WO2007128437A1

WO2007128437A1 - Verfahren zum beaufschlagen eines arbeitszylinders, steuerung dafür, arbeitszylinder und verwendung desselben

Info

Publication number: WO2007128437A1
Application number: PCT/EP2007/003745
Authority: WO
Inventors: Josef-Gerhard Tünkers
Original assignee: Tünkers Maschinenbau Gmbh
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2007-11-15
Also published as: CN101421521A; EP2016290A1; ES2391987T3; DE102006041707A1; US8100046B2; US20090000468A1; EP2016290B1; JP2009536296A; DE102006041707B4; JP2012092981A; CN101421521B

Abstract

Durch die Erfindung wird aufgezeigt, wie energiesparend Arbeitszylinder mit Fluid unter Druck zu beaufschlagen sind, um dadurch zum Beispiel Vorrichtungen zum Spannen (Kniehebel Spannvorrichtungen), und/oder Pressen, und/oder Fügen, und/oder Stanzen, und/oder Prägen, und/oder Lochen und/oder Schweißen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Getriebeteilen wie Lenker, Parallelogrammgetriebe, Kniehebelgelenkanordnungen oder dergleichen, anzutreiben, wobei die Fluidzufuhrt derart während des Leerhubes (Anstellhub) des Kolbens (4) gesteuert wird, dass nur die Trägheits- und/oder Gewichtskräfte und/oder Reibungskräfte beweglicher Teile überwunden werden und erst beim Krafthub der Kolben (4) mit dem Fluiddruck beaufschlagt wird.

Description

VERFAHREN ZUM BEAUFSCHLAGEN EINES ARBEITSZYLINDERS, STEUERUNG DAFÜR, ARBEITSZYLINDER UND VERWENDUNG DESSELBEN

Beschreibung

Gattung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beaufschlagen einer Kolben-Zylinder-Einheit durch ein unter Druck stehendes Fluid, vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Steuerung zum Beaufschlagen einer Kolben-Zylinder-Einheit durch ein unter Druck stehendes Fluid, vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie.

Die Erfindung betrifft auch eine durch ein unter Druck stehendes Fluid zu betätigende Kolben-Zylinder-Einheit als Arbeitszylinder, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie. Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung eines derartigen Arbeitszylinders zum Antrieb von Vorrichtungen zum Spannen, Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen und Schweißen, insbesondere unter Zwischenschaltung eines Kniehebelgelenks oder sonstiger Getriebeteile, z. B. zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie.

Stand der Technik

Kolben-Zylinder-Einheiten werden verkürzt in der Industrie als „Arbeitszylinder" bezeichnet. Wenn nachfolgend der Begriff „Arbeitszylinder" verwendet wird, so wird darunter also nicht nur ein Zylinder, sondern eine funktionsfähige Antriebseinheit aus mindestens einem Zylinder und wenigstens einem darin längsver- schieblich und dichtend geführten Kolben mit auf einer Seite des betreffenden Kolbens angeordneter Kolbenstange verstanden, die aus dem betreffenden ZyMn- derraum vorzugsweise abgedichtet herausgeführt ist und Vorrichtungen, vornehmlich zum Spannen, und/oder Pressen, und/oder Fügen, und/oder Stanzen, und/oder Prägen, und/oder Lochen und/oder Schweißen, antreibt. Bei derartigen Vorrichtungen treibt z. B. die Kolbenstange oftmals unter Zwischenschaltung wenigstens eines Kniehebelgelenkes andere Vorrichtungsteile, zum Beispiel einen Spannarm, der mit einem Widerlager (Kiefer) zusammenwirkt, oder einen Spreizdorn, oder einen Zentrierdorn, oder eine Fügevorrichtung oder einen Prägestempel, ein Vorrichtungsteil zum Lochen, oder auch Vorrichtungsteile, zum Beispiel unter Zwischenschaltung eines Kniehebelgelenkes, betätigbare Schweißelektroden, an.

Vorrichtungen zum Spannen, Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen und Schweißen, werden in großer Vielfalt zum Beispiel im Karosseriebau der Kfz-In- dustrie eingesetzt. Spannvorrichtungen sind oftmals als sogenannte „Kniehebelspannvorrichtungen" ausgebildet und halten Karosseriebleche bis zu ihrer dauerhaften Verbindung durch Punktschweißen, Kleben, Clinchen oder dergleichen in Position, während andere Vorrichtungen, zum Beispiel solche als Unterboden- Spanner dienen und einen Zentrierdorn unter Zwischenschaltung eines Gelenkgetriebes, z. B. eines Parallelogrammgetriebes, antreiben, um mehrere Bleche zueinander auszurichten und zu zentrieren. Beispiele hierfür sind unter anderem zu finden in den Katalogen der Firma Tünkers Maschinenbau GmbH „Produktionsprogramm", „Spanntechnik für professionelle Serienfertigung", „Spann- Systeme, Handling, Umformtechnik, Stanzen, Bördeln, Druckfügen, Prägen" sowie in den Patentschriften DE 196 16 441 C1 , DE 198 24 579 C1 und DE 199 30 990 C1.

Bei all diesen Verfahren, Steuerungssystemen, Arbeitszylindern und Vorrichtun- gen wird die volle Druckkraft erst auf dem letzten Teil des Arbeitshubes benötigt.

Dies bedingt, dass für 90 Prozent und mehr des Anstellhubes des betreffenden

Kolbens mit seiner Kolbenstange - Leerhub - nur eine geringe Kraft, zum Beispiel zum Überwinden der Reibung und gewisser Massenträgheits- und Gewichtskräfte, notwendig ist. Die Versorgung mit unter Druck stehendem Fluid, zum Beispiel Hydraulikflüssigkeit oder Druckluft und damit die Pumpleistung und deren Antriebsenergie wird jedoch beim Stand der Technik für den gesamten Hub des zu- geordneten Kolbens mit Kolbenstange, zum Beispiel Kniehebelgelenk und dergleichen, benötigt, was bedeutet, dass ständig der größte Teil der Antriebsenergie verloren geht.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und auf allen Gebieten, das heißt sowohl bei den bisher bekannt gewordenen Verfahren zum Beaufschlagen von Arbeitszylindern, vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, als auch bei der Steuerung für unter Druck stehendes Fluid zum Beaufschlagen solcher Arbeitszylinder und bei der Anwendung von Arbeitszylindern für Vorrichtungen zum Spannen, Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen und Schweißen zu einer ganz erheblichen Verbesserung der Energiebilanz und damit zum Einsparen von Kosten beizutragen.

Lösung der Aufgabe betreffend das Verfahren Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Erfinderische Ausgestaltungen

Erfinderische Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 1 bis 5 beschrieben.

Lösung der Aufgabe betreffend die Steuerung

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 6 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Erfinderische Ausgestaltungen

Erfinderische Ausgestaltungen hierzu sind in den Patentansprüchen 7 bis 10 beschrieben. Lösung der Aufgabe betreffend einen Arbeitszylinder

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 11 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Erfinderische Ausgestaltungen

Erfinderische Ausgestaltungen hierzu sind in den Patentansprüchen 12 bis 14 beschrieben.

Lösung der Aufgabe betreffend die Verwendung eines Arbeitszylinders bei Vorrichtungen zum Spannen, Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen und Schweißen, insbesondere unter Einschaltung einer Kniehebelspannvorrichtung, vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 15 wiedergegeben Merkmale gelöst. Erfinderische Ausgestaltungen

Erfinderische Ausgestaltungen hierzu sind in den Patentansprüchen 16 bis 22 beschrieben.

Einige Vorteile betreffend das erfindungsgemäße Verfahren

Um die unterschiedlichen Druckkräfte während des Leerhubes und des Krafthubes analog der Leistung, insbesondere Literleistung der Luftmenge oder Hydraulik- menge anzupassen, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Arbeitszylinder während des Leerhubes beiderseits des Kolbens mit Druckmedium beaufschlagt, so dass beim Leerhub (Anstellhub) nur die Differenzkraft in Richtung des Arbeitshubes wirksam wird, die sich aus der Differenz zwischen der durch den Fluiddruck beaufschlagten Kolbenfläche und der gegenüberliegenden Seite der Kolben-Ringfläche ergibt. Fluid- und insbesondere Energieverbrauch für die Pumpe und dessen Antriebsmotor, insbesondere Druckluft- und Hydraulikflüssigkeitsverbrauch, werden dadurch erheblich, zum Beispiel um 50 %, reduziert.

Für die Einleitung des eigentlichen Krafthubes (Arbeitshubes) wird die Kolbenring- seite druckentlastet, während die Kolbenfläche durch Druckmitteldruck beaufschlagt bleibt. Die Fluiddruckkraft kann sich dadurch entwickeln und zum Beispiel den Spannarm einer Kniehebelspannvorrichtung, oder eine Pressvorrichtung, eine Fügevorrichtung, ein Stanzteil, ein Vorrichtungsteil zum Prägen oder Lochen, oder Schweißbacken, zum Beispiel unter Zwischenschaltung eines Kniehebelgelenks, beaufschlagen.

Einige Vorteile betreffend die Steuerung

Die Steuerung für die Druckmitteldruckbeaufschlagung erfolgt bei der Erfindung entweder weg- oder druckabhängig. Zum Beispiel wird für die Einleitung des Krafthubes durch den Kolben ein Ventil, zum Beispiel ein Kolbenschieber, betätigt, wodurch die Kolbenringseite druckentlastet wird und die Kolbenfläche durch den vollen Fluiddruck beaufschlagt bleibt. Dadurch kann sich die volle Druckkraft in Arbeitsrichtung entfalten, um zum Beispiel zu einer Kniehebelspannvorrichtung oder einer Vorrichtung zum Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen oder Schweißen, vornehmlich unter Zwischenschaltung eines Kniehebelgelenks, wirken zu können. Das Einfahren der Kolbenstange und damit die Zurückbewegung des zugeordneten Kolbens erfolgt durch die Druckbeaufschlagung der Kolbenringseite durch das bereits vorher umgesteuerte Ventil.

In Patentanspruch 23 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform beschrieben, bei welcher die Steuerung des Fluids während des Krafthubs, also mit Beendigung des Anstellhubes (Leerhub) von der Bewegung des Kolbens abgeleitet ist. Auch Patentanspruch 24 beschreibt eine sehr vorteilhafte Ausführungsform. Hierbei wird die Steuerung des Fluids während des Krafthubs, also mit Beendigung des Anstellhubes (Leerhub) von der Bewegung der Kolbenstange abgeleitet wird.

Einige Vorteile betreffend einen durch ein Fluid unter Druck bestehenden Arbeitszylinder

Erfindungsgemäß lassen sich Steuerungsteile des Steuerungssystems, zum Beispiel Kolbenschieber und Kanäle im Zylinderdeckel und/oder im Zylinderboden, bedarfsweise auch in Seitenwandungen des Zylinders, ganz oder teilweise integrieren, wodurch sich die Bauabmessungen der bisher üblichen Vorrichtungen solcher Art wie sie zum Spannen, Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen oder Schweißen, vornehmlich unter Verwendung von Kniehebeln, im Karosseriebau der Kfz-Industrie, benötigt werden, nicht vergrößern, so dass die bisher zum Beispiel in der Automobilindustrie vorhandenen Normen hinsichtlich der Außenabmessungen erhalten bleiben. Die Anordnung kann sowohl bei kreisrunden Zylindern vorgenommen werden, wie bei sogenannten flachen (rechteckigen), und auch bei ovalen oder flachovalen Zylindern. Einige Vorteile betreffend die Verwendung eines durch Fluid unter Druck bestehenden Arbeitszylinders

Erfindungsgemäß ausgestaltete Arbeitszylinder lassen sich mit großem Vorteil insbesondere in der Automobilindustrie vielfältig anwenden, zum Beispiel in Vorrichtungen zum Spannen, Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen und Schweißen im Karosseriebau der Kfz-Industrie. Bestehende Fertigungsstraßen können ohne bauliche Veränderungen mit derartigen Arbeitszylindern, wie sie Gegenstand der Erfindung sind, versehen werden, wodurch sich die Energiekosten zum Betreiben solcher Fertigungsstraßen ganz erheblich verringern lassen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Patentanspruch 25 ein erfindungsgemäßer Arbeitszylinder dafür verwendet wird, dass die Kolbenstange ein Ventil, zum Beispiel einen Kolbenschieber mit Beendigung des Leerhubes (Anstellhubes) derart steuert, dass der volle Druckmitteldruck auf die kraftwirksame Kolbenseite einwirkt. Arbeitszylinder, die solchermaßen ausgebildet sind, lassen sich mit besonderem Vorteil in sogenannten Kniehebelspannvorrichtungen im Karosseriebau der Kfz-Industrie verwenden.

Patentanspruch 26 beschreibt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform, bei welcher eine lösbare Kupplung vorgesehen ist, die während des Leerhubs keine Verbindung zwischen Kolbenstange und Ventil herstellt, aber mit Beendigung des Leerhubes (Einstellhub) automatisch wirksam wird und das Ventil derart steuert, dass der Druckmitteldruck voll auf die kraftwirksame Kolbenseite einwirkt.

Hierfür beschreibt auch Patentanspruch 27 eine weitere vorteilhafte Lösung.

Die Ausführungen nach den Patentansprüchen 28 bis 30 eignen sich mit besonderem Vorteil bei solchen Vorrichtungen, bei denen Kniehebelgelenkanordnungen vorgesehen sind, zum Beispiel für Kniehebelspannvorrichtungen, und mit über Kniehebelgelenke angetriebene Punktschweißvorrichtungen, Stanz- und Füge- sowie Prägevorrichtungen.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen der Zeichnungen, in der die Erfindung - teils schematisch - an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Arbeitszylinder, wobei sich der Kolben mit der Kolbenstange in einer Zwischenstellung des Leerhubes in Pfeilrichtung Y befindet, im Axiallängsschnitt;

Fig. 2 den aus Fig. 1 ersichtlichen Arbeitszylinder in Endstellung des Arbeitshubes (Krafthub), im Längsschnitt; Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Arbeitszylinders in Zwischenstellung eines Leerhubes in Pfeilrichtung Y, im Längsschnitt;

Fig. 4 den aus Fig. 3 ersichtlichen Arbeitszylinder in einer Zwischenstellung beim Zurückbewegen des Kolbens in Richtung X (Öffnungshub), ebenfalls im Axiallängsschnitt;

Fig. 5 eine Kniehebelspannvorrichtung im Längsschnitt mit einem Arbeitszylin- der gemäß der Erfindung;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Arbeitszylinders mit einer externen Steuerungsvorrichtung, teils im Längsschnitt mit einer Abfragevorrichtung;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform, teils im Längsschnitt;

Fig. 8 eine Kniehebelspannvorrichtung mit einem Arbeitszylinder gemäß der Erfindung beim Krafthub (Spannen), Endstellung, teils im Axiallängs- schnitt, teils in der Ansicht; Fig. 9 die aus Fig. 8 ersichtliche Kniehebelspannvorrichtung in Offenstellung (Kolben) in der entgegengesetzten Endstellung nach Beendigung des Öffnungshubes und

Fig. 10 die aus den Fig. 8 und 9 ersichtliche Kniehebelspannvorrichtung beim Ausführen des Anstellhubes (Leerhub) (Zwischenstellung des Kolbens).

In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Zylinder bezeichnet, der einen Zylinderboden 2 und einen Zylinderdeckel 3 aufweist. Zylinderboden und/oder Zy- linderdeckel können durch Schrauben (nicht dargestellt) mit dem eigentlichen Zylinder 1 lösbar und auswechselbar verbunden sein.

In dem Zylinder 1 ist ein Kolben 4 in Längsachsrichtung in entgegengesetzten Richtungen, also in Richtung X bzw. Y durch ein Dichtungselement 5 abgedichtet hubbeweglich angeordnet. Auf einer Seite ist dem Kolben 4 eine Kolbenstange 6 zugeordnet, über die geeignete Vorrichtungsteile zum Spannen 7, zum Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen oder Schweißen, angetrieben werden. Diese Vorrichtungsteile 7 oder dergleichen sind in den Fig. 1 und 2 lediglich schematisch angedeutet. Zwischen diesen Vorrichtungsteilen 7 kann auch eine Kniehebel- gelenkanordnung angeordnet sein wie sie in Fig. 5 dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet ist. Das Vorrichtungsteil 7 wird in Fig. 5 durch einen Spannarm dargestellt, der mit anderen Vorrichtungsteilen, zum Beispiel mit einem nicht dargestellten Widerlager, auch Kiefer genannt, zusammenwirkt. Der grundsätzliche Aufbau derartiger Vorrichtungen zum Spannen, zum Beispiel Kniehebelspannvorrichtungen, zum Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen und Schweißen ist Stand der Technik und soll aus Gründen der Vereinfachung hier nicht beschrieben werden. Vorrichtungen dieser Art können aus den im beigefügten Literaturverzeichnis ersichtlichen Druckschriften entnommen werden, wie sie auch in der Beschreibungseinleitung dieser Patentanmeldung beschrieben sind.

Bei sämtlichen Ausführungsformen wie sie aus der Zeichnung ersichtlich sind, kann der Zylinder 1 in einen orthogonal zu seiner Längsachse geführten Querschnitt kreisrund, aber auch oval, rechteckig, flachoval oder sonst wie gestaltet sein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 befindet sich in der einen Zylinder- wand 9 ein Längskanal 10, der an dem dem Zylinderdeckel 3 zugekehrten Endabschnitt fluidleitend mit einem Querkanal 11 verbunden ist, der einenends in den Arbeitszylinderraum 12 und an seinem anderen Ende aus dem Arbeitszylinderraum 12 ausmündet und hier an ein nicht gezeichnetes Steuerungssystem für eine geeignete Fluidzu- und -ableitung bzw. Entlüftung angeschlossen ist. Dieses Fluid kann Hydraulikflüssigkeit, Druckluft oder eine Quasiflüssigkeit sein wie sie beim Betreiben von Arbeitszylindern zur Anwendung kommt. Im Karosseriebau der Kfz- Industrie wird man vornehmlich Druckluft verwenden, da diese überall in den Betrieben und insbesondere in Fertigungsstraßen zur Verfügung steht, was aber zur Verwirklichung der Erfindung nicht unbedingt erforderlich ist.

Im Abstand von seinem anderen Ende ist der Längskanal 10 mit einem im Zylin- derboden 2 angeordneten Abzweigkanal 13 fluidleitend verbunden, während der Längskanal 10 an seinem Ende außerdem in fluidleitender Verbindung mit einem Kanalabschnitt 14 fluidleitend verbunden ist, der in eine Kammer 15 fluidleitend ausmündet.

Im Zylinderboden ist ein weiterer Kanal 16 angeordnet, der in eine zylindrische Bohrung 17 ausmündet. An diesen Kanal 16 schließt sich ein Kammerkanal 18 an, der an einem Ende fluidleitend mit dem Kanal 16 und an dem anderen Ende in die Kammer 15 ausmündet.

In der Bohrung 17 ist ein Kolbenschieber 19 längsverschieblich und dichtend geführt, der mit einem gewissen Längenabschnitt in den Zylinderrückhubraum 21 hineinragt und in der Kammer 15 mit einem Kolben 20 längsverschieblich und dichtend geführt ist. Die Kammer 15 wird dadurch in zwei Zylinderräume unterteilt, wobei in den einen Zylinderraum 22 der Kammerkanal 18 fluidleitend ausmündet, während in den Zylinderraum 23 der Kanalabschnitt 14 fluidleitend ausmündet. Der Kolbenschieber 19 weist einen Längskanal 24 auf, der sich bei der dargestellten Ausführung koaxial zu der Längsachse des Kolbenschiebers 19 über einen Teil seiner Länge erstreckt und einen orthogonal zur Längsachse verlaufenden fluidleitenden, an den Längskanal 24 angeschlossenen Zweigkanal 25 auf- weist.

Der aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche Arbeitszylinder ist bei der aus Fig. 5 ersichtlichen Kniehebelspannvorrichtung eingebaut. Die Wirkungsweise des aus den Fig. 1 und 2 sowie 5 ersichtlichen Arbeitszylinders ist folgende:

Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung ist der Querkanal 11 an eine nicht dargestellte Fluidquelle angeschlossen, die unter Druck stehendes Fluid, zum Beispiel Druckluft, liefert. Dadurch wird der Arbeitszylinderraum 12 mit Druckmitteldruck über den Längskanal 10, den Abzweigkanal 13, den Abzweigkanal 13 sowie den Zweigkanal 25 und den Längskanal 24 im Kolbenschieber 19 auch an den Zylinderrückhubraum 21 mit demselben Druckmitteldruck beaufschlagt. Das bedeutet, dass sowohl der Arbeitszylinderraum 12 als auch der Zylinderrückhubraum 21 durch das unter Druck stehende Fluid gleichzeitig beaufschlagt sind. Dadurch wirkt der Fluiddruck von beiden Seiten auf den Kolben 4 ein. Da aber der Fluiddruck auf der Seite, auf der sich die Kolbenstange 6 befindet, eine geringere Fläche, eben nur die Ringfläche, beaufschlagt, ergibt sich eine in Richtung Y, also in Arbeitsrichtung wirkende Hubverstellungskraft, die durch die Differenz der fluid- wirksamen Kolbenflächen bestimmt wird. Infolgedessen wird der Kolben 4 sowie die Kolbenstange 6 und etwaige angeschlossene Vorrichtungsteile, zum Beispiel die Kniehebelgelenkanordnung 8 und die Vorrichtungsteile 7, z. B. ein Spannarm oder andere Vorrichtungsteile, wie sie zum Beispiel beim Spannen, Pressen, Fu- gen, Stanzen, Prägen, Lochen oder Schweißen erforderlich sind, beim Leerhub nur mit einer relativ geringen Antriebskraft bewegt. Infolgedessen verringert sich die beim Leerhub (Anstellhub) erforderliche Antriebsenergie entsprechend der druckmittelwirksamen Flächen im Arbeitszylinder. Zum Beispiel um 50 Prozent. Man kann dies auch durch die Wahl der fluidwirksamen Kolbenflächen bestimmen, zum Beispiel dadurch, dass man den Querschnitt der Kolbenstange 6 entsprechend variiert. Man hat es zum Beispiel bei Kniehebelspannvorrichtungen oder anderen Vorrichtungen in der Hand, die Kolbenstange 6 im Durchmesser zu vergrößern, um dadurch während des Leerhubes (Anstellhubes) die aufzuwendende Energie noch weiter herabzusetzen. Trifft der Kolben 4 auf die Stirnseite des KoI- benschiebers 19, so wird dieser entsprechend in seiner Längsachsrichtung verschoben bis er die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung erreicht hat. In dieser Stellung ist der Abzweigkanal 13 von dem Zylinderrückhubraum 21 abgesperrt und über den Längskanal 24 im Kolbenschieber 19 und seinen Zweigkanal 25 an den Kanal 16 fluidleitend angeschlossen, wodurch der Zylinderrückhubraum 21 entlüftet wird. Diese Entlüftung kann über ein geeignetes nicht dargestelltes Steuerungssystem geschehen. Das Einfahren der Kolbenstange 6, also eine Bewegung in Richtung X (Öffnungshub) geschieht durch entsprechende Steuerung der nicht dargestellten Steuerungsvorrichtung, wodurch die Druckmitteldruckbeaufschlagung der Kolben-Ringseite, also des Zylinderrückhubraums 21 durch das bereits vorher umgesteuerte, vorliegend als Kolbenschieber 19 ausgebildete Ventil erfolgt. In diesem Falle ist der Kanal 16 über die Steuerung an den Druckmitteldruck angeschlossen. Das Fluid wird dadurch über den Kanal 16 und den Längskanal 24 im Kolbenschieber 19 in den Zylinderrückhubhaum 21 eingeleitet. Über den Kammerkanal 18 pflanzt sich der Druckmitteldruck auch in das Kammerteil 22 fort und beaufschlagt den Kolben 20 und hält dadurch den Kolbenschieber 19 in seiner aus Fig. 2 gezeigten Stellung.

Beim Einleiten des Leerhubes (Anstellhubes) in Richtung Y pflanzt sich der Fluiddruck wiederum über den Querkanal 11 und den Kanal 10 zu dem Abzweig- kanal 13 und auch über den Kanalabschnitt 14 in die Kammer 15 fort und beaufschlagt den Kolben 20, wodurch dieser in seine aus Fig. 1 ersichtliche Position verschoben wird, woraufhin sich der zuvor beschriebene Arbeitszyklus wiederholen kann.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 sind für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Im Zylinderboden 2 ist quer zur Hubbewegung des Kolbens 4 eine Ventilkammer 26 angeordnet, in der ein Kolbenschieber 27 in seiner Längsachsrichtung in entgegengesetzten Richtungen längsverschieblich und dichtend angeordnet ist.

Der Kolbenschieber 27 besitzt an seinen Enden kolbenförmige Verdickungen und etwa in seinem mittleren Längenabschnitt 28 eine Durchmesserverringerung, so dass sich in Umfangsrichtung ein Ringraum 29 ergibt.

An die Ventilkammer 26 sind im Abstand zueinander wiederum ein Querkanal 11 und ein Kanal 16 angeschlossen, die über eine geeignete Fluidsteuerung (nicht dargestellt) abwechselnd an den vollen Druckmitteldruck anschließbar oder auch zu entlüften sind.

Der in der Zylinderwand 9 angeordnete Längskanal 10 ist über den Querkanal 11 wiederum an den Arbeitszylinderraum 12 angeschlossen, mündet außerdem fluidleitend in einen Kanal 30, der in die Ventilkammer 26, und zwar in den Bereich des Ringraumes 29, fluidleitend ausmündet.

Der Kanal 16 ist über einen Kanalabschnitt 31 ebenfalls an einen Teil der Ventil- kammer 26 angeschlossen, in die ein Stößel 32 längsverschieblich und dichtend hineinragt, der mit einem Kolben 33 einstückig verbunden ist, der längsverschieblich und dichtend in einer Kammer 34 angeordnet ist und durch ein Druckfederelement 35, das unter Vorspannung steht, stets in Richtung von dem Kolbenschieber 27 hinweg belastet ist. Das Druckfederelement 35 stützt sich an einem Ende auf einer Zwischenwand 36 und am anderen Ende gegen den Kolben 33 ab.

Auf der dem Druckfederelement 35 abgekehrten Kolbenseite mündet ein Zweigkanal 37 aus, der fluidleitend mit einem Kanalabschnitt 38 in Verbindung steht, der fluidleitend mit dem Querkanal 11 verbunden werden kann (Fig. 3). Der Kanalabschnitt 38 mündet in den Zylinderrückhubraum 21 fluidleitend aus.

Die Wirkungsweise der aus den Fig. 3 und 4 ersichtlichen Ausführungsform ist folgende:

In der Darstellung gemäß Fig. 3 führt der Kolben 4 einen Leerhub in Richtung Y aus. Dabei ist der Querkanal 11 über eine nicht dargestellte Steuerung an eine geeignete Fluidquelle, zum Beispiel Druckluft angeschlossen, wodurch auch der Kanalabschnitt 38 mit Fluiddruck beaufschlagt wird und dadurch den Zylinderrückhubraum 21 und über den Ringraum 29 und den Kanal 30 sowie den Querkanal 11 auch den Arbeitszylinderraum 12 mit Druckmitteldruck beaufschlagt. Infolge- dessen werden der Kolben 4 und die Kolbenstange 6 und etwaige angeschlossene in den Fig. 3 und 4 nicht dargestellte Vorrichtungsteile, zum Beispiel eine Kniehebelgelenkanordnung 8 mit einem Vorrichtungsteil 7, zum Beispiel ein Spannarm (Fig. 5), mit der Differenzkraft, die sich aus den druckwirksamen Kolbenflächen ergibt, bewegt. Erreicht der Kolben 4 die Stellung, in der der volle Krafthub ausgeübt wird, so pflanzt sich der Druckmitteldruck über den Kanalabschnitt 38 sowie den Zweigkanal 37 in die Kammer 34 fort und beaufschlagt den Kolben 33, der daraufhin unter Überwindung der Rückstellkraft des Druckfederelementes 35 den Stößel 32 gegen den Kolbenschieber 37 drückt und dadurch den Querkanal 11 von dem Ringraum 29 absperrt, so dass der Zylinderrückhubraum 21 nicht mehr vom Druckmitteldruck beaufschlagt wird. Infolgedessen wirkt in dieser Stellung der volle Druckmitteldruck auf die druckwirksame Fläche der nicht mit der Kolbenstange 6 versehenen Seite des Kolbens 4 ein, woraufhin die betreffende Vorrichtung, zum Beispiel eine Kniehebelspannvorrichtung, oder eine Vorrichtung zum Spannen, Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen oder Schweißen, ihren vollen Arbeitshub ausüben kann. Der Zylinderrückhubraum 21 ist dann druckentlastet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist ein Mehrwegeventil 39 an eine nicht dargestellte Systemsteuerung außerhalb des eigentlichen Arbeitszylinders einbezogen und arbeitet mit einer ebenfalls nicht dargestellten Fluidquelle, zum Beispiel einer Druckluftquelle oder einer Hydraulikflüssigkeitsquelle, zusammen, der in ge- eigneter Weise, zum Beispiel über wenigstens eine motorisch angetriebene Pumpe, Druckmittel unter Druck, zugeführt wird. Für Teile gleicher Funktion wurden wiederum gleiche Bezugszeichen verwendet.

Der Kanalabschnitt 38 ist an den Zylinderrückhubraum 21 und der Querkanal 11 an den Arbeitszylinderraum 12 über das Mehrwegeventil 39 anschließbar. Wäh- rend des Leerhubes wirkt wiederum nur der Differenzdruck auf den Kolben 4 und verschiebt diesen beim Arbeitshub in Richtung Y.

Für die Einleitung des Krafthubes erfolgt eine Umsteuerung, derart, dass der Zylinderrückhubraum 21 dann nicht mehr mit Fluiddruck beaufschlagt wird, sondern nur noch der Arbeitszylinderraum 12, wodurch der volle Druckmitteldruck bei Einleitung des Krafthubes, zum Beispiel bei einer Kniehebelspannvorrichtung oder einer Vorrichtung zum Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen oder Schweißen zur Verfügung steht. Mit dem Bezugszeichen 40 ist eine nur schematisch angedeutete Vorrichtung zum Detektieren der Stellung der Kolbenstange 6 bezeichnet. Diese Vorrichtung kann eine von Kniehebelspannvorrichtungen bekannte sogenannte Kassette sein, bei welcher durch Pneumatikschalter, Mikroschalter, induktive Schalter oder dergleichen die jeweilige Position der Kolbenstange 6, zum Beispiel über eine Schaltfahne 41 , zu detektieren ist. Die Vorrichtung 40 kann in Form einer Kassette auch unmittelbar Zylinder 1 zugeordnet, zum Beispiel in einer Aus- sparung desselben angeordnet sein, wie dies zum Beispiel in Fig. 5 dargestellt ist, wo die Vorrichtung zum Detektieren der verschiedenen Stellungen der Kolbenstange 6 und damit indirekt auch der Winkelstellung des Spannarmes in einem auf der Rückseite des Spannkopfes 42 befindlichen Schlitz 43 angeordnet ist. Dieser Schlitz 43 kann sich bevorzugt in Längsachsrichtung des Spannkopfes 42 und damit parallel zur Hubrichtung der Kolbenstange 6 oder aber auch quer dazu erstrecken. Bevorzugt dichtet die Vorrichtung 40 den Schlitz nach außen hin weit- gehend, zum Beispiel flüssigkeits- und staubdicht, ab. Die Vorrichtung kann auch als sogenannte lernfähige Kassette ausgebildet sein, bei der durch ein- oder mehrmaliges Ansteuern gewisser Positionen diese Stellungen in einem Speicher elektronisch abspeicherbar- und wiederabbaubar sind, um zum Beispiel einem Spannarm verschiedene Winkelstellungen zuzuordnen. Die Vorrichtungsteile 44, 45 können zueinander relativ verstellbar sein, um auch verschiedenen Arbeitsstellungen, zum Beispiel Spannstellungen Rechnung zu tragen. Die Vorrichtungsteile 44, 45 können Schalter, z. B. elektrische Schalter oder induktive Schalter sein, die durch die Schaltfahne 41 bedämpft werden. Die Daten werden über einen geeigneten elektrischen oder elektronischen Stecker 46 abgefragt und über eine Leitung zum Beispiel zu einem entfernten Steuerstand, einer Datenverarbeitungsanlage oder dergleichen, übermittelt. Diese Daten können in eine Fertigungssteuerung oder Regelung einbezogen sein und sich zum Beispiel in einer Fertigungsstraße im Karosseriebau der Kfz-Industrie befinden. In gleicher Weise können aber auch diese verschiedenen Mittel bei Vorrichtungen zum Spannen, Pressen, Fügen, Stanzen, Prägen, Lochen und Schweißen verwendet werden. Bei allen Ausführungsformen ist mit dem Bezugszeichen 47 eine Dichtung bezeichnet, durch die die Kolbenstange 6 fluiddicht aus dem Arbeitszylinder herausgeführt werden kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist dem Kolben 4 ein gegen die Rückstellkraft eines Druckfederelementes 48 hubbeweglicher Steuerbolzen 49 zugeordnet, der in einer Bohrung des Kolbens 4 längsverschieblich und dichtend angeordnet ist und der stimendseitig mit dem Kolbenschieber 19 zusammenwirkt, derart, dass mit der Beendigung des Leerhubes der Steuerbolzen 49 stimendseitig auf die Stirnseite des Kolbenschiebers 19 trifft und diesen in Richtung Y, also in den Zylinderdeckel 3 hineinverschiebt. Dies kann kurz vorher, vorzugsweise mit Beginn des Krafthubes beginnen, woraufhin die Druckmittelzufuhr zu der Kolbenringseite 21 unterbrochen und der Zylinderrückhubraum 21 entlüftet wird, so dass der Fluiddruck nur noch die Kolbenseite mit Fluiddruck beaufschlagt und zum Beispiel eine Kniehebelspannvorrichtung, Schweißbacken, eine mit Kniehebelgelenken versehene kombinierte Klemm- und Schweißvorrichtung, eine Stanz- oder Prägevorrichtung, oder dergleichen, beaufschlagt. Bei der dargestellten Ausführungsform stützt sich das Druckfederelement an einem Ende an dem Kolben 4 und am anderen Ende einer kolbenförmigen Verdickung unter Vorspannung ab. Aus den Fig. 8 bis 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ersichtlich. Für Teile gleicher Funktion wurden die gleichen Bezugszeichen wie bei den vorbeschriebenen Zeichnungsfiguren verwendet. Mit dem Bezugszeichen 50 ist eine parallel zur Längsachse der Kolbenstange 6 verlaufende Kupplungsstange bezeichnet, die in einer Bohrung 51 der Wand 52 längsverschieblich und über eine Dichtung 53 druckmitteldicht abgedichtet geführt ist.

Die Kupplungsstange 50 ist an ihrem einen Ende mit dem Kolbenschieber 19 materialmäßig oder funktionell einstückig, zum Beispiel durch Gewinde, verbun- den. Im übrigen ragt die Kupplungsstange 50 in einen Raum 54 des Spannkopfes hinein und ist mit Abstand zu der äußeren Peripherie der Kolbenstange 6 angeordnet. An ihrem den Kolbenschieber 19 abgekehrten Endabschnitt weist die Kupplungsstange 50 eine Durchmesservergrößerung 55 auf. Außerdem ist in diesem Bereich eine napfförmige Federhülse 56 mit an ihrem der Durchmesserver- größerung 55 zugekehrten Endabschnitt einstückigem, nach außen hervorragenden Flansch 57 angeordnet. Die Federhülse 56 gleitet mit einer Bohrung 58 auf der äußeren Peripherie der im Querschnitt kreisrunden Kupplungsstange 50.

In der Federhülse 56 ist ein vorgespanntes Druckfederelement 59 vorgesehen, das vorliegend als Schraubendruckfeder ausgebildet ist. Das Druckfederelement

59 stützt sich an seinem einen Ende federelastisch an der

Durchmesservergrößerung 55 und an dem anderen Ende im Tiefsten der Federhülse 56 an dessen Stirnwand ab. Das Druckfederelement 59 wird auf einem großen Teil seiner axialen Länge durch die Federhülse axial und radial geführt und gehalten. Das Druckfederelement 59 hat die Tendenz sich auszudehnen und die Federhülse 56 mit ihrer Stirnseite bis zu einem Anschlag 60 zu bewegen, der mit der Kupplungsstange 50 einstückig verbunden ist. Der Anschlag 60 kann durch einen Querstift, eine Schraube, ein Spreizdorn oder dergleichen gebildet sein, der in eine orthogonal zur Längsachse der Kupplungsstange 50 verlaufende Bohrung fest angeordnet ist und den Verschiebeweg der Federhülse 56 in Richtung X begrenzt.

Mit der Kolbenstange 6, vorliegend mit dem dieser zugeordneten Gabelkopf 61 der Kniehebelgelenkanordnung 8 ist eine Kupplung 62 fest verbunden, die sich mithin während der Hubbewegung der Kolbenstange 6 in Richtung X bzw. Y bewegt. Die Kupplung 62 ist vorliegend als orthogonal zur Längsachse der Kolben- stange 6 abstehendes Blech mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet, die größer ist als der Außendurchmesser der Federhülse 56, so dass diese durch diese Bohrung der Kupplung 56 hindurchgleiten kann. Die Bohrung in der Kupplung 66 ist allerdings kleiner als der Außendurchmesser des Flansches 57 der Kupplungshülse, so dass die Kupplung 62 den Flansch 57 untergreifen und bei einem Hub in Richtung Y unter Zusammenpressen des Druckfederelementes 59 mitnehmen kann (Fig. 8). Fig. 10 zeigt, wie die Kupplung 62 über die Federhülse 56 hinweggleitet, während Fig. 9 eine Darstellung betrifft, bei der die Federhülse unter ent- sprechender Entspannung des Druckfederelementes 59 bis gegen den Anschlag 60 in Richtung X verschoben worden ist. Die Öffnung 63 in der Kupplung 62 ist auch so groß bemessen, dass sie über den Anschlag 60 hinweggleiten kann.

Die Anordnung ist nun so getroffen, dass die Kupplung 62 unmittelbar mit Beendigung des Leerhubes (Anstellhub) in Richtung Y auf die Unterseite des Flansches 57 der Federhülse 56 auftrifft und unter Zusammenpressung des Druckfederelementes 59 über die Durchmesservergrößerung 55 die Kupplungsstange 50 in Richtung Y bewegt, wodurch auch der Kolbenschieber 19 in Richtung Y verscho- ben wird. Dies hat eine Umsteuerung im Sinne der oben beschriebenen Funktionsweise zur Folge, derart, dass nunmehr der volle Druckmitteldruck auf die Unterseite (Kolbenseite) wirksam wird und damit die volle Spannkraft am Spannarm der Kniehebelspannvorrichtung zur Verfügung steht.

Selbstverständlich kann diese Konstruktion und dieses Prinzip auch für andere Vorrichtungen, zum Beispiel für Clinch- und Lochvorrichtungen, Schweißvorrichtungen mit Kniehebelgelenkanordnung, Vorrichtung zum Fügen, Prägen und Spannen, verwendet werden. Das Druckfederelement 59 verhindert dabei ein schlagartiges Auftreffen und zwar ein genaues, aber entsprechend abgefedertes Umsteuern des Kolbenschiebers 19. Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichen

1 Zylinder

2 Zylinderboden

3 Zylinderdeckel

4 Kolben

5 Dichtungselement 6 Kolbenstange

7 Vorrichtungsteile

8 Kniehebelgelenkanordnung

9 Zylinderwand

10 Längskanal 11 Querkanal

12 Arbeitszylinderraum

13 Abzweigkanal

14 Kanalabschnitt

15 Kammer 16 Kanal

17 Bohrung

18 Kammerkanal 19 Kolbenschieber

20 Kolben

21 Zylinderrückhubraum, Kolbenringseite

22 Zylinderraum 23

24 Längskanal

25 Zweigkanal

26 Ventilkammer

27 Kolbenschieber 28 Längenabschnitt, mittlerer

29 Ringraum

30 Kanal

31 Kanalabschnitt

32 Stößel 33 Kolben

34 Kammer

35 Druckfederelement

36 Zwischenwand

37 Zweigkanal 38 Kanalabschnitt

39 Mehrwegeventil

40 Vorrichtung 41 Schaltfahne

42 Spann köpf

43 Schlitz

44 Vorrichtungsteil 45

46 Stecker, elektrischer, elektronischer

47 Dichtung

48 Druckfederelement

49 Steuerbolzen 50 Kupplungsstange

51 Bohrung

52 Wand

53 Dichtung

54 Raum 55 Durchmesservergrößerung

56 Federhülse

57 Flansch

58 Bohrung

59 Druckfederelement 60 Anschlag

61 Gabelkopf

62 Kupplung 63 Öffnung

X Hubrichtung

Y

Literaturverzeichnis

Prospekt der Tünkers Maschinenbau GmbH, Ratingen, „Spanntechnik für professionelle Serienfertigung"

Prospekt der Tünkers Maschinenbau GmbH, Ratingen, „Produktionsprogramm"

Prospekt der Tünkers Maschinenbau GmbH, Ratingen, „Spannsysteme, Handling, Umformtechnik"

DE 196 16 441 C1 DE 198 24 579 C1

DE 199 30 990 C1

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Beaufschlagen einer Kolben-Zylinder-Einheit (Arbeitszylinder), vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit mindestens einem in einem Zylinder (1 ) längsverschieblich und dichtend durch Fluiddruck verschieblichen Kolben (4), dem auf der einen Seite eine aus dem Zylinder (1 ) herausgeführte Kolbenstange (6) zugeordnet ist, die Vorrichtungsteile (7) zum Spannen und/oder Fügen, und/oder Stanzen, und/oder Prägen, und/oder Schweißen, und/oder Lochen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Getriebeteilen, wie Lenker, Parallelogrammgetriebe, Kniehebelgelenkanordnungen oder dergleichen, antreibt, wobei die Fluidzufuhr derart während des Leerhubes (Anstellhub) des Kolbens (4) ge- steuert wird, dass nur die Trägheits- und/oder Gewichtskräfte und/oder Reibungskräfte beweglicher Teile überwunden werden und erst beim Krafthub der Kolben (4) mit dem Fluiddruck beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung des Kolbens (4) auf der Kolbenseite mit dem Fluiddruck beim Ausüben des Krafthubes wegabhängig durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung der Kolbenseite (4) mit dem Fluiddruck beim Ausüben des Krafthubes druckabhängig durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) während des Leerhubes (Anstellhub) sowohl auf der Kolbenseite als auch auf der Kolbenringseite mit dem gleichen Druckmitteldruck beaufschlagt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Fluids zu der Kolbenringseite (21 ) über ein Ventil oder einen Kolbenschieber (19) vorgenommen wird und dass das Fluid auch während des Leerhubes über dasselbe Ventil bzw. den Kolbenschieber (19) zu der Kolbenseite und der Kolbenringseite gesteuert wird.

6. Steuerung einer Kolben-Zylinder-Einheit (Arbeitszylinder), vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit einem in einem Zylinder (1 ) längsverschieblich und dichtend geführten Kolben (4) und einer diesem zugeordneten Kolbenstange (6), die aus dem Zylinder (1 ) dichtend heraus- geführt ist, wobei die Kolbenstange (6) Vorrichtungsteile (7) zum Spannen und/oder Pressen und/oder Fügen und/oder Stanzen und/oder Prägen und/oder Lochen und/oder Schweißen, gegebenenfalls unter Zwischen- Schaltung von Getriebeteilen, z. B. einer Kniehebelgelenkanordnung oder von Lenkern, antreibt, wobei die Steuerung das unter Druck stehende Fluid während des Leerhubes beiden Seiten des Kolbens (4) und der dadurch begrenzten Zylinderkammern (12, 21) zuführt und erst bei Ausübung des Kraft- hubes die Zuführung des unter Druck stehenden Fluids zu dem Zylinderrückhubraum (21 ) und diesen entlüftet.

7. Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung bei Einleitung des Rückhubes (X) nur den Zylinderrückhubraum (21 ) mit FIu- iddruck beaufschlagt und den Arbeitszylinderraum (12) entlüftet.

8. Steuerung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Fluids zum Arbeitszylinderraum (12) und zum Zylinderrückhubraum (21 ) sowie gegebenenfalls die Entlüftung des einen oder des ande- ren Zylinderraumes (12, 21 ) wegabhängig erfolgt.

9. Steuerung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Fluids zum Arbeitszylinderraum (12) und zum Zylinderrückhubraum (21) sowie gegebenenfalls deren Entlüftung fluiddruckabhängig er- folgt.

10. Steuerung nach Anspruch 6 oder einem der darauffolgenden Ansprüche mit durch ein Fluid zu betätigender Kolben-Zylinder-Einheit (Arbeitszylinder) mit einem Zylinder, der durch einen Kolben (4) in einen Arbeitszylinderraum (12) und einen Zylinderrückhubraum (21 ) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in beide Zylinderräume (12, 21 ) Kanäle (11 , 13, 24 bzw. 11 , 38) einmünden, die gleichzeitig oder abwechselnd an eine geeignete Fluidquelle unter Druck, zum Beispiel an eine Druckluft- oder Hydraulikmediumquelle, über eine Steuerungsanlage angeschlossen sind.

11. Arbeitszylinder nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Arbeitszylinderraum (12) ein Querkanal (11) angeschlossen ist, der an einem Ende an eine Fluidquelle angeschlossen oder zu entlüften ist und über einen in einer Wand (9) des Zylinders (1 ) angeordneten Längskanal (10) und einen Abzweigkanal (13) über einen Längskanal (24) in einen Kolbenschieber (19) an den Zylinderrückhubraum (21 ) anschließbar ist, wobei der Längskanal (24) über einen Zweigkanal (25) abwechselnd an den Längskanal (10) oder einen Kanal (16) anschließbar ist, der entweder an die Fluidquelle anschließbar oder über den der Zylinderrückhubraum (21 ) zu entlüften ist.

12. Arbeitszylinder nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenschieber (19) in einer Bohrung (17) über einen Kolben (20) längsver- schieblich und dichtend geführt ist, wobei der Kolben (20) in einer Kammer (15) angeordnet ist, die über einen Kammerkanal (18) einerseits entweder an die Fluidquelle anschließbar oder zu entlüften ist, während der auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete Zylinderraum (23) der Kammer (15) über einen Kanalabschnitt (14) an den Längskanal (10) angeschlossen ist.

13. Arbeitszylinder nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (17), der Kolbenschieber (19) und die durch den Kolben (20) des Kolbenschiebers (19) gegeneinander abgetrennten Zylinderräume (22, 23) in dem Zylinderdeckel (3) angeordnet sind und dass sich die Längsachse des Kolbenschiebers (19) parallel zur Längsachse der Kolbenstange (6) erstreckt und der Kolbenschieber (19) in den Zylinderrückhubraum (21) mit einem begrenzten Längenabschnitt hineinschiebbar und durch den Kolben

(4) beim Einleiten des Krafthubes verschiebbar angeordnet ist.

14. Arbeitszylinder nach Anspruch 11 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr des Fluids zu den durch den Kolben (4) in einen Arbeitszylinderraum (12) und einen Zylinderrückhubraum

(21 ) unterteilten Zylinderraum durch ein Mehrwegeventil (39) gesteuert zuführbar ist, das in eine Systemsteuerung einbezogen ist und dass zu Beginn des Leerhubes sowohl den Arbeitszylinderraum (12) als auch den Zylinderrückhubraum (21 ) bis zur Einleitung des Krafthubes gleichzeitig mit dem Fluiddruck beaufschlagt und beim Einleiten des Krafthubes die Zuführung des Fluids zu dem Zylinderrückhubraum (21 ) unterbrochen und dieser ent- lüftet ist.

15. Verwendung einer Kolben-Zylinder-Einheit (Arbeitszylinder) mit einem in einem Zylinder (1) durch Fluiddruck längsverschieblich und dichtend geführten Kolben (4), dem auf einer Seite eine aus dem Zylinder (1 ) dichtend her- ausgeführte Kolbenstange (6) zugeordnet ist, die Vorrichtungsteile zum

Spannen und/oder Pressen und/oder Fügen und/oder Stanzen und/oder Prägen und/oder Lochen und/oder Schweißen, zum Beispiel unter Zwischenschaltung einer Kniehebelgelenkanordnung (8), antreibt, wobei dem Arbeitszylinder Kanäle (11 , 16 bzw. 11 , 38) zugeordnet sind, die vom Beginn bis zum Ende des Leerhubes (Anstellhub) eine Beaufschlagung sowohl des Arbeitszylinderraums (12) als auch des Zylinderrückhubraums (21 ) mit dem Fluiddruck ermöglichen und mit Beginn der Einleitung des Krafthubes den Zylinderrückhubraum (21 ) entlüften und nur den Arbeitszylinderraum (12) mit Fluiddruck beaufschlagen.

16. Verwendung eines Arbeitszylinders nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder als Antriebseinheit für eine Kniehebelspannvorrichtung dient.

17. Verwendung eines Arbeitszylinders nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder zum Antrieb einer Fügevorrichtung unter Zwischenschaltung einer Kniehebelgelenkanordnung dient.

18. Verwendung eines Arbeitszylinders nach Anspruch 15, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Arbeitszylinder zum Antrieb einer Stanzvorrichtung, vornehmlich unter Zwischenschaltung einer Kniehebelgelenkanordnung, dient.

19. Verwendung eines Arbeitszylinders nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder zum Antrieb einer Prägevorrichtung, vor- nehmlich unter Zwischenschaltung einer Kniehebelgelenkanordnung, dient.

20. Verwendung eines Arbeitszylinders nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder zum Antrieb einer Lochvorrichtung, vornehmlich unter Zwischenschaltung einer Kniehebelgelenkanordnung, dient.

21. Verwendung eines Arbeitszylinders nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder zum Antrieb einer Schweißvorrichtung, vornehmlich unter Zwischenschaltung einer Kniehebelgelenkanordnung, dient.

22. Verwendung eines Arbeitszylinders nach Anspruch 15 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kolben (4) auf einer Seite der Kolbenstange (6) in einer Bohrung ein Steuerbolzen (49) zugeordnet ist, der gegen die Rückstellkraft eines vorgespannten Druckfederelementes (48) gelagert ist und der beim Einleiten des Krafthubes ein Ventil oder einen Kolbenschieber (19) betätigt, derart, dass die Kolbenringseite zu entlüften ist.

23. Steuerung nach Anspruch 7 oder einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des vollen Fluiddruckes bei Beendigung des Leerhubes (Anstellhub) von der Bewegung des Kolbens (4) abgeleitet ist.

24. Steuerung nach Anspruch 7 oder einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des vollen Fluiddruckes bei Beendigung des Leerhubes (Anstellhub) von der Bewegung der Kolbenstange oder dem etwaigen damit verbundenen Gabelkopf oder der Kniehebelgelenkanordnung (8) abgeleitet ist.

25. Verwendung eines Arbeitszylinders nach Anspruch 15 oder einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange oder der damit verbundene Gabelkopf oder die damit verbundene Kniehebelgelenkanordnung (8) ein Ventil, zum Beispiel einen Kolbenschieber (19) mit Beendigung des Leerhubes (Anstellung) derart steuert, dass nunmehr der volle Fluiddruck auf den Kolben (4) einwirkt.

26. Verwendung eines Arbeitszylinders nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (19) über eine lösbare Kupplung (62, 57, 50) steuerbar ist.

27. Verwendung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (62, 57, 50) mit Beendigung des Anstellhubes (Leerhubes) automatisch wirksam wird und das Ventil (19) steuert.

28. Verwendung nach Anspruch 25 oder einem der Ansprüche 26 und 27, da- durch gekennzeichnet, dass parallel zur Kolbenstange (6) eine Kupplungsstange (50) angeordnet ist, die in einer Wand (52) des Zylinders längs- verschieblich und dichtend geführt ist und in einen Raum (54) des Spannkopfes (42) hineinragt und die über die Kupplung in Richtung des Anstellhubes und des Krafthubs (Y) um ein begrenztes Maß axial verstellbar ist.

29. Verwendung nach Anspruch 25 oder einem der Ansprüche 26 bis 28, da- durch gekennzeichnet, dass die Kupplungsstange (50) an ihrer dem Ventil abgekehrten Ende eine Durchmesservergrößerung und eine auf ihr um ein begrenztes Maß längsverschiebliche Federhülse (56) aufweist, in der ein Druckfederelement (59) angeordnet ist, das unter Vorspannung zwischen der Durchmesservergrößerung (55) und der Federhülse (56) angeordnet ist, wo- bei die Federhülse einen nach außen hervorragenden Flansch (57) aufweist, der von der Kupplung Untergriffen und mit Beendigung des Leerhubes in Richtung des Krafthubes (Y) unter Zusammenpressung des Druckfederelementes (59) mitnehmbar ist.

30. Verwendung nach Anspruch 25 oder einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsstange (50) funktionell oder materialmäßig einstückig mit dem Ventil, zum Beispiel einem Kolbenschieber (19) verbunden ist.