DE3039200C2

DE3039200C2 - Anstellvorrichtung für eine Krafteinheit

Info

Publication number: DE3039200C2
Application number: DE19803039200
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(grad.) 4005 Meerbusch Knäbel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-17
Filing date: 1980-10-17
Publication date: 1983-01-05
Also published as: DE3039200A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anstellen einer schlagartig als Arbeitsorgan wirkenden Krafteinheit zum Verformen, Verdichten, Schlagen und dgl, bestehend aus einer in einem Gestell befestigten und die Krafteinheit tragenden Kolben-Zylindereinheit deren Different^;aJkoIben beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbar ist

Aus der DEAS 26 00048 ist ,ine Krafteinheit als Arbeitsorgan, z.B. für Fressen zum Formgeben, Verdichten usw. bekannt mit der eine schlagartige, augenblickliche und plötzliche Belastung bzw. Krafteinwirkung, z. B. auf ein Werkstück erzielt werden kann. Während diese Krafteinheit nur in der Umform- bzw. Belastungsphase (Arbeitshub) wirksam ist erfolgt die Anstellung der Krafteinheit mittels eines mechanisch oder hydraulisch betriebenen Leerhubes. Zur Durchführung des hydraulischen Leerhubes ist es bekannt der Krafteinheit eine sie tragende Kolben-Zylindereinherr zuzuordnen, deren auf einer Kolbenstange gehaltener Kolben beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbar ist Durch entsprechende Beaufschlagung des Kolbens wird die Krafteinheit entweder in oder außer Wirkstellung gebracht, wobei die Zufuhr des Druckmittels in die entsprechenden Räume der Kolben-Zylindereinheit über Ventile gesteuert wird.

Während der Arbeitsphase der Krafteinheit, bei der die sie umgebende Masse als Reaktionswiderstand benutzt wird, treten, durch den Rückstoß bedingt in der Anstellvorrichtung ständig Druckspitzen auf, da das in der Kolben-Zylindereinheit befindliche Druckmittel übe. das zugeordnete Ventil nicht rasch genug entweichen kann. Diese Druckspitzen können zu einer Beschädigung der Anstellvorrichtung und des Ventiles führen. μ

Aus der DE-OS 19 17 773 ist eine Kolben-Zylinder-Antriebseinheit für ein elektromotorisch angetriebenes Druckflüssigkeits-Verstellgerät bekannt, bei der zwischen einem fest an ein Gehäuse angeschlossenen inneren Zylindermantel und einem ebenfalls fest mit ⁶* dem Gehäuse verbundenen Arbeitszylinder eine Hohlkolbenstange mit einem Kolben verschiebbar geführ· ist. Dabei ist der Kolben fest mit der Hohlkolbenstange verbunden. Durch entsprechende Beaufschlagung eines dem Kolben zugeordneten Arbeitsraumes oder eines in der Hohlkolbenstange befindlichen Arbeitsraumes wird die Hohlkolbenstange in axialer Richtung verschoben.

In der DE-PS 23 52 619 ist eine druckmittelbetriebene Vorrichtung zur Erzeugung unterschiedlich großer, in ein*»r Richtung wirkender Stellkräfte offenbart, bei der ein Kolben axial verschiebbar auf einer Kolbenstange geführt ist und bei der die Kolbenstange einen die Relativbewegung des Kolbens gegenüber der Kolbenstange im Zylinder begrenzenden Anschlag besitzt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anstellvorrichtung für eine Krafteinheit insbesondere nach der DE-AS 26 00 948 so auszubilden, daß keine Druckspitzen und die damit verbundenen Beschädigungen auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung vorgeschlagen, daß der Differentialkolben durch eine im Zylinder endende Kolbenstange und eine auf der Kolbenstange axial verschiebbar geführte Kolbenscheibe gebildet ist und daß die Kolbenstange an ihrem freien Ende im Zylinder einen die Relativbewegung der Kolbenscheibe gegenüber der Kolbenstange in Richtung auf das freie Ende der Kolbenstange im Zylinder begrenzenden Anschlag besitzt

Durch diese Ausbildung der Anstellvorrichtung kann dieselbe während cter Arbeitsphase der Krafteinheit ständig druckmittelbelastet sein. Auftretende Druckspitzen werden durch eine Verschiebung der Kolbenscheibe auf der Kolbenstange ohne Nachteile aufgenommen, wobei die Kolbenscheibe — ohne daß ein Ventil durchströmt werden muß — Druckmittel in die Druckmittelleitung bzw. in einen mit derselben verbundenen Druckmittelspeicher direkt zurückschiebt und so auch den Volumenausgleich für die Kolbenstange bewirkt Über das Ventil strömt je nach Ansteuerung nur noch ein unbedeutender Anteil.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert

In dieser Zeichnung ist «ine Vorrichtung 1 zum Anstellen einer nur angedeuteten Krafteinheit 2 mit Steuereinrichtung in einer beliebigen Momentstellung während der Anstellung oder Rückführung der Krafteinheit 2 gezeigt die aus einer hydraulisch beaufschlagbaren Kolben-Zylindereinheit 3 besteht Die Kolbenstange 4 dieser Kolben-Zylindereinheit 3 ist in diesem Beispiel fest mit einem nur angedeuteten Gestell S verbunden und besitzt einen durchgehenden, axialen Druckmittelkanal 6, an den im Bereich des Gestells S eine Druckmittelleitung 7 angeschlossen ist Die Kolbenstange 4 weist an ihrem unteren Ende einen ringförmigen Anschlag 8 auf, der entweder einstückig mit der Kolbenstange 4 gefertigt oder in an sich bekannter Weise auf die Kolbenstange 4 aufgebracht ist.

Die Kolbenstange 4 trägt weiterhin eine Kolbenscheibe 9, die auf der Kolbenstange 4 verschiebbar, jedoch dichtend geführt ist. Gleichzeitig ist die Kolbenscheibe 9 in dem Zylinder 10 der Kolben-Zylindereinheit 3 dichtend geführt der seinerseits an einem Ende die Kolbenstange 4 dichtend und führend umschließt und an seinem anderen Ende vollständig geschlossen ist. Im Bereich des die Kolbenscheibe 9 führend umschließenden Endes des Zylinders 10 ist ein Druckmittelkanal 11 in den Zylinder 10 eingearbeitet, der an eine Druckmittelleitung 12 angeschlossen ist. In diesem Ausführungsbeispiel trägt der Zylinder 10 der Kolben-Zylindereinheit 3 ein nur angedeutetes Gewicht 13, das

seinerseits mit der K.raiieinheit 2 verbunden ist und als Trägheitsmasse wirkt In Abänderung dieses Beispieles kann die Krafteinheit 2 aber auch direkt mit dem Zylinder 10 verbunden sein.

Die Druckmittelleitungen 17 und 12 sind an eine gemeinsame Druckmittelleitung 14 angeschlossen, dir· ihrerseits mit einem Druckmittelspeicher 15 verbinden ist Der Druckmittelspeicher 15 wird von einer Pumpe 16 gespeist und versorgt auch die Krafteinheit 2 mit Druckmittel. Io die Druckmittelleitung 17 ist ein Schaltventil 18, und in die von der Druckmittelleitung 7 zu eiiiwii Vorratsbehälter 19 führende Leitung 20 ist ein weiteies Schaltventil 21 eingesetzt, die beide über ein elektromagnetisch betätigtes Vorsteuerventil 22 wechselweise mit einer Steuerleitung 23 bzw. einer Entlastungsleitung 24 verbindbar sind.

Während des Betriebes steht der obere Zylinderraum 25 der Kolben-Zylindereinheit 3 ständig über die nicht absperrbare Druckmittelleitung 12 unter dem Betriebsdruck des Druckmittels. In der Grundstellung des Vorsteuerventiles 22 ist das Schaltventil 18 über die Steuerleitung 23 mit unter Betriebsdruck stehendem Druckmittel beaufschlagt und damit die Verbindung von der Druckmittelleitung 17 zur Druckmittelleitung 7 gesperrt Das Schaltventil 21 ist druckentlastet so daß auch die Druckmittelleitung 7 und damit der Druckmittelkanal 6 sowie der untere Zylinderraum 26 der Kolben-Zylindereinheit 3 über die Leitung 27 drucklos sind. In dieser Schaltstellung des Vorsteuerventiles 22 befindet sich die Krafteinheit 2 außerhalb ihrer Wirkstellung, d. h, sie ist vom Werkstück zurückgezogen.

Durch Umschalten des Vorsteuerventiles 22 wird die Steuerleitung 23 mit dem Schaltventil 21 und die Entlastungsleitung 24 mit dem Schaltventil 18 verbunden. Dadurch kann Druckmittel über die Druckmittelleitung 17, das Schaltventil 18, die Druckmittelleitung 7 und den Druckmittelkanal 6 in den unteren Zylinderraum 26 der Kolben-Zylindereinheit 3 strömen. Das Druckmittel wirkt hier — neben der Kolben:>cheibe 9 — auf die wirksame Stirnfläche der Kobeiistange 4 mit der Folge, daß die Krafteinheit 2 in ihre Wirkstellung

ίο abgesenkt wird.

Beim Rückstoß der K.r°fteinheit 2 wird durch den dabei im unteren Zylinderraum 26 plötzlich entstehenden Druckanstieg die Kolbenscheibe 9 vom ringförmigen Anschlag 8 wegbewegt und ein entsprechender Teil des im oberen Zylinderraum 25 befindlichen Druckmittels über den Druckmittelkanal 11 in die Druckmittelleitung 12 und damit in den Druckmittelspeicher 15 zurückgedrängt, so daß keine schädlichen Druckspitzen entstehen können. Sobald der Druck im unteren Zylinderraum 26 wieder gleich dem Betriebsdruck des Druckmittels ist kehrt die Kolber-;heibe 9 in ihre Stellung am ringförmigen Anschlag S zurück, und die nach oben laufende Krafteinheit 2 und die Trägheitsmasse 16 senken sich wieder in die Arbeitsstellung.

Dieser Vorgang wiederholt sich mit jedem Arbeitsvorgang der Krafteinheit 2. Wenn die Krafteinhert 2 wieder außer Wirkstellung gelangen soll, wird das Vorsteuerventil 22 wieder in seine oben erwähnte Grundstellung geschaltet in der der untere Zylinderraum 26 über den Druckmittelkanal 6, die Druckmitteüeitung 7, das Schaltventil 21 und die Leitung 27 drucklos und damit entleerbar ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Vorrichtung zum Anstellen einer schlagartig als Arbeitsorgan wirkenden Krafteinheit zum Verformen, Verdichten, Schlagen und dgl„ bestehend aus einer in einem Gestell befestigten und die Krafteinheit tragenden Kolben-Zylindereinheit, deren Differentialkolben beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkolben (4, 9) durch eine im ι ο Zylinder (10) endende Kolbenstange (4) und eine auf der Kolbenstange (4) axial verschiebbar geführte Kolbenscheibe (9) gebildet ist, und daß die Kolbenstange (4) an ihrem freien Ende im Zylinder (10) einen die Relativbewegung der Kolbenscheibe (9) gegenüber der Kolbenstange (4) in Richtung auf das freie Ende der Kolbenstange (4) im Zylinder (10) begrenzenden Anschlag (8) besitzt
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (4) fest mit dem Gestell (5? verbunden ist und der bewegbare Zylinder (Itj)die Krafteinheit (2) trägt