DE2910434A1

DE2910434A1 - Einrichtung fuer hydraulisch betriebene hubmaschinen, vorschubgeraete u.dgl.

Info

Publication number: DE2910434A1
Application number: DE19792910434
Authority: DE
Inventors: Gottfried Ferber; Josef Raulf; Norbert Schulte
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-03-15
Filing date: 1979-03-15
Publication date: 1980-09-25
Also published as: DE2910434B2; DE2910434C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für hydrau-
lisch betriebene Hubmascninen, Vorschubgeräte und dergleichen mit einem Arbeitszylinder in einem Hydraulikkreis und einem darin geführten, Hubbewegung erzeugenden Kolben, bei welcher Einrichtung eine Endlagendämpfung der Hubbewegung durch ein einstellbares Drosselventil und ein Rückschlagventil im Nebenweg des Drosselventils bewirkt werden.
Eine Einrichtung der angegebenen Art ist zum Beispiel durch die Vertriebsdruckschrift 6.3.181-1/Ausgabe 77 von M a r t on a i r, einen Hydraulikzylinder HM/2000 betreffend, bekannt.
Diese Einrichtung ist doppelt wirkend mit einstellbarer Endlagendämpfung durch in den Arbeitszylinder eingebaute Drosselventile. Der Arbeitszylinder hat im Deckel und im Boden je zwei Anschlüsse an den Hydraulikkreis. Eine ähnliche, jedoch pneumatisch betriebene Einrichtung, mit einem ebenfalls doppeltwirkenden Arbeits-Druckluftzylinder, dessen nur obere Hälfte eine einstellbare Endlagendämpfung durch ein eingebautes Drosselventil aufweist, ist in "Pneumatsiche Steuerung von W. Deppert und K,Stoll, Vogel-Verlag, Ausgabe 1972 beschrieben.
Diesen bekannten Einrichtungen ist gemeinsam, daß die Mittel, die Endlagendämpfung bewirken, in den Arbeitszylinder eingebaut sind (sog. interne Endlagendämpfung). Von diesen sind zu unterscheiden Einrichtungen der eingangs angegebenen Art mit sogenannter externer Endlagendämpfung, die durch einen außerhalb des eigentlichen Arbeitszylinders angeordneten besonderen Dämpfungszylinder bewirkt wird. Ein derartiges System, das z.B.
hydraulisch betrieben wird, bei dem der besondere Dämpfungszylinder nicht im Hydraulikkreis liegt, sondern bei dem eine Schlagdämpfung des Arbeitszylinderkolbens durch Aufschlagen der Kolbenstange desselben auf den Kolben des Dämpfungszylinders bewirkt wird, ist auf dem Markt bekannt.
Einrichtungen mit sogenannter interner Endlagendämpfung sind technisch sinnvoll und praktisch nur zu verwenden, wenn ein hinreichend großer Hubweg des Arbeitszylinderkolbens verfügbar ist.
Andererseits werden für Einrichtungen mit sogenannter externer Dämpfung eine besondere Hydraulik-Versorgung mit einem Hydraulikkreis zur Vorspannung des erwähnten Dämpfungszylinders benötigt, womit ein zumeist unverhältnismäßig großer Aufwand gegeben ist.
Aufgabe ist es daher, eine Einrichtung mit externer Endlagendämpfung zu schaffen, für die keine besondere Hydraulik-Versorgung (gesonderter Druckspender) sowie auch kein Dämpfungszylinder erforderlich sind, bei der die Länge des Dämpfungsweges in den zwei Endlagen des Arbeitszylinders nicht mehr als etwa 8 % der Hublänge desselben betragen soll. Außerdem sollen sich der Dämpfungsweg und die Dämpfungsgeschwindigkeit stufenfrei verändern lassen können.
Erfindungsgemäß gelöst wird die Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs angegebenen Art durch die Merkmale, die im Patentanspruch 1 gekennzeichnet sind, dadurch nämlich, daß im Hydraulikkreis an den Enden des Arbeitszylinders, wo Endlagendämpfung bewirkt werden soll, je ein einstellbares Drosselventil mit einem Rückschlagventil und einem hydraulischen Speicher mit einem gegen die Spannkraft einer Druckfeder hydraulisch verschiebbaren Kolben und mit einstellbarem Volumen im Nebenweg des Drosselventils angeschlossen ist.
Die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale sind auch.
für Einrichtungen mit Endlagendämpfung im Hin- und Hergang der Hubbewegung des Arbeitszylinderkolbens (doppeltwirkende oder zweiseitige Endlagendämpfung) anzuwenden, wenn, einer Ausbildung der Erfindung entsprechend, in dem Hydraulikkreis der Arbeitszylinder zwischen zwei daran angeschlossenen einstellbaren Drosselventilen liegt, die im Nebenweg je ein Rückschlagventil sowie je einen hydraulischen Speicher mit Kolben und mit einstellbarem Volumen aufweisen (Patentanspruch 2).
Die hydraulischen Speicher als Bestandteile der Einrichtung sind entsprechend einer weiteren Ausbildung der Erfindung Hohlzylinder, also rohrförmig, mit je einem darin geführten Kolben, die achsparallel nebeneinander liegend in zwei in der Achsrichtung dreiteiligen Blöcken vereinigt sind, deren mittlere zwei Blockteile die zwei an ihren zwei Enden offenen Hohlzylinder sowie je einen achsparallelen Kanal, der durch den Mantel je eines Hohlzylinders in denselben einmündet, enthalten, ferner die ersten äußeren Blockteile die Fortsetzungen der Kanäle sowie je ein ein Ende der Hohl zylinder abschließendes Anschlußstück mit einem in das Ende je eines Hohlzylinders einmündenden Kanal und die Anschlüsse dieser Kanäle an zwei Drosselventile enthalten, und die zweiten äußeren Blockteile je ein Abschlußstück am anderen Ende der Hohlzylinder enthalten, durch das eine Stellschraube für die Einstellung des Volumens der Hohlzylinder mittels eines darin verschiebbaren Füllstücks, in dem eine Druckfeder gelagert ist, hindurchgeht (Patentanspruch 3).
Derart ausgebildet sind die hydraulischen Speicher in Blockbauweise in einer Baueinheit vereint, in welcher sie zusammen mit den zwei Drosselventilen in einer Ventilkombination integrierbar sind. Die in einer Baueinheit vereinten und in einer Ventilkombination integrierten hydraulischen Speicher können wie auch diese hydraulischen Speicher einzeln in die Rohrleitungen des Hydraulikkreises nachträglich eingesetzt werden. Die mit Einrichtungen gemäß der Erfindung bewirkte Endlagendämpfung zeichnet sich durch kurze Dämpfungswege im Vergleich zur Hublänge des Arbeitszylinderkolbens aus. Der harte Aufschlag auf Festanschläge bei z.B. Stanzpressen wird so stark vermindert, daß die damit erreichte Lärmdämpfung andere Lärmschutzmittel, wie z.B. Schutzhauben für Werkzeugmaschinen überflüssig macht.
Die Erfindung wird nachstehend durch Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird.
Es zeigt Figur 1 eine Einrichtung, die einen Arbeitszylinder mit zweiseitiger Endlagendämpfung enthält, für eine hydraulisch betriebene Stanzpresse, Figur 2 zeigt zwei hydraulische Speicher in Blockbauweise, die Bestandteile einer Einrichtung nach Fig. 1 sind.
Eine Einrichtung nach Figur 1 ist im Ganzen ein Hydraulikkreis 1, der über ein hydraulisches Steuerventil 6 von einem hydraulischen Druckspender PT versorgt wird. Der Hydraulikkreis enthält die Reihenschaltung eines ersten Drosselventils 3 mit einem hydraulischen Speicher 5 sowie einem Rückschlagventil 4 im Nebenweg des Ventils 3, ferner eines Arbeitszylinders2 mit einem darin geführten Arbeitskolben 2, einer Stanzpresse und eines zweiten Drosselventils 3' mit ebenfalls einem hydraulischen Speicher 5' sowie einem Rückschlagventil 4' im Nebenweg des Ventils 3'. Im Hydraulikkreis 1 liegt der Arbeitszylinder 2 zwischen den zwei Drosselventilen 3 und 3'. Am Hydraulikkreisanschluß 21 des Arbeitszylinders ist das Ventil 3 und am Hydraulikkreisanschluß 22 ist das Ventil 3' angeschlossen. Die Drosselventile sind einstellbar. Die Rückschlagventile 4, 4' sind so gepolt, daß 4 oder 4' jeweils sperrt, wenn der Kolben des Arbeitszylinders durch den hydraulischen Druck gegen 4 bzw. 4' hin bewegt wird. Die hydraulischen Speicher 5, 5' sind Hohlzylinder, kreisförmig im Querschnitt, mit je einer zentrischen Öffnung in den zwei Stirnflächen und einer Öffnung 52, 52' im Zylindermantel eines jeden Speichers. In dieser sowie in einer zentrischen Öffnung 51 bzw. 51' münden je zwei Rohrleitungen des Kreises 1 in die zwei Hohlzylinder (Speicher). Kurze Stücke dieser je zwei Leitungen bilden die Nebenwege der Drosselventile 3 und 3'.
In beiden Hohlzylindern 3, 3' ist je ein kolbenartiges Füllstück 53 bzw. 53', das ebenfalls hohl ist, eingesetzt und das mittels einer durch eine der zwei zentrischen Öffnungen 54 bzw. 54' eingeführte Stellschraube 55 bzw. 55' von außen verschiebbar ist, wodurch das Volumen der Speicher eingestellt werden kann.
In den zwei Füllstückenist je eine Druckfeder 56 bzw. 56' gelagert, deren freies Ende einen Kolben 57 bzw. 57' gegen die Stirnfläche mit der Öffnung 51 bzw. 51> drückt. In jedem HohS zylinder wird der Kolben durch den hydraulischen Druck, der über die Öffnung 51 bzw. 51' einwirkt, gegen die Spannkraft der Druckfeder bis zum Anschlag am Füllstück 53 bzw. 53' zurückgedrängt, wobei die Öffnung 52 bzw 52' im Zylindermantel gerade noch nicht verschlossen wird. Dies geschieht mit den zwei Speichern 3 und 3' abwechselnd im Kolbentakt des Arbeitszylinders 2.
Während im Abwärtsgang (nach Figur 1) des Arbeitszylinderkolbens der Kolben 57 im Hohlzylinder und Speicher 5 zurückgedrängt wird, wirkt über die Öffnung 53' im Zylindermantel des Speichers 5' der hydraulische Druck ein, wodurch der Kolben 57' unter dem zusätzlichen Druck der sich entspannenden Druckfeder 56 in die Ausgangsstellung verschoben wird. Dementsprechend wird der Kolben 57 im Hohlzylinder des Speichers 5 beim Aufwärtsgang des Arbeitszylinderkolbens in seine Ausgangsstellung verschoben, während der Kolben 57' des Speichers 5' durch den hydraulischen Druck zurückgedrängt wird. Die hydraulischen Speicher 5 und 5' nehmen die beim Abwärtsgang und Aufwärtsgang des Arbeitszylinderkolbens 23 verdrängten Mengen des hydraulischen Mediums (z.B. die hierbei verdrängten Ölmengen) bis auf verhältnismäßig kleine Restmengen auf, welche mit der Einstellung der Volumina der Speicher festgelegt werden. Diese Restmengen fließen jeweils durch die einstellbaren Drosselventile 3 bzw. 3', welche nach Fig. 1 den Volumen der hydraulischen Speicher 5 und 5' parallelgeschaltet sind, wodurch die Dämpfung des Arbeitskolbens 23 in den Endlagen (nach Fig. 1) unten bzw. oben bewirkt wird, während die zugeordneten Rückschlagventile 4, 4' jeweils sperren.
Von der Größe der Restmengen und von dem eingestellten Strömungswiderstand der Drosselventile hängen die Längen der Dämpfungswege bei den erwähnten zwei Endlagen des Arbeitskolbens 23 ab. Beispielsweise können diese Längen bei einer Hublänge des Kolbens 23 des Arbeitszylinders von 4 bis 6 mm auf nur 0,3 bis 0,5 mm eingestellt werden.
Es sind bei einer Einrichtung nach Fig. 1, wie ersichtlich, die zwei hydraulischen Speicher 5 und 5' einzeln und räumlich getrennt voneinander angeordnet. Bei einer Einrichtung nach Fig. 2 hingegen sind die zwei Speicher in einer Baueinheit in Blockbauweise vereint. Darin sind zwei Hohlzylinder H und H' die zwei hydraulischen Speicher 5 und 5'. In den Hohlzylindern befinden sich zwei Kolben 57 und 57'. Die zwei Hohlzylinder liegen achsparallel nebeneinander und sind in zwei in der Achsrichtung dreiteiligen Blöcken B und B' vereinigt. Deren mittlere zwei Blockteile B2 und B2 enthalten die zwei an ihren zwei Enden offenen Hohlzylinder H und H' sowie je einen achsparallelen Kanal K und K', der durch den Mantel M je eines Hohlzylinders in denselben einmündet. Die ersten äußeren Blockteile B1 und B1, enthalten die Fortsetzungen F und Ki der Kanäle K und K' sowie je ein ein Ende der Hohl zylinder abschließendes Anschlußstück A und A' mit einem in das Ende je eines Hohlzylinders einmündenden Kanal k und K21 und die Anschlüsse a und a' dieser Kanäle zu zwei Drosselventilen 3 und 3'. Die zweiten äußeren Blockteile B3 und B: enthalten je ein Anschlußstück Z und Z' am anderen Ende der Hohlzylinder1 durch das eine Stellschraube St und St' für die Einstellung des Volumens der Hohlzylinder (mit Hilfe je eines verschiebbaren Füllstücks F und F') hindurchgeht, in welchem eine den Kolben 57 bzw. 57' in seiner Ausgangsstellung einspannende Druckfeder D bzw. D' gelagert ist. Eine Baueinheit mit zwei hydraulischen Speichern 5 und 5' der beschriebenen Art kann ohne Schwierigkeiten in die Rohrleitungen eines Hydraulikkreises eines Arbeitszylinders eingesetzt und an zwei zugeordneten Drosselventile angeschlossen werden.

Claims

Einrichtung für hydraulisch betriebene Hubmaschinen, Vorschubgeräte und dergleichen" Patentansprüche 1. Rinrichtung fr hydraulisch betriebene Hubmaschinen, Vorschubgeräte und dgl. mit einem Arbeitszylinder in einem Hydraulikkreis und einem darin geführten, Hubbewegung erzeugenden Kolben, bei welcher Einrichtung eine Endlagendämpfung der Hubbewegung durch ein einstellbares Drosselventil und ein Rückschlagventil im Nebenweg des Drosselventils bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Hydraulikkreis (1) an dem Ende des Arbeitszylinders (2), wo Endlagendämpfung bewirkt werden soll, ein einstellbares Drosselventil (3) mit einem Rückschlagventil (4) und einem hydraulischen Speicher (5) mit einem gegen die Spannkraft einer Druckfeder (D) hydraulisch verschiebbaren Kolben (57) und mit einstellbarem Volumen im Nebenweg des Drosselventils angeschlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Endlagendämpfung im Hin- und Hergang der Hubbewegung bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hydraulikkreis (1) der Arbeitszylinder (2) zwischen zwei daran angeschlossenen einstellbaren Drosselventilen (3, 31) liegt, die im Nebenweg je ein Rückschlagventil (4, 4') sowie je einen hydraulischen Speicher (5, 5') mit Kolben (57, 57') und mit einstellbarem Volumen haben.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei hydraulischen Speicher (5, 5') Hohlzylinder (H, H') mit äe einem darin geführten Kolben (57, 57') sind, die achsparallel nebeneinander liegend in zwei in der Achsrichtung dreiteiligen Blöcken (B, B') vereinigt sind, deren mittlere zwei Blockteile (B2, B2) die zwei an ihren zwei Enden offenen Hohlzylinder (H, H') sowie je einen achsparallelen Kanal (K, K'), der durch den Mantel (M) je eines Hohlzylinders in denselben einmündet, enthalten, ferner die ersten äußeren Blockteile (B1, B) die Fortsetzungen der Kanäle (K1, K1,) sowie je ein ein Ende der Hohlzylinder abschließendes Anschlußstück (A, A') mit einem in das Ende äe eines Hohlzylinders einmündenden Kanal (ka, k;) und die Anschlüsse (a, a') dieser Kaenthalten näle an zwei Drosselventile (3, 3'), und die zweiten äußeren Blockteile (B3, B3) äe ein Abschlußstück (Z, Z') am anderen Ende der Hohlzylinder enthalten, durch das eine Stellschraube (St, St') für die Einstellung des Volumens der Hohlzylinder mittels je eines darin verschiebbaren Füllstücks (F, F'), in dem eine Druckfeder (D, D') gelagert ist, hindurchgeht.