DE3211456C2 - - Google Patents
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- DE3211456C2 DE3211456C2 DE19823211456 DE3211456A DE3211456C2 DE 3211456 C2 DE3211456 C2 DE 3211456C2 DE 19823211456 DE19823211456 DE 19823211456 DE 3211456 A DE3211456 A DE 3211456A DE 3211456 C2 DE3211456 C2 DE 3211456C2
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
- E02D7/02—Placing by driving
- E02D7/06—Power-driven drivers
- E02D7/10—Power-driven drivers with pressure-actuated hammer, i.e. the pressure fluid acting directly on the hammer structure
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
- B21J7/20—Drives for hammers; Transmission means therefor
- B21J7/22—Drives for hammers; Transmission means therefor for power hammers
- B21J7/28—Drives for hammers; Transmission means therefor for power hammers operated by hydraulic or liquid pressure
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
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Description
Die Erfindung betrifft eine Krafteinheit der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Bei einer aus der DE-OS 28 18 008 bekannten Krafteinheit
dieser Art benötigt der zweite Hilfskolben eine größere
Beaufschlagungsfläche als der erste Hilfskolben, damit
der zweite Hilfskolben bei Druckgleichheit in der Lage
ist, den ersten Hilfskolben zurückzuführen. Aus diesem
Grund besitzt der Zylinderraum der Entspannungseinheit
zwei jeweils einem Hilfskolben zugeordnete
Dichtführungsbereiche unterschiedlicher Durchmesser. Da
zur Aufnahme eines großen Entspannungsvolumens der erste
Hilfskolben einen möglichst großen Hub auszuführen hat
und konsequenterweise der zweite Hilfskolben über diesen
großen Hub rückstellen können muß, ergibt sich eine
große Baulänge für den Zylinderraum in der
Entspannungseinheit. Der zweite Hilfskolben greift mit
einer Kolbenstange in den ersten Hilfskolben ein und hat
entweder inkompressibles Druckmittel auszuschieben oder
kompressibles Druckmittel zu komprimieren, wenn die
beiden Hilfskolben aufeinanderzufahren. Dies erfordert
einen hohen baulichen Aufwand zwischen den beiden
Hilfskolben. Auch müssen die beiden
Dichtführungsabschnitte mit unterschiedlichen
Durchmessern außerordentlich exakt miteinander fluchten,
weil auch die beiden Hilfskolben durch den Eingriff der
Kolbenstange in den ersten Hilfskolben aneinander
geführt sind. Schließlich ist es ungünstig, daß durch
das Ausschieben des Druckmittels bzw. durch die
Kompression des Druckmittels zwischen den beiden
Hilfskolben beim Entspannungsvorgang ein Energieverlust
in Kauf zu nehmen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer
Krafteinheit der im Oberbegriff des Anspruchs 1
angegebenen Art in der Entspannungsvorrichtung Baulänge
zu sparen und dennoch ein großes Entspannungsvolumen zu
erreichen.
Die gestellte Aufgabe wird bei der eingangs genannten Krafteinheit erfindungsgemäß durch die im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Da beide Hilfskolben ihre Bewegungen im gleichen
Zylinderraum ausführen, lassen sie sich nahe
aneinandersetzen, wodurch auch bei großem
Entspannungsvolumen Baulänge gespart wird. Besonders
vorteilhaft wirkt sich die Einsparung der Baulänge bei
einer Entspannungseinheit in Doppelanordnung aus. Zum
Rückstellen beider Hilfskolben wird bewußt der Hohlraum,
in den die Kolbenstange der zweiten Hilfskolben ragt,
druckentlastet, um ein Kraftungleichgewicht
einzustellen. Dies hat auch den Vorteil, daß der erste
Hilfskolben beim Entspannungsvorgang keinen
nennenswerten Bewegungswiderstand zu überwinden hat, was
der Arbeitsleistung des Arbeitskolbens zugute kommt.
Eine zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 2
hervor. Durch die Doppelanordnung zweier Zylinderräume
mit jeweils zwei Hilfskolben läßt sich ein großes und
schlagartig entspannbares Volumen verarbeiten. Die
Einsparung an Baulänge kommt hier günstig zum Tragen.
Zweckmäßig ist ferner die Ausführungsform gemäß Anspruch
3, weil mit dieser Anordnung der Ventile eine
individuelle Funktionssteuerung möglich ist.
Dies gilt auch für die Ausführungsform gemäß Anspruch 4,
bei der das Vorsteuerventil nur kleine Druckmittelmengen
zu verarbeiten hat und deshalb klein und preiswert
ausbildbar ist. Die Drosselbohrung gewährleistet eine
wünschenswerte Zeitverzögerung beim Beaufschlagen und
Entlasten der kleinen Kammer des Vorsteuerventils.
Günstig ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 5, weil
durch die Bohrung mit dem Rückschlagventil, das als
Nachsaugeventil fungiert, ein störender Druckaufbau
zwischen den beiden Hilfskolben unterbunden wird.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 6 wird auf
relativ großem Durchmesser eine Anschlagdämpfung für den
ersten Hilfskolben gewährleistet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In dieser Zeichnung ist eine beispielsweise als Ramme
wirkende Krafteinheit gezeigt, die aus der eigentlichen,
im Gegensatz zur Darstellung in der Zeichnung senkrecht
wirkenden Arbeitseinheit 1, einer Hilfskolben- bzw. Entspannungseinheit
2, einem Hauptsteuerventil 3 sowie einem
Vorsteuerventil 4 mit Vorsteuerstufe 5 besteht. Aus
optischen Gründen ist die Hilfskolben- bzw. Entspannungseinheit
2 mit Abstand von der Arbeitseinheit 1 angeordnet
und kann dort eine gegenüber der Zeichnung um 90°
verdrehte Lage einnehmen. Auch das Hauptsteuerventil 3 ist
im Gegensatz zur Zeichnung stets nahe an der Hilfskolben-
bzw. Entspannungseinheit 2 angeschlossen, während die Vorsteuerstufe
5 unmittelbar mit dem Vorsteuerventil 4 verbunden
ist. Das bedeutet, daß der größte Teil der in der
Zeichnung dargestellten Druckmittelleitungen in der Praxis
nur sehr kurze Kanäle sind.
Die gegenüber der Hilfskolben- bzw. Entspannungseinheit 2,
dem Hauptsteuerventil 3 und dem Vorsteuerventil 4 verkleinert
dargestellte Arbeitseinheit 1 weist ein einstückig
gezeichnetes, jedoch aus mehreren Teilen zusammengesetztes
Gehäuse 6 mit einem abgestuften zylindrischen Innenraum 7
auf. Dieser Innenraum 7 wird durch einen dichtend im
Innenraum 7 verschiebbar geführten Arbeitskolben 8 in einen
Primärzylinderraum 7a und einen Sekundärzylinderraum 7b
unterteilt. Zusätzlich ist der Arbeitskolben 8 dichtend
verschiebbar auf einer Kolbenstange 9 gehalten, die mit
beiden Enden aus dem Gehäuse 6 herausragt. Zur Kraftübertragung
vom Arbeitskolben 8 auf die Kolbenstange 9 ist
letztere mit einem umlaufenden Bund 10 versehen. Beiderseits
dieses Bundes 10 weist die Kolbenstange 9 unterschiedlich
große Durchmesser auf, wobei der den Arbeitskolben
8 aufnehmende Teil der Kolbenstange 9 um ein vorbestimmtes
Maß im Durchmesser größer ausgebildet ist als
der andere Teil der Kolbenstange 9. Der im Durchmesser
kleinere Teil der Kolbenstange 9 ist an seinem aus dem
Gehäuse 6 herausragenden Ende mit einer Kupplung 11 versehen,
die im vorliegenden Fall mit einer nur angedeuteten
Spundbohle 12 verbindbar ist. Das andere Ende der Kolbenstange
9 trägt eine Platte 13, die mit Dämpfungskolben 14
zusammenwirkt, wobei die die Dämpfungskolben 14 aufnehmenden
Druckmittelräume 15 mit dem Primärzylinderraum 7a
verbunden sind.
Der Primärzylinderraum 7a ist über einen Kanal 16 mit
verhältnismäßig großem Querschnitt, in den eine an eine
nicht gezeichnete Druckmittelquelle angeschlossene Druckmittel-
Zufuhrleitung 17 mündet, mit einem hier als Kolbenspeicher
ausgebildeten und mit vorgespanntem Druckgas gefüllten
Energiespeicher 18 verbunden. Ferner führt vom
Primärzylinderraum 7a eine Druckmittelleitung 19 zum Hauptsteuerventil
3 mit einem Abzweig zur Vorsteuerstufe 5.
Der Sekundärzylinderraum 7b ist in diesem Ausführungsbeispiel
über zwei Kanäle 20, 21 mit nicht nennenswerter Querschnittsverringerung
und damit ohne eine die Strömung beeinträchtigende
Drosselung mit der Hilfskolben- bzw. Entspannungseinheit
2 verbunden. Diese Hilfskolben- bzw. Entspannungseinheit
2 besteht aus einem aus mehreren Teilen
zusammengesetzten Gehäuse 22 mit in diesem Ausführungsbeispiel
zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten und
ausgebildeten, abgestuften zylindrischen Innenräumen 23,
die jeweils in einen Arbeits- und Rückstellraum 23a und in
einen im Querschnitt größeren Nebenraum 23b unterteilt
werden, der auch als Ausnehmung bezeichnet ist. Die beiden Arbeits- und Rückstellräume 23a sind
innenliegend, also einander zugewandet, durch Kanäle 25, 26
sowohl untereinander als auch mit dem Hauptsteuerventil 3
verbunden und dienen jeweils der Führung eines nachfolgend
stets als zweiter Hilfskolben 24 bezeichneten
Kolbens. An die nach außen gerichtete Kolbenfläche jedes
zweiten Hilfskolbens 24 schließen sich zwei abgestufte, aneinander
anschließende zylindrische Ansätze 27, 28 an, die erheblich
kleinere Durchmesser als der zweite Hilfskolben 24
aufweisen und auch als Kolbenstange und Kolbenstangenansatz bezeichnet sind. Über den zylindrischen Ansatz 28 ist der zweite
Hilfskolben 24 noch zusätzlich im Gehäuse 22 geführt. Das
freie Ende jedes Ansatzes 28 mündet in im Gehäuse 22 eingearbeiteten
Hohlräumen 29, die über miteinander verbundene
Kanäle 30 mit dem Hauptsteuerventil 3 in Verbindung stehen.
Von der freien Stirnfläche des Ansatzes 28 aus ist eine
Bohrung 31 mit einem Rückschlagventil 32 eingearbeitet, die
im Bereich des zylindrischen Ansatzes 27 radial nach außen
verläuft.
In jedem Nebenraum 23b des Gehäuses 22 ist ein nachfolgend
stets als erster Hilfskolben 33 bezeichneter Kolben angeordnet,
der den zylindrischen Ansatz 27 unter Bildung eines
Ringraums 34 vollständig umschließt und der einerseits
dichtend im Arbeits- und Rückstellzylinderraum 23a und andererseits
auf dem zylindrischen Ansatz 28 axial verschiebbar geführt ist.
Dabei weist das den Ansatz 28 umschließende Ende des ersten
Hilfskolbens 33 einen Bund 35 auf, dessen Durchmesser größer
als das in dem Arbeitsraum 23a geführte Ende des ersten
Hilfskolbens 33 ist. Die dem Bund 35 benachbarte, freie
Stirnfläche des ersten Hilfskolbens 33 trägt einen umlaufenden
Randwulst 36, mit dem der erste Hilfskolben 33 in
der gezeichneten Stellung dichtend an der Stirnfläche 37
des Nebenraums 23b anliegt und dadurch einen Aufsteuerraum
38 vom Nebenraum 23b abtrennt. Die beiden Aufsteuerräume
38 sind über miteinander verbundene Kanäle 39 an das Vorsteuerventil
4 angeschlossen, während die beiden Nebenräume
23b über getrennte Kanäle 40, 41 mit dem Hauptsteuerventil 3
in Verbindung stehen. Die bereits erwähnten Kanäle 20, 21
der Sekundärzylinderräume 7b münden in die beiden Nebenräume
23b.
Das Hauptsteuerventil 3 besitzt ein ebenfalls aus mehreren
Teilen zusammengesetztes Gehäuse 42 mit einem zylindrischen
Innenraum 43 zur Aufnahme eines Steuerschiebers 44, der zur
Bildung von Ringräumen 43a-43e ausgespart ist und somit
vier Steuervorsprünge 45 besitzt. Die Aussparungen und damit
die Steuervorsprünge 45 sind so angeordnet, daß die in der
Zeichnung auf einer Seite des Gehäuses 42 mündenden Kanäle
46-49 entweder über die entsprechenden Ringräume 43a-43e
mit den auf der anderen Seite des Gehäuses 42 vorgesehenen
Kanälen 50-53 teils wechselbar in Strömungsverbindung
bringbar und/oder absperrbar sind.
Dabei ist der Kanal 46 des Hauptsteuerventils 3 an den
Kanal 40 der Hilfskolben- bzw. Entspannungseinheit 2, der
Kanal 47 des Hauptsteuerventils 3 an die Kanäle 30 der
Hilfskolben- bzw. Entspannungseinheit 2, der Kanal 48 des
Hauptsteuerventils 3 an den Kanal 25, 26 der Hilfskolben-
bzw. Entspannungseinheit 2 und der Kanal 49 des Hauptsteuerventils
3 an den Kanal 41 der Hilfskolben- bzw.
Entspannungseinheit 2 angeschlossen. Der Kanal 50 und
eine Abzweigleitung 54 des Kanals 49 des Hauptsteuerventils
3 sind mit dem Vorsteuerventil 4 verbunden, der Kanal
51 ist über die Druckmittelleitung 19 an den Primärzylinderraum
7a der Arbeitseinheit 1 angeschlossen und
die Kanäle 52, 53 stehen über eine Leitung 55 mit einem
nicht gezeichneten Tank in Verbindung.
Ferner ist in dem Steuerschieber 44 eine Bohrung 56
vorgesehen, die den Ringraum 43d mit einem Raum 57
verbindet, in den ein freies Ende mit reduzierter
Fläche des Steuerschiebers 44 ragt.
Das Vorsteuerventil 4 ist als an sich bekanntes 4/2-Wegeventil
ausgebildet, welches über die elektrisch betätigbare
Vorsteuerstufe 5 hydraulisch in jeweils eine von zwei
Schaltstellungen bewegt wird. Über dieses Vorsteuerventil 4
sind die in die Aufsteuerräume 38 mündenden Kanäle 39 der
Hilfskolben- bzw. Entspannungseinheit 2 und der Kanal 50
des Hauptsteuerventils 3 wechselweise mit der Abzweigleitung
54 bzw. mit der zum Tank führenden Leitung 55 in
Strömungsverbindung bringbar.
Für die nun folgende Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen
Krafteinheit wird davon ausgegangen, daß
mit Ausnahme der beiden Ringräume 34 alle freien Räume einschließlich
Kanäle in der Arbeitseinheit 1, der Hilfskolben-
bzw. Entspannungseinheit 2, dem Hauptsteuerventil 3 und dem
Vorsteuerventil 4 sowie alle Druckmittelleitungen vollständig
mit flüssigem Druckmittel, beispielsweise mit
Hydrauliköl, und der Energiespeicher 18 mit einem unter
einem vorbestimmten Druck stehenden Gas gefüllt sind. Dabei
nehmen alle beweglichen Teile der Krafteinheit vorerst eine
nicht genau definierte Stellung ein, wobei der Arbeitskolben
8 durch eine nicht gezeichnete, im Primärzylinderraum
7a zwischen Gehäuse 6 und Arbeitskolben 8 eingespannte
Feder am Bund 10 der Kolbenstange 9 anliegt. Auch zwischen
der Kupplung 11 und der Außenwand des Gehäuses 6 ist beispielsweise
ein nicht dargestellter elastischer Anschlag
angeordnet.
Beim Anschalten einer nicht gezeichneten Pumpe baut sich
in der gezeichneten Stellung des Steuerschiebers 44 in der
Druckmittel-Zufuhrleitung 17, im Kanal 16, im Primärzylinderraum
7a und in den Räumen 15 der Arbeitseinheit
1 ein Druck auf, der zwischen 160 und 300 bar betragen
kann. Über die aus dem Primärzylinderraum 7a herausführende
Druckmittelleitung 19 findet dieser Druckaufbau
auch im Kanal 51, im Ringraum 43b und im Kanal 46 des Hauptsteuerventils
3 statt. Von dem Kanal 46 geht dieser Druckaufbau
in dem Kanal 40 und dem diesem nachgeordneten
Nebenraum 23b der Hilfskolben- bzw. Entspannungseinheit 2
weiter, wobei von hier aus sich über den Kanal 20 auch im
Sekundärzylinderraum 7b der gleiche Druck aufbaut. Dieser
Druckaufbau im Sekundärzylinderraum 7b hat durch die unterschiedlichen
Querschnitte beiderseits des Bundes 10 der
Kolbenstange 9 zur Folge, daß eine Relativbewegung zwischen
der Kolbenstange 9 und dem Gehäuse 6 der Arbeitseinheit 1
stattfindet. Dementsprechend wird der nicht gezeichnete
äußere elastische Anschlag belastet.
Wenn, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei der
Verwendung der Krafteinheit als Ramme die Kolbenstange 9
eine senkrechte Lage einnimmt, und die Kupplung 11 auf der
Spundbohle 12 aufliegt, verschiebt sich das Gehäuse 6 gegenüber
der Kolbenstange 9, d. h., das Gehäuse 6 senkt sich ab.
Die am Ende dieser Absenkung von dem Gehäuse 6 einzunehmende
Stellung wird durch den nicht dargestellten äußeren
elastischen Anschlag begrenzt.
Vom Sekundärzylinderraum 7b erfolgt über den Kanal 21
auch ein Druckaufbau in dem dem Kanal 21 nachgeordneten
Nebenraum 23b und von hier aus über die Kanäle 41 und 49
im Ringraum 43d des Hauptsteuerventils 3. Der Druckaufbau
im Ringraum 43d bewirkt über die Kanäle 48, 25, 26 auch
einen Druckaufbau in den beiden Arbeits- und Rückstellräumen
23a sowie über die Bohrung 56 im Raum 57 des Hauptsteuerventils
3. Letzteres stellt dabei sicher, daß der
Steuerschieber 44 in der gezeichneten Lage des Vorsteuerventils
4 beim Druckaufbau seien in der Zeichnung gezeigte
Stellung beibehält, da der Ringraum 43a gleichzeitig
über den Kanal 50, das Vorsteuerventil 4 und die
Leitung 55 mit dem Tank verbunden, also drucklos ist.
Über die Kanäle 30, 47, den Ringraum 43c, den Kanal 52 und
die Leitung 55 sind in der gezeichneten Stellung des
Steuerschiebers 44 auch die Hohlräume 29, die Bohrungen
31 und die Ringräume 34 druckentlastet, während über die
Abzweigleitung 54, das Vorsteuerventil 4 und die Kanäle
39 auch in den beiden Aufsteuerräumen 38 ein Druckaufbau
stattfindet.
Zur Vorbereitung eines Schlags wird nun das Vorsteuerventil
4 durch die Vorsteuerstufe 5 umgeschaltet. Damit
werden die Aufsteuerräume 38 über die Kanäle 39, das Vorsteuerventil
4 und die Leitung 55 mit dem Tank verbunden
und somit drucklos. In dem Ringraum 43a baut sich sofort
ein Druck auf. Durch entsprechende Wahl der vom Druckmitteldruck
beaufschlagbaren wirksamen Flächen des Steuerschiebers
44 in dem Ringraum 43a und dem Raum 57 ist
sichergestellt, daß sich der Steuerschieber 44 aus der gezeichneten
Grundstellung zeitlich verzögert zur Entlastung
der Aufsteuerräume 38 in seine andere Endstellung verschiebt.
Dies hat zur Folge, daß der Kanal 46 des Hauptsteuerventils
3 und damit die Strömungsverbindung zwischen
dem Primärzylinderraum 7a und dem Sekundärzylinderraum 7b
abgesperrt wird. Durch den auf den Arbeitskolben 8 im
Primärzylinderraum 7a anstehenden Druck wird jedoch auch
der Druck sowohl im Sekundärzylinderraum 7b im Verhältnis
der äußeren Kräfte und der wirksamen Flächen als auch in
den Nebenräumen 23b aufrecht erhalten. Über den Kanal 51,
den Ringraum 43b, den Kanal 47 und die Kanäle 30 baut sich
nun der Druck in den Hohlräumen 29 auf. Da gleichzeitig
die beiden Arbeits- und Rückstellräume 23a über die Kanäle
25, 26, 48, den Ringraum 43c, den Kanal 52 und die Leitung 55
mit dem Tank verbunden, also drucklos werden, bewirkt der
Druckaufbau in den Hohlräumen 29, das die beiden zweiten
Hilfskolben 24 gegeneinander in ihre innere Endlage verschoben
werden. Durch entsprechende Wahl der
vom Druckmitteldruck, der vom Sekundärzylinderraum 7b wirkt,
beaufschlagten, wirksamen Flächen der ersten Hilfskolben 33 in den beiden Nebenräumen 23b
bleiben diese Hilfskolben bei noch abgetrennten Aufsteuerräumen 38 auch bei umgeschaltetem Hauptsteuerventil
3 noch in ihrer gezeichneten Stellung.
Für die eigentliche Durchführung des Schlags wird das Vorsteuerventil
4 durch die Vorsteuerstufe 5 in seine Ausgangsstellung
zurückgeschaltet. Mit dieser Schaltung des
Vorsteuerventils 4 werden gleichzeitig die beiden Aufsteuerräume
38 der Hilfskolben- bzw. Entspannungseinheit 2
mit Druck beaufschlagt und der Ringraum 43a entlastet.
Durch den Druck in den Aufsteuerräumen 38 werden die beiden
ersten Hilfskolben 33 von den Stirnflächen 37 der Nebenräume
23b abgehoben, so daß sich die beiden ersten Hilfskolben
33 durch den im Sekundärzylinderraum 7b und den
mit diesem über die Kanäle 20, 21 ohne nennenswerten Drosselwiderstand
verbundenen Nebenräumen 23b herrschenden Druck
gegeneinander in Richtung auf die in ihrer inneren Endlage
befindlichen zweiten Hilfskolben 24 bewegen. Die damit verbundene
Druckentlastung im Sekundärzylinderraum 7b hat eine
schlagartige Belastung des Arbeitskolbens 8 und damit der
Kolbenstange 9 zur Folge. Dabei findet eine Relativbewegung
zwischen der Kolbenstange 9 und dem Gehäuse 6 statt. Das
Gehäuse 6 und gegebenenfalls eine damit verbundene Zusatzmasse
wirken als Reaktion und heben sich gegenüber der
Kolbenstange 9. Das bei dem Schlag aus dem Sekundärzylinderraum
7b verdrängte Entspannungsvolumen wird in den Nebenräumen
23b von den von den beiden ersten Hilfskolben 33
freigegebenen Räumen vollständig aufgenommen. Nach der
Entspannung baut sich infolge dieser Relativbewegung der
Druck im Sekundärzylinderraum 7b wieder auf. Über die
Platte 13 und die beiden Kolben 14 ist sichergestellt, daß
der Bund 10 der Kolbenstange 9 - die Kolbenstange 9 ist in Schlagrichtung
frei gegenüber dem Arbeitskolben 8 bewegbar -
nicht hart an dem Gehäuse 6 aufschlägt.
Mit der vorerwähnten Druckentlastung des Ringraums 43a
wird der im Raum 57 des Hauptsteuerventils 3 herrschende
Druck des Sekundärzylinderraums 7b wirksam, durch den eine
Verschiebung des Steuerschiebers 44 zurück in die gezeichnete
Grundstellung erfolgt. Dabei wird zunächst die
Strömungsverbindung zwischen dem Kanal 47 und dem Ringraum
43c freigegeben. Kurz vor Erreichen der gezeichneten
Grundstellung des Steuerschiebers 44 wird auch wieder
der Kanal 46 freigegeben, so daß auch über die Druckmittelleitung
19, den Kanal 51, den Ringraum 43b, den Kanal 46,
den Kanal 40, den Nebenraum 23b und den Kanal 20 der
Sekundärzylinderraum wieder mit Druckmittel aufgefüllt
wird. Dies gilt auch für den Kanal 21, den Nebenraum 23b,
den Kanal 41, den Kanal 49, den Ringraum 43d, den Kanal 48,
die Kanäle 25, 26 und die Arbeits- und Rückstellräume 23a
sowie für die Bohrung 56 im Raum 57.
Diese Druckmittelzufuhr hat einerseits zur Folge, daß durch
die unterschiedlichen Querschnitte beiderseits des Bundes
10 der Kolbenstange 9 wieder eine Relativbewegung zwischen
Kolbenstange 9 und Gehäuse 6 stattfindet, d. h., das Gehäuse
6 senkt sich gegenüber der Kolbenstange 9. Andererseits
werden durch diese Druckmittelzufuhr und die gleichzeitige
Druckentlastung der Hohlräume 29 die zweiten Hilfskolben 24
und damit aber auch die ersten Hilfskolben 23 in ihre gezeichnete
Grundstellung zurückbewegt. Nunmehr kann die Vorbereitung
für den nächsten Schlag erfolgen und der Schlag
durchgeführt werden.
Die Krafteinheit kann auch zum Ziehen von Spundbohlen, zum Verformen
von Werkstücken, zum Pressen oder dgl. verwendet
werden. Die Reihenfolge der Druckbe- und -entlastung der
Kanäle und Räume im Hauptsteuerventil 3 und Vorsteuerventil
4 ist durch die Anordnung der Kanäle zu den damit verbundenen
Abdeckungen der Steuervorsprünge weitgehend frei
wählbar.
Claims (6)
1. Krafteinheit als Arbeitsorgan, z. B. für Pressen zum
Forgeben und Verdichten, für Rammen usw., mit einem in
einem Zylinder bewegbaren Arbeitskolben mit einer die
Arbeitskraft auf das zu belastende Material
aufbringenden Kolbenstange, wobei der an die
Arbeitsfläche des Arbeitskolbens angrenzende, die
Arbeitskraft liefernde Primärzylinderraum dauernd unter
dem Druck eines Energiespeichers steht, welcher vor
jedem Arbeitshub aufgeladen ist, während der auf der
Gegenseite des Arbeitskolbens befindliche, von der
Kolbenstange durchdrungene Sekundärzylinderraum mit
einem Druckmittel gefüllt ist, welches vor Arbeitsbeginn
den Kraftausgleich des Arbeitskolbens schafft, mit einem
großflächigen ersten Hilfskolben, der in einem
Zylinderraum verschiebbar ist und den er in einen mit
dem Sekundärzylinderraum ohne nennenswerten
Drosselwiderstand verbundenen, das Entspannungsvolumen
des Sekundärzylinderraums im wesentlichen vollständig
aufnehmenden Nebenraum und in einen zur Rückstellung und
Führung seiner selbst dienenden Rückstellraum teilt,
wobei der erste Hilfskolben in seiner Grundstellung
stirnseitig einen druckenlastbaren Aufsteuerraum vom
Nebenraum dichtend abtrennt und zwecks Abhebens von
seiner stirnseitigen Dichtfläche durch eine Kraft vom
Aufsteuerraum her aufsteuerbar ist, wodurch das
Druckmittel des Sekundärzylinderraums eine
schlagartige, plötzliche Verschiebung des ersten
Hilfskolbens und eine ebenso schnelle Entspannung des
Sekundärzylinderraums sowie gleichzeitig eine
schlagartige Belastung des Materials bewirkt, mit einem
dem ersten Hilfskolben koaxial verschiebbar zugeordneten
zweiten Hilfskolben, der einerseits im Zylinderraum
einen Arbeitsraum begrenzt und andererseits mit einer
Kolbenstange in den ersten Hilfskolben ragt, sowie mit
einer Ventilanordnung, mit der zum Vorbereiten des
Arbeitshubs der Aufsteuerraum und der Arbeitsraum des
zweiten Hilfskolbens entlastbar sind und die beiden
Hilfskolben ihre voneinander entfernte Grundstellung
einnehmen und mit der zum Einleiten des Arbeitshubs der
Aufsteuerraum und der Arbeitsraum mit zeitlicher
Verzögerung zur Rückstellung der Hilfskolben mit Druck
beaufschlagbar sind, wobei sich der erste Hilfskolben
unter Entspannung des Sekundärzylinderraums aus seiner
Grundstellung herausbewegt und nach dem Arbeitshub durch
den zweiten Hilfskolben unter Rückveränderung des
Druckmittels aus dem Nebenraum in den
Sekundärzylinderraum wieder in seine Ausgangsstellung
zurückgestellt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hilfskolben (24) mit gleichem Führungsdurchmesser wie der erste Hilfskolben (33) im gleichen Zylinderraum (23a) wie der erste dichtend geführt ist, daß die Kolbenstange (27, 28) des zweiten Hilfskolbens (24) dichtend durch den ersten Hilfskolben (33) und durch den Aufsteuerraum (38) in einen zum Aufsteuerraum (38) hin abgedichteten Hohlraum (29) ragt, der über die Ventilanordnung (3, 4) mit Druckmittel zur Entfernung des zweiten Hilfskolbens vom ersten und damit zur Vorbreitung des Entspannungshubs des ersten Hilfskolbens (33) beaufschlagbar und nach dem Entspannungshub entlastbar ist, und daß der die beiden Hilfskolben (33, 24) aufnehmende Zylinderraum (23) in seinem Mündungsbereich zum Sekundärzylinderraum (7b) eine vergrößerte Ausnehmung (23b) aufweist und der erste Hilfskolben (33) an seinem dem Aufsteuerraum (38) zugewandten Ende einen Bund (35) besitzt, dessen Durchmesser größer als das Führungsteil des ersten Hilfskolbens (33), jedoch kleiner als die ihn umgebende Ausnehmung (23b) ist.
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hilfskolben (24) mit gleichem Führungsdurchmesser wie der erste Hilfskolben (33) im gleichen Zylinderraum (23a) wie der erste dichtend geführt ist, daß die Kolbenstange (27, 28) des zweiten Hilfskolbens (24) dichtend durch den ersten Hilfskolben (33) und durch den Aufsteuerraum (38) in einen zum Aufsteuerraum (38) hin abgedichteten Hohlraum (29) ragt, der über die Ventilanordnung (3, 4) mit Druckmittel zur Entfernung des zweiten Hilfskolbens vom ersten und damit zur Vorbreitung des Entspannungshubs des ersten Hilfskolbens (33) beaufschlagbar und nach dem Entspannungshub entlastbar ist, und daß der die beiden Hilfskolben (33, 24) aufnehmende Zylinderraum (23) in seinem Mündungsbereich zum Sekundärzylinderraum (7b) eine vergrößerte Ausnehmung (23b) aufweist und der erste Hilfskolben (33) an seinem dem Aufsteuerraum (38) zugewandten Ende einen Bund (35) besitzt, dessen Durchmesser größer als das Führungsteil des ersten Hilfskolbens (33), jedoch kleiner als die ihn umgebende Ausnehmung (23b) ist.
2. Krafteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei miteinander verbundene Zylinderräume (23) mit
je einem ersten und einem zweiten Hilfskolben (33, 24)
vorgesehen sind, die in den beiden Zylinderräumen (23)
zueinander gegensinnig arbeiten.
3. Krafteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilanordnung (3, 4, 5) ein umsteuerbares
Vorsteuerventil (4) und ein Hauptsteuerventil (3)
aufweist.
4. Krafteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das an den Tank und eine
Druckleitung (54) angeschlossene Vorsteuerventil (4) als
Zweistellungs-Wegesteuerventil ausgebildet und mit dem
Aufsteuerraum (38) und einer Vorsteuerseite (Ringraum
43a) des Hauptsteuerventils (3) verbunden ist, derart,
daß der Aufsteuerraum (38) beaufschlagt und die
Vorsteuerseite entlastet ist bzw. umgekehrt, und daß die
andere Vorsteuerseite (Kammer 57) des Hauptsteuerventils
(3) über eine Drosselbohrung (56) ständig mit dem
Sekundärzylinderraum (7b) verbunden ist.
5. Krafteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den beiden Hilfskolben (33, 24) ein
Ringraum (34) begrenzt ist, der über eine in der
Kolbenstange (27, 28) des zweiten Hilfskolbens (24) angeordnete Bohrung (31) mit dem
Hohlraum (29) verbunden ist, und daß zwischen dem
Ringraum (34) und dem Hohlraum (29) ein zum Ringraum
(34) sperrendes Rückschlagventil (32) angeordnet ist.
6. Krafteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinderraum (23) bei der Ausnehmung (23b)
gestuft ausgebildet ist und daß die Stufung zur
Anschlagdämpfung des ersten Hilfskolbens (33) auf den
Durchmesser des Bundes (35) abgestimmt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823211456 DE3211456A1 (de) | 1982-03-27 | 1982-03-27 | Krafteinheit als arbeitsorgan, z.b. fuer pressen zum formgeben und verdichten, fuer rammen usw. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823211456 DE3211456A1 (de) | 1982-03-27 | 1982-03-27 | Krafteinheit als arbeitsorgan, z.b. fuer pressen zum formgeben und verdichten, fuer rammen usw. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3211456A1 DE3211456A1 (de) | 1983-09-29 |
DE3211456C2 true DE3211456C2 (de) | 1991-08-14 |
Family
ID=6159567
Family Applications (1)
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DE19823211456 Granted DE3211456A1 (de) | 1982-03-27 | 1982-03-27 | Krafteinheit als arbeitsorgan, z.b. fuer pressen zum formgeben und verdichten, fuer rammen usw. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3211456A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108436006A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-24 | 中科聚信洁能热锻装备研发股份有限公司 | 一种高效传动的自由锻造液压机 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2818008A1 (de) * | 1978-04-25 | 1979-11-08 | Knaebel Horst | Vorrichtung fuer die umformtechnik zum erzeugen einer schlagartigen belastung oder verformung (arbeitsphase) - jeweils innerhalb weniger millisekunden oder innerhalb von bruchteilen davon - eines zu bearbeitenden und/oder zu verformenden koerpers und steuerung |
-
1982
- 1982-03-27 DE DE19823211456 patent/DE3211456A1/de active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108436006A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-08-24 | 中科聚信洁能热锻装备研发股份有限公司 | 一种高效传动的自由锻造液压机 |
CN108436006B (zh) * | 2018-03-26 | 2019-04-12 | 中科聚信洁能热锻装备研发股份有限公司 | 一种高效传动的自由锻造液压机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3211456A1 (de) | 1983-09-29 |
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