CH645824A5

CH645824A5 - DEVICE FOR EXERCISING IMMEDIATE FORCES ON WORKPIECES.

Info

Publication number: CH645824A5
Application number: CH91180A
Authority: CH
Inventors: Horst Baltschun
Original assignee: Smg Sueddeutsche Maschinenbau
Priority date: 1979-02-06
Filing date: 1980-02-05
Publication date: 1984-10-31
Also published as: FR2448431B1; GB2042640A; GB2042640B; IT1129591B; FR2448431A1; IT8019616A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausüben schlagartiger Kräfte auf Werkstücke mit einer druckmittelbetätigten Zylinder-Kolben-Einheit, deren Kolben als Teil eines Kolben-Kolbenstangen-Elementes in der Druckmittelkammer mit Spiel in deren Zylinder geführt ist, die Kräfte über die Kolbenstange auf das Werkstück überträgt, in dem Bereich der von dem Werkstück abgewandten Endlage durch Zusammenwirken mit einer Gegenfläche druckentlastbar und durch Verlassen dieses Bereiches in Arbeitshubrichtung schlagartig druckbelastbar ist und in dem Bereich der dem Werkstück zugewandten Endlage mit einem ■ Dämpfungsraum zusammenwirkt, wobei ein Antrieb zum 5 Rückführen des Kolbens aus der dem Werkstück zugewandten Endlage in die von dem Werkstück abgewandte Endlage vorgesehen ist. The invention relates to a device for exerting sudden forces on workpieces with a pressure-operated cylinder-piston unit, the piston of which is guided as part of a piston-piston rod element in the pressure medium chamber with play in the cylinder, the forces on the piston rod on the Workpiece transmits, can be relieved of pressure in the area of the end position facing away from the workpiece by cooperation with a counter surface and can be suddenly subjected to pressure loading by leaving this area in the working stroke direction and interacts with a damping space in the area of the end position facing the workpiece, whereby a drive for returning the Piston is provided from the end position facing the workpiece in the end position facing away from the workpiece.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 2 233 153) ist der Weg, den der Kolben zwischen seinen beilo den raumfest angeordneten Endlagen zurücklegen kann, abgesehen davon fest vorgegeben, dass die Kolbenstange bei Vorhandensein eines Werkstückes auf dieses auftreffen. • kann, bevor der Kolben in den Dämpfungsraum eintritt. Damit ist bei gegebenem Druck des Druckmittels in der 15 Druckmittelkammer die auf das Werkstück ausübbare Schlagenergie ebenfalls unveränderlich vorgegeben. Weiter weist die bekannte Vorrichtung mindestens eine weitere Zylinder-Kolben-Einheit auf, die auf die Kolbenstange einwirkt und dazu dient, durch Bewegen in Arbeitshubrichtung 20 das Auslösen des Arbeitshubes zu ermöglichen und die Kolbenstange nach beendetem Arbeitshub in die von dem Werkstück abgewandte Endlage rückzuführen. Das eigentliche Auslösen des Arbeitshubes erfolgt dabei dadurch, dass der Bereich der Gegenfläche zunächst über eine Drossel und da-25 nach schlagartig druckbelastet wird. Nachteilig ist an dieser bekannten Vorrichtung insbesondere, dass der Weg des Kolbens und damit die Schlagenergie nicht einstellbar und wegen der weiteren Zylinder-Kolben-Einheit eine vielteilige Ausführung und eine komplizierte Steuerung erforderlich 30 sind. In a known device of this type (DE-OS 2 233 153), the path that the piston can travel between its spatially fixed end positions, apart from the fact that the piston rod impinges on a workpiece in the presence of a workpiece. • can before the piston enters the damping chamber. For a given pressure of the pressure medium in the pressure medium chamber, the impact energy that can be exerted on the workpiece is thus also unchangeably predetermined. Furthermore, the known device has at least one further cylinder-piston unit which acts on the piston rod and serves to enable the working stroke to be triggered by moving in the working stroke direction 20 and to return the piston rod to the end position facing away from the workpiece after the working stroke has ended. The actual actuation of the working stroke takes place in that the area of the counter surface is initially subjected to a pressure and then suddenly under pressure. A disadvantage of this known device is in particular that the path of the piston and thus the impact energy cannot be adjusted and, because of the further cylinder-piston unit, a multi-part design and a complicated control are required.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine mit hoher Hubzahl wirtschaftlich betreibbare, vielseitig verwendbare Vorrichtung in einfacher Ausführung zu schaffen. The object of the invention is to avoid these disadvantages and to provide a simple design of a device which can be operated economically with a high number of strokes and is versatile in use.

35 Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Druckmittelkammer mit einer vorwählbaren Menge an Druckflüssigkeit beaufschlagbar, mittels eines schaltbaren Ventiles mit einem der Gegenfläche zugeordneten Steuerraum verbindbar und in 40 Arbeitshubrichtung durch einen in dem Zylinder und auf dem Kolben-Kolbenstangen-Element dichtend geführten Ringkolben begrenzt ist, dessen von der Druckmittelkammer abgewandte Beaufschlagungsfläche in dem Zylinder eine Druckgaskammer begrenzt, deren Volumen sich wäh-45 rend eines Arbeitshubes unter Verminderung des Druckes des Druckgases durch Bewegen des Ringkolbens entgegen der Arbeitshubrichtung vergrössert, und die als Antrieb zum Rückführen des Kolbens und des Ringkolbens in die von dem Werkstück abgewandte Endlage dient. 35 This object is achieved in a device of the type mentioned at the outset in that the pressure medium chamber can be acted upon with a preselectable amount of pressure fluid, can be connected to a control space assigned to the counter surface by means of a switchable valve and in the working stroke direction by means of a in the cylinder and on the piston Piston rod element sealingly guided annular piston is limited, the pressure surface facing away from the pressure medium chamber in the cylinder delimits a compressed gas chamber, the volume of which increases during a working stroke while reducing the pressure of the compressed gas by moving the annular piston against the working stroke direction, and which as a drive serves to return the piston and the annular piston to the end position facing away from the workpiece.

so Einerseits kann der Ringkolben die Kolbenstange um-schliessen, so dass beim Rückführen in die von dem Werkstück abgewandte Endlage das Kolben-Kolbenstangen-Element durch den Ringkolben mitnehmbar ist. Andererseits kann der Ringkolben den Kolben umschliessen, wobei ss beim Rückführen in die von dem Werkstück abgewandte Endlage der Druck des Druckgases in der Druckgaskammer unmittelbar nicht nur auf den Ringkolben sondern auch auf den Kolben wirkt. On the one hand, the annular piston can enclose the piston rod, so that when returning to the end position facing away from the workpiece, the piston-piston rod element can be taken along by the annular piston. On the other hand, the annular piston can enclose the piston, whereby when returning to the end position facing away from the workpiece, the pressure of the compressed gas in the compressed gas chamber acts not only on the annular piston but also on the piston.

Der Weg des Kolbens und damit die auszuübende Schlag-60 energie sind dadurch einstellbar, dass eine vorherbestimmte Menge an Druckflüssigkeit in die Druckmittelkammer eingeführt wird, wobei der Kolben in seiner von dem Werkstück abgewandten Endlage verbleibt und der Ringkolben um einen der eingeführten Menge an Druckflüssigkeit ent-65 sprechenden Weg in Richtung auf das Werkstück entgegen dem Druck des Druckgases in der Druckgaskammer verschoben wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass während des folgenden Arbeitshubes, der durch Verbinden der The path of the piston and thus the impact energy to be exerted can be adjusted by introducing a predetermined amount of pressure fluid into the pressure medium chamber, the piston remaining in its end position facing away from the workpiece and the annular piston ent by one of the introduced amount of pressure fluid -65 speaking path is moved towards the workpiece against the pressure of the compressed gas in the compressed gas chamber. It must be taken into account here that during the following working stroke, which is achieved by connecting the

Druckmittelkammer mit dem der Gegenfläche zugeordneten Steuerraum ausgelöst wird, der Ringkolben um einen Weg entgegengesetzt zur Arbeitshubrichtung verschoben wird. Pressure medium chamber is triggered with the control chamber assigned to the counter surface, the annular piston is displaced by a path opposite to the working stroke direction.

Das Verschieben des Ringkolbens entgegengesetzt zur Arbeitshubrichtung ergibt sich bei die Kolbenstange um-schliessendem Ringkolben daraus, dass bei in der von dem Werkstück abgewandten Endlage stehendem Kolben die Druckflüssigkeit einen aus dem den Kolben umgebenden Ringraum und dem die Kolbenstange umgebenden Ringraum bestehenden Raum einnimmt, während in der dem Werkstück zugewandten Endlage des Kolbens die Druckflüssigkeit einen aus dem den Kolben umgebenden Ringraum und dem an die Gegenfläche anschliessenden Zylinderraum bestehenden Raum einnimmt. Wegen der gleichbleibenden Menge an Druckflüssigkeit müssen diese beiden Räume gleiche Volumina haben, der letztgenannte Raum hat jedoch eine geringere Länge in Arbeitshubrichtung als der erstgenannte. The displacement of the annular piston opposite to the working stroke direction results in the case of the annular piston enclosing the piston rod from the fact that, when the piston is in the end position facing away from the workpiece, the pressure fluid takes up a space consisting of the annular space surrounding the piston and the annular space surrounding the piston rod, while in the end position of the piston facing the workpiece, the pressure fluid occupies a space consisting of the annular space surrounding the piston and the cylinder space adjoining the counter surface. Because of the constant amount of hydraulic fluid, these two spaces must have the same volume, but the latter space has a shorter length in the working stroke direction than the first.

Das Verschieben des Ringkolbens entgegengesetzt zur Arbeitshubrichtung ergibt sich bei den Kolben umschliessen-dem Ringkolben daraus, dass die gleichbleibende, in der Druckmittelkammer befindliche Menge an Druckflüssigkeit aus dem den Kolben umgebenden Ringraum, den die Druckflüssigkeit bei in der von dem Werkstück abgewandten Endlage stehendem Kolben einnimmt, in den an die Gegenfläche anschliessenden Zylinderraum verdrängt wird, den die Druckflüssigkeit bei in der dem Werkstück zugewandten Endlage stehendem Kolben einnimmt. Dieser Zylinderraum ist ein glatter Zylinderraum mit dem Innendurchmesser des Ringkolbens, wenn der Ringkolben bei dem Arbeitshub vollständig in die von dem Werkstück abgewandte Endlage verschoben wird, oder ein abgestufter Zylinderraum, teilweise mit dem Innendurchmesser des Zylinders und teilweise mit dem Innendurchmesser des Ringkolbens, wenn der Ringkolben bei dem Arbeitshub nicht vollständig in die von dem Werkstück abgewandte Endlage verschoben wird. The displacement of the ring piston opposite to the working stroke direction results in the case of the piston enclosing the ring piston from the fact that the constant amount of pressure fluid in the pressure medium chamber comes from the annular space surrounding the piston, which the pressure fluid takes up when the piston is in the end position facing away from the workpiece , is displaced into the cylinder space adjoining the counter surface, which the pressure fluid occupies when the piston is in the end position facing the workpiece. This cylinder space is a smooth cylinder space with the inner diameter of the annular piston when the annular piston is completely shifted into the end position facing away from the workpiece during the working stroke, or a stepped cylinder space, partly with the inner diameter of the cylinder and partly with the inner diameter of the annular piston, if the During the working stroke, the annular piston is not completely moved into the end position facing away from the workpiece.

Durch die Gegenläufigkeit der Bewegungen des Kolbens mit Kolbenstange und des Ringkolbens ergibt sich zudem ein mindestens partieller Massenausgleich. Am Ende des Weges des Kolbens in Arbeitshubrichtung taucht dieser, sofern nicht zuvor die Kolbenstange mit einem daran befestigten Werkzeug auf ein Werkstück aufgeschlagen hat, in den Dämpfungsraum ein. The opposite movement of the piston with the piston rod and the ring piston also results in an at least partial mass balance. At the end of the path of the piston in the working stroke direction, this plunges into the damping space unless the piston rod has previously hit a workpiece with a tool attached to it.

Einerseits ist der Dämpfungsraum bei die Kolbenstange umschliessendem Ringkolben in der von der Druckgaskammer abgewandten Beaufschlagungsfläche des Ringkolbens vorgesehen, so dass ein hartes Aufschlagen des Kolbens auf den Ringkolben nicht erfolgen kann. Durch Druckentlastung der Druckmittelkammer kann nach Erreichen der dem Werkstück zugewandten Endlage das Rückführen des Kolbens mit Kolbenstange und des Ringkolbens in die von dem Werkstück abgewandte Endlage unverzüglich eingeleitet werden, wobei der Druck des Druckgases in der Druckgaskammer ein schnelles Rückführen ermöglicht. On the one hand, the damping space in the case of the annular piston enclosing the piston rod is provided in the pressurized surface of the annular piston facing away from the compressed gas chamber, so that the piston cannot be hit hard on the annular piston. By relieving the pressure in the pressure medium chamber, after the end position facing the workpiece has been reached, the return of the piston with the piston rod and the annular piston to the end position facing away from the workpiece can be initiated immediately, the pressure of the compressed gas in the pressure gas chamber allowing rapid return.

Andererseits ist der Dämpfungsraum bei den Kolben umschliessendem Ringkolben in der die Druckgaskammer begrenzenden Stirnfläche des Zylinders vorgesehen, so dass ein hartes Aufschlagen des Kolbens auf die Stirnfläche nicht erfolgen kann. Um die Wirkung des Dämpfungsraumes zu verstärken, kann sich in diesem, falls die zugehörige Stirnfläche des Zylinders die untere Stirnfläche ist, eine geringe Menge an wenig kompressibler Dämpfungsflüssigkeit befinden. Andernfalls muss der Dämpfungsraum eine so grosse Eintauchtiefe aufweisen, dass durch Kompression des Druckgases eine genügende Dämpfung erzielt wird. Um hierbei ferner ein Aufschlagen des Ringkolbens auf die die Druckmittelkammer begrenzende Stirnfläche des Zylinders zu verhindern, kann in dieser - den Steuerraum ringförmig On the other hand, the damping space in the annular piston surrounding the piston is provided in the end face of the cylinder delimiting the compressed gas chamber, so that the piston cannot be hit hard on the end face. In order to intensify the effect of the damping space, if the associated end face of the cylinder is the lower end face, there can be a small amount of damping fluid that is not very compressible. Otherwise, the damping chamber must have a depth of immersion that sufficient compression is achieved by compressing the compressed gas. In order to further prevent the ring piston from striking the end face of the cylinder delimiting the pressure medium chamber, the control chamber can be annular in the latter

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umgebend - ein ringförmiger Dämpfungsraum vorgesehen sein, in den der Ringkolben in der von dem Werkstück abgewandten Endlage eintauchen kann. Durch Druckentlastung der Druckmittelkammer kann nach Erreichen der dem Werkstück zugewandten Endlage das Rückführen des Kolbens mit Kolbenstange und ggf. des Ringkolbens in die von dem Werkstück abgewandte Endlage unverzüglich eingeleitet werden, wobei der Druck des Druckgases in der Druckgaskammer ein schnelles Rückführen ermöglicht. Das Druckgas wirkt dabei auf die dem Werkstück zugewandte, die Kolbenstange umschliessende, ringförmige Stirnfläche des Kolbens und die dem Werkstück zugewandte, ringförmige Stirnfläche des Ringkolbens. surrounding - an annular damping space can be provided, into which the annular piston can dip in the end position facing away from the workpiece. By relieving pressure in the pressure medium chamber, once the end position facing the workpiece has been reached, the return of the piston with piston rod and, if appropriate, of the annular piston to the end position facing away from the workpiece can be initiated immediately, the pressure of the compressed gas in the pressure gas chamber allowing rapid return. The compressed gas acts on the ring-shaped end face of the piston facing the workpiece and enclosing the piston rod and the ring-shaped end face of the ring piston facing the workpiece.

Zum Zuführen der vorwählbaren Menge an Druckflüssigkeit zu der Druckmittelkammer kann an diese ventillos die Zylinderkammer einer Dosier-Zylinder-Kolben-Einheit angeschlossen sein. Das Einstellen der Menge erfolgt durch Begrenzung des Hubes des Kolbens der Dosier-Zylinder-Kolben-Einheit. To supply the preselectable amount of pressure fluid to the pressure medium chamber, the cylinder chamber of a metering cylinder-piston unit can be connected to this valve-less. The quantity is set by limiting the stroke of the piston of the metering cylinder-piston unit.

Alternativ kann die vorwählbare Menge an Druckflüssigkeit der Druckmittelkammer über ein schaltbares Ventil aus einer Druckmittelquelle mit einstellbarem Druck dadurch zuführbar sein, dass in der Druckgaskammer ein vorwählbarer Druck des Druckgases einstellbar ist, der bei Erreichen der vorgewählten Menge an Druckflüssigkeit in der Druckmittelkammer über den in der entsprechenden Stellung stehenden Ringkolben dem Druck in der Druckmittelkammer das Gleichgewicht hält, worauf das Zuführen von Druckflüssigkeit durch Schliessen eines Ventiles beendet wird. Alternatively, the preselectable amount of pressure fluid can be supplied to the pressure fluid chamber via a switchable valve from a pressure fluid source with adjustable pressure in such a way that a preselectable pressure of the pressure gas can be set in the pressure gas chamber which, when the preselected amount of pressure fluid in the pressure fluid chamber is reached, exceeds that in the The corresponding position of the annular piston keeps the pressure in the pressure medium chamber in equilibrium, whereupon the supply of hydraulic fluid is ended by closing a valve.

Um zu vermeiden, dass bei die Kolbenstange umschliessendem Ringkolben unerwünschterweise während des Zuführens der Druckflüssigkeit zu der Druckmittelkammer der Kolben mit Kolbenstange zusammen mit dem Ringkolben in Arbeitshubrichtung bewegt wird, kann an dem Kolben eine zusätzliche, entgegen der Arbeitshubrichtung wirksame Beaufschlagungsfläche vorgesehen sein, so dass der Kolben mit Kolbenstange zuverlässig in der von dem Werkstück abgewandten Endlage verharrt. Diese zusätzliche Beaufschlagungsfläche kann beispielsweise dem Grund des Dämpfungsraumes gegenüberliegend dadurch gebildet sein, dass in der Umfangsfläche und dem Grund des Dämpfungsraumes Nuten vorgesehen sind, durch die Druckflüssigkeit auf die zugeordnete Beaufschlagungsfläche an dem Kolben wirkt. In order to avoid that the ring piston enclosing the piston rod undesirably moves the piston with piston rod together with the ring piston in the working stroke direction during the supply of the pressure fluid to the pressure medium chamber, an additional action surface which is effective counter to the working stroke direction can be provided on the piston, so that the Piston with piston rod remains reliably in the end position facing away from the workpiece. This additional pressurizing surface can be formed, for example, opposite the base of the damping space in that grooves are provided in the peripheral surface and the base of the damping space, through which pressure fluid acts on the assigned pressurizing surface on the piston.

Bei den Kolben umschliessendem Ringkolben bewirkt der Druck des Druckgases auf die dem Werkstück zugewandte, die Kolbenstange umschliessende, ringförmige Stirnfläche des Kolbens auch, dass nicht unerwünschterweise bei dem Zuführen der Druckflüssigkeit zu der Druckmittelkammer der Kolben mit Kolbenstange zusammen mit dem Ringkolben in Arbeitshubrichtung bewegt wird. In the case of the annular piston surrounding the piston, the pressure of the compressed gas on the annular end face of the piston facing the workpiece and surrounding the piston rod also has the effect that the piston with piston rod is not undesirably moved together with the annular piston in the working stroke direction when the pressure fluid is supplied to the pressure medium chamber.

In der Zeichnung sind in den Fig. 1 bis 3,4 bis 6, 7 bis 9 und 10 bis 12 vier Ausführungsbeispiele für Vorrichtungen nach der Erfindung schematisch in je drei verschiedenen Stellungen der Teile dargestellt, und zwar zeigen 1 to 3, 4 to 6, 7 to 9 and 10 to 12, four exemplary embodiments for devices according to the invention are shown schematically in three different positions of the parts in each case, and show

Fig. 1,4,7,10 die Stellungen vor dem Zuführen der Druckflüssigkeit, 1,4,7,10 the positions before the pressure fluid is supplied,

Fig. 2, 5, 8,11 die Stellungen nach beendetem Zuführen der Druckflüssigkeit, 2, 5, 8, 11 the positions after the supply of pressure fluid has ended,

Fig. 3, 6, 9,12 die Stellungen nach beendetem Arbeitshub. 3, 6, 9, 12 the positions after the working stroke has ended.

In einem Zylinder 1 ist ein an einer Kolbenstange 2 befestigter Kolben 3 mit Spiel gegenüber der Innenwand des Zylinders 1 zwischen einer oberen, von dem Werkstück 4 abgewandten Endlage und einer unteren, dem Werkstück 4 zugewandten Endlage bewegbar geführt, wobei ein bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis 3 und Fig. 4 bis 6) die Kolbenstange 2 und bei dem dritten und vierten In a cylinder 1, a piston 3 fastened to a piston rod 2 is movably guided with play relative to the inner wall of the cylinder 1 between an upper end position facing away from the workpiece 4 and a lower end position facing the workpiece 4, one in the first and second Embodiment (Fig. 1 to 3 and Fig. 4 to 6) the piston rod 2 and in the third and fourth

3 3rd

s io s io

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

645 824 645 824

4 4th

Ausführungsbeispiel (Fig. 7 bis 9 und Fig. 10 bis 12) den Kolben 3 dichtend umschliessender sowie an der Innenwand des Zylinders 1 dichtend geführter Ringkolben 5 schwimmend bewegbar ist, der den Innenraum des Zylinders 1 in eine Druckmittelkammer 6 und eine Druckgaskammer 7 unterteilt. Die obere Stirnfläche des Kolbens 3 und die diesem als Gegenfläche gegenüberliegende, obere, innere Stirnfläche des Zylinders 1 weisen je eine flache Ausnehmung auf, so dass die beiden Ausnehmungen gemeinsam einen Steuerraum 8 bilden. Den Steuerraum 8 umschliessend ist an einer der beiden Stirnflächen eine Dichtung vorgesehen, die an der gegenüberliegenden Stirnfläche dichtend anliegen kann. Embodiment (Fig. 7 to 9 and Fig. 10 to 12) the piston 3 sealingly enclosing and on the inner wall of the cylinder 1 sealingly guided annular piston 5 is floating, which divides the interior of the cylinder 1 into a pressure medium chamber 6 and a pressure gas chamber 7. The upper end face of the piston 3 and the upper, inner end face of the cylinder 1 opposite this as a counter surface each have a flat recess, so that the two recesses together form a control chamber 8. Enclosing the control chamber 8, a seal is provided on one of the two end faces, which can bear sealingly on the opposite end face.

Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis 3 und Fig. 4 bis 6) ist in der der Druckmittelkammer 6 zugewandten Stirnfläche des Ringkolbens 5 als Dämpfungsraum 9 eine ringförmige Ausnehmung vorgesehen, in die der Kolben 3 in seiner unteren Endlage eintauchen kann. Bei dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel (Fig. 7 bis 9 und Fig. 10 bis 12) ist in der die Druckgaskammer 7 begrenzenden Stirnfläche des Zylinders 1 als Dämpfungsraum 9 eine ringförmige Ausnehmung vorgesehen, in die der Kolben 3 in seiner unteren Endlage eintauchen kann. In the first and second exemplary embodiments (FIGS. 1 to 3 and 4 to 6), an annular recess is provided in the end face of the annular piston 5 facing the pressure medium chamber 6 as a damping space 9, into which the piston 3 can dip in its lower end position. In the third and fourth exemplary embodiments (FIGS. 7 to 9 and 10 to 12), an annular recess is provided in the end face of the cylinder 1 which delimits the compressed gas chamber 7 as a damping space 9, into which the piston 3 can be immersed in its lower end position.

Bei dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis 3 und Fig. 7 bis 9) ist an die Druckmittelkammer 6 in dem Bereich der zu dem Steuerraum 8 gehörigen Ausnehmung und im oberen Endbereich der Umfangswand des Zylinders 1 mit ihren beiden Enden eine Leitung 10 angeschlossen, die ein erstes Ventil 11 enthält, mittels dessen die Leitung 10 wahlweise durchschaltbar oder deren zu dem Steuerraum 8 führender Zweig druckentlastbar ist. An den anderen Zweig der Leitung 10 ist eine Zylinderkammer 12 einer Do-sier-Zylinder-Kolben-Einheit angeschlossen, in deren Zylinder 13 ein Kolben 14 mit Kolbenstange 15 bewegbar geführt ist. Die Kolbenstange 15 trägt einen verstellbaren Hubbegrenzer 16, mittels dessen die vorwählbare Menge an Druckflüssigkeit einstellbar ist. An den von der Zylinderkammer 12 abgewandten Zylinderraum 17 ist über ein zweites Ventil 18 eine Druckmittelquelle 19 angeschlossen, die dem Zuführen des Druckmittels zu der Druckmittelkammer 6 durch Verschieben des Kolbens 14 dient. In the first and third exemplary embodiments (FIGS. 1 to 3 and 7 to 9), a line 10 is connected to the pressure medium chamber 6 in the region of the recess belonging to the control chamber 8 and in the upper end region of the peripheral wall of the cylinder 1 with its two ends connected, which contains a first valve 11, by means of which the line 10 can either be switched through or whose branch leading to the control chamber 8 can be depressurized. A cylinder chamber 12 of a metering cylinder-piston unit is connected to the other branch of the line 10, in the cylinder 13 of which a piston 14 with a piston rod 15 is movably guided. The piston rod 15 carries an adjustable stroke limiter 16, by means of which the preselectable amount of hydraulic fluid can be adjusted. To the cylinder chamber 17 facing away from the cylinder chamber 12, a pressure medium source 19 is connected via a second valve 18, which serves to supply the pressure medium to the pressure medium chamber 6 by displacing the piston 14.

Bei dem zweiten und vierten Ausführungsbeispiel (Fig. 4 bis 6 und Fig. 10 bis 12) ist an die Druckmittelkammer 6 in dem Bereich der zu dem Steuerraum 8 gehörigen Ausnehmung und im oberen Endbereich der Umfangswand des Zylinders 1 mit ihren beiden Enden eine Leitung 10 angeschlossen, die ein erstes Ventil 11 enthält, mittels dessen die Leitung 10 wahlweise durchschaltbar oder deren zu dem Steuerraum 8 führender Zweig druckentlastbar ist. An den anderen 5 Zweig der Leitung 10 ist eine Zuführleitung 20 für Druckflüssigkeit angeschlossen, deren der Druckmittelkammer 6 zugewandter Zweig mittels eines zweiten Ventiles 21 wahlweise druckentlastbar (Fig. 4), an eine Druckmittelquelle 19 anschliessbar (Fig. 5) und absperrbar (Fig. 6) ist. An den zu io der Druckmittelquelle 19 führenden Zweig der Zuführleitung 20 ist ein einstellbares Druckbegrenzungsventil 22 angeschlossen. Ferner ist an den der Druckmittelkammer 6 zugewandten Zweig der Zuführleitung 20 ein Druckanzeigegerät 23 angeschlossen. Ein weiteres Druckanzeigegerät 24 ist 15 an die Druckgaskammer 7 angeschlossen. Durch passende -rechnersich bestimmbare - Wahl des Druckes des Druckgases, der in der Druckgaskammer 7 vor dem Beginn des Einleitens von Druckflüssigkeit in die Druckmittelkammer 6 herrscht, und des an dem Druckbegrenzungsventil 22 einge-20 stellten Druckes, der während des Einleitens der Druckflüssigkeit in die Druckmittelkammer 6 herrscht, lässt sich die Menge an Druckflüssigkeit vorwählen, die in die Druckmittelkammer 6 eingeleitet wird. Das Einleiten der Druckflüssigkeit in die Druckmittelkammer 6 endet bei Gleichgewicht 25 der auf die beiden Beaufschlagungsflächen des Ringkolbens 5 wirkenden Kräfte. In the second and fourth exemplary embodiments (FIGS. 4 to 6 and 10 to 12), a line 10 is connected to the pressure medium chamber 6 in the region of the recess belonging to the control chamber 8 and in the upper end region of the peripheral wall of the cylinder 1 with its two ends connected, which contains a first valve 11, by means of which the line 10 can either be switched through or whose branch leading to the control chamber 8 can be depressurized. A supply line 20 for pressure fluid is connected to the other 5 branch of the line 10, the branch thereof facing the pressure medium chamber 6 can optionally be relieved of pressure by means of a second valve 21 (FIG. 4), connected to a pressure medium source 19 (FIG. 5) and shut off (FIG. 6) is. An adjustable pressure relief valve 22 is connected to the branch of the feed line 20 leading to the pressure medium source 19. Furthermore, a pressure indicator 23 is connected to the branch of the supply line 20 facing the pressure medium chamber 6. Another pressure indicator 24 is connected to the pressure gas chamber 7. Through suitable - computer-determinable - choice of the pressure of the pressurized gas which prevails in the pressurized gas chamber 7 before the start of the introduction of pressurized liquid into the pressurized medium chamber 6, and the pressure set at the pressure limiting valve 22, which during the introduction of the pressurized liquid into the Pressure medium chamber 6 prevails, the amount of pressure fluid can be preselected, which is introduced into the pressure medium chamber 6. The introduction of the pressure fluid into the pressure medium chamber 6 ends at equilibrium 25 of the forces acting on the two action surfaces of the annular piston 5.

Zahlenbeispiel: Numerical example:

Stellung gemäss Fig. 4: Druckbegrenzungsventil 30 22-120 bar, Position according to Fig. 4: pressure relief valve 30 22-120 bar,

Druckanzeigegerät 23-0 bar, Druckanzeigegerät 24-100 bar Stellung gemäss Fig. 5: Druckbegrenzungsventil 22-120 bar, Pressure indicator 23-0 bar, pressure indicator 24-100 bar position according to Fig. 5: pressure relief valve 22-120 bar,

35 Druckanzeigegerät 23-120 bar, 35 pressure indicator 23-120 bar,

Druckanzeigegerät 24-120 bar Stellung gemäss Fig. 6: Druckbegrenzungsventil 22-120 bar, Pressure display device 24-120 bar position according to Fig. 6: pressure relief valve 22-120 bar,

Druckanzeigegerät 23-110 bar, 40 Druckanzeigegerät 24-110 bar. Pressure indicator 23-110 bar, 40 pressure indicator 24-110 bar.

Die zum Betreiben der Vorrichtung erforderlichen, weiteren Steuermittel, Leitungen usw., wie Druckgaszuführung, Überdruckventile, elektrische Beschaltung, sind in der Zeichnung nicht dargestellt. The additional control means, lines, etc. required for operating the device, such as pressurized gas supply, pressure relief valves, electrical wiring, are not shown in the drawing.

4 Blatt Zeichnungen 4 sheets of drawings

Claims

645 824 PATENT CLAIMS

1.Device for exerting sudden forces on workpieces, with a pressure-operated cylinder-piston unit, the piston of which is guided as part of a piston-piston rod element in the pressure medium chamber with play in its cylinder, which transmits the forces via the piston rod to the workpiece, can be relieved of pressure in the area of the end position facing away from the workpiece by interacting with a counter surface and can be suddenly subjected to pressure loading in the working stroke direction, and in the area of the end position facing the workpiece cooperates with a damping space, a drive for returning the piston from the End position facing the workpiece is provided in the end position facing away from the workpiece, characterized in that the pressure medium chamber (6) can be acted upon with a preselectable amount of pressure fluid, can be connected by means of a switchable valve (11) to a control chamber (8) assigned to the counter surface and in a working stroke direction is limited by an annular piston (5) which is sealingly guided in the cylinder (1) and on the piston-piston rod element (2, 3), the pressure surface of which in the cylinder (1) facing away from the pressure medium chamber (6) is a compressed gas chamber (7 ) limited, the volume of which increases during a working stroke while reducing the pressure of the compressed gas by moving the annular piston (5) counter to the working stroke direction, and which act as a drive for returning the piston (3) and the annular piston (5) into that of the workpiece ( 4) serves the opposite end position.

2. Device according to claim 1, characterized in that the annular piston (5) encloses the piston rod (2), and that when returning to the end position facing away from the workpiece (4), the piston-piston rod element (2 , 3) can be carried by the ring piston (5).

3. Device according to claim 1, characterized in that the annular piston (5) surrounds the piston (3).

4. Device according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the preselectable amount of pressure fluid of the pressure medium chamber (6) by means of a cylinder chamber (12) connected to this valvelessly, a metering cylinder-piston unit (13, 14, 15) can be fed.

5. Device according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the preselectable amount of pressure fluid of the pressure medium chamber (6) via a switchable valve (21) from a pressure medium source (19) with adjustable pressure can be supplied in that in the Compressed gas chamber (7) a preselectable pressure of the pressurized gas is adjustable, which, when the preselected amount of pressure fluid in the pressure medium chamber (6) is reached, keeps the pressure in the pressure medium chamber (6) balanced via the ring piston (5) in the corresponding position.