EP3895884A1 - Hydraulischer linearantrieb - Google Patents

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EP3895884A1
EP3895884A1 EP21167184.7A EP21167184A EP3895884A1 EP 3895884 A1 EP3895884 A1 EP 3895884A1 EP 21167184 A EP21167184 A EP 21167184A EP 3895884 A1 EP3895884 A1 EP 3895884A1
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EP
European Patent Office
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cylinder
piston
piston rod
primary
cylinders
Prior art date
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EP21167184.7A
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EP3895884B1 (de
EP3895884C0 (de
Inventor
Philipp Roither
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Rhvv GmbH
Original Assignee
Roither Maschinenbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Roither Maschinenbau GmbH filed Critical Roither Maschinenbau GmbH
Publication of EP3895884A1 publication Critical patent/EP3895884A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3895884B1 publication Critical patent/EP3895884B1/de
Publication of EP3895884C0 publication Critical patent/EP3895884C0/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1404—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type in clusters, e.g. multiple cylinders in one block
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/30—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor
    • B30B9/3057—Fluid-driven presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/32—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by plungers under fluid pressure
    • B30B1/34—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by plungers under fluid pressure involving a plurality of plungers acting on the platen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/204—Control means for piston speed or actuating force without external control, e.g. control valve inside the piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/22—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
    • F15B15/225—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke with valve stems operated by contact with the piston end face or with the cylinder wall

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic linear drive between two abutments of a baling press with at least three differential cylinders which can be acted upon by a hydraulic pump and which form a structural unit with their cylinder housings connected to one another in a fixed manner, namely two parallel-connected primary cylinders supported with their piston rods on an abutment and a secondary cylinder, its piston rod is supported on the other abutment.
  • a hydraulic linear drive is known to act on the ram of a baling press to compact waste ( U.S. 2,622,748 A ), which comprises three differential cylinders whose cylinder housings, which are lined up next to one another, are connected to form a structural unit so that they cannot move.
  • the piston rods of the two outer differential cylinders are supported on the press housing, while the piston rod of the middle differential cylinder engages the press ram. Since a hydraulic pressure medium is applied to the two outer differential cylinders on the piston side, the structural unit formed from the three differential cylinders performs a pressing stroke before the middle differential cylinder is applied, the piston rod of which extends the pressing stroke.
  • This known hydraulic linear drive has the advantage of a comparatively short overall length.
  • the invention is therefore based on the object of designing a hydraulic linear drive between two abutments of a baling press with at least three differential cylinders so that not just one comparatively short overall length ensured, but also a noticeable reduction in cycle times can be achieved without endangering operational safety.
  • the invention solves the problem in that the piston rod sides of the primary cylinder are flow-connected to the piston side of the secondary cylinder, that the two primary cylinders for the press stroke and the secondary cylinder for the return stroke can be acted upon on the piston side and that the piston Both the primary cylinder and the secondary cylinder between the piston side and the piston rod side have a flow connection with two opposing, spring-loaded check valves, of which the piston rod-side check valve blocks the flow outlet to the piston rod side and the piston-side check valve can be opened by an actuation stop on the cylinder base.
  • the secondary cylinder is acted upon by the hydraulic medium displaced from the piston rod side when the primary cylinder is acted upon, only the application of the primary cylinder is required for the full pressing stroke, which not only limits the amount of hydraulic medium to be made available by the pump and thus the pump output , but also the cycle times are shortened, because not only the time for the press stroke, but in particular also the time for the return stroke is shortened.
  • only the secondary cylinder has to be acted upon, namely via the piston rod side. The hydraulic fluid displaced from the piston side of the secondary cylinder is applied to the two primary cylinders for the return stroke.
  • the stop position of the pistons of the primary cylinder cannot be reached, the opening of the flow connection between the piston rod side and the piston side of the piston rod side of the secondary cylinder acted upon by hydraulic fluid causes the hydraulic fluid to flow into the hydraulic branch between the secondary cylinder and the primary cylinders, so that the pistons of the primary cylinders are moved into the starting position caused by the stop.
  • opening the flow connection between the piston rod side and the piston side of at least one primary cylinder allows hydraulic fluid to flow out of the hydraulic branch between the secondary cylinder and the primary cylinders with the effect that the piston of the secondary cylinder is also displaced into the starting position caused by the stop.
  • the controlled flow connections can ensure stable working conditions regardless of leakages, temperature influences and manufacturing tolerances.
  • the flow connection can comprise a flow channel opening on the piston side and running coaxially to the piston, to which a transverse channel opening on the piston rod side is connected, the two check valves acted upon by a common spring being provided in the area of the axial flow channel.
  • the cylinder bottoms of the primary cylinder can be connected to the cylinder head of the secondary cylinder and the cylinder heads of the primary cylinder can be connected to the cylinder bottom of the secondary cylinder by a flange each.
  • a hydraulic differential drive according to the invention for a baling press, in particular for pressing cardboard and packaging waste has according to FIG Fig. 1 at least three differential cylinders, namely two primary cylinders 1 and one secondary cylinder 2, the cylinder housings 3 of which are connected to one another in a non-shiftable manner.
  • the pistons 4 of the primary cylinder 1 can be acted upon in opposite directions to the piston 4 of the secondary cylinder 2 and are supported with their piston rods 5 on an abutment 6 of the baler, for example on an abutment fixed to the housing.
  • the opposite abutment 7, which is then assigned to the ram is acted upon by the piston rod 5 of the piston 4 of the secondary cylinder 2.
  • the piston rod sides 8 of the primary cylinder 1 are connected to the piston side 9 of the secondary cylinder 2 via pressure lines 10, when the piston side 9 of the primary cylinder 1 is pressurized, the piston 4 of the secondary cylinder 2 is displaced from the piston rod sides 8 of the primary cylinder 1 via the pressure lines 10 is applied, the piston rods 5 extending both the primary cylinder 1 and the secondary cylinder 2 and the hydraulic linear drive executes a pressing stroke.
  • the piston rod side 8 of the secondary cylinder 2 is pressurized with hydraulic fluid, which results in the hydraulic fluid being displaced from the piston side 9 of the secondary cylinder into the piston rod sides 8 of the primary cylinder 1 and thus all piston rods 5 being retracted.
  • a three-way valve 11 is provided which connects the application line 12 for the two primary cylinders 1 or the application line 13 for the secondary cylinder with a hydraulic pump 14.
  • the pressurization line 12 for the primary cylinder 1 is pressurized
  • the pressurization line 13 of the secondary cylinder 2 is used to return the hydraulic medium via a return line 16 connected to a hydraulic medium tank 15
  • the application line 13 for the secondary cylinder 2 is connected to the hydraulic pump 14, while the application line 12 of the primary cylinder 1 is connected to the return line 16.
  • the hydraulic pump 14 is driven by a motor 17.
  • the pistons 4 are provided with flow connections 18 between the piston rod side 8 and the piston side 9. These flow connections 18 are opened by an actuating stop 20 associated with the cylinder base 19 in the flow direction from the piston rod side 8 to the piston side 9, but remain blocked in the opposite direction, as is shown in connection with FIG Fig. 3 is explained in more detail.
  • the hydraulic fluid volume during the return stroke by opening the flow connection 18 is as follows can be adapted so that at the end of the return stroke the pistons 4 safely assume a stop-related starting position regardless of manufacturing tolerances, temperature conditions or leakages.
  • a structural unit composed of three differential cylinders is shown.
  • the cylinder housings 3 are connected to one another by end-face flanges 21, which connect the cylinder heads 22 of the primary cylinder 1 to the cylinder base 19 of the secondary cylinder 2 on one side and the cylinder head 22 of the secondary cylinder to the cylinder bases 19 of the primary cylinder 1 on the opposite side, so that a compact structural unit is ensured.
  • the flow connection 18 between the piston rod side 8 and the piston side 9 of the cylinder housing 3 comprises a flow channel 23 which opens on the piston side 9 and runs coaxially to the piston 4, to which a flow channel 23 which opens on the piston rod side 8 Cross channel 24 is connected.
  • two opposing check valves 25, 26 are provided, of which the piston rod-side check valve 25 blocks the flow outlet to the piston rod side 8 and the piston-side check valve 26 is opened by the actuating stop 20 before the piston 4 reaches its stop-related starting position at the end of the return stroke achieved.
  • the actuating attachment 20 which has the form of a stop pin held in the cylinder base 19, lifts the valve body of the check valve 26 when the piston 4 approaches its starting position against the force of the common spring 27 provided between the check valves 25 and 26 from the valve seat 28 and releases it the outlet of the flow channel 23 free, so that with a corresponding pressure on the piston rod side 8 and thus open check valve 25 hydraulic fluid can flow from the piston rod side 8 to the piston side 9, which in this case with the secondary cylinder 2 with the hydraulic fluid tank 15, but with the primary cylinder 1 the piston rod side 8 of the secondary cylinder 2 is connected.
  • the actuating stop 20 engaging in the flow channel 23 also acts as a stop damping for the piston 4.
  • the invention is of course not limited to the illustrated embodiment with three differential cylinders.
  • more than two differential cylinders can be arranged on the primary side as well as more than one differential cylinder on the secondary side, if the circumstances so require.
  • the basic mode of operation is of course independent of a higher number of differential cylinders.

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Abstract

Es wird ein hydraulischer Linearantrieb zwischen zwei Widerlagern (6, 7) einer Ballenpresse mit wenigstens drei von einer Hydraulikpumpe (14) beaufschlagbaren, mit ihren verschiebefest miteinander verbundenen Zylindergehäusen (3) eine Baueinheit bildenden Differentialzylindern, nämlich zwei parallelgeschalteten, mit ihren Kolbenstangen (5) an einem Widerlager (6) abgestützten Primärzylindern (1) und einem Sekundärzylinder (2) beschrieben, dessen Kolbenstange (5) am anderen Widerlager (7) abgestützt ist. Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgesehen, dass die Kolbenstangenseiten (8) der Primärzylinder (1) mit der Kolbenseite (9) des Sekundärzylinders (2) strömungsverbunden sind, dass die beiden Primärzylinder (1) für den Presshub und der Sekundärzylinder (2) für den Rückhub kolbenseitig beaufschlagbar sind und dass die Kolben (4) zumindest eines Primärzylinders (1) und des Sekundärzylinders (2) zwischen der Kolbenseite (9) und der Kolbenstangenseite (8) eine Strömungsverbindung (18) mit zwei gegensinnigen, federbelasteten Rückschlagventilen (25, 26) aufweisen, von denen das kolbenstangenseitige Rückschlagventil (25) den Strömungsaustritt auf die Kolbenstangenseite (9) sperrt und das kolbenseitige Rückschlagventil (26) durch einen Betätigungsanschlag (20) am Zylinderboden (19) öffenbar ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Linearantrieb zwischen zwei Widerlagern einer Ballenpresse mit wenigstens drei von einer Hydraulikpumpe beaufschlagbaren, mit ihren verschiebefest miteinander verbundenen Zylindergehäusen eine Baueinheit bildenden Differentialzylindern, nämlich zwei parallelgeschalteten, mit ihren Kolbenstangen an einem Widerlager abgestützten Primärzylindern und einem Sekundärzylinder, dessen Kolbenstange am anderen Widerlager abgestützt ist.
  • Zur Beaufschlagung des Pressstempels einer Ballenpresse zum Verdichten von Abfällen ist ein hydraulischer Linearantrieb bekannt ( US 2 622 748 A ), der drei Differentialzylinder umfasst, deren nebeneinandergereihte Zylindergehäuse verschiebefest zu einer Baueinheit verbunden sind. Die Kolbenstangen der beiden äußeren Differentialzylinder stützen sich am Pressengehäuse ab, während die Kolbenstange des mittleren Differentialzylinders am Pressstempel angreift. Da zunächst die beiden äußeren Differentialzylinder kolbenseitig mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagt werden, führt die aus den drei Differentialzylindern gebildete Baueinheit einen Presshub aus bevor der mittlere Differentialzylinder beaufschlagt wird, dessen Kolbenstange den Presshub verlängert. Dieser bekannte hydraulische Linearantrieb hat den Vorteil einer vergleichsweise geringe Baulänge. Allerdings bleiben die Taktzeiten aufgrund der aufeinanderfolgenden Beaufschlagung der äußeren Differentialzylinder einerseits und des mittleren Differentialzylinders anderseits mit den Taktzeiten vergleichbar, die mithilfe von Differentialzylindern erzielt werden, deren Baulänge dem gesamten Presshub entspricht. Außerdem ist ein Mehraufwand für die aufeinanderfolgende gruppenweise Beaufschlagung der Differentialzylinder unvermeidbar.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Linearantrieb zwischen zwei Widerlagern einer Ballenpresse mit wenigstens drei Differentialzylindern so auszugestalten, dass nicht nur eine vergleichsweise kurze Baulänge sichergestellt, sondern auch eine spürbare Verkürzung der Taktzeiten erreicht werden kann, ohne die Betriebssicherheit zu gefährden.
  • Ausgehend von einem hydraulischen Linearantrieb der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Kolbenstangenseiten der Primärzylinder mit der Kolbenseite des Sekundärzylinders strömungsverbunden sind, dass die beiden Primärzylinder für den Presshub und der Sekundärzylinder für den Rückhub kolbenseitig beaufschlagbar sind und dass die Kolben sowohl der Primärzylinder als auch des Sekundärzylinders zwischen der Kolbenseite und der Kolbenstangenseite eine Strömungsverbindung mit zwei gegensinnigen, federbelasteten Rückschlagventilen aufweisen, von denen das kolbenstangenseitige Rückschlagventil den Strömungsaustritt auf die Kolbenstangenseite sperrt und das kolbenseitige Rückschlagventil durch einen Betätigungsanschlag am Zylinderboden öffenbar ist.
  • Da zufolge dieser Maßnahmen der Sekundärzylinder mit dem bei der Beaufschlagung der Primärzylinder aus deren Kolbenstangenseite verdrängten Hydraulikmittel beaufschlagt wird, ist für den vollen Presshub lediglich die Beaufschlagung der Primärzylinder erforderlich, was nicht nur die von der Pumpe zur Verfügung zu stellende Hydraulikmittelmenge und damit die Pumpenleistung beschränkt, sondern auch die Taktzeiten verkürzt, weil nicht nur die Zeit für den Presshub, sondern insbesondere auch die Zeit für den Rückhub verkürzt wird. Hierfür ist lediglich der Sekundärzylinder zu beaufschlagen, und zwar über die Kolbenstangenseite. Mit dem aus der Kolbenseite des Sekundärzylinders verdrängten Hydraulikmittel werden die beiden Primärzylinder für den Rückhub beaufschlagt.
  • Um stabile Betriebsbedingungen gewährleisten zu können, muss dafür gesorgt werden, dass beim Rückhub die Ausgangsstellungen der Kolben sowohl der Primärzylinder als auch des Sekundärzylinders sicher eingenommen werden können. Hierfür ist eine Anpassung des Hydraulikzweigs zwischen den Primärzylindern und dem Sekundärzylinder erforderlich. Diese Anpassung wird nach jedem Presshub dadurch sichergestellt, dass im Endbereich des Rückhubs eine Strömungsverbindung zwischen der Kolbenstangenseite und der Kolbenseite des Sekundärzylinders und wenigstens eines der Primärzylinder mit der Wirkung geöffnet wird, dass das im Hydraulikzweig zwischen den Zylindern wirksame Hydraulikmittelvolumen weder die Rückstellung der Primärzylinder noch des Sekundärzylinders in die Ausgangsstellung beeinträchtigen kann. Könnte z. B. mithilfe des beim Rückhub aus der Kolbenseite des Sekundärzylinders verdrängten Hydraulikmittelvolumens die Anschlagstellung der Kolben der Primärzylinder nicht erreicht werden, bedingt die Öffnung der Strömungsverbindung zwischen der Kolbenstangenseite und der Kolbenseite des kolbenstangenseitig mit Hydraulikmittel beaufschlagten Sekundärzylinders ein Nachströmen des Hydraulikmittels in den Hydraulikzweig zwischen dem Sekundärzylinder und den Primärzylindern, sodass die Kolben der Primärzylinder in die anschlagbedingte Ausgangsstellung verlagert werden. Für den Fall, dass das Volumen des Hydraulikzweigs zwischen dem Sekundärzylinder und den Primärzylindern das Erreichen der anschlagbedingten Ausgangsstellung des Kolbens des Sekundärzylinders verhindert, erlaubt das Öffnen der Strömungsverbindung zwischen der Kolbenstangenseite und der Kolbenseite zumindest eines Primärzylinders ein Ausströmen von Hydraulikmittel aus dem Hydraulikzweig zwischen dem Sekundärzylinder und den Primärzylindern mit der Wirkung, dass auch der Kolben des Sekundärzylinders in die anschlagbedingte Ausgangsstellung verlagert wird. Durch die gesteuerten Strömungsverbindungen können somit stabile Arbeitsbedingungen unabhängig von Leckagen, Temperatureinflüssen und Fertigungstoleranzen sichergestellt werden.
  • Voraussetzung ist allerdings, dass diese Strömungsverbindungen während des Presshubs dicht abgeschlossen sind. Dies wird mit einfachen konstruktiven Mitteln durch zwei gegensinnige, federbeaufschlagte Rückschlagventile in den Strömungsverbindungen erreicht, wobei das kolbenstangenseitige Ventil den Strömungsaustritt auf die Kolbenstangenseite sperrt und das kolbenseitige Rückschlagventil durch einen Betätigungsanschlag am Zylinderboden öffenbar ist. Das kolbenstangenseitige Rückschlagventil, das nicht betätigbar ist, sperrt somit die Strömungsverbindung während des Presshubs. Das kolbenseitige Rückschlagventil wird bei der Annäherung des Kolbens an die anschlagbedingte Ausgangsstellung durch einen dem Zylinderboden zugehörigen Betätigungsanschlag gegen die Federkraft vom Ventilsitz abgehoben und geöffnet.
  • Die Strömungsverbindung kann einen auf der Kolbenseite mündenden, koaxial zum Kolben verlaufenden Strömungskanal umfassen, an den ein auf der Kolbenstangenseite mündender Querkanal angeschlossen ist, wobei die beiden durch eine gemeinsame Feder beaufschlagten Rückschlagventile im Bereich des axialen Strömungskanals vorgesehen sind. Durch diese Konstruktionsmaßnahmen werden die gedrängten Platzverhältnisse im Kolbenbereich vorteilhaft genützt, ohne den Kolben mit der Kolbenstange unnötig zu schwächen. Außerdem wird in einfacher Weise ein axialer Zugang zum betätigbaren Rückschlagventil für den stiftförmigen Betätigungsanschlag durch den axialen Strömungskanal geschaffen.
  • Zum Fügen der Differentialzylinder zu einer stabilen Baueinheit, können die Zylinderböden der Primärzylinder mit dem Zylinderkopf des Sekundärzylinders und dieZylinderköpfe der Primärzylinder mit dem Zylinderboden des Sekundärzylinders durch je einen Flansch miteinander verbunden werden.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
    • Fig. 1
    einen erfindungsgemäßen hydraulischen Linearantrieb in einem vereinfachten Blockschaltbild,
    Fig. 2
    drei zu einer erfindungsgemäßen Baueinheit zusammengefügte Differentialzylinder in einem vereinfachten Axialschnitt und
    Fig. 3
    einen Axialschnitt durch einen Kolben eines der Differentialzylinder in der anschlagbedingten Ausgangsstellung in einem größeren Maßstab.
  • Ein erfindungsgemäßer hydraulischer Differentialantrieb für eine Ballenpresse, insbesondere zum Pressen von Karton und Verpackungsabfällen, weist gemäß der Fig. 1 zumindest drei Differentialzylinder, nämlich zwei Primärzylinder 1 und einen Sekundärzylinder 2 auf, deren Zylindergehäuse 3 verschiebefest miteinander verbunden sind. Die Kolben 4 der Primärzylinder 1 sind gegensinnig zum Kolben 4 des Sekundärzylinders 2 beaufschlagbar und stützen sich mit ihren Kolbenstangen 5 an einem Widerlager 6 der Ballenpresse ab, beispielsweise an einem gehäusefesten Widerlager. Das gegenüberliegende Widerlager 7, das dann dem Pressstempel zugeordnet ist, wird über die Kolbenstange 5 des Kolbens 4 des Sekundärzylinders 2 beaufschlagt.
  • Da die Kolbenstangenseiten 8 der Primärzylinder 1 mit der Kolbenseite 9 des Sekundärzylinders 2 über Druckleitungen 10 verbunden sind, wird bei einer Beaufschlagung der Kolbenseite 9 der Primärzylinder 1 der Kolben 4 des Sekundärzylinders 2 mit dem aus den Kolbenstangenseiten 8 der Primärzylinder 1 verdrängten Hydraulikmittel über die Druckleitungen 10 beaufschlagt, wobei die Kolbenstangen 5 sowohl der Primärzylinder 1 als auch des Sekundärzylinders 2 ausfahren und der hydraulische Linearantrieb einen Presshub ausführt. Für den Rückhub wird die Kolbenstangenseite 8 des Sekundärzylinders 2 mit Hydraulikmittel beaufschlagt, was eine Verdrängung des Hydraulikmittels aus der Kolbenseite 9 des Sekundärzylinders in die Kolbenstangenseiten 8 der Primärzylinder 1 und damit ein Einfahren aller Kolbenstangen 5 zur Folge hat.
  • Zur Steuerung des hydraulischen Linearantriebs ist ein Dreiwegeventil 11 vorgesehen, das die Beaufschlagungsleitung 12 für die beiden Primärzylinder 1 oder die Beaufschlagungsleitung 13 für den Sekundärzylinder mit einer Hydraulikpumpe 14 verbindet. Bei einer Druckbeaufschlagung der Beaufschlagungsleitung 12 für die Primärzylinder 1 dient die Beaufschlagungsleitung 13 des Sekundärzylinders 2 zur Rückführung des Hydraulikmittels über eine an einen Hydraulikmitteltank 15 angeschlossene Rückleitung 16. Bei einer Beaufschlagung des Sekundärzylinders 2 für den Rückhub wird die Beaufschlagungsleitung 13 für den Sekundärzylinder 2 mit der Hydraulikpumpe 14 verbunden, während die Beaufschlagungsleitung 12 der Primärzylinder 1 mit der Rückleitung 16 verbunden wird. Die Hydraulikpumpe 14 wird durch einen Motor 17 angetrieben.
  • Wie in der Fig. 1 angedeutet ist, sind die Kolben 4 mit Strömungsverbindungen 18 zwischen der Kolbenstangenseite 8 und der Kolbenseite 9 versehen. Diese Strömungsverbindungen 18 werden durch einen dem Zylinderboden 19 zugehörigen Betätigungsanschlag 20 in Strömungsrichtung von der Kolbenstangenseite 8 zur Kolbenseite 9 hin geöffnet, bleiben jedoch in Gegenrichtung gesperrt, wie dies in Verbindung mit Fig. 3 näher erläutert wird. Sinn dieser Maßnahme ist, dass im Hydraulikzweig, der durch die Kolbenstangenseiten 8 der Primärzylinder 1 und der mit diesen Kolbenstangenseiten 8 der Primärzylinder 1 über die Druckleitungen 10 verbundenen Kolbenseite 9 des Sekundärzylinders 2 gebildet wird, das Hydraulikmittelvolumen beim Rückhub durch ein Öffnen der Strömungsverbindung 18 so angepasst werden kann, dass am Ende des Rückhubs die Kolben 4 eine anschlagbedingte Ausgangsstellung unabhängig von Fertigungstoleranzen, Temperaturverhältnissen oder Leckagen sicher einnehmen.
  • In der Fig. 2 ist eine aus drei Differentialzylindern gefügte Baueinheit dargestellt. Die Zylindergehäuse 3 sind miteinander durch stirnseitige Flansche 21 verbunden, die auf der einen Seite die Zylinderköpfe 22 der Primärzylinder 1 mit dem Zylinderboden 19 des Sekundärzylinders 2 und auf der gegenüberliegenden Seite den Zylinderkopf 22 des Sekundärzylinders mit den Zylinderböden 19 der Primärzylinder 1 verbinden, sodass eine kompakte Baueinheit sichergestellt wird.
  • Gemäß der Fig. 3 umfasst die Strömungsverbindung 18 zwischen der Kolbenstangenseite 8 und der Kolbenseite 9 der Zylindergehäuse 3 einen auf der Kolbenseite 9 mündenden, koaxial zum Kolben 4 verlaufenden Strömungskanal 23, an den ein auf der Kolbenstangenseite 8 mündender Querkanal 24 angeschlossen ist. Im Verlauf des Strömungskanals 23 sind zwei gegensinnige Rückschlagventile 25, 26 vorgesehen, von denen das kolbenstangenseitige Rückschlagventil 25 den Strömungsaustritt auf die Kolbenstangenseite 8 sperrt und das kolbenseitige Rückschlagventil 26 durch den Betätigungsanschlag 20 geöffnet wird, bevor der Kolben 4 am Ende des Rückhubs seine anschlagbedingte Ausgangsstellung erreicht. Der Betätigungsansatz 20, der die Form eines im Zylinderboden 19 gehaltenen Anschlagstifts aufweist, hebt den Ventilkörper des Rückschlagventils 26 beim Annähern des Kolbens 4 in seine Ausgangstellung gegen die Kraft der zwischen den Rückschlagventilen 25 und 26 vorgesehenen, gemeinsamen Feder 27 vom Ventilsitz 28 ab und gibt den Austritt des Strömungskanals 23 frei, sodass bei einem entsprechenden Druck auf der Kolbenstangenseite 8 und damit offenem Rückschlagventil 25 Hydraulikmittel aus der Kolbenstangenseite 8 auf die Kolbenseite 9 strömen kann, die in diesem Fall beim Sekundärzylinder 2 mit dem Hydraulikmitteltank 15, beim Primärzylinder 1 jedoch mit der Kolbenstangenseite 8 des Sekundärzylinders 2 verbunden ist.
  • Der in den Strömungskanal 23 eingreifende Betätigungsanschlag 20 wirkt zusätzlich als Anschlagdämpfung für den Kolben 4.
  • Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel mit drei Differentialzylindern beschränkt. So können sowohl auf der Primärseite mehr als zwei Differentialzylinder als auch auf der Sekundärseite mehr als ein Differentialzylinder angeordnet werden, wenn dies die Verhältnisse erfordern. Die grundsätzliche Funktionsweise ist ja von einer höheren Anzahl der Differentialzylinder unabhängig.

Claims (3)

  1. Hydraulischer Linearantrieb zwischen zwei Widerlagern (6, 7) einer Ballenpresse mit wenigstens drei von einer Hydraulikpumpe (14) beaufschlagbaren, mit ihren verschiebefest miteinander verbundenen Zylindergehäusen (3) eine Baueinheit bildenden Differentialzylindern, nämlich zwei parallelgeschalteten, mit ihren Kolbenstangen (5) an einem Widerlager (6) abgestützten Primärzylindern (1) und einem Sekundärzylinder (2), dessen Kolbenstange (5) am anderen Widerlager (7) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangenseiten (8) der Primärzylinder (1) mit der Kolbenseite (9) des Sekundärzylinders (2) strömungsverbunden sind, dass die beiden Primärzylinder (1) für den Presshub und der Sekundärzylinder (2) für den Rückhub kolbenseitig beaufschlagbar sind und dass die Kolben (4) zumindest eines Primärzylinders (1) und des Sekundärzylinders (2) zwischen der Kolbenseite (9) und der Kolbenstangenseite (8) eine Strömungsverbindung (18) mit zwei gegensinnigen, federbelasteten Rückschlagventilen (25, 26) aufweisen, von denen das kolbenstangenseitige Rückschlagventil (25) den Strömungsaustritt auf die Kolbenstangenseite (9) sperrt und das kolbenseitige Rückschlagventil (26) durch einen Betätigungsanschlag (20) am Zylinderboden (19) öffenbar ist.
  2. Hydraulischer Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsverbindung (18) einen auf der Kolbenseite (9) mündenden, koaxial zum Kolben (4) verlaufenden Strömungskanal (23) umfasst, an den ein auf der Kolbenstangenseite (8) mündender Querkanal (24) angeschlossen ist, und dass die beiden durch eine gemeinsame Feder (27) beaufschlagten Rückschlagventile (25, 26) im Bereich des axialen Strömungskanals (23) vorgesehen sind.
  3. Hydraulischer Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderböden (19) der Primärzylinder (1) mit dem Zylinderkopf (22) des Sekundärzylinders und die Zylinderköpfe (22) der Primärzylinder (1) mit dem Zylinderboden (19) des Sekundärzylinders (2) durch je einen Flansch (21) miteinander verbunden sind.
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