DE1918898C3 - Hydraulische druckmultiplizierende Vorrichtung für mehrfache Druckübersetzung - Google Patents

Hydraulische druckmultiplizierende Vorrichtung für mehrfache Druckübersetzung

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DE1918898C3
DE1918898C3 DE1918898A DE1918898A DE1918898C3 DE 1918898 C3 DE1918898 C3 DE 1918898C3 DE 1918898 A DE1918898 A DE 1918898A DE 1918898 A DE1918898 A DE 1918898A DE 1918898 C3 DE1918898 C3 DE 1918898C3
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Harold Herbert North Warren Pa. Waite (V.St.A.)
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B3/00Intensifiers or fluid-pressure converters, e.g. pressure exchangers; Conveying pressure from one fluid system to another, without contact between the fluids

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Description

sen (39,53) kürzer sind als die zugehörigen äuße-
richtung der eingangs erwähnten Art ist in den mit einem Druckmittel gefüllten Hohlraum einer Presse ein gestufter Arbeitszylinder mit einem in ihm arbei-
ren Hülsen (38,52), so daß ein erster Raum (48) 60 tenden gestuften Druckübersetzungskolben eingezwischen dem freien Ende der inneren Hülse (39) setzt. Das von dem Druckkolben der Presse unter der ersten Druckkammer (51) und dem Ver- Druck gesetzte Druckmittel wirkt auf die größere schlußteil (26) auf der Seite des den Strömungs- Stirnfläche des Druckübersetzungskolbens ein. Das kanal (36) aufnehmenden Stirnendes der Vor- dem Druckkolben abgewandte Ende des Hohlraums richtung sowie ein zweiter Raum (60) zwischen 65 ist von einem Schraubstopfen verschlossen, durch dem freien Ende der inneren Hülse (53) der welchen ein mit der Druckkammer, in welcher der nächstfolgenden Druckkammer (61) und dem Teil des Druckübersetzungskolbens mit der kleineren erstgenannten Verschlußteil (19) gebildet ist. Stirnfläche arbeitet, verbundener Strömungskanal
i 4
hindurchgefühlt ist. Da das Druckmittel im Hohl- Durch die Kombination der im Hauptanspruch raum der Presse auch den Arbeitszylinder umgibt, angegebenen Merkmale ist eine hydraulische druckbraucht die Zylinderwand nur auf die Druckdiffe- multiplizierende Vorrichtung geschaffen, in welcher renz !wischen dem im Druckmittel herrschenden Flüssigkeitsdrücke in der Größenordnung von etwa Druck und dem Druck in der Druckkammer inner- 5 7000 bis 35 000 kg/cm* und mehr erzeugt werden halb des Arbeitszylinders ausgelegt zu sein. Aber können, wobei durch die btschriebene Anordnung auch eine nach diesem Prinzip aufgebaute druck- und Ausbildung der Druckübersetzungskolben sämtmuhiplizierende Vorrichtung hat eine verhältnis- liehe Druckkammern leicht zugänglich sind und die mäßig große axiale Baulänge, wenn eine mehrfache gesamte Vorrichtung eine nur kurze axiale Baulänge Druckübersetzung durch Hintereinanderanordnung io hat. Da auf die Wände der ineinander angeordneten mehrerer Druckübersetzungskolben erzielt werden Druckkammern jeweils von außen der Druck der soll. Darüber hinaus sind bei derartigen Vorrichtun- nächst niederen Druckstufe einwirkt, brauchen diese gen mit mehrfacher Druckübersetzung wenigstens Wände in ihrer Stärke nur auf die Druckdifferenz die axial zwischen den Dnicküberseizungskolben lie- zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckstufen genden Druckkammern nur schwer zugänglich. 15 ausgelegt zu sein, wobei diese Druckdifferenz durch
Es ist weiterhin eine hydraulische Presse bekannt, die Auswahl von kleinen Übersetzungsverhältnissen
bei welcher der den Arbeitskolben führende Arbeits- für jede Druckstufe bei entsprechender Vergröße-
zylinder axial in einen als Hohlkolben ausgebildeten rung der Anzahl der vorgesehenen Drucküber-
Druckübersetzungskolben eingreift und zusammen setzungskolben klein gehalten werden kann,
mit diesem eine Druckkammer einschließt. Der ao Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
Druckübersetzungskolben übersetzt den auf seinen der Unteransprüche.
Boden an der dem Arbeitszylinder abgewandten Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im
Seite wirkenden Druck entsprechend dem Flächen- folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrie-
verhältnis der Innen- und Außenseite des Druck- ben. In der Zeichnung zeigen
Übersetzungskolbens auf einen im Arbeitszylinder »5 Fig. 1 und 2 an der Linie 1-1 aneinandergelegt
wirkenden höheren Druck. Der ringförmige, den einen Längsschnitt durch die gesamte druckmultipli-
Arbeitszylinder umgreifende Teil des Drucküber- zierende Vorrichtung nach der Erfindung und
setzungskolbens bildet mit dem Gehäuse der Vor- F i g. 3 einen Querschnitt enlang der Linie 3-3 in
richtung eine ringförmige weitere Druckkammer, die Fig. 1.
von einem Niederdruckbehälter zur Rückstellung des 30 In der Zeichnung ist die druckmultiplizierende
Druckübersetzungskolbens beaufschlagt ist. Vorrichtung, bestehend im wesentlichen aus drei
Bei einer anderen, ähnlich aufgebauten hydrau- konzentrischen Hohlzylindern, dem Außengehäuse
tischen Presse ist der Arbeitskolben als Hohlkolben 10 und zwei inneren Zylindern 11, 12, dargestellt,
ausgebildet, in den ein Druckübersetzungskolben mit Das Außengehäuse 10 kann aus irgendeinem geeig-
einem einen geringeren Durchmesser aufweisenden 35 neten Werkstoff, wie einem hochwertigen Stahl, her-
Teil eingreift. Der Arbeitskolben weist radiale Boh- gestellt sein, welcher im Regelfall für Druckkessel
rungen auf, über welche das zwischen Arbeitskolben Verwendung findet. Die Zylindern und 12 sind
und in diesem eingreifenden Teil des Drucküberset- vorzugsweise aus ein und demselben Werkstoff her-
zungskolbens eingeschlossene Arbeitsmedium auch auf gestellt. Die beiden Enden des Außengehäuses 10
die stirnseitige Außenfläche des Arbeitskolbens wirkt. 40 sind offen und je mit einem Innengewinde 13 bzw. 14
Solche bekannten druckmultiplizierenden Vorrich- versehen. Axial innerhalb der Gewinde 13 und 14 tungen haben wegen der axial hintereinanderliegen- sind ringförmige Nuten 15 bzw. 16 ausgebildet, den Kolben eine große Baulänge, wobei die axial welche in ringförmigen Schultern 17 bzw. 18 enden, zwischen den Kolben liegende Druckkammer nur Ein als Stopfen ausgebildetes Verschlußteil 19 verschwer zugänglich ist. 45 schließt das rechte Ende des Außengehäuses 10. Das
Es liegt daher die Aufgabe vor, eine druckmulti- Verschlußteil 19 ist mit einem vergrößerten Kopf 20 plizierende Vorrichtung der eingangs umrissenen Art versehen, der in der Nut 15 liegt und dessen Stirnbaulich kompakt auszubilden, wobei auf eine kurze fläche 21 in Berührung mit der Schulter 17 steht, axiale Baulänge sowie zur Erleichterung der Mon- Der Außendurchmesser des Kopfes 20 ist etwas tage auf eine gute Zugänglichkeit zu allen Druck- 50 kleiner als der Innendurchmesser des Gewindes 13, kammern der Vorrichtung Wert gelegt werden soll. damit der Kopf 20 über das rechte, offene Ende des
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Außengehäuses 10 eingesetzt werden kann. Das Verlöst, daß die Druckübersetzungskolben mit Aus- schlußteil 19 ist mit einem im Durchmesser verkleinahme des radial innersten Druckübersetzungskol- nerten Schaft 22 versehen, der nach außen über eine bens als Ringkolben ausgebildet und an den beiden 35 ringförmige Schulter 23 des Kopfes 20 vorsteht,
axial entgegengesetzten Stirnenden der Vorrichtung Das Verschlußteil 19 ist in dem offenen Ende des derart angeordnet sind, daß für aufeinanderfolgende Außengehäuses 10 in seiner Lage gehalten. Die Stim-Druckübersetzungsstufen jeweils das andere Stirn- fläche 21 des VerschluQteils 19 wird durch einen mit ende vorgesehen ist und jeweils der die größer11' einem Außengewinde 25 versehenen und über dieses Wirkfläche aufweisende Kopfteil jedes Drucküber- 60 mit dem Innengewinde 13 verschraubten Schraubversetzungskolbens zum benachbarten Stimende der schluß 24 dicht auf die ringförmige Schulter 17 geVorrichtung weist, während die die kleinere Wirk- drückt.
fläche aufweisenden Schaftteile der Drucküber- Das linke Ende des Außengehäuses 10 ist mit
setzungskolben mit Richtung auf das Innere der Vor- einem ähnlichen Stopfen als Verschlußteil 26 und
richtung einander axial zugewandt sind, und daß die 65 einem Schraubverschluß 27 versehen. Während ie-
Druckkammern über einen an jedem axialen Stirn- doch das Verschlußteil 19 des rechten Endes des
ende der Vorrichtung vorgesehenen, das Stirnende Außengehäuses 1· massiv ausgebildet ist, ist das
mitbildenden Schraubverschluß freilegbar sind. Verschlußteil 26 mit einer durchgehenden zentralen,
zylindrischen ausgebildeten Bohrung 28 versehen, welcher kleiner ist als der Innendurchmesser D 4 des
welche mit dem Außengehäuse 10 konzentrisch ist Zylinders 11, so daß zwischen beiden eine ringför
und ein Innengewinde aufweist, mit welchem eine mige Druckkammer 51 gebildet ist. Vorzugsweise ist
mit einem Außengewinde versehene ringförmige dieser Zylindern ebenfalls aus zwei aufeinander
Buchse 29 verschraubbar ist. Die zentrale Bohrung 5 geschrumpften zylindrischen Hülsen 52 und S3 gebil -
dieser Buchse 29 nimmt den Schaft 30 eines Einsatz- det. Die Druckkammer 51 ist an ihrem rechten Ende
Stückes 31 auf, .welches mit seinem inneren zylindri- durch den Mantel 54 eines topfförmigen Körpers 57
sehen Ende 32 und mit einem im Durchmesser ver- verschlossen. Der Mantel 54 ist mit einem im Durch-
größerten Zivischenbund 33 versehen ist. Der im messer verringerten Hals 55 versehen, welcher
Durchmesser vergrößerte Zwischenbund 33 weist eine lo O-Ringe 56 zur Verhinderung einer Leckage der
innere ringföraüge Schulter 34 und eine äußere ring- Druckflüssigkeit aus dem rechten Ende der Druck-
förmige Schulter 35 auf, wobei letztere Schulter mit kammer 51 aufnimmt. In Hinblick auf die vorhan-
dem inneren Ende der Buchse 29 in Berührung denen höheren Drücke ist im Ausführungsbeispiel
steht. Das Einsatzstück 31 ist mit einem zentralen der Mantel 54 zur Bildung des topfförmigen Körpers
zylindrischen Kanal 36 versehen, welcher sich über 1S 57 mit einem einstUckigen Boden versehen, welcher
die Gesamtlänge des Einsatzstückes 31 erstreckt. gegen die innere Stirnfläche 21 des Verschlußteils 19
Das Außengehäuse 10 weist eine Wanddicke auf, anliegt und die Beanspruchung auf eine relativ große
welche die Differenz zwischen dem Außendurch- Fläche der Stirnfläche 21 verteilt,
messer D 8 und dem Innendurchmesser D 7 ist. Diese Das linke Ende der Hülse 52 liegt gegen die innere
Wanddicke ist selbstverständlich so gewählt, daß ao Stirnfläche des Verschlußteiles 26 radial innerhalb
sie unter Einbeziehung eines bestimmten Sicherheits- des Flansches 47 an. Ein O-Ring 58 verhindert im
faktors der Druckdifferenz standhält, welcher die Bereich dieser Stelle eine Leckage der Druckflüssig-
Wand ausgesetzt ist. keit. Das rechte Ende der Hülse 52 liegt gegen die
Der konzentrisch mit dem Außengehäuse 10 und . innere Stirnfläche des Bodens des topfförmigen Körinnerhalb desselben angeordnete Zylindern weist as pers57, das linke Ende der anderen Hülse53 gegen als Zwischenzylinder einen Außendurchmesser D 6 die innere Stirnfläche des Verschlußteiles 26 und auf, welcher kleiner ist als der Innendurchmesser D 7 gegen die Schulter 34 an, wobei die Hülse 53 den des Außengehäuses 10, so daß zwischen Außen- Raum zwischen diesen Flächen einnimmt. Das andere gehäuse It und Zylinder 11 eine ringförmige Druck- Ende der Hülse 53 endet in einer ringförmigen kammer 37 gebildet ist. Wenngleich der Zylinder H30 Schulter 59, welche von in einem bestimmten axialen einstückig sein kann, ist. dieser Zylinder 11 im vor- Abstand der Innenfläche des Bodens des topfförliegenden Ausfuhrungsbeispiel aus zwei zylindrischen migen Körpers 57 unter Bildung eines Raumes 60 Hülsen 38 und 39 gebildet, welche durch einen angeordnet ist. Das linke Ende der zentralen zylin-Schrumpfsitz zusammengehalten sind. Hierdurch drischen Druckkammer 61, welche durch die Hülse nämlich wird unter Einwirkung der Betriebsdrücke 35 53 begrenzt ist, ist durch das Ende 32 des Einsatzdic Gesamtbeanspnichung verringert. Die Druck- Stückes 31 verschlossen. Eine ringförmige Nut 62 an kammer 37 Ut an ihrem rechten Ende durch eine der inneren Stirnfläche des Endes 32 des Einsatzringförmige Buchse 40 abgeschlossen, welche gegen Stückes 31 nimmt einen O-Ring 63 auf, welcher eine die innere Stirnfläche des Verschlußteiles 19 anstößt. Leckage der Druckflüssigkeit von der Druckkammer Das innnere Ende dieser Buchse 40 ist als im Durch- 4O 61 zwischen dem Einsatzstück 31 und der Hülse 53 messer verringerter Hals 41 ausgebildet, in welchem verhindert.
O-Ringe 42 zur Verhinderung einer Leckage der Ein ringförmiger in der Druckkammer 51 ver- Druckflüssißkeit vom rechten Ende der Druck- schiebbarer Druckübersettungskolben 64 weist einen
kammer 37 aufgenommen werden. Das linke Ende in dem Raum 48 wirkenden zylindrischen Kopfteil 65
der Druckkammer 37 ist durch eine ringförmige 45 und einen in der Druckkammer 51 wirkenden zylin-
Buchse 43 abgeschlossen, welche gegen die innere drischen Schaftteil 66 auf. Der Außendurchmesser Stirnfläche des Verschlußteiles 26 stößt. Ein im des Kopfteiles 65 ist in seinem Nennwert gleich dem Durchmesser verringerter Hals 44 und O-Ringe 45 Innendurchmesser DS der Hülse 38. Das äußere
verhindern in gleicher Άη und .Weise eine Leckage Ende des Kopfteiles 65 ist mit einer ringförmigen
der Druckflüssigkeit aus dem linken Ende der Druck- 5G Nut versehen, welche eine Dichtung 67 aufnimmt
kammer 37. die eine Leckage der Druckflüssigkeit zwischen den
Die Hülse 38 erstreckt sich über die volle Länge Kopfteil 65 und der Hülse 38 aus einem ringför
zwischen den inneren Stirnflächen der Verschlußteile migen, Flüssigkeit aufnehmenden Raum 68 vertun
19 und 26. Die Hülse 39, die kurzer als die Hülse 38 dert, welcher durch die innere Stirnfläche des Flan
ist, erstreckt sich von der inneren Stirnfläche des 55 sches 47 und die äußere Stirnfläche des Kopfteiles 6!
Verschlußteiles 19 und endet in einer abgeschrägten, stirnseitig begrenzt wird. Der Schaftteil 66 des Druck
ringförmigen Schulter 46. Diese Schulter 46 ist axial Übersetzungskolbens 64 weist einen Außendurch
im Abstand von einem ringförmigen Flansch 47 an- messer auf, welcher in seinem Nennwert gleich den
geordnet, welcher axial nach innen über die innere Innendurchmesser D 4 der Hülse 39 ist. Der Innen
Stirnfläche des Verschlußteiles 26 vorsteht. Der ring- 60 durchmesser sowohl des Schaftteiles 66 wie auch de
förmige Raum zwischen der Schulter 46 und dem Kopfteiles 65 des Druckübersetzungskolbens 64 ist i
Flansch 47 ist mit 48 bezeichnet. Der Flansch 47 ist seinem Nennwert gleich dem Außendurchmesser D
mit einer ringförmigen Nut 49 an seiner radial außen der Hülse 52.
liegenden Kante versehen, welche einen O-Ring 50 Das linke Ende der Hülse 52 ist mit einer rinj
aufnimmt. 65 förmigen "Nut 69 versehen, welche eine Dichtung 7
Der mit dem Außengehäuse 10 ebenfalls konzen- und eine diese haltende ringförmige Buchse 71 aul
trisch und innerhalb desselben angeordnete innere nimmt. Das linke Ende der Hülse 39 ist mit ein«
Zylinder 12 weist einen Außendurchmesser D 3 auf, ringförmigen, ein Gewinde aufweisenden Nut 72 vei
sehen, die eine mit einem entsprechenden Gewinde aufgefüllt, welches die Bewegung des Kolbens 64
versehene Buchse 73 aufnimmt, welche eine in der axial nach rechts nicht nennenswert beeinflußt. Der
Nut 72 angeordnete Dichtung 74 in ihrer Lage hält. Raum 48 kann, falls erwünscht, auch zur Atmo-
Der Schaftteil 66 des Druckübersetzungskolbcns 64 Sphäre hin entlüftet sein. Die beiden Druckkammern
ist zwischen den Buchsen 71 und 73 verschiebbar, 5 51 und 61 sind dann mit einer kompressiblen Flüs-
wobei die Dichtungen 70 und 74 eine Leckage der sigkeit, also beispielsweise wieder mit Benzin oder
Druckflüssigkeit aus der Druckkammer 51 an dem Propan, ausgefüllt.
Schaftteil 66 vorbei verhindern. Ein Flüssigkeitskanal 91, wiederum vorzugsweise
Ein Druckübersetzungskolben 75 ist mit einem eine enge Bohrung, erstreckt sich radial durch die zylindrischen Kopfteil 76 in dem Raum 60 und mit io Hülse 39 nahe deren rechten Endes hindurch und einem zylindrischen Schaftteil 77 in der Druck- weiterhin zunächst radial und anschließend axial kammer 61 verschiebbar. Der Kopfteil 76 weist einen durch die benachbarte Wand des Mantels 54, derart Außendurchmesser auf, welcher in seinem Nennwert daß zwischen der Druckkammer 51 und dem Flüssiggleich dem Innendurchmesser D 2 der Hülse 52 ist. keit aufnehmenden Raum 80 eine Strömungsverbin-Gleichermaßen ist der Nennwert des Außendurch- 15 dung geschaffen ist. Die Flüssigkeit in der Druckmessers des Schaftteiles 77 gleich dem Innendurch- kammer 51 wird durch den sich axial nach rechts messer D1 der Hülse 53. bewegenden Druckübersetzungskolben 64 auf einen
Der Kopfteil 76 ist an seinem rechten Ende mit Druck P 2 verdichtet, welcher deshalb größer als der einem sich axial erstreckenden zylindrischen Ansatz Druck P1 ist, weil der Kopfteil 65 mit einer größeren 78 versehen, welcher gegen die Innenfläche des 20 Fläche dem Druck Pl ausgesetzt ist als der Schaft-Bodens des topfförmigen Körpers 57 anstoßen kann. teil 66 dem Druck P 2. Der Flüssigkeitskanal 91 über-Durch den Ansatz 78 wird eine ringförmige Nut 79 trägt sodann den Druck P 2 in den Raum 80, so daß gebildet, welche die kleinste Größe eines ringförmi- der Druck P 2 auf den Kopfteil 76 des Kolbens 75 gen, Flüssigkeit aufnehmenden Raumes 80 bestimmt, wirkt und diesen Kolben axial nach links verschiebt, welcher somit zwischen der Innenfläche des Bodens 25 wodurch in der Druckkammer 61 ein Druck P 3 erdes topfförmigen Körpers 57 und der benachbarten zeugt wird. Dieser Druck P3 wiederum ist höher als Stirnfläche des Kopfteiles 76 vorhanden ist. Der der Druck P 2, weil die dem Druck P 2 ausgesetzte Kopfteil 76 ist mit einer flachen ringförmigen Nut 81 Fläche des Kopfteiles des Kolbens 75 größer ist als zur Aufnahme einer Dichtung 83 und mit einem Ge- die dem Druck P3 ausgesetzte Fläche des Schaftwindeabschnitt 82 im Übergangsbereich zwischen 30 teiles 77 des Kolbens 75.
Kopf- und Schaftteil versehen. Die Dichtung 83 ver- Der Raum 60 zwischen den einander gegenüberhindert eine Leckage der Druckflüssigkeit von dem liegenden Stirnflächen des Kolbenringes 84 und der Raum 80 an dem Kopfteil 76 vorbei. Der Gewinde- Hülse 53 ist ebenfalls mit einem kompressiblen Gas, abschnitt 82 nimmt einen die Dichtung 83 in ihrer vorzugsweise Luft, aufgefüllt, welches die Bewegung Lage haltenden Kolbenring 84 auf. Das rechte Ende 35 des Kolbens 75 nach links nicht nennenswert beeinder Hülse 53 ist mit einer inneren, ringförmigen Nut flußt.
85 versehen, welche eine Dichtung 86 aufnimmt, die Die Wände des Außengehäuses 10 sind auf Grund durch eine mit einem Gewinde versehene Buchse 87 des geschilderten Aufbaus im Betrieb nur dem in ihrer Lage gehalten ist. Der Schaftteil 77 ist in Druckunterschied des Druckes Pl gegenüber der der Buchse 87 verschiebbar, und die Dichtung 86 40 Atmophäre ausgesetzt. Gleichermaßen sind die verhindert eine Leckage der Druckflüssigkeit von der Wände des Zylinders 11 im Betrieb nur einem Druck-Druckkammer 61 an dem Schaftteil 77 vorbei, unterschied, nämlich P 2 minus Pl ausgesetzt, und
Ein Flüssigkeitskanal 88, welcher, wie im Ausfüh- schließlich unterliegen die Wände des Zylinders 12 rungsbeispiel, vorzugsweise eine enge zylindrische im Betrieb nur dem Druckunterschied P 3 minus P 2. Bohrung ist, erstreckt sich radial durch die Außen- 45 Sollte in einer Hochdruckstüfe eine Störung durch wand des Außengehäuses 10 hindurch, um die Bruch auftreten, dann ist die Belastung auf Grund Druckkammer 37 mit der Atmosphäre zu verbinden. der plötzlichen Drucksteigerung, welche auf die Das radial äußere Ende dieses Kanals 88 weist einen nächstäußere Stufe wirkt, bestimmt von der entvergrößerten Durchmesser auf und ist mit einem sprechenden, zur Wirkung kommenden Druckdiffe-Gewinde 89 zum Anschluß an eine Pumpe als Druck- 50 renz. Eine Störung des Zylinders 12 würde beiflüssigkeitsquelle versehen. Bei der über den Kanal spielsweise den Zylinder 11 der Druckdifferenz 88 zugeführten Flüssigkeit handelt es sich um eine ρ3 minus Pl und nicht dem Gesamtdruck P3 auskompressible Flüssigkeit, wie Benzin, Propan, Rizi- setzen,
nusöl und Gemische aus Wasser und Glycerin. Falls erwünscht, kann in dem Außengehäuse K
Ein Flüssigkeitskanal 90, welcher im gewählten 55 eine nicht dargestellte Druckentlastungsvorrichtung
Ausführungsbeispiel eine enge zylindrische Bohrung angeordnet sein, damit der in der Druckkammer 3"
ist, erstreckt sich zunächst axial und dann radial herrschende Druck einen Sicherheitswert nicht über
durch die Buchse 43 und im Anschluß daran radial steigt.
durch die Hülse 38 hindurch, derart, daß zwischen Der in der Druckkammer 61 erzeugte Druck P:
der Druckkammer 37 und dem Flüssigkeit aufneh- 60 kann bereits in dieser Druckkammer ausgenutzt wer
mendcn Raum 68 eine Strömungsverbindung ge- den. In einem solchen F^H kann auf den Kanal 3i
schaffen ist. Es wirkt daher der Flüssigkeitsdruck Pl verzichtet werden, oder dieser wird verschlossen. In
der Druckkammer 37 auch im Raum 68 und deshalb dargestellten Beispiel jedoch wird die unter den
auf den Kopf des Druckübersetzungskolbcns 64, so Druck P3 stehende Flüssigkeit von der Druck
daß dieser axial nach rcchis bewegt wird. Der Raum 65 kammer 61 durch den Strömuncskanai 36 hindurcl
48 zwischen der Innenfläche des Kopftcils65 des zu einer Stelle geleitet, wo immer der Druck /'3 er
Kolbens 64 und der äußeren Schulter 46 der Hülse 39 wünscht ist. so beispielsweise zu dem DruckU-sse
ist mit einem kompressiblen Gas. vorzugsweise Luft. einer isostatischen Presse.
Sollte es erwünscht sein, einen gegenüber dem Druck P 3 höheren Druck für einen vorgegebenen Zuleitungsdruck Pl zu erreichen, dann können eine oder mehrere zusätzliche Verstärkungsstufen vorgesehen werden. Der Druckübersetzungskolben 75 kann dann in gleicher Art und Weise wie der Druckübersetzungskolben 64 ausgeführt werden, wobei innerhalb des Zylinders 12 mit einem radialen Abstand zu diesem ein weiterer Zylinder angeordnet ist. Ein dem Druckübersetzungskolben 75 entsprechender Kolben ist dann am linken Ende der Vorrichtung angeordnet, so daß sein Kopfteil dem Druck P 3 ausgesetzt und sein Schaftteil in dem zusätzlichen Zylinder wirkt.
In jedem Fall sind aufeinanderfolgende Kolben an einander gegenüberliegenden Enden der Vorrichtung angeordnet.
Für eine praktische Ausführungsform der druckmultiplizierenden Vorrichtung können für die einzelnen Durchmesser die folgenden Abmessungen gewählt werden.
Dl= 50 mm
D2 = 100 mm
D 3 = 150 mm
D 4 = 200 mm
DS = 250 mm
D6 = 300 mm
Dl = 325 mm
D8 = 550 mm
Diese Abmessungen eignen sich für die folgenden Drücke, wobei die verschiedenen Teile aus einem Legierungsstahl ausreichender Ermüdungsfestigkeit hergestellt sind. Bei einem Zuleitungsdruck P1 in der Größenordnung von etwa 3080 kg/cm2 sind die Drücke P2 und P3 7000 bzw. 28 000 kg/cm2. Mit einem Zuleitungsdruck P1 in der Größenordnung von etwa 3850kg/cm2 sind die Drücke P2 und P3 8750 bzw. 35 000 kg/cm*. Die Abmessungen D6, Dl und D 8 beeinflussen natürlich nicht die Druckdifferenzen. Die Längenabmessungen schließlich sind hauptsächlich abhängig von der Kompressibilität der verwendeten Druckflüssigkeit bzw. Druckflüssigkeiten und von der Knickfestigkeit des Hochdruckkolbens. In der dargestellten Ausführungsform kann beispielsweise die Druckkammer 61 zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Einsatzstückes 31 und des Druckübersetzungskolbens 75 etwa 250 mm lang sein.
In der dargestellten Ausführungsform werden die Hülsen 38 und 52 durch die Berührung an liren einander gegenüberliegenden Enden mit den jeweiligen Endverschlüssen des Außengehäuses 10 daran gehindert, sich in ihrer Länge auszudehnen. Diese Einspannung verringert die elastische Dehnung der Zylinder und verringert daher die in diesen vorherrschenden Beanspruchungen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Hydraulische druckmultiplizierende Vorrichtung für mehrfache Druckübersetzung, mit im wesentlichen gleichlangen konzentrischen, — mit Ausnahme der radial innersten Druckkammer, die zylindrisch ist — ringförmigen, durch einen Schraubverschluß verschlossenen DHickkammem, in denen Druckübersetzungskolben gleitbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckübersetzungskolben (64, 75) mit Ausnahme des radial innersten Druckübersetzungskolbens (75) als Ringkolbea ausgebildet und an den beiden axial entgegengesetzten Stirnenden der Vorrichtung derart angeordnet sind, daß für aufeinanderfolgende Druckübersetzungsstufen jeweils das andere Stirnende vorgesehen ist und jeweils der die größere Wirkfläche aufweisende Kopfteil (65, 76) jedes Drucküber- ao setzungskolbens (64, 75) zum benachbarten Stirnende der Vorrichtung weist, während die die kleinere Wirkfläche aufweisenden Schaftteile (66, 77) der Druckübersetzungskolben (64, 75) mit Richtung auf das Innere der Vorrichtung einander axial zugewandt sind, und daß die Druckkammern (51, 61) über einen an jedem axialen Stirnende der Vorrichtung vorgesehenen, das Stirnende mitbildenden Schraubverschluß (24,27) freilegbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Strömungskanal (36), welcher die
radial innerste Druckkammer (61) mit einer Arbeitsvorrichtung verbindet und welcher koaxial
zur Längsachse der innersten Druckkammer (61)
aus dieser herausgeführt ist. Die Erfindung betrifft eine hydraulische druck-
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- multiplizierende Vorrichtung für mehrfache Druck durch gekennzeichnet, daß mit Ausnahme des übersetzung, mit im wesentlichen gleichlangen kon-Außengehäuses (10) der Vorrichtung die die zentrischen, — mit Ausnahme der radial innersten Druckkammer (51, 61) begrenzenden zylindri- 40 Druckkammer, die zylindrisch ist — ringförmigen, sehen Wände jeweils aus zwei konzentrischen, durch einen Schraubverschluß verschlossenen Druckdurch Schrumpfen verbundenen Hülsen (38, 39, kammern, in denen Druckübersetzungskolben gleit-52, 53) gebildet sind. bar angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 für zweifache Hohe Flüssigkeitsdrücke werden für eine Vielzahl Dmckübersetzung, dadurch gekennzeichnet, daß 45 industrieller und anderer Verfahren benötigt, wie jeweils die äußere Hülse (38, 52) eines jeden beispielsweise für isostatische Pressen und hydro-Hülsenverbandes sich gegen Verschlußteile (19, statische Extrusions-Pressen. Problematisch ist es 26) an den entgegengesetzten Stirnenden der Vor- dabei, hohe Drücke in der Größenordnung von etwa richtung abstützt und daß — radial von außen 7000 bis 35 000 kg/cm2 und mehr in einer Vorrichnach innen gesehen — die innere Hülse (39) der 50 tung von noch angemessener Baugröße zu erzielen, ersten von einem Hülsenverband begrenzten ohne daß dadurch die erforderliche Sicherheit verDruckkammer (51) sich gegen das Verschlußteil nachlässigt ist. Schwierigkeiten bereitet es auch, (19) an demjenigen Stirnende der Vorrichtung wenigstens die den Enddruck liefernde Druckkamabstützt, das dem den Strömungskanal (36) auf- mer bei einfachem Aufbau der Vorrichtung zugängnehmenden Stirnende entgegengesetzt ist, wäh- 55 lieh zu machen.
rend die innere Hülse (53) der nächstfolgenden Bei einer bekannten druckmultiplizierenden Vor
Druckkammer (61) sich gegen das andere Ver-. schlußteil (26) abstützt, wobei alle inneren Hül-
5. Vorichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die größere Wirkfläche tragende Kopfteil (65) des radial äußersten Druckübersetzungskolbens (64) im ersten Raum (48) und der die größere Wirkfläche tragende Kopfteil (76) des nächstfolgenden Druckübersetzungskolbens (75) im zweiten Raum (60) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Außengehäuse (10) der Vorrichtung axial von deren Stirnenden nach innen versetzt jeweils eine ringförmige Schulter (17, 18) vorgesehen ist, wobei das auf der Seite des Strömungskanals (36) liegende Verschlußteil (26) ein ringförmiger, vom zugeordneten Schraubverschluß (27) gegen die anliegende Schulter (18) gedrückter Stopfen ist, und daß der Strömungskanal (36) in einem Einsatzstück (31) ausgebildet ist, welches sich in einer durchgehenden zentralen Bohrung (28) im ringförmigen Stopfen erstreckt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Verschlußteil (Ί9) ebenfalls ein zylindrischer Stopfen ist, welcher auf seiner den Druckkammern (51,61) zugewandten Stirnfläche (21) von einem Schraubverschluß (24) gegen die zugehörige ringförmige Schulter (17) im Außengehäuse (10) der Vorrichtung gedrückt ist, und daß sich in der Mitte der Stirnfläche (21) dieses Verschlußteils (19) ein topfförmiger Körper (57) abstützt, der mit seinem Mantel (54) einen Teil der ersten Druckkammer (51) axial ausfüllt.
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