DE2447799A1

DE2447799A1 - Hydropneumatische oder oel-pneumatische steuervorrichtung

Info

Publication number: DE2447799A1
Application number: DE19742447799
Authority: DE
Inventors: Edgard Jacques Maillet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-10-12
Filing date: 1974-10-07
Publication date: 1975-04-17
Also published as: ATA810874A; CH580760A5; GB1476530A; DD114298A5; IT1021765B; ZA746400B; SE7412727L; ES430702A1; BE820797A; US3942323A; AT335821B; NL7413400A; JPS5082480A; CA1026648A; FR2247631A1; FR2247631B1; LU71055A1

Description

Mi 201 ^Dr- '"a- ^i:· ^üaU'

5 Köln 1, Hc.r-..-.i/«j|i_t!rnring 84 2447799

Tel. 214339, 241222

Patentanmeldung

des Herrn

Edgard Jacques Maillet, F - 35290 Blanquefort (Frankreich)

Hydropneumatische oder öl-pneumatische Steuervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydropneumatische oder öl-pneumatische, mit einem Kolben arbeitende Vorrichtung, d.h. auf eine Vorrichtung, bei welcher der durch Druckluft bewegte Kolben eines ein- oder mehr-stufigen Pneumatikzylinders starr mit dem Kolben eines Hydraulikzylinders verbunden ist, welcher das in ihm aufgenommene Druckmittel in einen als Arbeitszylinder bezeichneten Zylinder drückt, der den Verbraucher für die bereit-gehaltene Energie bildet.

Der Hydraulikzylinder wird allgemeh als Durckspeicher, die aus dem Hydraulikzylinder und dem Pneumatikzylinder bestehende Baueinheit als Druckumformer bezeichnet.

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Bei einer· derartigen Vorrichtung bildet die im Druckspeicher aufgenommene Flüssigkeit nur ein geeignetes Mittel für die Übertragung des Druckes* Durch eine entsprechende Wahl der Relationen zwischen den verschiedenen Durchmessern der Kolben (d^es Druckspeichers und- des ein- oder mehrstufigen Pneumatikzylinders ) kann man am Ausgang des Druckspeichers einen vorbestimmten großen Druck erhalten, ohne daß für die Druckluft ein mäßiger Wert überschritten wird, der sich mit der Belastbarkeit eines einfachen Pneumatikkreises und seiner Verbindungsleitungen vereinbaren läßt, d.h. ein Druck von weniger als 12 Bar. Im allgemeinen wird in den Werkstätten mit einem Druck von etwa 7 Bar gearbeitet.

Bestimmte hydropneumatisciie oder Öl-pneumatische, mit Kolben arbeitende Vorrichtungfnsind "Haltevorrichtungen" (rlsistants) und weiter unten werden zwei Beispiele dafür angeführt, bei denen ein Druckumformer gemäß Erfindung zum Einsatz kommt. In den weitaus meisten Fällen stellen die Vorrichtungen aber "Antriebe" dar. In dem zuletzt erwähnten Fall wird der Pneumatikzylinder des Druckumformers der bekannten Vorrichtungen durch einen Kompressor oder aus einem Verteilernetz mit Druckluft versorgt. Wenn der Kolben des Pneumatikzylinders oder der Kolben jeder Zylinderstufe am Ende seines Arbeitshubes ankommt, wird die Druckluftzufuhr abgeschaltet, während sich eine oder

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mehrere Auslaßbohrungen öffnen. Der Rücklauf erfolgt bei weiterhin geöffneten Auslaßbohrungen dadurch* daß in die Kammer des Arbeitszylinders, die der mit dem Druckspeicher verbundenen Kammer gegenüberliegt, ein Druckmittel eingeleitet wird. Im allgemeinen handelt es sich dabei um die vom Kompressor oder aus dem Verteilernetz gelieferte Luft, da lediglich der Reibungswiderstand und die Trägheit der verschiäbbaren Organe (Kolben und Kolbenstangen) überwunden werden müssen.

Bei der Verwendung von hydropneumatisehen oder öl-pneumatischen Steuerungen wird eine Entwicklung angestrebt, die den hinsichtlich der Leistungsfähigkeit der Werkzeuge und der Auslegung der Maschinen erzielten Fortschritten angepaßt ist. Die erzielten Portschritte führen zu einer Verkürzung der Bearbeitungszeiten, während den Standzeiten eine immer größer werdende relative Bedeutung zukommt. Tatsächlich können bei pneumatischen Steuerungen die Bewegungen wesentlich schneller ablaufen als bei hydraulischen Steuerungen. Darüber hinaus sind sie geschmeidiger (progressiver Anlauf), einfacher und robuster. Auf der anderen Seite aber bringen sie, wenn sie einzeln verwendet werden, den Nachteil einer mangelnden Präzision im Bewegungsablauf mit sich und so wie es Schwierigkeiten bereitet, sie bei höherem Druck zu verwenden, so lassen sich

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bei ihnen auch keine Zylinder mit gedrängtem Aufbau reallsieren, wie er sehr oft unerläßlich für Maschinen ist, bei denen stets nur ein begrenzter Raum zur Verfügung steht. Zur Vermeidung dieser Nachteile und um dennoch die hauptsächlichen Vorteile der pneumatischen Steuerungen zu nutzen, verwendet man hydropneumatische oder öl-pneumatische Steuerungen, d. h. pneumatische Steuerungen mit einer hydraulischen Übertragungseinrichtung. Wie bereits weiter oben gesagt wurde, ist es möglich, im hydraulischen Arbeitszylinder einen erhöhten Durck aufzubauen und auch die Bewegungsgeschwindigkeit hydraulisch zu steuern, ohne daß hierbei auf die Geschmeidigkeit der pneumatischen Steuerung verzichtet werden muß.

Die pneumatische übertragung der Energie geht stets mit einem sehr schlechten Wirkungsgrad vonstatten, weil die Expansion nicht genutzt wird. Bei einer pneumatischen Steuerung wird niemals von der Expansionsenergie der Luft Gebrauch gemacht, weil man einen massiven Schub zu erhalten und eine Abkühlung zu vermeiden wünscht, vor allem aber auch deshalb, weil man am Ende des Hubds die maximale Kraft und demzufolge auch den maximalen Druck benötigt. Die auf diese Weise verlorene Energie ist um so größer, je höher der Arbeitsdruck ist, aber selbst bei einem verhältnismäßig geringen Druck von 7 bis 8 Bar, wie er in der Werkstatt verwendet wird, beträgt der Wirkungsgrad weniger als

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35 %· Dieser schwerwiegende Nachteil der pneumatischen Energie hinsichtlich der Erstellungskosten (Anlagekosten und Betriebskosten ) verschwindet nicht durch einfaches Hinzufügen einer hydraulischen Übertragung und ist auch bei den bekannten hydropneumatischen oder öl-pneumatischen Steuervorrichtungen vorhanden.

Darüber hinaus wird von dorn Kompressor zur Versorgung des Pneumatikzylinders Luft zusammen mit Staubteilchen und Feuchtigkeit angesaugt. Die Luft muß daher gefiltert werden, was im allgemeinen vor und hinter dem Kompressor geschieht, um die Staubteilchen zurückzuhalten- Das dem Kompressor nachgeschaltete Filter ist vorzugsweise ein Entfeuchter; außerdem muß an jedem tiefen Punkt des Netzes eine Einrichtung zum Aufsammeln von Kondenswasser dnschließlich manueller oder automatischer Reinigung vorhanden sein. Trotz dieser Vorkehrungen ist in den Leitungen und den Arbeitszylindern die Kondensation erheblich; sie führt zu einer Oxydation der metallischen Oberflächen, weil der Anteil von Wasserdampf in der Luft durchaus nicht vernachlässigt werden kann (in Frankreich beträgt er 5 bis 10 g/nr),und weil das Volumen der angesaugten Luft beträchtlich ist (etwa 500 nr/h mit einem Kompressor von Ϊ00 PS bei einer Belastung von 50 #). Schließlich entweicht die austretende Luft sehr oft direkt in die Werkstatt, wodurch die Umgebungstemperatur sinkt,

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und zwar aufgrund der Abkühlung durch Expansion und durch die ständige Erneuerung der Luft-in der Werkstatt. Dies führt zu steigenden Heizungskosten im Winter.

Wenn die hydropneumatischen oder öl-pneumatischen Steuerungen auch sehr zufriedenstellend arbeiten, so haben sie wirtschaftlich betrachtet dennoch Nachteile, die alle auf den Luftaustritt aus dem pneumatischen Teil zurückgehen.

Die Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, eine hydropneumatische oder öl-pneumatische Vorrichtung zu schaffen, bei welcher das Entweichen von Luft gänzlich verhindert ist und auch keine Expansion der Druckluft stattfindet. Vielmehr soll der Druck weitgehend konstant bleiben oder zumindest zwischen zwei dis-cht beieinander liegenden Grenzwerten variieren. Allein aufgrund dieser Tatsache wird der Wirkungsgrad mehr als verdoppelt und da die Luft nicht erneuert wird, entfallen die Nachteile, die auf Feuchtigkeit und auf die Abkühlung der Umgebung zurückgehen.

Da außerdem der Druck am Ausgang des Druckspeichers außerordentlich konstant ist, kann der Druckumformer bei einer "Haltevorrichtung" zur Verwendung kommen, bei der keinerlei Überlastung und auch kein schlagartiger Rücklauf auftritt.

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• τ ·

Die Erfindung geht aus von einer hydropneumatischen oder öl-pneumatischen Vorrichtung mit einem Druckumformer in Form eines oder mehrerer ein- oder mehrstufiger Pneumatikzylinder, deren Kolben starr mit einem als Druckspeicher bezeichneten Hydraulikzylinder verbunden ist, wobei der Kolben des Druckspeichers das Druckmittel in einen als Arbeitszylinder bezeichneten Hydraulikzylinder drückt und hierbei von der durch die pneumatische Schubkraft bereitgestellten Energie Gebrauch macht.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß der Pneumatikzylinder des Druckumformers frei von Austrittsöffnungen für Druckluft und lose mit einem unter dem ArbeL tsdruck stehenden Druckluftbehälter verbunden ist, dessen Volumen VR gegenüber dem Volumen VC des Pneumatikzylinders groß ist, wobei das Verhältnis

bei der zulässigen Veränderung des Arbeitsdruckes der

Luft in Abhängigkeit vom Verwendungszweck der Vorrichtung konstant ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darüber hinaus ergeben sich im Rahmen

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des Erfindungsgedankens weitere Abwandlungsmöglichkeiten. Es zeigen:

Fig. 1 eine öl-pneumatische Steuerung für eine Tiefziehpresse,

Fig. 2 eine Regel- und Ausgleichsvorrichtung für einen Haltezylinder und

Fig. 3 eine Vorrichtung, die als Druckregler in einem hydraulischen Steuerkreis für eine Presse zur Verwendung kommt.

Der in Fig. 1 wiedergegebene Arbeitszylinder 1 einer Tiefziehpresse wird in seinem Arbeitshub durch einen öl-pneumatischen Druckumformer 2 gesteuert. Der Druckumformer 2 weist einen hydraulischen Druckspeicher 3 auf, aus welchem das Ol über die Leitung 10 in den Arbeitszylinder 1 gedrückt wird. Die Betätigung des Kolbens 4 des Druckspeichers 3 erfolgt durch einen dreistufigen Pneumatikzylinder 5· Jede Stufe des Pneumatikzylinders 5 ist mit einer Durchtrittsöffnung 6a, 6b, 6c für Druckluft versehen, die Verbindung mit dem in Nähe des Bodens der betreffenden Stufe angeordneten Druckluftbehälter hat. Am entgegengesetzten Ende jeder Stufe befindet sich eine in die Umgebungsluft mündende öffnung 7a, 7b,7c. Am Eingang von mindestens zwei Stufen befinden sich Ventile 8a, 8b, welche es er-

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möglichen, den Lufteintritt auf eine oder zwei Stufen zu beschränken oder aber alle drei Stufen mit Druckluft zu versorgen. Jeder Kolben 9a, 9b vermag über sine Kolbenstange auf den folgenden Kolben einzuwirken_o Der letzte Kolben 9c bildet ein Stück mit dem Kolben 4 des Druckspeichers 5» Der Arbeltszylinder 1 wirkt in zwei Richtungen. Gegenüber der Durchtrittsöffnung 11, von welcher die Leitung 10 in den durch die .freie Stirnfläche des Kolbens 13 des ArbeiteZylinders 1 begrenzten Raum führt, befindet sich eine in den von der Kolbenstange 14 des Kolbens IJ durchquerten Raum mündende Durchtrittsöffnung 12.

Der bisher beschriebene Aufbau gleicht dem Aufbau, den man bei den herkömmlichen öl-pneumatischen Steuerungen findet. Bei derartigen Steuerungen ist jedoch die Zuführleitung 15 für die Druckluft an einen der Ausgänge eines Elektromagnetventils angeschlossen, welches von einem Kompressor (oder aus einem Verteilernetz) versorgt wird und mit zwei weiteren Ausgängen versehen ist, von denen der eine zur Durchtrittsöffnung 12 des ArbeitsZylinders 1 führt und der andere in die Umgebungsluft mündet. In der einen Stellung des Elektromegnetventils hat die Leitung 15 Verbindung mit demjKompressor, während die Durchtrittsöffnung 12 mit dem Auslaß verbunden ist. In der anderen Stellung des Elektromegnetventils hat die Durchtrittsöffnung 12 Verbindung mit demKompressor, während die Leitung 15 mit dem Auslaß verbunden ist. Das Elektro-

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magnetventil wlM dursii beliebige^ für d@a Zweck geeignete Einrichtungen, s„ Bo duroii sia© Programmsteuerung, betätigt

Im Gegensatz se äen bekannten Vorrichtungen führt gemäß Erfindung dl© Lsltuag 15 ζ,τι ©iaeii Behälter 16 mit groiem Fassungsvermögen für auf den Arbeitsdruck verdichtet© Druckluft. Von einem nicht dargestellten Mo&orpumpen-Aggregat wird über ein Elektromagnetventil 17 öl in die Durchtrittsöffnung 12 geleitet. Yob! Elektromagnetventil 17 führt in bekannter Weise ein Auslas 18 zum ölbehälter des Motorpumpen-Aggregats.

Die Arbeitsweise ist klarο Menu man von der Tatsache absieht, daB bestimmte Stufen des]pneumatikzylInders 3 aueh einzeln versorgt werden können« im in bekannter Weise ein© Verlangsamung der Bewegung des Stempels der Presse herbeizuführen, wenn sich dieser dem Werkstück nähert, so ist der Luftdruck außerordentlieh konstant. In Wirklichkeit nimmt er während des aktiven Stempelhubes infolge der Vergrößerung des Gesamtvolumens des mit Druckluft gefüllten Systems ein klein wenig ab. Ist VR das Volumen des Druckluftbehälters und der Versorgungsleitungen und VC das Volumen der drei Stufen des Pneumatikzylinders 5, wenn sich die drei Kolben 9a* 9b, 9c am Ende des Arbeitshubes befinden, so ist der Druck Pl der komprimierten Luft in diesem Augenblick gegenüber dem im Druckluftbehälter vorhandenen Anfangsdruck PO der folgende:

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fs ⁼ lrnrc ' ^d· ^h·

VP

Wenn das Verhältnis klein ist, d.h. wenn das Volumen VR des Druckluftbehälters gegenüber dem Volumen VC des Pneumatikzylinders sehr groß ist, so variiert der Arbeitsdruck der Druckluft, nämlich der auf den Kolben 4 des Druckspeichers 3 ausgeübte pneumatische Druck, sehr geringfügig. Ein solcher < Aufbau ist in vollendeter Weise realisierbar, da.es keine Schwierigkeiten bereitet, einem Pneumatikzylinder 5 mit einem Inhalt von ca. 20 1 einen Druckluftbehälter l6 mit einem Passungsvermögen von beispielsweise 2.000 1 zuzuordnen. Ein derartiges Fassungsvermögen ist üblich- und kann ggf. überschritten werden.

Um den Rüokhub in die Ausgangsstellung zu veranlassen, muß Druckluft in den Druckluftbehälter 16 zurückgedrückt werden. Auf den Kolben IjJ, d. h. auf seine die Kolbenstange 14 tragende Fläche, muß daher eine Kraft einwirken, die größer 1st als die durch den auf die andere Fläche des Kolbens \J> einwirkenden Druck ausgeübte Kraft. Dies bereitet keine Schwierigkeiten, weil der vom Motorpumpen-Aggregat aufgebaute Öldruck durch im Zusammenhang mit der Leistungsfähigkeit und der Abdichtung auftretenden Probleme nicht begrenzt wird, wie dies bei pneumatischem Druok der Fall ist.

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Ungeachtet der Notwendigkeit, für den Rückhub einen größeren Druck als für den Arbeitshub aufzubauen, bringt der Wegfall des Energieverlustes durch Luftaustritt, der bei den herkömmlichen Anlagen stattfindet, einen beträchtlichen Gewinn mit sich. Der Gewinn wird noch dadurch vergrößert, daß der Wirkungsgrad der Pumpe eines Motorpumpen-Aggregates merklich größer ist.als der Wirkungsgrad eines Kompressors. Es war daher möglich, bei einer bestehenden Anlage ein Kompressor-Aggregat von 100 PS durch ein Motorpumpen-Aggregat von 38 PS zu ersetzen. Darüber hinaus kommen bei dem erfindungsgemäßen Aufbau dadurch, daß die Luft nicht erneuert wird, die Nachteile in Portfall, die auf Feuchtigkeit und in der Umgebung auftretende Abkühlung zurückgehen.

Die in Fig. 2 dargestellte öl-pneumatische Vorrichtung besitzt einen robusten Aufbau und kommt als Regel- und Ausgleichsvorrichtung zum Einsatz.

Zur Vorrichtung gehört ein Druckumformer in Form eines Druckspeichers 20, dessen Kolben 21 über die Kolbenstange 22 mit den Kolben 23a und 23b eines pneumatischen Mehrfachzylinders mit zwei Einzelzylindern 24a und 24b verbunden Ist. Die Verbindung ist über eine die beiden Kolbenstangen der Kolben 23a und 23b verbindende Traverse 25 hergestellt, in deren Mitte die Kolbenstange 22 des Druckspeichers 20 angelenkt ist. Der Aufbau ist in

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einem starren Gehäuse 26 aufgenommen. Im Ausführungsbeispiel sind alle Zylinder senkrecht angeordnet, wobei sich der Druckspeicher 20 über den pneumatischen Einzelzylindern 24a und 24b befindet. Der Aufbau des Pneumatikzylinders inForm vor^zwei Einzelzylindern führt in einzigartiger Weise dazu, daß man eine unter pneumatischer Schubkraft stehende Fläche beträchtlicher Größe erhält.(beide Kolben 2Ja und 2Jb), wobei der Durchmesser jedes Zylinders begrenzt ist, was zu einer wesentlich vereinfachten Herstellung· führt.

Der.Innenraum des Druckspeichers 20 weist unten eine in die Umgebungsluft mündende öffnung-28 auf. Das gleiche gilt für die oberen Räume der Einzelzylinder 24a und 24b, die beide mit einer öffnung 29a und 29b versehen sind. Die unteren Räume der pneumatisehen Einzelzylinder 24a und 24b liegen parallel und sind über eine Leitung 30 mit einem Druckluftbehälter J>\ verbunden, in welchem die komprimierte Luft unter Arbeitsdruck steht.

Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bereits beschrieben wurde, ist die auf den Kolben 21 tides Druckspeichers 20 einwirkende pneumatische Schubkraft sehr konstant, weil das Volumen VR des Druckluftbehälters 31 gegenüber dem Volumen VC der beiden Einzelzylinder 24a und 24b groß ist. Ist beispielsweise.

+ VC " so nimmt die auf den Kolben 21 einwirkende Schubkraft um 1 % ab, wenn die Kolben 23a und 23b von ihrer unteren in ihre obere Stellung gehen.

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Der obere Raum 27 des Druckspeichers 20 ist über eine Leitung yi mit mehreren nicht dargestellten Arbeitszylindern verbunden, deren Druckräume parallel geschaltet sind und über die Leitung 32 versorgt werden. Die Zylinderräume, die Leitung J>2. und der Raum 27 sind mit öl gefüllt. Die ölmenge ist unveränderlich und so bemessen, daß sich der Kolben 21 in Nähe seiner oberen Stellung befindet, wenn die Arbeitszylinder in Betrieb sind. Wenn P der fast konstante Luftdruck,S die Fläche jedes der beiden Kolben 23a und 23b und s die Fläche des Kolbens 21 ist, so übt das öl auf jeden Arbeitszylinder einen fast konstanten Druck H = 2 P I aus und jeder Arbeitszylinder entwickelt eine nahezu konstante Kraft, die gleich dem Druck H multipliziert mit der' Oberfläche des Kolbens des betreffenden Arbeitszylinders ist.

Jeder Arbeitszylinder kann als elastische Einrichtung zum Halten und zum Rückholen Verwendung finden, beispielsweise in Verbindung mit einem beliebigen mechanischen Organ, welches einer veränderbaren Kräfteinwirkung ausgesetzt ist. Wenn diese Kraft die vom Arbeitszylinder aufgebrachte Kraft überschreitet, wird dessen öl in den Druckspeicher zurückgedrückt, welcher seinerseits veranlaßt, daß die Kolben 23a und 24a bei ihrer Bewegung eine bestimmte Luftmenge in den Druckluftbehälter zurückdrücken. Wie bereits ausgeführt wurde, ändert sich der Druck P der komprimierten Luft nur ganz unwesentlich. Obgleich sich einerseits die von jedem der übrigen Arbeitszylinder aufgebrachte Kraft

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praktisch nicht ändert, entsteht keinerlei überlastung, und wenn andererseits die auf das mechanische Organ einwirkende Kraft nachläßt, so wird das mechanische Organ in seine Ausgangsstellung zurückgeführt, ohne daß die Rückführung stoßartig erfolgt. Die Rückführungsgeschwindigkeit kann erforderlichenfalls dadurch gesteuert und geregelt werden, daß man in bekannter Weise eine regelbare Drosselstelle in den Hydraulikkreis einsetzt.

Die inPig. 3 wiedergegebene öl-pneumatische Vorrichtung kommt als Druckregler im Hydraulikkreis eines ArbeiteZylinders 39 zur Verwendung, der beispielsweise auf den nicht dargestellten Stempel einer Presse einwirkt. Der pneumatische Teil des Druckumformers der Vorrichtung gleicht dem pneumatischen Teil des Druckumformers nachFig. 2, wobei für die gleichen Teile die gleichen Bezugsziffern verwendet sind: Druckluftbehälter 31, Leitung ^O für Druckluft, pneumatische Einzelzylinder 24a und 24b einschließlich ihrer Kolben 23a und 23b und ihrer oberen öffnungen 29a, 29b, Traverse 25 und starres Gehäuse 26. Im Gegensatz zu dem Aufbau nach Fig. 2 ist der Druckspeicher 40 leicht abgewandelt. Die untere, in die Umgebungsluft mündende öffnung ist durch eine öffnung 48 ersetzt, welche das Mundstück für eine Leitung 46 bildet. Die öffnung 48 ist seitlich an einer solchen Stelle angebracht, daß die Leitung 46 Verbindung mit dem

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oberen Raum 47 des Druckspeichers 40 hat, wenn sich dessen Kolben 4l in der tiefsten Stellung befindet. Im oberen Abschnitt des Druckspeichers ist der Raum 47 über eine Leitung 45 an die Leitung 44 angeschlossen, über welche das öl in den Druckraum 43 des Arbeitszylinders 39 eingeleitet wird. Die Leitung 45 mündet an einer Stelle in die Leitung 44, die sich zwischen dem Arbeitszylinder 39 und dem nicht dargestellten Elektromagnetventil oder dem Schieber befindet, welcher eine intermittierende Versorgung des Raumes 43 durch ein nicht dargestelltes Motorpumpen-Aggregat sicherstellt. Die Leitung 46 hat Verbindung mit dem ölbehälter des erwähnten Aggregats.

Wie bereits im Zusammenhang mit den vorangehenden Ausführungsbeispielen ausgeführt wurde, ist der Öldruck im Raum 47 im wesentlichen konstant. Die Durchmesser der Kolben 41, 23a und 23b sowie der Luftdruck im Druckluft behälter 31 sind so gewählt, daß der Öldruck dem theoretischen Arbeitsdruck des Öles im Hydraulikkreis 44-43 gleicht, wenn der Kolben 41 ein wenig vom Scheitelpunkt des Druckspeichers 40 entfernt ist. Solange sich der Arbeitsdruck nicht ändert, befindet sich die Vorrichtung in statischem Zustand. Wenn der Arbeitszylinder 39 einen festen Punkt erreicht, der seine Abwärtsbewegung bremst, so nimmt der Druckspeicher das von der Pumpe gelieferte öl auf, indem er Luft in den Druckluftbehälter zurückdrückt. Hierbei bleibt der

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auf dan Kolben des Arbeitszylinders 39 einwirkende Druck sehr konstant, so daß der Kolben ruckfrei am Hindernis vorbeilaufen kann. Sobald die vom Arbeitszylinder aufgenommene Kraft wieder auf ihren Normalwert geht, nimmt auch der Aufbau seine Ausgangsstellung langsam wieder ein, wobei der Druckspeicher die ölmenge zurückgibt, die er aufgenommen hatte. Würde der Kolben des Arbeitszylinders 39 während seiner Bewegung total blokkiert, so würde der Druckspeicher das von der Pumpe geförderte öl so lange aufnhemen, bis der Kolben 4l seine tiefste Stellung erreicht. Hierbei erhält der Raum 47 über die öffnung 48 und die Leitung 46 Verbindung mit dem ölbehälter der Pumpe, d. h. für den Umlauf des Öles wird ein geschlossener Kreislauf hergestellt. Dieser Aufbau macht bei einer Störung im Arbeitsablauf das im allgemeinen an jeder hydraulischen Pumpe angebrachte Sicherheitsventil überflüssig, so daß dieses nur noch als zusätzliche Sicherheitsvorrichtung anzusehen ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine öl-pneumatische oder hydropneumatische Vorrichtung sein, wobei derjpneumatische Teil einen einfachen Zylinder oder mehrere parallel angeordnete Einzelzylinder (Fig. 2 und 3) aufweisen kann. Der Zylinder oder jeder Einzelzylinder kann mehrere gleiche Stufen (Fig.l) oder Stufen mit abnehmendem Durchmesser haben, Der Aufbau kann audhfür zahlreiche andere Zwecke zur Verwendung kommen, wobei nur Einzelheiten abgewandelt zu werden brauchen.

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Claims

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Patentansprüche

S SSsS SS ΓΐΤ SS SS SS SS SS SS₁Ll J!— Jill 5SJS SS SS SS

I 1.JHydropneumatische oder öl-pneumatische Vorrichtung mit einem Druckumformer in Form eines oder mehrerer ein - oder mehrstufiger Pneumatikzylinder, deren Kolben starr mit einem als Druckspeicher bezeichneten Hydraulikzylinder Verbunden ist, wobei der Kolben des Druckspeichers das Druckmittel in einen als Arbeitszylinder bezeichneten Hydraulikzylinder drückt und hierbei von der durch die pneumatische Schubkraft bereitgestellten Energie Gebrauch macht, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikzylinder (5;24a,24b) des Druckumformers (2j26) frei von Aüstrittsöfflungen für Druckluft und lose mit einem unter dem Arbeitsdruck stehenden Druckluftbehälter (l6;;5l) verbunden ist, dessen Volumen VR gegenüber dem Volumen VC des Pneumatikzylinders (5j24a,24b) groß ist, wobei das Verhältnis bei der zulässigen Veränderung des Arbeitsdruckes der Luft in Abhängigkeit vom Verwendungszweck der Vorrichtung konstant ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch l,als Steuerantrieb für einen Arbeitszylinder »z. B. einen Arbeitszylinder zur Betätigung des Stempels einer Tiefziehpresse, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versorgung des dem mit dem Druckspeicher verbundenen Zylinderraum gegenüberliegenden Druckraumes des Arbeitszylinders mit Druckmittel ein Motorpumpen-Aggregat vorge-

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sehen ist, welches eine die Antriebskraft übersteigende Schub.-kraft erzeugt, wobei während des KolbenrUcklaufes Druckluft aus dem Druckumformer in den Druckluftbehälter zurückgedrückt wird.

j5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e ke η η zeichnet, daß der Arbeitszylinder als Vorrichtung zum Halten und Zurückholen eines unter einer veränderlichen Krafteinwirkung stehenden mechanischen Organs dient, wobei sie eine Regel- und Ausgleichsvorrichtung ohne äußeren Energieerzeuger bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch j5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Halte- und Rückholzylinder parallel geschaltet und an den gleichen Druckumformer angeschlossen sind. · .

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 als Druckregler für einen HydraulikkreiSjZ.B. den Steuerkreis für einen hydraulischen Arbeitszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckumformer am Ausgang des Druckspeichers den theoretischen Arbeitsdruck des Kreises bereithält, und daß der Ausgang des Druckraumes des Druckspeichers an eine Stelle des Hydraulikkreises herangeführt ist, die sich vor dem Arbeitsgerät befindet, während

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eine zum Druckmittelbehälter des Hydraulikkreises führende Verbindungsleitung seitlich an den Druckspeicher angeschlossen ist und in der Nähe des dem Druckraum gegenüberliegenden Endes desselben an einer Stelle mündet, die durch den Kolben nicht abgedeckt ist, wenn dieser in der betreffenden Bewegungsrichtung seine Endstellung erreicht.

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