EP0966610B1

EP0966610B1 - Hochdruckeinrichtung

Info

Publication number: EP0966610B1
Application number: EP98913719A
Authority: EP
Inventors: Theodor Funck
Original assignee: Resonic Instruments AG
Current assignee: Resonic Instruments AG
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2002-07-17
Anticipated expiration: 2018-03-13
Also published as: NO994430L; CA2282749A1; AU6831398A; WO1998041761A1; DE19710717A1; EP0966610A1; ATE220763T1; JP2001515559A; BR9808868A; NO994430D0; DE19710717C2; DE59804802D1; US6279453B1; KR20000076256A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Hochdruckerzeugung in einem Druckfluid, insbesondere eine Zylinder/Kolben-Druckeinrichtung.

Es ist bekannt (s. z.B. US-A-2,727,466, US-A-4,331,883, US-A-5,494,414 und FR-A-614 342), zur Erzeugung hoher Drucke in Drucksystemen für verfahrenstechnologische oder experimentelle Zwecke ein Druckmedium in einem Zylinder unter Druck zu setzen. Der Druckkolben wird mit einem Antriebsmotor betrieben, mit dem über geeignete Kraftübertragungsmittel die Kolbenstellung im Druckzylinder und somit der Druck im Druckfluid eingestellt werden kann. Bei einer solchen gattungsgemäßen Hochdruckeinrichtung, die aus einer Antriebseinheit und einer Hochdruckeinheit besteht, müssen zur Gewährleistung einer sicheren und reproduzierbaren Kraftübertragung die Antriebs- und Hochdruckeinheiten fest miteinander verbunden sein. An die Stabilität der Verbindung werden höchste Anforderungen gestellt, da bei praktischen Anwendungen eine Schubaufnahme gewährleistet sein muß, die Werten von 1 bis 2 Tonnen entspricht.

Wegen der geforderten Kraftübertragung und aus Gründen der Betriebssicherheit sind herkömmliche Hochdruckeinrichtungen generell so ausgelegt, daß die Antriebs- und Hochdruckeinheiten unter Verwendung aufwendiger technischer Mittel fest miteinander verbunden oder als integrale Einheit aufgebaut sind.

Die gegenseitige Fixierung der Komponenten herkömmlicher Hochdruckeinrichtungen ist nachteilig, da der Betrieb der Hochdruckeinrichtung auf einen Druckbereich beschränkt ist, der durch die Zylindergröße des jeweils eingebauten Druckzylinders festgelegt ist. Werden für eine bestimmte Anwendung verschiedene Druckbereiche, d.h. verschiedene aktive Zylindervolumina benötigt, so muß eine entsprechende Anzahl von Hochdruckeinrichtungen bereitgestellt werden. Ferner erfordert der Betrieb einer Hochdruckeinrichtung eine regelmäßige Wartung der Hochdruckdichtungen, insbesondere der Kolbendichtung. Eine Demontage der Hochdruckeinrichtung zu Wartungszwecken ist für den Anwender nicht praktikabel. Denn zur Wartung muß die gesamte Hochdruckeinrichtung unter hohem Zeitund Geldaufwand von einem Fachmann demontiert werden. Aufgrund der genannten Nachteile ist der Einsatzbereich herkömmlicher Hochdruckeinrichtung beschränkt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Hochdruckeinrichtung anzugeben, mit der die Nachteile herkömmlicher Hochdruckeinrichtungen überwunden werden und die insbesondere eine vereinfachte Handhabbarkeit, eine erleichterte Wartung und einen erweiterten Einsatzbereich unter Gewährleistung einer hohen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Druckeinstellung aufweist.

Diese Aufgabe wird durch eine Hochdruckeinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß sind Antriebsmittel und Druckerzeugungsmittel einer Hochdruckeinrichtung über eine Rahmenanordnung miteinander verbunden, die dazu eingerichtet ist, daß beide Komponenten im druckentlasteten Zustand voneinander lösbar sind und leicht getrennt werden können. Die Rahmenanordnung ist so ausgelegt, daß in Bezug auf eine Kraftübertragungsrichtung (insbesondere in Schubrichtung zum Druckaufbau) ein fester Anschlag gebildet wird, so daß die Antriebs- und Druckerzeugungsmittel zueinander ortsfest positioniert sind. Die Rahmenanordnung ist ferner dazu ausgelegt, daß sich die beiden Komponenten in einer Trennrichtung, die sich von der Kraftübertragungsrichtung unterscheidet, frei bewegen bzw. trennen lassen. Die Kraftübertragungsrichtung und die Trennrichtung bilden vorzugsweise einen Winkel, der im wesentlichen gleich 90° oder kleiner als 90° ist. Der Anschlag ist somit durch einen im wesentlichen rechteckigen Kasten oder im wesentlichen U-förmig mit einer in Trennrichtung offenen Seite ausgebildet.

Im druckbelasteten Zustand wird die Verbindung zwischen den Antriebs- und Druckerzeugungsmitteln in Kraftübertragungsrichtung durch den Anschlag und in Trennrichtung durch die Reibung unter Wirkung der beim Schub entstehenden Kräfte sichergestellt. Die Antriebs- und Druckerzeugungsmittel werden dabei in Bezug auf die Trennrichtung miteinander verklemmt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Antriebsmittel mit der Rahmenanordnung fest (dauerhaft) verbunden, während die Druckerzeugungsmittel mit der Rahmenanordnung in lösbarem Eingriff stehen. Die Antriebsmittel bilden somit eine nicht-demontierbare Einheit, an die je nach Bedarf mit einfachen Mitteln die Druckerzeugungsmittel ansetzbar sind.

Ausführungsform und Vorteile der Erfindung werden im folgenden unter bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1A: eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Hochdruckeinrichtung (ohne Sicherheitsgehäuse) ;
Fig. 1B: eine Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Hochdruckeinrichtung (mit Sicherheitsgehäuse) mit ausgebauten Druckerzeugungsmitteln;
Fig. 2A: eine Perspektivansicht eines Aufnahmeblocks, der in einer Hochdruckeinrichtung gemäß Fig. 1 zur Aufnahme der Druckerzeugungsmittel vorgesehen ist;
Fig. 2B: eine Seitenansicht eines Teils des Aufnahmeblocks gemäß Fig. 2A;
Fig. 3: eine Draufsicht auf eine Druckplatte der Drukkerzeugungsmittel, die zum Eingriff mit Aufnahmeblöcken gemäß Fig. 2 vorgesehen ist;
Fig. 4: eine vergrößerte, teilweise geschnittene Draufsicht auf den Antriebsteil einer Kugelgelenkanordnung, die in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 5: eine Draufsicht auf eine Endschalterplatte, die mit der Kugelgelenkanordnung gemäß Fig. 4 zusammenwirkt; und
Fig. 6A, 6B: Ansichten eines Druckverteilerkopfes, der an den Druckerzeugungsmittein vorgesehen ist.

Im folgenden wird als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Zylinder/Kolben-Druckeinrichtung mit Motorantrieb beschrieben, die für Druckexperimente unter höchsten Genauigkeitsund Reproduzierbarkeitsanforderungen vorgesehen ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Druckeinrichtung beschränkt, sondern vielmehr bei allen gattungsgemäßen Hochdruckeinrichtungen anwendbar.

Die Hochdruckeinrichtung gemäß Fig. 1A umfaßt eine Antriebseinheit oder Antriebsmittel 10, eine Rahmenanordnung 20 und eine Druckeinheit oder Druckerzeugungsmittel 30, die gemeinsam in einem geschlossenen Sicherheitsgehäuse (nicht dargestellt) untergebracht sind. Fig. 1A zeigt schematisch von der Oberseite der Hochdruckeinrichtung die einzelnen Bestandteile, wie sie auf der Bodenplatte 210 angeordnet sind. Die Bodenplatte 210 besitzt eine Ausnehmung 211, die zum Zugriff auf die Druckerzeugungsmittel 30 eingerichtet ist (s. unten).

Fig. 1B zeigt schematisch eine Gesamtansicht der Hochdruckeinrichtung mit dem Sicherheitsgehäuse 40, wobei die Druckerzeugungsmittel 30 von der Hochdruckeinrichtung getrennt in ausgebautem Zustand gezeigt sind.

Die Antriebsmittel 10 umfassen (gemäß Fig. 1A) einen Motorantrieb 110, eine Getriebeanordnung 120, eine Spindelanordnung 130 und eine Kugelenkanordnung 140, die zur Kraftübertragung auf die Druckerzeugungsmittel 30 vorgesehen sind.

Der Motorantrieb 110 enthält einen Gleichstrommotor 111, an dessen Achse eine Encodervorrichtung 112 vorgesehen ist. Die Encodervorrichtung 112 erlaubt die Erfassung und Steuerung der Motorstellung und somit des erzeugten Druckes (s. unten). Der Betrieb der Hochdruckeinrichtung erfolgt vorzugsweise rechnergestützt.

Die Getriebeanordnung 120 bildet ein Mittel zur Erhöhung des Drehmoments und zur Achsenrichtungsumkehr. Die Achsenumkehr stellt einen wesentlichen Vorteil für die kompakte Bauform der erfindungsgemäßen Hochdruckeinrichtung dar. Die Drehmomentuntersetzung ist erforderlich, um das primär vom Gleichstrommotor 111 bereitgestellte Drehmoment in ein hohes Drehmoment umzusetzen, welches über die Spindelanordnung 130 die Erzeugung der erforderlichen Schubkräfte am Kugelgelenk 140 erlaubt. Die Getriebeanordnung 120 umfaßt ein Planetengetriebe 121 und ein Untersetzungsgetriebe 122.

In der dem Untersetzungsgetriebe 122 nachgeordneten Spindelanordnung 130 wird die Drehbewegung des Motorantriebs in eine translatorische Bewegung der Kugelgelenkanordnung 140 umgesetzt. Hierzu umfaßt die Spindelanordnung 130 eine Spindelmutter 131, die fest oder kraftschlüssig mit dem Abtriebszahnrad des Untersetzungsgetriebes 122 verbunden und in den Querträgern 231 und 232 der Rahmenanordnung 20 mit Kugellagern beweglich gelagert ist, und die Spindelschraube 132.

Am Ende der Spindelschraube 132 ist die Kugelgelenkanordnung 140 befestigt, die im einzelnen unten unter Bezug auf Fig. 4 beschrieben wird.

Die Rahmenanordnung 20, die erfindungsgemäß zur trennbaren Verbindung der Antriebsmittel 10 und der Druckerzeugungsmittel 30 vorgesehen ist, wird durch Teile der Bodenplatte 210, Aufnahmeblöcke 220A, 220B, die Haltewände 230A, 230B (sogenannte Seitenwangen), die Querträger 231, 232 und die Verbindungsplatte 233 gebildet. Alle diese Teile sind fest miteinander verbunden und stellen die Rahmenordnung dar, die die bei der Druckerzeugung auftretenden Kräfte aufnimmt. Die Bodenplatte 210 besitzt zwischen den Haltewänden 230A, 230B und Aufnahmeblöcken 220A, 220B eine Zugriffsausnehmung 211, durch die ein Zugriff auf die Kugelgelenkanordnung 140 und die Druckerzeugungsmittel 30 von außen (in Standposition von unten) ermöglicht wird, ohne daß das Gehäuse geöffnet werden muß (siehe Fig. 1B). Die Verbindungen werden vorzugsweise durch Schraubverbindungen gebildet. Einzelheiten der Aufnahmeblöcke 220A, 220B werden unter Bezug auf die Fign. 2A, B und 3 erläutert. Die Seitenwände 230A, 230B besitzen jeweils eine Ausnehmung 240A, 240B zur Aufnahme einer Endschalterplatte 150 (s. Fig. 5).

Die Druckerzeugungsmittel 30 enthalten eine Zylinder/Kolben-Druckvorrichtung, von der in Fig. 1A bzw. Fig. 1B lediglich das Ende des Zylinders 320 und ein Teil der Kolbenstange 310 gezeigt ist, deren Ende 311 mit der Kugelgelenkanordnung 140 in Kontakt steht. Die übrigen, nicht dargestellten Teile der Druckvorrichtung (Kolbenkopf, Zylinder etc.) sind im Ansatzkörper 340, der an einem Ende mit einer Druckplatte 330 (s. Fig. 3) und am anderen, druckseitigen Ende mit einem Druckverteiler 360 (s. Fig. 6) in Verbindung steht. Diese Verbindung wird durch mehrere Schraubbolzen realisiert, deren Maße unter Berücksichtigung der gewünschten Zugfestigkeit gewählt sind, um bei Betrieb die Druckplatte 330, den Ansatzkörper 340 und den Druckverteiler 360 sicher zusammenzuhalten. Die Schraubbolzen zum Zusammenhalt der Druckerzeugungsmittel 30 und der Druckplatte 330 bestehen aus Stahl. Da die übrigen Teile der Druckerzeugungsmittel 30 lediglich auf Druck beansprucht werden, können diese beispielsweise aus Aluminium hergestellt sein. Die Druckplatte 330 besitzt über die äußere Form des Ansatzkörpers 340 herausragende Vorsprünge, deren Funktion unten in Bezug auf die Fign. 2 und 3 erläutert ist. Außerdem weist die Druckplatte 330 mehrere Durchgangsöffnungen 332 für die Schraubbolzen und eine zentrale Öffnung 333 für den Hochdruckzylinder 320 auf. Abweichend vom dargestellten Aufbau können die Druckplatte und der Ansatzkörper auch integral ausgeführt sein.

Fig. 2A zeigt eine Perspektivansicht des Endes der Rahmenanordnung 20 mit den Aufnahmeblöcken 220A, 220B, Seitenwänden 230A, 230B und einer Verbindungsplatte 233, die aus Übersichtlichkeitsgründen in den Fign. 1A, 1B nicht dargestellt ist.

Fig. 2B zeigt eine Seitenansicht des Aufnahmeblocks 220A, der zur Aufnahme eines der Vorsprünge der Druckplatte 330 der Druckerzeugungsmittel 30 vorgesehen ist. Der Aufnahmeblock 220B ist analog aufgebaut. Der Aufnahmeblock 220A besitzt an seiner Unterseite (d.h. der Seite, die zur Bodenplatte 210 mit der Zugriffsöffnung weist) eine im wesentlichen U-förmige Ausnehmung 221, in die einer der Vorsprünge 331 der Druckplatte 330 formschlüssig einsetzbar ist. Eine Seitenwand 222 der Ausnehmung 221 bildet einen Anschlag für die Druckplatte 330 bzw. den Schub, der durch die Bewegung von Spindel, Kugelgelenk und Kolben in Richtung des Pfeils P auf die Druckplatte 330 übertragen wird. Die beiden Seitenwände 222 jeweils an den beiden seitlichen Aufnahmeblöcken 220A, 220B (s. Fign. 1A, 1B) nehmen die gesamte Schubkraft auf, die von den Antriebsmitteln auf die Druckerzeugungsmittel übertragen wird. Jeder Aufnahmeblock 220 ist mit einem Winkel 224 versehen, der mit der jeweiligen Seitenwand 230 verschraubt ist. Am Boden der Ausnehmung 221 ist eine Gewindebohrung 223 vorgesehen, die eine Schraubverbindung mit der Druckplatte 330 aufnimmt. Diese Schraubverbindung dient lediglich dem sicheren Sitz der Druckerzeugungsmittel, ohne zur Kraftübertragung beizutragen. Daher ist an die Schraubverbindung 223 keine besondere Festigkeitsanforderung zu stellen, was in vorteilhafter Weise eine leichte Austauschbarkeit der Druckerzeugungsmittel 30 ermöglicht, wie es unten näher erläutert wird.

Die Ausnehmung 221 (s. Fign. 1B, 2B) erstreckt sich nicht bis zur Bodenplatte. Vielmehr besitzt die Grundfläche der Ausnehmung 221 einen Abstand über der Bodenplatte, womit einerseits die Anbringung der Gewindebohrung 223 ermöglicht und andererseits die Ausrichtung der Druckerzeugungsmittel 30 in Bezug auf die Kugelgelenkanordnung 140 erleichtert wird.

Die Aufnahmeblöcke 220A, 220B sind so an den Seitenteilen 230A, 230B des Rahmens und an der Bodenplatte 210 befestigt, daß sich die Vorderwände 222 der Ausnehmungen 221 genau in einer Ebene befinden, die senkrecht zur Richtung der auftretenden Druckkraft liegt. Die Druckplatte 330 greift mit geringem Spiel mit ihren seitlichen Vorsprüngen 331 in diese Ausnehmungen 221 der Aufnahmeblöcke von unten ein und wird durch zwei Schrauben in dieser Position gehalten. Auf diese Weise nimmt die Druckplatte 330 die bei der Druckerzeugung auftretenden Kräfte auf und überträgt diese über die Aufnahmeblöcke auf die Rahmenkonstruktion.

Der Kugelgelenkskörper 141 der Kugelgelenksanordnung 140 (s. Fig. 1A) ist in Fig. 4 in einer Ansicht von unten, teilweise als horizontaler Schnitt entlang der Mittelachse vergrößert dargestellt. In die Mitte des Gelenkkörpers 141, der sich am Ende der Spindel 132 befindet, ist die Auflagekugel 142 so eingelassen, daß die Kugeloberfläche auf der von der Spindel abgewandten Seite freiliegt. Die Kugeloberfläche ragt in die Ausnehmung 143, die zur Aufnahme des Endes 311 der Kolbenstange 310 vorgesehen ist. Dieses Ende besitzt eine Auskragung, an deren Form die Gestalt der Ausnehmung 143 so angepaßt ist, daß ein Eingriff gebildet wird, durch den die Kolbenstange 310 entweder durch den Druck der Kugeloberfläche zur Druckerzeugung vorwärts oder zur Druckentlastung durch die Ausnehmung 143 zurück bewegt werden kann.

Diese Ausnehmung 143 im Kugelgelenkskörper 141 ist nach unten offen und das Kolbenstangenende 311 hat in der Ausnahme so viel Spiel, daß das Kolbenstangenende leicht aus dem Kugelgelenkskörper 141 ausgerückt werden kann, wenn diese Verbindung in eine Position gebracht worden ist, in der keine Schuboder Zugkraft übertragen wird. Als Sicherung der Kugelgelenksverbindung ist die Ausnehmung 143 der Kugelgelenksanordnung 140 durch einen Deckel (nicht dargestellt) verschlossen, der in den Gewindebohrungen 144 mit dem Gelenkkörper 141 verschraubt ist.

An der geschlossenen Oberseite des Kugelgelenkskörpers 141 sind auf beiden Seiten senkrecht zur Bewegungseinrichtung horizontale Ausleger angebracht (nicht dargestellt), an deren Enden sich kugelgelagerte Rollen befinden. Diese Rollenlager stützen sich auf der zwischen den Ausnehmungen 240A und 240B der Haltewände 230A und 230B angebrachten Endschalterplatte 150 ab und verhindern eine Drehung der Spindel 132 bei Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung.

Auf der Oberseite des Gelenkkörpers 141 befinden sich außerdem zwei senkrecht nach oben ragende Stifte, die durch zwei Schlitzführungen 151 der Endschalterplatte 150 (in Fig. 5 vergrößert dargestellt) hindurchragen. Diese Schlitzführungen sind in Richtung der Bewegung der Spindel ausgerichtet, und an ihren jeweils entgegengesetzten Enden sind Endlagesensoren 152 angebracht, durch die die Bewegung der Spindel an ihren Endpositionen abgeschaltet wird.

Alternativ zu der Kugelgelenksanordnung 140 kann auch ein anderes Kraftübertragungsmittel eingesetzt werden. Die Kugelgelenksanordnung 140 wird jedoch bevorzugt, da die Kugel einen Einpunktkontakt mit dem Ende der Kolbenstange sicherstellt, so daß immer ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Stellung des Motors (bzw. der Stellung der Kugelgelenkanordnung 140) und der Position des Kolbens 310 (bzw. des Druckwertes im Druckzylinder) gegeben ist. Dies ist insbesondere bei hohen Genauigkeits- und Reproduzierbarkeitsanforderungen von Bedeutung. Ein weiterer Vorteil der Kugelauflage besteht darin, daß die mechanische Zentrierung der Kolbenstange 310 in den Druckerzeugungsmitteln 30 durch den Kontakt mit den Kraftübertragungsmitteln nicht gestört wird.

Die Fign. 6A und 6B zeigen beispielhaft einen Druckverteiler 360, der an den Druckerzeugungsmitteln 30 angebracht ist und an dessen Schraubanschlüssen 363 Hochdruckverbindungen angeschlossen werden können.

Die Ansicht von der Befestigungsseite her (Fig. 6A)zeigt vier Gewindesacklöcher 361 zur Aufnahme der Schraubbolzen, mit denen der Druckverteiler 360 mit dem Ansatzkörper 340 und der Druckplatte 330 verbunden ist und durch die gleichzeitig die hochdruckdichte Verbindung des Druckzylinders 320 mit dem Verbindungsansatz 362 des Druckverteilers 360 hergestellt wird. Im Druckverteiler führt eine Bohrung 364 vom Verbindungsansatz 362 zu einer Mehrzahl von Druckanschlüssen 363.

In Fig. 6B zeigt ein Schnitt durch den Druckverteiler 360 den Verbindungsansatz 362, die Druckanschlüsse 363 und die zu den Druckanschlüssen führenden Bohrungen 364.

Die Druckerzeugungsmittel 30 bilden eine Hochdruckeinheit, die leicht austauschbar ist. Sie kann unter minimalem Aufwand und mit geringer Sachkenntnis von den Antriebsmitteln 10 getrennt und ohne Öffnung des Sicherheitsgehäuses aus der Rahmenanordnung 20 gelöst werden. Der Ausbau der Hochdruckeinheit erfolgt derart, daß zunächst der Kolben in seine vordere Endposition gebracht und durch eine kleine Rückwärtsbewegung der Kraftschluß in der Kugelgelenksanordnung aufgehoben wird. Diese Bewegungen des Druckkolbens werden zweckmäßig automatisch unter Kontrolle eines Rechners ausgeführt. Danach wird der kleine, die Montageöffnung verschließende Teil 211 der Bodenplatte 210 entfernt. Anschließend wird der Deckel der Ausnehmung 143 im Gelenkkörper 141 des Kugelgelenks abgenommen, die beiden Schrauben, mit denen die Druckplatte 330 in den Aufnahmeblöcken gehalten wird, gelöst und die Hochdruckeinheit durch die Montageöffnung nach unten aus dem Gerät herausgenommen.

Da der Ausbau der Hochdruckeinheit (und der nachfolgende Einbau in umgekehrter Reihenfolge) einfach ist und mit geringen Hilfsmitteln für jeden Benutzer schnell und sicher realisierbar ist, lassen sich Hochdruckeinheiten mit verschiedenen aktiven Volumina leicht austauschen. So können Hochdruckeinheiten beispielsweise mit Druckzylindern der Volumina 3,3 ml, 6,6 ml oder 10 ml ausgestattet sein, die jeweils entsprechende Enddrücke von 2,5 kbar, 1,6 kbar oder 1 kbar erreichen.

Die leichte Austauschbarkeit der Hochdruckeinheit (durch Fig. 1B illustriert) stellt insbesondere für die Wartung der Hochdruckdichtungen einen entscheidenden Vorteil dar. Da die erfindungsgemäße Hochdruckeinrichtung sich durch eine genaue Standgenauigkeit des mit der Hochdruckeinrichtung eingestellten Druckes auszeichnet, können an das Gerät hohe Genauigkeitsanforderungen gestellt werden. Im längeren Betrieb können diese Anforderungen bei eventuellen Defekten durch einfachen Austausch der Hochdruckeinrichtung gewährleistet werden. Der eingestellte Druck bleibt während mehrerer Tage konstant. Ein Druckabfall erfolgt nur durch Diffusionsprozesse an der Kolbendichtung und beträgt rund ein Promille pro Tag. Der kompakte Aufbau und der Antrieb mit einem Gleichstrommotor erlauben eine einfache Anpassung der Hochdruckeinrichtung an die verschiedensten technischen Anforderungen.

Ein wichtiger Gesichtspunkt der erfindungsgemäßen Hochdruckeinrichtung besteht darin, daß die in lösbarer Verbindung stehenden Komponenten der Rahmenanordnung und der Druckerzeugungsmittel Frästeile umfassen, die auf rechnergesteuerten Maschinen mit einer Bearbeitungsgenauigkeit der Größenordnung von 10 µm hergestellt werden können. Damit ist eine reproduzierbare Positionierung der Druckerzeugungsmittel in Bezug auf die Antriebsmittel mit hoher Genauigkeit gewährleistet. Die Verbindungen zwischen den einzelnen Komponenten jeweils der dem, der Rahmenanordnung bzw. der Antriebsmittel sind durch Schraubverbindungen gegeben, so daß Nachteile, die aus anderen Verbindungstypen, z.B. Schweißverbindungen, entstehen könnten, vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Hochdruckeinrichtung ist einfach unter Einsatz eines Manometers an dem Druckverteiler 360 (s. Fign. 6A, 6B) betreibbar, kann aber auch mit einer Rechnersteuerung versehen werden, bei der auf der Grundlage gespeicherter Kalibrierungskurven die Druckeinstellung unter Berücksichtigung eines Signals von einem Drucksensor und eines Positionssignals der Encodervorrichtung 112 erfolgt.

Claims

Hochdruckeinrichtung, die Antriebsmittel (10) und Druckerzeugungsmittel (30) aufweist, die mit den Antriebsmitteln zur Druckerzeugung in einem Druckfluid betätigbar sind, wobei eine Rahmenanordnung (20) vorgesehen ist, durch die die Antriebsmittel und die Druckerzeugungsmittel miteinander in lösbarer Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rahmenanordnung (20) in Bezug auf eine Kraftübertragungsrichtung einen Anschlag für die Druckerzeugungsmittel (30) bildet und dazu eingerichtet ist, daß die Antriebsmittel (10) und die Druckerzeugungsmittel (30) in Bezug auf die Kraftübertragungsrichtung relativ zueinander unbeweglich positioniert und in Bezug auf eine weitere Richtung, die sich von der Kraftübertragungsrichtung unterscheidet, im druckentlasteten Zustand relativ zueinander frei beweglich angeordnet sind.
Hochdruckeinrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Rahmenanordnung (20) aus einer Trägerplatte (210), Haltewänden (230A) und (230B), Querträgern (231) und (232), einer Verbindungsplatte (233) und Aufnahmeblöcken (220A) und (220B) besteht und bei der die Antriebsmittel kraftschlüssig in die Rahmenanordnung eingebaut und die Drukkerzeugungsmittel kraftschlüssig in die Aufnahmeblöcke eingesetzt sind.
Hochdruckeinrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Antriebsmittel und die Druckerzeugungsmittel in einem Sicherheitsgehäuse angeordnet sind, wobei eine Bodenplatte die Trägerplatte der Rahmenanordnung darstellt.
Hochdruckeinrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die Drukkerzeugungsmittel (30) eine Zylinder/Kolben-Druckvorrichtung umfassen, die mit einer Druckplatte (330) verbunden ist, die zum formschlüssigen Einsatz in die Aufnahmeblöcke (220) eingerichtet ist und die die Druckkraft auf die Rahmenanordnung überträgt.
Hochdruckeinrichtung gemäß Anspruch 4, bei der die Antriebsmittel (10) einen Spindelantrieb (130) enthalten mit dem über eine lösbare Kugelgelenksanordnung (140) eine Kolbenstange der Zylinder/Kolben-Druckvorrichtung betätigbar ist.
Hochdruckeinrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Rahmenanordnung einen U-förmigen Anschlag bildet, wobei im druckentlasteten Zustand die Antriebsmittel und die Druckerzeugungsmittel in Richtung von dessen offener Seite relativ zueinander frei beweglich sind.