhub-Hohlkolben 3 - gesehen
immer noch in seiner in Fig. 2 dargestellten Endposition.
Der Arbeitskolben 5 liegt zylinderkopfseitig am Vorhub-Hohlkolben
3 an und hat mit diesem zusammen unter Wirkung
eines Druckes im ersten Druckraum 7 den Vorhub VH ausgeführt.
Die beständige Anlage des Arbeitskolbens 5 am
Vorhub-Hohlkolben 3 während des gesamten Vorhubs VH kann
dabei durch eine Beaufschlagung des vierten Druckraums 12
mit dem Druckmedium erreicht werden. Der zweite Druckraum
8 weist immer noch ein Volumen auf, das nahezu Null bzw.
minimal ist. Der dritte Druckraum 11 ist drucklos.3 shows the piston-cylinder arrangement according to the invention
in a work phase at the end of the preliminary stroke
VH before the start of the AH work stroke. The preliminary stroke
Fig. 4 zeigt die Schweißstellung der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung,
die durch die größte axiale Ausdehnung
der Anordnung gekennzeichnet ist. Sowohl der Vorhub-Hohlkolben
3, als auch der Arbeitskolben 5 befinden
sich in einer Endposition an der Seite des Zylinderbodens
10, so daß der erste Druckraum 7 und der zweite Druckraum
8 jeweils ein maximales Volumen aufweisen, während das
Volumen des dritten Druckraumes 12 und des vierten Druckraumes
12 jeweils nahezu Null bzw. minimal ist. Diese
Schweißstellung wird erreicht, wenn zusätzlich zum ersten
Druckraum 11 der zweite Druckraum 12 mit dem Druckmedium
beaufschlagt wird.4 shows the welding position of the piston-cylinder arrangement according to the invention,
by the greatest axial extent
the arrangement is marked. Both the pre-stroke
In der nachstehenden Tabelle sind die Arbeitsphasen der
erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung mit den
Schritten 0 bis 8 bezeichnet, wobei der Schritt 0 der in
Fig. 2 dargestellten Grundstellung, der Schritt 1 der in
Fig. 3 dargestellten Stellung nach Ausführung des Vorhubs
VH und der Schritt 3 der in Fig. 4 dargestellten Schweißstellung
nach Ausführung des Vorhubs VH und des Arbeitshubes
AH entspricht. In den einzelnen Feldern der Tabelle
ist jeweils eingetragen, ob eine Druckbeaufschlagung der
entsprechenden Druckräume 7, 8, 11, 12 stattfindet oder
nicht. 0 bedeutet dabei, daß der entsprechende Druckraum 7,
8, 11, 12 drucklos ist, 1 symbolisiert das Vorhandensein
einer Druckbeaufschlagung. Die Druckräume 7, 8, 11, 12 sind
in der Tabelle durch ihre Bezugszeichen gekennzeichnet.
Der wichtigste durch die Erfindung erzielte Vorteil besteht
darin, daß der dritte Druckraum 11, wie die Tabelle zeigt,
bei der Durchführung des Vorhubs VH (Schritt 1) drucklos
sein kann, da der Arbeitskolben 5 - relativ zum Vorhub-Hohlkolben
3 - durch den Druck im vierten Druckraum 12 in
seiner in Fig. 2 dargestellten Endposition gehalten wird.
Dies ist bei einer bekannten, nach dem Überdrückungsprinzip
arbeitenden Kolben-Zylinder-Anordnung, die beispielsweise
eine Taktzeit von etwa 500 ms aufweist, nicht der Fall,
wodurch sich die Dauer eines Arbeitstaktes einer vergleichbaren
erfindungsgemäßen Anordnung ohne ein zusätzliches
Entlüftungsventil auf etwa 180 ms verkürzen läßt.The most important advantage achieved by the invention is
in that the
Zur Durchführung des Arbeitshubes AH wird nach erfolgtem
Vorhub VH der vierte Druckraum 12 druckentlastet und der
zweite Druckraum 8 mit dem Druckmedium beaufschlagt
(Schritte 2 und 3). Bei Vorliegen des Arbeitshubes AH kann
der Schweißvorgang ausgeführt werden. To carry out the working stroke AH, after the
Vorhub VH the
Nach der Ausführung des Schweißvorganges wird zunächst der
zweite Druckraum 8 druckentlastet, während der vierte
Druckraum 12 wieder mit dem Druckmedium beaufschlagt wird
(Schritt 4). Der Arbeitskolben 5 führt dadurch seinen
Rückhub RHA aus, d.h. er wird wieder in Richtung seiner in
Fig. 2 und 3 dargestellten Grundstellung bewegt.After the welding process has been carried out, the second pressure chamber 8 is first depressurized, while the
Schließlich wird der erste Druckraum 7 druckentlastet,
während der dritte Druckraum 11 wieder mit dem Druckmedium
beaufschlagt wird (Schritt 5), wodurch nun auch der Vorhub-Hohlkolben
3 seinen Rückhub RHV ausführt und sich wieder in
seine Grundstellung (Fig. 2) zurückbewegt. Aus all dem geht
hervor, daß die in Fig. 1 dargestellte Arbeitsphase eine
Zwischenstellung der erfindungsgemäßen Kolben- Zylinder-Anordnung
zeigt, die etwa Schritt 6 oder 7 in der Tabelle
entspricht.Finally, the
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der
Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Beispielsweise die
Größe der Hübe variieren: So kann die Größe des Vorhubs VH
in einem Bereich von 10 bis 100 mm und die des Arbeitshubes
AH in einem Bereich von 5 bis 50 mm liegen. Insbesondere
fällt es beispielsweise auch in den Rahmen der Erfindung,
wenn die Gestalt der Druckräume 7, 8, 11, 12, die auf einen
Druckmittel-Netzdruck von bis zu 12 bar abgestimmt sein
können, von der in der Zeichnung dargestellten Gestalt abweicht.
Ferner ist die Erfindung nicht auf die im Anspruch
1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann
auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten
Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert
sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch
jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch
mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes
Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der
Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch
für eine Erfindung zu verstehen. The invention is not based on the illustrated embodiment
limited, but also includes all in the sense of
Invention equivalent effects. For example the
The size of the strokes vary: this is how the size of the forward stroke VH
in a range from 10 to 100 mm and that of the working stroke
AH are in a range from 5 to 50 mm. Especially
it also falls within the scope of the invention, for example,
if the shape of the
- 11
- SchweißelektrodeWelding electrode
- 22nd
- Zylindercylinder
- 33rd
- Vorhub-HohlkolbenPre-stroke hollow piston
- 44th
- KolbenstangePiston rod
- 55
- ArbeitskolbenPiston
- 66
- ZylinderkopfCylinder head
- 77
- erster Druckraumfirst pressure room
- 88th
- zweiter Druckraumsecond pressure room
- 99
- Kolbenanordnung aus 3 und 53 and 5
- 1010th
- ZylinderbodenCylinder bottom
- 1111
- dritter Druckraumthird pressure room
- 1212th
- vierter Druckraumfourth pressure room
- 1313
- Innenkammer von 4, Bestandteil von 12Inner chamber of 4, part of 12
- 1414
- Kanalöffnung zwischen 6 und 7Canal opening between 6 and 7
- 1515
- Kanalöffnung zwischen 6 und 8Canal opening between 6 and 8
- 1616
- Rohr zwischen 6 und 8Tube between 6 and 8
- 1717th
- zentrale Öffnung in 5central opening in 5
- 1818th
- Innenkammer von 4, Bestandteil von 8Inner chamber of 4, part of 8
- 1919th
- Kanalöffnung zwischen 10 und 11Canal opening between 10 and 11
- 2020th
- Kanalöffnung zwischen 6 und 12Canal opening between 6 and 12
- 2121
- Rohr zwischen 6 und 12Tube between 6 and 12
- 2222
- Dichtungsring an 17Sealing ring on 17
- 2323
- Dichtungsring an 3Sealing ring on 3
- 2424th
- Dichtungsring an 5Sealing ring on 5
- 2525th
- Dichtungsring an 21Sealing ring on 21
- 2626
- Dichtungsring an 4Sealing ring on 4
- 2727
- Dichtungsring an 4Sealing ring on 4
- AHAH
- ArbeitshubWorking stroke
- VHVH
- VorhubAdvance stroke
- RHRH
- Rückhub allgemein, bestehend aus RHA und RHV Return stroke in general, consisting of RH A and RH V
- RHA RH A
- Rückhub von 5Return stroke of 5
- RHV RH V
- Rückhub von 3Return stroke of 3
Claims (9)
gekennzeichnet durch einen vierten, wahlweise mit dem Druckmedium beaufschlagbaren Druckraum (12) für den Rückhub (RHA) des Arbeitskolbens (5), wobei der vierte Druckraum (12), zumindest teilweise, zwischen dem Vorhub-Hohlkolben (3) und dem Arbeitskolben (5) angeordnet ist. Piston-cylinder arrangement for performing a double stroke (forward stroke VH, working stroke AH), in particular for driving a welding electrode (1) of a welding gun, consisting of a cylinder (2), a preliminary stroke hollow piston (3) guided in the cylinder (2) , and a working piston (5) which is guided in the preliminary stroke hollow piston (3) and is connected to a piston rod (4), a first pressure chamber (7) between the preliminary stroke and between the preliminary stroke hollow piston (3) and a cylinder head (6) - Hollow piston (3) and the working piston (5) a second pressure chamber (8) and a third, the piston rod between the piston assembly (9) formed from the working piston (5) and the preliminary stroke hollow piston (3) and a cylinder base (10) (4) enclosing pressure chamber (11) is formed and the pressure chambers (7, 8, 11) can optionally be acted upon by a pressure medium, in particular compressed air, namely the first pressure chamber (7) for performing the forward stroke (VH) of the preliminary stroke hollow piston (3), the second pressure chamber (8) for execution tion of the working stroke (AH) of the working piston (5) and the third pressure chamber (11) for at least one return stroke (RH) of the pistons (3, 5)
characterized by a fourth pressure chamber (12), optionally pressurizable with the pressure medium, for the return stroke (RH A ) of the working piston (5), the fourth pressure chamber (12), at least partially, between the preliminary stroke hollow piston (3) and the working piston ( 5) is arranged.
dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Druckraum (12), zumindest teilweise, durch eine Innenkammer (13) der Kolbenstange (4) gebildet ist.Piston-cylinder arrangement according to claim 1,
characterized in that the fourth pressure chamber (12) is, at least partially, formed by an inner chamber (13) of the piston rod (4).
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Druckraum (12), zumindest teilweise, durch eine Innenkammer (18) der Kolbenstange (4) gebildet ist.Piston-cylinder arrangement according to claim 1 or 2,
characterized in that the second pressure chamber (12) is, at least partially, formed by an inner chamber (18) of the piston rod (4).
dadurch gekennzeichnet, daß zur Beaufschlagung des zweiten Druckraums (8) mit dem Druckmedium ein sich ausgehend von einer Kanalöffnung (16) im Zylinderkopf (6) zentrisch und axial durch den Vorhub-Hohlkolben (3) hindurch in den zweiten Druckraum (8), insbesondere in dessen Innenkammer (18) der Kolbenstange (4), erstreckendes Rohr (17) vorgesehen ist.Piston-cylinder arrangement according to one of claims 1 to 3,
characterized in that, to act upon the second pressure chamber (8) with the pressure medium, starting from a channel opening (16) in the cylinder head (6) centrally and axially through the preliminary stroke hollow piston (3) into the second pressure chamber (8), in particular in the inner chamber (18) of the piston rod (4), extending tube (17) is provided.
dadurch gekennzeichnet, daß zur Beaufschlagung des vierten Druckraums (12) mit dem Druckmedium ein sich ausgehend von einer Kanalöffnung (20) im Zylinderkopf (6) innerhalb und koaxial zu dem sich in den zweiten Druckraum (8) erstreckenden Rohr (17) durch den Vorhub-Hohlkolben (3) und durch den Arbeitskolben (5) hindurch in den vierten Druckraum (12), insbesondere in dessen Innenkammer (13) der Kolbenstange (4), erstreckendes Rohr (21) vorgesehen ist. Piston-cylinder arrangement according to claim 4,
characterized in that to act upon the fourth pressure chamber (12) with the pressure medium, starting from a channel opening (20) in the cylinder head (6) inside and coaxial to the tube (17) extending into the second pressure chamber (8) through the preliminary stroke - Hollow piston (3) and through the working piston (5) into the fourth pressure chamber (12), in particular in the inner chamber (13) of the piston rod (4), extending tube (21) is provided.
dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (5) innerhalb des Vorhub-Hohlkolbens (3) unter Bildung des zweiten Druckraums (8) und des vierten Druckraums (12) druckdicht gekammert und axialbeweglich geführt ist.Piston-cylinder arrangement according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the working piston (5) within the pre-stroke hollow piston (3) with the formation of the second pressure chamber (8) and the fourth pressure chamber (12) is pressure-tight and axially movable.
dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (5) mit der Kolbenstange (4) über eine lösbare Verbindung (28), insbesondere über eine Schraubverbindung, verbunden ist.Piston-cylinder arrangement according to one of claims 1 to 6,
characterized in that the working piston (5) is connected to the piston rod (4) via a releasable connection (28), in particular via a screw connection.
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume (7, 8, 11) über interne Kanalöffnungen (14, 15, 20) und/oder Rohre (16, 21) mit dem Zylinderkopf (6) verbunden sind.Piston-cylinder arrangement according to one of claims 1 to 7,
characterized in that the pressure chambers (7, 8, 11) are connected to the cylinder head (6) via internal channel openings (14, 15, 20) and / or pipes (16, 21).
dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (2) mit einer feststehenden Schweißelektrode (1) und die Kolbenstange (4) mit einer beweglichen Schweißelektrode verbunden ist.Piston-cylinder arrangement according to one of claims 1 to 8,
characterized in that the cylinder (2) is connected to a fixed welding electrode (1) and the piston rod (4) is connected to a movable welding electrode.
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