DE3211456C2 - - Google Patents

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.

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.