DE102008058526B4

DE102008058526B4 - Damping device for damping the return stroke of a convertible from a plunger of a press working piston

Info

Publication number: DE102008058526B4
Application number: DE200810058526
Authority: DE
Inventors: Werner 71229 Kuttruf
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2028-11-22
Also published as: DE102008058526A1; WO2010057559A1

Abstract

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 (16) 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 working piston (12) which can be transferred by a ram of a press from top dead center OT to bottom dead center UT, the working piston (12) being movably arranged in a working cylinder (14) and one that can be filled with hydraulic fluid lower working pressure chamber (16), with a separating piston (22) with which the lower side of the lower working pressure chamber (16) can be closed off from a hydraulic pressure chamber (20) and the lower side facing away from the working piston (12) has a gas pressure chamber (28) limited, whereby when moving the working piston (12) from TDC towards BDC hydraulic fluid is forced out of the lower working pressure chamber (16) into the hydraulic pressure chamber (20) and the separating piston (22) moves towards the lower end position, and the separating piston (22 ) is moved up after reaching its lower end position and thereby closes the lower working pressure chamber (16) depending on the travel.

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 invention relates to a damping device for damping the return stroke movement of a ram of a press from a top dead center OT in a 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 previously known from the prior art in many ways and are also known as feather pillows or die cushion.

Aus der DE 32 34 520 A1 ist darüber hinaus eine Rückhubdämpfungsvorrichtung bekannt, bei der eine Drosseleinrichtung als Rückhubdämpfungsglied ausgebildet ist.From the DE 32 34 520 A1 In addition, a Rückhubdämpfungsvorrichtung is known in which a throttle device is designed as Rückhubdämpfungsglied.

Verschiedene Arten von Ziehkissen sind beispielsweise aus der DE 10 2006 058 630 A1 , der DE 37 37 967 C2 sowie der DE 34 16 792 A1 vorbekannt.Different types of die cushion are for example from the DE 10 2006 058 630 A1 , of the DE 37 37 967 C2 as well as the DE 34 16 792 A1 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.The present invention has for its object to provide a damping device mentioned above, on the one hand has a comparatively simple structure and with the appropriate damping is still achievable.

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 object of the invention is achieved by a damping device having the features of patent claim 1. The working piston is thus arranged movably in a working cylinder and limits a fillable with hydraulic fluid lower working pressure chamber. Furthermore, a separating piston is provided with which the lower side of the lower working pressure chamber can be closed with respect to a hydraulic pressure chamber. The separating piston delimits, on the lower side facing away from the working piston, a gas pressure space which can be filled with gas pressure. The damping device is designed so that upon movement of the working piston from top dead center in the direction of bottom dead center hydraulic fluid is forced from the lower working pressure chamber in the hydraulic pressure chamber, causing the separating piston moves towards the lower end position and thereby increases the gas pressure in the gas pressure chamber. Further, the arrangement is such that the separating piston is moved after reaching the bottom dead center of the working piston from its lower end position due to the pressure prevailing in the gas pressure chamber gas pressure and the return stroke of the press ram up and thereby closes the lower working pressure chamber path-dependent. Due to the path-dependent closing a damped return stroke of the working piston is achieved. On the one hand, the pressure of the hydraulic fluid and, on the other hand, the gas pressure can always be monitored and controlled. The device comes with comparatively small amounts of hydraulic fluid and comparatively small gas pressure chamber. Overall, a very high reliability.

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.It is advantageous if Gasdruckeinstellmittel for adjusting the gas pressure and when Hydraulikfüßigkeitseinstellmittel are provided for adjusting the Hydraulikfüßigkeitsdrucks such that the gas pressure is independent of the hydraulic fluid pressure adjustable. In particular, by providing the separating the hydraulic pressure chamber and the gas pressure chamber separating piston can be changed via the adjustable working pressure in the gas pressure chamber, the bias of the damping device. For adjusting the gas pressure, in particular, a gas pressure regulating valve which can be connected to a gas pressure source can be provided. The working pressure is always controlled and monitored during operation of the damping device. In the rest position of the device, when no external forces act on the working piston, the working pressure in the gas pressure chamber is preferably greater than the base pressure in the hydraulic pressure chamber. This ensures 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 of the lower working pressure chamber leading to the hydraulic pressure chamber throttle opening is provided and that the separating piston in an intermediate position only the lower working pressure chamber and in its end position also closes the at least one throttle opening. In the return stroke of the working piston, this results in a two-stage damping. The fact that initially the working pressure chamber is closed when the throttle opening is still open, a first stage of the damping takes place. By the subsequent closing of the throttle opening, the damping takes place in a second stage. It is advantageous if the separating piston in the upward movement in the direction of the upper end position, the at least one throttle opening travels depending on the path. The separating piston can form a control edge, which reduces the open cross section of the throttle opening in its upward 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.In a further embodiment of the invention, it is advantageous if the working piston defines an upper working pressure space which can be filled with hydraulic fluid, wherein the upper working pressure space is connected to the hydraulic pressure space via passage openings. It is advantageous if the effective piston surface, which limits the upper working pressure chamber, is smaller than the effective piston surface, which limits the lower pressure chamber. This ensures that at constant pressure of the working piston is moved to its top dead center 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, it is conceivable that the hydraulic pressure chamber and the gas pressure chamber are designed as pressure chambers which are in each case closed. 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.In a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the separating piston comprises a control piston biased by means of a spring element in the direction of the lower working pressure chamber, the outer diameter of which essentially corresponds to the inner diameter of the working cylinder and which engages in the working cylinder for closing the lower working pressure chamber. The diameter of the portion of the control piston, which faces the lower working pressure chamber, advantageously corresponds to the diameter of the side of the working piston, which also limits the lower working pressure chamber. The spring element can be designed as a helical spring, which is supported at one end on the separating piston and the other end on the control piston. Due to the provision of the spring element ensures that the control piston with respect to the separating piston assumes a predetermined 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.It is also 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 closes the throttle opening. The control piston may provide a control edge, which is heading for the movement of the separating piston or the control piston up to the throttle opening.

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, it is also conceivable that when the working piston is moved from top dead center OT in the direction of bottom dead center UT due to the pressure increasing in the lower working pressure of the control piston against the biasing force of the spring element down and thereby the throttle opening is opened, so that hydraulic fluid from the lower working pressure chamber can flow into the upper working pressure chamber, and upon further movement of the working piston in the direction of bottom dead center, the control piston is moved together with separating piston down so that the lower working pressure chamber is opened to the hydraulic pressure chamber. When moving the working piston from the top dead center, therefore, the standing in the lower working pressure chamber hydraulic fluid column is moved downward, whereby the gas present in the gas pressure chamber is compressed without a movement of the actual separating piston is required. In this respect, the working piston can be moved from its top dead center almost without damping and without much resistance in the direction of bottom dead center. Overall, the lower working pressure chamber is opened quickly towards the hydraulic pressure chamber.

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 is also advantageous if the working piston is slidably disposed in a cylinder sleeve, the lower end side of the separating piston is closed. This results in not only a robust, but also a comparatively compact damper construction.

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 have passage openings for the passage of hydraulic fluid in the upper region. Consequently, hydraulic fluid can flow into the upper working pressure chamber via these passage openings when the working piston moves downwards.

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 arranged in the region of the lower end of the cylinder sleeve. The throttle opening may extend substantially radially through the wall of the cylinder sleeve. Depending on the embodiment, not only a throttle opening, but also a plurality of throttle openings may 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.Furthermore, it is advantageous if the outer diameter of the control piston substantially corresponds to the inner diameter of the cylinder sleeve. As a result, the control piston can at least partially engage in the cylinder sleeve and, in particular, close the throttle openings provided in the cylinder sleeve.

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 it can be provided that the separating piston is arranged displaceably in a cylinder housing, in which the cylinder sleeve is arranged. The diameter of the separating piston is preferably greater than the diameter of the cylinder sleeve. Consequently, hydraulic fluid can flow between the inner wall of the cylinder housing and the outer wall of the cylinder sleeve.

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.It is conceivable that an annular gap is provided between the cylinder sleeve and the cylinder housing, which is connected to the hydraulic pressure chamber. Cylinder sleeve and cylinder housing are preferably arranged along a common central longitudinal axis, wherein, 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 may be closed at the top with a cover element. The cylinder sleeve can 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 will become apparent from the following description, with reference to which the embodiment of the invention shown in the figures is described and explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

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, 50 dass diesen 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 . 50 that these sections in 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 basic working pressure of the compressed gas 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.

Claims

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 ( 16 ) relative 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 OT in the direction of 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.

Damping device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that Gasdruckeinstellmittel are provided for adjusting the gas pressure and that Hydraulikflüßigkeitseinstellmittel are provided for adjusting the hydraulic fluid pressure, wherein the gas pressure is independent of the hydraulic fluid pressure adjustable.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.