EP1626184A2 - Hydraulikeinrichtung - Google Patents

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Publication number
EP1626184A2
EP1626184A2 EP05013447A EP05013447A EP1626184A2 EP 1626184 A2 EP1626184 A2 EP 1626184A2 EP 05013447 A EP05013447 A EP 05013447A EP 05013447 A EP05013447 A EP 05013447A EP 1626184 A2 EP1626184 A2 EP 1626184A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
hydraulic
cylinder
auxiliary
hydraulic device
Prior art date
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Granted
Application number
EP05013447A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1626184B1 (de
EP1626184A3 (de
Inventor
Peter Schradi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schuler Automation GmbH and Co KG
Original Assignee
Schuler Automation GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schuler Automation GmbH and Co KG filed Critical Schuler Automation GmbH and Co KG
Publication of EP1626184A2 publication Critical patent/EP1626184A2/de
Publication of EP1626184A3 publication Critical patent/EP1626184A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1626184B1 publication Critical patent/EP1626184B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • 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
    • F15B15/22—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
    • F15B15/228—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke having shock absorbers mounted outside the actuator housing

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic device according to the preamble of claim 1.
  • Such a hydraulic device is known from DD 46 600.
  • Such hydraulic devices are well known in the art. They are z. B. used to generate an opening and closing movement of a mounted on a transfer gripper. In order to dampen the opening and closing movement of the gripper at the end of the respective trajectory, one usually uses hydraulic cylinders with a so-called end position damping. In this case, the hydraulic cylinder and a piston guided therein by a suitable geometric configuration at the ends of the hydraulic cylinder together such that the hydraulic oil forced upon reaching the end position by a narrowed cross section and thus the movement of the hydraulic cylinder is delayed or damped in the vicinity of the end position ,
  • hydraulically operated grippers are usually designed so that the end positions of the hydraulic cylinder correspond to a maximum opening or closing position of the gripping arms of the gripper. In the maximum closed position, the gripping arms are usually against each other. If, on the other hand, a workpiece is gripped with the gripping arms, then this corresponds this gripping position usually a middle position of the piston guided in the hydraulic cylinder. The movement from the maximum open position to the gripping position takes place without any damping. As a result, it comes when gripping the workpiece to undesirable pressure surges in the hydraulic device.
  • the object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art.
  • it is intended to specify a hydraulic device which is as simple and inexpensive to produce as possible and which permits damped movement of the piston in a middle section of the hydraulic cylinder located between the first and second end positions.
  • the movement should be delayable in a precisely located position, in particular in a section located between the first and second end positions.
  • the hydraulic device should be operable as possible with conventional hydraulic cylinders.
  • the delay device proposed according to the invention it is provided that in the flow path provided on the auxiliary cylinder or piston throttle valve is turned on. -
  • the delay device proposed according to the invention it is possible to arbitrarily vary a delay point for the beginning of the delayed movement of the piston.
  • the delay point is determined by the delay device. Its position depends on the volume displaced by the movement of the piston.
  • the deceleration point and the first and / or second end position can be specified exactly.
  • Unwanted pressure surges when gripping workpieces are avoided. This increases the service life of the hydraulic device and the gripper.
  • the hydraulic device can be operated at a higher pressure and at an increased cycle rate.
  • a “middle section” of the hydraulic cylinder is understood to mean a section which is located outside the damping areas in the end positions of the piston. An attenuation in the region of the end positions usually extends over less than 10% of the total travel distance of the piston from one end position to the other.
  • a flow path is understood to mean a path through which hydraulic oil can flow.
  • the delay device is designed as a separate mounting unit. This makes it possible to combine conventional hydraulic cylinders, in particular hydraulic slave cylinder, with great effort with the deceleration device. It does not require any structural change of the hydraulic cylinder.
  • the delay device can be switched on, for example, in a leading to a hydraulic slave cylinder discharge line.
  • the hydraulic device in addition to the end position damping on an additional delay point for the use of a damped movement between the two end positions.
  • a maximum stroke position of the auxiliary piston is adjustable.
  • the deceleration point along the trajectory of the piston can be set arbitrarily.
  • a manually or electromotively actuated adjusting screw can be provided, with which a stop of the auxiliary piston is changeable.
  • the maximum stroke of the auxiliary piston means an electric motor is adjustable, this can be controlled with a controller.
  • the maximum stroke can be set according to preset stored values.
  • gripper so its gripping movement can be quickly and easily adapted to different workpiece dimensions.
  • the throttle valve can open when reaching the maximum stroke position of the auxiliary piston.
  • the delay of the movement of the piston can be given by the throttle cross-section of the throttle valve. It has proved to be particularly advantageous that the throttle cross-section is adjustable.
  • a delay device with the aforementioned features can be produced easily and inexpensively. When you open the throttle valve begins the subdued movement. The damping is given by the hydraulic cross section of the opened throttle valve. Conveniently, the throttle cross-section and thus the delay or damping of the movement of the piston can be adjusted. - It can therefore be provided as a separate mounting unit universal delay device, with a variety of conventional hydraulic cylinder with respect to a damped movement in a located between the end positions central section can be retrofitted.
  • the delay device has a bypass with a one-way valve switched on therein. This allows a quick pushing back of the piston in its end position.
  • a gripper provided with the hydraulic device according to the invention, the cycle time with which workpieces are gripped can be increased.
  • a spring is provided in the auxiliary cylinder, with which forced the auxiliary piston in a starting position becomes. In the initial position, the piston has no stroke.
  • the delay device is turned on in a first or second line connected to the hydraulic cylinder.
  • the proposed construction is simple. In particular, it is not necessary to switch on the delay device in a separate bypass on the hydraulic cylinder.
  • a gripper is provided with the hydraulic device according to the invention. It may in particular be a gripper provided on a workpiece transfer.
  • a workpiece transfer is known, for example, from EP 0 633 077 A1, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.
  • a hydraulic cylinder 1 has a piston 2 guided therein with a piston rod 3.
  • a pressure source 4 is hydraulically connected via a first line 5 to one end E1 of the hydraulic cylinder 1.
  • a second line 7 connected to a liquid reservoir 6 is provided.
  • the pressure source 4 can form a structural unit together with the liquid reservoir 6.
  • the liquid used here is expediently oil, in particular hydraulic oil.
  • a delay device 8 is turned on.
  • the pressure source 4 and the liquid reservoir 6 can be alternately switched to the first 5 or the second line 7 by means of a switching device 8a, i. It can therefore either either the first 5 or the second line 7 pressurized and the respective other line 5, 7 to be depressurized.
  • the delay device 8 has an auxiliary cylinder 9 and an auxiliary piston 10 guided therein.
  • the auxiliary piston 10 is provided with a throttle valve 10a.
  • a spring 11 forces the auxiliary piston 10 from a maximum stroke position A2 to an initial position A1.
  • the delay device 8 is provided with a bypass 12 in which a one-way valve 13 is switched on so that a liquid flow coming from the hydraulic cylinder 1 can flow out exclusively to the liquid reservoir 6 through the delay device 8.
  • Fig. 1 different positions of the piston 2 in the hydraulic cylinder 1 are shown. Furthermore, the travel of the piston 2 as a function of time and the clamping force of a gripper operated with the hydraulic device are shown as a function of time.
  • the function of the hydraulic device according to the invention is described below with reference to FIG. 1 using the positions of the piston 2 shown from left to right.
  • the piston 2 is in a first end position E1.
  • a volume formed in the hydraulic cylinder 1 between the piston 2 and the second end position E2 is filled with hydraulic oil.
  • hydraulic oil is supplied to the hydraulic cylinder 1 via the inflow line 5 under pressure.
  • the piston 2 is pressed in the direction of the second end position E2.
  • the thereby displaced by the second line 7 oil volume is pressed into the auxiliary cylinder 9 and moves the auxiliary piston 10 from the initial position A1 in the maximum stroke position A2.
  • the spring 11 is completely compressed.
  • auxiliary cylinder 9 and the auxiliary piston 10 and the throttle valve 10a comprehensive delay device is turned on in Fig. 2 in the second line 7. It is of course also possible to turn on the delay device in the first line 5. It is also possible to turn on such delay devices both in the first 5 and in the second line 7.
  • Fig. 1 the situation is also shown merely for explanation, in which the piston 2 is in the second end position E2. In this case, the gripper is closed, without it a workpiece W or a pressing part would be used.
  • the flow direction of the hydraulic oil is reversed: the pressure source 4 is switched to apply the required pressure to the second line 7. It is now performed by the second line 7 hydraulic oil under pressure to the second end E2 of the hydraulic cylinder 1. In this case, the hydraulic oil passes in particular via the bypass 12 and the one-way valve 13 opened in this flow direction.
  • the first line 5 is switched to the liquid reservoir 6 and is therefore depressurized.
  • the piston 2 is moved back from the second end position E2 toward the first end position E1.
  • the pressure source 4 is switched to the second line 7 and the liquid reservoir 6 to the first line 5.
  • the gripper is depressurized.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of a delay device 8.
  • the auxiliary piston 10 is in the starting position A1.
  • the throttle valve 10a is embodied here in the form of a nozzle 14 provided in the piston bottom.
  • an annular channel 15 is provided, which is connected to a first opening 16.
  • a second opening is designated by the reference numeral 17.
  • the auxiliary piston 10 is first displaced by the second opening 17 supplied hydraulic oil against the force of the spring 11 in the maximum stroke position A2. Subsequently, further supplied hydraulic oil can only be discharged through the nozzle 14 and the annular channel 15 via the first opening 16. Thus, a movement of the piston 2 in the hydraulic cylinder 1 can be damped.
  • the throttle valve 10a may also be provided on the auxiliary cylinder 9. Further, it is possible that components of the throttle valve are provided on both the auxiliary piston 10 and the auxiliary cylinder 9 and cooperate in such a way that the réelle Carter muted movement is achieved.
  • Fig. 3 shows a second embodiment of a delay device 8.
  • an adjustable stop 18 is provided with which the maximum stroke position A2 is adjustable.
  • a nozzle needle 19 which is axially adjustable relative to it, is provided, which has a recess 20 in the vicinity of its end.
  • the illustrated second delay device 8 is particularly universal. Here, both the maximum stroke position A2 and the hydraulic passage cross section of the throttle valve 10a can be adjusted.
  • the auxiliary piston 10 When supplying pressurized hydraulic oil through the second opening 17, the auxiliary piston 10 is pressed against the force of the spring 11 to the maximum stroke position A2. As a result, the throttle valve 10a formed by the recess 20 opens. The hydraulic oil flows through the throttle valve 10 a and flows out via the first opening 16. A hydraulic cross section of the throttle valve 20 and thus the delay of the movement can be changed by adjusting the nozzle needle 19 relative to the tee 18.
  • FIGS. 4a to 4c show a gripper with two gripping arms 21a and 21b.
  • the gripper is provided with a hydraulic cylinder 1 in which the piston 2 is guided with the piston rod 3 extending therefrom.
  • the movement of the grippers 21a, 21b is controlled.
  • Fig. 4a shows the gripper in the open and
  • Fig. 4b shows the gripper in the closed position without workpieces W.
  • Fig. 4c the gripper is shown, wherein the gripping arms 21a, 21b here grab a workpiece W.
  • the piston 2 is in a middle position located between the end positions E1, E2.
  • a movement of the gripping arms 21a, 21b into the gripping position shown in FIG. 4c can be effected by the attenuator 8 shown in FIGS. 1 to 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikeinrichtung mit einem in einem Hydraulikzylinder (1) geführten Kolben (2), wobei der Kolben (2) von einer am einen Ende des Hydraulikzylinders (1) befindlichen ersten Endposition (E1) in eine am gegenüberliegenden anderen Ende des Hydraulikzylinders (1) befindliche zweite Endposition (E2) bewegbar ist, wobei der Hydraulikzylinder (1) hydraulisch mit einer einen Hilfszylinder (9) mit einem darin geführten Hilfskolben (10) aufweisenden Verzögerungseinrichtung (8) verbunden ist, mit der eine Bewegung des Kolbens (2) in einem zwischen der ersten (E1) und der zweiten Endposition (E2) befindlichen mittleren Abschnitt verzögerbar ist, und wobei der Hilfszylinder (9) eine erste (16) und eine zweite Öffnung (17) zum Zu- und Abführen von Hydrauliköl aufweist. Um einen Dämpfungspunkt exakt einstellen zu können wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass in den Strömungsweg ein am Hilfszylinder (9) oder -kolben (10) vorgesehenes Drosselventil (10a, 14, 20) eingeschaltet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hydraulikeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine solche Hydraulikeinrichtung ist aus der DD 46 600 bekannt.
  • Mit der bekannten Hydraulikeinrichtung ist nachteiligerweise eine verzögerte Bewegung eines Kolbens in einem zwischen der ersten und zweiten Endposition befindlichen Abschnitts des Hydraulikzylinders bei einer exakt vorgegebenen Position nicht möglich.
  • Solche Hydraulikeinrichtungen sind nach dem Stand der Technik weithin bekannt. Sie werden z. B. zur Erzeugung einer Öffnungs- und Schließbewegung eines an einem Transfer angebrachten Greifers verwendet. Um die Öffnungs- und Schließbewegung des Greifers am Ende der jeweiligen Bewegungsbahn zu dämpfen, verwendet man in der Regel Hydraulikzylinder mit einer so genannten Endlagendämpfung. Dabei wirken der Hydraulikzylinder und ein darin geführter Kolben durch eine geeignete geometrische Ausgestaltung an den Enden des Hydraulikzylinders derart zusammen, dass das Hydrauliköl bei Erreichen der Endlage durch einen verengten Querschnitt gezwungen und damit die Bewegung des Hydraulikzylinders in der Nähe der Endlage verzögert bzw. gedämpft wird.
  • Insbesondere hydraulisch betriebene Greifer sind in der Regel so konstruiert, dass die Endlagen des Hydraulikzylinders einer maximalen Öffnungs- bzw. Schließstellung der Greifarme des Greifers entsprechen. In der maximalen Schließstellung liegen die Greifarme in der Regel aneinander an. Wird dagegen mit den Greifarmen ein Werkstück gegriffen, so entspricht diese Greifstellung in der Regel einer mittleren Position des im Hydraulikzylinder geführten Kolbens. Die Bewegung von der maximalen Öffnungsstellung in die Greifstellung erfolgt ohne jegliche Dämpfung. Infolgedessen kommt es beim Greifen des Werkstücks zu unerwünschten Druckschlägen in der Hydraulikeinrichtung.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine möglichst einfach und kostengünstig herstellbare Hydraulikeinrichtung angegeben werden, welche eine gedämpfte Bewegung des Kolbens in einem zwischen der ersten und der zweiten Endposition befindlichen mittleren Abschnitt des Hydraulikzylinders ermöglicht. Die Bewegung soll insbesondere in einem zwischen der ersten und zweiten Endposition befindlichen Abschnitt bei einer exakt vorgegebenen Position verzögerbar sein. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll die Hydraulikeinrichtung möglichst mit herkömmlichen Hydraulikzylindern betreibbar sein.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 10.
  • Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass in den Strömungsweg ein am Hilfszylinder oder -kolben vorgesehenes Drosselventil eingeschaltet ist. - Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verzögerungseinrichtung ist es möglich, einen Verzögerungspunkt für den Beginn der verzögerten Bewegung des Kolbens beliebig zu variieren. Der Verzögerungspunkt wird mit der Verzögerungseinrichtung bestimmt. Seine Lage hängt von dem durch die Bewegung des Kolbens verdrängten Volumen ab. Der Verzögerungspunkt und die erste und/oder zweite Endposition können exakt vorgegeben werden. Infolgedessen kann insbesondere bei einem hydraulischen Greifer die Bewegung in die Greifposition gedämpft erfolgen. Unerwünschte Druckschläge beim Greifen von Werkstücken werden vermieden. Das erhöht die Lebensdauer der Hydraulikeinrichtung sowie der Greifer. Abgesehen davon kann die Hydraulikeinrichtung mit einem höheren Druck und mit einer erhöhten Taktrate betrieben werden.
  • Unter einem "mittleren Abschnitt" des Hydraulikzylinders wird ein Abschnitt verstanden, welcher außerhalb der Dämpfungsbereiche in den Endlagen des Kolbens sich befindet. Eine Dämpfung im Bereich der Endlagen erstreckt sich üblicherweise über weniger als 10% der gesamten Bewegungsstrecke des Kolbens von einer Endlage in die andere. Unter einem Strömungsweg wird ein von Hydrauliköl durchströmbarer Weg verstanden.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verzögerungseinrichtung als separate Montageeinheit ausgeführt. Damit ist es möglich, herkömmliche Hydraulikzylinder, insbesondere Hydrauliknehmerzylinder, ohne großen Aufwand mit der Verzögerungseinrichtung zu kombinieren. Es bedarf dazu keiner konstruktiven Änderung der Hydraulikzylinder. Die Verzögerungseinrichtung kann beispielsweise in eine zu einem Hydrauliknehmerzylinder führende Abströmleitung eingeschaltet werden. Es können dabei beispielsweise auch herkömmliche Hydraulikzylinder mit Endlagendämpfung verwendet werden. In diesem Fall weist die Hydraulikeinrichtung neben der Endlagendämpfung einen zusätzlichen Verzögerungspunkt für den Einsatz einer gedämpften Bewegung zwischen den beiden Endlagen auf.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine maximale Hubposition des Hilfskolbens einstellbar. Damit kann der Verzögerungspunkt entlang der Bewegungsbahn des Kolbens beliebig eingestellt werden. Zum Einstellen kann beispielsweise eine manuell oder elektromotorisch betätigbare Einstellschraube vorgesehen sein, mit der ein Anschlag des Hilfskolbens veränderbar ist. Soweit der maximale Hub des Hilfskolbens mittels eines Elektromotors einstellbar ist, kann dieser mit einer Steuerung steuerbar sein. So kann der maximale Hub beispielsweise entsprechend vorgegebener gespeicherter Werte eingestellt werden. Insbesondere bei einem mit der erfindungsgemäßen Hydraulikeinrichtung versehenen Greifer kann so dessen Greifbewegung schnell und einfach auf unterschiedliche Werkstückdimensionen angepasst werden.
  • Das Drosselventil kann bei Erreichen der maximalen Hubposition des Hilfskolbens öffnen. Dabei kann die Verzögerung der Bewegung des Kolbens durch den Drosselquerschnitt des Drosselventils gegeben sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass der Drosselquerschnitt einstellbar ist. Eine Verzögerungseinrichtung mit den vorgenannten Merkmalen lässt sich einfach und kostengünstig herstellen. Beim Öffnen des Drosselventils setzt die gedämpfte Bewegung ein. Die Dämpfung ist durch den hydraulischen Querschnitt des geöffneten Drosselventils gegeben. Zweckmäßigerweise lässt sich der Drosselquerschnitt und damit die Verzögerung bzw. Dämpfung der Bewegung des Kolbens einstellen. - Es kann also eine als separate Montageeinheit ausgeführte universelle Verzögerungseinrichtung bereitgestellt werden, mit der eine Vielfalt herkömmlicher Hydraulikzylinder im Hinblick auf eine gedämpfte Bewegung in einem zwischen den Endpositionen befindlichen mittleren Abschnitt nachrüstbar ist.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Verzögerungseinrichtung einen Bypass mit einem darin eingeschalteten Einwegventil auf. Das ermöglicht ein schnelles Zurückschieben des Kolbens in seine Endlage. Bei einem mit der erfindungsgemäßen Hydraulikeinrichtung versehenen Greifer kann die Taktzeit, mit der Werkstücke gegriffen werden, erhöht werden.
  • Zweckmäßigerweise ist im Hilfszylinder eine Feder vorgesehen, mit welcher der Hilfskolben in eine Ausgangsposition gezwungen wird. In der Ausgangsposition weist der Kolben keinen Hub auf. Das Vorsehen einer Feder ermöglicht ein einfaches und störunanfälliges Zurückführen des Kolbens in die Ausgangsposition.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Verzögerungseinrichtung in eine mit dem Hydraulikzylinder verbundene erste oder zweite Leitung eingeschaltet ist. Die vorgeschlagene Konstruktion ist einfach. Es ist insbesondere nicht erforderlich, die Verzögerungseinrichtung in einem gesonderten Bypass am Hydraulikzylinder einzuschalten.
  • Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist ein Greifer mit der erfindungsgemäßen Hydraulikeinrichtung vorgesehen. Es kann sich dabei insbesondere um einen Greifer handeln, der an einem Werkstücktransfer vorgesehen ist. Ein solcher Werkstücktransfer ist beispielsweise aus der EP 0 633 077 A1 bekannt, deren Offenbarungsgehalt hiermit einbezogen wird.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung der Funktion der erfindungsgemäßen Hydraulikeinrichtung,
    Fig. 2
    eine Querschnittansicht einer ersten Verzögerungseinrichtung,
    Fig. 3
    eine Querschnittsansicht einer zweiten Verzögerungseinrichtung,
    Fig. 4a
    eine Schnittansicht eines Greifers mit in Öffnungsstellung befindlichen Greifarmen,
    Fig. 4b
    den Greifer nach Fig. 4a mit in geschlossener Position ohne Werkstück befindlichen Greifarmen und
    Fig. 4c
    den Greifer nach Fig. 4a mit in geschlossener Position mit Werkstück befindlichen Greifarmen.
  • In Fig. 1 weist ein Hydraulikzylinder 1 einen darin geführten Kolben 2 mit einer Kolbenstange 3 auf. Eine Druckquelle 4 ist über eine erste Leitung 5 mit dem einen Ende E1 des Hydraulikzylinders 1 hydraulisch verbunden. Am anderen Ende E2 des Hydraulikzylinders 1 ist eine mit einem Flüssigkeitsreservoir 6 verbundene zweite Leitung 7 vorgesehen. Die Druckquelle 4 kann zusammen mit dem Flüssigkeitsreservoir 6 eine Baueinheit bilden. Als Flüssigkeit wird hier zweckmäßigerweise Öl, insbesondere Hydrauliköl, verwendet. In die zweite Leitung 7 ist eine Verzögerungseinrichtung 8 eingeschaltet. Die Druckquelle 4 und das Flüssigkeitsreservoir 6 können mittels einer Umschalteinrichtung 8a wechselweise auf die erste 5 oder die zweite Leitung 7 geschaltet werden, d.h. es kann also wahlweise entweder die erste 5 oder die zweite Leitung 7 mit Druck beaufschlagt und die jeweils andere Leitung 5, 7 drucklos geschaltet sein.
  • Die Verzögerungseinrichtung 8 weist einen Hilfszylinder 9 und einen darin geführten Hilfskolben 10 auf. Der Hilfskolben 10 ist mit einem Drosselventil 10a versehen. Eine Feder 11 zwingt den Hilfskolben 10 von einer maximalen Hubposition A2 in eine Ausgangsposition A1. Die Verzögerungseinrichtung 8 ist mit einem Bypass 12 versehen, in welchem ein Einwegventil 13 so eingeschaltet ist, dass ein vom Hydraulikzylinder 1 kommender Flüssigkeitsstrom ausschließlich durch die Verzögerungseinrichtung 8 zum Flüssigkeitsreservoir 6 abströmen kann.
  • In Fig. 1 sind verschiedene Stellungen des Kolbens 2 im Hydraulikzylinder 1 gezeigt. Ferner sind der Weg des Kolbens 2 in Abhängigkeit der Zeit sowie die Klemmkraft eines mit der Hydraulikeinrichtung betriebenen Greifers in Abhängigkeit der Zeit gezeigt.
  • Im Folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen Hydraulikeinrichtung anhand der Fig. 1 unter Verwendung der gezeigten Stellungen des Kolbens 2 von links nach rechts beschrieben. Bei der linken Darstellung befindet sich der Kolben 2 in einer ersten Endposition E1. Ein im Hydraulikzylinder 1 zwischen dem Kolben 2 und der zweiten Endposition E2 gebildetes Volumen ist mit Hydrauliköl gefüllt. Mittels der Druckquelle 4 wird über die Zuströmleitung 5 unter Druck Hydrauliköl dem Hydraulikzylinder 1 zugeführt. Infolgedessen wird der Kolben 2 in Richtung der zweiten Endposition E2 gedrückt. Das dabei durch die zweite Leitung 7 verdrängte Ölvolumen wird in den Hilfszylinder 9 gedrückt und bewegt den Hilfskolben 10 von der Ausgangsposition A1 in die maximale Hubposition A2. Dabei wird die Feder 11 vollständig zusammengedrückt.
  • Sobald der Hilfskolben 10 die maximale Hubposition A2 erreicht hat, kann dem Hilfszylinder 9 zugeführtes weiteres Hydrauliköl nur noch durch das Drosselventil 10a abströmen. Infolgedessen wird die Bewegung des Kolbens 2 verzögert bzw. gedämpft.
  • Die insbesondere den Hilfszylinder 9 und den Hilfskolben 10 sowie das Drosselventil 10a umfassende Verzögerungseinrichtung ist in Fig. 2 in die zweite Leitung 7 eingeschaltet. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Verzögerungseinrichtung in die erste Leitung 5 einzuschalten. Auch ist es möglich derartige Verzögerungseinrichtungen sowohl in die erste 5 als auch in die zweite Leitung 7 einzuschalten.
  • In Fig. 1 ist lediglich zur Erläuterung außerdem die Situation gezeigt, bei der der Kolben 2 in der zweiten Endposition E2 ist. In diesem Fall ist der Greifer geschlossen, ohne dass damit ein Werkstück W bzw. ein Pressteil gegriffen wäre.
  • Zum Öffnen eines mit der Hydraulikeinrichtung betriebenen Greifers wird die Strömungsrichtung des Hydrauliköls umgekehrt: Die Druckquelle 4 wird zum Aufbringen des erforderlichen Drucks auf die zweite Leitung 7 geschaltet. Es wird nun durch die zweite Leitung 7 Hydrauliköl unter Druck zum zweiten Ende E2 des Hydraulikzylinders 1 geführt. Dabei gelangt das Hydrauliköl insbesondere über den Bypass 12 und das bei dieser Strömungsrichtung geöffnete Einwegventil 13. Die erste Leitung 5 wird auf das Flüssigkeitsreservoir 6 geschaltet und ist damit drucklos. Infolgedessen wird der Kolben 2 von der zweiten Endposition E2 in Richtung der ersten Endposition E1 zurück bewegt. Durch erneutes Umschalten der Druckquelle 4 auf die erste Leitung 5 sowie des Flüssigkeitsreservoirs 6 auf die zweite Leitung 7 kann die beschriebene Bewegung wiederholt werden.
  • Zum Öffnen des Greifers wird die Druckquelle 4 auf die zweite Leitung 7 und das Flüssigkeitsreservoir 6 auf die erste Leitung 5 geschaltet. In diesem Moment ist - wie in Fig. 1 in der vorletzten Abbildung gezeigt ist - der Greifer drucklos.
  • Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Verzögerungseinrichtung 8. Im Hilfszylinder 9 befindet sich der Hilfskolben 10 in der Ausgangsposition A1. Das Drosselventil 10a ist hier in Form einer im Kolbenboden vorgesehenen Düse 14 ausgebildet. Im Bereich der maximalen Hubposition A2 ist ein Ringkanal 15 vorgesehen, der mit einer ersten Öffnung 16 verbunden ist. Eine zweite Öffnung ist mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet.
  • Bei der in Fig. 2 gezeigten Verzögerungseinrichtung 8 wird der Hilfskolben 10 durch die zweite Öffnung 17 zugeführtes Hydrauliköl zunächst entgegen der Kraft der Feder 11 in die maximale Hubposition A2 verschoben. Anschließend kann weiter zugeführtes Hydrauliköl nur noch durch die Düse 14 und den Ringkanal 15 über die erste Öffnung 16 abgeführt werden. Damit kann eine Bewegung des Kolbens 2 im Hydraulikzylinder 1 gedämpft werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, das Drosselventil 10a anders auszugestalten. Das Drosselventil kann auch am Hilfszylinder 9 vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, dass Bestandteile des Drosselventils sowohl am Hilfskolben 10 als auch am Hilfszylinder 9 vorgesehen sind und derart zusammenwirken, dass die vorbezeichnete gedämpfte Bewegung erzielt wird.
  • Fig. 3 zeigt ein zweiten Ausführungsbeispiel einer Verzögerungseinrichtung 8. Dabei ist im Hilfszylinder 9 ein verstellbarer Anschlag 18 vorgesehen, mit dem die maximale Hubposition A2 einstellbar ist. Im Anschlag 18 ist eine relativ dazu axial verstellbare Düsennadel 19 vorgesehen, die in der Nähe ihres Endes eine Ausnehmung 20 aufweist. Die gezeigte zweite Verzögerungseinrichtung 8 ist besonders universell. Hier kann sowohl die maximale Hubposition A2 als auch der hydraulische Durchtrittsquerschnitt des Drosselventils 10a eingestellt werden.
  • Beim Zuführen von unter Druck stehendem Hydrauliköl durch die zweite Öffnung 17 wird der Hilfskolben 10 gegen die Kraft der Feder 11 bis in die maximale Hubposition A2 gedrückt. Infolgedessen öffnet sich das durch die Ausnehmung 20 gebildete Drosselventil 10a. Das Hydrauliköl durchströmt das Drosselventil 10a und strömt über die erste Öffnung 16 ab. Ein hydraulischer Querschnitt des Drosselventils 20 und damit die Verzögerung der Bewegung kann durch ein Verstellen der Düsennadel 19 relativ zum Abschlag 18 verändert werden.
  • Die Fig. 4a bis 4c zeigen einen Greifer mit zwei Greifarmen 21a und 21b. Der Greifer ist mit einem Hydraulikzylinder 1 versehen, in dem der Kolben 2 mit der davon sich erstreckenden Kolbenstange 3 geführt ist. Mittels der Kolbenstange 3 wird die Bewegung der Greifer 21a, 21b gesteuert. Fig. 4a zeigt den Greifer in der geöffneten und Fig. 4b zeigt den Greifer in der geschlossenen Position ohne Werkstücke W. In Fig. 4c ist der Greifer gezeigt, wobei die Greifarme 21a, 21b hier ein Werkstück W greifen. Dabei befindet sich der Kolben 2 in einer zwischen den Endposition E1, E2 befindlichen mittleren Position. Eine Bewegung der Greifarme 21a, 21b in die in Fig. 4c gezeigte Greifposition kann durch die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Verzögerungseinrichtung 8 gedämpft erfolgen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hydraulikzylinder
    2
    Kolben
    3
    Kolbenstange
    4
    Druckquelle
    5
    erste Leitung
    6
    Flüssigkeitsreservoir
    7
    zweite Leitung
    8
    Verzögerungseinrichtung
    8a
    Umschalteinrichtung
    9
    Hilfszylinder
    10
    Hilfskolben
    10a
    Drosselventil
    11
    Feder
    12
    Bypass
    13
    Einwegventil
    14
    Düse
    15
    Ringkanal
    16
    erste Öffnung
    17
    zweite Öffnung
    18
    Abschlag
    19
    Düsennadel
    20
    Ausnehmung
    21a, 21b
    Greifarme
    A1
    Ausgangsposition
    A2
    maximale Hubposition
    E1
    erste Endposition
    E2
    zweite Endposition
    W
    Werkstück

Claims (10)

  1. Hydraulikeinrichtung mit einem in einem Hydraulikzylinder (1) geführten Kolben (2), wobei der Kolben (2) von einer am einen Ende des Hydraulikzylinders (1) befindlichen ersten Endposition (E1) in eine am gegenüberliegenden anderen Ende des Hydraulikzylinders (1) befindliche zweiten Endposition (E2) bewegbar ist, wobei der Hydraulikzylinder (1) hydraulisch mit einer einen Hilfszylinder (9) mit einem darin geführten Hilfskolben (10) aufweisenden Verzögerungseinrichtung (8) verbunden ist, mit der eine Bewegung des Kolbens (2) in einem zwischen der ersten (E1) und der zweiten Endposition (E2) befindlichen mittleren Abschnitt verzögerbar ist, und wobei der Hilfszylinder (9) eine erste (16) und eine zweite Öffnung (17) zum Zu- und Abführen von Hydrauliköl aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in den Strömungsweg ein am Hilfszylinder (9) oder -kolben (10) vorgesehenes Drosselventil (10a, 14, 20) eingeschaltet ist.
  2. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verzögerungseinrichtung (8) als separate Montageeinheit ausgeführt ist.
  3. Hydraulikeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die maximale Hubposition (A2) des Hilfskolbens (10) einstellbar ist.
  4. Hydraulikeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Drosselventil (10a, 14, 20) bei Erreichen der maximalen Hubposition (A2) des Hilfskolbens (9) öffnet.
  5. Hydraulikeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verzögerung der Bewegung des Kolbens (2) durch den hydraulischen Querschnitt des Drosselventils (10a, 14, 20) gegeben ist.
  6. Hydraulikeinrichtung nach Anspruch 5, wobei der Drosselquerschnitt einstellbar ist.
  7. Hydraulikeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Verzögerungseinrichtung (8) einen Bypass (12) mit einem darin eingeschalteten Einwegventil (13) aufweist.
  8. Hydraulikeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei im Hilfszylinder (9) eine Feder (11) vorgesehen ist, mit welcher der Hilfskolben (10) in eine Ausgangsposition (A1) gezwungen wird.
  9. Hydraulikeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verzögerungseinrichtung in eine mit dem Hydraulikzylinder (1) verbundene erste (5) oder zweite Leitung (7) eingeschaltet ist.
  10. Greifer mit einer Hydraulikeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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