DE903885C

DE903885C - Fluid pump for supplying pressurized fluid when operating clamping devices with two opposing pressure pistons

Info

Publication number: DE903885C
Application number: DEP3554D
Authority: DE
Inventors: Oskar Erich Peter
Original assignee: Ringfeder GmbH
Current assignee: Ringfeder GmbH
Priority date: 1944-06-08
Filing date: 1944-06-08
Publication date: 1954-02-11

Description

Flüssigkeitspumpe zum Liefern von Druckflüssigkeit beim Betreiben von Spanneinrichtungen mit zwei gegenläufigen Druckkolben Für Flüssigkeitspumpen zum Liefern von Druckflüssigkeit beim Betreiben von Spannvorrichtungen an Bearbeitungsvorrichtungen wurde nach einem älteren Vorschlag vorgesehen, zwei gegenläufig arbeitende und gleichzeitig angetriebene, aus je einem mit den Zylindern der Preßkolben verbundenen Druckzylinder und einem darin hin und her verschiebharen Druckkolben bestehende Kolbenpumpen zu verwenden, von denen die eine durch einen mit einem größeren Kolbenquerschnitt als die andere versehenen Druckkolben nach Erreichen des Voreinspanndruckes ausschaltbar ist und in ihrer Endstellung gehalten wird, während -der kleinere Druckkolben weiterbewegt wird. Auch ist es bekannt, die Druckmittelleitung vom Ölreserve- und Aus:gleichbehälter während der Druckstufe abzusperren.Liquid pump for supplying hydraulic fluid during operation of clamping devices with two counter-rotating pressure pistons For liquid pumps for supplying hydraulic fluid when operating clamping devices on machining devices was provided according to an older proposal, two working in opposite directions and at the same time driven, each from a pressure cylinder connected to the cylinders of the plunger and a piston pumps which can be displaced back and forth therein use, one of which is replaced by a piston with a larger piston cross-section than the other provided pressure piston can be switched off after reaching the pre-clamping pressure and is held in its end position, while -the smaller plunger moves on will. It is also known that the pressure medium line from the oil reserve and balancing container shut off during the pressure stage.

Die Erfindung knüpft an diese Ausführungen an. Erfindungsgemäß besitzen die beiden Druckkolben einen gleich großen Durchmesser und jeder Druckkolben eine bei einem einstellbaren Flüssigkeitsdruck am Ende der Füllstufe sich öffnende, den inneren Druckraum mit äußeren Zylinderräumen verbindende, einen Druckausgleich zwischen den Stirnflächen der Druckkolben schaffende Ventileinrichtung, wobei der Ölreserve- und Ausgleic'hbehälter bis zum Druckausgleich mit den äußeren Zylinderräumen verbunden ist und die Querschnittsflächen der Kolbenschäfte der Druckkolben die wirksame Kolbenfläche der Einrichtung zur Druckerzeugung bei der Druckstufe bilden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Ventileinrichtung des Druckkolbens bzw. der Druckkolben auf voneinander abweichende Flüssigkeitsdrücke einstellbar.The invention builds on these statements. Own according to the invention the two pressure pistons have the same diameter and each pressure piston one opening at an adjustable liquid pressure at the end of the filling stage, the inner pressure chamber with outer cylinder chambers connecting, a pressure equalization between the end faces of the pressure piston creating valve device, the oil reserve and equalization tank connected to the outer cylinder chambers until the pressure is equalized and the cross-sectional areas of the piston shafts of the pressure piston is the effective piston area the device for generating pressure form at the pressure stage. In Another embodiment of the invention is the valve device of the pressure piston or the pressure piston can be set to different fluid pressures.

Mit den Mitteln der Erfindung wird infolge der gleich großen Gegenkolben ein großes Flüssigkeitsvolumen verdrängt, so daß die Handhebelwege bzw. Spannvorgänge verkürzt werden, während durch die Einstellbarkeit der Ventileinrichtung der Druckkolben auf voneinander abweichende Flüssigkeitsdrücke drei Druckstufen (Füllstufe, mittlere Druckstufe und -Hochdruckstufe) verwirklicht werden können und damit ein: feineres gefühlvolles Einspannen der Werkstücke. Des weiteren werden durch die Ventileinrichtungen der beiden Gegenkolben bei Erreichung eines bestimmten Einstelldruckes die Flüssigkeiten hinter ,die beiden Kolben geleitet, so daß die Kolbenflächen :dadurch entlastet und die Kolbenschaftdurchmesser beider Kolben beaufschlagt werden. Weitere Vorteile sind: geringe Abmessungen, Vereinfachung und Verbilligung der Gesamtanordnung.With the means of the invention, as a result of the opposing piston of the same size displaces a large volume of liquid, so that the hand lever travel or clamping processes are shortened, while the pressure piston due to the adjustability of the valve device three pressure levels (filling level, middle Pressure stage and high pressure stage) can be realized and thus a: finer Sensitive clamping of the workpieces. Furthermore, the valve devices of the two opposing pistons when a certain set pressure is reached, the liquids behind, the two pistons passed so that the piston surfaces: thereby relieved and the piston skirt diameters of both pistons are acted upon. Other advantages are: small dimensions, simplification and cheaper of the overall arrangement.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt.In the drawing, the subject matter of the invention is shown.

Abb. i zeigt die Flüssigkeitspumpe im Längsschnitt, Abb.2 in Stirnansicht.Fig. I shows the liquid pump in longitudinal section, Fig. 2 in front view.

Das Zylindergehäuse i besitzt den durchgehenden Zylinderraum- 2 mit den beiden gleich- großen Druckkolben 3 mit Kolbenschäften 4. An seinen beiden Enden befinden sich Zentrieransätze mit Gewinde zur Aufnahme der Gewindeabschlußkappen 4o. Der Zylinderraum 2 steht mit einer Gewindeanschlußbohrung 5 mittels: Schlauch- und Rohrleitungen mit den nicht dargestellten Spannzylindern in Verbindung. Unterhalb zeigt das Zylindergehäuse i einen Befestigungsfuß 6. Die Kolben 3 sind mit Lippendichtungen 7 versehen. Weiter besitzen die Druckkolben 3 je einen :durchgefrästen Ansatz B. Zentral in jedem Druckkolben 3 und Kolbenschaft 4 befindet sich eine Bohrung 9 zur Aufnahme je eines unter dem Druck einer Feder io stehenden Doppelkegelventils ii. Die Doppelkegelventile i i sind mittels durch:gefräster Nasen 12 in den Bohrungen 9 geführt. je ein mit einer Bohrung 14, Gewinde und einer Dichtung versehener Ventilsitz 13 ist in den Druckkolben 3 eingeschraubt und dient als Sitz für die Doppelkegelventile ii. Nach außen verjüngen sich die Bohrungen 9 zu je einer Anschlußbohrung 15 zur Aufnahme der Gewndeanschlußstutzen 16 mit Schlauchleitung 17 zum Ölreserve- und Ausgleichbehälter (nicht :dargestellt). An ihren Außenenden besitzen die Bohrungen 9 je einen Ventilsitz 18 für die Doppelkegelventile i i. Das Zylindergehäuse i wird links und rechts durch die mit einer Bohrung versehenen Gewindeabschlußkappen 4o in Verbindung mit den Dichtungen 19 und 2o und den Kolbenschäften 4 abgeschlossen. Die Kolbenansätze 8 liegen an den Gewin(deabschlußkappen 40 an und begrenzen die äußeren Endstellungen der Druckkolben 3. Durch die Kolbenansätze 8 ist je ein weiterer Zylinderraum 21 entstanden und steht durch im Zylindergehäuse i befindliche Winkelbohrungen 22 mit dem Zylinderraum 2 in Verbindung. Weiter stehen die Zylinderräume 21 durch Querbohrungen 23 mit den Bohrungen 9 der Druckkolben mit Kolbenschäften 4 in Funktionsverbindung. An ihren äußeren Enden tragen die Kolbenschäfte 4 je eine Stahlkugel 24 zur Verringerung der Reibung zwischen den Druckkolben 3, 4 und den nicht dargestellten Betätigungseinrichtungen der Flüssigkeitspumpe.The cylinder housing i has the continuous cylinder space 2 with the two equally sized pressure pistons 3 with piston shafts 4. At both ends there are centering lugs with thread to accommodate the threaded end caps 4o. The cylinder space 2 has a threaded connection bore 5 by means of: hose and pipelines with the clamping cylinders, not shown, in connection. Below shows the cylinder housing i a mounting foot 6. The pistons 3 are with lip seals 7 provided. Furthermore, the pressure pistons 3 each have a: milled approach B. Centrally in each pressure piston 3 and piston shaft 4 is a bore 9 for Receiving a double cone valve under the pressure of a spring io. Ii. The double cone valves i i are by means of: milled noses 12 in the bores 9 led. one valve seat each provided with a bore 14, thread and a seal 13 is screwed into the pressure piston 3 and serves as a seat for the double cone valves ii. Outwardly, the bores 9 taper each to a connection bore 15 for Receipt of the threaded connection piece 16 with hose line 17 to the oil reserve and Expansion tank (not: shown). The holes have at their outer ends 9 each have a valve seat 18 for the double cone valves i i. The cylinder housing i will left and right through the threaded end caps 4o provided with a bore in connection with the seals 19 and 2o and the piston shafts 4 completed. The piston approaches 8 are on the thread (deabschlusskappen 40 and limit the outer end positions of the pressure piston 3. Through the piston lugs 8 is another one Cylinder space 21 was created and stands through angular bores located in the cylinder housing i 22 with the cylinder space 2 in connection. The cylinder chambers 21 also protrude Cross bores 23 with the bores 9 of the pressure piston with piston shafts 4 in functional connection. At their outer ends, the piston shafts 4 each have a steel ball 24 for reduction the friction between the pressure pistons 3, 4 and the actuating devices, not shown the liquid pump.

Eine zentrisch angeordnete Druckfeder 25 drückt beide Druckkolben 3 nach außen in die End- bzw. Anfangsstellung.A centrally arranged compression spring 25 presses both pressure pistons 3 outwards to the end or starting position.

Die Flüssigkeitspumpe nach der Erfindung arbeitet wie folgt: In Abb. i ist die Anfangsstellung gezeigt, in der sich beide gleich großen Druckkolben 3 in ihrer äußersten Endstellung befinden.The liquid pump according to the invention works as follows: In Fig. i shows the initial position in which both pressure pistons 3 of the same size are in their extreme end position.

Nachdem das Zylindergehäuse i einerseits mittels der Gewindeanschlußbohrung 5 sowie Schlauch-und Rohrleitungen mit :den Spannzylindern der Spannvorrichtung verbunden ist, andererseits die Gewindeanschlußstutzen 16 mit ihrer Schlauchleitung 17 mit dem ölreserve-und Aus!gleichbehälter in Verbindung gebracht sind, wird das System entlüftet und mit Druckflüssigkeit aufgefüllt. Zum Einspannen des Arbeitsstückes wird durch Betätigen eines Fußpedals oder eines Handhebels; an welchem sich links und rechts. Kurvensegmente oder Kurvenscheiben befinden, die gabelförmig über die Stahlkugeln 24 :der Kolbenschäfte 4 der Kolben 3 greifen und parallel zu der Achse der beiden Druckkolben 3 ihren Drehpunkt haben, jeder der beiden gleich großen Druckkolben 3 :gleichmäßig und geradlinig nach innen bewegt und verdrängt dabei die in dem Zylinderraum 2 befindliche Flüssigkeit durch die Gewindeanschlußbohrung 5 zu den Spannzylindern, wodurch die Spannkolben mit ihren Druckstücken mit einem Vorspanndruck am Werkstück zur Anlage kommen.After the cylinder housing i on the one hand by means of the threaded connection bore 5 as well as hose and pipelines with: the clamping cylinders of the clamping device is connected, on the other hand, the threaded connection piece 16 with its hose line 17 are associated with the oil reserve and compensation tank, the System vented and filled with hydraulic fluid. For clamping the work piece is activated by pressing a foot pedal or a hand lever; at which left and right. Curve segments or cams are located, the fork-shaped over the Steel balls 24: the piston shafts 4 grip the piston 3 and are parallel to the axis of the two pressure pistons 3 have their fulcrum, each of the two equally large pressure pistons 3: Moved inwards evenly and in a straight line, displacing the one in the cylinder space 2 located liquid through the threaded connection hole 5 to the clamping cylinders, whereby the clamping piston with its pressure pieces with a pre-tensioning pressure on the workpiece come to the plant.

Sind z. B. die Ventileinrichtungen io, 11, 12, 13 in den Aufnahmebohrungen 9 der Druckkolben 3; 4 gemeinsam auf einen Vorspanndruck von 3 atü eingestellt und ist dieser Druck in dem Zylinderraum 2 erreicht, so werden die beiden Doppelkegelventile entgegen (dem Druck der Federn io von ihren Ventilsitzen gedrückt und unter gleichzeitigem Abschluß der Ventilsitze 18 und der Bohrungen 15 der Zufluß vom Ölreserve- und Ausglechbehälter geschlossen. Durch diese Steuerung der Doppelkegelventile i i in Verbindung mit den Bohrungen 14 der Ventilsitze 13, Querbohrungen 23 der Kolbenschäfte 4 ist eine Funktionsverbindung mit den hinter den beiden Druckkolben 3 befindlichen Zylinderräumen 21 herbeigeführt, so daß ein Druckausgleich des inneren Zylinderraumes 2 mit den beiden äußeren Zylinderräumen stattfand, und der nun auch bei Weiterbetätigung der Flüssigkeitspumpe, also bei steigendem Flüssigkeitsdruck, so lange bestehenbleibt, bis der Druck durch Zurücknehmen des Fußpedals unter 3 atü abfällt. Da vor und hinter den beiden Druckkolben 3 nunmehr ein Druckausgleich besteht, kommen bei Weiterbetätigung der Flüssigkeitspumpe als wirksame Kolbenflächen nur noch die Durchmesser der Kolbenschäfte 4 der Druckkolben 3 in Frage. Die Druckkolben 3 arbeiten also bis zu einem Druck von 3 atü als Füllkolben und bei einem höheren Druck als 3 atü mit ihren Kolbenschäften als kleine Kolben der Druckstufe.Are z. B. the valve devices io, 11, 12, 13 in the receiving bores 9 the pressure piston 3; 4 set together to a preload pressure of 3 atü and when this pressure is reached in the cylinder chamber 2, the two double cone valves are opened against (the pressure of the springs io pressed by their valve seats and at the same time Completion of the valve seats 18 and the bores 15 of the inflow from the oil reserve and compensation tank closed. Through this control of the double cone valves i i in conjunction with the bores 14 of the valve seats 13, cross bores 23 of the piston shafts 4 is a Functional connection with the cylinder spaces located behind the two pressure pistons 3 21 brought about so that a pressure equalization of the inner cylinder space 2 with the took place in both outer cylinder chambers, and now also when the Liquid pump, i.e. with increasing liquid pressure, remains in place for as long as until the pressure drops below 3 atmospheres by releasing the foot pedal. There in front of and behind the two pressure pistons 3 now a pressure equalization exists, come if the liquid pump continues to be operated, only the effective piston surfaces will be Diameter of the piston shafts 4 of the pressure piston 3 in question. The pressure pistons 3 work So up to a pressure of 3 atü as a filling piston and at a higher pressure than 3 atü with their piston shafts as small pistons of the compression stage.

Wie bereits erwähnt, können die Doppelkegelventile i i auch auf einen ungleichen Abschaltdruck, beispielsweise 3 und 6 atü, eingestellt sein, wodurch sich die vorteilhafte Wirkung einer Flüssigkeitspumpe mit drei Druckstufen (Füllstufe, mittlere Druckstufe und Hochdruckstufe) ergibt. Bei Rückführung des Fußpedals in die Anfangsstellung werden unter der Wirkung der Druckfeder 25 die beiden Druckkolben 3 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt und die Spannkolben vom Werkstück gelöst. Dabei haben auch die beiden Doppelkegelventile i i ihre Ausgangsstellung wieder eingenommen, die Bohrungen 14 der Ventilsitze 13 abgeschlossen und .die Ventilsitze 18 und die Bohrungen 15 bzw. die Verbindungsleitungen 16, 17 zu dem Ölreserve- und Ausgleichbehälter geöffnet, so daß in der Ruhestellung der Flüssigkeitspumpe Flüssigkeitsverluste oder Druckschwankungendurch den Ölreserve- undAusgleichbehälter ausgeglichen werden.As already mentioned, the double cone valves i i can also be on a unequal cut-off pressure, for example 3 and 6 atm, be set, whereby the beneficial effect of a liquid pump with three pressure levels (filling level, medium pressure level and high pressure level) results. When the foot pedal is returned to the initial position is the two pressure pistons under the action of the compression spring 25 3 returned to its original position and the clamping piston released from the workpiece. The two double cone valves i i also have their starting position again taken, the bores 14 of the valve seats 13 completed and .die valve seats 18 and the bores 15 or the connecting lines 16, 17 to the oil reserve and Expansion tank opened, so that in the idle position of the liquid pump there is a loss of liquid or pressure fluctuations are compensated for by the oil reserve and expansion tank.

Es liegt im Wesen der Erfindung, Flüssigkeitspumpen der beschriebenen Bauart auch nur mit einem Kolben zu erstellen.It is in the essence of the invention to provide liquid pumps of the type described Design to be created with only one piston.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Fluid pump for supplying hydraulic fluid when operating clamping devices on processing devices with two counter-rotating, arranged in a cylinder housing and during a filling stage for the preparation of the Clamping jaws of the clamping devices on an internal pressure chamber working pressure piston, a device provided with a small piston area for generating pressure during a pressure stage following the filling stage for the actual clamping as well as an oil reserve and expansion tank, whose supply lines to the pressure chamber during the pressure stage can be shut off, characterized in that the two pressure pistons. (3, 3 ') have the same diameter and each pressure piston one at an adjustable liquid pressure at the end of the filling stage, the inner one Pressure chamber (2) with outer cylinder chambers (21, 21 ') connecting a pressure equalization Valve device creating between the end faces of the pressure piston (io to 14 or iö to 14 '), the oil reserve and expansion tank until the pressure is equalized is connected to the outer cylinder chambers, and the cross-sectional areas of the piston shafts (4, 4 ') the pressure piston (3, 3') the effective piston area of the device for pressure generation form at the pressure stage.

2. Liquid pump according to claim i, characterized in that that the valve devices (io to 14) of the pressure pistons (3, 4) on differing from one another Fluid pressures are adjustable.