DE20100122U1 - Druckübersetzer - Google Patents

Druckübersetzer

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Description

European Patent Attorneys * Mandataires agrees pres l'Office europoen des brevets European Trademark Attorneys * Mandataires en marques europeennes
Patentanwälte
Georg Viel, Diplom-Ingenieur
Christof Viel, Ingonieur diplöme E.H.I.C.S.,
Conseil en proprieto industrielle (France) Thilo Wieske, Diplom-Ingenieur
Günter Reiplinger
An der römischen Villa 5a Postfach ^0- Box>65 04 °3
D-66143 Saarbrücken
54669 Bollendorf Weinbergweg 15
D-66119 Saarbrücken
Telefon: ++49-(0)681-58 59 59 Telefax: ++49-(0)681-58 59 81 eMail: [email protected] home: http://www.saarpatent.de
01003/5. Januar 2001 1
Druckübersetzer
Die Erfindung betrifft einen Druckübersetzer nach dem Oberbegriff der 4*eteHtMisprüche sowie 2.
Derartige Druckübersetzer sind dem Anmelder bekannt und werden als pneumatisch / hydraulisches Bauteil angeboten beispielsweise entsprechend der Darstellung der Figur Dabei wird auf einen Kolben mit einer größeren Fläche ein pneumatischer Druck ausgeübt. An dem Kolben mit der geringeren Fläche entsteht dadurch ein größerer Druck. Auf der Druckseite kann beispielsweise ein Hydrauliköl zum Einsatz kommen. Mit derartigen Druckübersetzern lassen sich Drucke im Verhältnis von 1:40 erzeugen. Der artige Druckübersetzer können überall dort eingesetzt werden, wo hohe Drucke vorliegen müssen bei
Ust.-Id.-Nr. DE 81 21 16 997
Vereinigte Volksbanken Saarbrücken/St. Ingbert (BLZ 591 901 0O)Nr. 11 39 78 00 07 Deutsche Bank Saar (BLZ 590 700 70) Nr. 0 742 700
Kooperation mit / cooperation with I cooperation avec: Cabinet
VIEL Patentanwaltskanzlei
Conseil en propriete industrielle Dr. rer. nat. Dipl.-Biol. Ulrike Rudolph
F-57520 Grosbliederstroff D-69198 Schriesheim / Heidelberg
Patentanwaltskanzlei VIEL «& VIEL : : ·..: ^eirfcer^weg: 15J j European Patent and Trademark Attorneys· ·" D-66*l \9 SaarbfückeTt! http://www.saarpatent.de Tel.: ++49-(0)681 - 58 59 59 [email protected] Fax: ++49-(0)68l -58 59 81 5. Januar 2001 _^_^_____
01003 Reiplinger
kurzen Hüben. Einsatzgebiete sind beispielsweise das Stanzen, Prägen, Signieren, Tiefziehen, Spannen, Scheren, Biegen und Richten.
Bei dem Druckübersetzer wird eine Bewegung des Kolbens des Zylinders (gemeint ist hier der größere Kolben) infolge einer Druckbeaufschlagung durch eine mechanische Verbindung dieses Kolbens mit einem Übersetzungskolben eines Druckzylinders (gemeint ist hier der kleinere Kolben) auf den Übersetzungskolben des Druckzylinders übertragen. Der Übersetzungskolben des Druckzylinders weist eine geringere Fläche auf als der Kolben des Zylinders, der mit Druck beaufschlagt wird.
Es können verschiedene Medien zur Druckübertragung verwendet werden wie beispielsweise Druckluft, Öl, Wasser oder auch sonstige Gase und Flüssigkeiten. Diese Medien können auch unterschiedlich sein auf der Seite geringen Drucks gegenüber der Seite mit dem hohen Druck.
Anstelle von dem in Figur 1 gezeigten einen Zylinder mit einem Kolben auf der Seite niedrigen Drucks können dort auch mehrere Zylinder mit mehreren Kolben verwendet werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckübersetzer so auszugestalten, dass er hinsichtlich seiner Einsatzmöglichkeiten vielseitiger verwendbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 gelöst, indem wenigstens ein weiterer Kolben wenigstens eines weiteren Zylinders vorhanden ist, wobei dieser wenigstens eine weitere Zylinder wie auch der wenigstens eine zugehörige Kolben hohlzylindrisch ausgebildet sind, wobei der Druckzylinder in der hohlzylindrischen Ausnehmung angeordnet ist.
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung nach Anspruch 2 ist der wenigstens eine Kolben mit dem Druckzylinder mechanisch verbunden, wobei durch die Bewegung des Druckzylinders gegenüber dem Übersetzungskolben in dem Druckzylinder der Druck aufgebaut wird, wobei der Übersetzungskolben des Druckzylinders eine geringere Fläche aufweist als der wenigstens eine Kolben des wenigstens einen Zylinders, wobei wenigstens ein
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weiterer Kolben wenigstens eines weiteren Zylinders vorhanden ist, wobei dieser wenigstens eine weitere Zylinder wie auch der wenigstens eine zugehörige Kolben hohlzylindrisch ausgebildet sind, wobei der Übersetzungskolben in der hohlzylindrischen Ausnehmung angeordnet ist.
Sowohl bei der Ausgestaltung nach Anspruch 1 wie auch bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ergibt sich eine wesentlich kompaktere Bauform des Druckübersetzers gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Bauformen. Dort ragt der Druckzylinder aus dem Zylinder heraus, in den der Druck eingespeist wird. Dieser Druckzylinder ist dabei deutlich dünner als der andere Zylinder. Die Außenmaße des Bauteils werden also wesentlich durch den größeren Radius des Zylinders bestimmt, in den der Druck eingespeist wird. Der Bauraum um den dünneren Druckzylinder herum ist dabei verschenkt.
Bei den beschriebenen Ausfuhrungsformen nach der vorliegenden Erfindung erweist es sich demgegenüber als vorteilhaft, dass der den Druckzylinder umgebende Raum als zusätzlicher Zylinderraum genutzt wird, um Druck einzuspeisen.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 weist der Übersetzungskolben eine Bohrung in axialer Richtung auf, die als Ölkanal zwischen dem Druckzylinder und dem Arbeitszylinder ausgebildet ist.
Dadurch kann vorteilhaft vermieden werden, dass ein zusätzlicher Kanal vorgesehen werden muss, um das Druckmedium aus dem Druckzylinder in einen Arbeitszylinder beispielsweise einer Stanzvorrichtung oder ähnlichem zu leiten.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 sind die einzelnen Zylinder durch Trennflansche getrennt, die als Stützflächen für die jeweiligen Kolben wirken.
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European Patent and Trademark Attorneys* · * &Oacgr;-"&611*9 'Saarßfüclcen Retplinger http://www.saarpatent.de Tel.: ++49-(0)681 - 58 59 59 [email protected] Fax: ++49-(0)681 - 58 59 81 5. Januar 2001 4
Dadurch kann der Druck in die einzelnen Zylinder eingebracht werden, indem die Kolben sich dann entsprechend abstützen können, um die Bewegung in den Druckzylinder weitergeben zu können.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 erfolgt die Druckvorgabe in den Zylindern pneumatisch. Der Druckzylinder ist hydraulisch ausgebildet. Das Pneumatik- und das Hydrauliksystem sind durch einen Leckkanal atmosphärisch voneinander getrennt. Vorteilhaft kann dadurch vermieden werden, dass bei einem Leck in dem Hydraulikteil Öl in den Pneumatikteil gelangen kann und umgekehrt.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dabei im einzelnen:
Fig. 1: eine Darstellung eines Druckübersetzers nach dem Stand der Technik, Fig. 2: eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Druckübersetzers,
Fig. 3: eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Druckübersetzers mit einem Stanzwerkzeug und
Fig. 4: das Stanzwerkzeug in einer Detailansicht.
Figur 1 zeigt einen Druckübersetzer 1. Bei dem Druckübersetzer 1 wird eine Bewegung des Kolbens 2 des Zylinders 3 infolge einer Druckbeaufschlagung durch eine mechanische Verbindung dieses Kolbens 2 mit einem Übersetzungskolben 4 eines Druckzylinders 5 auf den Übersetzungskolben 4 des Druckzylinders 5 übertragen. Der Übersetzungskolben 4 des Druckzylinders 5 weist eine geringere Fläche auf als der Kolben 2 des Zylinders 3, der mit Druck beaufschlagt wird. Es ist weiterhin ein Anschluss 6 zu sehen, in den der Druck eingespeist wird, um den Kolben 2 des Zylinders 3 in Bewegung zu versetzen. Weiterhin ist
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eine Öffnung 7 zu sehen, mit der die Oberseite des Zylinders 3 mit Atmosphärendruck verbunden ist.
Figur 2 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausfuhrungsform des Druckübersetzers. Zu sehen ist ein Schnitt durch einen hydropneumatisehen Druckübersetzer 201, der einen Pneumatikkolben 202 aufweist, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit 2 Zugstangen 203 mit einem Pneumatikringkolben 204 verbunden ist. Die Zugstangen sind mit Luftkanälen 206 versehen, so dass externe Verbindungskanäle zwischen den beiden Pneumatikkolben entfallen können.
Beide Pneumatiksysteme sind durch den Trennflansch 205 voneinander getrennt. Weiterhin ist ein Druckkolben 211 zu sehen, der mit dem Kolben 202 fest verbunden ist.
Der Druckzylinder 207 beinhaltet die Olvorratsmenge 208. Der Druckzylinder 207 ist fest mit dem Trennflansch 214 verbunden und bildet zusammen mit dem Trennflansch 214 das Stützlager des Arbeitskolbens 209.
Weiterhin ist ein Leckkanal 210 vorhanden, durch den der Pneumatikteil von dem Hydraulikteil atmosphärisch getrennt ist.
Weiterhin ist wieder eine Öffnung 212 für das Druckmedium zu sehen sowie Öffnungen 213, die den Raum der Zylinder hinter dem Arbeitsvolumen der Kolben 202 und 204 mit Atmosphärendruck verbinden.
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform erweist es sich als vorteilhaft, dass die eingangs beschriebenen herkömmlichen Systeme ohne größeren konstruktiven Aufwand auf das erfindungsgemäße System verändert werden können.
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Figur 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung des Druckübersetzers 301. Es ist ein Schnitt durch einen hydropneumatischen Druckübersetzer 301 gezeigt, der einen Pneumatikkolben 302 zeigt, der über den Druckzylinder 303 fest mit einem weiteren Pneumatikkolben 304 verbunden ist. Im Inneren des Druckzylinders 303 befindet sich die Ölvorratsmenge 305. Beide Pneumatikkolben 302 und 304 sind durch den Trennflansch 306 in zwei Drucksysteme aufgeteilt, wobei sich beide Flächen der Pneumatikkolben 302 und 304 addieren.
In den Druckzylinder 303 ragt der Übersetzungskolben 307 hinein. Dieser Übersetzungskolben 307 ist fest mit dem Arbeitskolben 308 verbunden. Dieser Übersetzungskolben 307 stützt bei Seitenkräften des Arbeitskolbens 308 gegen das Stützlager 309 im Hydrauliktrennflansch 310 ab. Der Arbeitskolben 308 ist wiederum mit einem Leckkanal 311 ausgestattet, so dass Luftleckage nicht ins Öl übertreten kann und umgekehrt.
Bei beiden erfindungsgemäßen Ausfuhrungsformen erweist es sich als vorteilhaft, dass bei gleicher Baugröße des Druckübersetzers die Kraft um bis zu 80% erhöht werden kann. Soll die Kraft dieselbe bleiben, kann der Konstruktionsraum um bis zu 40% verkleinert werden.
Weiterhin ist in Figur 3 noch ein Stanzwerkzeug dargestellt. Dieses Stanzwerkzeug wird durch den Arbeitskotben 308 des Druckübersetzers 301 angetrieben und soll im folgenden noch näher beschrieben werden.
Es erweist sich dabei als vorteilhaft, dass das Stanzwerkzeug nur noch an der Einlegeseite 312 und der Abfallseite 313 offen ist. Die bei bisher üblichen Stanzwerkzeugen innenliegenden Abfallschächte sind durch die kompakte Gestaltung vorteilhaft nicht mehr erforderlich. Dadurch kann vorteilhaft auch ein Stau in diesen Abfallschächten nicht mehr auftreten.
Die Unfallsicherheitszonen werden durch die Minimierung des Einlegespaltes an der Einlegeseite 312 sowie die Matrizenverlängerung sowohl der Zwischenmatrize als auch der Gegenflanschmatrize an der Ausgabeseite 313 gewährleistet, ohne den Abfall zu behindern. Es
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sind hier jeweils die Schutzüberstände 314 und 315 an der Zwischenmatrize 316 sowie der Gegenflanschmatrize 317 zu sehen.
Der Doppelschneidenstempel 320 ist an der Einlegeseite mit einem Fenster 321 ausgerüstet, damit das untere der beiden Schnittgute von der ersten Schneide 323 abgelängt werden kann. Durch das Fenster 321 wird verhindert, dass das obere Schnittgut an dieser Stelle abgelängt wird. Dadurch wird erreicht, dass das untere Schnittgut nach dem Schneidvorgang kürzer ist als das obere Schnittgut.
Bei einigem Schnittgut sind Erhebungen vorhanden. Um eine reduzierte Sicherheit an der Einlegeseite zu vermeiden, wird hier die Gefahrenzone durch den Sicherheitsflansch 318 mit Schutzabschirmzunge 319 abgedeckt.
Weiterhin ist noch ein Lochstempel 321 mit einer Verdrehsicherung 322 zu sehen.
Es ist dabei ersichtlich, dass dieses Stanzwerkzeug, das vorteilhaft durch viele Detailausgestaltungen Sicherheitsaspekten Genüge trägt, auch bei einem anderen Antrieb als dem erfindungsgemäßen Druckübersetzer eingesetzt werden kann und selbständig Schutz begründet. Dabei können auch lediglich einzelne der beschriebenen Details eingesetzt werden.
Eine Detailansicht des Stanzwerkzeugs in Figur 4 nochmals vergrößert dargestellt. Derartige Stanzwerkzeuge werden oft zur Ablängung und Endenbearbeitung von Fensterbeschlägen verwendet. Bei diesen Beschlägen besteht das Stanzgut aus der oberen Flachstange 326 und der unteren Flachstange 327, welche an einem Ende fest miteinander verbunden sind und zum Stanzen nur gespreizt werden können. Die untere Stange 327 wird kürzer abgelängt als die obere Stange 326. Die obere Stange 326 wird meist zusätzlich mit einem Rundloch, Langloch oder Senkloch versehen.
Es erweist sich als vorteilhaft, dass das Stanzwerkzeug nur noch an der Einlegeseite 312 und der Abfallseite 313 offen ist. Die bei bisher üblichen Stanzwerkzeugen innenliegenden
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Abfallschächte, die zum Abfallstau führen können, sowie die zur Betriebssicherheit
erforderlichen Anbauteile sind durch die kompakte Gestaltung vorteilhaft nicht mehr
erforderlich.
Die Unfallsicherheitszonen werden durch die Minimierung des Eingabespaltes an der
Einlegeseite 312 sowie die Matrizenverlängerung sowohl der Zwischenmatrize 316 als auch
der Gegenflanschmatrize 317 an der Abfallseite 313 gewährleistet, ohne den Abfall zu
behindern. Es sind hier jeweils die Schutzüberstände 314 und 315 an der Zwischenmatrize 316 sowie der Gegenflanschmatrize 317 zu sehen.
Der Doppelschneidenstempel 320 ist als Folgeschnittwerkzeug mit einer optimierten
Schnittkraftausnutzung ausgelegt. Die Vorderschneidkante 323 ist mit einem Fenster 321
durchbrochen, damit die untere Stange 327 zuerst unabhängig von der oberen Stange 326
abgelängt werden kann. Als nächstes dringt der Lochstempel 324 in die obere Stange 326 ein. Zuletzt wird von der Schnittkante 327 die obere Stange 326 abgelängt.
Oft sind bei Schnittgütern Erhebungen 328 vorhanden. Um eine reduzierte Sicherheit an der
Einlegeseite zu vermeiden, wird hier die Gefahrenzone durch den Sicherheitsflansch 318 mit
Schutzabschirmzunge 319 abgedeckt.
Der Lochstempel 324 ist zur Vereinfachung der Montage nur in den Doppelschneidenstempel 320 eingesteckt und mit diesem zusammen mit dem Kolben 308 verschraubt. Bei einer
Langlochstanzung ist eine Verdrehsicherung erforderlich. Diese Sicherung ist durch den
Hohlstift 322 gewährleistet, der in die passgenaue Aussparung in den Bund des Lochstempels 324 ragt.

Claims (5)

1. Druckübersetzer (1, 201), bei dem eine Bewegung wenigstens eines Kolbens (2, 202) wenigstens eines Zylinders (3) infolge einer Druckbeaufschlagung durch eine mechanische Verbindung des wenigstens einen Kolbens (2, 202) mit einem Übersetzungskolben (4, 211) eines Druckzylinders (5, 207) auf den Übersetzungskolben (4, 211) des Druckzylinders (5, 207) übertragen wird, wobei der Übersetzungskolben (4, 211) des Druckzylinders (5, 207) eine geringere Fläche aufweist als der wenigstens eine Kolben (2, 202) des wenigstens einen Zylinders (3), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Kolben (204) wenigstens eines weiteren Zylinders vorhanden ist, wobei dieser wenigstens eine weitere Zylinder wie auch der wenigstens eine zugehörige Kolben (204) hohlzylindrisch ausgebildet sind, wobei der Druckzylinder (207) in der hohlzylindrischen Ausnehmung angeordnet ist.
2. Druckübersetzer (1, 301), bei dem infolge einer Bewegung wenigstens eines Kolbens (2, 302) wenigstens eines Zylinders (3) infolge einer Druckbeaufschlagung in einem Druckzylinder (5, 303) ein Druck aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kolben (302) mit dem Druckzylinder (303) mechanisch verbunden ist, wobei durch die Bewegung des Druckzylinders (303) gegenüber dem Übersetzungskolben (307) in dem Druckzylinder (303) der Druck aufgebaut wird, wobei der Übersetzungskolben (307) des Druckzylinders (303) eine geringere Fläche aufweist als der wenigstens eine Kolben (302) des wenigstens einen Zylinders, wobei wenigstens ein weiterer Kolben (304) wenigstens eines weiteren Zylinders vorhanden ist, wobei dieser wenigstens eine weitere Zylinder wie auch der wenigstens eine zugehörige Kolben (304) hohlzylindrisch ausgebildet sind, wobei der Übersetzungskolben (307) in der hohlzylindrischen Ausnehmung angeordnet ist.
3. Druckübersetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übersetzungskolben (307) eine Bohrung in axialer Richtung aufweist, die als Ölkanal zwischen dem Druckzylinder (303) und dem Arbeitszylinder (308) ausgebildet ist.
4. Druckübersetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zylinder durch Trennflansche (306, 310) getrennt sind, die als Stützflächen für die jeweiligen Kolben wirken.
5. Druckübersetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorgabe in den Zylindern pneumatisch erfolgt und dass der Druckzylinder hydraulisch ausgebildet ist, wobei das Pneumatik- und das Hydrauliksystem durch einen Leckkanal (210, 311) atmosphärisch voneinander getrennt sind.
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