DE102008058526A1 - Damping device for damping the return stroke of a convertible from a plunger of a press working piston - Google Patents

Damping device for damping the return stroke of a convertible from a plunger of a press working piston Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung der Rückhubbewegung eines von einem Stößel einer Presse von einem oberen Totpunkt OT in einen unteren Totpunkt UT überführbaren Arbeitskolbens, wobei der Arbeitskolben in einem Arbeitszylinder beweglich angeordnet ist und einen mit Hydraulikflüssigkeit befüllbaren unteren Arbeitsdruckraum begrenzt, mit einem Trennkolben, mit dem die untere Seite des unteren Arbeitsdruckraums gegenüber einem Hydraulikdruckraum verschließbar ist und der auf der dem Arbeitskolben abgewandten unteren Seite einen Gasdruckraum begrenzt, wobei beim Bewegen des Arbeitskolbens vom OT in Richtung UT Hydraulikflüssigkeit aus dem unteren Arbeitsdruckraum in den Hydraulikdruckraum gedrängt wird und sich der Trennkolben in Richtung untere Endlage bewegt, und wobei der Trennkolben nach Erreichen seiner unteren Endlage nach oben bewegt wird und dabei den unteren Arbeitsdruckraum wegabhängig verschließt.The invention relates to a damping device for damping the return stroke movement of a ram of a press from a top dead center TDC into a bottom dead center UT convertible working piston, wherein the working piston is movably disposed in a working cylinder and limits a fillable with hydraulic fluid lower working pressure chamber, with a separating piston. with which the lower side of the lower working pressure chamber is closed with respect to a hydraulic pressure chamber and which limits a gas pressure chamber on the lower side facing away from the working piston, hydraulic fluid is forced from the lower working pressure chamber in the hydraulic pressure chamber and the separating piston when moving the working piston from the TDC in the direction UT moved in the direction of the lower end position, and wherein the separating piston is moved after reaching its lower end position up and thereby closes the lower working pressure chamber path-dependent.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung der Rückhubbewegung eines von einem Stößel einer Presse von einem oberen Totpunkt OT in einen unteren Totpunkt UT überfahrbaren Arbeitskolbens.The The invention relates to a damping device for damping the return stroke movement of one of a plunger a press from top dead center OT to bottom dead center UT traversable working piston.

Derartige Dämpfungseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik in vielfältiger Art und Weise vorbekannt und werden unter anderem auch als Federkissen oder Ziehkissen bezeichnet.such Damping devices are known from the prior art various way previously known and will be under Other referred to as feather pillows or cushions.

Verschiedene Arten von Ziehkissen sind beispielsweise aus der DE 10 2006 058 630 A1 sowie der DE 37 37 967 C2 vorbekannt.Different types of die cushion are for example from the DE 10 2006 058 630 A1 as well as the DE 37 37 967 C2 previously known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Dämpfungseinrichtung bereitzustellen, die zum einen einen vergleichsweise einfachen Aufbau aufweist und mit der dennoch eine geeignete Dämpfung erzielbar ist.Of the present invention is based on the object, an to provide said damping device, the has a comparatively simple structure and with the nevertheless a suitable damping is achieved.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Dämpfungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Der Arbeitskolben ist folglich in einem Arbeitszylinder beweglich angeordnet und begrenzt einen mit Hydraulikflüssigkeit befüllbaren unteren Arbeitsdruckraum. Ferner ist ein Trennkolben vorgesehen, mit dem die untere Seite des unteren Arbeitsdruckraums gegenüber einem Hydraulikdruckraum verschließbar ist. Der Trennkolben begrenzt auf der dem Arbeitskolben abgewandten unteren Seite einen mit Gasdruck befüllbaren Gasdruckraum. Die Dämpfungseinrichtung ist dabei so ausgebildet, dass beim Bewegen des Arbeitskolbens vom oberen Totpunkt in Richtung unterer Totpunkt Hydraulikflüssigkeit aus dem unteren Arbeitsdruckraum in den Hydraulikdruckraum gedrängt wird, wodurch sich der Trennkolben in Richtung untere Endlage bewegt und dadurch der Gasdruck im Gasdruckraum ansteigt. Ferner ist die Anordnung derart, dass der Trennkolben nach Erreichen des unteren Totpunkts des Arbeitskolbens aus seiner unteren Endlage aufgrund des im Gasdruckraum herrschenden Gasdrucks und der Rückhubbewegung des Pressenstößels nach oben bewegt wird und dabei den unteren Arbeitsdruckraum wegabhängig verschließt. Aufgrund des wegabhängigen Verschließens wird eine gedämpfte Rückhubbewegung des Arbeitskolbens erreicht. Dabei ist zum einen der Druck der Hydraulikflüssigkeit und zum anderen der Gasdruck stets überwachbar und kontrollierbar. Die Einrichtung kommt mit vergleichsweise geringen Mengen an Hydraulikflüssigkeit und vergleichsweise kleinem Gasdruckraum aus. Insgesamt ergibt sich eine sehr hohe Betriebssicherheit.The inventive object is achieved by a damping device solved with the features of claim 1. The working piston is thus movably arranged and limited in a working cylinder a lower fillable with hydraulic fluid Working pressure chamber. Furthermore, a separating piston is provided, with the the lower side of the lower working pressure chamber opposite a hydraulic pressure chamber is closed. The separating piston limited on the working piston facing away from the lower side Gas pressure chamber that can be filled with gas pressure. The damping device is designed so that when moving the working piston from the top Dead center in the direction of bottom dead center hydraulic fluid pushed from the lower working pressure chamber in the hydraulic pressure chamber , whereby the separating piston moves in the direction of the lower end position and thereby the gas pressure in the gas pressure chamber increases. Furthermore, the Arrangement such that the separating piston after reaching the lower Dead center of the working piston due to its lower limit position of the gas pressure prevailing in the gas pressure chamber and the return stroke of the Press ram is moved up and thereby Closes the lower working pressure chamber path-dependent. Due to the path-dependent closing is achieved a damped return stroke of the working piston. On the one hand, this is the pressure of the hydraulic fluid and second, the gas pressure always monitored and controlled. The device comes with comparatively small amounts of hydraulic fluid and comparatively small gas pressure chamber. Overall results a very high level of operational safety.

Vorteilhaft ist, wenn Gasdruckeinstellmittel zur Einstellung des Gasdrucks und wenn Hydraulikfüßigkeitseinstellmittel zur Einstellung des Hydraulikfüßigkeitsdrucks derart vorgesehen sind, dass der Gasdruck unabhängig vom Hydraulikflüssigkeitsdruck einstellbar ist. Insbesondere durch Vorsehen des den Hydraulikdruckraum und den Gasdruckraum begrenzenden Trennkolbens kann über den einstellbaren Arbeitsdruck im Gasdruckraum die Vorspannung der Dämpfungseinrichtung verändert werden. Zur Einstellung des Gasdrucks kann insbesondere ein an eine Gasdruckquelle anschließbares Gasdruckregelventil vorgesehen sein. Der Arbeitsdruck ist dabei im Betrieb der Dämpfungseinrichtung stets kontrollier- und überwachbar. In der Ruhelage der Vorrichtung, wenn keine äußeren Kräfte auf den Arbeitskolben wirken, ist der Arbeitsdruck im Gasdruckraum vorzugsweise größer als der Basisdruck im Hydraulikdruckraum. Dadurch wird gewährleistet, dass der Trennkolben in seine obere Endlage bewegt wird.Advantageous is when Gasdruckeinstellmittel for adjusting the gas pressure and when hydraulic feet adjusting means for adjustment the Hydraulikfüßigkeitsdrucks provided in such a way are that the gas pressure is independent of the hydraulic fluid pressure is adjustable. In particular, by providing the hydraulic pressure chamber and the gas pressure chamber limiting separating piston can over the adjustable working pressure in the gas pressure chamber, the bias of Damping device to be changed. To adjustment the gas pressure can in particular be connected to a gas pressure source Gas pressure control valve may be provided. The working pressure is there always in control of the damping device during operation and monitorable. In the rest position of the device when no external forces on the working piston act, the working pressure in the gas pressure chamber is preferably larger as the base pressure in the hydraulic pressure chamber. This will ensure that the separating piston is moved to its upper end position.

Gemäß der Erfindung kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass wenigstens eine vom unteren Arbeitsdruckraum zum Hydraulikdruckraum führende Drosselöffnung vorgesehen ist und dass der Trennkolben in einer Zwischenlage lediglich den unteren Arbeitsdruckraum und in seiner Endlage zudem die wenigstens eine Drosselöffnung verschließt. Bei der Rückhubbewegung des Arbeitskolbens ergibt sich hierdurch eine zweistufige Dämpfung. Dadurch, dass zunächst der Arbeitsdruckraum bei noch geöffneter Drosselöffnung verschlossen wird, erfolgt eine erste Stufe der Dämpfung. Durch das daran anschließende Verschließen der Drosselöffnung erfolgt die Dämpfung in einer zweiten Stufe. Vorteilhaft ist dabei, wenn der Trennkolben bei der Bewegung nach oben in Richtung obere Endlage die wenigstens eine Drosselöffnung wegabhängig zusteuert. Der Trennkolben kann dabei eine Steuerkante bilden, die den offenen Querschnitt der Drosselöffnung bei ihrer Bewegung nach oben verkleinert und letztlich verschließt.According to the Invention can be advantageously provided that at least one leading from the lower working pressure chamber to the hydraulic pressure chamber Throttle opening is provided and that the separating piston in an intermediate position only the lower working pressure space and in its final position also the at least one throttle opening closes. During the return stroke of the working piston This results in a two-stage damping. As a result of that first the working pressure chamber when still open Throttle opening is closed, takes a first step the damping. By the subsequent closing the throttle opening is the damping in one second stage. It is advantageous if the separating piston in the Move upwards towards the upper end position, the at least one Throttle opening path dependent steered. The separating piston can thereby forming a control edge, which is the open cross-section of the throttle opening downsized in their movement and ultimately closes.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, wenn der Arbeitskolben einen mit Hydraulikflüssigkeit befüllbaren oberen Arbeitsdruckraum begrenzt, wobei der obere Arbeitsdruckraum über Durchlassöffnungen mit dem Hydraulikdruckraum verbunden ist. Dabei ist vorteilhaft, wenn die wirksame Kolbenfläche, die den oberen Arbeitsdruckraum begrenzt, kleiner ist als die wirksame Kolbenfläche, die den unteren Druckraum begrenzt. Hierdurch wird erreicht, dass bei konstantem Druck der Arbeitskolben in seinen oberen Totpunkt bewegt wird beziehungsweise in diesem oberen Totpunkt verbleibt.at Another embodiment of the invention is advantageous if the working piston filled with hydraulic fluid limited upper working pressure chamber, the upper working pressure chamber over Passages connected to the hydraulic pressure chamber is. It is advantageous if the effective piston area, which limits the upper working pressure chamber, is smaller than the effective one Piston surface, which limits the lower pressure chamber. This will achieved that at constant pressure of the working piston in his top dead center is moved or remains in this top dead center.

Erfindungsgemäß ist denkbar, dass der Hydraulikdruckraum und der Gasdruckraum als jeweils abgeschlossene Druckräume ausgebildet sind. Aufwändige Hydraulikdruckspeicher oder Gasdruckspeicher entfallen hierdurch.According to the invention conceivable that the hydraulic pressure chamber and the gas pressure chamber as each completed Pressure chambers are formed. Elaborate hydraulic accumulator or gas pressure accumulator account for this.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Trennkolben einen mittels eines Federelements in Richtung unterer Arbeitsdruckraum vorgespannten Steuerkolben umfasst, dessen Außendurchmesser im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Arbeitszylinders entspricht und der zum Verschließen des unteren Arbeitsdruckraums in den Arbeitszylinder eingreift. Der Durchmesser des Abschnitts des Steuerkolbens, der dem unteren Arbeitsdruckraum zugewandt ist, entspricht dabei vorteilhafterweise dem Durchmesser der Seite des Arbeitskolbens, der ebenfalls den unteren Arbeitsdruckraum begrenzt. Das Federelement kann dabei als Schraubenfeder ausgebildet sein, die sich einerends am Trennkolben und andererends am Steuerkolben abstützt. Aufgrund des Vorsehens des Federelements wird gewährleistet, dass der Steuerkolben bezüglich des Trennkolbens eine vorgegebene Position einnimmt.at a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the separating piston by means of a spring element in the direction of lower working pressure chamber preloaded control piston whose outer diameter is substantially equal to the inner diameter corresponds to the working cylinder and the closing of the lower working pressure chamber engages in the working cylinder. Of the Diameter of the portion of the control piston facing the lower working pressure chamber is, corresponds advantageously the diameter of the page the working piston, which also limits the lower working pressure chamber. The Spring element can be designed as a helical spring, the one end is supported on the separating piston and the other on the control piston. Due to the provision of the spring element is ensured that the control piston with respect to the separating piston a predetermined Takes position.

Ferner ist vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Drosselöffnung im Bereich des unteren Endes des Arbeitszylinders vorgesehen ist und wenn der Steuerkolben in der oberen Endlage des Trennkolbens die Drosselöffnung verschließt. Der Steuerkolben kann dabei eine Steuerkante vorsehen, welche bei der Bewegung des Trennkolbens beziehungsweise des Steuerkolbens nach oben auf die Drosselöffnung zusteuert.Further is advantageous if the at least one throttle opening is provided in the region of the lower end of the working cylinder and when the control piston in the upper end position of the separating piston the throttle opening closes. The control piston can provide a control edge, which in the movement of the Separating piston or the control piston up on the Throttle opening is heading.

Erfindungsgemäß ist zudem denkbar, dass beim Bewegen des Arbeitskolbens vom oberen Totpunkt OT in Richtung unterer Totpunkt UT aufgrund des im unteren Arbeitsdruckraum ansteigenden Drucks der Steuerkolben entgegen der Vorspannkraft des Federelements nach unten bewegt und dadurch die Drosselöffnung geöffnet wird, so dass Hydraulikflüssigkeit aus dem unteren Arbeitsdruckraum in den oberen Arbeitsdruckraum strömen kann, und bei weiterer Bewegung des Arbeitskolbens in Richtung unterer Totpunkt der Steuerkolben samt Trennkolben nach unten bewegt wird, so dass der untere Arbeitsdruckraum hin zum Hydraulikdruckraum geöffnet wird. Beim Bewegen des Arbeitskolbens aus dem oberen Totpunkt wird folglich die im unteren Arbeitsdruckraum stehende Hydraulikflüssigkeitssäule nach unten bewegt, wodurch das im Gasdruckraum vorhandene Gas komprimiert wird, ohne dass eine Bewegung des eigentlichen Trennkolbens erforderlich ist. Insofern kann der Arbeitskolbens aus seinem oberen Totpunkt nahezu dämpfungsfrei und ohne größeren Widerstand in Richtung unterer Totpunkt bewegt werden. Der untere Arbeitsdruckraum wird insgesamt schnell hin zum Hydraulikdruckraum geöffnet.According to the invention also conceivable that when moving the working piston from top dead center OT towards bottom dead center UT due to the lower working pressure chamber increasing pressure of the control piston against the biasing force the spring element moves down and thereby the throttle opening is opened, allowing hydraulic fluid out flow to the lower working pressure chamber in the upper working pressure chamber can, and with further movement of the working piston in the direction of lower Dead center of the control piston is moved together with separating piston down, so that the lower working pressure chamber opens to the hydraulic pressure chamber becomes. When moving the working piston from the top dead center is Consequently, the standing in the lower working pressure chamber hydraulic fluid column after moved down, which compresses the gas present in the gas pressure chamber is required without any movement of the actual separating piston is. In this respect, the working piston from its top dead center almost without damping and without larger ones Resistance to be moved towards bottom dead center. The lower Working pressure chamber is fast overall towards the hydraulic pressure chamber open.

Erfindungsgemäß ist ferner vorteilhaft, wenn der Arbeitskolben in einer Zylinderhülse verschieblich angeordnet ist, deren untere Stirnseite vom Trennkolben verschließbar ist. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine robuste, sondern auch eine vergleichsweise kompakt bauende Dämpfungseinrichtung.According to the invention Furthermore advantageous if the working piston in a cylinder sleeve slidably disposed, the lower end face of the separating piston is closable. This results in not just one robust, but also a comparatively compact damper.

Die Zylinderhülse kann dabei im oberen Bereich Durchlassöffnungen für den Durchlass von Hydraulikflüssigkeit aufweisen. Über diese Durchlassöffnungen kann folglich beim Bewegen des Arbeitskolbens nach unten Hydraulikflüssigkeit in den oberen Arbeitsdruckraum nachströmen.The Cylinder sleeve can pass through openings in the upper area for the passage of hydraulic fluid. about these passage openings can consequently when moving the Working piston down hydraulic fluid in the upper Add working pressure space.

Die Drosselöffnung ist vorzugsweise im Bereich des unteren Endes der Zylinderhülse angeordnet. Die Drosselöffnung kann sich dabei im Wesentlichen radial durch die Wandung der Zylinderhülse erstrecken. Je nach Ausführungsform können nicht nur eine Drosselöffnung, sondern auch mehrere Drosselöffnungen vorgesehen sein.The Throttle opening is preferably in the region of the lower End of the cylinder sleeve arranged. The throttle opening can be substantially radially through the wall of the cylinder sleeve extend. Depending on the embodiment can not only one throttle opening, but also several throttle openings be provided.

Ferner ist vorteilhaft, wenn der Außendurchmesser des Steuerkolbens im Wesentlichen dem Inndurchmesser der Zylinderhülse entspricht. Dadurch kann der Steuerkolben in die Zylinderhülse wenigstens abschnittsweise eingreifen und insbesondere die in der Zylinderhülse vorgesehenen Drosselöffnungen verschließen.Further is advantageous if the outer diameter of the control piston essentially corresponds to the inner diameter of the cylinder sleeve. As a result, the control piston in the cylinder sleeve at least engage in sections and in particular in the cylinder sleeve close provided throttle openings.

Gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Trennkolben in einem Zylindergehäuse verschieblich angeordnet ist, in dem die Zylinderhülse angeordnet ist. Der Durchmesser des Trennkolbens ist dabei vorzugsweise größer als der Durchmesser der Zylinderhülse. Folglich kann zwischen der Innenwandung des Zylindergehäuses und der äußeren Wandung der Zylinderhülse Hydraulikflüssigkeit strömen.According to the Invention may be provided that the separating piston in a cylinder housing is slidably disposed in which the cylinder sleeve is arranged is. The diameter of the separating piston is preferably larger as the diameter of the cylinder sleeve. Consequently, between the inner wall of the cylinder housing and the outer wall flow the cylinder sleeve hydraulic fluid.

Dabei ist denkbar, dass zwischen der Zylinderhülse und dem Zylindergehäuse ein Ringspalt vorgesehen ist, der mit dem Hydraulikdruckraum verbunden ist. Zylinderhülse und Zylindergehäuse sind dabei vorzugsweise entlang einer gemeinsamen Mittellängsachse angeordnet, wobei, wie bereits erwähnt, der Durchmesser des Steuerkolbens kleiner ist als der Durchmesser des Trennkolbens.there It is conceivable that between the cylinder sleeve and the cylinder housing an annular gap is provided, which is connected to the hydraulic pressure chamber is. Cylinder sleeve and cylinder housing are included preferably along a common central longitudinal axis arranged, as already mentioned, the diameter of the control piston is smaller than the diameter of the separating piston.

Das Zylindergehäuse kann im oberen Bereich mit einem Deckelelement verschlossen sein. Die Zylinderhülse kann vorzugsweise am Deckelelement angeordnet sein. Deckelelement und Zylinderhülse können eine gemeinsam vormontierbare Baueinheit bilden.The Cylinder housing can in the upper area with a cover element to be introverted. The cylinder sleeve may preferably be arranged on the cover element. Cover element and cylinder sleeve can form a common preassembled unit.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und erläutert wird.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the following description, on the basis of which in the figures illustrated embodiment of the invention in more detail is described and explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung im oberen Totpunkt; 1 a longitudinal section through an inventive damping device at top dead center;

2 die Dämpfungseinrichtung gemäß 1 kurz nach Verlassen des oberen Totpunkts; 2 the damping device according to 1 shortly after leaving top dead center;

3 die Dämpfungseinrichtung gemäß 1 in einer mittleren Stellung; 3 the damping device according to 1 in a middle position;

4 die Dämpfungseinrichtung gemäß 1 im unteren Totpunkt; und 4 the damping device according to 1 at bottom dead center; and

5 die Dämpfungseinrichtung gemäß 1 kurz vor Erreichen des oberen Totpunkts. 5 the damping device according to 1 shortly before reaching top dead center.

Die in den Figuren dargestellte Dämpfungseinrichtung umfasst einen Arbeitskolben 12, dessen oberes Ende beispielsweise als Schwebeplatte ausgebildet sein kann, welche von einem Stößel einer Presse nach unten mitgenommen wird. Der Arbeitskolben 12 ist dabei in einen als Zylinderhülse ausgebildeten Arbeitszylinder 14 zwischen einem in 1 dargestellten oberen Totpunkt und einem in 4 dargestellten unteren Totpunkt bewegbar. Der Arbeitskolben 12 begrenzt einen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten unteren Arbeitsdruckraum 16. Im Arbeitszylinder 14 sind Drosselöffnungen 18 vorgesehen, über welche nach Verlassen des oberen Totpunkts Hydraulikflüssigkeit aus dem unteren Arbeitsdruckraum 16 zu einem Hydraulikdruckraum 20 ausströmen kann.The damping device shown in the figures comprises a working piston 12 , whose upper end may be formed, for example, as a floating plate, which is taken down by a plunger of a press. The working piston 12 is in a trained as a cylinder sleeve working cylinder 14 between one in 1 shown top dead center and a in 4 shown bottom dead center movable. The working piston 12 limits a filled with hydraulic fluid lower working pressure chamber 16 , In the working cylinder 14 are throttle openings 18 provided, via which after leaving the top dead center hydraulic fluid from the lower working pressure chamber 16 to a hydraulic pressure chamber 20 can flow out.

Die Dämpfungseinrichtung 10 umfasst ferner einen Trennkolben 22, in welchem ein Steuerkolben 24 integriert angeordnet ist. Der Steuerkolben 24 ist dabei mittels eines als Schraubenfeder ausgebildeten Federelements 26 in Richtung unterer Arbeitsdruckraum 16 vorgespannt. Das Federelement 26 stützt sich einerends am Steuerkolben 24 und andererends am Trennkolben 22 ab. Der Trennkolben 22 beziehungsweise der Steuerkolben 24 verschließt im oberen Totpunkt des Arbeitskolbens 12, wie in 1 dargestellt, die dem Arbeitskolben 12 abgewandte untere Stirnseite des unteren Arbeitsdruckraums 16. Der Trennkolben 22 samt Steuerkolben 24 begrenzt auf der dem Arbeitskolben 12 abgewandten Seite einen Gasdruckraum 28.The damping device 10 further comprises a separating piston 22 in which a control piston 24 is arranged integrated. The control piston 24 is by means of a spring element designed as a helical spring 26 towards lower working pressure chamber 16 biased. The spring element 26 supports at one end on the control piston 24 and at the other end on the separating piston 22 from. The separating piston 22 or the control piston 24 closes at top dead center of the working piston 12 , as in 1 shown to the working piston 12 opposite lower end of the lower working pressure chamber 16 , The separating piston 22 including control piston 24 limited on the working piston 12 opposite side of a gas pressure chamber 28 ,

Da im Ruhezustand der Dämpfungseinrichtung 10 der Arbeitsdruck im Gasdruckraum 28 größer ist als der Basisdruck im Hydraulikdruckraum 20, nimmt der Arbeitskolben die in der 1 dargestellte obere Totpunktlage ein. Der Basisarbeitsdruck im Gasdruckraum kann beispielsweise bei 30 bar oder höher liegen; der Basisdruck im Hydraulikdruckraum bei beispielsweise cirka 20 bar.Since in the idle state of the damping device 10 the working pressure in the gas pressure chamber 28 greater than the base pressure in the hydraulic pressure chamber 20 , the working piston takes in the 1 shown top dead center. The basic working pressure in the gas pressure chamber may be, for example, 30 bar or higher; the base pressure in the hydraulic pressure chamber at, for example, about 20 bar.

Wie aus 1 deutlich wird, ist der Führungsdurchmesser des Steuerkolbens 24 gleich beziehungsweise geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des unteren Arbeitsdruckraums 16, so dass dieser abschnittsweise in das untere offene Ende des Arbeitskolbens 12 eingreifen kann. Der Steuerkolben 24 greift dabei in der in der 1 gezeigten Lage soweit in den Arbeitskolben 16 ein, dass er die Drosselöffnungen 18 weitestgehend vollständig verschließt. Die effektive Wirkfläche der dem unteren Arbeitsdruckraum 16 zugewandten Seite des Steuerkolbens 24 ist folglich gleich groß wie die dem ebenfalls unteren Arbeitsdruck 16 zugewandte wirksame Fläche des Arbeitskolbens 12.How out 1 becomes clear, is the guide diameter of the control piston 24 equal to or slightly smaller than the inner diameter of the lower working pressure space 16 so that this section into the lower open end of the working piston 12 can intervene. The control piston 24 engages in the in the 1 shown position as far as in the working piston 16 one that he has the throttle openings 18 largely completely closes. The effective effective area of the lower working pressure space 16 facing side of the control piston 24 is therefore the same size as the lower working pressure 16 facing effective surface of the working piston 12 ,

Der Trennkolben 22 ist in einem Zylindergehäuse 30 verschieblich gelagert. Zwischen der äußeren Wandung des Arbeitszylinders 14 und der inneren Wandung des Zylindergehäuses 30 ist ein Ringspalt 32 vorhanden. Die Mittellängsachse des Arbeitsdruckraums 16 entspricht der Mittellängsachse des Zylindergehäuses 30.The separating piston 22 is in a cylinder housing 30 slidably mounted. Between the outer wall of the working cylinder 14 and the inner wall of the cylinder housing 30 is an annular gap 32 available. The central longitudinal axis of the working pressure chamber 16 corresponds to the central longitudinal axis of the cylinder housing 30 ,

Im oberen Bereich des Arbeitszylinders 14 sind Durchlassöffnungen 34 vorgesehen, durch welche Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikdruckraum 20 beziehungsweise dem Ringspalt 32 in einen vom Arbeitskolben begrenzten oberen Arbeitsdruckraum 36 einströmen kann.In the upper area of the working cylinder 14 are passage openings 34 provided by which hydraulic fluid from the hydraulic pressure chamber 20 or the annular gap 32 in a limited by the working piston upper working pressure chamber 36 can flow in.

Trifft der Stößel auf den Arbeitskolben 12 beziehungsweise auf ein auf dem Arbeitskolben 12 liegendes Werkstück, so wird dieser aus seiner in 1 dargestellten Lage, also aus dem oberen Totpunkt, nach unten bewegt. Aufgrund des geschlossenen Volumens des unteren Arbeitsdruckraums 16 und der Inkompressibilität der im Arbeitsdruckraum 16 vorhandenen Hydraulikflüssigkeit wird folglich, wie in 2 gezeigt, der Steuerkolben 24 zunächst synchron zum Arbeitskolben 12 nach unten bewegt. Aufgrund der Bewegung des Steuerkolbens 24 werden die Drosselöffnungen 18 vom Steuerkolben 24 freigegeben, wodurch Hydraulikflüssigkeit aus dem unteren Arbeitsraum 16 über den Ringspalt 32 und die Durchlassöffnungen 34 in den oberen Arbeitsraum 36 einströmen.Meets the plunger on the working piston 12 or on one on the working piston 12 lying workpiece, this will be out of his in 1 shown position, ie from the top dead center, moved down. Due to the closed volume of the lower working pressure chamber 16 and the incompressibility of the working pressure chamber 16 existing hydraulic fluid will therefore, as in 2 shown, the control piston 24 initially synchronous to the working piston 12 moved down. Due to the movement of the control piston 24 become the throttle openings 18 from the control piston 24 released, reducing hydraulic fluid from the lower working space 16 over the annular gap 32 and the passage openings 34 in the upper workspace 36 flow.

Wird der Arbeitskolben 16 von der von außen auf den Arbeitskolben einwirkenden Kraft mit entsprechend hoher Geschwindigkeit weiter in Richtung UT bewegt, so wird, wie in 3 dargestellt, der Steuerkolben 24 aus dem unteren Arbeitsraum 16 bewegt. Der untere Arbeitsraum 16 wird folglich nach unten hin geöffnet, wobei aus dem unteren Arbeitsraum 16 Hydraulikflüssigkeit großflächig ausströmen kann. Gleichzeitig bewegt sich der Trennkolben 22 entgegen der aus dem Druck im Gasdruckraum 28 resultierenden, auf den Trennkolben 22 wirkenden Kraft nach unten, bis, wie in 4 dargestellt ist, der Arbeitskolben 16 seinen unteren Totpunkt erreicht.Will the working piston 16 of the force acting from the outside on the working piston with a correspondingly high speed moves towards UT, so, as in 3 shown, the control piston 24 from the lower workspace 16 emotional. The lower workspace 16 is therefore opened to the bottom, leaving the lower working space 16 Hydraulic fluid can flow over a large area. At the same time the separating piston moves 22 contrary to the pressure in the gas pressure chamber 28 resulting, on the separating piston 22 acting force down until, as in 4 is shown, the working piston 16 reached its bottom dead center.

Bei einem Basisarbeitsdruck des Druckgases im Gasdruckraum 28 von cirka 30 bar in der OT Lage des Arbeitskolbens kann der Druck im Gasdruckraum 28 – je nach Anforderung und Aufgabenstellung an die Presse – bei Erreichen der unteren Endlage des Trennkolbens 22 auf vergleichsweise hohe Werte ansteigen, die im Bereich von 200 bar oder auch höher liegen können. Denkbar ist auch, dass der Basisarbeitsdruck im Gasdruckraum 28 auch weitaus höher liegen kann. Je nach Hub des Arbeitskolbens und Volumen des Gasdruckraums kann vorgesehen sein, dass der Gasdruck in der unteren Endlage des Trennkolbens 22 dann nur vergleichsweise geringfügig ansteigt.At a base working pressure of Druckga ses in the gas pressure chamber 28 of about 30 bar in the OT position of the working piston, the pressure in the gas pressure chamber 28 - depending on requirements and task to the press - when reaching the lower end position of the separating piston 22 to relatively high values, which may be in the range of 200 bar or higher. It is also conceivable that the basic working pressure in the gas pressure chamber 28 can also be much higher. Depending on the stroke of the working piston and volume of the gas pressure chamber can be provided that the gas pressure in the lower end position of the separating piston 22 then only comparatively slightly increases.

Ausgehend von seiner unteren Endlage wird der Trennkolben 22 aufgrund des nach oben rückfahrenden Pressenstößels und des im Gasdruckraum 28 herrschenden Gasdrucks, der größer ist als der Druck der Hydraulikflüssigkeit, nach oben bewegt. Der Arbeitskolben 12 wird ebenfalls nach oben Richtung oberer Totpunkt bewegt, da die den unteren Arbeitsdruckraum 16 begrenzende Fläche des Kolbens 12 größer ist als die den oberen Arbeitsdruckraum 36 begrenzende Fläche. Kurz vor Erreichen des oberen Totpunkts des Arbeitskolbens 12 verschließt der Steuerkolben 24, wie in 5 dargestellt, die untere Stirnseite des unteren Arbeitsdruckraums 16. Hierdurch wird die Rückhubbewegung des Arbeitskolbens 12 in einer ersten Stufe gedämpft. Bei weiterer Bewegung des Steuerkolbens 24 nach oben verschließt dieser wegabhängig die Drosselöffnungen 18. Hierdurch erfolgt eine weitere Dämpfung der Rückhubbewegung des Arbeitskolbens 12. Die obere Kante des Steuerkolbens 24 dient dabei als Steuerkante, mit welcher die Drosselöffnungen 18 zugesteuert werden.Starting from its lower end position, the separating piston 22 due to the upwardly moving press ram and in the gas pressure chamber 28 prevailing gas pressure, which is greater than the pressure of the hydraulic fluid, moves upwards. The working piston 12 is also moved upwards towards top dead center, as the lower working pressure space 16 limiting surface of the piston 12 larger than the upper working pressure chamber 36 limiting area. Just before reaching the top dead center of the working piston 12 closes the control piston 24 , as in 5 shown, the lower end of the lower working pressure chamber 16 , As a result, the return stroke of the working piston 12 steamed in a first stage. Upon further movement of the control piston 24 upwards it closes the throttle openings depending on the distance 18 , This results in a further damping of the return stroke of the working piston 12 , The upper edge of the control piston 24 serves as a control edge, with which the throttle openings 18 be controlled.

Dadurch, dass die wirksame Fläche der dem unteren Druckraum 16 zugewandten Seite des Arbeitskolbens 12 größer ist als die wirksame Fläche, die im oberen Arbeitsdruckraum 36 zugewandt ist, wird der Arbeitskolben 12 im oberen Totpunkt gehalten.Because of the effective area of the lower pressure chamber 16 facing side of the working piston 12 is greater than the effective area in the upper working pressure space 36 is facing, the working piston 12 kept in top dead center.

Das Zylindergehäuse 30 wird im oberen Bereich von einem Deckelabschnitt 38, der auch als Deckelelement ausgebildet sein kann, verschlossen. Im Deckelabschnitt 38 ist eine Führungsbohrung 40 für den Arbeitskolben 12 vorgesehen.The cylinder housing 30 is at the top of a lid section 38 , which can also be designed as a cover element, closed. In the lid section 38 is a guide hole 40 for the working piston 12 intended.

Der Deckelabschnitt 38 kann beispielsweise einstückig mit der Zylinderhülse 14 ausgebildet sein. Denkbar ist auch, dass der Deckelabschnitt 38 als echtes Deckelelement ausgebildet ist, an welchem die Zylinderhülse 14 befestigt ist.The lid section 38 can for example in one piece with the cylinder sleeve 14 be educated. It is also conceivable that the lid section 38 is designed as a genuine cover element, on which the cylinder sleeve 14 is attached.

Im Arbeitskolben 12 ist eine Leckageleitung 41 vorgesehen, welche vom oberen Arbeitsdruckraum 36 hin zur Führungsbohrung 40 führt. Im Deckelabschnitt 38 ist eine Leckagebohrung 42 eingebracht, die im oberen Totpunkt des Arbeitskolbens mit der Leckageleitung 41 korrespondiert. Ferner ist der Hydraulikdruckraum 20 über eine entsprechende Leitung 21 und über nicht dargestellte Druckeinstellmitteln mit einer Hydraulikdruckquelle verbunden. Hierdurch wird erreicht, dass im oberen Totpunkt des Arbeitskolbens ein Austausch von Hydraulikflüssigkeit stattfinden kann; Hydraulikflüssigkeit kann über die Leitung 21 in die Einrichtung 10 einströmen und die Einrichtung 10 über die Leckagebohrung 42 verlassen. Dadurch kann insbesondere erwärmte Hydraulikflüssigkeit aus der Einrichtung abgeführt und frische Hydraulikflüssigkeit dem System zugeführt werden.In the working piston 12 is a leakage line 41 provided, which from the upper working pressure chamber 36 towards the pilot hole 40 leads. In the lid section 38 is a leakage hole 42 introduced, the top dead center of the working piston with the leakage line 41 corresponds. Furthermore, the hydraulic pressure chamber 20 via an appropriate line 21 and connected via not shown Druckeinstellmitteln with a hydraulic pressure source. This ensures that an exchange of hydraulic fluid can take place at the top dead center of the working piston; Hydraulic fluid can through the line 21 in the facility 10 infuse and the device 10 about the leakage hole 42 leave. As a result, in particular heated hydraulic fluid can be removed from the device and fresh hydraulic fluid can be supplied to the system.

Der Gasdruckraum 28 kann über eine entsprechende Leitung 29 mit einem nicht dargestellten Gasdruckregelventil verbunden sein, über welches der Arbeitsdruck im Gasdruckraum 28 einstellbar ist.The gas pressure chamber 28 can via a corresponding line 29 be connected to a gas pressure regulating valve, not shown, via which the working pressure in the gas pressure chamber 28 is adjustable.

Die in der Figur dargestellte Ausführungsform der Erfindung hat insbesondere folgende Vorteile: Zur Einstellung der Vorspannung der Dämpfungseinrichtung 10 wird lediglich der Gasdruck im Gasdruckraum 28 verändert. Eine Veränderung des Drucks im Hydraulikdruckraum 20 ist nicht erforderlich. Zum anderen bietet der Arbeitskolben 12 beim Auftreffen des Stößels der Presse einen vergleichsweise geringen Widerstand, so dass sich für die Presse, beziehungsweise das herzustellende Werkstück, insgesamt vorteilhafte Bedingungen ergeben. Ferner ist vorteilhaft, dass eine geeignete Dämpfung der Rückhubbewegung des Arbeitskolbens aufgrund des wegabhängigen Zusteuerns des Arbeitsdruckraums 16 erzielt wird.The illustrated in the figure embodiment of the invention has the following particular advantages: To adjust the bias of the damping device 10 only the gas pressure in the gas pressure chamber 28 changed. A change in the pressure in the hydraulic pressure chamber 20 not necessary. On the other hand offers the working piston 12 upon impact of the plunger of the press a relatively low resistance, so that arise for the press, or the workpiece to be produced, overall advantageous conditions. Furthermore, it is advantageous that a suitable damping of the return stroke movement of the working piston due to the path-dependent control of the working pressure chamber 16 is achieved.

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Claims (13)

Dämpfungseinrichtung (10) zur Dämpfung der Rückhubbewegung eines von einem Stößel einer Presse von einem oberen Totpunkt OT in einen unteren Totpunkt UT überführbaren Arbeitskolbens (12), wobei der Arbeitskolben (12) in einem Arbeitszylinder (14) beweglich angeordnet ist und einen mit Hydraulikflüssigkeit befüllbaren unteren Arbeitsdruckraum (16) begrenzt, mit einem Trennkolben (22), mit dem die untere Seite des unteren Arbeitsdruckraums gegenüber einem Hydraulikdruckraum (20) verschließbar ist und der auf der dem Arbeitskolben (12) abgewandten unteren Seite einen Gasdruckraum (28) begrenzt, wobei beim Bewegen des Arbeitskolbens (12) vom OT in Richtung UT Hydraulikflüssigkeit aus dem unteren Arbeitsdruckraum (16) in den Hydraulikdruckraum (20) gedrängt wird und sich der Trennkolben (22) in Richtung untere Endlage bewegt, und wobei der Trennkolben (22) nach Erreichen seiner unteren Endlage nach oben bewegt wird und dabei den unteren Arbeitsdruckraum (16) wegabhängig verschließt.Damping device ( 10 ) for damping the return stroke movement of a piston of a press of a top dead center OT in a bottom dead center UT convertible working piston ( 12 ), wherein the working piston ( 12 ) in a working cylinder ( 14 ) is movably arranged and a fillable with hydraulic fluid lower working pressure space ( 16 ), with a separating piston ( 22 ), with which the lower side of the lower working pressure chamber with respect to a hydraulic pressure chamber ( 20 ) is closed and on the the working piston ( 12 ) facing away from the lower side of a gas pressure chamber ( 28 ), wherein when moving the working piston ( 12 ) from the TDC towards the UT hydraulic fluid from the lower working pressure chamber ( 16 ) in the hydraulic pressure chamber ( 20 ) is pushed and the separating piston ( 22 ) is moved in the direction of the lower end position, and wherein the separating piston ( 22 ) is moved upwards after reaching its lower end position and thereby the lower working pressure space ( 16 ) path-dependent closes. Dämpfungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Gasdruckeinstellmittel zur Einstellung des Gasdrucks vorgesehen sind und dass Hydraulikfüßigkeitseinstellmittel zur Einstellung des Hydraulikfüßigkeitsdrucks vorgesehen sind, wobei der Gasdruck unabhängig vom Hydraulikflüssigkeitsdruck einstellbar ist.Damping device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that Gasdruckeinstellmittel are provided for adjusting the gas pressure and that Hydraulikfüßigkeitseinstellmittel are provided for adjusting the Hydraulikfüßigkeitsdrucks, wherein the gas pressure is independent of the hydraulic fluid pressure adjustable. Dämpfungseinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine vom unteren Arbeitsdruckraum (16) zum Hydraulikdruckraum (20) führenden Drosselöffnung (18) vorgesehen ist und dass der Trennkolben (22) in einer Zwischenlage lediglich den unteren Arbeitsdruckraum (16) und in seiner oberen Endlage zudem die wenigstens eine Drosselöffnung (18) verschließt.Damping device ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the lower working pressure space ( 16 ) to the hydraulic pressure chamber ( 20 ) leading throttle opening ( 18 ) is provided and that the separating piston ( 22 ) in an intermediate position only the lower working pressure space ( 16 ) and in its upper end position also the at least one throttle opening ( 18 ) closes. Dämpfungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben (12) einen mit Hydraulikflüssigkeit befüllbaren oberen Arbeitsdruckraum (36) begrenzt, wobei der obere Arbeitsdruckraum (36) über Durchlassöffnungen (34) mit dem Hydraulikdruckraum (20) verbunden ist.Damping device ( 10 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the working piston ( 12 ) can be filled with hydraulic fluid upper working pressure chamber ( 36 ), wherein the upper working pressure space ( 36 ) via passage openings ( 34 ) with the hydraulic pressure chamber ( 20 ) connected is. Dämpfungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikdruckraum (20) und der Gasdruckraum (28) als jeweils abgeschlossene Druckräume ausgebildet sind.Damping device ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hydraulic pressure chamber ( 20 ) and the gas pressure space ( 28 ) are formed as respective closed pressure chambers. Dämpfungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolben (22) einen mittels eines Federelements (26) in Richtung unterer Arbeitsdruckraum (16) vorgespannten Steuerkolben (24) umfasst, dessen Außendurchmesser im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Arbeitszylinders (14) entspricht und der zum Verschießen des unteren Arbeitsdruckraums (16) in den Arbeitszylinder (14) eingreift.Damping device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating piston ( 22 ) one by means of a spring element ( 26 ) in the direction of lower working pressure space ( 16 ) preloaded control piston ( 24 ), the outer diameter substantially to the inner diameter of the working cylinder ( 14 ) and to close the lower working pressure chamber ( 16 ) in the working cylinder ( 14 ) intervenes. Dämpfungseinrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Drosselöffnung (18) im Bereich des unteren Endes des Arbeitszylinders (14) vorgesehen ist und dass der Steuerkolben (12) in der oberen Endlage des Trennkolbens die Drosselöffnung (18) verschließt.Damping device ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the at least one throttle opening ( 18 ) in the region of the lower end of the working cylinder ( 14 ) is provided and that the control piston ( 12 ) in the upper end position of the separating piston, the throttle opening ( 18 ) closes. Dämpfungseinrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Bewegen des Arbeitskolbens (12) vom oberen Totpunkt OT in Richtung unterer Totpunkt UT aufgrund des im unteren Arbeitsdruckraum (16) ansteigenden Drucks der Steuerkolben (24) entgegen der Vorspannkraft des Federelements (26) und des Gasdrucks im Gasdruckraum nach unten bewegt und dadurch zunächst die Drosselöffnung (18) geöffnet wird dann der Steuerkolben (24) samt Trennkolben (22) nach unten bewegt und der untere Arbeitsdruckraum (16) hin zum Hydraulikdruckraum geöffnet wird.Damping device ( 10 ) according to claim 6 or 7, characterized in that when moving the working piston ( 12 ) from top dead center OT in the direction of bottom dead center UT due to the pressure in the lower working space ( 16 ) increasing pressure of the control piston ( 24 ) against the biasing force of the spring element ( 26 ) and the gas pressure in the gas pressure chamber moves down and thereby first the throttle opening ( 18 ) is then opened the control piston ( 24 ) together with separating piston ( 22 ) moves down and the lower working pressure space ( 16 ) is opened to the hydraulic pressure chamber. Dämpfungseinrichtung (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (14) als Zylinderhülse ausgebildet ist, deren untere Stirnseite vom Trennkolben (22) verschließbar ist.Damping device ( 10 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the working cylinder ( 14 ) is designed as a cylinder sleeve, the lower end face of the separating piston ( 22 ) is closable. Dämpfungseinrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (14) im oberen Bereich Durchlassöffnungen (34) für den Durchlass von Hydraulikflüssigkeit aufweist.Damping device ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the working cylinder ( 14 ) in the upper area passage openings ( 34 ) for the passage of hydraulic fluid. Dämpfungseinrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselöffnung (18) im Bereich des unteren Endes der Zylinderhülse angeordnet ist.Damping device ( 10 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the throttle opening ( 18 ) is arranged in the region of the lower end of the cylinder sleeve. Dämpfungseinrichtung (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolben (22) in einem Zylindergehäuse (30) verschieblich angeordnet ist, in dem der Arbeitszylinder (14) angeordnet ist.Damping device ( 10 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the separating piston ( 22 ) in a cylinder housing ( 30 ) is arranged displaceably, in which the working cylinder ( 14 ) is arranged. Dämpfungseinrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Zylinderhülse und dem Zylindergehäuse (30) ein Ringspalt (32) vorgesehen ist, der mit dem Hydraulikdruckraum (20) verbunden ist.Damping device ( 10 ) according to claim 12, characterized in that between the cylinder sleeve and the cylinder housing ( 30 ) an annular gap ( 32 ) provided with the hydraulic pressure chamber ( 20 ) connected is.
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