JP2000329110A - Pressure cylinder - Google Patents
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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
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- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/1423—Component parts; Constructional details
- F15B15/1466—Hollow piston sliding over a stationary rod inside the cylinder
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンロッドの
外端に発熱体を設けた圧力シリンダに関し、更に詳しく
は鉄系基体の表面に合成樹脂系材料に混合した被覆材を
上記発熱体を溶融しながら圧着させる圧力シリンダに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure cylinder having a heating element provided at an outer end of a piston rod, and more particularly, to a method of melting a coating material mixed with a synthetic resin material on the surface of an iron-based substrate. The present invention relates to a pressure cylinder that performs pressure bonding while pressing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種ピストンロッド外端に発熱体を備
えた圧力シリンダとして図２に示すものが開発されてい
る。2. Description of the Related Art A pressure cylinder having a heating element at the outer end of a piston rod has been developed as shown in FIG.
【０００３】この圧力シリンダはシリンダ１と、シリン
ダ１内にピストン２とシール３を介して移動自在に挿入
したピストンロッド４と、ピストンロッド４の外端に設
けた発熱体５とからなり、ピストン２で区画されたシリ
ンダ１内のロッド側室６と反ロツド側室７には回路８，
９と切換弁１０を介してポンプＰ又はタンクＴに選択的
に接続されるものである。This pressure cylinder comprises a cylinder 1, a piston rod 4 movably inserted into the cylinder 1 via a piston 2 and a seal 3, and a heating element 5 provided at an outer end of the piston rod 4. A circuit 8 is provided in the rod-side chamber 6 and the anti-rod-side chamber 7 in the cylinder 1 partitioned by 2.
9 and selectively connected to the pump P or the tank T via the switching valve 10.
【０００４】上記の圧力シリンダは鉄系基体たるワーク
１１の表面に被覆材１２を圧着させるのに適している。
即ち、下方の発熱体１３上にワーク１１を置き、このワ
ーク１１の上面に被覆材１２を置き、切換弁１０を介し
てポンプＰから反ロッド側室７に圧油を提供するとピス
トンロッド４が伸長し、発熱体５を被覆材１２圧接させ
る。この時、ワーク１１と被覆材１２は上下の発熱体
５，１３で加熱され、被覆材１２を溶融してワーク１１
に圧着させるものである。The above-mentioned pressure cylinder is suitable for pressing a coating material 12 on the surface of a work 11 which is an iron-based substrate.
That is, when the work 11 is placed on the lower heating element 13, the coating material 12 is placed on the upper surface of the work 11, and when the pressurized oil is supplied from the pump P to the opposite rod side chamber 7 via the switching valve 10, the piston rod 4 extends. Then, the heating element 5 is pressed against the covering material 12. At this time, the work 11 and the coating material 12 are heated by the upper and lower heating elements 5 and 13 to melt the coating material 12 and
To be crimped.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記の圧力シリンダに
よれば、ワーク１１に対して被覆材１２をスピーディに
圧着させ、発熱体５を加熱させた際にその熱がピストン
ロッド４を介してシール３に達し、例えばシール３がゴ
ム，合成樹脂等で成形されている場合には、上記の熱で
シール３が劣化し、油漏れを生じさせる場合である。そ
こで、発熱体５の溶融温度を下げればシール３の劣化を
防止できるが、逆に溶融温度の高い被覆材の圧着には使
用できなくなり、用途が限定され、被覆材の材料選択に
制約される不具合がある。According to the above-mentioned pressure cylinder, the coating material 12 is quickly pressed against the work 11 and when the heating element 5 is heated, the heat is sealed via the piston rod 4. 3, when the seal 3 is formed of rubber, synthetic resin, or the like, for example, the heat degrades the seal 3 to cause oil leakage. Therefore, if the melting temperature of the heating element 5 is lowered, deterioration of the seal 3 can be prevented, but conversely, it cannot be used for pressure bonding of a coating material having a high melting temperature, and the application is limited, and the selection of the coating material is restricted. There is a defect.
【０００６】そこで、本発明の目的は、発熱体の熱がピ
ストンロッドを介してシールに伝達させるのを防止した
り、又は、ピストンロッドに伝わる熱を低下させたり、
冷却させることによりシールが劣化するのを防止し、こ
れにより、溶融温度の高低に関係なく広い範囲の被覆材
の圧着に適用できる圧力シリンダを提供することであ
る。Therefore, an object of the present invention is to prevent the heat of the heating element from being transmitted to the seal via the piston rod, or to reduce the heat transmitted to the piston rod,
It is an object of the present invention to provide a pressure cylinder which can prevent the seal from being deteriorated by being cooled, and thereby can be applied to pressure bonding of a wide range of coating material regardless of the melting temperature.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の一つの手段は、シリンダ内にピストンとシ
ールを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピ
ストンロッドの外端に発熱体を設けている圧力シリンダ
に於て、ピストンロッドの外端と発熱体との間に断熱材
を介在させたことを特徴とするものである。According to one aspect of the present invention, a piston rod is movably inserted into a cylinder through a piston and a seal, and heat is generated at an outer end of the piston rod. In a pressure cylinder provided with a body, a heat insulating material is interposed between an outer end of a piston rod and a heating element.
【０００８】同じく、他の手段は、シリンダ内にピスト
ンとシールを介してピストンロッドが移動自在に挿入さ
れ、ピストンロッドの外端に発熱体を設けている圧力シ
リンダに於て、シリンダ内とピストンロッド内に低温油
又は冷却油を循環させるクーリング機構を設けたことを
特徴とするものである。Another means is a pressure cylinder in which a piston rod is movably inserted into a cylinder via a piston and a seal, and a heating element is provided at an outer end of the piston rod. A cooling mechanism for circulating low-temperature oil or cooling oil in the rod is provided.
【０００９】同じく、他の手段は、シリンダ内にピスト
ンとシールを介してピストンロッドが移動自在に挿入さ
れ、ピストンロッドの外端に発熱体を設けている圧力シ
リンダに於て、ピストンロッドの外端と発熱体との間に
断熱材を介在させ、更にシリンダ内とピストンロッド内
に低温油又は冷却油を循環させるクーリング機構を設け
たことを特徴とするものである。Another means is a pressure cylinder in which a piston rod is movably inserted into a cylinder via a piston and a seal, and a heating element is provided at an outer end of the piston rod. A heat insulating material is interposed between the end and the heating element, and a cooling mechanism for circulating low-temperature oil or cooling oil in the cylinder and the piston rod is provided.
【００１０】上記の手段の場合、ピストンはシリンダ内
にロッド側室と反ロッド側室とを区画し、反ロッド側室
を切換弁を介してポンプ又はタンクに選択的に接続さ
せ、更にピストンロッドを中空に形成し、ピストンロッ
ド内にシリンダの底部からピストンを貫通する中空パイ
プを挿入させ、ピストンロッドにはピストンロッド内中
空部とロッド側室とを連通する通孔を形成し、シリンタ
にはロッド側室に連通する第１のポートと上記中空パイ
プに連通する第２のポートとを形成し、上記第１，第２
のポートに低温油又は冷却油を循環させる回路を接続さ
せているのが好ましい。In the case of the above means, the piston partitions the rod side chamber and the counter rod side chamber in the cylinder, the counter rod side chamber is selectively connected to the pump or the tank via the switching valve, and the piston rod is hollowed. A hollow pipe that penetrates the piston from the bottom of the cylinder is inserted into the piston rod, a through hole is formed in the piston rod that communicates the hollow part in the piston rod with the rod side chamber, and a syringe communicates with the rod side chamber. Forming a first port to communicate with the hollow pipe and a second port communicating with the hollow pipe.
It is preferable to connect a circuit for circulating low-temperature oil or cooling oil to the port.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
にもとづいて説明する。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
It will be described based on the following.
【００１２】本発明の圧力シリンダは、シリンダ２１内
にピストン２２とシール２３，２８，４２を介してピス
トンロッド２４が移動自在に挿入され、ピストンロッド
２４の外端に発熱体５を設けているものであり、又ピス
トンロッド２４の外端と発熱体５との間に断熱材２５を
介在させ、更にシリンダ２１内とピストンロッド２４内
に低温油又は冷却油を循環させるクーリング機構Ａを設
けたことを特徴とするものである。In the pressure cylinder of the present invention, a piston rod 24 is movably inserted into a cylinder 21 via a piston 22 and seals 23, 28, 42, and a heating element 5 is provided at an outer end of the piston rod 24. In addition, a heat insulating material 25 is interposed between the outer end of the piston rod 24 and the heating element 5, and a cooling mechanism A for circulating low-temperature oil or cooling oil in the cylinder 21 and the piston rod 24 is provided. It is characterized by the following.
【００１３】図１の実施の形態では断熱材２５とクーリ
ング機構Ａを組合せているが断熱材２５のみを設けても
よく、又はクーリング機構Ａのみを設けてもよい。In the embodiment shown in FIG. 1, the heat insulating material 25 and the cooling mechanism A are combined, but only the heat insulating material 25 may be provided, or only the cooling mechanism A may be provided.
【００１４】以下更に詳しく述べる。The details will be described below.
【００１５】シリンダ２１内にピストン２２とシール２
３を介して中空なピストンロッド２４が移動自在に挿入
され、ピストンロッド２４の外端には断熱材２５を介し
て発熱体５が結合され、この断熱材２５は熱伝導率が小
さいステンレス系材料等で成形されている。A piston 22 and a seal 2 are provided in a cylinder 21.
3, a hollow piston rod 24 is movably inserted through, and a heating element 5 is connected to an outer end of the piston rod 24 via a heat insulating material 25. The heat insulating material 25 is made of a stainless steel material having a low thermal conductivity. Etc.
【００１６】シリンダ２１の底部２１ａの中央から中空
パイプ２７が起立し、この中空パイプ２７はシール２８
を介してピストン２２の中央を貫通してピストンロッド
２４の中空部２６内に挿入されている。更にピストン２
２の中央には中空なガイドパイプ２９が中空パイプ２７
に沿って起立している。但し、このガイドパイプ２９は
無くても使用可能である。A hollow pipe 27 stands upright from the center of the bottom 21a of the cylinder 21, and this hollow pipe 27
Through the center of the piston 22 and inserted into the hollow portion 26 of the piston rod 24. Furthermore, piston 2
2 has a hollow guide pipe 29 at the center thereof.
Standing along. However, the guide pipe 29 can be used without it.
【００１７】ピストン２２はシリンダ２１内にロッド側
室３０と反ロッド側室３１とを区画している。反ロッド
側室３１はポート３２を介して回路３３に接続され、こ
れにより反ロッド側室３１は回路３３中に設けた切換弁
３４を介してポンプＰ１又はタンクＴに選択的に接続さ
れている。The piston 22 defines a rod side chamber 30 and an opposite rod side chamber 31 in the cylinder 21. The non-rod side chamber 31 is connected to a circuit 33 via a port 32, whereby the anti-rod side chamber 31 is selectively connected to a pump P <b> 1 or a tank T via a switching valve 34 provided in the circuit 33.
【００１８】ロッド側室３０はピストンロッド２４に形
成した通孔３５を介してピストンロッド２４内の中空部
２６に連通している。The rod side chamber 30 communicates with a hollow portion 26 in the piston rod 24 through a through hole 35 formed in the piston rod 24.
【００１９】シリンダ２１には上記ロッド側室３０に連
通する第１のポート３６と中空パイプ２７に連通する第
２のポート３７とを形成し、第１，第２のポート３６，
３７には低温油又は冷却油を循環させる回路３８，３９
が接続されている。回路３８はチェック弁４０を介して
ポンプＰに接続され、回路３９は切換弁４１を介してポ
ンプＰ２又はタンクＴに選択的に接続されている。A first port 36 communicating with the rod-side chamber 30 and a second port 37 communicating with the hollow pipe 27 are formed in the cylinder 21, and the first and second ports 36,
Circuits 38 and 39 for circulating low-temperature oil or cooling oil
Is connected. The circuit 38 is connected to the pump P via a check valve 40, and the circuit 39 is selectively connected to the pump P2 or the tank T via a switching valve 41.
【００２０】回路３８，３９と第１，第２のポート３
６，３７と、ロッド側室３０と、通孔２５と、ピストン
ロッド２９内の中空部２６と、中空パイプ２７とで低温
油又は冷却油を循環させるクーリング機構Ａを構成して
いる。Circuits 38 and 39 and first and second ports 3
6, 37, the rod side chamber 30, the through hole 25, the hollow portion 26 in the piston rod 29, and the hollow pipe 27 constitute a cooling mechanism A for circulating low-temperature oil or cooling oil.
【００２１】ガイドパイプ２９はピストンロッド２４の
内周の間に狭い通路を形成して低温油又は冷却油の流速
を速くするものである。The guide pipe 29 forms a narrow passage between the inner circumferences of the piston rod 24 to increase the flow rate of the low-temperature oil or the cooling oil.
【００２２】圧力シリンダは、図２に示す従来の圧力シ
リンダと同じく、ワーク１１の外面に置いた被覆材１
２，１２を上下の発熱体５，１３で圧着し、溶融させる
ものである。The pressure cylinder is the same as the conventional pressure cylinder shown in FIG.
The upper and lower heating elements 5 and 13 are press-bonded and melted.
【００２３】発熱体５，１３の温度は通常４５０度以上
に上昇し、シール２３，２８，４２は高温で２５０度、
低温で−５５度の範囲で耐えられる材料のものが使用さ
れる。従って、発熱体２５で発生した温度がシールに対
して１５０度以上で伝播しないように断熱材２５とクー
リング機構Ａで循環する油の温度は通常４０度程度の低
温油が使用されるが、それより低い冷却油を使用しても
よい。The temperature of the heating elements 5 and 13 usually rises to 450 ° C. or higher, and the seals 23, 28 and 42 are heated to a high temperature of 250 ° C.
A material that can withstand a low temperature range of -55 degrees is used. Therefore, the temperature of the oil circulating in the heat insulating material 25 and the cooling mechanism A is normally about 40 degrees C. In order to prevent the temperature generated in the heating element 25 from propagating at 150 degrees or more to the seal, low-temperature oil of about 40 degrees is usually used. Lower cooling oils may be used.
【００２４】次に作動について述べる。Next, the operation will be described.
【００２５】図１の状態から切換弁３４を圧側の供給ポ
ジションａに切換え、切換弁４１を右側のタンクポジシ
ョンｂに切換えると、ポンプＰからの圧油が回路３３を
介して反ロッド側室３１に供給され、ピストンロッド２
４が伸長する。この為、ピストンロッド２４の外端に設
けた発熱体５がワーク１１の表面に設けた被覆材１２に
圧接し、ワーク１１の上下の被覆材１２，１２が上下の
発熱体５，１３で挾圧されながら溶融してワーク１１の
上下に圧着される。この時、発熱体５によって発生した
熱は断熱材２５で遮断され、ピストンロッド２４にはほ
とんど伝播されず、高熱によるシール２３，２８，４２
の劣化が防止される。When the switching valve 34 is switched to the supply position a on the pressure side and the switching valve 41 is switched to the tank position b on the right side in the state of FIG. 1, the pressure oil from the pump P is transferred to the opposite rod side chamber 31 via the circuit 33. Supplied, piston rod 2
4 elongates. For this reason, the heating element 5 provided at the outer end of the piston rod 24 is pressed against the coating material 12 provided on the surface of the work 11, and the upper and lower coating materials 12, 12 of the work 11 are sandwiched between the upper and lower heating elements 5, 13. It melts while being pressed, and is pressed above and below the work 11. At this time, the heat generated by the heating element 5 is blocked by the heat insulating material 25 and hardly propagated to the piston rod 24, and the seals 23, 28, 42 due to high heat are generated.
Is prevented from deteriorating.
【００２６】シール２３，２８，４２の劣化の防止は、
上記断熱材２５による熱の伝達防止で達成できるが、更
にクーリング機構Ａによっても単独で又は断熱材２５と
クークリング機構Ａの冷却の協働作用でも達成できるク
ーリング機構Ａでは上記のように発熱体５の圧接作動中
にポンプＰ２から低温油又は冷却油を回路３８に供給
し、更にポート３６−ロッド側室３０−通孔３５−中空
部２６−中空パイプ２７−ポート３７−回路３９を介し
てタンクＴに排出して循環させることによりシリンダ２
１とピストンロッド２４と中空パイプ２７とシール２
３，２８，４２を冷却することによりシール２３，２
８，４２の高温による劣化を防止できる。The prevention of deterioration of the seals 23, 28 and 42 is as follows.
This can be achieved by preventing heat transmission by the heat insulating material 25, but also by the cooling mechanism A which can be achieved by the cooling mechanism A alone or by the cooperative action of cooling the heat insulating material 25 and the cooling mechanism A as described above. During the pressing operation, low temperature oil or cooling oil is supplied from the pump P2 to the circuit 38, and the tank T is further connected to the tank T via the port 36, the rod side chamber 30, the through hole 35, the hollow portion 26, the hollow pipe 27, the port 37, and the circuit 39. To the cylinder 2
1, piston rod 24, hollow pipe 27 and seal 2
By cooling 3, 28, 42, the seals 23, 2
8, 42 can be prevented from deteriorating due to high temperature.
【００２７】発熱体５による被覆材１２の圧着作業が終
了した時、切換弁３４を右側のタンク側ポジションｂに
切換え、他方の切換弁４１を圧側の供給ポジションａに
切換えると、ポンプＰ２から供給された低温油又は冷却
油が回路３８よりロッド側室３０に供給され、反ロッド
側室３１がタンクＴに接続されていることによってピス
トンロッド２４が圧縮し、図１の状態に復帰する。When the pressing operation of the covering material 12 by the heating element 5 is completed, the switching valve 34 is switched to the tank position b on the right side, and the other switching valve 41 is switched to the supply position a on the pressure side. The supplied low-temperature oil or cooling oil is supplied to the rod-side chamber 30 from the circuit 38, and the piston rod 24 is compressed by the connection of the opposite rod-side chamber 31 to the tank T, and returns to the state shown in FIG.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明によれば、次の効果が得られる。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【００２９】請求項１の発明によれば、発熱体による
高熱が断熱材で遮断されてピストンロッドに伝播され
ず、シリンダとピストンロッドの間のシールが高熱によ
る劣化が防止でき、併せてシリンダからの油の漏れを防
止できる。According to the first aspect of the present invention, high heat generated by the heating element is blocked by the heat insulating material and is not transmitted to the piston rod, so that the seal between the cylinder and the piston rod can be prevented from being deteriorated by the high heat. Oil leakage can be prevented.
【００３０】同じく請求項２の発明によれば、クーリ
ング機構によってシリンダとピストンロッドが冷却され
ることによりシールの高温による劣化が防止でき、シリ
ンダからの油の漏れを防止できる。According to the second aspect of the present invention, the cylinder and the piston rod are cooled by the cooling mechanism, so that deterioration of the seal due to high temperature can be prevented, and oil leakage from the cylinder can be prevented.
【００３１】同じく請求項３の発明によれば、断熱材
とクーリング機構の協働によってシールの高温による劣
化が防止され、従って、シリンダから油が漏れるのを防
止できる。According to the third aspect of the present invention, the cooperation between the heat insulating material and the cooling mechanism prevents the seal from being deteriorated due to the high temperature, and thus prevents the oil from leaking from the cylinder.
【図１】本発明の一実施の形態に係る圧力シリンダの断
面図である。FIG. 1 is a sectional view of a pressure cylinder according to one embodiment of the present invention.
【図２】従来の圧力シリンダの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a conventional pressure cylinder.
５ 発熱体 ２１ シリンダ ２２ ピストン ２３，２８，４２ シール ２４ ピストンロッド ２５ 断熱材 ２６ 中空部 ２７ 中空パイプ ３０ ロッド側室 ３１ 反ロッド側室 ３４，４１ 切換弁 Ａ クーリング機構 Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ ポンプ Ｔ タンク 5 Heating Element 21 Cylinder 22 Piston 23, 28, 42 Seal 24 Piston Rod 25 Insulating Material 26 Hollow Section 27 Hollow Pipe 30 Rod Side Chamber 31 Non-Rod Side Chamber 34, 41 Switching Valve A Cooling Mechanism P, P1, P2 Pump T Tank
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H081 AA03 BB02 CC06 CC29 DD13 DD18 DD21 DD28 DD37 EE04 EE28 HH04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H081 AA03 BB02 CC06 CC29 DD13 DD18 DD21 DD28 DD37 EE04 EE28 HH04
Claims (4)
ピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンロッド
の外端に発熱体を設けている圧力シリンダに於て、ピス
トンロッドの外端と発熱体との間に断熱材を介在させた
ことを特徴とする圧力シリンダ。In a pressure cylinder, a piston rod is movably inserted into a cylinder via a piston and a seal, and a heating element is provided at an outer end of the piston rod. A pressure cylinder having a heat insulating material interposed therebetween.
ピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンロッド
の外端に発熱体を設けている圧力シリンダに於て、シリ
ンダ内とピストンロッド内に低温油又は冷却油を循環さ
せるクーリング機構を設けたことを特徴とする圧力シリ
ンダ。2. A pressure cylinder in which a piston rod is movably inserted into a cylinder through a piston and a seal, and a heating element is provided at an outer end of the piston rod. A pressure cylinder provided with a cooling mechanism for circulating cooling oil.
ピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンロッド
の外端に発熱体を設けている圧力シリンダに於て、ピス
トンロッドの外端と発熱体との間に断熱材を介在させ、
更にシリンダ内とピストンロッド内に低温油又は冷却油
を循環させるクーリング機構を設けたことを特徴とする
圧力シリンダ。3. A pressure cylinder in which a piston rod is movably inserted into a cylinder via a piston and a seal, and a heating element is provided at an outer end of the piston rod. Insulating material between them,
A pressure cylinder, further comprising a cooling mechanism for circulating low-temperature oil or cooling oil in the cylinder and the piston rod.
ロッド側室とを区画し、反ロッド側室を切換弁を介して
ポンプ又はタンクに選択的に接続させ、更にピストンロ
ッドを中空に形成し、ピストンロッド内にシリンダの底
部からピストンを貫通する中空パイプを挿入させ、ピス
トンロッドにはピストンロッド内中空部とロッド側室と
を連通する通孔を形成し、シリンダにはロッド側室に連
通する第１のポートと上記中空パイプに連通する第２の
ポートとを形成し、上記第１，第２のポートに低温油又
は冷却油を循環させる回路を接続させている請求項２又
は３の圧力シリンダ。4. A piston defines a rod side chamber and a counter rod side chamber in a cylinder, selectively connects the counter rod side chamber to a pump or a tank via a switching valve, and further forms a piston rod hollow. A hollow pipe penetrating the piston from the bottom of the cylinder is inserted into the rod, a through hole is formed in the piston rod to communicate the hollow part in the piston rod with the rod side chamber, and a first hole communicating with the rod side chamber is formed in the cylinder. 4. The pressure cylinder according to claim 2, wherein a port and a second port communicating with the hollow pipe are formed, and a circuit for circulating low-temperature oil or cooling oil is connected to the first and second ports.
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