DE1627852B2

DE1627852B2 - Hydropneumatischer Spannzylinder

Info

Publication number: DE1627852B2
Application number: DE1627852A
Authority: DE
Inventors: Josef 6200 Wiesbaden-Bierstadt Nemetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-06-08
Filing date: 1967-06-08
Publication date: 1974-02-14
Also published as: DE1627852A1; US3511048A; FR1599881A; GB1228058A; DE1627852C3

Description

Das Hauptpatent 1 284 303 betrifft einen hydropneumatischen Spannzylinder, insbesondere für Pressen und Spannvorrichtungen, bei dem die Druckübersetzung von Preßluft-Niederdruck im Flüssigkeits-Hochdruck im Druckzylinder mittels eines Differenzkolbens erfolgt und der Gesamthub des Arbeitskolbens dem aus dem Flächenverhältnis zwi-• sehen Differenzkolben und Arbeitskolben resultierenden Hochdruckweg entspricht, wobei sich der Gesamthub des Arbeitskolbens aus einem in gleicher Richtung verlaufenden Niederdruck- und Hochdruckweg zusammensetzt und im verriegelten Zustand gegenläufige, mit Hochdruck beaufschlagte Spannkonen über einen Spannring mit dem Druckzylinder eine Einheit bilden.
Dabei können Differenzkolben, Spannkonen und

ίο Entliiftungs- und ölkanäle enthaltende Führungsbol-■■-.zen· durch diese zu einer Baueinheit verbunden sein. Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, durch Zusammenfassung von im Zylinder enthaltenen Einzelbauteilen, nämlich Differenzkolben, Gegendruckplatte, zwei Spannkonen, Spannring und Arbeitskolben zu größeren Gruppen, durch andere Mittel als Führungsbolzen, die Anzahl der Bauteile zu verringern und den Bau und Zusammenbau des Zylinders zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß durch im Zylinder angeordnete Hülsen der Differenzkolben, der diesem zugekehrte Spannkonus und eine Gegendruckplatte einerseits sowie der Arbeitskolben und der diesem zugekehrte Spannkonus andererseits je zu einer Baueinheit verbunden sind, wobei die einander zugekehrten Enden der Hülsen, die Spannkonen tragen, welch letztere abgedichtet auf einem zylindrischen Ansatz der Gegendruckplatte begrenzt in axialer Richtung gleiten.

Bei dem erfindungsgemäßen Spannzylinder sind

also nur drei BaueinheitenVö'rhanden, nämlich eine aus dem Differenzkolben, dem diesen zugekehrten -.Spannkonus und der Gegendruckplatte, die durch die eine Hülse miteinander verbunden sind, eine aus Arbeitskolben und dem diesen zugekehrten Spannkonus, die durch die zweite Hülse miteinander verbunden sind und eine, die nur aus dem Spannring besteht.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es dabei möglich, die Bewegung der Spannkonen auf dem Ansatz der Gegendruckplatte in axialer Richtung einmal durch eine Schulter an diesem Ansatz an der Gegendruckplatte und auf der anderen Seite durch einen auf dem Ansatz angeordneten Sprengring, der hinter einer Schulter an dem dem Arbeitskolben zugekehrten Spannkonus greift, zu begrenzen und die drei genannten Baueinheiten zu einer einzigen Einheit zu verbinden.
Die öl- und Luftführung in diesem Zylinder kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Auch ist es möglich, die öl- und Luftführung analog der spezifischen Ausführungsform nach dem Hauptpatent zu gestalten, nach der durch Differenzkolben, Gegendruckplatte, die beiden Spannkonen und Arbeitskolben Entlüftungs- und ölkanäle enthaltene Bolzen geführt sind.

Zweckmäßig ist es jedoch, die Entlüftungskanäle in der äußeren Oberfläche der zweiten, Arbeitskolben und diesem zugekehrten Spannkonus miteinander verbindenden Hülse anzuordnen und mit dem Luftraum zwischen Differenzkolben und Gegendruckplatte durch eine Bohrung in der ersten, Differenzkolben, Gegendruckplatte und diesem zugekehrten Spannkonus verbindenden Hülse miteinander zu verbinden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figur und in den Unteransprüchen dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Ein-

zelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

In der Figur ist die Erfindung an einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt, wobei die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist.

Die Figur zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Zylinder.

Im Gehäuse 2 des Spannzylinders sind zwei Hülsen 2 α und 2 b angeordnet. In der ersten Hülse 2 α ίο gleitet der Differenzkolben 4. Er ist mit seinem Stößel abgedichtet, in der in der Hülse la angeordneten Gegendruckplatte 12 geführt und auf der dem Differenzkolben 4 abgekehrten Seite mit einem Sprengring 30 versehen, so daß er nicht aus der Führung in der Gegendruckplatte 12 herausgezogen werden kann. Der Differenzkolben 4 und dessen Stößel weisen eine bis an das freie Ende des Stößels reichende axiale Bohrung auf, die auf der dem Differenzkolben 4 abgekehrten Seite durch eine seitliche Bohrung 5 mit den ölräumen 21 in Verbindung steht und durch die öl in die Ölräume 21 eingefüllt werden kann. Diese Bohrung ist im Differenzkolben 4 mittels der Schraube3 verschlossen. Die erste Hülse la endet in dem Spannkonus 6, der seinerseits auf einem Ansatz 12 a der Gegendruckplatte 12 abgedichtet gleitet. In gleicher Form gleitet auf dem Ansatz 12 α der andere Spannkonus 8, welcher sich in die Hülse Ib fortsetzt. Das Ende der Hülse Ib ist durch eine Abschlußplatte 15 geschlossen. Die Abdichtung gegenüber dem Stößel des Arbeitskolbens 13, der in der zweiten Hülse Ib gleitet, erfolgt durch eine Manschettendichtung, deren offene Seite dem Arbeitskolben 13 zugekehrt ist. In der Abschlußplatte 15 ist ein Überdruckventil 11 angeordnet. Die Preßluft tritt durch die Bohrung 17 im Boden 1 in den Zylinder ein. Da sich in den Räumen 21 zwischen dem einen Spannkonus 6 und der Gegendruckplatte 12 sowie zwischen dem anderen Spannkonus 8 und dem Arbeitskolben 13, die durch die Bohrungen 23 in der Schul- ter 12 c der Gegendruckplatte 12 und den Hohlraum des Ansatzes 12 α miteinander in Verbindung stehen, Öl befindet, wirkt der gesamte Inhalt des Spannzylinders als eine Baueinheit, so daß der Preßluftdruck die Hülsen 2a und 2b mit ihrem Inhalt sowie den nicht gespannten Spannring? vor sich herschiebt, bis der Stößel des Arbeitskolbens 13 gegen das festzuhaltene Werkstück od. dgl. anläuft und damit ein festes Widerlager bildet. Nunmehr verschiebt sich der Differenzkolben 4 in Richtung auf den Arbeitskolben

13. Der von dem Differenzkolben 4 ausgeübte Druck wirkt nunmehr auf die ölgefüllten Räume 21. Bei diesem Wege des Differenzkolbens 4 entweicht die Luft aus dem Raum 20 zwischen Differenzkolben 4 und Gegendruckplatte 12 durch die Bohrungen 22 in der Hülse 2a an dem Spannring? vorbei durch die Kanäle 14 in der Außenwand der Hülse 2 b in die Ableitung 18. Der nunmehr auf die äußeren Seiten der Spannkonen 6 und 8 wirkende Ölhochdruck schiebt die beiden Spannkonen gegeneinander, so daß sie auf den Spannring 7 auflaufen und diesen fest an die Innenwandung des Zylinders pressen. In dieser Lage ist der Spannzylinder arretiert. Bei der geschilderten Bewegung des Arbeitskolbens 13 wirkt der Raum 15 α zwischen Abschlußplatte 15 und Arbeitskolben 13 als Luftfederung, da bei Überdruck in diesem Raum die Manschettendichtung fest am Stößel des Arbeitskolbens 13 anliegt. Erst bei dem Überdruck, der das Ventil 11 öffnet, kann sich der Arbeitskolben 13 in Richtung auf die Abschlußplatte 15 weiter bewegen. Durch dieses Überdruckventil 11 wird erreicht, daß die Vorspannung im gesamten. Hochdruckbereich konstant ist. Beim Rückhub tritt die Preßluft durch die Leitung 18 im Deckel 16 ein und durch die sich nunmehr öffnende Manschettendichtung in den Raum 15 α. Gleichzeitig tritt die aus der Leitung 18 kommende Druckluft durch die Kanäle 14 und in umgekehrter Richtung wie beim Vorhub durch die Bohrung 22 in den Raum 20 ein und drückt den Differenzkolben 4 zurück. Die vor dem Differenzkolben 4 stehende Luft wird durch die Bohrung 17 nach außen gedrückt. Mit diesem Weg des Differenzkolbens 4 hört der Hochdruck in den Räumen 21 auf. Durch den Luftdruck zwischen den beiden Spannkonen 6 und 8 werden diese auseinandergeschoben, lösen sich vom Spannring 7, und dieser gibt die Arretierung gegenüber dem Gehäuse 2 frei, so daß nunmehr die beiden Hülsen 2 a und 2 b mit ihrem Inhalt und zusammen mit dem Spannring 7 als Baueinheit in Richtung des Bodens 1 geschoben werden. Auf dem letzten Ende dieses Hubes tritt das freie Ende der ersten Hülse 2 α in den Ringraum 19 des Bodens 1 ein. Die in diesem Ringraum befindliche Luft wird zusammengepreßt und damit die Schlußbewegung des Zylinders gedämpft. Die Bewegung der beiden Spannkonen 6 und 8 auf dem Ansatz 12 a der Gegendruckplatte 12 ist in. axialer Richtung einmal durch eine Schulter 12 c an diesem Ansatz und auf dem freien Ende des Ansatzes 12 a durch einen Sprengring 29 begrenzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydropneumatischer Spannzyiinder, insbesondere für Pressen und Spannvorrichtungen, bei dem die Druckübersetzung von Preßluft-Niederdruck in Flüssigkeits-Hochdruck im Druckzylinder mittels eines Differenzkolbens erfolgt und der Gesamthub des Arbeitskolbens dem aus dem Flächenverhältnis zwischen Differenz- und Arbeitskolben resultierenden -Hochdruckweg'rentspricht und sich der Gesämthub des Arbeitskölbens'aus einem,in- gleicher Richtung verlaufenden -Niederdruck- und Hochdruckweg zusammensetzt, wobei im verriegelten Zustand gegenläufige/ mit Hochdruck beaufschlagte Spannkonen über einen Spannring mit dem Druckzylinder eine Einheit bilden, nach Patent 1284 303, dadurch gekennzeichnet, daß durch zwei im Spannzylinder (2) angeordnete Hülsen (2 a, 2 b) der Differenzkolben (4), der diesem zugekehrten Spannkonus (6) und eine Gegendruckplatte (12) einerseits sowie der Arbeitskolben (13) und der diesem zugekehrten Spannkonus (8) andererseits je zu einer Baueinheit verbunden sind, wobei die einander zugekehrten Enden der Hülsen (2 a, 2 b) die Spannkonen (6,8) tragen, welch letztere abgedichtet auf einem zylindrischen Ansatz (12 a) der Gegendruckplatte (12) begrenzt in axialer Richtung gleiten.

2. Hydropneumatischer Spannzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Spannkonen (6,8) auf dem Ansatz (12 a) der Gegendruckplatte (12) in axialer Richtung einmal durch eine Schulter (12 c) dieses Ansatzes (12 a) und auf der anderen Seite durch einen auf dem Ansatz (12 a) angeordneten Sprengring (29), der hinter eine Schulter (8 α) des einen Konus (8) greift, begrenzt ist und der Sprengring (29) die durch die beiden Hülsen (2 a, 26) gebildeten Baueinheiten und den Spannring (7) zu einer Einheit verbindet.

3. Hydropneumatischer Spannzylinder nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungskanäle (14) in der äußeren Oberfläche der zweiten Hülse (26) angeordnet und mit dem Luftraum (20) zwischen Differenzkolben (4) und Gegendruckplatte (12) durch die Bohrung (22) in der ersten Hülse (2 a) verbunden sind.

4. Hydropneumatischer Spannzylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ölgefüllten Räume (21) durch den Hohlraum des Ansatzes (12 a) und die Bohrungen (23) in der Schulter (12 c) miteinander verbunden sind.