DE2915620A1 - Compressed air loss preventing system - increases oil volume between pneumatic and hydraulic pistons, reducing pneumatic clearance volume - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur Vermeidung des Energievcrlustes in Form einer ver-Procedure for avoiding the loss of energy in the form of a
lorenen Druckluftmenge bei pneumatischen Kolbentrieben und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.Loss of compressed air in pneumatic piston drives and devices to carry out the procedure.
Bei der Verwendung pneumatischer Kolbentriebe, insbesonders für Stanzpressen, wird in der Regel nur ein Teil des konstruktiv vorgesehenen Pressenhubes beim Arbeitsvorgang benutzt, weil bei Verkleinerung des Hubweges die Hubzahl der Presse je Minute grösser wird. Aus verschiedenen Gründen wird stets der konstruktiv vorgesehene, untere Totpunkt des Kolbentriebes beibehalten und die Lage des oberen Totpunktes im Abstand des reduzierten Hubweges durch Verschiebung eines Endschalters eingestellt.When using pneumatic piston drives, especially for punching presses, is usually only part of the press stroke provided by the design during the work process used because when the stroke path is reduced, the number of strokes of the press per minute is greater will. For various reasons, the bottom dead center provided by the design is always used of the piston drive and the position of the top dead center at the distance of the reduced stroke by moving a limit switch.
Diese Methode ist bei der bisher bekannten Ausbildung von Kolbentrieben mit einem grossen Nachteil verbunden, der darin besteht, dass die Druckluftmenge, die sich bei einer'reduzierten Hubhöhe zwischen Kolben und Zyl inderdeckel befindet, beim Rückhub ungenützt auge~ pufft wird. Dies gilt sowohl für pneumatische Kolbentriebe als Druckübersetzer mit Tauchkolben und nachgeschaltetem hydraulischen Arbeitszylinder für grosse Presskräfte, als auch für rein pneumatischmechanische Pressen kleinerer Leistung.This method is used in the previously known design of piston drives associated with a major disadvantage, which is that the amount of compressed air, which is located between the piston and cylinder cover at a reduced stroke height, is unused during the return stroke. This applies to both pneumatic piston drives as pressure intensifier with plunger piston and downstream hydraulic working cylinder for large press forces as well as for purely pneumatic-mechanical presses of smaller ones Power.
In beiden Fällen wird dieser Nachteil erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass entweder die Stellung des Pneumatikkolbens gegenüber dem feststehenden Pneumatikzylinder oder die Stellung des axial beweglichen Pneumatikzyl inders gegenüber dem im oberen Totpunkt festgehaltenen Pneumatikkolben soweit verlagert wird, bis sich Kolben und Zylinderdeckel berühren, womit der schädliche Raum Null wird.In both cases, this disadvantage is avoided according to the invention by that either the position of the pneumatic piston in relation to the stationary pneumatic cylinder or the position of the axially movable Pneumatikzyl inders compared to that in the upper Dead center held pneumatic piston is shifted until piston and Touch the cylinder cover, which means that the harmful space becomes zero.
Die Beschreibung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in seiner Anwendung auf pneumatische Kolben triebe als Druckübersetzer mit Tauchkolben und nachgeschaltetem hydraul ischem Arbeitszyl inder erfolgt anhand eines Ausführungsbeispieles nach Figur 1 und Figur 2, die Längsschnitte der Vorrichtung zeigen.The description of the device for performing the method in its application to pneumatic piston drives as pressure intensifiers with plunger pistons and the downstream hydraulic working cylinder is based on an exemplary embodiment according to Figure 1 and Figure 2, which show longitudinal sections of the device.
Zur Erreichung hoher, mechanischer, über einen Weg s wirkender Kräfte, die mittels eines Kolbentriebes erzeugt werden, wobei nur ein relativ niederer Druck des Antriebsmediums (z.B. 6 bar Druckluft) zur Verfügung steht, wird in bekannter Weise der niedere Betriebsdruck mittels eines Druckübersetzers in einen hohen Flüssigkeitsdruck verwandelt, der die Kolbenfläche eines hydraulischen Arbeitszylinders belastet.To achieve high mechanical forces acting over a path s, which are generated by means of a piston drive, with only a relatively low pressure of the drive medium (e.g. 6 bar compressed air) is available, is known in Way the low operating pressure by means of a pressure intensifier into a high liquid pressure transformed, which loads the piston surface of a hydraulic working cylinder.
Bei diesem Vorgang handelt es sich um eine zweimalige Energieumwandlung, die mathematisch folgendermassen dargestellt wird: p1 . v1 = p2 . v2 = F . s (Gleichung 1) Es bedeuten: p1 ..... Betriebsdruck in bar p2 ..... Flüssigkeitsdruck in bar V1 ..... primäres Hubvolumen des Druckübersetzers in cm3 v2 ...... sekundäres Hubvolumen des Druckübersetzers in cm3 F ..... mechanische Kraft in daN s ..... Stösselweg in cm.This process is a two-fold energy conversion, which is represented mathematically as follows: p1. v1 = p2. v2 = F. s (equation 1) The following mean: p1 ..... operating pressure in bar p2 ..... liquid pressure in bar V1 ..... primary stroke volume of the pressure intensifier in cm3 v2 ...... secondary stroke volume of the pressure intensifier in cm3 F ..... mechanical force in daN s ..... ram travel in cm.
Die bekannte Vorrichtung,mit der diese zweimalige Energieumwandlung vollzogen wirdlist in vereinfachter Form in Fig. 1 dargestellt, die einen Längsschnitt durch den Druckübersetzer und den hydraulischen Arbeitszylinder zeigt.The known device with which this two-fold energy conversion is completed is shown in simplified form in Fig. 1, which is a longitudinal section shows through the intensifier and the hydraulic working cylinder.
Im Druckübersetzer, der aus einem Antriebszylinder 1 und einem Tauchkolbenzyl inder 2 besteht, wird durch den Betriebsdruck pl der Antriebskolben 3 mit Tauchkolben 4 beim Arbeitsvorgang nach abwärts geschoben, wodurch das sekundäre Hubvolumen v2 mit dem Flüssigkeitsdruck p2 aus dem Tauchkolbenzyl inder 2, über das Verbindungsrohr 5 in den Arbeitszylinder 6 verdrängt wird und in weiterer Folge den Arbeitskolben 7 mit der Kraft F nach abwärts schiebt.In the pressure booster, which consists of a drive cylinder 1 and a plunger piston cylinder Inder 2 exists, the operating pressure pl of the drive piston 3 with plunger 4 pushed downwards during the work process, whereby the secondary stroke volume v2 with the liquid pressure p2 from the plunger cylinder 2, via the connecting pipe 5 is displaced into the working cylinder 6 and subsequently the working piston 7 pushes downwards with the force F.
Aus Fig. 1 ist zu erkennen, dass die Summe der Flüssigkeitsmengen, die sich im Tauchkolbenzylinder 2, im Rohr 5 und im Arbeitszylinder 6 befinden, während des Arbeitsvorganges konstant gleich gross bleibt und dass es sich weiters um einen nach aussen hin geschlossenen Raum für diese Flüssigkeitsmenge handelt. Unter dieser Voraussetzung kann die beim Hub s1 des Tauchkolbens 4 verdrängte Flüssigkeitsmenge v2 folgenden zwei Produkten gleichgesetzt werden: V2 = A2 1 Sf = A3. s2 ( Gleichung II ) Daraus ergibt sich die Beziehung: A3 s (hydraulisches Übersetzungsverhältnis) A2 s2 und s1 = s2 . ü ( Gleichung III ) Man könnte die Gleichung III auch auf andere Weise gewinnen, so z.B.From Fig. 1 it can be seen that the sum of the amounts of liquid, which are located in the plunger cylinder 2, in the tube 5 and in the working cylinder 6, remains constant during the work process and that it continues is a space closed to the outside for this amount of liquid. Under this condition, the amount of liquid displaced during the stroke s1 of the plunger 4 can be v2 can be equated with the following two products: V2 = A2 1 Sf = A3. s2 (equation II) This results in the relationship: A3 s (hydraulic transmission ratio) A2 s2 and s1 = s2. ü (Equation III) One could apply Equation III to others Win wise, e.g.
aus der Energiegleichung I, aber der hier gezeigte Weg eignet sich besser für nachstehende Überlegungen. Gleichung 111 gilt auch für die Gesamthübe h2 und h1 des Arbeitskolbens 7 und des Antriebskolbens 3, h1 h2 . ü woraus weiters hervorgeht, dass die beiden genannten Kolben sowohl den unteren, als auch den oberen Totpunkt stets gleichzeitig erreichen.from the energy equation I, but the path shown here is suitable better for the following considerations. Equation 111 also applies to the total strokes h2 and h1 of the working piston 7 and the drive piston 3, h1 h2. ü from what further it can be seen that the two pistons mentioned have both the lower and the upper Always reach dead center at the same time.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung wird u.a. als Antriebssatz pneumatisch-hydraulischer Stanzpressen verwendet, wobei in den überwiegenden Fällen der erforderliche, mechanische Arbeitshub s2 kleiner als der Gesamthub h2 der Presse ist. Da die Zeit T sek für einen Hinu und Hergang des Arbeitskolbens bei einem reduzierten Hubweg s2 kleiner ist als bei dem Gesamthub h2 der Presse, steigt mit kleiner werdenden Hubweg die erreichbare Hubzahl je Minute und damit die Stückzahl der produzierten Stanzteile je Zeiteinheit.The device shown in Fig. 1 is used, inter alia, as a drive set Pneumatic-hydraulic stamping presses are used, in the vast majority of cases the required mechanical working stroke s2 is smaller than the total stroke h2 of the press is. Since the time T sec for reciprocation of the working piston at a reduced Stroke s2 is smaller than the total stroke h2 of the press, increases with decreasing Stroke path the achievable number of strokes per minute and thus the number of pieces produced Stamped parts per time unit.
Aus diesem Grunde wird beim Werkzeugeinbau stets die noch zulässig kleinste Hubhöhe s2 des Stössels eingestellt. Dies geschieht in bekannter Weise z.B. durch Verstellung eines elektrischen Endschalters parallel zum Stösselweg, der durch Steuerung der Ventile 9 und 10 die Lage des oberen Totpunktes des Kolbens und damit den Hubweg s2 bestimmt.For this reason, the is always still permissible when installing tools The smallest stroke height s2 of the ram is set. This is done in a known manner e.g. by adjusting an electrical limit switch parallel to the ram path, by controlling the valves 9 and 10, the position of the top dead center of the piston and thus determines the stroke s2.
Bei Stanzarbeiten, besonders aber bei der Herstellung von Feinschnitten, darf sich beim Arbeitsvorgang der Werkzeugstempel 11 nur bis zu dem Wert Null der Matrizenoberkante 12 nähern, oder nur um Bruchteile eines Millimeters in die Matrize eintauchen. Dieser, beim Werkzeugeinbau eingestellte Wert muss während der Arbeitsperiode erhalten bleiben. Im Hinblick auf die erforderliche Genauigkeit, wird diese Einstellung (Höhenlage der Matrizenoberkante über den Pressentisch 13) stets bei der unteren Totpunktlage des Stössels 8 bzw. des Arbeitskolbens 7 vorgenommen, weil nur in dieser Stellung, bei der der Kolben 7 am Zylinderdeckel 14 aufsitzt, das am Stössel 8 befestigte Oberwerkzeug 11 einen festen, jeweils genau reproduzierbaren Abstand vom Pressentisch 13 hat.For punching work, but especially for the production of fine cuts, During the work process, the tool stamp 11 may only move up to the value zero Approach the upper edge of the die 12, or only a fraction of a millimeter into the die immerse. This value set when the tool is installed must be used during the working period remain. With regard to the required accuracy, this setting is used (Height of the upper edge of the die above the press table 13) always with the lower one Dead center position of the plunger 8 or the working piston 7 made because only in this Position in which the piston 7 is seated on the cylinder cover 14 which is attached to the plunger 8 Upper tool 11 has a fixed, precisely reproducible distance from the press table 13 has.
Es könnten noch andere Gründe angeführt werden, weshalb die Matrizenoberkante, als Arbeitsebene, grundsätzlich im unteren Bereich des Gesamthubes h2 liegen muss.There could be other reasons why the top of the die, as a working level, must always be in the lower area of the total stroke h2.
Jedenfalls wird stets der reduzierte Hub s2 vom unteren Totpunkt ausgehend, durch Verschiebung der oberen Totpunktlage des Arbeitskolbens 7 und damit des Antriebskolbens 3 eingestellt.In any case, the reduced stroke s2 is always based on the bottom dead center, by shifting the top dead center position of the working piston 7 and thus of the drive piston 3 set.
Aus dieser Tatsache heraus ergibt sich aber für die in Fig. 1 dargestellte und beschriebene Vorrichtung ein grosser Nachteil, der darin besteht, dass beim Betrieb der Presse mit Hubhöhen s2, die kleiner als die konstruktiv vorgesehene Gesamthubhöhe h2 sind, erhebliche Mengen an Druckluftenergie verloren gehen, da bei jedem Hub der Zyl inderraum, der sich oberhalb des Kolbens 3 befindet mit Druckluft gefüllt werden muss, die beim Rückhub ausgepufft wird. Wenn bei einem durchaus realistischen Beispiel der Gesamthub h2 30 mm ist und der reduzierte Arbeitshub 5 mm beträgt und die dem Gesamthub h1 entsprechende Druckluftmenge mit 100 % angesetzt wird, so beträgt die in mechanische Arbeit umgesetzte Druckluftmenge: 5 30 . 100 16,67 % und die Verlustmenge: 100 - 16,67 - 83,33 % Allgemeine Formel für die Verlustmenge an Druckluft in %: V - h2 s . 100 (Gleichung IV ) h2 oder V - 1 1 . 100 (Gleichung IV a) h1 Aus Gleichung IV a geht hervor, dass der Verlust an Druckluftenergie Null wird, wenn h1 gleich s1 wird. Diese Bedingung ist aber nur dann erfüllt, wenn bei Hubbeginn der pneumatische Antriebskolben 3 sich in seiner konstruktiv vorgesehenen oberen Totpunktlage befindet (siehe Fig.2) und von dort aus seinen Arbeitsweg s1 zurücklegt, womit h1 gleich wird. Das bedeutet aber, dass die durch die gleichb'eibende Öl menge und durch das hydraulische Übersetzungsverhältnis bedingten Stellungen des pneumatischen Antriebskolbens 3 und des hydraulischen Arbeitskolbens 7, mithin die Kolbenstellungen im Druckübersetzer gegenüber den Stellungen des Kolbens im Arbeitszylinder verändert werden mussen.From this fact, however, results for the one shown in FIG and described device a major disadvantage that is that when Operation of the press with lifting heights s2 that are smaller than the one designed for the design Total lift height h2, considerable amounts of compressed air energy are lost because with each stroke of the cylinder chamber, which is located above the piston 3, with compressed air must be filled, which is blown out on the return stroke. If with a completely realistic one Example the total stroke h2 is 30 mm and the reduced working stroke is 5 mm and the amount of compressed air corresponding to the total stroke h1 is set at 100%, then amounts to the amount of compressed air converted into mechanical work: 5 30. 100 16.67% and the Loss amount: 100 - 16.67 - 83.33% General formula for the loss amount of compressed air in%: V - h2 s. 100 (Equation IV) h2 or V - 1 1. 100 (equation IV a) h1 the end Equation IV a shows that the loss of compressed air energy becomes zero when h1 becomes equal to s1. However, this condition is only fulfilled if at the start of the stroke the pneumatic drive piston 3 is in its structurally provided upper Dead center is (see Fig. 2) and from there covers its work path s1, which equals h1. But that means that the amount of oil remains the same and the positions of the pneumatic due to the hydraulic transmission ratio Drive piston 3 and the hydraulic working piston 7, hence the piston positions changed in the pressure intensifier compared to the positions of the piston in the working cylinder Need to become.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass an die hydraulisch verbundenen Hubräume des Druckübersetzers 2 und des Arbeits. ylinders 6 über ein Absperrorgan 15 mindestens ein dritter Zylinderhubraum 14 angeschlossen ist, dessen Volumen durch einen verstellbaren Schwimmkolben 16 bis zu einem Wert Null verkleinert, oder bis zu einem Wert, der gleich, vorzugsweise grösser als der maximale Hubraum des Arbeitszylinders 6 ist, vergrössert werden kann, wobei die entsprechende Verstellung des Schwimmkolbens 16 durch Beaufschlagung wahlweise der einen Kolbenfläche z.B. mit Druckluft oder der anderen Kolbenfläche mit Druckflüssigkeit erfolgt.According to the invention, this object is achieved in that the hydraulically connected displacements of the pressure booster 2 and the work. ylinders 6 over a Shut-off element 15 is connected to at least a third cylinder displacement 14, whose Volume reduced by an adjustable floating piston 16 down to a value of zero, or up to a value that is equal to, preferably greater than, the maximum displacement of the working cylinder 6, can be enlarged, with the corresponding adjustment of the floating piston 16 by acting optionally on the one piston surface, e.g. takes place with compressed air or the other piston surface with hydraulic fluid.
Zielsetzung dieser Veränderung der Kolbenstel iungen nach Fig. 1 sind die Kolbenstellungen nach Fig. 2, bei welchen sich der Antriebskolben 3 in seiner konstruktiv vorgesehenen oberen ToLp.mktlage befindet, während der obere Totpunkt des Arbeitskolbens 7 um den reduzierten Hubweg s2 über dem unteren Totpunkt liegt.The objective of this change in the piston positions according to FIG. 1 are the piston positions according to FIG. 2, in which the drive piston 3 is in its constructively intended upper ToLp.mktlage is, while the upper dead center of the working piston 7 is above the bottom dead center by the reduced stroke s2.
Hervorgerufen wird diese Veränderung der Kolbenstellungen erfindungsgemäss dadurch, dass bei geöffnetem Absperrorgan 15 das geöffnete Handventil 17 den Druck pO, der kleiner oder gleich dem Betriebsdruck p1 sein kann, für den Schwimmkolben frei gibt, wodurch aus dem Zylinderraum 14 Flüssigkeit über die Leitung 18 und das geöffnete Absperrorgan 15 in die hydraulisch verbundenen Hubräume des Druckübersetzers und des Arbeitszylinders gedrückt wird. Bei auf "Auspuff" gestellten Ventilen 9 und 10 wird daher der Antriebskolben 3, infolge Druck auf den Tauchkolben 4 bis zu seinem oberen Totpunkt (Berührung des Zylinderdeckels) verschoben, während der Arbeitskolben 7 sich nur bis auf das Mass seines gewählten Hubweges s2 seinem unteren Totpunkt nähern kann, da er an dieser Stelle auf einen behelfsmässigen Widerstand auffährt, der z.B. als einfache Platte mit der Dicke s2 ausgebildet ist, die zwischen Matrize 12 und Oberwerkzeug 11 zu liegen kommt.This change in the piston positions is brought about according to the invention in that when the shut-off device 15 is open, the manual valve 17 increases the pressure pO, which can be less than or equal to the operating pressure p1, for the floating piston releases, whereby liquid from the cylinder chamber 14 via the line 18 and the open shut-off valve 15 in the hydraulically connected displacements of the pressure intensifier and the working cylinder is pressed. When set to "Exhaust" Valves 9 and 10 is therefore the drive piston 3, as a result of pressure on the plunger 4 moved to its top dead center (touching the cylinder cover) while the working piston 7 is only up to the extent of its selected stroke s2 can approach bottom dead center, as he is at this point on a makeshift resistance which is designed e.g. as a simple plate with the thickness s2, which is between Die 12 and upper tool 11 come to rest.
Bei gleicher Zielsetzung könnte die Veränderung der Kolbenstellungen mittels derselben Vorrichtung auch auf andere Weise erfolgen, wenn man z.B. von der Extremstellung der Kolben 3 und 7 ausg3ht, bei welcher sich der Antriebskolben 3 in seiner obersten Totpunktlage befindet und der Arbeitskolben 7 die untere Totpunktlage einnimmt. Über das Ventil 10, das ansonsten zur Rückführung des Arbeitskolbens 7 und des Antriebskolbens 3 geöffnet ist, wird auch in diesem Falle Druckmedium in den Zylinderraum unterhalb des Arbeitskolbens 7 eingeleitet. Da sich der Antriebskolben 3 mit Tauchkolben 4 im oberen Totpunkt befindet und daher dem Flüssigkeitsdruck nicht nachgeben kann, wird während des Einstellvorganges durch den Arbeitskolben 7 solange Flüssigkeit aus den hydraulisch verbundenen Hubräumen des Druckübersetzers und des Arbeitszylinders über das geöffnete Absperrorgan 15 und durch die Rohrleitung 18 in den dritten Zylinderhubraum 14 verdrängt, bis die reduzierte Hubhöhe s2 erreicht ist. Das Handventil 17 steht dabei auf "Auspuff". Wenn die vorgesehene Hubhöhe S2 erreicht und damit die Einstellarbeit beendet ist, wird das Absperrorgan 15 geschlossen.With the same objective, the change in the piston positions could by means of the same device can also be done in a different way, e.g. the extreme position of the pistons 3 and 7, in which the drive piston 3 is in its top dead center position and the working piston 7 is in its bottom dead center position occupies. Via the valve 10, which is otherwise used to return the working piston 7 and the drive piston 3 is open, pressure medium is also in this case in initiated the cylinder space below the working piston 7. As the drive piston 3 is located with plunger 4 in top dead center and therefore the fluid pressure cannot give way is activated by the working piston during the adjustment process 7 as long as liquid from the hydraulically connected displacements of the pressure booster and the working cylinder via the open shut-off element 15 and through the pipeline 18 is displaced into the third cylinder displacement 14 until the reduced lift height s2 is reached is. The manual valve 17 is set to "exhaust". If the intended lifting height S2 reached and so that the adjustment work is finished, the shut-off device 15 is closed.
Vorteilhafter Weise wird das Hubvolumen des dritten Hubraumes 14 grösser als das maximale Hubvolumen des hydraulischen Arbeitszylinders 6 gewählt. Die überschüssige Flüssigkeit dient zum Ausgleich etwaiger Leckverluste. Dieser Ausgleich wird bei der oben beschriebenen Extremstellung der Kolben vorgenommen.The swept volume of the third swept volume 14 is advantageously larger selected as the maximum stroke volume of the hydraulic working cylinder 6. The excess Liquid is used to compensate for any leakage losses. This compensation is at made the extreme position of the piston described above.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich durch ihren einfachen Aufbau und durch ihre einfache Handhabung aus. Bei der Veränderung der Kolbenstellungen ist nur eine einzige Messung, nämlich die des reduzierten Arbeitsweges s2 erforderlich. Die entsprechenden Stellungen des Antriebskolbens 3 und des Arbeitskolbens 7 bei welchen kein Druckluftverl ust auftritt, werden automatisch erreicht.The device according to the invention is characterized by its simple design Structure and easy handling. When changing the piston positions only one measurement is required, namely that of the reduced working distance s2. The corresponding positions of the drive piston 3 and the working piston 7 at which no compressed air loss occurs are reached automatically.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist von der Steuerung der Presse unabhängig. Sie kann daher ohne Schwierigkeiten und Aufwand als Zusatzvorrichtung an jede bestehende Presse, die nach dem beschriebenen Prinzip arbeitet, angeschlossen werden.The device according to the invention is from the control of the press independent. It can therefore be used as an additional device without difficulty and effort connected to any existing press that works according to the principle described will.
Neben der erheblichen Ersparnis an Druckluftenergie bringt die erfindungsgemässe Vorrichtung die Möglichkeit eines automatischen Leckölausgieiches.In addition to the considerable savings in compressed air energy, the inventive Device the possibility of an automatic leak oil compensation.
Die Beschreibung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in seiner Anwendung auf pneumatisch-mechanische Kolbentriebe mit Arbeitsstössel erfolgt anhand eines Ausführungsbeispieles nach Fig. 3 und Fig. 4, die Teil-Längsschnitte durch eine Stanzpresse zeigen.The description of the device for performing the method in its application to pneumatic-mechanical piston drives with working rams on the basis of an exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4, the partial longitudinal sections show through a punch press.
Die in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellte pneumatisch-mechanische Kolbentrieb besteht beispielsweise aus zwei Kolben, deren mechanische Kräfte sich addieren. Bei kleinen Kräften könnte auch ein Kolben genügen, oder es wären geyebenenfalls mehr als zwei Kolben erforderlich. Die Kolbenanzahl ist für das erfingsgemässe Verfahren und dessen Vorrichtung ohne Belang.The pneumatic-mechanical piston drive shown in FIGS. 3 and 4 consists, for example, of two pistons whose mechanical forces add up. In the case of small forces, a piston could also be sufficient, or it would also be more than two pistons required. The number of pistons is for the process according to the invention and its device is irrelevant.
Der Zylinderdeckel 20, der Zwischenbeoden 21 und der Zylinderboden 22 sind mit nicht dargestellten Zugschrauben zusammengeschlossen. Der Zylinderboden 22 ist mit einer hülsenförmigen Verlängerung 23 ausgestartet, die einerseits zur Fühning des Pressenstössels 24 dient und andererseits in einer zylindrischen Ausnehmung 25 des Pressenjoches 26 verschiebbar gelagert ist. Zur Fixierung eines beliebig eingestellten Abstandes des Zylinderbodens und damit des ganzen Zylindersystems zur Jochplatte 26 und zur Kraftübertragung, dienen mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei Gewindespindeln 27, die im Pressenjoch 26 befestigt sind, durch Bohrungen im Zyl inderboden führen und je mit einer Mutter 28 und einer Gegenmutter 29 ausgestattet sind, die, wie Fig. 4 zeigt an einer beliebigen Stelle der Gewindespindel festgezogen werden können.The cylinder cover 20, the intermediate floor 21 and the cylinder floor 22 are joined together with lag screws, not shown. The cylinder bottom 22 is started with a sleeve-shaped extension 23, which on the one hand to Fühning of the press ram 24 is used and on the other hand in a cylindrical recess 25 of the press yoke 26 is slidably mounted. For fixing any set distance of the cylinder base and thus of the whole Cylinder system for the yoke plate 26 and for power transmission, serve at least two, preferably more than two threaded spindles 27 which are fastened in the press yoke 26, through holes in the cylinder base and each with a nut 28 and a lock nut 29 are equipped, which, as FIG. 4 shows, at any point on the threaded spindle can be tightened.
Der bewegliche Pressenstössel 24 mit Kolben, der beispielsweise mit einer Bärplatte 30 fest verbunden ist, die von den Zugankern 31 der Presse geführt wird und das Oberwerkzeug 32 trägt, wird zwecks Durchführung der später beschriebenen Einstellarbeiten einerseits beispielsweise durch eine behelfsmässige Zwischenlage 33 in Form einer Platte, deren Dicke dem gewünschten Hubweg s entspricht und andererseits durch Stellringe 34, die die Bärplatte samt Stössel und Kolben niederhalten, in seiner Stellung arretiert. Die verfahrensgemässe Verschiebung des Pneumatikzyl inders gegenüber den feststehenden Kolben bis es nach Fig. 4 zu einer Berührung zwischen Zyl inderdeckel und Kolben kommt, erfolgt pneumatisch durch Druckzuführung in den Zylinderraum 35, unterhalb des Kolbens. Die entgegengesetzte Zyl inderbewegung kann gegebenenfalls durch Druckzuführung in den Zylinderraum 36, oberhalb des Kolbens hervorgerufen werden.The movable press ram 24 with piston, for example with a Bärplatte 30 is firmly connected, which is guided by the tie rods 31 of the press and the upper tool 32 carries, is for the purpose of performing the later described Adjustment work on the one hand, for example through a makeshift intermediate layer 33 in the form of a plate, the thickness of which corresponds to the desired stroke s and on the other hand by adjusting rings 34, which hold down the bear plate together with the plunger and piston, in locked in its position. The procedural shift of the pneumatic cylinder inders compared to the stationary piston until it is shown in FIG. 4 to a contact between The cylinder cover and piston are delivered pneumatically by means of pressure being fed into the Cylinder space 35, below the piston. The opposite cylinder movement can optionally by supplying pressure into the cylinder space 36 above the piston be evoked.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0206260A2 (en) * | 1985-06-19 | 1986-12-30 | Yoshida Kogyo K.K. | Injection molding machine for small-sized article |
WO1995013478A1 (en) * | 1993-11-09 | 1995-05-18 | Valavaara Viljo K | Two-stage pressure cylinder |
WO1997031185A1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Innas Free Piston B.V. | Pressure transformer |
CN105443458A (en) * | 2015-12-27 | 2016-03-30 | 天津尚吉液压设备有限公司 | Single-acting pneumatic hydraulic intensifier |
CN106427014A (en) * | 2016-11-21 | 2017-02-22 | 天津尚吉液压设备有限公司 | Press powered by hybrid gas-liquid |
-
1979
- 1979-04-18 DE DE19792915620 patent/DE2915620A1/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0206260A2 (en) * | 1985-06-19 | 1986-12-30 | Yoshida Kogyo K.K. | Injection molding machine for small-sized article |
EP0206260A3 (en) * | 1985-06-19 | 1989-02-08 | Yoshida Kogyo K.K. | Injection molding machine for small-sized article |
WO1995013478A1 (en) * | 1993-11-09 | 1995-05-18 | Valavaara Viljo K | Two-stage pressure cylinder |
WO1997031185A1 (en) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Innas Free Piston B.V. | Pressure transformer |
US6116138A (en) * | 1996-02-23 | 2000-09-12 | Innas Free Piston B.V. | Pressure transformer |
US6575076B1 (en) | 1996-02-23 | 2003-06-10 | Innas Free Piston B.V. | Hydraulic installations |
CN105443458A (en) * | 2015-12-27 | 2016-03-30 | 天津尚吉液压设备有限公司 | Single-acting pneumatic hydraulic intensifier |
CN106427014A (en) * | 2016-11-21 | 2017-02-22 | 天津尚吉液压设备有限公司 | Press powered by hybrid gas-liquid |
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