DE102017219258B3 - Hydraulikkomponente, Werkzeugkolben mit einer Hydraulikkomponente und Presswerkzeug mit einem Werkzeugkolben - Google Patents

Hydraulikkomponente, Werkzeugkolben mit einer Hydraulikkomponente und Presswerkzeug mit einem Werkzeugkolben Download PDF

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    • F16K17/0433Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with vibration preventing means

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikkomponente 1 eines druckbeaufschlagbaren Werkzeugkolbens mit einem Block 2 und einem Druckbegrenzungsventil 3. Das Druckbegrenzungsventil 3 hat einen Sitz 5, ein Federelement 6 und einen relativ zum Sitz 5 beweglichen Ventilkörper 7. Der Ventilkörper 7 ist mit dem Druck im Zylinder aus einer Schließstellung zu einer Offenstellung gegen eine Federkraft des Federelements 6 beaufschlagbar. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Sitz 5 an einem Führungsbereich 8 im Block 2 angeordnet ist, wobei der Ventilkörper 7 entlang einer ersten Führungsachse A1 im Führungsbereich 8 geführt ist. Das Druckbegrenzungsventil 3 weist eine vom Ventilkörper separate und gemeinsam mit dem Ventilkörper 7 bewegbare Hubhilfe 9 mit einem elastischen Ausgleichsmittel 10 und einem Bund 11 auf. Der Bund 11 ist an einer Mantelfläche 12 des Führungsbereichs 8 entlang einer zweiten Führungsachse A2 zumindest teilweise positiv überdeckt geführt, wobei das Ausgleichsmittel 10 einen Versatz zwischen der ersten Führungsachse A1 und der zweiten Führungsachse A2 ausgleicht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikkomponente eines druckbeaufschlagbaren Werkzeugkolbens in einem Zylinder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, einen Werkzeugkolben mit einer solchen Hydraulikkomponente sowie ein Presswerkzeug mit einem derartigen Werkzeugkolben.
  • Solche als Hydraulikantriebe ausgelegten Hydraulikkomponenten sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise zeigt die EP 1 319 475 A2 einen Hydraulikantrieb mit einem Block und einem im Block angeordneten Druckbegrenzungsventil. Das Druckbegrenzungsventil weist einen Sitz, ein Federelement und einen relativ zum Sitz beweglichen Ventilkörper auf, welcher mit dem Druck im Zylinder aus einer Schließstellung zu einer Offenstellung gegen eine Federkraft des Federelements beaufschlagbar ist. Der Ventilkörper wird dann vom Sitz abgehoben und in die Offenstellung bewegt, wenn ein vorgegebener Verpressdruck im Zylinder erreicht wird. Hierzu weist der Ventilkörper zunächst eine erste Ventilfläche in Form eines am Sitz anliegenden Kegelspitzes auf, der direkt mit Druck aus dem Zylinder beaufschlagt wird. Sobald der Kegelspitz gegen die Federkraft vom Sitz abgehoben ist, kann Druck auf eine zweite Ventilfläche wirken, sodass das Ventil nach einem ersten Druckstoß, der dem eingestellten Verpressdruck entspricht, rasch in die Offenstellung bewegt wird. Um den vom Sitz abgehobenen Ventilkörper in der Offenstellung zu halten und das Schließen des Ventils zu verzögern, weist der Hydraulikantrieb ferner ein Rastelement auf, sodass der geringere Rücklaufdruck des Zylinders nicht ein ungewolltes Schließen des Druckbegrenzungsventils bedingt.
  • Um die Flächenvergrößerung nach dem Druckstoß und mithin dem Abheben des Ventilkegels vom Sitz zu ermöglichen, ist der durchmesserkleinere Konus integral mit dem Ventilkörper ausgebildet, wobei hier besonders hohe Anforderungen an die Herstellung anzulegen sind. Es muss sichergestellt werden, dass der Konus koaxial mit dem Ventilkörper ist, da andernfalls erhöhter Verschleiß über die Dauer der Pressvorgänge und Leckage eintreten kann. Dies wiederrum beeinflusst das Ansprechverhalten des Druckbegrenzungsventils und dessen Hysterese negativ. An die Presswerkzeuge mit einem derartigen Hydraulikantrieb zum Verpressen beispielsweise von Kabelschuhen, Schellen, Sanitär-Fittings und dergleichen werden jedoch außerordentlich hohe Anforderungen gestellt. So muss insbesondere der eingestellte Pressdruck exakt eingehalten werden, da ein nachlassender Pressdruck zum Lösen von Kabeln und/ oder Undichtigkeiten an Fittings oder Schlauchverbindungen führen kann. Zunehmender Pressdruck kann hingegen zu Beschädigungen an den verpressten Komponenten mit erheblichen Folgeschäden führen.
  • Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Hydraulikkomponente eines druckbeaufschlagbaren Werkzeugkolbens in einem Zylinder aufzuzeigen, bei welchem der eingestellte Verpressdruck auch über die Zeit sicher gehalten werden kann, ohne dass es zu verschleißbedingten Abweichungen kommt. Ferner ist es die Aufgabe der Erfindung, einen derartigen Werkzeugkolben sowie ein entsprechendes Presswerkzeug aufzuzeigen.
  • Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Hydraulikkomponente gemäß Anspruch 1, einem Werkzeugkolben gemäß Anspruch 11 sowie einem Presswerkzeug gemäß Anspruch 12. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Hydraulikkomponente zeichnet sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Hydraulikkomponenten dadurch aus, dass der Block einen Führungsbereich mit dem Sitz aufweist, wobei der Ventilkörper im Führungsbereich entlang einer ersten Führungsachse geführt ist. Ferner zeichnet sich die erfindungsgemäße Hydraulikkomponente dadurch aus, dass das Druckbegrenzungsventil eine vom Ventilkörper separate und gemeinsam mit dem Ventilkörper bewegbare Hubhilfe mit einem elastischen Ausgleichsmittel und einem Bund aufweist, wobei der Bund an einer Mantelfläche des Führungsbereichs entlang einer zweiten Führungsachse zumindest teilweise positiv überdeckt geführt ist. Das Ausgleichsmittel gleicht einen Versatz zwischen der ersten Führungsachse und der zweiten Führungsachse aus.
  • Somit werden sowohl der Ventilkörper als auch die Hubhilfe axial entlang der ersten bzw. zweiten Führungsachse am Führungsbereich geführt. Die Hubhilfe ist ein vom Ventilkörper losgelöstes Bauteil und bewegt sich gemeinsam mit dem Ventilkörper, wobei die Hubhilfe hierbei über das elastische Ausgleichsmittel am Ventilkörper angeordnet ist. So kann ein radialer Versatz zwischen der ersten und der zweiten Führungsachse über das elastische Ausgleichsmittel ausgeglichen werden, wodurch wiederrum der Verschleiß über die Zeit merklich reduziert wird. Hierdurch können darüber hinaus sowohl der Ventilkörper, als auch die Hubhilfe und die Hülse mit einer geringeren Fertigungstoleranz gefertigt werden, da eine möglichst große Koaxialität der ersten und zweiten Führungsachsen nicht zwingend notwendig ist. Dies wiederrum reduziert die Fertigungskosten.
  • Weiterbildend weist der Ventilkörper eine erste mit Druck beaufschlagbare Fläche auf und die Hubhilfe weist eine zweite mit Druck beaufschlagbare Fläche auf. In der Schließstellung des Ventilkörpers ist nur die erste Fläche mit Druck beaufschlagbar. Die zweite Fläche ist mit Druck beaufschlagt, wenn der Ventilkörper vom Sitz abgehoben ist. So kann sichergestellt werden, dass bei Anliegen des eingestellten Verpressdrucks der Ventilkörper sicher vorm Sitz abgehoben wird und dann rasch in seine Offenstellung bewegt wird. Somit ist ein schnelles Ansprechen des Druckbegrenzungsventils und ein sicherer Ablauf der Hydraulikflüssigkeit aus dem Zylinder gewährleistet. Vorzugsweise sind die erste Fläche und die zweite Fläche jeweils als Ringflächen ausgebildet.
  • Es ist zweckmäßig, wenn der Führungsbereich eine im Block aufgenommene Hülse ist, wobei die Mantelfläche eine Außenseite der Hülse ist. Somit kann das Druckbegrenzungsventil vereinfacht vormontiert und in den Block eingesetzt werden.
  • Es ist von Vorteil, wenn das Ausgleichsmittel dichtend wirkt. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn das Ausgleichsmittel ein in einer Nut der Hubhilfe oder des Ventilkörpers angeordneter O-Ring ist. Durch den Einsatz eines O-Rings ist die Hydraulikkomponente an der Schnittstelle von Ventilkörper und Hubhilfe trotz eines möglichen Versatzes zwischen der ersten und zweiten Führungsachse abgedichtet. Mithin entweicht der an der Hubhilfe anliegende Druck nur über den dafür vorgesehen Weg.
  • Zweckmäßigerweise weist der Ventilkörper einen umlaufenden Vorsprung und einen Anschlag auf, wobei das Ausgleichsmittel in axialer Richtung des Ventilkörpers zwischen dem Vorsprung und dem Anschlag angeordnet ist und die Hubhilfe in axialer Richtung des Ventilkörpers am Anschlag anliegt. So ist die axiale Beweglichkeit der Hubhilfe durch den Anschlag begrenzt. Ferner wird die Hubhilfe aufgrund des Vorsprungs sicher in ihrer axialen Position am Ventilkörper gehalten, da das Ausgleichsmittel ein Abrutschen der Hubhilfe über den Vorsprung verhindert. Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Durchmesser des Vorsprungs so gewählt wird, dass die Hubhilfe mit dem Ausgleichsmittel mit einem gewissen Kraftaufwand händisch über den Vorsprung geschoben werden kann und aus dieser axialen Position ebenfalls nur durch Anlegen einer entsprechenden Kraft entfernt werden kann. Dies erleichtert die Montage der Hydraulikkomponente merklich.
  • Hierbei ist es von Vorteil, wenn die zweite Ventilfläche größer als die erste Ventilfläche ist. Hierdurch kann ein besonders rasches Ansprechen des Druckbegrenzungsventils sowie ein Offenhalten auch bei unter dem Verpressdruck liegenden Druck ermöglicht werden.
  • Vorzugsweise ist ein Spalt zwischen dem Bund und der Mantelfläche vorgesehen. Der Spalt ist im Durchflussquerschnitt in Abhängigkeit der Bewegung des Ventilkörpers veränderlich, wobei der Durchflussquerschnitt des Spalts in der Schließstellung des Ventilkörpers kleiner ist als der Durchflussquerschnitt des Spalts in der Offenstellung des Ventilkörpers. Hierdurch wirkt der Spalt wie eine über den Hubweg veränderliche Drossel. Indem der Bund die Außenseite der Hülse in der Schließstellung und kurz nach dem Abheben des Ventilkörpers vom Sitz positiv überdeckt, ist der Durchflussquerschnitt des Spalts entsprechend klein. Mit der weiteren Öffnungsbewegung des Ventilkörpers in Richtung der Offenstellung wird die positive Überdeckung zumindest teilweise aufgehoben bzw. reduziert, sodass sich der Durchflussquerschnitt des Spalts verändert, nämlich in diesem Fall größer wird. So kann definiert in Abhängigkeit der Bewegung des Ventilkörpers mehr Druck bzw. ein höherer Volumenstrom an Druckmittel über den Spalt entweichen und somit das gewünschte Ansprechverhalten des Druckbegrenzungsventils erreicht werden. Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Spalt zwischen der Innenseite des Bundes und der Außenseite der Hülse gebildet ist. Ferner ist es von Vorteil, wenn der Spalt ein Ringspalt ist.
  • Zweckmäßigerweise weist der Bund und/ oder die Hülse wenigstens eine Ausnehmung zur Vergrößerung des Durchflussquerschnitt des Spalts auf. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die wenigstens eine Ausnehmung den Durchflussquerschnitt des Spalts erst vergrößert, wenn der Ventilkörper um einen Wirkhubweg aus der Schließstellung abgehoben ist. Die wenigstens eine Ausnehmung ist demgemäß so angeordnet, dass der Durchflussquerschnitt erst ab einem gewissen Wirkhubweg des Ventilkörpers vergrößert wird, sodass anfänglich nach Abhebend des Ventilkörpers vom Sitz der maximal mögliche Druck an der Hubhilfe anliegt.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe auch durch einen Werkzeugkolben mit einer erfindungsgemäßen Hydraulikkomponente gelöst. Darüber hinaus wird die Aufgabe auch durch ein Presswerkzeug mit einem solchen erfindungsgemäßen Werkzeugkolben gelöst.
  • Es ist von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Hydraulikkomponente ein Hydraulikantrieb ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch
    • 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäßen Hydraulikkomponente;
    • 2 eine Vergrößerung des in 1 gestrichelt dargestellten Ausschnitts;
    • 3A eine erste Seitenansicht eines Teils eins Druckbegrenzungsventils;
    • 3B eine zweite Seitenansicht eines Teils des Druckbegrenzungsventils mit einem Versatz zwischen einer ersten und einer zweiten Führungsachse;
    • FIG: 4 eine perspektivische Ansicht einer Hülse;
    • 5 eine erste perspektivische Ansicht eines Teils des Druckbegrenzungsventils; und
    • 6 eine zweite perspektivische Ansicht eines Teils des Druckbegrenzungsventils.
  • In 1 ist ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße als Hydraulikantrieb ausgelegte Hydraulikkomponente 1 für einen (nicht dargestellten) druckbeaufschlagbaren Werkzeugkolben in einem Zylinder eines Presswerkzeugs dargestellt. Der Hydraulikantrieb 1 ist über eine einzige hydraulische Schnittstelle am Zylinder des Presswerkzeugs angebracht, wie dies aus der Patentanmeldung DE 10 2016 219 220 der Anmelderin bekannt ist.
  • Der Hydraulikantrieb 1 weist einen Block 2 und ein Druckbegrenzungsventil 3 auf. Das Druckbegrenzungsventil 3 umfasst eine im Block 2 angeordneten Führungsbereich 8. Der Führungsbereich 8 ist als Hülse mit einem Sitz 5 ausgebildet. Ferner umfasst das Druckbegrenzungsventil 3 einen in der Hülse 8 entlang einer ersten Führungsachse geführten Ventilkörper 7 und ein Federelement 6. Der Ventilkörper 7 ist als Kegel ausgebildet und liegt in einer Schließstellung am Sitz 5 an, und wird im drucklosen Zustand in dieser Schließstellung durch eine Federkraft des Federelements 6 gehalten. Hierzu stützt sich das Federelement 6 einstellbar in bekannter Weise, und wie in 1 dargestellt am Block 2 ab. Bei Druckbeaufschlagung an einer ersten als Ringfläche 16 ausgebildeten Fläche des Ventilkörpers 7 wird dieser relativ zur Hülse 8 axial entlang der ersten Führungsachse A1 in eine Offenstellung (vgl. hierzu auch 3) bewegt und vom Sitz 5 abgehoben, wie nachfolgend noch genauer beschrieben wird. Das Rastelement 4 ist dann dazu ausgebildet, den Ventilkörper 7 über entsprechende Anlageflächen an Ventilkörper 7 und Rastelement 4 in der Offenstellung zu halten, wie diese ebenfalls aus der DE 10 2016 219 220 der Anmelderin bekannt ist und hier nicht näher beschrieben wird.
  • Wie in den 2, 3A, 3B, 5 und 6 dargestellt weist das Druckbegrenzungsventil 3 ferner eine separat und losgelöst vom Ventilkörper 7 ausgebildete, aber mit dem Ventilkörper 7 gemeinsam bewegliche Hubhilfe 9 auf. Die Hubhilfe 9 ist scheibenförmig mit einer zweiten druckbeaufschlagbaren Fläche 17 ausgebildet und hat einen umlaufenden und sich in axialer Richtung von der zweiten Fläche 17 erstreckenden Bund 11. Die zweite Fläche 17 ist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls als Ringfläche ausgebildet. Wie in 2 dargestellt ist die Hubhilfe 9 über den Bund 11 axial entlang einer zweiten Führungsachse A2 an einer Mantelfläche 12 der Hülse 8 geführt und bildet so eine Kammer 21 zwischen Ventilkörper 7 und Hülse 8. Wie dargestellt ist die Mantelfläche 12 in diesem Ausführungsbeispiel eine Außenseite der Hülse 8. In der Schließstellung des Ventilkörpers 7 ist der Bund 11 positiv mit der Außenseite 12 der Hülse 8 überdeckt geführt.
  • Die Hubhilfe 9 weist ein Ausgleichsmittel 10 in Form eines O-Rings auf, welcher in einer Nut 13 aufgenommen ist und sich am Ventilkörper 7 abstützt. Um die Hubhilfe 9 am Ventilkörper 7 zu montieren weist der Ventilkörper 7 einen Anschlag 15 und einen in radialer Richtung umlaufenden Vorsprung 14 auf. Die Hubhilfe 9 mit dem in der Nut 13 aufgenommenen O-Ring 10 wird axial auf den Ventilkörper 7 aufgeschoben, bis der O-Ring 10 am Vorsprung 14 anschlägt. Sodann ist eine gewisse Kraft aufzubringen, um den O-Ring 10 elastisch zu verformen und axial über den Vorsprung 14 zu schieben, bis die Hubhilfe 9 am Anschlag 15 anschlägt. Der O-Ring 10 verhindert im Zusammenspiel mit dem Vorsprung 14, dass die Hubhilfe 9 vom Ventilkörper 7 abfällt. Die so montierte Einheit aus Ventilkörper 7 und Hubhilfe 9 kann dann in die Hülse 8 eigeführt und das Druckbegrenzungsventil 3 final montiert werden.
  • Der O-Ring 10 erfüllt hierbei zwei Funktionen. Zum einen kann der O-Ring 10 aufgrund seiner Elastizität einen radialen Versatz (vgl. 3B) zwischen der ersten Führungsachse A1 und der zweiten Führungsachse A2 ausgleichen, welcher beispielsweise fertigungsbedingt sein kann. In einem nur theoretisch denkbaren Idealfall überdecken sich die erste Führungsachse A1 und die zweite Führungsachse A2, wie dies in 3A gezeigt ist. Der in der Realität vorkommende Versatz wird über eine leichte Bewegung der Hubhilfe 9 gegenüber dem Ventilkörper 7 ausgeglichen, wobei der O-Ring 10 in seiner Funktion als Ausgleichsmittel diese ausgleichende Bewegung ermöglicht. Hierbei zeigt 3A eine Seitenansicht des Ventilkörpers 7 mit montierten Hubhillfe 9 ohne einen Versatz zwischen der ersten Führungsachse A1 und der zweiten Führungsachse A2. 3B zeigt die gleiche Ansicht, wobei hier die Hubhilfe 9 radial gegenüber dem Ventilkörper 7 versetzt ist, sodass die zweite Führungsachse A2 parallel versetzt zur ersten Führungsachse A1 verläuft.
  • Zum anderen dichtet der O-Ring 10 die Hubhilfe 9 gegenüber dem Ventilkörper 7 ab, sodass bei Druckbeaufschlagung kein Druckmittel aus der Kammer 21 über die Hubhilfe 9 entlang des Ventilkörpers 7 über den Anschlag 15 ungewollt entweichen kann. Vielmehr entweicht das Druckmittel bei Druckbeaufschlagung aus der Kammer 21 definiert durch einen Spalt 19, welcher zwischen der Außenseite 12 der Hülse 8 und einer Innenseite 18 des Bunds 11 gebildet ist. Wie dargestellt ist der Spalt 19 in diesem Ausführungsbeispiel ein Ringspalt.
  • Wie insbesondere in 4 und 6 gezeigt, weist die Hülse 8 in diesem Ausführungsbeispiel vier gleichmäßig verteilte Ausnehmungen 20 auf, welche den Durchflussquerschnitte des Ringspalts 19 nach einer Bewegung des Ventilkörpers 7 zusammen mit der Hubhilfe 9 um einen Wirkhubweg H aus der Schließstellung vergrößern. Mithin kann nach einer Bewegung des Ventilkörpers 7 um den Wirkhubweg H aufgrund der Vergrößerung des Durchflussquerschnitts des Ringspalts 19 mehr Druckmittel bzw. mehr Druck über den Ringspalt definiert entweichen.
  • Nachfolgend wird die Bewegung des Ventilkörpers 7 aus der Schließstellung in die Offenstellung genauer beschrieben.
  • Zunächst liegt der Ventilkörper 7 aufgrund der Federkraft des Federelements 6 in der Schließstellung am Sitz 5 an, sodass kein Druckmittel über das Druckbegrenzungsventil 3 entweichen kann. Sobald der Druck bei Erreichen des am Federelement 6 eingestellten Verpressdrucks am Werkzeugkolbens auf die erste Ringfläche 16 des Ventilkörpers 7 größer wird als die Federkraft des Federelements 6, wird der Ventilkörper 7 über den resultierenden Druckstoß vom Sitz 5 abgehoben und Druckmittel kann schlagartig in die Kammer 21 entweichen. Das Druckmittel in der Kammer 21 beaufschlagt die zweite Ringfläche 17 mit Druck, sodass insgesamt eine Flächenvergrößerung eintritt. Wie in 2 dargestellt ist die zweite Ringfläche 17 größer als die erste Ringfläche 16, sodass die Flächenvergrößerung ein rasches Bewegen des Ventilkörpers 7 in die Offenstellung und mithin ein schnelles Ansprechen des Druckbegrenzungsventils 3 bedingt.
  • Aufgrund des O-Rings 10 ist ein ungewolltes Entweichen von Druckmittel zwischen Ventilkörper 7 und Hubhilfe 9 wirksam verhindert, sodass das in die Kammer 21 strömende Druckmittel nur über den Ringspalt 19 in definierter Weise entweichen kann. Wie in 2 dargestellt, hat der Ringspalt 19 aufgrund der zunächst positiven Überdeckung von Innenseite 18 des Bunds 11 und Außenseite 12 der Hülse 8 einen verhältnismäßig kleinen Durchflussquerschnitt. Sobald sich der Ventilkörper 7 gemeinsam mit der Hubhilfe 9 um den Wirkhubweg H aus der Schließstellung bewegt hat, wird der Durchflussquerschnitt des Ringspalts 19 durch Wirksamwerden der Ausnehmungen 20 vergrößert. Es kann dann mehr Druckmittel über den Ringspalt 19 entweichen und der Druck kann somit schneller abgebaut werden.
  • Sobald der Ventilkörper 7 in der in 5 gezeigten Offenstellung ist, wird dieser gegen die Federkraft des Federelements 6 über das Rastelement 4 gehalten, sodass sämtliches Druckmittel durch den Rückhub des Werkzeugkolbens über das Druckbegrenzungsventil 3 ablaufen kann. Hierbei stellt sich aufgrund der Elastizität des O-Rings 10 ein Versatz zwischen der ersten Führungsachse A1 und er zweiten Führungsachse A2 wieder ein, vgl. 3B. Sobald der Werkzeugkolben in seiner Ausgangstellung ist, um einen weiteren Presszyklus durchzuführen, wird das Rastelement 4 gelöst und der Ventilkörper 7 bewegt sich aufgrund der Federkraft des Federelements 6 wieder in die Schließstellung, wobei der O-Ring einen Versatz zwischen der ersten Führungsachse A1 und der zweiten Führungsachse A2 ausgleicht.
  • Der vorstehend beschrieben Hydraulikantrieb 1 erlaubt daher ein schnelles und präzises Ansprechen des Druckbegrenzungsventils 3 aufgrund der Flächenvergrößerung über die zweite Ringfläche 17 nachdem der Ventilkörper 7 vom Sitz abgehoben wurde. Aufgrund des O-Rings 10 ist darüber hinaus sichergestellt, dass das in die Kammer 21 strömende Druckmittel nur über den Ringspalt 19 abfließt. Somit kann das Ansprechverhalten des Druckbegrenzungsventils 3 gezielt über den Ringspalt 19 und die Ausnehmungen 20 eingestellt werden. Ferner wirkt der O-Ring 10 als Ausgleichsmittel, um einen beispielsweise fertigungsbedingten Versatz zwischen der ersten Führungsachse A1 (des Ventilkörpers 7) und der zweiten Führungsachse A2 (der Hubhilfe 9) auszugleichen. Aufgrund dieser Ausgleichsmöglichkeit können der Ventilkörper 7, die Hubhilfe 9 und/ oder die Hülse 8 mit einer geringeren Fertigungstoleranz als üblich hergestellt werden, sodass insgesamt die Herstellungskosten reduziert werden können. Darüber hinaus ist die Montage des Druckbegrenzungsventils 3 vereinfacht, da die Hubhilfe 9 über den O-Ring 10 und den umlaufenden Vorsprung 14 des Ventilkörpers 7 an diesem festgelegt ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Hydraulikkomponente/ Hydraulikantrieb
    2
    Block
    3
    Druckbegrenzungsventil
    4
    Rastelement
    5
    Sitz
    6
    Federelement
    7
    Ventilkörper
    8
    Führungsbereich/ Hülse
    9
    Hubhilfe
    10
    Ausgleichsmittel/O-Ring
    11
    Bund
    12
    Mantelfläche/ Außenseite der Hülse
    13
    Nut
    14
    Vorsprung
    15
    Anschlag
    16
    erste Fläche/ erste Ringfläche
    17
    zweite Fläche/ zweite Ringfläche
    18
    Innenseite des Bunds
    19
    Spalt/ Ringspalt
    20
    Ausnehmung
    21
    Kammer
    A1
    erste Führungsachse
    A2
    zweite Führungsachse
    H
    Wirkhubweg

Claims (12)

  1. Hydraulikkomponente (1) eines druckbeaufschlagbaren Werkzeugkolbens in einem Zylinder mit einem Block (2) und einem Druckbegrenzungsventil (3), wobei das Druckbegrenzungsventil (3) einen Sitz (5), ein Federelement (6) und einen relativ zum Sitz (5) beweglichen Ventilkörper (7) aufweist, wobei der Ventilkörper (7) mit dem Druck im Zylinder aus einer Schließstellung zu einer Offenstellung gegen eine Federkraft des Federelements (6) beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Block (2) ein Führungsbereich (8) angeordnet ist, wobei der Führungsbereich (8) den Sitz (5) aufweist, und der Ventilkörper (7) im Führungsbereich (8) entlang einer ersten Führungsachse (A1) geführt ist, und das Druckbegrenzungsventil (3) eine vom Ventilkörper (7) separate und gemeinsam mit dem Ventilkörper (7) bewegbare Hubhilfe (9) mit einem elastischen Ausgleichsmittel (10) und einem Bund (11) aufweist, wobei der Bund (11) an einer Mantelfläche (12) des Führungsbereichs (8) entlang einer zweiten Führungsachse (A2) zumindest teilweise positiv überdeckt geführt ist, und das Ausgleichsmittel (10) einen Versatz zwischen der ersten Führungsachse und der zweiten Führungsachse ausgleicht.
  2. Hydraulikkomponente (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (7) eine erste mit Druck beaufschlagbare Fläche (16) und die Hubhilfe (9) eine zweite mit Druck beaufschlagbare Fläche (17) aufweist, wobei in der Schließstellung des Ventilkörpers (7) nur die erste Fläche (16) mit Druck beaufschlagbar ist, und wobei die zweite Fläche (17) mit Druck beaufschlagt ist, wenn der Ventilkörper (7) vom Sitz (5) abgehoben ist.
  3. Hydraulikkomponente (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fläche (17) größer als die erste Fläche (16) ist.
  4. Hydraulikkomponente nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsbereich (8) eine im Block aufgenommene Hülse ist, wobei die Mantelfläche (12) eine Außenseite der Hülse ist.
  5. Hydraulikkomponente nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsmittel (10) dichtend wirkt.
  6. Hydraulikkomponente (1) nach Anspruch einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsmittel (10) ein in einer Nut (13) der Hubhilfe (9) oder des Ventilkörpers (7) angeordneter O-Ring ist.
  7. Hydraulikkomponente (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (7) einen umlaufenden Vorsprung (14) und einen Anschlag (15) aufweist, wobei das Ausgleichsmittel (10) in axialer Richtung des Ventilkörpers (7) zwischen dem Vorsprung (14) und dem Anschlag (15) angeordnet ist und die Hubhilfe (9) in axialer Richtung des Ventilkörpers (7) am Anschlag (15) anliegt.
  8. Hydraulikkomponente (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Bund (11) und der Mantelfläche (12) ein im Durchflussquerschnitt in Abhängigkeit der Bewegung des Ventilkörpers (7) veränderlicher Spalt (19) vorgesehen ist, wobei der Durchflussquerschnitt des Spalts (19) in der Schließstellung des Ventilkörpers (7) kleiner ist als der Durchflussquerschnitt des Spalts (19) in der Offenstellung des Ventilkörpers (7).
  9. Hydraulikkomponente (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (11) und/ oder der Führungsbereich (8) wenigstens eine Ausnehmung (20) zur Vergrößerung des Durchflussquerschnitt des Spalts (19) aufweist.
  10. Hydraulikkomponente (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ausnehmung (20) den Durchflussquerschnitt des Spalts (19) erst vergrößert, wenn der Ventilkörper (7) um einen Wirkhubweg (H) aus der Schließstellung abgehoben ist.
  11. Werkzeugkolben mit einer Hydraulikkomponente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10.
  12. Presswerkzeug mit einem Werkzeugkolben nach Anspruch 11.
DE102017219258.5A 2017-10-26 2017-10-26 Hydraulikkomponente, Werkzeugkolben mit einer Hydraulikkomponente und Presswerkzeug mit einem Werkzeugkolben Active DE102017219258B3 (de)

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WO1999019947A1 (de) * 1997-10-15 1999-04-22 Gustav Klauke Gmbh Hydraulisches pressgerät und verfahren zum betreiben desselben
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