DE102006025463B4

DE102006025463B4 - Multifunktionszylinder mit Kolben hydraulisch angetrieben für Pressen

Info

Publication number: DE102006025463B4
Application number: DE102006025463A
Authority: DE
Inventors: Carina Wanzke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-03
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2026-06-03
Also published as: DE102006025463A1

Abstract

Multifunktionszylinder mit Kolben, hydraulisch angetrieben als Stößelantrieb für Pressen mit folgenden Merkmalen:
– der Multifunktionszylinder weist einen Zylinder (6) mit einem Zylinderinnenraum auf, der mittels eines Mittelflansches (7) oder eines Innenrings (12) in zwei Kammern gleichen Durchmessers unterteilt ist,
– in dem Zylinder (6) ist ein Kolben angeordnet, der aus einem Hauptkolben (14) und zwei an entgegen gesetzten Enden des Hauptkolbens angeordneten Kolbenringen (13) besteht, wobei jeder Kolbenring (13) in jeweils einer Kammer angeordnet ist und diese Kammer in zwei Zylinderräume unterteilt.
– die Kolbenringe weisen Jeweils eine äußere Kolbenringfläche (1, 2) und eine innere Kolbenringfläche (3, 4) auf, wobei die äußeren Kolbenringflächen (1, 2) größer sind als die inneren Kolbenringflächen (3, 4)
– alle vier Kolbenringflächen (1 bis 4) werden mit Druck beaufschlagt, wobei die Bewegung des Kolbens mittels Differenzialdruck geregelt wird,
– alle Kräfte in der Abwärtsbewegung und der Aufwärtsbewegung wirken koaxial,...

Description

Es ist bekannt, dass einfach und zweifach wirkende Zylinder in Pressen eingesetzt werden. Sie werden hydraulisch angetrieben und über handelsübliche Ventile angesteuert. Der Nachteil ist, dass diese Systeme ausnahmslos mit Ansaugtechnik arbeiten. Das heißt, dass pro Hub der Presse einmal Fluid aus dem Tank nachgesaugt wird und die Nachsaugung Unterdruck im Zylinderraum erzeugt, oder dass Kolbenventile beim Schalten einen oder mehrere Zylinderräume bis 0 bar entspannen. Es kann nur dann eine Arbeitskraft am Kolben erbracht werden, wenn der Zylinderraum durch eine Gegenkraft Druck erfährt. Diese Antriebsverfahren wirken sich auf die Hubgeschwindigkeit, den Wirkungsgrad, die Laufruhe, den Verschleiß und die Sicherheit nachteilig aus. Für die Eilgänge und die Schnittschlagdämpfung werden separate Zylinder eingesetzt, die miteinander verrohrt werden und mechanisch über Kupplungen und Führungen miteinander verbunden werden. Dies erzeugt Lärm, Wärme, Verkippung und hat einen schlechten Wirkungsgrad. Diese Antriebssysteme erlauben nur Hubzahlen bis max. 100 Kolbenhübe/min je nach Presskraft, da die Drücke im Antriebssystem ständig auf- und abgebaut werden müssen und dies Zeiten von 30 bis 300 ms benötigt.
Diese Probleme werden durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass sämtliche Funktionen eines hydraulischen Systems von lediglich einem Multifunktionszylinder ausgeführt werden. Ein Einsatz mehrerer Zylinder sowie der Einsatz von Nachsaugventilen entfällt. Der Multifunktionszylinder beinhaltet die Funktionen Eilgang ab, Arbeitsgang ab, Eilgang auf, Festanschlag fest, Festanschlag einstellbar, Schnittschlagdämpfung, Positionieren eines Zwischenhubes und Oszillieren in einer Hubbewegung. Alle Kräfte wirken nur koaxial, d. h. es gibt keine Verkippung durch die Krafteinwirkung im Zylinder auf die Kolbenflächen. Die mit Fluid vorgespannten Zylinderräume erlauben Hubzahlen des Stößels bis 1200 Kolbenhübe/min, da eine Entspannung sowie eine. Komprimierung, des Fluids. durch diese Technik entfällt. Ebenso wird eine oszillierende Stößelbewegung bis 30 Hz ermöglicht. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich aus der angefügten Zeichnung entnehmen.
Figurbeschreibung:
1, 2, 3 und 4 stellt dar: Multifunktionszylinder
Pos. 1 Arbeitsgangringfläche (äußere Ringfläche)
Pos. 2 Halte- und Schnittschlagringfläche (äußere Ringfläche)
Pos. 3 Eilgangsringfläche auffahren (innere Ringfläche)
Pos. 4 Eilgangs- und Arbeitsgangringfläche abwärts (innere Ringfläche)
Pos. 5 Festanschlag, fest oder einstellbar, für die Hubbegrenzung des Kolbens in Abwärtsbewegung
Pos. 6 Zylinderhälfte. Ober- und Unterteil des Zylinders sind üblicherweise gleich, können aber auch in montierter Form mit stirnseitigen Flanschen versehen werden.
Pos. 7 Mittelflansch, der einen ganzen Zylinder oder zwei Hälften (Ober- und Unterzylinder) verbindet. Dieser dient auch als Joch zum Verbinden des Zylinders mit den Seitenwänden zu einem Pressenständer. Der Mittelflansch ist auch der Hydraulikblock, der die Verteilungskanäle für den Ölfluss hat und die Ventile zum Steuern und Regeln aufnimmt.
Pos. 8 Seitenteil Maschinenständer
Pos. 9 oberer und unterer Zylinderflansch; dient auch als Joch zum Verbinden des Zylinders mit den Seitenteilen
Pos. 10 Zylinderrohr mit zwei Kammern aus einem Rohling gefertigt
Pos. 11 Zylinderrohr mit einem montierten Innenring (12)
Pos. 12 Innenring
Pos. 13 Kolbenring
Pos. 14 Hauptkolben mit vier Ringflächen in Verbindung mit Kolbenring (13)

Claims

Multifunktionszylinder mit Kolben, hydraulisch angetrieben als Stößelantrieb für Pressen mit folgenden Merkmalen: – der Multifunktionszylinder weist einen Zylinder (6) mit einem Zylinderinnenraum auf, der mittels eines Mittelflansches (7) oder eines Innenrings (12) in zwei Kammern gleichen Durchmessers unterteilt ist, – in dem Zylinder (6) ist ein Kolben angeordnet, der aus einem Hauptkolben (14) und zwei an entgegen gesetzten Enden des Hauptkolbens angeordneten Kolbenringen (13) besteht, wobei jeder Kolbenring (13) in jeweils einer Kammer angeordnet ist und diese Kammer in zwei Zylinderräume unterteilt. – die Kolbenringe weisen Jeweils eine äußere Kolbenringfläche (1, 2) und eine innere Kolbenringfläche (3, 4) auf, wobei die äußeren Kolbenringflächen (1, 2) größer sind als die inneren Kolbenringflächen (3, 4) – alle vier Kolbenringflächen (1 bis 4) werden mit Druck beaufschlagt, wobei die Bewegung des Kolbens mittels Differenzialdruck geregelt wird, – alle Kräfte in der Abwärtsbewegung und der Aufwärtsbewegung wirken koaxial, – alle Kolbenflächen arbeiten unter Vorspannung, – der gesamte hydraulische Antrieb arbeitet in einem geschlossenen Kreislauf, – sämtliche Stößelfunktionen einer hydraulischen Presse können mit einem einzigen Multifunktionszylinder diesen Typs ausgeführt werden.
Multifunktionszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelflansch (7) als Joch mit den Seitenteilen (8) der Presse verbunden wird und gleichzeitig als Hydraulikblock dient.
Multifunktionszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein fester oder einstellbarer Festanschlag (5) einfach oder 2-fach die Hubbegrenzung erlaubt.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Kolbenringflächen (1, 2) sowie die inneren Kolbenringflächen (3, 4) jeweils vorzugsweise gleich sind.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (6) aus zwei Hälften oder aus einem Stück gefertigt wird.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (6) an der Ober- und Unterseite einen Flansch (9) hat.
Multifunktionszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelflansch (7) entfällt und nur durch einen Ring (12) im Inneren bestückt wird.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (14) jede Position innerhalb eines Hubes maßgenau anfahren kann.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung in den Zylinderräumen das Fahren von Zwischenpositionen ermöglicht.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die gegebene Vorspannung in den Zylinderräumen bis 1200 Kolbenhübe/min. gefahren werden können.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung in den Zylinderräumen oszillierende Hübe bis 30 Hz ermöglicht.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (9) als Joch zum Befestigen an den Seitenteilen (8) der Presse dienen.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die auf die Kolbenringflächen (1) und (4) wirkenden Kräfte zu einer Kraft addieren können.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die auf die Kolbenringflächen (2) und (3) wirkenden Rückhubkräfte zu einer Kraft addieren können.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölvorspannung einzeln – wirkend auf die Kolbenringflächen (2) oder (3) – oder gemeinsam – wirkend auf die Kolbenringflächen (2) und (3) – als Schnittschlagdämpfung aktivierbar ist und eine Bremswirkung erreicht wird.
Multifunktionszylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelflansch (7) als Verbindungsjoch für die Seitenteile (8) der Presse dient.