DE60208923T2

DE60208923T2 - Vorrichtung an einem energiespeichernden kolben-zylinder-werkzeug

Info

Publication number: DE60208923T2
Application number: DE60208923T
Authority: DE
Inventors: Leif Lundahl
Original assignee: Stromsholmen AB
Current assignee: Stromsholmen AB
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: DE60208923D1; US20040113336A1; SE0103757L; EP1340003B1; ES2255629T3; WO2003042571A1; EP1340003A1; US7270318B2; SE520636C2; KR20040052458A; SE0103757D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Kolben-Zylinder-Einrichtungen in der Form von gasgefüllten Federn werden zum Beispiel in einer Presse für Blech vorgesehen, in welcher ihre Funktion unter anderem ist, das Blech während des Formgebungsverfahrens zu halten und die Werkzeughälften zu trennen, wenn die Formgebung des Bleches ausgeführt worden ist. Gasgefüllte Federn werden daher verwendet, um die Blechhalter zu tragen. Sie sind einem Druck zu Beginn des Pressprozesses ausgesetzt, und einem Nachlassen des Druckes nach einem Abschließen der Blechformgebung, wenn der Pressenstößel und das Oberteil der Presse nach oben bewegt werden. Bis auf welches Ausmaß die gasgefüllten Federn einer Belastung ausgesetzt werden, wird durch den Pressprozess, durch das Aussehen des gepressten Blechteils und durch die Hublänge, welche in den gasgefüllten Federn verwendet wird, bestimmt. Sogar dann, wenn die gasgefüllten Federn entsprechend des Aussehens und der Form des gepressten Blechteils ausgewählt werden, mit der Absicht, eine vollständige Kontrolle des Pressenzyklus zu erreichen, gibt es ein Risiko, dass der Pressenzyklus nicht zufriedenstellend vollständig kontrolliert werden kann. Eine Überlastung der gasgefüllten Federn in dem Fall eines übermäßig langen Hubes, welcher ihre definierte nominale Hublänge überschreitet, kann daher eine schädliche Wirkung auf die gasgefüllten Federn haben. Solche Überlastungen können früher oder später einen Schaden an dem röhrenförmigen Gehäuse der gasgefüllten Federn verursachen, was zu einer reduzierten Betriebsdauer führt, und ferner ihre Zuverlässigkeit durch eine unkontrollierte Leckage und/oder eine unkontrollierte Bewegung des Kolbens und des Kolbenstangenteils der gasgefüllten Federn beeinträchtigt. Es gibt daher einen Bedarf, in der Lage zu sein, den Druck in einer gasgefüllten Feder abzulassen, zum Beispiel nach dem Ausführen eines übermäßig langen Hubes in einer Presse für Blech.
EP-A-0 959 263, welche die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 zeigt, offenbart ein Sicherheitsventil zum Ablassen des Gasdruckes in einer gasgefüllten Federanordnung. Das genannte Sicherheitsventil ist auf dem Boden des zylindrischen Gehäuses positioniert, das bedeutet, in dem Teil der Kolben-Zylinder-Anordnung, welcher in einer Aussparung in dem tatsächlichen Pressenwerkzeug positioniert ist, welches für diesen Zweck geeignet ist. Der Kolben ist derart ausgeführt, dass er in der Lage ist, auf dieses Sicherheitsventil aufzustoßen, in dem Fall eines übermäßig langen Hubes, und das genannte Ventil zu öffnen, um einen Durchlass zwischen einer zylindrischen Kammer und der äußeren Umgebung freizusetzen. Durch Anordnen des Sicherheitsventils auf dem Boden des Zylindergehäuses, welcher häufig in einer Aussparung in der Werkzeughälfte positioniert ist, besteht ein Risiko, dass das Ablassen des Gasdruckes verhindert oder behindert wird. Es kann notwendig sein, spezielle Kanäle in dem Werkzeug auszuformen, um ein Ablassen des Gasdruckes aus der Zylinderkammer zu ermöglichen oder sicherzustellen.
Bezug wird ferner auf die US 4 426 109 A und B 1 419 016 als ein Beispiel des Standes der Technik genommen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte energiespeichernde Kolben-Zylinder-Einrichtung zur Verfügung zu stellen, welche in dem Fall einer möglichen Schädigung des röhrenförmigen Gehäuses der Kolben-Zylinder-Anordnung, zum Beispiel in dem Fall eines übermäßig langen Pressenhubes, ein gesteuertes Ablassen des Gasdruckes in der Zylinderkammer erleichtert.
Die dargelegte Aufgabe der Erfindung wird dadurch erreicht, dass die Anordnung die Merkmale aufweist, die in den Patentansprüchen beschrieben werden.
Das Positionieren der Ablassöffnung mittig in dem Kolben muss nicht den letzteren wesentlich schwächen und stellt gleichzeitig einen optimalen Strömungsweg für die gewünschte Gasentladung zur Verfügung.
Die Erfindung wird nun in größerem Detail mit Bezug auf Beispiele von Ausführungen, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, beschrieben werden, in welchen:
die 1 einen Schnitt durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung in einer normalen, das heißt einer zulässigen Arbeitsposition zwischen dem Kolben und dem Zylinder zeigt;
die 2 einen entsprechenden Schnitt durch die Kolben-Zylinder-Anordnung gemäß der 1 zeigt, wobei sich die Kolben-Zylinder-Anordnung in einem überschreitenden Hub des Kolbens und in einer Position des Ablassens des Druckes der Zylinderkammer befindet, und
die 3 und die 3A, die 3B und die 3C alternative Varianten der/des zerbrechlichen oder aktivierbaren Werkstoffbrücke/Sicherheitsventils zeigen.
Die 1 zeigt den Kolben 2 in einer normal vorstehenden Position, das bedeutet auf einem Abstand gegenüber einem Stift 8, der an dem Boden des zylindrischen Gehäuses angeordnet ist. Der genannte Stift 8 erstreckt sich in eine offene Aussparung 9 in dem Kolben 2 hinein und ist in Richtung einer zerbrechlichen Werkstoffbrücke oder eines Sicherheitsventils 10 auf solch eine Art und Weise gerichtet, dass, sollte ein vorbestimmtes maximales Einführen des Kolbens 2 in der Zylinderanordnung 1 und/oder eine maximale Kraft, die auf den Kolben wirkt, überschritten werden – siehe die 2 – der Stift 8 auf der Werkstoffbrücke oder dem Sicherheitsventil 10 auftreffen wird und diese/dieses öffnen wird, um ein Ablassen des Gasdruckes in der Kammer der Zylinderanordnung 1 zu ermöglichen. Auf diesem Weg wird das Gas in der Lage sein, an dem oberen Ende der Kolben-Zylinder-Anordnung auszuströmen und weg von einer unteren Werkzeughälfte (nicht gezeigt) gerichtet sein, in welcher die Kolben-Zylinder-Anordnung eingesetzt ist, das bedeutet auf einem zuverlässigeren Weg, insbesondere wenn eine obere Werkzeughälfte (nicht gezeigt) von der unteren Werkzeughälfte und von dem Blechhalter weg bewegt worden ist. Die obere Werkzeughälfte wird dann in der Lage sein, als ein Schirm oder ein Schutz zu wirken, um die Möglichkeit zu verhindern, dass Personal der Wirkung eines augenblicklich hohen und riskanten Ablassens von dem Gas und der Fluidströmung ausgesetzt wird.
Die 1 und 2 zeigen ferner eine materialfangende Abdeckung 12 oder einen materialfangenden Schirm auf dem oberen Teil eines Kanals 11, der in dem Kolben-/Kolbenstangenteil 12 vorgesehen ist. Diese Abdeckung oder dieser Schirm fängt jegliches Material auf, welches sich von der gebrochenen Werkstoffbrücke oder dem Sicherheitsventil 10 löst. Die Abdeckung 12 kann ferner eine Indikatorfunktion aufweisen, das bedeutet, ein einstellbares oder anderweitig betätigbares Teil, welches durch hydraulischen Druck dazu gebracht wird, eine anzeigende Position einzunehmen.
Die 3 zeigt eine Variante der Werkstoffbrücke/des Sicherheitsventils, welche/welches vollständig in den Kolben 2 zusammen mit einem Füllkanal integriert worden ist, und in welcher/welchem ein Einwegventil (nicht wiederverwendbares Ventil) das Befüllen der Kolben-Zylinder-Anordnung A über den Kanal 11 und das Füllventil 3' ermöglicht. In dieser Ausführung wird der Gehäuseteil der Anordnung A auf solch einem Weg intakt gehalten, dass jegliche Kanäle, welche das Gehäuseteil der Anordnung schwächen, nicht ausgeführt sind.
Die 3A zeigt ein aktivierbares Sicherheitsventil 10'/einen Stopper, welches/welcher mittels des Gewindes 13 eingeschraubt ist, das bedeutet, ein Teil, welches nach dem Auslösen einfach durch ein neues Teil ersetzt werden kann, vorausgesetzt, dass kein weiterer Schaden an der gasgefüllten Feder aufgetreten ist.
Die 3B zeigt ein Sicherheitsventil 10'', welches eine Doppelfunktion aufweist, dahingehend, dass sie während der ersten Phase eines übermäßig langen Hubes das Sicherheitsventil lediglich von einem Sitz 14 zum Ablassen des Gasdruckes anhebt; nur in einer zweiten Phase verformt sie oder entfernt sie Teile des Sicherheitsventils permanent, wodurch die gasgefüllte Feder dauerhaft unbrauchbar bleibt.
Die 3C zeigt noch eine andere Variante des Sicherheitsventils gemäß der Erfindung, in welcher das Sicherheitsventil 10''' einen Einsatz 15 mit einer Bruchstelle (Bruchmarkierung) 16 umfasst, der in dem Kolben 2 angeordnet ist, und ein Teil 17, welches in Richtung des Bodens des zylindrischen Gehäuses 1 hervorsteht. Wenn der Kolbenteil 2 sich zu weit abwärts in Richtung des Bodens des zylindrischen Gehäuses bewegt, wird daher der vorstehende Teil 17, der in dem Sicherheitsventil 10''' positioniert ist, den Einsatz 15 nach oben drücken und wird die Bruchstelle 16 brechen, wodurch der Kanal 11 zum Ablassen des Gasdruckes freigegeben wird.
Bei bestimmten Anwendungen ist es wünschenswert, die Einrichtung zum Anzeigen des Ausmaßes oder der Größe eines übermäßig langen Hubes, der durch den Kolben/die Kolbenstange in der gasgefüllten Feder abgedeckt wird, zu haben, oder zum einfachen Anzeigen, dass ein übermäßig langer Hub aufgetreten ist. Solch eine Anzeige kann auf verschiedenen Wegen vorgesehen werden und stellt selbst keinen Teil der Erfindung dar, wobei der Fachmann in der Lage ist, solch eine anzeigende Wirkung entsprechend des Bedarfs und der Anforderungen zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung ist nicht auf die Beispiele von Ausführungen beschränkt, welche oben beschrieben wurden, sondern erstreckt sich auf Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Patentansprüche, welche unten dargestellt werden.

Claims

Eine energiespeichernde Kolben-Zylinder-Einrichtung (1, 2), eine sogenannte gasgefüllte Feder, umfassend einen Kolben (2), der in einem Zylinder (1) unter der Wirkung von Druck versetzbar ist, welche zwischen sich eine Kammer (18) ausbilden, die mit einem Fluid gefüllt ist, und Mittel (8, 9, 11, 17) zum Ablassen des Druckes in der fluidgefüllten Kammer (18) durch die Wirkung eines übermäßigen Druckes eines vorbestimmten Wertes, welcher äquivalent zu einem Einführen des Kolbens (2) auf eine vorbestimmte Position in dem Zylinder (1) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die ablassenden Mittel (8, 9, 10, 11, 17) erstens einen Kanal (9, 11) umfassen, welcher axial durch den Kolben (2) verläuft und in die Öffnung ablässt, welche eine Dichtung (10; 10'; 10''; 10''') aufweist, welche derart ausgeführt ist, dass sie eine Verbindung zwischen der fluidgefüllten Kammer (18) und der Öffnung verhindert, und zweitens ein Element (8, 17), welches derart ausgeführt ist, dass es, wenn der Kolben (2) auf die vorbestimmte Position eingeführt wird, die Dichtung (10; 10'; 10''; 10''') bricht, wodurch eine Verbindung zwischen der Kammer (18) und der Öffnung über den Kanal (9, 11) hergestellt wird.
Die Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (8) eine Röhre ist, welche sich von dem Boden (1a) des Zylinders (1) aus erstreckt und in Richtung des Kanals (9, 11) in dem Kolben (2) gerichtet ist, wobei die Röhre mit dem Füllventil (3) der Kolben-Zylinder-Einrichtung (1, 2) verbunden ist.
Die Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (17) sich von der Dichtung (10''') aus in Richtung des Bodens (1a) des Zylinders (1) erstreckt.
Die Einrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) eine Werkstoffbrücke ist.
Die Einrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) eine öffnungsfähige und schließbare Ventilanordnung (10'', 14) ist, welche durch das Element (8, 17) betätigt werden kann.
Die Einrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (10'', 14) derart ausgeführt ist, dass sie in die geschlossene Position zurückkehrt, wenn auf sie nicht länger durch das Element (8, 17) eingewirkt wird.
Die Einrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein Mittel (12) umfasst, welches derart ausgeführt ist, dass es anzeigt, dass eine Verbindung in dem Kanal (9, 11) hergestellt worden ist.