DE3616263A1 - MULTI-STAGE FLUID PRINTER ELEVATOR - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Mehrstufen-Fluiddruckerhöhungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Vorrichtung ist zur Verwendung in Stanzpressen und Analogmaschinen geeignet. Sie kann drei verschiedene Druckpegel oder -stufen bei einem Arbeitsdruckströmungsmittel erzielen.The invention relates to a multi-stage fluid pressure increasing device according to the preamble of claim 1. Such a device is for use in stamping presses and analog machines. It can have three different pressure levels or stages in a working pressure fluid achieve.
10
j Druckerhöhungsvorrichtungen, die zwei Druckpegel oder -stufen bei einem Arbeitsströmungsmittel ermöglichen,sind
aus den CA-PSen 1 052 234 und 1 132 441 bekannt.10
j pressure increasing devices, the two pressure level or levels allow for a working fluid, are known from Canadian patents 1,052,234 and 1,132,441 is known.
Bei den bekannten Druckerhöhungsvorrichtunqen wird eine 15In the known pressure-increasing devices, a 15
koaxiale Anordnung von drei Kolben- und Zylindereinheiten verwendet, deren Kolben sich deshalb zusammen bewegen, weil sie alle an einer gemeinsamen Kolbenstange angeordnet sind. Eine erste Kolben- und Zylinderanordnung, die mit Druck,coaxial arrangement of three piston and cylinder units are used, the pistons of which move together because they are all arranged on a common piston rod. A first piston and cylinder assembly, which with pressure,
z.B. Luft,von einer Primärquelle betrieben wird, ist wirk-20 e.g. air, powered by a primary source, is effective-20
sam, um die Kolben aller drei koaxialer Einheiten in einer Arbeitshubrichtung zu bewegen, um auf ein Arbeitsströmungsmittel einzuwirken, das in dem zweiten und dritten Zylinder enthalten ist, die zumindest am Anfang des Arbeitshubes insam to turn the pistons of all three coaxial units into one To move the working stroke direction to act on a working fluid in the second and third cylinders is included, at least at the beginning of the working stroke in
Strömungsmittelverbindung stehen.
25Are fluid connection.
25th
Die zweite Kolben- und Zylindereinheit hat eine Vorbeiströmeinrichtung, die durch einen lockeren Kolben-Zylindersitz oder Auslaßbohrungen in dem zweiten Kolben gebildet wird.The second piston and cylinder unit has a by-pass device, which is formed by a loose piston-cylinder seat or outlet bores in the second piston.
Die zweite Kolben- und Zylinderanordnung schafft einen er-30 The second piston and cylinder arrangement creates an er-30
sten Druckpegel in dem Arbeitsströmungsmittel. Auf Grund des Vorbeiströmens in dieser Einheit, bewegt sich die einheitliche Kolbenstange in einer Arbeitshubrichtung, so daß die dritte Kolben- und Zylindereinheit wirksam wird und den zweiten Druckpegel, d.h. den letzten Krafthubdruck erzeugt.most pressure level in the working fluid. Because of of flowing past in this unit, the unitary piston rod moves in a working stroke direction, so that the third piston and cylinder unit becomes effective and generates the second pressure level, i.e. the last power stroke pressure.
In Betrieb der bekannten Vorrichtungen wird der erste Pegel im allgemeinen zum Festklemmen des Werkstückes an dem Pres-In operation of the known devices, the first level is generally used to clamp the workpiece to the press
sentisch mittels einer Abstreifplatte verwendet, und der zweite Pegel wird für den Stanzvorgang eingesetzt.sentisch used by means of a stripping plate, and the the second level is used for the punching process.
Obwohl die bekannten Vorrichtungen hoch zufriedenstellend 5Although the known devices are highly satisfactory 5
sind, ist es wünschenswert, eine Druckerhöhungsvorrichtung, wenn möglich mit einer eingebauten Stößelvorrichtung zu schaffen, die einen längeren Arbeitshub hat, so daß z.B. Werkstücke leichter in den Stanzbereich eingeführt und daraus wieder entnommen werden können. Bei den bekannten Vorrichtungen kann dies natürlich durch eine Verlängerung des Arbeitshubes erzielt werden. Dies führt jedoch zu einer Kraftvergeudung und im allgemeinen zu Druckerhöhungsvorrichtungen, die größer als erwünscht sind.it is desirable to use a pressure increasing device, if possible to provide with a built-in ram device which has a longer working stroke, so that e.g. Workpieces can be more easily introduced into the punching area and removed from it again. With the known Devices, this can of course be achieved by extending the working stroke. However, this leads to a Waste of energy and, in general, to pressure boosting devices that are larger than desired.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Druckerhöhungsvorrichtung zu schaffen, die drei Druckpegel bei einem Arbeitsfluid liefert. Außerdem soll eine Druckerhöhungsvorrichtung geschaffen werden, die einen längeren Arbeitshub oder eine größere Bewegung des ArbeitsfluidsThe object of the invention is therefore to provide a pressure increasing device to create that provides three pressure levels in a working fluid. In addition, a pressure increasing device be created that have a longer working stroke or a larger movement of the working fluid
als im Normalfall mit einem minimalen zusätzlichen Kraft (Energie)-Bedarf ermöglicht.than is normally possible with a minimal additional force (energy) requirement.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.The object of the invention is achieved with the features of the characterizing Part of claim 1 solved.
Erfindungsgemäß wird somit eine vierte Kolben- und Zylindereinheit der bekannten koaxialen Anordnung hinzugefügt, wobei die vierte Einheit einen sogenannten fliegenden Kolben aufweist, der durch zugeschaltete PrimärdruckbeaufschlagungAccording to the invention there is thus a fourth piston and cylinder unit added to the known coaxial arrangement, the fourth unit having a so-called flying piston, that is caused by activated primary pressure
ÖW anfänglich wirksam ist, um das Arbeitsfluid von dem vierten Zylinder, der zu Beginn des Arbeitshubes in Pluidverbindung mit dem zweiten Zylinder (und dem dritten Zylinder) steht, in den zweiten und dritten Zylinder zu bewegen, um darin einen ersten Druckpegel anzulegen, der mit dem der Primär-α quelle übereinstimmt. Der erste Druckpegel ist ausreichend, um das Spiel aufzunehmen, d.h. um den Stößel über eine freie Bewegungsstrecke zu bewegen, um ihn an ein Werkstück auf ÖW is initially effective to move the working fluid from the fourth cylinder, which is in fluid communication with the second cylinder (and the third cylinder) at the beginning of the working stroke, into the second and third cylinders in order to apply a first pressure level therein which corresponds to that of the primary α source matches. The first pressure level is sufficient to take up the play, that is to say to move the ram over a free movement path in order to make it contact a workpiece
einem Werktisch zu bringen.to bring to a workbench.
Danach wird Primärdruck dem Kolben der ersten Kolben- und Zylindereinheit der koaxialen Anordnung zugeführt, um die Kolbenstange in Verbindung mit dem zweiten und dem dritten Kolben in der Arbeitshubrichtung zu bewegen. Ein erhöhter Druck wird auf das Arbeitsfluid durch die zweite Kolben- und Zylindereinheit aufgebracht. Auf Grund des Vorbei-Thereafter, primary pressure is supplied to the piston of the first piston and cylinder unit of the coaxial arrangement in order to achieve the To move the piston rod in connection with the second and the third piston in the working stroke direction. An increased Pressure is applied to the working fluid through the second piston and cylinder unit. Due to the past
IQ Strömverlustes dieser Einheit bewegen sich die Kolben und die Stange in der Arbeitshubrichtung weiter, um anschließend die Verbindung zwischen dem zweiten und dem vierten Zylinder mittels des dritten Kolbens abzuschließen, der in den dritten Zylinder eintritt, der als Dichtung zwischen dem zweiten und dem vierten Zylinder wirkt. Danach wird der Druck des Arbeitsfluids durch die Kolben- und Zylindereinheit bestimmt, und die letzte Druckstufe ist das Ziel. Die wirksamen Arbeitsflächen des zweiten und dritten Kolbens sind so ausgewählt, daß die letzte Druckstufe die höchste und größer als dieje- IQ loss of flow of this unit, the piston and the rod move on in the working stroke direction to then complete the connection between the second and the fourth cylinder by means of the third piston, which enters the third cylinder, which acts as a seal between the second and fourth cylinder works. After that, the pressure of the working fluid is determined by the piston and cylinder unit, and the final pressure stage is the target. The effective working surfaces of the second and third pistons are selected so that the last pressure stage is the highest and larger than each
2Q nige ist, die von der Primärdruckquelle mittels des fliegenden Kolbens erzeugt wird. Auf diese Weise wird eine Dreistufen-Druckerhöhungsvorrichtung geschaffen, welche die Möglichkeit eines langen Hubes bei geringem Druck, um Kraft zu sparen und gleichzeitig ein größeres Spiel zwischen einem Arbeitsstößel und einem Pressentisch zuzulassen, hat.2Q nige is obtained from the primary pressure source by means of the flying Piston is generated. This becomes a three-stage pressure increasing device created which the possibility of a long stroke at low pressure to force to save and at the same time allow a larger play between a working ram and a press table.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung gezeigt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it
OQ Fig. 1 eine erfindungsgemäße Druckerhöhungsvorrichtung vor dem Beginn eines Arbeitshubes,OQ Fig. 1 shows a pressure increasing device according to the invention the start of a working stroke,
Fig. 2 die Druckerhöhungsvorrichtung, wenn Primärdruck dem fliegenden Kolben zugeführt ist, undFig. 2 shows the pressure increasing device when primary pressure is supplied to the flying piston, and
Fig. 3 und 4Figs. 3 and 4
die Druckerhöhungsvorrichtung in einer Zwischen- und einer Endstellung in der Arbeitshubrichtung der Be-the pressure increasing device in an intermediate and an end position in the working stroke direction of the loading
wegung der Kolben.movement of the pistons.
7-7-
XP In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Druckerhöhungsvorrichtung XP In Fig. 1 is the pressure increasing device according to the invention
in ihrer Ruhestellung gezeigt, von der die Arbeitshubbewe-5 shown in their rest position, of which the Arbeitshubbewe-5
gung ausgeht. Die Vorrichtung weist eine Mehrkolben- und Zylinderanordnung auf, die ein Gehäuse 1,2 hat, das in abgestufter Form gezeigt ist, obgleich die Abstufung nur für die Material- und Gewichtseinsparung wesentlich ist.running out. The device comprises a multi-piston and cylinder arrangement which has a housing 1, 2, which is shown in FIG graded form is shown, although the gradation is only for the material and weight savings are essential.
Der größere obere Abschnitt 1 des Gehäuses umfaßt eine von einer Primärdruckquelle (Luft) betätigte: Kolben- und Zylinderanordnung 1a, 3 (erste Kolben- und Zylindereinheit), wobei eine Druckeinlaßöffnung 13 mit einer Primärdruckquellenleitung 15 über ein Steuerventil 14 verbunden ist. Eine 15The larger upper portion 1 of the housing includes a primary pressure source (air) actuated: piston and cylinder assembly 1a, 3 (first piston and cylinder unit), wherein a pressure inlet port 13 with a primary pressure source line 15 is connected via a control valve 14. A 15
Rückstellfeder 7 ist zwischen dem Kolben 3 und der unteren Wand 1c der Kolben- und Zylindereinheit 1a, 3 angeordnet. Der Kolben 3 ist an einer Kolbenstange 6 befestigt, die einen Abschnitt mit einem verminderten Durchmesser aufweist, der sich nach unten in den Zylinder 2 hineiner-20 Return spring 7 is arranged between the piston 3 and the lower wall 1c of the piston and cylinder unit 1a, 3. The piston 3 is attached to a piston rod 6 which has a portion with a reduced diameter, which goes down into cylinder 2 -20
streckt.stretches.
Eine vierte Kolben- und Zylindereinheit 21, 1b ist unmittelbar unterhalb der ersten Kolben- und Zylindereinheit angeordnet. Der Kolben 21 ist ein "fliegender Kolben", der auf 25A fourth piston and cylinder unit 21, 1b is immediate arranged below the first piston and cylinder unit. The piston 21 is a "flying piston" which is on 25th
einem Gleitlager 5 verschiebbar ist, das die Kolbenstange umgibt. Das Lager 5 könnte weggelassen werden, es erleichtert aber die Schaffung einer insgesamt verkürzten Vorrichtung, da die Durchmesserverminderung der Stange 6 berücksichtigt werden muß, um ein Festfressen zwischen dem Kolben 30a sliding bearing 5 is displaceable, which is the piston rod surrounds. The bearing 5 could be omitted, but it facilitates the creation of an overall shortened device, since the reduction in diameter of the rod 6 must be taken into account to prevent seizure between the piston 30th
21 und der Stange 6 zu verhindern. Der Zylinder 1b hat ein Primärdruckquelleneinlaßteil 12,durch das über das Ventil 14 der Oberseite des Kolbens 21 Primärdruck zugeführt wird. Der Zylinder 1b ist unterhalb des Kolbens 21 mit Arbeits-21 and the rod 6 to prevent. The cylinder 1b has a primary pressure source inlet part 12 through which the valve 14 the top of the piston 21 is supplied with primary pressure. The cylinder 1b is below the piston 21 with working
fluid gefüllt, das über die öffnung 22, um den verminderten 35fluid filled, which through the opening 22 to the reduced 35
Stangenabschnitt 20 herum und die Ausströmbohrungen 18, 19 in dem Kolben 4 mit dem Arbeitsfluid 11 im Zylinder 2 in Verbindung steht.Rod section 20 around and the outflow bores 18, 19 in the piston 4 with the working fluid 11 in the cylinder 2 in Connection.
Eine zweite Kolben- und Zylinderanordnung 4, 2 ist unterhalb des Zylinders 1b. Der Kolben 4 ist starr an dem verminderten Abschnitt 20 der Stange 6 befestigt. Der Kolben weist eine abgemessene Ausströmbohrung 18 und zwei weitere Ausströmöffnungen 19 auf, die durch eine Ventilplatte 16 abgeschlossen werden können, die an einem einen verminderten Durchmesser aufweisenden Abschnitt des Kolbens 4 axial beweglich ist. Die Ventilplatte 16 ist an dem Stangenab-,Q schnitt 20 durch eine Anschlagscheibe 17 befestigt.A second piston and cylinder assembly 4, 2 is below of the cylinder 1b. The piston 4 is rigidly attached to the reduced section 20 of the rod 6. The piston has a measured outflow bore 18 and two further outflow openings 19, which are passed through a valve plate 16 can be completed, which at a reduced diameter section of the piston 4 axially is movable. The valve plate 16 is on the rod ab-, Q Section 20 fastened by a stop disk 17.
Eine dritte Kolben- und Zylindereinheit wird durch die Kolbenstange 6 (Kolben) und den Zylinder 2 zusammen mit dem Kolbenstangenfenster 23 in der Trennwand 1d gebildet.A third piston and cylinder unit is through the piston rod 6 (piston) and the cylinder 2 are formed together with the piston rod window 23 in the partition wall 1d.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das untere Ende des Zylinders 2 ein Stößelteil 9 und einen mit ihm verbundenen Stößelkolben 8. Eine Stößelrückstellfeder 10 ist vorgesehen, so daß nach der Beendigung eines Arbeitshubes der Stößel zu seiner oberen Grenze zurückkehrt, um ein Werkstück zur Entfernung freizugeben. Es kann auch Luftdruck an Stelle der Feder 10 zur Stößelrückstellung verwendet werden.Included in a preferred embodiment of the invention the lower end of the cylinder 2 has a tappet part 9 and a tappet piston 8 connected to it. A tappet return spring 10 is provided so that after the completion of a working stroke, the plunger to its upper limit returns to reveal a workpiece for removal. Air pressure can also be used instead of the spring 10 for resetting the tappet be used.
oc Es ist hervorzuheben, daß anstatt eine eingebaute Stößelvorrichtung zu verwenden,das Arbeitsmedium 11 abgezapft werden könnte, so daß das Medium unter Arbeitsdruck einer Stößelvorrichtung an einer entfernten Stelle zugeführt werden könnte. oc It should be emphasized that instead of using a built-in plunger device, the working medium 11 could be tapped so that the medium could be supplied under working pressure to a plunger device at a remote location.
In Betrieb der Vorrichtung wird Primärdruck, normalerweise Luft, über die Leitung 15 und am Anfang eines Arbeitshubes , der je nach Wunsch von einer Bedienungsperson oder automatisch ausgelöst wird, der Oberseite des fliegendenIn operation of the device is primary pressure, normally air, via line 15 and at the beginning of a working stroke, which is as desired by an operator or automatically fires, the top of the flying
Kolbens 21 zugeführt, der sich sofort mit einer vorbestimmoo Piston 21 supplied, which is immediately with a predetermined
ten Geschwindigkeit, die vom Luftdruck und der öffnung 22 abhängig ist, nach unten bewegt, um das Arbeitsmedium 11 durch die öffnung 22, um den verminderten Abschnitt 20 derth speed determined by the air pressure and the opening 22 is dependent, moved down to the working medium 11 through the opening 22 to the reduced portion 20 of the
Kolbenstange 6 herum, die öffnungen 19 im Kolben 4 zu drükken, um den Stößelkolben 8 rasch nach unten unter einem verminderten Druck zu bewegen.Piston rod 6 around to press the openings 19 in the piston 4, to move the plunger piston 8 rapidly downward under a reduced pressure.
Nach einer Totzeit, die in das Ventil 14 eingebaut sein kann und ausreichend ist, um eine vollständige Abwärtsbewegung des fliegenden Kolbens 21 zu ermöglichen, wird Luftdruck der Oberseite des Kolbens 3 zugeführt, der die in Kolbenstange 6 nach unten bewegt, die den Kolben 4 mitnimmt. Der Kolben 4, der eine gegenüber dem Kolben 3 verringerte Arbeitsfläche hat, führt dem Arbeitsmedium 11 einen erhöhten Druck zu. Nach einer vorbestimmten Abwärtsbewegung der Kolben 3 und 4, tritt der einen unverminderten Durchmesser p. aufweisende Abschnitt der Kolbenstange 6 in den Dichtungsbereich 23 in der Trennwand 1d ein, und der Druck des Arbeitsmediums 11, wie er an dem Stößelkolben 8 angelegt wird, wird nochmals um das Verhältnis der Arbeitsflächen der Kolben 3 und 6 (Querschnittsfläche der Stange 6) erhöht, so daß der volle Arbeitsdruck für die endgültige Werkstückbearbeitung verfügbar ist.After a dead time, which can be built into the valve 14 and which is sufficient to allow a complete downward movement of the flying piston 21, air pressure is supplied to the top of the piston 3, which moves down the piston rod 6 in the piston rod 6 which carries the piston 4 with it . The piston 4, which has a smaller working surface than the piston 3, supplies the working medium 11 with an increased pressure. After a predetermined downward movement of the pistons 3 and 4, an undiminished diameter p occurs. having section of the piston rod 6 in the sealing area 23 in the partition 1d, and the pressure of the working medium 11, as it is applied to the plunger piston 8, is increased again by the ratio of the working areas of the pistons 3 and 6 (cross-sectional area of the rod 6) so that the full working pressure is available for the final workpiece machining.
Danach wird das Ventil 14 betätigt, um den Luftdruck von den Kolben 3 und 21 freizugeben. Der Kolben 3 wird durch o_ die Rückstellfeder 7 in seine Anfangsstellung zurückgebracht, wogegen die Stößelrückstellfeder 10 einen Rückstelldruck auf den Stößelkolben 8 ausübt, der öl durch die Rückstellöffnungen 19 des Kolbens 4 drückt, um den fliegenden Kolben 21 in seine Anfangsstellung zurückzubringen. Es ist n hervorzuheben, daß sich die Kolben 3 und 8 beim Rückhub nicht unbedingt im Gleichklang bewegen, da jeder durch eine getrennte Rückstellfeder betätigt wird.Thereafter, the valve 14 is actuated to release the air pressure from the pistons 3 and 21. The piston 3 is returned by o _ the return spring 7 in its initial position 10 while the plunger return spring a back pressure on the plunger piston 8 exerts, the oil presses by the return openings 19 of the piston 4 to return to the floating piston 21 to its initial position. It should be emphasized n that the pistons 3 and 8 does not necessarily move on the return stroke in unison because each is operated by a separate return spring.
Offensichtlich führt die Kolben- und Zylinderanordnung nach der Erfindung dem Arbeitsmedium 11 und infolgedessen demObviously, the piston and cylinder arrangement according to the invention leads to the working medium 11 and consequently the
Stößelkolben 8 in drei Stufen Drücke zu, d.h. einen Primärdruck (Luft) ,einen ersten erhöhten Druck auf Grund des Verhältnisses der wirksamen Arbeitsflächen der Kolben 3 undPlunger piston 8 pressures in three stages, i.e. a primary pressure (air), a first increased pressure due to the Ratio of the effective working areas of the pistons 3 and
~io~ io
4 und den letzten erhöhten Hochdruck auf Grund des Verhältnisses der wirksamen Arbeitsflächen des Kolbens 3 und der Kolbenstange 54 and the last increased high pressure due to the ratio of the effective working areas of the piston 3 and the Piston rod 5
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Publication number | Publication date |
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GB8611297D0 (en) | 1986-06-18 |
FR2582060A1 (en) | 1986-11-21 |
GB2175648A (en) | 1986-12-03 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |