DE1777424A1

DE1777424A1 - Hydropneumatischer spannzylinder

Info

Publication number: DE1777424A1
Application number: DE19671777424
Authority: DE
Inventors: Josef Nemetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-06-08
Filing date: 1967-06-08
Publication date: 1974-11-21
Also published as: DE1777424C2; DE1777424B1

Description

betr. : Aktenzeichen P 16 27 852.7-14 Trennakte II

Anmelder: Josef Nemetz, 62 Wiesbaden-Bierstadt,

von Bergmann Str. 39

Hydropneumatischer Spannzylinder Zusatz zu Patent 1 284 303.7-14

Das Hauptpatent 1 284 303 betrifft einen hydropneumatischen Spannzylinder, insbesondere für Pressen und Spannvorrichtungen, bei dem die Druckübersetzung von Pressluft-Niederdruck in Flüssigkeitshochdruck im Druckzylinder mittels eines Differenzkolbens erfolgt und der Gesamthub des Arbeitskolbens dem aus dem Flächenverhältnis zwischen 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, Arbeitskolben, Spannkonen und Entlüftungs- und ölkanäle enthaltende Führungsbolzen durch diese zu einer Baueinheit verbunden sein.

Durch eine andere Ausführungsform ist es auch möglich, durch im Zylinder angeordnete Hülsen Differenzkolben, den diesem

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zugekehrten Spannkonus'und die Gegendruckplatte einerseits sowie den Arbeitskolben und den diesem zugekehrten Spannkonus andererseits je zu einer Baueinheit zu verbinden, wobei die einander zugekehrten Enden der Hülsen, die Spannkonen tragen, welch letztere abgedichtet auf einem zylindrischen Ansatz der Gegendruckplatte begrenzt in achsialer Richtung gleiten.

Die Bewegung der Spannkonen auf dem Ansatz der Gegendruckplatte kann dabei in achsialer 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 am dem Arbeitskolben zugekehrten Spannkonus greift, begrenzt sein. Dadurch werden die drei genannten Baueinheiten zu einer einzigen Einheit verbunden.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen hydropneumatischen Spannzylinder derart zu gestalten, daß die Anzahl der insgesamt erforderlichen Bauteile erheblich verringert wird.

Diese Aufgabe wird im wesentlichen gelöst durch eine Differenzkolben, Arbeitskolben und eine Gegendruckplatte zu einer Baueinheit zusammenfassenden Hülse aus festelastischem Kunststoff, zwischen der und dem Gehäuse bei eintretendem Hochdruck der Reibungswiderstand größer ist als die den Differenzkolben bewegende Kraft.

Bei einem solchen hydropneumatischen Spannzylinder entfallen die Spannkonen und der Spannring. Sobald der Arbeitekolben am zu spannenden Werkstück anliegt, wird die Arretierung der Baueinheit im Gehäuse dadurch erreicht, daß der vom Differenzkolben erzeugte Hochdruck in den Öl-gefüllten

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BAD ORIGINAL

Räumen die Hülse aus festelastischem Kunststoff fest gegen das Gehäuse presst und so einen Reibungswiderstand erzeugt, der größer ist als die den Differenzkolben bewegende Kraft.

In anderer Ausführungsform dieser Erfindung kann auch eine, 3ifferenzkolben, Arbeitskolben und eine Gegendruckplatte zu einer Baueinheit zusammenfassende Hülse aus festelastischem Kunststoff vorgesehen sein, während im Bereich des Hochdruck· hubes in der inneren Wandung des Gehäuses Nute angeordnet sind.

Sobald der Arbeitskolben am zu spannenden Werkstück anliegt, wird im Bereich der Öl-gefüllten Räume durch den vom Differenzkolben in diesen Räumen erzeugte Hochdruck die Hülse aus festelastischem Kunststoff in diese Nute gepresst. Dadurch ist die durch die Hülse gebildete Baueinheit mit Beginn des Hochdruckes im Gehäuse arretiert.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren und in den Unteransprüchen dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

In den Figuren 1 und 2 ist die Erfindung an Ausführungsformen beispielsweise dargestellt, ohne auf diese Ausführungsformen beschränkt zu sein.

In das Gehäuse 2 ist eine Hülse 31 aus festelastischem Kunststoff eingesetzt. Im Hochdruckbereich besitzt das Gehäuse 2 Nute 33, zweckmäßig in der Form eines Gewindeganges. Im Bereich des Arbeitskolbens 13 und der die Hülse 31 oberhalb des Arbeitskolbens 13 abdeckenden Platte 3^ ist die Hülse 31 durch eine .Metallhülse 32, die nicht verformbar ist, verstärkt. Sobald der Differenzkolben 4 beginnt, den

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Niederdruck in hydraulischen Hochdruck zu formen, baut sich der Druck im Raum 21 auf, bis sich im Hochdruckbereich die Hülse 31 verformt und über die Nute bzw. den Gewindegang 33 eine Kraft-und Pormschlüssige Verbindung herbeiführt. Die Metallhülse 32 verhindert, daß eine solche Verformung der Hülse 31 auch im Arbeitsbereich des Arbeitskolbens 13 eintritt. Die Verbindung zwischen Gehäuse 2 und Hülse 31 kann gegebenenfalls auch nur kraftschlüssig sein, wenn die Innenfläche des Gehäuses 2 und die Außenfläche der Kunststoffhülse 31 bei Wahl entsprechender Werkstoffe so ausgebildet sind, daß bei eintretendem Hochdruck die Reibung zwischen dem Gehäuse 2 und der Hülse 31 größer ist als die den Differenzkolben 4 bewegende Kraft. Die Gegendruckplatte 35 ist mittels eines Sprengringes 36 mit einem an die Kunststoffhülse 31 angeformten Plansch 37 verbunden.

Die Wirkungsweise des Spannzylinders ist folgende: Die Pressluft tritt durch die Bohrung 17 ein und schiebt den ganzen Inhalt des Spannzylinders als eine Baueinheit vor sich her, bis der Stößel des Arbeitskolbens 13 an dem zu spannenden Werkstück od. dgl. anläuft. Nunmehr verschiebt sich der Differenzkolben 4 in Richtung auf den Arbeitskolben 13. Der Stößel des Differenzkolbens 4 wird dabei in der Gegendruckplatte 35 geführt. Der vom Stößel des Differenzkolbens 4 ausgeübte Druck wirkt auf den ölraum 21. Bei diesem Weg des Differenzkolbens 4 entweicht die Luft aus dem Raum 20 zwischen Differenzkolben 4 und Gegendruckplatte 35 durch die Bohrung 20 in der Hülse 31 und durch die Gewindegänge 33 in die Ableitung 18. Durch den vom Differenzkolben 4 im ölraum 21 erzeugten Hochdruck wird die Hülse 31 soweit in die Nute bzw. den Gewindegang 33 gepresst, daß eine Kraft- und Form-schlüssige Verbindung zwischen Hülse 31 und Gehäuse 2 gegeben ist. Bei dieser Bewegung des Arbeitskolbens 13 kann der Raum 15 a zwischen Arbeitskolben 13 und der Abdeckplatte J>k als Luftfederung wirken, wenn in der Platte 34 ein überdruckventil

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vorgesehen ist und die in der Platte angeordnete Führung für den Stößel des Arbeitskolbens 13 als zu diesem Raum 15 a hin offene Manschettendichtung ausgebildet ist. Beim Rückhub tritt die Pressluft durch die Leitung 18 im Deckel Io ein und fließt durch den Gewindegang 33 und die Bohrung 22 in den Raum 20 zwischen Differenzkolben 4 und Gegendruckplatte 35. Der Differenzkolben 4 wird zurückgeschoben. Der Hochdruck im ölraum 21 wird damit beendet und die Hülse 31 löst sich aus den Gewindegangen 33· Der ganze Inhalt des Zylinders wird nunmehr^dui'^cu Press luft, die auf die Abdeckplatte 34 wirkt, nach unten geschoben. Auf dem letzten Ende des Rückhubes tritt das Ende der Hülse 31 in den Ringraum 19 im Boden 1 des Zylinders ein. Die in diesem Ringraum befindliche Luft wird zusammengepresst und damit die Schlußbewegung gedämpft.

Um zu vermeiden, daß der Differenzkolben 4 bereits auf den ölraum 21 einwirkt, bevor der Arbeitskolben 13 am zu spannenden Werkstück anliegt, ist es möglich, am freien Ende der Hülse 31 und mit dieser verbunden eine Steuerplatte 24 vorzusehen. Diese Steuerplatte 24 besitzt eine Bohrung 25. Im Differenzkolben 4 1st eine etwas nach außen vorstehende Zylinderdichtung 26 eingesetzt. Diese Dichtung 26 dichtet den Differenzkolben 4 gegenüber der Steurplatte 24 ab. Wenn bei Beginn des Arbeitshube· bei diesem Zylinder der Druck eine bestimmt Höhe erreicht hat, derart daß das Produkt aus dem Druck mal der von der Zylinderdichtung 26 eingeschlossenen Fläche größer ist als die Kraft, die auf den Stößel des Differenzkolbens 4 aus der Vorspannung her wirkt, setzt sich der Differenzkolben 4 in Bewegung und wird gleichzeitig In seiner Gesamtfläche beaufschlagt. Die totere Arbeitsweise ist wie vorhergehend geschildert.

Mit gleicher Wirkung kann auch eine an der Hülse 31 befe-

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stigte, federbelastete Sperrnase 3 a vorgesehen sein, die In eine Ringnut an einem Ansatz am Differenzkolben 4 eingreift ( Fig. 2 ). Durch den Differenzkolben 4 und dessen Stößel ist bis in den ölraum 21 eine Bohrung 5 geführt, durch die öl in den ölraum 21 eingefüllt werden kann. Diese Bohrung 5 ist mittels der Schraube 3 verschlossen.

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Claims

62 Wiesbaden, den 7.9,73 Dotzheimer Straße &\ Fernsprecher fOol 21) 41905 Telegrammcode: Paienijura Wiesbaden Mein Zeichen: Nl-4019 ΓΟ Ihr Zeichen: Patentansprüche :

1.) Hydropneumatischer Spannzylinder, insbesondere für Pressen und Spannvorrichtungen, bei dem die Druckübersetzung von Pressluft-Niderdruck in Flüssigkeits-Hochdruck im Druckzylinder mittels eines Differenzkolbens erfolgt und der ne3amthub des Arbeitskolbens den aus dem Flächenverhältnis zwischen Differenz- und Arbeitskolben resultierenden Hochdruckweg entspricht und sich der Gesamthub des Arbeitskolbens aus einem in gleicher Richtung verlaufenden Niederdruck- und Hochdruckwep zusammensetzt nach Patent 1 281 303, gekennzeichnet durch eine, Differenzkolben (4), Arbeitekolben (13) und eine Gegendruckplatte (35) zu einer Baueinheit zusammenfassenden Hülse (31) aus festelastischem Kunststoff, zwischen der und dem Gehäuse (2) bei eintretendem Hochdruck der Reibungswiderstand größer ist als die den Differenzkolben (4) bewegende Kraft.

2.) Hydropneumatischer Spannzylinder, 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 entspricht und sich der Gesamthub des Arbeitskolben3 aus einem in gleicher Richtung verlaufenden Niederdruck- und Hochdruckweg zusammensetzt nach Patent 1 284 303, gekennzeichnet durch eine, DIf-

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ferenzkolben (*0, Arbeitskolben (13) und eine Gegendruckplatte (35) zu einer Baueinheit zusammenfassenden Hülse (31) aus festelastischem Kunststoff und durch im Bereich des Hochdruckhubes in der inneren Wandung de» Gehäuses (2) angeordente Nute (33)·

3.) Hydropneumatiseher Spannzylinder nach Anspruch 1 und/ oder 2, gekennzeichnet durch einen Gewindegang (33) in der inneren Wandung des Gehäuses (2).

4·) Hydropneumatlscher Spannzylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch eine im Bereich des Arbeitskolbens (13) angeordnete Verstärkung (32) der Hülse (3D.

5.) Hydropneumatischer Spannzylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis ¹I, gekennzeichnet durch einen an die Kunststoffhülse (31) auf der Innenseite angeformten Flansch (37), der mit der Gegendruckplatte (35) mittels eines Sprengringes (36) verbunden ist.

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