DE4114940A1 - Dichtungseinrichtung zur verwendung in einer pressenanordnung - Google Patents
Dichtungseinrichtung zur verwendung in einer pressenanordnungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Dich
tungseinrichtung, die in einem oder mehreren Bauteilen einer
Pressenanordnung verwendet ist.
Bekannte Pressenanordnungen zur Metallbearbeitung können
Dämpfungseinrichtungen zur Bereitstellung von Kräften auf
weisen, die sich während des Betriebs der Pressenanordnungen
der Bewegung eines oder mehrerer ihrer Bauteile widersetzen.
Eine Dämpfungseinrichtung kann mit Werkstückhalteelementen,
mit Gesenkelementen und/oder anderen Bauteilen einer Pressen
anordnung verbunden sein. Während des Betriebs einer Pressen
anordnung ist eine Dämpfungseinrichtung Schmutz, Metallspänen
und anderen Verunreinigungen in der Umgebung ausgesetzt, in
der die Pressenanordnung arbeitet. Um zu verhindern, daß
diese Verunreinigungen in die Dämpfungseinrichtung ein
dringen, können Dichtungen gegen Schmutz oder Verunreini
gungen zwischen der Kolbenstange und dem Zylinder der
Dämpfungseinrichtung in der Weise vorgesehen sein, wie dies
in den US-Patentschriften Nr. 32 02 411 und 47 65 227
offenbart ist.
Da eine Kolbenstange während des Betriebs einer Pressenanord
nung seitlichen Kräften unterworfen sein kann, hat man Dich
tungen konstruiert, mit der eine seitliche oder eine Kipp
bewegung der Kolbenstange aufgenommen werden kann. Um eine
seitliche oder eine Kippbewegung einer Kolbenstange aufzu
nehmen, hat man Dichtungseinrichtungen so konstruiert und
gelagert, daß sie in der Lage sind, sich mit der Kolbenstange
seitwärts bezüglich eines Zylinders zu verschieben. Bekannte
Dichtungseinrichtungen gegen Schmutz wurden so konstruiert,
daß sie das Eindringen von Schmutz oder Verunreinigungen in
einen Zylinder verhindern. Diese bekannten Dichtungsein
richtungen sind jedoch nicht zur Verwendung bei relativ hohen
Fluiddrücken vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine neue und verbesserte
Dichtungseinrichtung zur Verwendung in einer Pressenanordnung
bereit. Die Dichtungseinrichtung umfaßt eine Hochdruckkolben
dichtungsanordnung. Die Kolbendichtungsanordnung ist mit
einem Kolben verbunden und in dichtendem Eingriff mit einem
Zylinder angeordnet, um den Fluidfluß zwischen Kammern auf
gegenüberliegenden Seiten des Kolbens zu blockieren. Eine
Hochdruckzylinderdichtungsanordnung ist mit dem Zylinder
verbunden. Die Hochdruckzylinderdichtungsanordnung ist in
dichtendem Eingriff mit einer Kolbenstange angeordnet, um den
Fluidfluß von dem Zylinder entlang der Kolbenstange zu
blockieren.
Eine äußere Niederdruckdichtungsanordnung ist zwischen dem
Zylinder und der Kolbenstange angeordnet, um zu verhindern,
daß Verunreinigungen von außerhalb des Zylinders in den
Zylinder eindringen. Jegliches Fluid, das möglicherweise an
der Hochdruckzylinderdichtungsanordnung vorbei ausläuft, wird
in einer Auslaufkammer aufgefangen, die zwischen der Hoch
druckzylinderdichtungsanordnung und der äußeren Niederdruck
dichtungsanordnung ausgebildet ist. Eine Druckbegrenzungs
anordnung kann vorteilhaft vorgesehen sein, um Fluiddruck von
der Auslaufkammer abzulassen. Die Druckbegrenzungsanordnung
verhindert, daß die Niederdruckdichtungseinrichtung während
des Betriebs der Pressenanordnung einem übermäßigen Fluid
druck ausgesetzt wird.
Obwohl die verschiedenen Dichtungsanordnungen auf viele
unterschiedliche Arten gelagert werden könnten, können eine
oder mehrere Dichtungsanordnungen vorteilhaft in einer End
kappe angeordnet sein, die mit einem Ende des Zylinders
verbunden ist. Damit können die Hochdruckzylinderdichtungs
anordnung und die äußere Niederdruckdichtungsanordnung in der
Endkappe angeordnet sein. Die Hochdruckzylinderdichtungs
anordnung kann zwischen einer Seitenfläche der Endkappe und
einer Seitenfläche eines Flansches angeordnet sein, der sich
von der Zylinderwand radial nach innen erstreckt. Falls dies
gewünscht wird, kann der Flansch als ein Anschlag zur Begren
zung der Kolbenbewegung verwendet werden.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung, eine neue und verbesserte Dichtungseinrichtung zu
schaffen, die eine Hochdruckkolbendichtungsanordnung, eine
Hochdruckzylinderdichtungsanordnung und eine äußere Nieder
druckdichtungsanordnung umfaßt.
Die Erfindung soll darüber hinaus eine neue und verbesserte
Dichtungseinrichtung nach der vorstehend genannten Aufgabe
bereitstellen, bei welcher eine Niederdruckkammer zwischen
der Zylinder- und der äußeren Dichtungsanordnung vorgesehen
ist.
Weiterhin soll die Erfindung eine neue und verbesserte Dich
tungseinrichtung nach den beiden vorhergehenden Aufgaben
bereitstellen, bei welcher die Zylinder- und die äußere
Dichtungsanordnung zumindest teilweise in einer Zylinder
endkappe angeordnet sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun
folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbei
spiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Darin zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Pressenanordnung,
wobei die Pressenanordnung in einem geöffneten Zustand
gezeigt ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht, die die Konstruktion einer in der
Pressenanordnung von Fig. 1 verwendeten Dämpfungseinrichtung
verdeutlicht, wobei die Dämpfungseinrichtung in einem voll
ständig ausgefahrenen Zustand gezeigt ist;
Fig. 3 eine vergrößerte fragmentarische Schnittansicht eines
Teils der Dämpfungseinrichtung von Fig. 2, wobei die Dämp
fungseinrichtung in einem teilweise eingefahrenen Zustand
gezeigt ist; und
Fig. 4 eine fragmentarische Schnittansicht ähnlich der Fig.
3, die die Beziehung zwischen den Bauteilen der Dämpfungsein
richtung verdeutlicht, wobei ein Kolben und eine Kolbenstange
seitlich bezüglich einer Zylinderanordnung bewegt ist.
Eine verbesserte Pressenanordnung 20 ist schematisch in Fig.
1 dargestellt. Die Pressenanordnung 20 umfaßt eine stationäre
Basis 22. Ein oberer Ziehring oder ein Ziehelement 24 wirkt
während des Betriebs der Pressenanordnung 20 mit einem
beweglichen unteren Ziehring oder Ziehelement 26 zusammen, um
ein Blechwerkstück 28 umzuformen. Während des Betriebs der
Pressenanordnung 20 sind der obere und der untere Ziehring 24
und 26 so zu betreiben, daß Druck auf gegenüberliegende
Seiten des Blechwerkstücks 28 aufgebracht wird, um das Werk
stück fest zwischen den Ziehringen einzuspannen. Ist das
Werkstück 28 zwischen dem oberen und dem unteren Ziehring 24
und 26 eingespannt, dann werden die Ziehringe gesenkt, um das
Werkstück in einer Streckziehoperation um ein (nicht darge
stelltes) Gesenk umzuformen.
Der obere und der untere Ziehring oder die Ziehelemente 24
und 26 weisen eine allgemein rechteckige Ausgestaltung mit
einem offenen Zentralbereich auf. Die Öffnungen in den
Zentralbereichen des oberen und des unteren Ziehrings 24 und
26 weisen eine Gestalt auf, die der des Gesenks entspricht,
um das das Werkstück 28 gezogen werden soll. Es versteht
sich, daß der obere und der untere Ziehring 24 und 26 in der
Zeichnung nur sehr schematisch gezeigt sind und jede
gewünschte Gestalt haben können.
Wenn die Pressenanordnung 20 zum Streckziehen des Blechwerk
stücks 28 betrieben wird, dann bewegt eine Antriebsanordnung
32 den oberen Ziehring 24 nach unten auf das Werkstück 28 zu.
Während die nach unten gerichtete Bewegung des oberen Zieh
rings 24 weitergeht, prallen der obere Ziehring und das Werk
stück 28 auf den unteren Ziehring 26, um die Kanten des
Blechwerkstücks fest einzuspannen. Der obere und der untere
Ziehring 24 und 26 werden dann miteinander gesenkt, um das
Werkstück 28 über das untere Gesenk zu strecken und dadurch
umzuformen.
Eine verbesserte Dämpfungseinrichtung 34 ist an der Basis 22
montiert. Die Dämpfungseinrichtung 34 bringt eine nachgebende
Kraft auf den unteren Ziehring 26 auf. Diese nachgebende
Kraft widersetzt sich der nach unten gerichteten Bewegung des
unteren Ziehrings 26, während die Pressenanordnung in einen
geschlossenen Zustand überführt wird. Somit dämpft die Dämp
fungseinrichtung 34 die Bewegung von Bauteilen der Pressen
anordnung 20, während sie sich schließt. Obwohl in der
Zeichnung nur eine einzige Dämpfungseinrichtung 34 schema
tisch gezeigt ist, versteht es sich, daß die Pressenanordnung
20 eine Vielzahl von Dämpfungseinrichtungen 34 umfaßt.
Die Steuereinrichtung 36 ist so zu betreiben, daß sie eine
Beschleunigung des unteren Ziehrings 26 bewirkt, bevor sich
der obere Ziehring 24 auf dem unteren Ziehring schließt.
Außerdem ist die Steuereinrichtung 36 so zu betreiben, daß
sie eine Verzögerung des unteren Ziehrings 26 bewirkt, bevor
er während des Überführens der Pressenanordnung 20 vom
geschlossenen in den offenen Zustand an der in Fig. 1
gezeigten Ausgangsposition gestoppt wird. Dadurch, daß der
untere Ziehring 26 während des Schließens der Pressenanord
nung 20 beschleunigt wird, wird die Stoßbelastung verringert,
wenn der obere Ziehring 24 und das Werkstück 28 gegen den
unteren Ziehring 26 prallen. Dadurch, daß der untere Ziehring
26 während des Öffnens der Pressenanordnung 20 verzögert
wird, werden ein Zurückprallen des unteren Ziehrings 26 sowie
Vibrationen der Presse verringert, während der untere Zieh
ring an seiner Ausgangsposition gestoppt wird. Obwohl in der
Zeichnung nur eine einzige Steuereinrichtung 36 gezeigt ist,
versteht es sich, daß die Pressenanordnung 20 eine Vielzahl
von Steuereinrichtungen 36 umfaßt.
Die verbesserte Dämpfungseinrichtung 34 umfaßt eine Kolben-
Zylinder-Anordnung 40. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 40
umfaßt einen Zylinder 42, der mit der Basis 22 verbunden ist.
Ein Kolben 44 teilt den Zylinder 42 in eine obere und eine
untere Kammer 46 und 48 mit veränderbarem Volumen. Die obere
Kammer 46 enthält ein hydraulisches Fluid und ist in Fluid
verbindung mit einem Druckspeicher 52 durch eine Leitung 54
verbunden.
Eine verstellbare Flußsteuerungsöffnung 56 ist in der Leitung
54 vorgesehen, um den Fluß des hydraulischen Fluids durch die
Leitung auf eine relative niedrige Geschwindigkeit zu begren
zen. Ein Rückschlagventil 58 blockiert den Fluß des hydrau
lischen Fluids von der Kammer mit veränderbarem Volumen zu
dem Druckspeicher 52 durch die Hauptleitung 54. Ein verjüng
ter Ablaßdurchgang 60 ermöglicht es jedoch, daß eine geringe
Menge hydraulischen Fluids von dem Druckspeicher 52 zu der
oberen Kammer 46 mit veränderbarem Volumen in der Dämpfungs
einrichtung 34 fließt, um so jede Leckage von hydraulischem
Fluid aus der Kammer auszugleichen.
Die untere Kammer 48 mit veränderbarem Volumen in der Dämp
fungseinrichtung 34 ist mit einem Gas, speziell mit Stick
stoff, gefüllt. Die untere Kammer 48 ist mit dem Druckspei
cher 52 durch eine Leitung 64 verbunden. Der Druckspeicher 52
steht unter Überdruck, um einen vorbestimmten Mindestfluid
druck in der unteren Kammer 48 aufrechtzuerhalten.
Während des Überführens der Pressenanordnung 20 von einem
geöffneten (Fig. 1) in einen geschlossenen Zustand wird der
untere Ziehring 26 durch eine sich nach oben erstreckende
Kolbenstange 68 gestützt, die mit dem Kolben 44 verbunden
ist. Während sich die Pressenanordnung 20 schließt, bewegt
der untere Ziehring 26 den Kolben 44 nach unten und vermin
dert die Größe der unteren Kammer 48 mit veränderbarem
Volumen. Während das Gas in der unteren Kammer 48 komprimiert
wird, bringt die Dämpfungseinrichtung 34 eine nachgebende
Kraft gegen den unteren Ziehring 26 auf.
Während die Pressenanordnung 20 von dem geschlossenen Zustand
zurück in den geöffneten Zustand überführt wird, bringt die
Dämpfungseinrichtung 34 eine Kraft gegen den unteren Ziehring
26 auf, um den unteren Ziehring zu stützen und ihn in die in
Fig. 1 gezeigte Ausgangsposition zurückzubewegen. Während
dessen erhöht sich die Größe der unteren Kammer 48 mit verän
derbarem Volumen. Obwohl die Größe der unteren Kammer 48 sich
erhöht und der Fluiddruck in der Kammer 48 tendenziell
abnehmen kann, ist der Fluiddruck mehr als ausreichend, um
den Kolben 44 in der in Fig. 1 gezeigten ausgefahrenen
Position zu halten und den unteren Ziehring 26 zu stützen.
In Fig. 1 ist zwar nur eine einzige Dämpfungseinrichtung 34
gezeigt; es versteht sich aber, daß eine Vielzahl von iden
tischen Dämpfungseinrichtungen vorgesehen sind, um den
unteren Ziehring 26 zu stützen und während des Schließens der
Pressenanordnung eine nachgebende Kraft gegen den unteren
Ziehring aufzubringen. Es ist also eine rechteckige Anordnung
von Dämpfungseinrichtungen 34 vorgesehen, um den unteren
Ziehring 26 zu stützen.
Die Steuereinrichtung 36 ist so zu betreiben, daß sie eine
Beschleunigung des unteren Ziehrings 26 in Richtung nach
unten bewirkt, bevor das Werkstück 28 und der obere Ziehring
24 während des Überführens der Pressenanordnung 20 in den
geschlossenen Zustand gegen den unteren Ziehring prallen.
Außerdem ist die Steuereinrichtung 36 so zu betreiben, daß
sie eine Verzögerung des Ziehrings 26 bewirkt, bevor der
Ziehring während des Überführens der Pressenanordnung 20 in
den offenen Zustand angehalten wird. Um dies zu bewerk
stelligen, überträgt die Steuereinrichtung 36 eine Kraft
zwischen der Dämpfungseinrichtung 34 und dem oberen Ziehring
24.
Die Steuereinrichtung 36 umfaßt eine Kolben-Zylinder-Anord
nung 70. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 70 umfaßt einen
Zylinder 72, der in der Basis 22 angeordnet ist und eine
zentrale Achse aufweist, die sich parallel zu einer zentralen
Achse des Dämpfungszylinders 42 erstreckt. Ein Steuerkolben
74 ist in dem Zylinder 72 angeordnet und teilt den Zylinder
in eine obere und eine untere Kammer 76 und 78 mit veränder
barem Volumen. Die untere Kammer 78 enthält ein hydraulisches
Fluid und ist in Fluidverbindung mit der oberen Kammer 46 der
Dämpfungseinrichtung 34 durch eine Leitung 80 verbunden. Die
obere Kammer 76 der Steueranordnung 36 ist an Atmosphäre ent
lüftet.
Ein Kraftübertragungselement oder -stift 84 steht in Eingriff
mit einer Kolbenstange 86, die mit dem Steuerkolben 74 ver
bunden ist. Das Kraftübertragungselement 84 überträgt eine
Kraft zwischen dem oberen Ziehring 24 und der Steuereinrich
tung 36. Das zylindrische Kraftübertragungselement 84
erstreckt sich durch eine zylindrische Öffnung 90, die in dem
unteren Ziehring 26 ausgebildet ist, und greift an einem
oberen Ende der Kolbenstange 86 an. Zwar ist das Kraftüber
tragungselement 84 bevorzugt getrennt von der Kolbenstange 86
ausgebildet; man könnte jedoch daran denken, die Kolbenstange
86 durch die Öffnung 90 zu verlängern, so daß die Kolben
stange selbst als Kraftübertragungselement fungieren würde.
Falls dies gewünscht ist, könnten das Kraftübertragungsele
ment 84 und die Kolbenstange 86 an einer Seite des unteren
Ziehrings 26 angeordnet sein, so daß eine sich durch den
unteren Ziehring 26 erstreckende Öffnung 90 nicht erforder
lich wäre.
Es versteht sich, daß zwar in Fig. 1 nur eine einzige Steuer
einrichtung 36 gezeigt ist, daß aber eine Vielzahl von iden
tischen Steuereinrichtungen 36 im Rechteck um den Umfang des
unteren Ziehrings 26 angeordnet sind. Die Vielzahl von
Steuereinrichtungen stehen in Fluidverbindung mit einer Viel
zahl von Dämpfungseinrichtungen 34, die ebenfalls im Rechteck
um den Umfang des unteren Ziehrings 26 angeordnet sind, und
sind so zu betreiben, daß hydraulische Fluiddruckkräfte auf
die Dämpfungseinrichtungen übertragen werden.
Befindet sich die Pressenanordnung 20 in dem geöffneten Zu
stand von Fig. 1, dann befindet sich der obere Ziehring 24 in
einem beträchtlichen Abstand über dem unteren Ziehring 26.
Der untere Ziehring 26 wird durch die ausgefahrene Dämp
fungseinrichtung 34 gestützt. Zu diesem Zeitpunkt ragt das
Kraftübertragungselement 84 nach oben von der Oberseite des
unteren Ziehrings 26 zu dem oberen Ziehring 24 hervor. Das
Kraftübertragungselement 84 wird an dem oberen Ende der
Kolbenstange 86 der ausgefahrenen Steuer-Kolben-Zylinder-
Anordnung 70 gestützt.
Das Werkstück 28 ist zwischen dem oberen und dem unteren
Ziehring 24 und 26 angeordnet. Das Werkstück wird durch den
unteren Ziehring 26 gestützt und ist von dem Kraftübertra
gungselement 84 aus innen angeordnet. Das Kraftübertragungs
element 84 erstreckt sich also zwar in die Öffnung 90 in dem
unteren Ziehring, aber nicht durch das Werkstück 28.
Die Dämpfungseinrichtung 34 wird durch den Fluiddruck, d. h.
den Stickstoffgasdruck in der unteren Kammer 48 mit veränder
barem Volumen 48 in ,dem in Fig. 1 gezeigten ausgefahrenen
Zustand gehalten. Der Gasdruck in der unteren Kammer 48 und
dem Druckspeicher 52 ist mehr als ausreichend, um den unteren
Ziehring 26 und den Dämpfungskolben 44 zu stützen. Die
Steuereinrichtung 36 wird durch den Druck des hydraulischen
Fluids in der unteren Zylinderkammer 78 mit veränderbarem
Volumen in dem in Fig. 1 gezeigten ausgefahrenen Zustand
gehalten. Der Fluiddruck in der Zylinderkammer 78 ist mehr
als ausreichend, um den Steuerkolben 74 und das Kraftüber
tragungselement 84 zu stützen.
Bei Beginn des Überführens der Pressenanordnung 20 von dem
offenen in den geschlossenen Zustand bewegt die Antriebs
anordnung 32 den oberen Ziehring 24 in bekannter Weise nach
unten auf den unteren Ziehring 26 zu. Zu diesem Zeitpunkt
befindet sich der untere Ziehring 26 stationär in der in
Fig. 1 gezeigten Ausgangsposition. Die Dämpfungseinrichtung
34 und die Steuereinrichtung 36 befinden sich in ihrem
ausgefahrenen Zustand.
Während sich der obere Ziehring 24 auf den unteren Ziehring
26 zu bewegt, greift die untere Seite des oberen Ziehrings 24
an dem Kraftübertragungselement 84 ein. Während sich der obere
Ziehring 24 in Eingriff mit dem Kraftübertragungselement 84
bewegt, wird eine Kraft von dem oberen Ziehring 24 zu der
Dämpfungseinrichtung 34 übertragen, um das Überführen der
Dämpfungseinrichtung 34 in einen eingefahrenen Zustand einzu
leiten. Während die Dämpfungseinrichtung 34 eingefahren wird,
wird der untere Ziehring 26 in Richtung nach unten be
schleunigt.
Wenn der obere Ziehring 24 an dem Kraftübertragungselement 84
eingreift, wird das Kraftübertragungselement 84 nach unten
gegen die Kolbenstange 86 in der Steuereinrichtung 36
gedrückt. Die gegen ,die Kolbenstange 86 aufgebrachte Kraft
wird zu dem Kolben 74 übertragen. Der Kolben 74 bringt eine
Kraft gegen das hydraulische Fluid in der unteren Kammer 78
mit veränderlichem Volumen auf. Der durch den Kolben 74 in
der unteren Kammer 78 erzeugte Druck bewirkt, daß hydrau
lisches Fluid von der Steuereinrichtung 36 durch die Leitung
80 zu der Dämpfungseinrichtung 34 fließt.
Der Fluidfluß von der Steuereinrichtung 36 zu der Dämpfungs
einrichtung 34 bewirkt, daß die Dämpfungseinrichtung ein
fährt. Hydraulisches Fluid fließt also von der Leitung 80 in
die obere Kammer 46 mit veränderbarem Volumen der Dämpfungs
einrichtung 34. Der Fluiddruck in der oberen Kammer 46
bewirkt, daß sich der Kolben 44 nach unten bewegt und das Gas
in der unteren Kammer 48 komprimiert. Während sich der Kolben
44 nach unten bewegt, bewegen sich die Kolbenstange 68 und
der untere Ziehring 26 nach unten. Dem ist so, weil der
untere Ziehring 26 an der Kolbenstange 86 gestützt wird und
mit ihr bewegbar ist.
Die Geschwindigkeit der nach unten gerichteten Bewegung des
unteren Ziehrings 26 ist geringer als die Geschwindigkeit der
nach unten gerichteten Bewegung des oberen Ziehrings 24.
Deshalb prallen der obere Ziehring und das Werkstück 28 gegen
den sich langsamer bewegenden Ziehring 26. Prallt der obere
Ziehring 24 gegen den unteren Ziehring 26, dann ist das Werk
stück 28 zwischen den Ziehringen eingespannt, und die Zieh
ringe bewegen sich miteinander nach unten. Da sich der untere
Ziehring 26 nach unten bewegt, wenn der obere Ziehring 24 und
das Werkstück 28 auf den unteren Ziehring 26 prallen, sind
die Stoßbelastungskräfte auf der Pressenanordnung 20 wesent
lich geringer als dies der Fall wäre, wenn der untere Zieh
ring 26 beim Aufprall des oberen auf den unteren Ziehring
stationär wäre. Außer einer Verringerung der Stoßbelastungs
kräfte wird auch eine Verringerung des mit dem Betrieb der
Pressenanordnung 20 verbundenen Geräuschpegels dadurch
erreicht, daß man den unteren Ziehring 26 sich nach unten
bewegen läßt, wenn sich der obere Ziehring 24 gegen ihn
schließt.
Während sich der obere und der untere Ziehring 24 und 26 mit
dem zwischen ihnen eingespannten Werkstück 28 zusammen nach
unten bewegen, werden die Dämpfungseinrichtung 34 und die
Steuereinrichtung 36 mit der gleichen Geschwindigkeit einge
fahren. Dem ist so, weil sich der Kolben 44 der Dämpfungsein
richtung und der Kolben 74 der Steuereinrichtung sich mit dem
oberen und dem unteren Ziehring 24 und 26 nach unten bewegen,
die sich mit der gleichen Geschwindigkeit nach unten bewegen.
Während sich der Kolben 44 in der Dämpfungseinrichtung 34
unter dem Einfluß der von dem unteren Ziehring 26 zu der
Kolbenstange 68 übertragenen Kraft nach unten bewegt, wird
das Gas in der unteren Kammer 48 mit veränderbarem Volumen
komprimiert. Da die Stangenendfläche des Dämpfungskolbens 44
zweimal so groß ist wie die Kopfendfläche des Steuerkolbens
74, dehnt sich die obere Kammer mit veränderbarem Volumen in
der Dämpfungseinrichtung 34 mit einer höheren Geschwindigkeit
aus als der, mit welcher sich die untere Kammer 78 mit verän
derbarem Volumen in der Steuereinrichtung 36 zusammenzieht.
Dies führt zum Auftreten von Kavitationen in der oberen
Kammer 46 mit veränderbarem Volumen der Dämpfungseinrichtung
34.
Wenn Kavitationen in der oberen Kammer 46 mit veränderbarem
Volumen auftreten, kann hydraulisches Fluid von dem Druck
speicher 52 durch die Leitung 54 und das Rückschlagventil 58
zu der oberen Kammer mit veränderbarem Volumen fließen. Das
Flußbegrenzerventil 56 ist jedoch so eingestellt, daß es die
Durchflußrate des hydraulischen Fluids auf eine sehr geringe
Menge begrenzt, die praktisch vernachlässigt werden kann.
Dies Durchflußrate des hydraulischen Fluids ist jedoch aus
reichend, um Leckagen, die etwa im System auftreten können,
auszugleichen.
Da in der oberen Kammer 46 mit veränderbarem Volumen der
Dämpfungseinrichtung 34 Kavitationen auftreten, besteht eine
relativ große Druckdifferenz über den Kolben 44. Dies ermög
licht es der Dämpfungseinrichtung 34, eine beträchtliche nach
oben gerichtete und nachgebende Kraft bereitzustellen, die
sich der nach unten gerichteten Bewegung des Kolbens 44
widersetzt, während das Gas in der unteren Kammer 48 mit
veränderbarem Volumen komprimiert wird. Aufgrund der
beträchtlichen Druckdifferenz über den Dämpfungskolben 44 ist
die Dämpfungseinrichtung 34 so zu betreiben, daß sie Stoß
belastungen auf die Bauteile der Pressenanordnung dämpft,
während sich die Pressenanordnung in den vollständig
geschlossenen Zustand bewegt.
Wenn die Pressenanordnung 20 geschlossen ist, ist die
Dämpfungseinrichtung 34 eingefahren. Die Steuereinrichtung 36
ist ebenfalls eingefahren. Der obere und der untere Ziehring
24 und 26 befinden sich in ihren untersten Positionen. Zu
diesem Zeitpunkt ist das Werkstück 28 während einer Streck
ziehoperation durch ein Gesenk vollständig umgeformt worden.
Unmittelbar nachdem die Pressenanordnung 20 den geschlossenen
Zustand erreicht, beginnt sie, in den offenen Zustand zurück
zufahren. Während sich die Pressenanordnung zu öffnen
beginnt, bewegt die Pressenantriebsanordnung 32 den oberen
Ziehring 24 nach oben von der Basis 22 weg. Während sich der
obere Ziehring 24 nach oben von der Basis 22 wegbewegt, dehnt
sich die Dämpfungseinrichtung 34 aus, um den unteren Ziehring
26 mit dem oberen Ziehring 24 nach oben zu bewegen. Somit
drückt der Gasdruck in der unteren Kammer 48 mit veränder
barem Volumen der Dämpfungseinrichtung 34 den Kolben 44 nach
oben, um den unteren Ziehring 26 in anstoßendem Eingriff mit
dem oberen Ziehring 24 und dem Werkstück 28 zu halten.
Während sich der obere und der untere Ring 24 und 26 zusammen
nach oben bewegen, dehnt sich die untere Dämpfungskammer 48
aus, und die obere Dämpfungskammer 46 zieht sich zusammen.
Dies führt zur Beseitigung der vorher in der oberen Dämp
fungskammer 46 aufgetretenen Kavitationen. Während dieser
anfänglichen Bewegung des Dämpfungskolbens 44 nach oben, wird
kein Fluid von der Dämpfungseinrichtung 34 zu der
Steuereinrichtung gepumpt, und die Steuereinrichtung 36
bleibt zusammengezogen.
Sobald die Kavitationen in der oberen Dämpfungskammer 46
beseitigt sind, wird hydraulisches Fluid von der oberen
Dämpfungskammer durch die Leitung 80 gepumpt, um den Steuer
kolben 74 nach oben zu bewegen. Die gegen den Steuerkolben 74
aufgebrachte Druckkraft des hydraulischen Fluids wird über
die Kolbenstange 86 und das Kraftübertragungselement 84 zu
dem oberen Ziehring 24 übertragen, um diesen nach oben zu
drängen. Dies führt zu einer Rückübertragung von Energie zu
der Antriebsanordnung 32.
Während der weiteren Überführung der Pressenanordnung 20 in
den offenen Zustand wird die Geschwindigkeit der nach oben
gerichteten Bewegung des unteren Ziehrings 26 bezüglich der
Bewegungsgeschwindigkeit des oberen Ziehrings 24 vermindert.
Der untere Ziehring 26 wird also bezüglich des oberen Zieh
rings 24 verzögert. Dies führt dazu, daß sich der untere und
der obere Ziehring 24 und 26 in der in Fig. 1 schematisch
gezeigten Weise trennen.
Die Verzögerung des unteren Ziehrings 26 und die Trennung des
unteren und des oberen Ziehrings ergeben sich daraus, daß das
Stangenende des Dämpfungskolbens 44 ,eine größere Fläche als
das Kopfende des Steuerkolbens 74 aufweist. Sind also die
Kavitationen in der oberen Dämpfungskammer 46 erst einmal
beseitigt, dann wird hydraulisches Fluid von der oberen
Kammer in der Dämpfungseinrichtung 34 zu der unteren Kammer
78 in der Steuereinrichtung 36 gepumpt. Die untere Kammer 78
in der Steuereinrichtung 36 dehnt sich mit einer Geschwindig
keit aus, die durch die Geschwindigkeit der nach oben gerich
teten Bewegung des oberen Ziehrings 24 bestimmt ist. Der
Steuerkolben 74 bewegt sich also für jedes Inkrement der nach
oben gerichteten Bewegung des Ziehrings 24 um ein Inkrement
weiter.
Das Gas in der unteren Dämpfungskammer 48 drückt ständig den
Dämpfungskolben 44 nach oben, um das hydraulische Fluid in
der oberen Kammer 46, mit veränderbarem Volumen der Dämpfungs
anordnung unter Überdruck zu setzen. Dies führt dazu, daß
Fluiddruck durch die Leitung 80 zu der unteren Steuerkammer
78 übertragen wird. Der Druck des hydraulischen Fluids in der
unteren Steuerkammer 78 drückt den Kolben 74 und die Kolben
stange 86 nach oben, um eine nach oben gerichtete Kraft gegen
das Kraftübertragungselement 84 aufzubringen.
Das Kraftübertragungselement 84 stößt an dem oberen Ziehring
24 an und bewegt sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie
dieser nach oben. Die Geschwindigkeit der nach oben gerich
teten Bewegung des oberen Ziehrings 24 ist jedoch durch den
Pressenantrieb 32 bestimmt. Dies führt dazu, daß der Druck
des hydraulischen Fluids in der unteren Kammer 78 der Steuer
einrichtung so wirksam ist, daß eine Kraft gegen den oberen
Ziehring 24 aufgebracht wird, die diesen nach oben drängt. Zu
diesem Zeitpunkt ist die Ausdehnungsgeschwindigkeit der
Dämpfungseinrichtung 34 auf die halbe Ausdehnungsgeschwin
digkeit der Steuereinrichtung 36 verlangsamt.
Während sich der obere Ziehring 24 weiter nach oben bewegt,
nähert sich die Dämpfungseinrichtung 34 einem vollständig
ausgefahrenen Zustand, und der untere Ziehring 26 nähert sich
der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsposition bzw. der Position
bei geöffneter Presse. Wenn die Dämpfungseinrichtung 34 voll
ständig ausgefahren ist, hat sich der obere Ziehring 24 in
seine Ausgangsposition oder den Zustand bei geöffneter Presse
bewegt. Die nach oben gerichtete Bewegung des unteren Zieh
rings 26 ist dann angehalten, und der untere Ziehring bleibt
stationär in seiner Ausgangsposition.
Da der untere Ziehring 26 auf die halbe Geschwindigkeit des
oberen Ziehrings 24 verzögert wurde, ist die Trägheit des
unteren Ziehrings 26 geringer als sie es wäre, wenn sich der
untere Ziehring 26 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der
obere Ziehring 24 bewegen würde. Deshalb ist die Neigung des
unteren Ziehrings 26 zum Zurückspringen beim Anhalten in
seiner Ausgangsposition bei geöffneter Presse wesentlich
verringert. Dies führt zu einer wesentlichen Verringerung der
Last beim Rückprall und der Vibrationen, denen die Pressen
anordnung 20 unterworfen ist.
Nachdem der untere Ziehring 26 den Ausgangszustand, bzw. den
Zustand bei offener Presse erreicht hat, bewegt sich der
obere Ziehring 24 unter dem Einfluß der Pressenantriebsanord
nung 32 weiter von dem unteren Ziehring 26 nach oben weg.
Dies führt dazu, daß sich der obere Ziehring 24 von dem
Kraftübertragungselement 84 wegbewegt. Wenn der obere Zieh
ring 24 die Position bei geöffneter Presse oder die Ausgangs
position von Fig. I erreicht, dann ist die nach oben gerich
tete Bewegung des oberen Ziehrings 24 gestoppt. Ist die
Pressenanordnung 20 einmal in den geöffneten Zustand von Fig. 1
überführt, dann kann das umgeformte Werkstück 28 einfach
aus der Pressenanordnung 20 entfernt werden.
Die Pressenanordnung 20 weist die gleiche Konstruktion und
die gleiche Funktionsweise auf, wie sie in der am 30. Oktober
1989 von John Terrell, Paul Kadis, Leonard Hiney und Susan
Pfaff eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 4 29 200 mit der
Bezeichnung "Pressenanordnung und Betriebsverfahren" offen
bart sind. Die verbesserte Dämpfungseinrichtung 34 könnte
jedoch in anderen bekannten Pressen verwendet werden, falls
dies gewünscht wird.
In der Dämpfungseinrichtung 34 ist eine verbesserte Dich
tungseinrichtung 100 (Fig. 2) vorgesehen, die nach einem
Merkmal der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Die Dich
tungseinrichtung 100 blockiert den Fluidfluß zwischen der
oberen und der unteren Kammer 46 und 48 mit veränderbarem
Volumen. Die Dichtungseinrichtung 100 blockiert auch den
Fluidfluß von der oberen Kammer 46. Außerdem verhindert die
Dichtungsanordnung 100, daß Verunreinigungen in die Dämp
fungseinrichtung 34 eindringen. Obwohl die Dichtungs
einrichtung 100 besonders vorteilhaft in der Dämpfungs
einrichtung 34 verwendet wird, könnte sie in Verbindung mit
einer Dämpfungseinrichtung eines anderen Typs oder anderen
Bauteilen einer Pressenanordnung mit einer Konstruktion
eingesetzt werden, die sich von der der Pressenanordnung 20
unterscheidet.
Die Dichtungseinrichtung 100 umfaßt eine Hochdruckkolbendich
tungsanordnung 102, eine Hochdruckzylinderdichtungsanordnung
104 und eine äußere Niederdruckdichtungsanordnung 106. Die
Hochdruckkolbendichtungsanordnung 102 blockiert den Fluidfluß
zwischen der oberen und der unteren Kammer 46 und 48 mit
veränderbarem Volumen. Die Hochdruckzylinderdichtungs
anordnung 104 blockiert den Fluidfluß von der oberen Kammer
46 entlang der Kolbenstange 68. Die äußere Niederdruck
anordnung 106 verhindert, daß Verunreinigungen aus der
Umgebung außerhalb der Dämpfungseinrichtung 34 in diese
eindringen.
Es ist daran gedacht, daß während des Betriebs der Pressen
anordnung 20 und der Dämpfungseinrichtung 34 hydraulisches
Fluid aus der Hochdruckzylinderdichtungsanordnung 104 in eine
ringförmige Auslaufkammer 108 auslaufen kann. Die Auslauf
kammer 108 erstreckt sich um die Kolbenstange 68 und ist
zwischen der Hochdruckzylinderdichtungsanordnung 104 und der
äußeren Niederdruckdichtungsanordnung 106 angeordnet.
Wird die äußere Niederdruckdichtungsanordnung 106 während des
Betriebs der Pressenanordnung 20 und der Dämpfungseinrichtung
34 übermäßigen Fluiddrücken ausgesetzt, dann kann sie platzen
oder auf andere Weise beschädigt werden. Eine Druckbegren
zungsventilanordnung 112 ist in Fluidverbindung mit der
Auslaufkammer 108 über einen Durchgang 114 verbunden, um zu
verhindern, daß die äußere Niederdruckdichtungsanordnung 106
übermäßigen Fluiddrücken ausgesetzt wird.
Wenn der Fluiddruck in der Auslaufkammer 108 einen vorbe
stimmten Druck erreicht, öffnet sich die Druckbegrenzungs
ventilanordnung 112 und entleert die ringförmige Auslaufkam
mer 108 in einen Auslaßdurchgang 116. Der Auslaßdurchgang 116
ist in Fluidverbindung mit der Druckbegrenzungsventilanord
nung 112 über eine ringförmige Ausnehmung 118 verbunden, die
zwischen einer zylindrischen Seitenfläche einer Endkappe 120
und einer zylindrischen Ausnehmung in der Basis 22 ausge
bildet ist. Obwohl die Druckbegrenzungsventilanordnung 112
bevorzugt verwendet wird, um den Fluiddruck in der Auslauf
kammer 100 zu begrenzen, könnte diese Ventilanordnung weg
gelassen werden, falls dies gewünscht wird.
Die Endkappe 120 bildet ein Teil des Zylinders 42. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die
Hochdruckzylinderdichtungsanordnung 104 und die äußere
Niederdruckdichtungsanordnung 106 in der Endkappe 120
gelagert. Die Endkappe 120 ist mit dem Endbereich einer
Zylinderwand 126 durch eine Gewindeverbindung 128 verbunden.
Die allgemein kreisförmige Endkappe 120 ist durch Bolzen 132
mit der Basis 122 verbunden.
Ein ringförmiger Anschlagring oder Flansch 134 begrenzt die
nach oben gerichtete Bewegung des Kolbens 44 (Fig. 2).
Außerdem leitet der Anschlagring 134 hydraulisches Fluid in
die obere Kammer 46 mit veränderbarem Volumen und aus ihr
heraus. Eine flache, ringförmige obere Seitenfläche 148 des
Anschlagrings 134 hält die Hochdruckzylinderdichtungsanord
nung 104 an ihrem Platz. Eine flache, ringförmige untere
Seitenfläche 150 des Anschlagrings 134 greift an einer
flachen, ringförmigen oberen Seitenfläche 152 an dem Kolben
44 ein, um eine nach oben gerichtete Bewegung des Kolbens zu
begrenzen. Damit der Anschlagring 134 den Kräften standhalten
kann, die durch den Kolben 44 auf ihn aufgebracht werden, ist
er an seinem Platz zwischen der Endkappe 120 und der
Zylinderwand 126 festgeklemmt. Obwohl der Anschlagring oder
Flansch 134 bevorzugt als ein getrenntes Element ausgebildet
ist, um ein Ersetzen zu erleichtern, könnte er einstückig mit
der Zylinderwand 126 oder der Endkappe 120 ausgebildet sein.
Der Anschlagring 134 umfaßt einen ringförmigen Verteiler
durchgang 156, der sich radial nach außen öffnet und inner
halb des Anschlagrings 134 geschnitten ist. Eine Vielzahl von
zylindrischen Durchgängen 158 erstrecken sich radial zwischen
dem ringförmigen Verteilerdurchgang 156 und der Kammer 46 mit
veränderbarem Volumen. Es versteht sich, daß eine Vielzahl
von Durchgängen 158 vorgesehen sind, die sich durch den
Anschlagring 134 mit gleich beabstandeten Winkelintervallen
um den Umfang des Anschlagrings erstrecken.
Während des Betriebs der Dämpfungseinrichtung 34 wird hydrau
lisches Fluid durch eine Leitung 80 zu der Zylinderanordnung
70 der Steuereinrichtung 36 (Fig. 1) und zurück geleitet. Die
Leitung 80 ist mit der Dämpfungseinrichtung 34 (Fig. 2) ver
bunden. Die Leitung 80 ist mit der Verteilerkammer 156 in dem
Anschlagring 134 durch eine ringförmige Kammer 162 verbunden.
Die Kammer 162 erstreckt sich um die Außenseite der Zylinder
wand 126. Zylindrische radiale Durchgänge 164 erstrecken sich
durch die Zylinderwand 126, um Fluid zu dem ringförmigen Ver
teilerdurchgang 156 zu leiten.
Während des Überführens der Dämpfungseinrichtung 34 von dem
in Fig. 2 gezeigten ausgefahrenen Zustand in den eingefahre
nen Zustand, fließt Fluid von der Steuereinrichtung 36 durch
die Leitung 80. Dieses Fluid fließt von der Leitung 80 durch
die ringförmige Kammer 162, die Wanddurchgänge 164, den Ver
teilerdurchgang 156 und die radialen Durchgänge 158 zu der
oberen Kammer 46 mit veränderbarem Volumen. Wenn die Dämp
fungseinrichtung 34 von einem eingefahrenen Zustand zurück zu
dem in Fig. 2 gezeigten Zustand überführt wird, wird in
ähnlicher Weise Fluid von der oberen Kammer 46 durch die
radialen Durchgänge 158 und den Verteilerdurchgang 156 in dem
Anschlagring 134, durch die Wanddurchgänge 164 und die äußere
Kammer 162 zu der Leitung 80 abgelassen.
Wenn der Kolben 44 die ausgefahrene Position von Fig. 2
erreicht, ist die ringförmige obere Seitenfläche 152 des
Kolbens in anstoßendem Eingriff mit der ringförmigen unteren
Seitenfläche 150 des Anschlagrings 134 angeordnet. Kräfte,
die durch den Kolben 44 gegen den Anschlagring 134 aufge
bracht werden, werden durch die Endkappe 120 zu der Basis 22
übertragen. Der Anschlagring 134 ist zwischen einer ring
förmigen unteren Seitenfläche der Endkappe 120 und einem
ringförmigen Ansatz, der in der Zylinderwand 126 ausgebildet
ist, an seinem Platz festgeklemmt.
Die Hochdruckkolbendichtungsanordnung 102 (Fig. 3) erstreckt
sich zwischen einer zylindrischen inneren Seitenfläche 170
der Zylinderwand 126 und dem Kolben 44, um den Fluidfluß
zwischen der oberen Kammer 46 mit veränderbarem Volumen und
der unteren Kammer 48 zu blockieren. Die Hochdruckkolbendich
tungsanordnung 102 umfaßt einen ringförmigen Kolbendichtungs
ring 174. Der Kolbendichtungsring 174 weist eine ringförmige
Außenseite 176 auf, die in dichtendem Eingriff mit der zy
lindrischen inneren Seitenfläche 170 der Zylinderwand 126
angeordnet ist. Eine ringförmige innere Seitenfläche 178 des
Kolbenrings 174 ist in dichtendem Eingriff mit der zylin
drischen inneren Seitenfläche 182 des Kolbens 44 angeordnet.
Fluiddruckkräfte, die gegen axial gegenüberliegende Seiten
des Kolbendichtungsrings 174 aufgebracht werden, bewirken,
daß die Dichtung anschwillt oder sich radial nach außen und
innen ausdehnt. Dies erhöht die Dichtkraft zwischen dem
Dichtungsring 174 und der Zylinderwand 126 und dem Kolben 44,
während sich der Fluiddruck in den Kammern 46 und 48 mit ver
änderbarem Volumen erhöht. Der Dichtungsring 174 könnte jede
beliebige von vielen verschiedenen bekannten Dichtungsring
konstruktionen aufweisen, die sich radial ausdehnen, wenn sie
Fluiddruckkräften unterworfen werden. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Dichtungsring 174
aus Urethan geformt. Er könnte selbstverständlich aus anderen
gewünschten, bekannten Materialien gefertigt sein.
Ein ringförmiger Tragring 186 ist unmittelbar über dem Dich
tungsring 174 vorgesehen. Der Tragring 186 überträgt eine
seitliche Kraft zwischen dem Kolben 44 und der Zylinderwand
126, wenn der Kolben in dem Zylinder 42 seitwärts bewegt
wird. Der Tragring 186 weist einen etwas größeren Außendurch
messer als der Kolben 44 auf. Dies ermöglicht es dem starren
Tragring 186, eine übermäßige Verdichtung des Rings 174 zu
verhindern. Außerdem verhindert der Tragring 186 einen
Eingriff des Kolbens 44 mit der Zylinderwand 126. Der Trag
ring 186 ist aus einem relativ festen polymeren Material mit
einem niedrigen Reibungskoeffizienten geformt. Selbstver
ständlich könnte der Tragring 186 aus anderen Materialien
gefertigt sein, falls dies gewünscht wird.
Eine kreisförmige Endplatte 188 ist durch Bolzen 189 mit dem
unteren Ende des Kolbens verbunden. Die kreisförmige Platte
188 hält die Hochdruckkolbendichtungsanordnung 102 gegen
einen ringförmigen Flansch 190 an dem Kolben 44 an ihrem
Platz. Die kreisförmige Platte 188 und der ringförmige
Flansch 190 habe beide Außendurchmesser, die geringer als der
Außendurchmesser des Tragrings 186 sind. Deshalb blockiert
der Tragring 186 den Eingriff der Endplatte 188 und des
Flansches 190 mit der Zylinderwand 126, wenn der Kolben 44
einer Seitenlast unterworfen wird.
Die Hochdruckzylinderdichtungsanordnung 104 (Fig. 3) bloc
kiert den Fluidfluß von der oberen Kammer 46 mit veränder
barem Volumen zu der Auslaufkammer 108. Die Hochdruckzylin
derdichtungsanordnung 104 umfaßt einen ringförmigen Dich
tungsträger 194, der sich um die Kolbenstange 68 erstreckt.
Der starre Dichtungsträger 194 ist aus hartbeschichtetem
eloxierten Aluminium geformt. Selbstverständlich könnte der
Dichtungsträger 194 aus anderen Materialien geformt sein,
falls dies gewünscht wird.
Eine Hochdruckkolbenstangendichtung 196 erstreckt sich
zwischen einer zylindrischen äußeren Seitenfläche 198 der
Kolbenstange 68 und einer zylindrischen inneren Seitenfläche
200 des Dichtungsträgers 194. Die ringförmige Hochdruck
stangendichtung 196 blockiert den Fluidfluß zwischen der
äußeren Seitenfläche 198 der Kolbenstange 68 und der inneren
Seitenfläche 200 des Dichtungsträgers 194. Die ringförmige
Stangendichtung 196 ist aus Urethan geformt und auf einer
ringförmigen Metallunterlegscheibe 204 gelagert, die mit dem
Träger 194 verbunden ist. Selbstverständlich könnte die
Stangendichtung 196 aus anderen Materialien geformt sein,
falls dies gewünscht wird.
Eine Hochdruckzylinderdichtung 208 erstreckt sich zwischen
dem Träger 194 und einem an der Endkappe 120 ausgebildeten,
sich radial erstreckenden inneren Flansch 120. Die ring
förmige Zylinderdichtung 208 weist eine ringförmige obere
Seitenfläche auf, die in dichtendem Eingriff mit einer
flachen, ringförmigen, nach unten gewandten Seitenfläche 212
an dem Flansch 210 angeordnet ist. Ebenso ist eine flache,
ringförmige, nach unten gewandte Seitenfläche des Zylinder
dichtungsrings 208 in dichtendem Eingriff mit einer flachen,
ringförmigen oberen Seitenfläche 214 an dem Dichtungsträger
194 angeordnet. Der Eingriff des Zylinderdichtungsrings 208
mit den Flächen 212 und 214 blockiert den Fluidfluß zwischen
dem Träger 194 und der Endkappe 120. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die ringförmige
Zylinderdichtung 208 aus Urethan geformt. Selbstverständlich
könnte die Zylinderdichtung 208 aus anderen Materialien
geformt sein, falls dies gewünscht wird.
Eine ringförmige Metallwellenfeder 220 ist zwischen der
flachen, ringförmigen oberen Seitenfläche 148 des Anschlag
rings 134 und einer Unterlegscheibe 204 angeordnet. Die Feder
220 stützt die Hochdruckzylinderdichtunganordnung 104 und
drückt die Zylinderdichtung 208 gegen den Flansch 210 an der
Endkappe 120. Selbstverständlich könnten andere bekannte
Arten von Federanordnungen als die Wellenfeder 220 verwendet
werden, um den Träger 194 nach oben zu drücken.
Ein ringförmiger Tragring 224 überträgt Kraft zwischen der
zylindrischen Seitenfläche 198 des Kolbens 68 und der inneren
Seitenfläche 200 des Dichtungsträgers 194. Der starre ring
förmige Tragring 224 wirkt mit der Kolbenstange 68 zusammen,
um die zentrale Achse des allgemein zylindrischen Dichtungs
trägers 194 mit der zentralen Achse der Kolbenstange 68 auf
Deckung zu halten. Deshalb ist die räumliche Beziehung
zwischen der ringförmigen Stangendichtung 196, der ring
förmigen Zylinderdichtung 208 und der Kolbenstange 68
konstant gehalten, selbst wenn die Kolbenstange 68 aufgrund
von seitlichen Kräften gekippt oder seitwärts bewegt wird,
die auf die Kolbenstange aufgebracht werden.
Die Niederdruckdichtungsanordnung 106 verhindert, daß Schmutz
und andere Verunreinigungen in die Zylinderanordnung 42 ein
dringen. Die äußere Niederdruckdichtungsanordnung 106 umfaßt
einen starren, ringförmigen äußeren Dichtungsträger 230, der
die Kolbenstange 68 umschreibt. Der Dichtungsträger 230 weist
eine flache ringförmige Bodenfläche 232 auf, die anstoßend an
einer flachen, ringförmigen oberen Seitenfläche 234 an dem
Flansch 210 eingreift.
Der äußere Dichtungsträger 230 greift an der Kolbenstange 68
ein, und bewegt sich mit der Kolbenstange bezüglich der End
kappe 120 seitwärts. Deshalb bleibt die zentrale Achse des
ringförmigen Dichtungsträgers 230 mit der zentralen Achse der
Kolbenstange 68 auf Deckung, wenn die Kolbenstange gekippt
oder seitwärts bewegt wird. Der Dichtungsträger 230 ist aus
einem Polymermaterial mit einem niedrigen Reibungskoeffi
zienten hergestellt. Deshalb kann sich die zylindrische
äußere Seitenfläche 198 der Kolbenstange 68 bezüglich des
Dichtungsträgers 230 frei bewegen, und der Dichtungsträger
kann sich in einer radialen Richtung bezüglich der ring
förmigen oberen Seitenfläche 234 des Flansches 210 frei
bewegen.
Ein ringförmiger Abstreifring oder eine äußere Dichtung 238
ist in einer ringförmigen Ausnehmung 240 angeordnet, die in
dem Dichtungsträger 230 ausgebildet ist. Der ringförmige
Abstreifring greift an der zylindrischen äußeren Seitenfläche
198 der Kolbenstange 68 ein. Der ringförmige Abstreifring
238 verhindert, daß Schmutz, Metallspäne und andere Verun
reinigungen sich entlang der Kolbenstange 68 nach unten in
die Zylinderanordnung 42 bewegen.
Der Abstreifring 238 ist in dichtendem Eingriff mit ring
förmigen Seitenflächen der Ausnehmung 240 in dem Dichtungs
träger 230 angeordnet. An ringförmiger 0-Ring 244 greift
dichtend an der ringförmigen oberen Seitenfläche des Ab
streifrings 238 und einer unteren inneren Seitenfläche einer
flachen, ringförmigen Halteplatte 248. Die Halteplatte 248
ist durch geeignete Befestigungselemente 250 mit der Endkappe
120 verbunden.
Eine ringförmige Abstreifdichtung 254 ist ein einer Ausneh
mung in dem Dichtungsträger 230 vorgesehen. Die Abstreif
dichtung 254 greift dichtend an der zylindrischen äußeren
Seitenfläche 198 der Kolbenstange 68 ein. Die Abstreifdich
tung 254 hält alle kleinteiligen Verunreinigungen ab, die
möglicherweise an dem Abstreifring 238 vorbeigeschlüpft sind.
Die allgemeine Konstruktion der Niederdruckdichtungsanordnung
106 ist die gleiche wie die in der US-Patentschrift Nr. 47 65
227 offenbarte.
Wenn die Kolbenstange 68 bezüglich der Zylinderwand 126 und
der Endkappe 120 gekippt und/oder seitwärts bewegt wird, dann
bewegen sich die Dichtungsanordnungen 102, 104 und 106 in
einer solchen Weise, daß jeweils ihre Dichtwirkung
aufrechterhalten bleibt. Wenn also die Kolbenstange 68
während des Betriebs der Pressenanordnung 20 einer seitlichen
Belastung unterworfen wird, dann führt die resultierende
seitliche und/oder Kippbewegung der Kolbenstange und des
Kolbens 44 nicht dazu, daß die Dichtungen 102, 104 und 106
ihre Wirksamkeit verlieren.
Wenn die Kolbenstange 68 einer seitwärts gerichteten Last
unterworfen wird, so daß der Kolben 44 und die Kolbenstange
von der in Fig. 3 gezeigten Position in eine in Fig. 4
gezeigte seitwärts versetzte Position bewegt werden, dann
bewegen sich die Hochdruckkolbendichtungsanordnung 102, die
Hochdruckzylinderdichtungsanordnung 104 und die äußere
Niederdruckdichtungsanordnung 106 alle zusammen mit der
Kolbenstange 68 und dem Kolben 44. Während sich der Kolben 44
seitwärts bewegt, bewegt sich der Tragring 186 aus einer von
der inneren Seitenfläche 170 der Zylinderwand 126 beabstan
deten Position in eine Position, in welcher der Tragring 186
in anstoßendem Eingriff mit der Zylinderwand angeordnet ist
(Fig. 4). Der starre ringförmige Tragring 186 ist dann wirk
sam, um eine Kraft von dem Kolben 44 auf die Zylinderwand 126
zu übertragen, um zu verhindern, daß auf den Kolbendichtungs
ring 174 eine übermäßige Kraft aufgebracht wird. Außerdem
hält der Tragring 186 den Kolben 44 von der Zylinderwand 126
beabstandet, um einen Kontakt zwischen Metall und Metall
zwischen dem Kolben 44 und der Zylinderwand zu vermeiden.
Während sich die Kolbenstange 68 seitwärts von der in Fig. 3
gezeigten Position zu der in Fig. 4 gezeigten bewegt, bewegt
der Tragring 224 in der Hochdruckzylinderdichtungsanordnung
104 den Träger 194 nach links (aus der Perspektive von Fig. 3
und 4). Während sich der Träger 194 mit der Kolbenstange 68
seitwärts bewegt, gleitet der Zylinderdichtungsring 208
entlang der flachen, sich radial erstreckenden unteren
Seitenfläche 212 des Zylinderflansches 210. Während dies
geschieht, gleitet die Unterlegscheibe 204 an dem unteren
Ende des Trägers 194 bezüglich der Wellenfeder 220. Außerdem
ist es möglich, daß sich die Wellenfeder 220 etwas nach links
bezüglich des Anschlagrings 134 bewegt (aus der Perspektive
von Fig. 3 und 4). Während dieser Bewegung des Trägers 194,
hält der Stangendichtungsring 196 eine fluiddichte Abdichtung
sowohl mit der Kolbenstange 68 und der zylindrischen inneren
Seitenfläche 200 des Trägers 194 aufrecht.
Angenommen, die seitliche Bewegung der Kolbenstange 68 von
der in Fig. 3 gezeigten Position zu der in Fig. 4 gezeigten
ist relativ stark, dann bewegt sich eine zylindrische äußere
Seitenfläche 260 an dem Träger 194 in anstoßendem Eingriff
mit einer zylindrischen inneren Seitenfläche 262 der Endkappe
120 (Fig. 4). Geschieht dies, dann wird Kraft von der Kolben
stange 68 durch den Tragring 224 und den Träger 194 zu der
Endkappe 120 übertragen. Während sich der Träger 194 von der
in Fig. 3 gezeigten Position seitwärts in die in Fig. 4
gezeigte bewegt, halten der Stangendichtungsring 196 und der
Zylinderdichtungsring 208 eine fluiddichte Abdichtung mit der
Kolbenstange 68 und der Endkappe 120 aufrecht, um den
Fluidfluß von der oberen Kammer 46 mit veränderbarem Volumen
zu der Auslaufkammer 108 zu blockieren.
Auch die äußere Niederdruckdichtungsanordnung 106 bewegt sich
mit der Kolbenstange 68 zur Seite. Während sich die Kolben
stange 68 von der in Fig. 3 gezeigten Position in die in Fig.
4 gezeigte bewegt, bewegt sich also der ringförmige Träger
230 mit der Kolbenstange seitwärts. Die obere Dichtung oder
der Abstreifring 238 wird leicht gebogen, während sich die
Kolbenstange 68 in die in Fig. 4 gezeigte Position bewegt.
Der Abstreifring 238 hält jedoch den festen Eingriff mit der
Außenseite 198 der Kolbenstange 68 aufrecht, um eine Bewegung
von Verunreinigungen entlang der Kolbenstange 68 in die Aus
laufkammer 108 zu blockieren. Der O-Ring 244 wirkt weiterhin
mit dem Abstreifring 238 zusammen, um zu verhindern, daß Ver
unreinigungen zwischen die Abdeckplatte 248 und den Abstreif
ring eindringen.
Nach der vorhergehenden Beschreibung ist es offensichtlich,
daß die vorliegende Erfindung eine neue und verbesserte
Dichtungseinrichtung 100 zur Verwendung in einer Pressenan
ordnung 20 vorsieht. Die Dichtungseinrichtung 100 umfaßt eine
Hochdruckkolbendichtungsanordnung 102. Die Kolbendichtungs
anordnung 102 ist mit einem Kolben 44 verbunden und in dich
tendem Eingriff mit einem Zylinder 42 angeordnet, um den
Fluidfluß zwischen den Kammern 46 und 48 an gegenüberlie
genden Seiten des Kolbens zu blockieren. Eine Hochdruckzylin
deranordnung 104 ist mit dem Zylinder 42 verbunden. Die Hoch
druckzylinderdichtungsanordnung 104 ist in dichtendem
Eingriff mit einer Kolbenstange 68 verbunden, um den Fluid
fluß von dem Zylinder entlang der Kolbenstange zu blockieren.
Eine äußere Niederdruckdichtungsanordnung 106 ist zwischen
dem Zylinder 42 und ,der Kolbenstange 68 angeordnet, um zu
verhindern, daß Verunreinigungen von außerhalb des Zylinders
in den Zylinder eindringen. Jegliches Fluid, das möglicher
weise an der Hochdruckzylinderdichtungsanordnung 104 vorbei
läuft, wird in einer Auslaufkammer 108 aufgefangen, die
zwischen der Hochdruckzylinderdichtungsanordnung 104 und der
äußeren Niederdruckdichtungsanordnung 106 ausgebildet ist.
Eine Druckbegrenzungsanordnung kann vorteilhaft vorgesehen
sein, um Fluiddruck von der Auslaufkammer 108 abzulassen. Die
Druckbegrenzungsanordnung verhindert, daß die Niederdruck
dichtungsanordnung 106 während des Betriebs der Pressenan
ordnung 20 übermäßigen Fluiddrücken ausgesetzt wird.
Die verschiedenen Dichtungsanordnungen könnten zwar auf viele
unterschiedliche Arten gelagert sein; allerdings lassen sich
eine oder mehrere Dichtungsanordnungen vorteilhaft in einer
Endkappe 120 anordnen, die mit einem Ende des Zylinders 42
verbunden ist. Die Hochdruckzylinderdichtungsanordnung 104
und die äußere Niederdruckdichtungsanordnung 106 lassen sich
also in der Endkappe 120 anordnen. Die Hochdruckzylinderdich
tungsanordnung 104 kann zwischen einer Seitenfläche 212 der
Endkappe 120 und einer Seitenfläche 148 eines Flansches 134
angeordnet sein, der sich von der Wand 126 des Zylinders 42
radial nach innen erstreckt. Falls dies gewünscht wird, kann
der Flansch 134 als ein Anschlag verwendet werden, um die
Bewegung des Kolbens 44 zu begrenzen.
Claims (35)
1. Pressenanordnung, die zum Umformen eines Werkstücks von
einem geöffneten in einen geschlossenen Zustand überführt
werden kann, mit einem ersten beweglichen Element zum Ein
griff an einer ersten Seite des Werkstücks, einem zweiten
beweglichen Element zum Eingriff an einer zweiten Seite des
Werkstücks, wobei das erste Element während der Überführung
der Pressenanordnung von einem geöffneten in einen geschlos
senen Zustand in einer ersten Richtung zu dem zweiten Element
hinbewegt werden kann,
wobei das erste und das zweite Element während der Überfüh rung der Pressenanordnung von dem geöffneten in den geschlos senen Zustand zusammen in der ersten Richtung bewegt werden können, wobei wenigstens ein Teil des Werkstücks zwischen dem ersten und dem zweiten Element angeordnet ist, und
einer Dämpfungseinrichtung, die in einen eingefahrenen Zustand überführt werden kann, um eine nachgebende Kraft bereitzustellen, die sich während der Überführung der Pressenanordnung von dem geöffneten Zustand der Bewegung wenigstens eines der Elemente in der ersten Richtung wider setzt, wobei die Dämpfungseinrichtung einen Zylinder umfaßt, einen in dem Zylinder angeordneten Kolben, der mit dem Zylinder zusammenwirkt, um zumindest teilweise eine erste und zweite Kammer mit veränderbarem Volumen zu bilden, eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange, wobei sich die Kolben stange von dem Kolben durch die zweite Kammer mit veränder barem Volumen zu einem äußeren Endbereich erstreckt, der angrenzend an ein Ende des Zylinders angeordnet ist,
ersten Hochdruckdichtungsmitteln, die mit dem Kolben verbun den und in dichtendem Eingriff mit dem Zylinder angeordnet sind, um den Fluidfluß zwischen der ersten und der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen zu blockieren,
zweiten Hochdruckdichtungsmitteln, die mit dem Zylinder verbunden und in dichtendem Eingriff mit der Kolbenstange angeordnet sind, um den Fluidfluß von der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen entlang der Kolbenstange zu blockieren,
Niederdruckdichtungsmitteln, die mit dem Zylinder an einer Stelle angrenzend an dem einen Ende des Zylinders verbunden und in Eingriff mit der Kolbenstange angeordnet sind, um zu verhindern, daß Verunreinigungen in der Umgebung außerhalb des Zylinders in den Zylinder eindringen, wobei die zweiten Hochdruckdichtungsmittel und die Niederdruckdichtungsmittel mit dem Zylinder und der Kolbenstange zusammenwirken, um wenigstens teilweise eine dritte Kammer zur Aufnahme des Fluids zu bilden, das an den zweiten Hochdruckdichtungs mitteln vorbei ausläuft, sowie
Druckbegrenzungsmitteln zum Ablassen von Fluiddruck aus der dritten Kammer, wenn der Fluiddruck in der dritten Kammer einen vorbestimmten Fluiddruck erreicht, um dadurch zu verhindern, daß die Niederdruckdichtungsmittel während des Betriebs der Pressenanordnung übermäßigen Fluiddrücken ausgesetzt werden.
wobei das erste und das zweite Element während der Überfüh rung der Pressenanordnung von dem geöffneten in den geschlos senen Zustand zusammen in der ersten Richtung bewegt werden können, wobei wenigstens ein Teil des Werkstücks zwischen dem ersten und dem zweiten Element angeordnet ist, und
einer Dämpfungseinrichtung, die in einen eingefahrenen Zustand überführt werden kann, um eine nachgebende Kraft bereitzustellen, die sich während der Überführung der Pressenanordnung von dem geöffneten Zustand der Bewegung wenigstens eines der Elemente in der ersten Richtung wider setzt, wobei die Dämpfungseinrichtung einen Zylinder umfaßt, einen in dem Zylinder angeordneten Kolben, der mit dem Zylinder zusammenwirkt, um zumindest teilweise eine erste und zweite Kammer mit veränderbarem Volumen zu bilden, eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange, wobei sich die Kolben stange von dem Kolben durch die zweite Kammer mit veränder barem Volumen zu einem äußeren Endbereich erstreckt, der angrenzend an ein Ende des Zylinders angeordnet ist,
ersten Hochdruckdichtungsmitteln, die mit dem Kolben verbun den und in dichtendem Eingriff mit dem Zylinder angeordnet sind, um den Fluidfluß zwischen der ersten und der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen zu blockieren,
zweiten Hochdruckdichtungsmitteln, die mit dem Zylinder verbunden und in dichtendem Eingriff mit der Kolbenstange angeordnet sind, um den Fluidfluß von der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen entlang der Kolbenstange zu blockieren,
Niederdruckdichtungsmitteln, die mit dem Zylinder an einer Stelle angrenzend an dem einen Ende des Zylinders verbunden und in Eingriff mit der Kolbenstange angeordnet sind, um zu verhindern, daß Verunreinigungen in der Umgebung außerhalb des Zylinders in den Zylinder eindringen, wobei die zweiten Hochdruckdichtungsmittel und die Niederdruckdichtungsmittel mit dem Zylinder und der Kolbenstange zusammenwirken, um wenigstens teilweise eine dritte Kammer zur Aufnahme des Fluids zu bilden, das an den zweiten Hochdruckdichtungs mitteln vorbei ausläuft, sowie
Druckbegrenzungsmitteln zum Ablassen von Fluiddruck aus der dritten Kammer, wenn der Fluiddruck in der dritten Kammer einen vorbestimmten Fluiddruck erreicht, um dadurch zu verhindern, daß die Niederdruckdichtungsmittel während des Betriebs der Pressenanordnung übermäßigen Fluiddrücken ausgesetzt werden.
2. Pressenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Zylin
der eine Zylinderwand, eine mit der Zylinderwand verbundene
Endkappe und einen mit der Zylinderwand und der Endkappe
verbundenen ringförmigen Anschlagring aufweist, wobei der
Anschlagring Flächenmittel aufweist, die sich von der
Zylinderwand nach innen erstrecken und durch den Kolben in
Eingriff gebracht werden können, um während des Betriebs der
Pressenanordnung die Bewegung des Kolbens auf die Endkappe zu
anzuhalten.
3. Pressenanordnung nach Anspruch 2, die außerdem Durch
gangsmittel umfaßt, die sich durch den Anschlagring erstrec
ken, um den Fluidfluß zwischen der zweiten Kammer mit verän
derbarem Volumen und einer Stelle außerhalb des Zylinders zu
leiten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die Durchgangs
mittel einen ringförmigen Verteilerdurchgang und eine
Vielzahl von Zuführungsdurchgängen aufweisen, die sich radial
von dem Anschlagring erstrecken, um den Fluidfluß zwischen
der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen und dem
Verteilerdurchgang zu leiten.
5. Pressenanordnung nach Anspruch 2, bei welcher die zweiten
Hochdruckdichtungsmittel in einem inneren Endbereich der
Endkappe angrenzend an den ringförmigen Anschlagring ange
ordnet sind, wobei die Niederdruckdichtungsmittel in einem
äußeren Endbereich der Endkappe angeordnet sind und die
Endkappe Durchgangsmittel umfaßt, um bei Betrieb der Druck
begrenzungsmittel den Fluidfluß von der dritten Kammer zu
leiten.
6. Pressenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die zweiten
Hochdruckdichtungsmittel und die Niederdruckdichtungsmittel
mit der Kolbenstange bezüglich des Zylinders seitwärts
bewegbar sind, wenn sich die Kolbenstange bezüglich des
Zylinders seitwärts bewegt.
7. Pressenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der
Zylinder eine sich radial erstreckende Seitenfläche umfaßt,
die sich quer zu einer zylindrischen äußeren Seitenfläche der
Kolbenstange erstreckt und sie umschreibt,
wobei die zweiten Hochdruckdichtungsmittel einen starren ringförmigen Dichtungsträger umfassen, der die zylindrische äußere Seitenfläche der Kolbenstange umschreibt,
eine erste Hochdruckdichtung, die in dichtendem Eingriff mit dem Dichtungsträger und der zylindrischen äußeren Seiten fläche der Kolbenstange angeordnet ist, um den Fluidfluß zwischen der Kolbenstange und dem Dichtungsträger zu blockieren, und
eine zweite Hochdruckdichtung, die in dichtendem Eingriff mit dem Dichtungsträger und der sich radial erstreckenden Seiten fläche des Zylinders angeordnet ist, um den Fluidfluß zwischen dem Zylinder und dem Dichtungsträger zu blockieren.
wobei die zweiten Hochdruckdichtungsmittel einen starren ringförmigen Dichtungsträger umfassen, der die zylindrische äußere Seitenfläche der Kolbenstange umschreibt,
eine erste Hochdruckdichtung, die in dichtendem Eingriff mit dem Dichtungsträger und der zylindrischen äußeren Seiten fläche der Kolbenstange angeordnet ist, um den Fluidfluß zwischen der Kolbenstange und dem Dichtungsträger zu blockieren, und
eine zweite Hochdruckdichtung, die in dichtendem Eingriff mit dem Dichtungsträger und der sich radial erstreckenden Seiten fläche des Zylinders angeordnet ist, um den Fluidfluß zwischen dem Zylinder und dem Dichtungsträger zu blockieren.
8. Pressenanordnung nach Anspruch 7, bei welcher die zweiten
Hochdruckdichtungsmittel Federmittel aufweisen, um den Dich
tungsträger zu stützen und ihn auf die sich radial er
streckende Seitenfläche des Zylinders zu drängen, um die
zweite Hochdruckdichtung gegen die sich radial erstreckende
Seitenfläche des Zylinders zu drücken.
9. Pressenanordnung nach Anspruch 7, bei welcher der
Zylinder außerdem einen ringförmigen Anschlagring umfaßt, der
eine axiale innere Seitenfläche aufweist, die durch den
Kolben in Eingriff gebracht werden kann, sowie eine axiale
äußere Seitenfläche, die an den Federmitteln eingreift und
sich parallel zu der radial verlaufenden Seitenfläche des
Zylinders erstreckt.
10. Pressenanordnung nach Anspruch 7, bei welcher die zweiten
Hochdruckdichtungsmittel ein ringförmiges Lager umfassen, das
zwischen dem Dichtungsträger und der zylindrischen äußeren
Seitenfläche der Kolbenstange angeordnet ist, um Kraft von
der Kolbenstange zu dem Dichtungsträger zu übertragen, damit
der Dichtungsträger bei einer seitlichen Bewegung der Kolben
stange seitwärts bewegt wird.
11. Pressenanordnung nach Anspruch 1, die außerdem Mittel
umfaßt, um Fluiddruck zu der zweiten Kammer mit veränderbarem
Volumen zu übertragen, um vor einer gemeinsamen Bewegung des
ersten und des zweiten Elements den Kolben in eine Richtung
zu bewegen, so daß die Größe der zweiten Kammer mit veränder
barem Volumen vergrößert und die Größe der ersten Kammer mit
veränderbarem Volumen verkleinert wird, um das Überführen der
Dämpfungseinrichtung in einen eingefahrenen Zustand einzu
leiten.
12. Pressenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Kolben
stange zwischen einer ersten Position, in der die zentrale
Achse der Kolbenstange mit einer zentralen Achse des Zylin
ders ausgerichtet ist, und jeder beliebigen aus mehreren
versetzten Positionen bewegbar ist, in denen die zentrale
Achse der Kolbenstange bezüglich der zentralen Achse des
Zylinders versetzt ist,
wobei der Zylinder eine ringförmige innere Seitenfläche umfaßt, die sich quer zu der zentralen Achse der Kolbenstange erstreckt, und wobei die zweiten Hochdruckdichtungsmittel einen starren kreisförmigen Dichtungsträger umfassen, der die Kolbenstange umschreibt, sowie ein ringförmiges Dichtungsele ment, das auf dem Dichtungsträger gelagert und in dichtendem Eingriff mit der ringförmigen inneren Seitenfläche des Zylinders angeordnet ist, und
wobei der Dichtungsträger und das Dichtungselement mit der Kolbenstange bewegbar ist, um das Dichtungselement während der Bewegung der Kolbenstange zwischen der ersten Position und den versetzten Positionen radial bezüglich der ring förmigen inneren Seitenfläche des Zylinders zu bewegen.
wobei der Zylinder eine ringförmige innere Seitenfläche umfaßt, die sich quer zu der zentralen Achse der Kolbenstange erstreckt, und wobei die zweiten Hochdruckdichtungsmittel einen starren kreisförmigen Dichtungsträger umfassen, der die Kolbenstange umschreibt, sowie ein ringförmiges Dichtungsele ment, das auf dem Dichtungsträger gelagert und in dichtendem Eingriff mit der ringförmigen inneren Seitenfläche des Zylinders angeordnet ist, und
wobei der Dichtungsträger und das Dichtungselement mit der Kolbenstange bewegbar ist, um das Dichtungselement während der Bewegung der Kolbenstange zwischen der ersten Position und den versetzten Positionen radial bezüglich der ring förmigen inneren Seitenfläche des Zylinders zu bewegen.
13. Vorrichtung zum Dämpfen der Bewegung eines Elements in
einer Presse oder ähnlichem, die aufweist
- - eine Zylinderanordnung mit einer Zylinderwand, einem ringförmigen Flansch, der sich angrenzend an einen axialen Endbereich der Zylinderwand befindet und eine erste axial nach innen gewandte Seitenfläche und eine zweite axial nach außen gewandte Seitenfläche aufweist, sowie einer Endkappe, die mit dem einen axialen Endbereich der Zylinderwand ver bunden und zumindest teilweise axial außerhalb des ringför migen Flansches angeordnet ist, wobei die Endkappe eine erste ringförmige innere Seitenfläche, die dem Flansch zugewandt ist, sowie eine zweite ringförmige innere Seitenfläche aufweist, die von dem Flansch abgewandt ist,
- - einen Kolben, der in der Zylinderanordnung angeordnet ist und mit der Zylinderanordnung zusammenwirkt, um wenigstens teilweise eine erste und eine zweite Kammer mit veränder barem Volumen zu bilden,
- - eine Kolbenstange, die mit dem Kolben verbunden ist, wobei sich die Kolbenstange von dem Kolben durch die zweite Kam mer mit veränderbarem Volumen und durch die Endkappe erstreckt,
- - eine erste Dichtungsanordnung, die mit dem Kolben verbunden und in dichtendem Eingriff mit der Zylinderwand angeordnet ist, um den Fluidfluß zwischen der ersten und der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen zu blockieren,
- - eine zweite Dichtungsanordnung, die zwischen der axial nach außen gewandten Seitenfläche an dem Flansch und der ersten ringförmigen Seitenfläche an der Endkappe angeordnet ist, wobei die zweite Dichtungsanordnung ein starres ringför miges Trägerelement umfaßt, das die Kolbenstange umschreibt und seitwärts mit dem Kolben bezüglich der Endkappe beweg bar ist, eine ringförmige Stangendichtung, die in dichten dem Eingriff mit der Kolbenstange und dem Träger angeordnet ist, um den Fluidfluß von der zweiten Kammer mit veränder barem Volumen entlang eines Pfades zu blockieren, der sich zwischen der Kolbenstange und dem Träger erstreckt, eine ringförmige Zylinderdichtung, die in dichtendem Eingriff mit der Zylinderanordnung und dem Träger angeordnet ist, um den Fluidfluß von der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen entlang eines Pfades zu blockieren, der sich zwischen der Zylinderanordnung und dem Träger erstreckt, sowie Federmittel zum Bereitstellen einer Kraft gegen den Träger, um die Zylinderdichtung gegen die Zylinderanordnung zu drücken, wobei die Federmittel, der Träger und die Zylinderdichtung zwischen der ersten ringförmigen Seiten fläche an der Endkappe und der zweiten Seitenfläche an dem ringförmigen Flansch angeordnet sind und so wirken, daß darauf eine Kraft aufgebracht wird, sowie
- - eine dritte Dichtungsanordnung, die in der Endkappe an einer Stelle axial außerhalb der zweiten Dichtungsanordnung angeordnet ist, um zu verhindern, daß Verunreinigungen von außerhalb der Zylinderanordnung in den Zylinder eindringen, wobei die dritte Dichtungsanordnung in Eingriff mit der Kolbenstange und der zweiten ringförmigen inneren Seiten fläche an der Endkappe angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher der Kolben eine
ringförmige Seitenfläche aufweist, die angrenzend an ein
inneres Ende der Kolbenstange angeordnet ist und mit der
ersten Seitenfläche an dem ringförmigen Flansch in Eingriff
gelangen kann, um die Bewegung des Kolbens in einer Richtung
zu begrenzen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die zweite
Dichtungsanordnung und die dritte Dichtungsanordnung mit der
Kolbenstange und der Endkappe zusammenwirken, um wenigstens
teilweise eine dritte Kammer zur Aufnahme von Fluid zu
bilden, das an der zweiten Dichtungsanordnung vorbei aus
läuft, wobei die Vorrichtung außerdem Druckbegrenzungsmittel
zum Ablassen von Fluiddruck aus der dritten Kammer umfaßt,
wenn der Fluiddruck, in der dritten Kammer einen vorbestimmten
Fluiddruck erreicht.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12, die außerdem Durchgangs
mittel umfaßt, die sich durch den ringförmigen Flansch
erstrecken, um den Fluidfluß zwischen der zweiten Kammer mit
veränderbarem Volumen und einer Stelle außerhalb des
Zylinders zu leiten.
17. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher der ringförmige
Flansch getrennt von der Zylinderwand ausgebildet und durch
die Endkappe gegen die Zylinderwand geklemmt ist.
18. Pressenanordnung, die zum Umformen eines Werkstücks von
einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen überführt
werden kann, mit
- - einem ersten beweglichen Element zum Eingriff an einer ersten Seite des Werkstücks, einem zweiten beweglichen Element zum Eingriff an einer zweiten Seite des Werkstücks, wobei das erste Element während des Überführens der Pres senanordnung von dem geöffneten in den geschlossenen Zustand in einer ersten Richtung auf das zweite Element zu bewegbar ist, wobei das erste und das zweite Element während des Überführens der Pressenanordnung von dem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand zusammen in der ersten Richtung bewegbar sind und wobei wenigstens ein Teil des Werkstücks zwischen dem ersten und dem zweiten Element angeordnet ist,
- - einer Dämpfungseinrichtung, die in einen eingefahrenen
Zustand überführt werden kann, um eine nachgebende Kraft
bereitzustellen, die sich der Bewegung des zweiten Elements
in der ersten Richtung während des Überführens der Pressen
anordnung von dem, geöffneten in den geschlossenen Zustand
widersetzt, wobei die Dämpfungseinrichtung einen Zylinder
umfaßt, einen Kolben, der in dem Zylinder angeordnet ist
und mit dem Zylinder zusammenwirkt, um wenigstens teilweise
eine erste und eine zweite Kammer mit veränderbarem Volumen
zu bilden, wobei die erste Kammer mit veränderbarem Volumen
einen Fluidkörper beinhaltet,
eine Kolbenstange, die mit dem Kolben verbunden ist, wobei sich die Kolbenstange von dem Kolben durch die zweite Kammer mit veränderbarem Volumen zu einem äußeren Endbe reich erstreckt, der angrenzend an ein Ende des Zylinders und das zweite Element angeordnet ist, erste Dichtungs mittel, die mit dem Kolben verbunden und in dichtendem Eingriff mit dem Zylinder angeordnet sind, um den Fluidfluß zwischen der ersten und der zweiten Kammer mit veränder barem Volumen zu blockieren,
zweite Dichtungsmittel, die mit dem Zylinder verbunden und in dichtendem Eingriff mit der Kolbenstange angeordnet sind, um den Fluidfluß von der zweiten Kammer mit veränder barem Volumen entlang der Kolbenstange zu blockieren, sowie
dritte Dichtungsmittel, die mit dem Zylinder an einer Stelle angrenzend an das eine Ende des Zylinders verbunden und in Eingriff mit der Kolbenstange angeordnet sind, um zu verhindern, daß Verunreinigungen in der Umgebung außerhalb des Zylinders in den Zylinder eindringen, sowie - - Steuermittel zum Leiten von Fluiddruck zu der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen, um den Kolben gegen den Einfluß des Fluidkörpers in der ersten Kammer mit veränder barem Volumen zu bewegen und das Überführen der Dämpfungs einrichtung in den, eingefahrenen Zustand und eine Bewegung des zweiten Elements in der ersten Richtung zu bewirken, bevor sich während des Überführens der Pressenanordnung von dem geöffneten in den geschlossenen Zustand das erste und das zweite Element zusammen in der ersten Richtung bewegen.
19. Pressenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher die
zweiten Dichtungsmittel und die dritten Dichtungsmittel mit
dem Zylinder und der Kolbenstange zusammenwirken, um
zumindest teilweise eine dritte Kammer zu bilden, um Fluid
aufzunehmen, das an den zweiten Dichtungsmitteln vorbei
ausläuft, wobei die Pressenanordnung außerdem Druckbegren
zungsmittel umfaßt, um Fluiddruck von der dritten Kammer
abzulassen, wenn der Fluiddruck in der dritten Kammer einen
vorbestimmten Fluiddruck erreicht, um dadurch zu verhindern,
daß die Niederdruckdichtungsmittel während des Betriebs der
Pressenanordnung übermäßigen Fluiddrücken ausgesetzt werden.
20. Pressenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher der
Zylinder eine Zylinderwand und einen ringförmigen Anschlag
ring aufweist, der mit der Zylinderwand verbunden ist und
Flächenmittel aufweist, die sich von der Zylinderwand nach
innen erstrecken und durch den Kolben in Eingriff zu bringen
sind, um während des Betriebs der Presseanordnung eine auf
ein Ende des Zylinders gerichtete Bewegung des Kolbens anzu
halten.
21. Pressenanordnung nach Anspruch 20, die außerdem Durch
gangsmittel aufweist, die sich durch den Anschlagring
erstrecken, um den Fluidfluß zwischen der zweiten Kammer mit
veränderbarem Volumen und den Steuermitteln zu leiten.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei welcher die Durchgangs
mittel einen ringförmigen Verteilerdurchgang und eine Viel
zahl von Zuführungsdurchgängen aufweisen, die sich radial von
dem Anschlagring erstrecken, um den Fluidfluß zwischen der
zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen und dem Verteiler
durchgang zu leiten.
23. Pressenanordnung nach Anspruch 20, bei welcher der Zylin
der eine Endkappe aufweist, die mit der Zylinderwand verbun
den ist und zumindest teilweise ein Ende des Zylinders
bildet, wobei die zweiten Dichtungsmittel in einem inneren
Endbereich der Endkappe angrenzend an den ringförmigen
Anschlagring angeordnet sind, und wobei die dritten Dich
tungsmittel in einem äußeren Endbereich der Endkappe ange
ordnet sind.
24. Pressenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher die
zweiten Dichtungsmittel und die dritten Dichtungsmittel mit
der Kolbenstange seitwärts bezüglich des Zylinders seitwärts
bei einer seitlichen Bewegung der Kolbenstange bezüglich des
Zylinders bewegbar sind.
25. Pressenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher der
Zylinder eine sich radial erstreckende Seitenfläche umfaßt,
die sich quer zu einer zylindrischen äußeren Seitenfläche der
Kolbenstange erstreckt und sie umschreibt, wobei die zweiten
Dichtungsmittel einen starren ringförmigen Dichtungsträger
umfassen, der die zylindrische äußere Seitenfläche der
Kolbenstange umschreibt,
eine erste Hochdruckdichtung, die in dichtendem Eingriff mit dem Dichtungsträger und der zylindrischen äußeren Seiten fläche der Kolbenstange angeordnet ist, um den Fluidfluß zwischen der Kolbenstange und dem Dichtungsträger zu blockieren, und
eine zweite Hochdruckdichtung, die in dichtendem Eingriff mit dem Dichtungsträger, und der sich radial erstreckenden Seiten fläche des Zylinders angeordnet ist, um den Fluidfluß zwischen dem Zylinder und dem Dichtungsträger zu blockieren.
eine erste Hochdruckdichtung, die in dichtendem Eingriff mit dem Dichtungsträger und der zylindrischen äußeren Seiten fläche der Kolbenstange angeordnet ist, um den Fluidfluß zwischen der Kolbenstange und dem Dichtungsträger zu blockieren, und
eine zweite Hochdruckdichtung, die in dichtendem Eingriff mit dem Dichtungsträger, und der sich radial erstreckenden Seiten fläche des Zylinders angeordnet ist, um den Fluidfluß zwischen dem Zylinder und dem Dichtungsträger zu blockieren.
26. Pressenanordnung nach Anspruch 25, bei welcher die zwei
ten Dichtungsmittel Federmittel aufweisen, um den Dichtungs
träger zu stützen und den Dichtungsträger auf die sich radial
erstreckende Seitenfläche des Zylinders zuzudrängen, um die
zweite Hochdruckdichtung gegen die sich radial erstreckende
Seitenfläche des Zylinders zu drücken.
27. Pressenanordnung nach Anspruch 25, bei welcher der
Zylinder außerdem einen ringförmigen Anschlagring mit einer
axial inneren Seitenfläche umfaßt, die durch den Kolben in
Eingriff gebracht werden kann, sowie eine axial äußere
Seitenfläche, die an den Federmitteln eingreift und parallel
zu der sich radial erstreckenden Seitenfläche des Zylinders
verläuft.
28. Pressenanordnung nach Anspruch 25, bei welcher die
zweiten Dichtungsmittel ein ringförmiges Lager umfassen, das
zwischen dem Dichtungsträger und der zylindrischen äußeren
Seitenfläche der Kolbenstange angeordnet ist, um Kraft von
der Kolbenstange zu dem Dichtungsträger zu übertragen, um den
Dichtungsträger bei einer seitlichen Bewegung der Kolben
stange seitwärts zu bewegen.
29. Pressenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher die
Kolbenstange zwischen einer ersten Position, in der die
zentrale Achse der Kolbenstange mit der zentralen Achse des
Zylinders ausgerichtet ist, und jeder beliebigen aus einer
Vielzahl von versetzten Positionen bewegbar ist, in der die
zentrale Achse der Kolbenstange bezüglich der zentralen Achse
des Zylinders versetzt ist,
wobei der Zylinder eine ringförmige innere Seitenfläche umfaßt, die sich quer zu der zentralen Achse der Kolbenstange erstreckt, wobei die zweiten Dichtungsmittel einen starren kreisförmigen Dichtungsträger umfassen, der die Kolbenstange umschreibt, sowie ein ringförmiges Dichtungselement, das auf dem Dichtungsträger gelagert und in dichtendem Eingriff mit der ringförmigen inneren Seitenfläche des Zylinders ange ordnet ist, und
wobei der Dichtungsträger und das Dichtungselement mit der Kolbenstange bewegbar sind, um das Dichtungselement während einer Bewegung der Kolbenstange zwischen der ersten Position und den versetzten Positionen radial bezüglich der ringför migen inneren Seitenfläche des Zylinders zu bewegen.
wobei der Zylinder eine ringförmige innere Seitenfläche umfaßt, die sich quer zu der zentralen Achse der Kolbenstange erstreckt, wobei die zweiten Dichtungsmittel einen starren kreisförmigen Dichtungsträger umfassen, der die Kolbenstange umschreibt, sowie ein ringförmiges Dichtungselement, das auf dem Dichtungsträger gelagert und in dichtendem Eingriff mit der ringförmigen inneren Seitenfläche des Zylinders ange ordnet ist, und
wobei der Dichtungsträger und das Dichtungselement mit der Kolbenstange bewegbar sind, um das Dichtungselement während einer Bewegung der Kolbenstange zwischen der ersten Position und den versetzten Positionen radial bezüglich der ringför migen inneren Seitenfläche des Zylinders zu bewegen.
30. Pressenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher die
zweiten Dichtungsmittel ein starres ringförmiges Träger
element umfassen, das die Kolbenstange umschreibt und mit der
Kolbenstange bezüglich des Zylinders seitwärts bewegbar ist,
eine ringförmige Stangendichtung, die in dichtendem Eingriff mit der Kolbenstange und dem Träger angeordnet ist, um den Fluidfluß von der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen entlang eines Pfades zu blockieren, der sich zwischen der Kolbenstange und dem Träger erstreckt, sowie
eine ringförmige Zylinderdichtung, die in dichtendem Eingriff mit dem Zylinder und dem Träger angeordnet ist, um den Fluid fluß von der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen entlang eines Pfades zu blockieren, der sich zwischen dem Zylinder und dem Träger erstreckt.
eine ringförmige Stangendichtung, die in dichtendem Eingriff mit der Kolbenstange und dem Träger angeordnet ist, um den Fluidfluß von der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen entlang eines Pfades zu blockieren, der sich zwischen der Kolbenstange und dem Träger erstreckt, sowie
eine ringförmige Zylinderdichtung, die in dichtendem Eingriff mit dem Zylinder und dem Träger angeordnet ist, um den Fluid fluß von der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen entlang eines Pfades zu blockieren, der sich zwischen dem Zylinder und dem Träger erstreckt.
31. Pressenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher die
Steuermittel Mittel zur Kraftübertragung von dem ersten
Element aufweisen, um einen Fluiddruck zu erzeugen, der
während der Überführung der Pressenanordnung von dem
geschlossenen in den geöffneten Zustand zu der zweiten Kammer
mit veränderbarem Volumen der Dämpfungseinrichtung geleitet
wird, sowie zum Übertragen von Fluiddruck von der zweiten
Kammer mit veränderbarem Volumen der Dämpfungseinrichtung zu
den Mitteln zur Kraftübertragung, um eine Kraft zu erzeugen,
die während der Überführung der Pressenanordnung von dem
geschlossenen in den geöffneten Zustand zu dem ersten Element
übertragen wird.
32. Pressenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher das erste
und das zweite Element zusammen in einer zweiten Richtung
bewegbar sind, die der ersten Richtung während des Überfüh
rens der Pressenanordnung von dem geschlossenen in den
geöffneten Zustand entgegengesetzt ist, wobei die Steuer
mittel Mittel zum Aufrechterhalten des Fluiddrucks in der
zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen umfassen, um sich
dem Betrieb der Dämpfungseinrichtung während der gemeinsamen
Bewegung des ersten und des zweiten Elements in der zweiten
Richtung zu widersetzen, um die Bewegungsgeschwindigkeit des
zweiten Elements in der zweiten Richtung auf eine Geschwin
digkeit zu vermindern, die niedriger als die Bewegungs
geschwindigkeit des ersten Elements in der zweiten Richtung
während des Überführens der Pressenanordnung von dem ge
schlossenen in den geöffneten Zustand ist.
33. Pressenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher die
Steuermittel Mittel zum Erzeugen eines Fluiddrucks unter dem
Einfluß der von dem ersten Element übertragenen Kraft um
fassen, sowie Mittel, um während des Überführens der
Pressenanordnung von dem geöffneten in den geschlossenen
Zustand den erzeugten Fluiddruck zu der zweiten Kammer mit
veränderbarem Volumen in der Dämpfungseinrichtung zu leiten.
34. Pressenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher die
Steuermittel Mittel zum Verlangsamen des Überführens der
Dämpfungsanordnung von dem eingefahrenen Zustand während des
Überführens der Pressenanordnung von dem geschlossenen in den
geöffneten Zustand umfassen.
35. Pressenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher die
Steuermittel einen zweiten Zylinder, einen zweiten Kolben,
der in dem zweiten Zylinder angeordnet ist, aufweisen, sowie
Mittel zur Kraftübertragung von dem ersten Element zu dem
zweiten Kolben, um Fluid in der dritten Kammer mit veränder
barem Volumen unter Überdruck zu setzen, und Mittel zum
Leiten von Fluiddruck von der dritten Kammer mit veränder
barem Volumen zu der zweiten Kammer mit veränderbarem Volumen
in der Dämpfungseinrichtung, um unter dem Einfluß des von der
dritten Kammer mit veränderbarem Volumen hergeleiteten
Fluiddrucks das Überführen der Dämpfungseinrichtung in den
eingefahrenen Zustand zu bewirken.
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