DE2516077A1

DE2516077A1 - Pneumatisch-hydraulischer druckumsetzer

Info

Publication number: DE2516077A1
Application number: DE19752516077
Authority: DE
Inventors: Adolf Hoerl; Siegfried Winkelmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1975-04-12
Filing date: 1975-04-12
Publication date: 1976-10-21

Description

Pneumatisch-hydraulischer Druckumsetzer Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckumsetzer, der die pneumatische Energie der Druckluft in hydraulische Energie umwandelt, die zur Betätigung von Kupplungen, Bremsen oder Kupplungs-Brems-Kombinationen an vorzugsweise Umformmaschinen, wie Exzenterpressen u. a., verwendet wird.
Kupplungen, Bremsen oder Kupplungs-Brems-Kombinationen können pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden. Die pneumatische Betätigung empfiehlt sich, wenn am Einbauort schon Druckluftanlagen vorhanden sind. Soll eine ölgekühlte Kupplung betätigt werden, so benötigt man, bedingt durch den verminderten Reibkoeffizient, größere Anpreßkräfte, um das gleiche Kupplungsmoment übertragen zu können. Diese erhöhten Preßkräfte können durch eine entsprechende technisch vertretbare Dimensionierung der pneumatischen Zylinder nicht realisiert werden. In diesem Fall bietet sich die hydraulische Betätigung an. Ihr Nachteil wiederum ist die Notwendigkeit eines Hydraulik-Aggregates zur Erzeugung des erforderlichen Druckes. Wenn am Einbauort schon eine Druckluftanlage vorhanden ist, wird die zusätzliche Anschaffung eines Hydraulik-Aggregates besonders ins Gewicht fallen.
Aufgabe der Erfindung ist es, für eine Kupplung, Bremse oder Kupplungs-Brems-Kombination, beispielsweise einer Umformmaschine, hydraulische Druckkräfte zu ihrer Betätigung zu erzeugen, unter Verwendung der Energie vorhandener Druckluft.
Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.
Die Verwendung von Druckluft zur Erzeugung der erforderlichen hydraulischen Kraft wird erfindungsgemäß mit Hilfe eines Stufenzylinders verwirklicht. Mit Hilfe einer, in den Schmierölkreis eingegliederten Schalteinrichtung wird das durch Lecköl sich verminderndeVolumen des Arbeitsölkreises immer wieder aufgefüllt und auf optimaler Höhe gehalten.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der Zeichnung und der Beschreibung zu entnehmen, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen. Als betätigtes Objekt wird eine Kupplung angenommen.
Eine Kupplung 1 ist mit einer Arbeitsölzuführung 2 versehen. Eine Rohrleitung 3 bildet die Verbindung zwischen der Kupplung 1 und einem Druckumsetzer 20. Der Druckumsetzer 20 besteht aus einem Stufenzylinder 21 und einem Stufenkolben 32, der ein pneumatisches Kolbenteil 33 und ein hydraulisches Kolbenteil 31 besitzt. Ebenfalls ist ein pneumatischer Druckraum 34 und ein hydraulischer Druckraum 30 vorhanden. Ein Anschluß 22 bildet die Verbindung zu einer Druckluftleitung. Der Druckumsetzer 20 hat weiter einen Anschlag 23 und einen Taster 12 mit einer Verbindungsleitung 11, die an einer Schalteinrichtung 7 angeschlossen ist. In der Ruhestellung befindet sich die Stirnfläche 25 des Stufenkolbens in der gestrichelt dargestellten Lage 24, die von einem Anschlag 23 bestimmt wird. Die Stirnfläche 27 des pneumatischen Kolbenteiles 33 nimmt bei eingerückter Kupplung 1, also in Arbeitsstellung, die Lage 26 ein. Diese Lage kann sich durch Leckölverlust bis in die Lage 28 ver schieben, in welcher der Taster 12 angesprochen wird. Aus einem Hydraulik-Ölbehälter 5 pumpt eine Pumpe 6 öl in die Schalteinrichtung 7, die das öl durch eine Schmierölleitung 9 in die Kupplung 1 und/oder durch die Leitung 4 in die Leitung 3 weiterleitet. 29 ist die Arbeitsfläche des hydraulischen Kolbenteiles 31. Die Leitungen 8 und 10 sind Rückölleitungen.
Der Druckumsetzer nach der Erfindung arbeitet folyendermaßen: Wird die Kupplung 1 eingerückt, tritt Druckluft durch den Anschluß 22 in den Druckraum 34 des Druckumsetzers 20 und schiebt den Stufenkolben 32 in seine Arbeitslage und die Stirnfläche 27 wird die Position 26 einnehmen. Der hydraulische Druck im Druckraum 30 erreicht eine Höhe, die sich aus dem pneumatischen Druck ergibt, multipliziert mit dem Flächenverhältnis von Kolben 33 zu Kolben 31. Dieser hydraulische Druck wird weitergegeben durch die Leitung 3 und über die ölzuführung 2 in den nicht dargestellten Zylinderraum der Kupplung 1. Die Kupplung wird eingerückt. In diesem geschlossenen hydraulischen Drucksystem können durch unvermeidbare Spiele seiner beweglichen Teile ölleckverluste auftreten, die das Volumen des öles vermindern können.
Als Folge davon wird der Zylinder 32 des Druckumsetzers 20 in seiner Arbeitsstellung von der Position abweichen und bei der gleichen. Stellung der Kupplung 1 weiter nach links wandern. Wird die Kupplung wieder ausgeschaltet, wird der pneumatische Druck in dem Druckraum 34 auf praktisch Null sinken und der Kolben wird sich nach rechts bewegen. Gleichzeitig wird durch den öldruck in Leitung 3/4 die Schalteinrichtung 7 betätigt, die einen Teil der von der Pumpe 6 geförderten und durch die Schmierölleitung weitergegebenen Flüssigkeitsmenge abzweigt und durch die Leitung 4 in den Druckraum 30 leitet. Dieser hydraulische Fülldruck hat nur eine geringe Größe, um einen nur geringen Betrag über dem drucklosen Zustand des Raumes 34 liegend, ist jedoch groß genug, um den Kolben 32 bis auf Anschlag 23 zu verschieben. Beim Einrücken der Kupplung 1 schließt die Schaltvorrichtung i die Verbindung zur Leitung 4. Wird nun die Kupplung 1 längere Zeit eingerückt gelassen, ist also in dem Arbeitssystem längere Zeit der volle Arbeitsdruck wirksam, wird als Folge des Leckölverlustes der Kolben 32 des Druckumsetzers 20 immer weiter nach links sich bewegen, bis in der Position 28 der Kolbenfläche 27 der Taster 12 anspricht. Über die Leitung 11 gibt der Taster 12 das Signal an die Schalteinrichtung 7 weiter. Dadurch wird das Schaltgerät 7 betätigt, welches nunmehr den von der Pumpe 6 geförderten Ölstrom über die Leitung 4 an das hydraulische Arbeitssystem weitergibt. Als Folge des im Arbeitssystem herrschenden hohen Öldruckes wird der Kolben 32 wieder nach rechts bewegt, bis die Position 26 der Kolbenfläche 27 erreicht wird und der Taster 12 erneut anspricht. Die Schalteinrichtung 7 wird wieder. durch das Signal des Tasters 12 umgeschaltet, die Leitung 4 wird geschlossen und die von der Pumpe 6 geförderte Ölmenge kann wieder durch die Schmierölleitung 9 zur Kupplung 1 gelangen. Aus der Kupplung wird das Kühl-/Schmieröl über die Druckölleitung 10 wieder in den Ölbehälter 5 zurückgeleitet.

Claims

Patentansprüche

1.

1. Kupplung, Bremse, Kupplungs-Brems-Kombination oder dergleichen an Umformmaschinen wie, mit einer, von einer Pumpe gespeisten Kühl-/Schmierölleitung und einer Rückölleitung dafür, daß einem Druckluftanschluß zum Betätigen der Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Druckluftanschluß und Kupplungszylinder ein pneumatischhydraulischer Druckumsetzer eingeschaltet ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckumsetzer (20) ein Taster (12) eingebaut ist, der auf eine Schalteinrichtung (7) einwirkt, daß die ganze Fördermenge, denkbar sind auch Teilströme, einer Punkt (6) des Schmierölkreises (9, 10) ganz oder teilweise in den hydraulischen Druckraum (30) des Druckumsetzers geleitet wird bzw. diese Umleitung wieder unterbricht.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im drucklosen Zustand des pneumatischen Druckraumes (34) des Druckumsetzers (20) im hydraulischen Druckraum (30) ein minimaler Auffülldruck vorhanden ist.