DE3521487A1

DE3521487A1 - Stickstoffenthaltender gesenkzylinder

Info

Publication number: DE3521487A1
Application number: DE19853521487
Authority: DE
Inventors: Bernard Joseph Dearborn Mich. Wallis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-14
Filing date: 1985-06-14
Publication date: 1985-12-19
Also published as: US4628796A; MX164821B; GB2160293A; JPS6117399A; JPH0351517B2; CA1239836A; GB8514956D0; GB2160293B

Description

«-■'" - ' '■ 352H87 -f·

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen stickstoffenthaltenden Gesenkzylinder.
5

Beim Betrieb von Stanzpressen werden normalerweise Gesenkfedern in Form eines Strömungsmittelzylinders verwendet, der Stickstoff unter relativ hohem Druck enthält. Der Stickstoffzylinder weist normalerweise einen an einem Ende offenen Zylinder auf, in dem ein Kolben gleitbar angeordnet ist, der eine Kolbenstange besitzt, die durch das offene Ende des Zylinders axial nach außen vorsteht. Die Kolbenstange hat normalerweise einen Durchmesser, der kleiner als der Kolben und die Zylinderbohrung ist,· so daß ein ringförmiger Zwischenraum zwischen der Kolbenstange und der umgebenden Zylinderbohrung entsteht. Das offene Ende des Zylinders ist häufig mit einem Wischer und/oder einer Ringdichtung versehen, um den Stickstoff im Zylinder und die Ringkammer gegen die umgebende Atmosphäre abzudichten. In vielen Fällen ist die Umgebung um ein Gesenk mit öl, Schmutz, Schleifstaub etc. belastet, die bei Eindringen in den Zylinder nach vergleichsweise kurzer Zeit ernstliche Schwierigkeiten verursachen können. Dichtungen und Wischer können nicht immer wirksam den Eintritt solcher Verunreinigungen in herkömmlich ausgelegte Gesenkzylinder verhinden.

Eine weitere manchmal bei Gesenkzylindern auftretende Schwierigkeit betrifft den Platzmangel. In einigen Anwendungsfällen muß die Querschnittsfläche des Kolbens vergrößert und/ oder, .zahlreiche Zylinder verwendet werden, um die erforderliche große Kraft für das bewegliche Gesenkelement aufzubringen, gegen das der Zylinder wirkt. Dieses Bedürfnis führt häufig zu Konstruktionsproblemen im Hinblick auf manchen Gesenken eigenen Größenbegrenzungen und Platzmangel zwisehen den Zylindern, um diese erreichen zu können, wenn sie gewartet oder ausgetauscht werden müssen.

Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,

,ί-352U87

einen stickstoffenthaltenden Gesenkzylinder zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Schwierigkeiten beseitigt sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen kompakten Gesenkzylinder zu schaffen, der in bezug auf die von ihm ausgeübte Kraft möglichst wenig Platz erfordert. r

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Gesenkzylinderanordnung zu schaffen, bei der die Dichtung zwischen dem Kolben und dem Zylinder wirksam gegen Verunreinigungen in der Umgebung geschützt ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Stickstoff enthaltende Gesenkzylindereinheit ..zu schaffen, die eine Säule, die in eine öffnung in einem Stickstoffverteiler einschraubbar ist, und eine Hülse aufweist, die über die Säule geschoben ist und auf ihr in axialer Richtung zusammen mit einer Einrichtung zum Verriegeln der'Hülse gegen Drehung auf der Säule verschiebbar «.ist,- um die Einheit vom Verteiler abzunehmen, indem die Hülse außen von einem Schlüssel erfaßt wird.

Die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen gekennzeichnet. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen stickstoffenthaltenden Gesenkzylinders in einem Gesenk; Fig. 2 eine teilweise Unteransicht der Zylindereinheit

von Fig. 1;
Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnelnde Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 eine teilweise Unteransicht der Zylindereinheit

von Fig. 3;
Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnelnde Ansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gesenk-

i. V ·

zylinders;

Fig. 6 eine teilweise Draufsicht der Zylindereinheit

von Fig. 5;

Fig. 7 eine der Fig. 1 ähnelnde Ansicht einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen stickstof f enthaltenden Gesenkzylinders; Fig. 8 eine teilweise Draufsicht der Zylindereinheit

von Fig. 7; und

Fig. 9 einen teilweisen senkrechten Schnitt einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

stickstoffenthaltenden Gesenkzylinders.

Fig. 1 zeigt ein Gesenk 10, das ein Gestell 12 enthält, auf dem Gesenkteile 14,15 abgestützt sind. Das Teil 15 weist einen Hohlraum 16 auf, in dem ein Abstreiferblock gleitbar angeordnet ist. Ein Stempel 20 ist mit dem Hohlraum 16 axial ausgerichtet und durch einen Pressenstößel (nicht gezeigt) senkrecht hin- und herbewegbar. Der Stempel 20 hat einen Querschnitt, der etwas kleiner als der Hohlraum 16 ist, so daß bei Absenken des Stempels in den Hohlraum, das Werkstück W die gewünschte Form erhält. Das Gestell 12 ist auf der oberen Wand eines Verteilers 22 abgestützt, in dem ein Kanal 24 ausgebildet ist, in dem sich Stickstoff unter einem relativ hohen Druck befindet, z.B.

1000 p.s.i.

Das Gestell 12 weist eine senkrecht verlaufende zylindrische Tasche 26 auf, in der eine Zylindereinheit 28 angeordnet ist. Die Einheit 28 enthält eine mittige Säule 30, über deren oberes Ende eine zylindrische Hülse 32 geschoben ist. Die Säule 30 besitzt am unteren Ende einen mit Gewinde versehenen Ansatz 34, der sich in Dichteingriff mit einer Gewindeöffnung 36 in der oberen Wand des Verteilers 22 befindet. Die Säule weist einen axialen Durchgangskanal 38 auf, in dem ein ölgetränkter Docht 40 gehalten ist.

Neben seinem oberen freien Ende weist die Säule 30 eine

ringförmige, radial nach außen verlaufende Schulter 42 auf. An der Oberseite der Schulter 42 befindet sich eine Ringdichtung 44 und eine Bronze-Lagerbuchse 46. Die Dichtung 44 und die Buchse 46 sind durch einen Schnappring auf der Schulter 42 zueinander ausgerichtet gehalten.

Die Hülse 32 besitzt eine Bohrung 50, die am oberen Ende durch eitle Stirnwand 52 abgeschlossen ist. Die Bohrung 50 hat einen Druchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser der Säule 30. Der Außendurchmesser der Hülse 32 ist etwas kleiner als der Durchmesser der Tasche 26. Das Gesenkteil 14 enthält eine Durchgangsöffnung 54, die mit dem Abstreiferblock 18 axial ausgerichtet ist, aber einen kleineren Durchmesser hat. Ein Gesenkzapfen 56 verläuft von der oberen Wand der Hülse 30 nach oben und durch die öffnung 56, wobei sein oberes Ende an der Unterseite des Abstreiferblocks 18 angreift.

Das untere Ende der Hülse 32 besitzt eine Bronze-Lagerbuchse 58, die z.B. mit Schrauben 60 daran befestigt ist. Der Innenumfang der Buchse 58 liegt im Gleitsitz am Außenumfang der Säule 30 an. Auf einer Seite ist der Innenumfang der Buchse 58 mit einer axial verlaufenden Keilnut versehen. Ein Einsatz 64 ist in den Außenumfang der Säule 30 neben ihrem unteren Ende eingelassen und daran mit Schrauben 65 befestigt. Das untere Ende des Einsatzes 64 weist einen kurzen, radial nach außen vorstehenden Keil auf, der in die Keilnut 62 greift, wenn die Hülse 32 ganz über das Ende der Säule 30 geschoben ist.

Bei der Anordnung von Fig. 1 (und auch Fig. 3) ist die Einheit 28 unter Druck stehend dargestellt. In diesem Zustand, d.h. wenn sich der Pressenstößel in der unteren Totpunktstellung befindet, nimmt die Hülse 32 eine Stellung ein, in der sie an der Säule 30 etwas nach oben verschoben ist, so daß der Zapfen 56 zwischen dem Druckblock 18 und der oberen Wand 52 der Hülse 32 erfaßt ist. Ebenso befindet sich die Buchse 58 mit geringem Abstand oberhalb

_r. 352H87

der Oberseite der oberen Wand des Verteilers 22, und die Unterseite der oberen Wand 52 der Hülse 32 befindet sich mit geringem Abstand oberhalb des oberen Endes der Säule 30. Wenn sich die Hülse 32 in dieser Stellung befindet, befindet sich die Keilnut 62 mit geringem Abstand über und außer Eingriff mit dem kurzen Keil 66 an der Säule In diesem in Fig. 1 gezeigten Zustand der Einheit kann sich also die Hülse 32 auf der Säule 30 frei drehen.

Wie gezeigt, teilt die Dichtung 44 die Bohrung 50 der Hülse 32 in zwei Kammern: eine oberhalb der Schulter 42 und die andere unterhalb der Schulter 42. Die Kammer 68 oberhalb der Schulter 42 steht über den mittigen Kanal 38 in der Säule 30 immer mit dem Verteilerkanal 24 in Verbindung. Der zwischen dem Außenumfang der Säule 30 und der Bohrung 50 gebildete Ringkänal 70 steht mit der umgebenden Atmosphäre über die Keilnut 62 und den Innenumfang der Buchse 58 in Verbindung, die im Gleitsitz an der Säule 30 anliegt.

Wenn die Kolben/Zylinder-Einheit 28 wie dargestellt in einem Gesenk eingebaut und der Verteiler 22 mit Stickstoff unter einem Druck von z.B. 1000 p.s.i. geladen ist, wirkt der Druck nach oben gegen die Unterseite der Wand 52 über die gesamten Querschnittsfläche der Bohrung 50.-Dadurch wird die Hülse 32 nach oben gedrückt, so daß der Gesenkzapfen 56 den Block 18 nach oben vorspannt, wenn sich der Stempel 20 senkrecht hin- und herbewegt. Somit entspricht die Querschnittsfläche der Hülse 32, die zum Anlegen einer Aufwärtskräft an den Abstreiferblock 18 wirksam ist, der Querschnittsfläche der Hülse 32 abzüglich der Querschnittsfläche der dünnen herabhängenden Einfassungswand der Hülse. Dadurch kann die Einheit eine maximale Aufwärtskraft an den Block 18 im Verhältnis zu seiner Querschnittsfläche anlegen. Da die Dichtung 44 am oberen Ende der feststehenden Säule 30 angeordnet ist, ist es weiters praktisch unmöglich, daß Verunreinigungen in der Umgebung, wie z.B. Schmutz, Schleifstaub, öl usw. zur Dichtung

352Η87

44 und in die Kammer 68 gelangen können.

Wenn die Einheit gewartet oder aus dem Gesenk entfernt werden soll, wird der Druck im Verteiler 22 in die umgebende Atmosphäre abgelassen, so daß der Druck in der Kammer 68 auf Atmosphärendruck verringert wird. Bei derartiger Druckentlastung senkt sich die Hülse 32 nach unten und kann, falls erforderlich, gedreht werden, um den Keil 66 in Eingriff mit der Keilnut 62 zu bringen. Wenn die Keilnut 62 und der Keil 66 axial ausgerichtet sind, kann die Hülse 32 nach unten in eine Stellung gedrückt werden, in der der Keil 66 ganz in die Keilnut 62 eingreift, in diesem Zustand wird die Säule 30 mit der Hülse 32 drehbar verriegelt. Danach kann mit einem Schraubenschlüssel oder anderen entsprechenden Schlüssel in Ausnehmungen 72 an der Oberseite der Stirnwand 52 gegriffen werden, um die ganze Einheit zu drehen und sie dadurch vom Verteiler abzunehmen .

Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Anordnung unterscheidet sich nur geringfügig von derjenigen in Fig. 1 und 2. Der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen besteht lediglich darin, daß bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Anordnung der Keil 74 sich im wesentlichen über die ganze Länge der Säule 30 unterhalb der Schulter 42 erstreckt. Die Keilnut 62 hat jedoch eine Umfangserstrekkung, die etwas größer als die Umfangserstreckung des Keils 74 wie in Fig. 4 gezeigt ist, so daß die Hülse 32 sich jederzeit zumindest geringfügig auf der Säule 32 drehen kann. Eine geringfügige Bewegungsfreiheit der Hülse 32 auf der Säule 30 ist erwünscht, da dadurch die Dichtung 44 ordentlich bezüglich der Bohrung 50 sitzt und damit die Lebensdauer der Dichtung verlängert wird.

Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Zylindereinheit unterscheidet sich von den oben beschriebenen dadurch, daß sich der Keil und die Keilnutanordnung am oberen Ende der Einheit und nicht an deren unterem Ende befinden. Die

Unterseite der Wand 52 ist mit einem flachen, diametral verlaufenden Schlitz 76 versehen, und am oberen Ende der Säule 30 befindet sich ein diametral verlaufender Keil Der Keil 78 hat eine Breite, die etwas geringer als die Breite des Schlitzes 76 ist, so daß bei Eingriff des Keils im Schlitz die Hülse 32 sich wenigstens geringfügige auf der Säule 30 drehen kann. In dem in Fig. 5 gezeigten Zustand ist die Kolben/Zylinder-Einheit 28 druckentlastet, und die Hülse 32 befindet sich in Verriegelungseingriff mit der Säule 30. Wenn die Einheit unter Druck gesetzt wird, bewegt sich die Hülse 32 nach oben, so daß das obere Ende des Gesenkzapfens 56 sich gegen die Unterseite des Abstreiferblocks 18 anlegt und der Sitz 76 vom Keil 78 gelöst wird.

Die in den Fig. 7 und 8 gezeigte Anordnung unterscheidet sich nur geringfügige von derjenigen in Fig. 5 und 6. In Fig. 7 ist die Buchse 80 in das untere Ende der Hülse 32 eingeschraubt und durch einen Schnappring 82 darin gehalten. Weiters besteht der Keil und die Keilnutanordnung aus zwei Stiften 84, die vom oberen Ende der Säule 30 nach oben vorstehen und in zwei axial ausgerichtete Ausnehmungen 86 an der Unterseite der Stirnwand 52 greifen können. Der Durchmesser der Stifte 84 ist etwas kleiner als der Durchmesser der Ausnehmungen 86, so daß bei Eingriff der Stifte 84 in die Ausnehmungen 86 sich die Hülse 32 zumindest geringfügig um die Säule 30 drehen kann

Die in der Fig. 9 gezeigte Ausführungsform gleicht im wesentlichen derjenigen in Fig. 7 und 8. Allerdings stehen die Stifte 84 von der Stirnwand 52 nach unten vor, und die Ausnehmungen 86 sind im oberen Ende der Säule 30 vorgesehen.

Bei jedem der gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele kann die Kolben/Zylinder-Einheit in einem eng begrenzten Raum, z.B. in einer Tasche 26, angeordnet werden und dennoch vergleichsweise einfach in den Verteiler ein-

. 352U87

geschraubt oder von ihm abgenommen werden, ohne daß das Gestell 12 vom Verteiler entfernt werden muß. Wenn die Hülse 32 nach unten in ihre unterste Stellung verschoben wird, greifen der Keil und die Keilnutanordnung an der Hülse bzw. der Säule ineinander und verriegeln diese gegen eine Relativdrehung. Danach kann ein Schraubenschlüssel oder ein entsprechender Schlüssel an die Ausnehmungen 72 am oberen Ende der Hülse 32 angelegt werden, um die Hülse zu drehen und dadurch in die Gewindeöffnung 36 im Verteiler einzuschrauben oder herauszudrehen. Da die Dichtung 44 am oberen Ende der Säule 30 angeordnet ist, ist sie durch die ein geschlossenes Ende aufweisende Hülse 32 wirksam gegen Verunreinigungen in der Umgebung des Gesenks geschützt.

Claims

Patentansprüche

1. Gesenk mit einem senkrecht bewegbaren Teil, einem Stickstof fverteiler mit einer oberen Wand, die mit Abstand senkrecht unterhalb des bewegbaren Teils angeordnet ist, einer Einrichtung, die senkrecht zwischen der oberen Wand des Verteilers und des senkrecht bewegbaren Teils angeordnet ist und das bewegbare Teil nach oben vorspannt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung eine Kolben/Zylinder-Anordnung aufweist, daß die obere Wand des Verteilers eine mit Gewinde versehene öffnung aufweist, daß die Anordnung eine senkrecht verlaufende zylindrische Säule aufweist, neben deren oberen Ende ein Kolben vorgesehen ist und durch die ein axial verlaufender Kanal verläuft, daß das untere Ende der Säule in die mit Gewinde versehene öffnung in der oberen Wand des Verteilers dichtend eingeschraubt ist, daß die Anordnung eine zylindrische Hülse aufweist, in der eine ^ axial verlaufende Bohrung vorgesehen ist, daß das untere f§ Ende der Hülse offen ist und das obere Ende der Hülse « durch eine Stirnwand verschlossen ist, daß das offene Ende der Hülse über das freie Ende der Säule geschoben ist, so daß die Hülse auf der Säule in senkrechter Richtung axial gleitbar ist, daß die Säule an ihrem freien Endabschnitt eine ringförmige Buchse und eine Ringdichtung aufweist, daß die Hülse neben ihrem offenen Ende eine ringförmige Buchse aufweist, daß die Buchse die Hülse führt, so daß sie auf der Säule in axialer. Richtung eine Gleitbewegung ausführen kann, daß die Ringdichtung sich in Dichteingriff mit dem Außenumfang der Säule und der Bohrung der Hülse befindet, daß an der oberen Wand des Verteilers eine senkrecht verlaufende Einrichtung vorgesehen ist, die mit radialem Abstand nahe bei der Säule angeordnet ist und einen seitlichen Zugang zum Umfang der Säule neben deren unterem Ende oberhalb der Gewindeverbindung mit dem Verteiler verhindert, daß ein Keil an einem der Teile und eine Keilnut an dem anderen Teil vorgesehen ist, ;daß Keil und Keilnut in Eingriff kommen, wenn

die Hülse im wesentlichen ganz über die Säule geschoben ist, daß Keil und Keilnut im Eingriffszustand die Säule und die Hülse gegen eine freie Relativdrehung sichern und daß an der Außenseite der Hülse eine Einrichtung vorgesehen ist, die von einem Schlüssel erfaßt werden kann, um das Gewindeende der Säule außer und in Eingriff mit der Gewindeöffnung des Verteilers zu bringen, wenn die Hülse und die Säule im wesentlichen ganz ineinandergeschoben sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil und die Keilnut radial aus der Einheit vorstehen und neben dem offenen Ende der Hülse und dem Gewindeende der Säule angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

der Keil an der Säule direkt neben deren Gewindeende vorgesehen ist und daß die Keilnut an der Hülse direkt neben deren offenem Ende angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

der Keil eine vergleichsweise kurze axiale Länge besitzt, so daß die Keilnut sich axial außer Eingriff mit dem Keil bewegt, wenn die Hülse etwas aus ihrer voll aufgeschobenen Stellung über der Säule axial verschoben wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil an der Säule angeordnet ist und sich in axialer Richtung über einen Großteil der Säule erstreckt und daß

3Q die Keilnut eine Umfangsausdehnung hat, die etwas größer als die Umfangsausdehnung der Nut ist, so daß die Umfangsbewegung der Hülse bezüglich der Säule begrenzt ist, wenn sich der Keil und die Keilnut in Eingriff befinden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilnut auf der zweiten Buchse vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

■ _r 352U87

die letztgenannte Einrichtung an der Stirnwand der Hülse vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die letztgenannte Einrichtung Ausnehmungen in der Oberseite der Stirnwand enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Keilnut und Keil eine axial verlaufende Ausnehmung und einen axial verlaufenden Zapfen in der Stirnwand der Hülse sowie am freien Ende der Säule enthalten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung der Ausnehmung und des Zapfens so bemessen ist, daß der Zapfen außer Eingriff mit der Ausnehmung gelangt, wenn die Hülse ein wenig axial aus ihrer ganz übergestülpten Stellung auf der Säule verschoben wird. τ

11· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß * Keilnut und Keil eine radial verlaufende Nut und einen radial verlaufenden Vorsprung an der Innenseite der Endwand und der benachbarten Stirnwand der Säule enthalten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut auf der Innenseite der Stirnwand ausgeformt und der Vorsprung ander benachbarten Stirnseite der Säule angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Keil und Keilnut relativ zueinander an der Säule und der Hülse so angeordnet sind, daß sie nur ineinandergreifen, wenn Hülse und Säule im wesentlichen ganz ineinandergeschoben sind, wobei die Hülse auf* der Säule drehbar ist, wenn sich Keil und Keilnut außer Eingriff befinden.