DE3125314A1

DE3125314A1 - Hydraulik- oder pneumatikzylinder mit umsteuerung

Info

Publication number: DE3125314A1
Application number: DE19813125314
Authority: DE
Inventors: Joseph M.J. Benoni Transvaal Annegarn
Original assignee: ANNEGARN JOSEPH MJ
Current assignee: ANNEGARN JOSEPH MJ
Priority date: 1980-07-02
Filing date: 1981-06-27
Publication date: 1982-03-25
Also published as: GB2080421B; GB2080421A

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulik-oder Pneumatikzylinder gemäß Obenbegriff des Hauptanspruchs. Ein dei— artiger Zylinder ist insbesondere für Tiefziehvorgänge geeignet, bei denen ein durch Tiefziehen geformter Metallgegenstand von einem am Ende der Kolbenstange des Zylinders montierten Greifer erfaßbar ist.

Es sind bereits doppeltwirkende Hydraulik- oder Pneumatikzy.linder bekannt, die jedoch beim Tiefziehen von Metall durch Dimensioniergesenke verhältnismäßig aufwendig gebaut sind und die aufwendige Steuerschaltungen erfordern. Dies macht die bekannten doppeltwirkenden

Zylinder störanfällig.
15

Es ist demgegenüber Aufgabe" der Erfindung, einen verbesserten Hydraulik- oder Pneumatikzylinder zu schaffen, der einfacher zu steuern ist, so daß Arbeitshub und der Leerhub an beliebiger Stelle der Kolbenbewegung auf einfache Weise umkehrbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen. Der erfindungsgemäße Zylinder ist insbesondere beim Tiefziehen einsetzbar, und zwar indem am freien Ende der Kolbenstange ein

Greifer montiert ist, der zum Erfassen des von einem Gesenk tiefgezogenen Metallteils dient.

Die erfindungsgemäße Kolben- und Zylinderanordnung weist somit eine hohle Kolbenstange auf, die an dem Kolben befestigt ist und sieh aus einem Ende des Zylinders erstreckt. In der hohlen Kolbenstange ist eine Schieberbuchse angeordnet, die zwischen zwei Endstellungen verschiebbar ist. In der ersten Endstellung läßt die Schieberbuchse einen Strömungspfad von einer Seite des Kolbens zur anderen zu, während in der zweiten Endstellung dieser Strömungspfad unterbrochen ist. Außerdem sind Einrichtungen zum Verschieben der Schieberbuchse vorgesehen.

Vorzugsweise weist der Zylinder an einem Ende ein einzelnes Ventil für das Ablassen bzw. Einleiten von Fluid aus der bzw. in die vom Kolben begrenzte, kolbenstangenfreie Kammer auf. Am anderen Ende des Zylinders ist ebenfalls ein von einem einzigen Ventil absperrbarer Einlaß zum Einleiten von Druckfluid vorgesehen. Die Schieberbuchse läßt sich zusammen mit einer in der hohlen Kolbenstange axial verschiebbaren Ejektorstange verschieben. Die Ejektorstange arbeitet vorzugsweise mit einem am freien Ende der Kolbenstange montierten Greifer zusammen.

A» #

Ci β * ft c

X*: 3 1253 H

Der erfindungsgemäße Zylinder ist insbesondere beim Tiefziehen einsetzbar, wobei eine Steuerung zum Öffnen bzw. Absperren der an den Enden des Zylinders vorgesehenen Ventile dient. Ein in bezug auf den Kolben und den Zylinder kollinear angeordneter Stempel ist bezogen auf die Kolbenstange hinter einem Tiefziehgesenk angeordnet und durch Druckfluid betätigbar. Die Bewegung des Tiefziehstempels wird ebenfalls von der Steuerung gesteuert.

"IO Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel unter Darstellung eines Kolbens und eines 15. Zylinders;

Figur 2 eine schematische Darstellung einer Metallziehvorrichtung unter Verwendung der Kolben- und Zylinderanordnung gemäß Figur 1.

Figur 1 zeigt eine Kolben- und Zylinderanordnung mit einem Zylinder 1, in dem ein Kolben 2 axial verschiebbar ist. Der Kolben 2 trägt an einem Ende eine rohrförmige Kolbenstange 3, die in der Nähe des Kolbens 2

Durchgangsbohrungen 4 aufweist.
25

Die Durchgangsbohrungen 4 arbeiten mit einer axial verschiebbaren Schieberbuchse 5 zusammen, die mit der Kolbenstange 3 einen Zylinderschieber bildet. Der Zylinderschieber hat zwei Endstellungen, und zwar eine Stellung, in der die Schieberbuchse 5 an das am weitesten 5

vom freien Ende der Kolbenstange 3 entfernt liegende Ende bewegt ist und die eine Absperrstellung bildet, und eine andere Stellung, in der die Schieberbuchse in Richtung auf das freie Ende der Kolbenstange 3 bewegt ist und die Durchgangsbohrungen 4 frei liegen und da-

durch einen Strömungspfad durch die Kolbenstange 3 zur anderen Seite 6 des Kolbens 2 einrichten. Der Kolben ist so geformt, daß auf seine der Kolbenstange 3 abgewandte Seite Fluid einwirken kann und diese Kolbenfläche ist größer als die an der Kolbenstangenseite dem

Druckfluid zugewandte Kolbenringfläche, so daß der Kolben 2 bei offenem Schieber bewegt wird.

Die Schieberbuchse 5 sitzt ihrerseits in einer Buchse

7, und erstreckt sich zwischen einem Endanschlag 8 und 20

einer Anzahl von zusammenarbeitenden Federscheiben bzw. Tellerfedern 9, die zur Dämpfung von Stoßen dienen, die von der Schieberbuchse 5 am Ende ihres Hubes stammen.

An einem Ende des Zylinders 1 ist ein Auslaß 10 vorge-25

sehen, um Fluid aus der der Kolbenstange abgewandten

#*.* *ϊ ο I Z O ο

A ACt «# Off» » «

Zylinderkammer abzulassen. An dem gegenüberliegenden anderen Ende des Zylinders 1, durch das sich die Kolbenstange 3 erstreckt, ist ein Einlaß 11 vorgesehen.

Zum Betreiben der Kolben- und Zylinderanordnung genügen je ein Steuerventil für den Auslaß 10 und den Einlaß 11, oder ein an beide Öffnungen angeschlossenes Winkelsteuerventil. Die Kolben- und Zylinderanordnung ist vorzugsweise hydraulisch betätigbar.

Wenn die Kolbenstange 3 zunächst ausgefahren ist und der Kolben 2 in der Nähe des Einlasses 11 steht, wird Hydraulikfluid durch Öffnen des in Figur 2 dargestellten zugehörigen Einlaßventils 21 eingeleitet. Gleichzei-

-j5 tig ist das ebenfalls in Figur 2 dargestellte Auslaßventil 20 am Auslaß 10 geöffnet, während der Zylinderschieber geschlossen ist. In dieser Stellung beginnt ein Kolbenhub, bei dem die Kolbenstange 3 in den Zylinder 1 bewegt und Hydraulikfluid durch den Auslaß 10 ausgestoßen wird. Soll nun an einer beliebigen Stelle während des Einfahrens der Kolbenstange 2 der Kolbenhub beendet werden, so braucht lediglich das Auslaßventil 20 am Auslaß 10 geschlossen zu werden. Dadurch baut sich ein Druck im Zylinder 1 auf, der der weiteren Verschiebung des Kolbens 2 entgegenwirkt. In einer

anderen Ausführung wird Fluid durch den Auslaß 10 eingeleitet. Der sich auf diese Weise aufbauende Druck wirkt auch auf die Schieberbuchse 5, die ein geschlossenes Ende aufweist, und verschiebt diese dadurch in

axialer Richtung in eine Stellung, in der die Durch-5

gangsbohrungen 4 freigegeben sind und Hydraulikfluid zur anderen Seite des Kolbens 2 strömen kann.

Da die Kolbenstirnfläche größer als die Kolbenringfläche an der Seite der Kolbenstange 3 ist, wird der 10

Kolben 2 wieder zurückbewegt. Der Zylinderschieber läßt sich mechanisch schließen, beispielsweise durch eine axial verschiebbare Stange 12. Nach dem Schließen des Zylinderschiebers und nach dem Freigeben des Auslasses

10 kann somit ein neuer Arbeitshub beginnen.
15

Die erfindungsgemäße Kolben- und Zylinderanordnung läßt sich zweckmäßigerweise bei Metallziehvorrichtungen einsetzen, wobei dann die Schieberbuchse 5 mit einer

Ejektorstange 12 zum Ausstoßen von Metallteilen aus 20

einem Greifer 13, der gemäß Figur 2 auf dem freien Ende der rohrförmigen Kolbenstange 3 montiert ist, dient.

Figur 2 zeigt die Kolben- und Zylinderanordnung gemäß

Figur 1 in Verbindung mit einer Tiefziehvorrichtung, 25

wobei ein Stempel 14 dazu dient, einen Metallrohling

• «I 1

4 «
t* β * ft

durch ein Gesenk 15 zu drücken, das zwischen dem Stempel 14 und der Kolben- und Zylinderanordnung angeordnet ist. Am freien Ende der Kolbenstange 3 sitzt ein

Greifer 13, der auf das Gesenk 15 gerichtet ist.
5

Die Tiefziehvorrichtung weist eine an sich bekannte Steuerschaltung auf. Hierzu gehört ein Hydraulikkreis, der von einem Fachmann ohne Schwierigkeiten erstellbar ist. Mit Hilfe der Hydraulikschaltung wird der Stempel 14 soweit durch das Gesenk 15 getrieben, bis das dazwischen eingelegte Material hinreichend weit aus dem Gesenk 15 vorsteht. Hierauf erfaßt der Greifer 13 das freie Ende des Materials, welches dabei die Ejektorstange 12 in der Kolbenstange 3 verschiebt und dadurch

die Schieberbuchse 5 über die Durchgangsbohrungen 4 bewegt. Dadurch ist der Zylinderschieber geschlossen und es kann ein Tiefziehhub einsetzen, sofern alle anderen Steuerfunktionen entsprechend geschaltet sind.

Endschalter dienen dabei zur Auslösung der gewünschten

Steuerfunktionen. So dient beispielsweise ein erster Endschalter 16 dazu, den Greifer 13 hydraulisch oder mechanisch freizugeben und außerdem über eine Riegelschaltung R1, vorzugsweise ein Verriegelungsrelais, ein Auslaßventil 20 zu schließen, das dadurch die Ejektor-

stange 12 verschiebt. Anstelle des Endschalters 16 kann

31253 H

natürlich auch jede andere Einrichtung verwendet werden, die feststellt, daß das Metall das Gesenk 15 vollständig verlassen hat und welches ein Signal für das Einleiten der nachfolgenden Arbeitsfolge abzugeben vermag: Öffnen der Greiferklauen; Ausstoßen des tiefgezogenen Teils aus dem Greifer und Beginn eines Rückführhubs.

Ein am anderen Ende des Kolbenstangenhubs angeordneter zweiter Endschalter 17, der mit der Kolbenstange 3 zusammenarbeitet, dient zur Aktivierung des Stempels 14 sowie zum Schließen des Einlaßventils 21. Nur nachdem der Stempel 14 den Greifer 13 und die Ejektorstange 12 in axialer Richtung 12 verschoben hat, kann der Endschalter 17 das Einlaßventil 27 öffnen, so daß ein neuer Zyklus beginnt.

hu/do

Leerseite

Claims

nt et * * i 31253TA STCfLBeRG ·' "" EUROPEANPATENTATTORNEYS PATENTANWÄLTE BESELERSTRASSE 4 D-2000 HAMBURG 52 DR J.-D. FRHR. von UEXKÜLL DR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE DIPL.-ING. ARNULF HUBER DR ALLARD von KAMEKE DR. KARL-HEINZ SCHULMEVER Joseph M.J. Annegarn Walsh Road, Kilfenora, (Prio:2.Juli 1980 Benoni, Transvaal, ηη/Ίακ*\ Republik Südafrika ZA No.80/3965) hu/do/17550 Juni 1981 Hydraulik- oder Pneumatikzylinder mit Umsteuerung A η s ρ r ü c h e

1.) Hydraulik- oder Pneumatikzylinder mit einem in dem Zylinder verschiebbaren Kolben mit rohrförmiger Kolbenstange, die aus einem Ende des Zylinders herausragt, dadurch gekennzeichnet, daß in der hohlen Kolbenstange, (3) eine Schieberbuchse (5) angeordnet und zwischen zwei Endstellungen verschiebbar ist, wobei in einer ersten Endstellung Durchgangsbohrungen (4) in der Kolbenstange (3) abgesperrt und in einer zweiten Endstellung freigegeben sind.

2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberbuchse (5) an einem Ende verschlossen ist.

\^: S .': zl·', .X ': 31253U

• * kU«toiw·

3. Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberbuchse (5) mit einer in der Kolbenstange (3) axial verschiebbaren Stange (12) in Eingriff bringbar ist.

4.. Zylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberbuchse (5) in einer Buchse (7) vei— schiebbar ist, die mit den Durchgangsbohrungen (4) in der Kolbenstange (3) fluchtende Bohrungen aufweist, und daß die Stange (12) mit einem Anschlag versehen ist, der in einer Stellung auf Tellerfedern (9) an dem dem Kolben (2) entfernten Ende der Buchse (7) wirkt, während das andere Ende der Buchse (7) einen ringförmigen Endanschlag (8) besitzt.

5. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das der Kolbenstange (3) abgewandte Ende des Zylinders (1) mit einem durch ein einziges Ventil absperrbaren Einlaß/Auslaß (10) versehen ist, während das andere Ende des Zylinders (1) einen von einem einzigen Ventil absperrbaren Einlaß (11) für Druckfluid aufweist.

6. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verschiebbare Stange (12) eine Ejektorstange für einen am freien Ende der Kolbenstange (3) montierten Greifer (13) ist.