EP0023030A1 - Hydropneumatic drive with pressure amplifier - Google Patents

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EP0023030A1
EP0023030A1 EP80104168A EP80104168A EP0023030A1 EP 0023030 A1 EP0023030 A1 EP 0023030A1 EP 80104168 A EP80104168 A EP 80104168A EP 80104168 A EP80104168 A EP 80104168A EP 0023030 A1 EP0023030 A1 EP 0023030A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
working
piston
cylinder housing
plunger
cylinder
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP80104168A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Eugen Rapp
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of EP0023030A1 publication Critical patent/EP0023030A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/06Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor involving features specific to the use of a compressible medium, e.g. air, steam
    • F15B11/072Combined pneumatic-hydraulic systems
    • F15B11/0725Combined pneumatic-hydraulic systems with the driving energy being derived from a pneumatic system, a subsequent hydraulic system displacing or controlling the output element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F15B11/032Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters
    • F15B11/0325Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters the fluid-pressure converter increasing the working force after an approach stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/20576Systems with pumps with multiple pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051Linear output members
    • F15B2211/7053Double-acting output members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/775Combined control, e.g. control of speed and force for providing a high speed approach stroke with low force followed by a low speed working stroke with high force, e.g. for a hydraulic press

Definitions

  • the two cylinder housing sections are arranged in one axis and the plunger moves in the same direction as the working piston during operation.
  • the new proposal amounts to arranging the cylinder housing sections for the plunger and for the working piston either side by side, i.e. in a structural unit with preferably parallel axes and opposite directions of movement of the plunger and working piston, or as completely separate cylinder housings in any orientation, the channel as pressure-resistant pipe or Hose line is executed.
  • the first variant enables the entire drive to be shortened to almost half its length.
  • the second variant opens up the possibility of a spatially further separated arrangement of the two cylinder housings, so that only the working cylinder housing that needs such a drive needs to be installed in the machine in question.
  • the stroke of the working piston can be infinitely limited.
  • this can be achieved in that the working piston has a second piston rod, which is led out of the rear of the working cylinder housing and carries a stop member which is adjustable in the longitudinal direction.
  • it is not infrequently desirable to be able to control the changeover from rapid traverse to power stroke in a stepless selection, even with drives that switch inherently depending on the force, ie as soon as the working piston opens an obstacle is encountered, i.e. a certain force is opposed to it.
  • a path-dependent changeover is achieved by a longitudinally displaceable stop sleeve surrounding the piston rod, which is supported on the working cylinder housing by a compression spring and on which the abovementioned stop member comes to a stop. If this stop sleeve also has a stop member which is adjustable in the longitudinal direction and which interacts with the stop member of the piston rod, both the switchover point and the total stroke of the working cylinder can be set separately.
  • the working piston is a pot piston, which is guided with its inner wall sealed on a trunk-shaped extension of the working cylinder housing, then, due to the separation of the working cylinder, there is the advantageous possibility of connecting the pressure-resistant channel arriving from the push-in chamber to the end annular space, which is the trunk-shaped Approach surrounds. Hydraulic oil is applied to the working piston on its end-face annular surface, while known pot pistons are acted upon by air on this annular surface for driving in rapid traverse. In the interest of expanding the applicability of a particular working cylinder housing, the air and hydraulic oil connections acting in the same direction can therefore be interchanged.
  • the insertion space 13 is connected via a channel 14 to the front opening of the cylinder jacket 7.
  • a stepped working piston 15,. Moves in this cylinder jacket and in the cylinder jacket 6. the piston rod 16 transmitting the driving force protrudes downward through the end plate 3.
  • a piston rod 17 protrudes through the head piece.
  • a stop screw 18 is screwed onto its threaded end.
  • an easily displaceable stop sleeve 19 is provided on the piston rod 17 and has a collar 20.
  • a compression spring 21 is clamped between this collar and the head piece 4. It presses the stop sleeve with its collar 20 upwards against an annular hood 22 which is firmly connected to the head piece 4.
  • the upper end of the stop sleeve 19 also has a thread, and a stop screw 23 of approximately the same diameter as the stop screw 18 is screwed onto this.
  • the annular spaces above and below the largest diameter of the working piston are provided with compressed air connections B and C.
  • the connected spaces between the annular piston 11 and the working piston 15 are filled with hydraulic oil.
  • the operation of the drive unit according to FIG. 1 is as follows: If port B is pressurized with compressed air, the working piston 15 moves downward in rapid traverse, with its section of smaller diameter sucking hydraulic oil from the storage space above the annular piston 11. This is the rapid traverse. If port A is also pressurized with compressed air, the plunger 10 moves into the insertion space 13, so that the working piston is moved downward with great force in accordance with the hydraulic transmission ratio in the power stroke.
  • the switch from rapid traverse to power stroke ie the connection of the pneumatic connection A, is taken care of a pneumatic control device, not shown.
  • the switch position of the working piston 15, in which the counterforce of the compression spring 21 is effective can be set on the stop screws 18 and 23. As soon as the stop screw 18 touches the stop screw 23, the compression spring 21 is pressed together via the stop sleeve 19. As a result, the counterforce acting on the working piston 15 increases very quickly, which triggers the switchover to the power stroke.
  • the drive arrangement according to FIG. 2 comprises a transmission cylinder housing 24, which is designed as a separate structural unit and is of relatively large size, but corresponds in construction to the translation cylinder housing 1 according to FIG. 1.
  • a head piece 25 also contains an insertion space 26, from which, however, several channels 27 branch off. Three are drawn, including an axially leading channel. However, there could be any number by adding to a star-shaped arrangement.
  • 28 smaller working cylinder housings 29 are connected to the channels 27 via pressure hoses, two of which are only shown in a reduced size and schematically.
  • Each of these working cylinder housings 29 contains a cup-shaped working piston 30, into which a trunk-shaped extension 31, which is sealed at its front end, projects.
  • Each working cylinder housing has two compressed air connections B and C. Due to their mutual action, the working pistons carry out their rapid traverse and return stroke.
  • the K is done by hydraulic rafthub B eaufschla- supply via the channels 27 and the pressure tubes 28 when the common for all working cylinder housing 29 plunger is acted upon in the booster cylinder housing 24 at the terminal A with compressed air.
  • a further advantage of the working cylinder housing 29 according to FIG. 2 is that the compressed air connection for the rapid traverse and the hydraulic connection can be interchanged.
  • the working cylinder 30 is pressurized with compressed air on its central inner surface and with hydraulic oil on its front annular surface.
  • the feed force in rapid traverse is thereby lower, but the hydraulic feed force in the power stroke is considerably greater. This means that two very different applications can be mastered with the same working cylinder housing.
  • FIG. 3 shows yet another embodiment of a working cylinder housing, which could also be used together with the translator cylinder housing 24 according to FIG. 2.
  • a stroke limitation and a path-dependent changeover from rapid traverse to power stroke could be applied.

Landscapes

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Abstract

The driving device for rapid feed and working feed, particularly for driving stamping machines, comprises a working cylinder (2) with a piston (15) hydraulically operated and a gearing down cylinder (1) with a plunger (10) pneumatically operated and a chamber filled with oil receiving said plunger (10). To decrease the length of the cylinder-piston unit, the chamber (13) is connected to the working cylinder (2) by means of an angled pipe. Both cylinders (1, 2) may be at any distance and angular orientation with respect to the direction of the piston motion and may be assembled in a single frame or may form separate units connected by rigid conduits of flexible tubes (28). A plurality of synchronous working cylinders (29) are associated with a common reducing cylinder (24). The total stroke of the working piston (15) may be adjusted by means of a second piston rod (17) which traverses the back wall of the working cylinder (2) and which is provided with an adjustable stop (18). An additional resilient stop (23) allows the selection of the position wherein the working piston (15) switches from the rapid feed to the working feed.

Description

Technisches Gebiet:

  • Die Erfindung betrifft einen druckübersetzten hydropneumatischen Antrieb für Eilgang und Krafthub, insbesondere zum Antrieb von Stanzwerkzeugen, mit einem Arbeitszylindergehäuse oder -gehäuseteil, das einen hydraulisch betätigbaren Arbeitskolben enthält, mit einem Ubersetzerzylindergehäuse oder -gehäuseteil, das einen pneumatisch betätigbaren Plunger enthält, und mit einem im Übersetzerzylindergehäuse enthaltenen, mit Hydrauliköl gefüllten gehäusefesten Einstoßraum, der den Plunger in seiner Endstellung aufzunehmen vermag.
Technical field:
  • The invention relates to a pressure-translated hydropneumatic drive for rapid traverse and power stroke, in particular for driving punching tools, with a working cylinder housing or housing part that contains a hydraulically actuated working piston, with a transmission cylinder housing or housing part that contains a pneumatically actuated plunger, and with a Translator cylinder housing contained, filled with hydraulic oil housing-fixed insertion space, which is able to accommodate the plunger in its end position.

Stand der Technik: DE-OS 22 58 593 DE-OS 20 01 387 Ein derartiger Antrieb ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 58 593 bekannt. Dabei schließt sich der Arbeitskolben in Achsrichtung an den Einstoßraum an, so daß sich die Längen des tlbersetzerzylindergehäuses und des Arbeitszylindergehäuses addieren. Bei einem ähnlichen Antrieb nach der deutschen Offenlegungsschrift 20 01 387 wird zwar insofern schon eine Verkürzung erreicht, als der Arbeitskolben als Topfkolben ausgebildet ist und der Einstoßraum in Form eines rüsselförmigen Ansatzes in den Arbeitskolben hineinragt. Wenn jedoch der Arbeitskolben für einen beträchtlichen Hub auszulegen ist, ergibt sich eine für viele Fälle unpraktikable Gesamtlänge des Antriebes.State of the art: DE-OS 22 58 593 DE-OS 20 01 387 Such a drive is known for example from German Offenlegungsschrift 22 58 593. The working piston adjoins the insertion space in the axial direction, so that the lengths of the translator cylinder housing and the working cylinder housing add up. With a similar drive according to German Offenlegungsschrift 20 01 387, a shortening is already achieved insofar as the working piston is designed as a pot piston and the insertion space protrudes into the working piston in the form of a proboscis-shaped extension. However, if the working piston is to be designed for a considerable stroke, the overall length of the drive is impractical in many cases.

Offenbarung der Erfindung:

  • Die Erfindung besteht darin, daß bei einem druckübersetzten hydropneumatischen Antrieb der einleitend bezeichneten Art der Einstoßraum mittels wenigstens eines aus der Plungerachsrichtung abbiegenden oder abzweigenden Kanals mit dem Arbeitszylindergehäuse oder -gehäuseteil verbunden ist.
Disclosure of the Invention:
  • The invention consists in that in the case of a pressure-translated hydropneumatic drive of the type described in the introduction, the insertion space is connected to the working cylinder housing or housing part by means of at least one channel which bends or branches off from the direction of the plunger axis.

Bei allen bisher bekannten Antrieben sind die beiden Zylindergehäuseabschnitte in einer Achse angeordnet und der Plunger gewegt sich im Betrieb in gleicher Richtung wie der Arbeitskolben. Der neue Vorschlag läuft demgegenüber darauf hinaus, die Zylindergehäuseabschnitte für den Plunger und für den Arbeitskolben entweder nebeneinander anzuordnen, d. h. in einer konstruktiven Einheit mit vorzugsweise parallelen Achsen und entgegengesetzter Bewegungsrichtung von Plunger und Arbeitskolben, oder als vollkommen getrennte Zylindergehäuse in beliebiger Orientierung, wobei der Kanal als druckfeste Rohr- oder Schlauchleitung ausgeführt ist. Die erste Variante ermöglicht eine Verkürzung des gesamten Antriebs auf nahezu die halbe Länge. Die zweite Variante eröffnet die Möglichkeit einer räumlich weiter voneinander getrennten Anordnung der beiden Zylindergehäuse, so daß nur noch das Arbeitszylindergehäuse in die betreffende Maschine eingebaut werden muß, welche einen solchen Antrieb benötigt.In all previously known drives, the two cylinder housing sections are arranged in one axis and the plunger moves in the same direction as the working piston during operation. In contrast, the new proposal amounts to arranging the cylinder housing sections for the plunger and for the working piston either side by side, i.e. in a structural unit with preferably parallel axes and opposite directions of movement of the plunger and working piston, or as completely separate cylinder housings in any orientation, the channel as pressure-resistant pipe or Hose line is executed. The first variant enables the entire drive to be shortened to almost half its length. The second variant opens up the possibility of a spatially further separated arrangement of the two cylinder housings, so that only the working cylinder housing that needs such a drive needs to be installed in the machine in question.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der zuletzt genannten Variante besteht darin, daß ein größeres Ubersetzerzylindergehäuse und mehrere kleinere, über eigene Kanäle an dessen Einstoßraum angeschlossene Arbeitszylindergehäuse vorgesehen sind. Diese Lösung hat den Vorteil einer nicht unerheblichen Kosteneinsparung, weil in Fällen in denen fünf, zehn oder mehr Einzelantriebe innerhalb einer maschinellen Einrichtung benötigt werden, statt einer Vielzahl von Plungern und sonstigen üblicherweise im Übersetzerzylindergehäuse enthaltenen.Bauteilen, jeweils nur ein Stück mit ent- . sprechend vergrößerten Abmessungen gefertigt werden muß.An expedient development of the last-mentioned variant consists in that a larger transmission cylinder housing and several smaller working cylinder housings connected to its insertion space via separate channels are provided. This solution has the advantage of a not inconsiderable cost saving, because in cases in which five, ten or more individual drives are required within one machine, instead of a large number of plungers and other components usually contained in the translator cylinder housing, only one piece at a time. speaking enlarged dimensions must be made.

Nicht selten besteht das Bedürfnis, den Hub des Arbeitskolbens stufenlos wählbar zu begrenzen. In Weiterbildung der vorstehenden Vorschläge kann dies dadurch erreicht werden, daß der Arbeitskolben eine zweite, rückseitig aus dem Arbeitszylindergehäuse herausgeführte Kolbenstange aufweist, die ein in Längsrichtung verstellbares Anschlagorgan trägt. Ferner ist es nicht selten wünschenswert, die Umschaltung vom Eilgang zum Krafthub in stufenloser Auswahl wegabhängig steuern zu können, und zwar auch bei Antrieben, die von Haus aus kraftabhängig umschalten, d. h. sobald der Arbeitskolben auf ein Hindernis aufläuft, ihm also eine bestimmte Kraft entgegengesetzt wird. Eine wegabhängige Umschaltung wird erreicht durch eine längsverschiebbare, die Kolbenstange umgebende Anschlaghülse, die sich über eine Druckfeder am Arbeitszylindergehäuse abstützt und an der das vorerwähnte Anschlagorgan zum Anschlag kommt. Wenn außerdem auch diese Anschlaghülse ein in Längsrichtung verstellbares Anschlagorgan aufweist, welches mit dem Anschlagorgan der Kolbenstange zusammenwirkt, so lassen sich sowohl der Umschaltpunkt als auch der Gesamthub des Arbeitszylinders getrennt einstellen.It is not infrequent that the stroke of the working piston can be infinitely limited. In a further development of the above proposals, this can be achieved in that the working piston has a second piston rod, which is led out of the rear of the working cylinder housing and carries a stop member which is adjustable in the longitudinal direction. Furthermore, it is not infrequently desirable to be able to control the changeover from rapid traverse to power stroke in a stepless selection, even with drives that switch inherently depending on the force, ie as soon as the working piston opens an obstacle is encountered, i.e. a certain force is opposed to it. A path-dependent changeover is achieved by a longitudinally displaceable stop sleeve surrounding the piston rod, which is supported on the working cylinder housing by a compression spring and on which the abovementioned stop member comes to a stop. If this stop sleeve also has a stop member which is adjustable in the longitudinal direction and which interacts with the stop member of the piston rod, both the switchover point and the total stroke of the working cylinder can be set separately.

Für die Ausbildung des Arbeitskolbens im einzelnen stehen verschiedene an sich bekannte Varianten zur Wahl. Ist der Arbeitskolben ein Topfkolben, der mit seiner Innenwand auf einem rüsselförmigen Ansatz des Arbeitszylindergehäuses abgedichtet geführt ist, so ergibt sich, bedingt durch die Vereinzelung des Arbeitszylinders, die vorteilhafte Möglichkeit, den vom Einstoßraum ankommenden drückfesten Kanal an dem stirnseitigen Ringraum anzuschließen, welcher den rüsselförmigen Ansatz umgibt. Dabei wird der Arbeitskolben an seiner stirnseitigen Ringfläche mit Hydrauliköl beaufschlagt, während bekannte Topfkolben an dieser Ringfläche zum Antrieb im Eilgang mit Luft beaufschlagt sind. Es können also im Interesse einer Erweiterung der Anwendbarkeit eines bestimmten Arbeitszylindergehäuses die in gleicher Richtung wirkenden Luft- und Hydraulikölanschlüsse vertauscht werden.Various known variants are available for the design of the working piston. If the working piston is a pot piston, which is guided with its inner wall sealed on a trunk-shaped extension of the working cylinder housing, then, due to the separation of the working cylinder, there is the advantageous possibility of connecting the pressure-resistant channel arriving from the push-in chamber to the end annular space, which is the trunk-shaped Approach surrounds. Hydraulic oil is applied to the working piston on its end-face annular surface, while known pot pistons are acted upon by air on this annular surface for driving in rapid traverse. In the interest of expanding the applicability of a particular working cylinder housing, the air and hydraulic oil connections acting in the same direction can therefore be interchanged.

Kurze Beschreibung der Zeichnung:

  • Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt einer Antriebseinheit mit nebeneinanderliegenden Zylindergehäusen,
  • Fig. 2 zeigt einen Axialschnitt einer Antriebsanordnung mit einem größeren Ubersetzerzylindergehäuse und mehreren kleineren Arbeits- . zylindergehäusen und
  • Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines Arbeitszylindergehäuses für die Anordnung nach Fig. 2.
Brief description of the drawing:
  • 1 shows an axial section of a drive unit with adjacent cylinder housings,
  • Fig. 2 shows an axial section of a drive arrangement with a larger translation cylinder housing and several smaller working. cylinder housings and
  • FIG. 3 shows another embodiment of a working cylinder housing for the arrangement according to FIG. 2.

In den durchweg schematischen Darstellungen der Zeichnung sind Spann- oder sonstige mechanische Verbindungselemente ebenso wie die notwendigen Dichtungen weggelassen.In the consistently schematic representations of the drawing, tensioning or other mechanical connection elements as well as the necessary seals are omitted.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung:

  • Die Arbeitseinheit nach Fig. 1 gliedert sich in ein Übersetzerzylindergehäuse 1 (linke Hälfte) und ein Antriebszylindergehäuse 2 (rechte Hälfte). Zwischen einer Stirnplatte 3 und einem Kopfstück 4 ist links ein Zylindermantel 5 und sind rechts zwei ineinander gesteckte Zylindermäntel 6 und 7 eingespannt. In dem Zylindermantel 5, der über eine öffnung 8 Verbindung mit der Außenatmosphäre hat, bewegen sich ein Plungerkolben 9 mit daran befestigtem Plunger 10 und ein den Plunger umgebender Ringkolben 11. Zwischen dem Plungerkolben 9 und dem Ringkolben 11 ist eine Druckfeder 12 eingespannt. Der Plungerkolben 9 ist über einen Anschluß A mit Druckluft beaufschlagt. Dabei bewegt sich der Plunger 10 nach oben in einen Einstoßraum 13 hinein, der im Kopfstück 4 enthalten ist.
Best way to carry out the invention:
  • 1 is divided into a translator cylinder housing 1 (left half) and a drive cylinder housing 2 (right half). Between an end plate 3 and a head piece 4 there is a cylinder jacket 5 on the left and two cylinder jackets 6 and 7 inserted into one another are clamped on the right. A plunger 9 with attached plunger 10 and an annular piston 11 surrounding the plunger move in the cylinder jacket 5, which has a connection 8 to the outside atmosphere. A compression spring 12 is clamped between the plunger 9 and the annular piston 11. The plunger 9 is pressurized via a port A with compressed air. The plunger 10 moves upwards into an insertion space 13 which is contained in the head piece 4.

An seinem oberen Ende ist der Einstoßraum 13 über einen Kanal 14 mit der stirnseitigen öffnung des Zylindermantels 7 verbunden. In diesem Zylindermantel und im Zylindermantel 6 bewegt sich ein gestufter Arbeitskolben 15,. dessen die Antriebskraft übertragende Kolbenstange 16 nach unten durch die Stirnplatte 3 herausragt. Auf der gegenüberliegenden Seite ragt eine Kolbenstange 17 durch das Kopfstück heraus. Auf ihr mit einem Gewinde versehenes Ende ist eine Anschlagschraube 18 aufgeschraubt. Ferner ist eine auf der Kolbenstange 17 leicht verschiebbare Anschlaghülse 19 vorgesehen, die einen Bund 20 aufweist. Zwischen diesem Bund und dem Kopfstück 4 ist eine Druckfeder 21 eingespannt. Sie drückt die Anschlaghülse mit ihrem Bund 20 nach oben gegen eine Ringhaube 22, die mit dem Kopfstück 4 fest verbunden ist. Auch das obere Ende der Anschlaghülse 19 trägt ein-Gewinde und auf dieses ist eine Anschlagschraube 23 etwa gleichen Durchmessers wie die Anschlagschraube 18 aufgeschraubt. Die Ringräume oberhalb und unterhalb des Arbeitskolbenschnitts größten Durchmessers sind mit Druckluftanschlüssen B bzw. C versehen. Die zusammenhängenden Räume zwischen dem Ringkolben 11 und dem Arbeitskolben 15 sind mit Hydrauliköl gefüllt.At its upper end, the insertion space 13 is connected via a channel 14 to the front opening of the cylinder jacket 7. A stepped working piston 15,. Moves in this cylinder jacket and in the cylinder jacket 6. the piston rod 16 transmitting the driving force protrudes downward through the end plate 3. On the opposite side, a piston rod 17 protrudes through the head piece. A stop screw 18 is screwed onto its threaded end. Furthermore, an easily displaceable stop sleeve 19 is provided on the piston rod 17 and has a collar 20. A compression spring 21 is clamped between this collar and the head piece 4. It presses the stop sleeve with its collar 20 upwards against an annular hood 22 which is firmly connected to the head piece 4. The upper end of the stop sleeve 19 also has a thread, and a stop screw 23 of approximately the same diameter as the stop screw 18 is screwed onto this. The annular spaces above and below the largest diameter of the working piston are provided with compressed air connections B and C. The connected spaces between the annular piston 11 and the working piston 15 are filled with hydraulic oil.

Die Wirkungsweise der Antriebseinheit nach Fig. 1 ist wie folgt: Beaufschlagt man den Anschluß B mit Druckluft, so bewegt sich der Arbeitskolben 15 im Eilgang nach unten, wobei er mit seinem Abschnitt kleineren Durchmessers Hydrauliköl aus dem Speicherraum oberhalb des Ringkolbens 11 nachsaugt. Dies ist der Eilgang. Wird außerdem der Anschluß A mit Druckluft beaufschlagt, so fährt der Plunger 10 in den Einstoßraum 13 ein, so daß der Arbeitskolben nach Maßgabe des hydraulischen Übersetzungsverhältnisses im Krafthub mit großer Kraft nach unten bewegt wird.The operation of the drive unit according to FIG. 1 is as follows: If port B is pressurized with compressed air, the working piston 15 moves downward in rapid traverse, with its section of smaller diameter sucking hydraulic oil from the storage space above the annular piston 11. This is the rapid traverse. If port A is also pressurized with compressed air, the plunger 10 moves into the insertion space 13, so that the working piston is moved downward with great force in accordance with the hydraulic transmission ratio in the power stroke.

Die Umschaltung vom Eilgang auf den Krafthub, d. h. die Zuschaltung des pneumatischen Anschlusses A, besorgt eine nicht dargestellte pneumatische Steuereinrichtung. Diese wird wirksam, sobald die dem Arbeitskolben 15 entgegengesetzte Kraft ein bestimmtes Maß erreicht, was die Steuereinrichtung am Anwachsen des Luftdrucks in der bei B angeschlossenen Leitung erfühlt. Man kann die Umschaltposition des Arbeitskolbens 15, in der die Gegenkraft der Druckfeder 21 wirksam wird, an den Anschlagschrauben 18 und 23 einstellen. Sobald die Anschlagschraube 18 auf die Anschlagschraube 23 aufsetzt, wird über die Anschlaghülse 19 die Druckfeder 21 zusammengepreßt. Dadurch wächst die auf den Arbeitskolben 15 einwirkende Gegenkraft sehr schnell an, was die Umschaltung zum Krafthub auslöst.The switch from rapid traverse to power stroke, ie the connection of the pneumatic connection A, is taken care of a pneumatic control device, not shown. This becomes effective as soon as the force opposite the working piston 15 reaches a certain level, which the control device senses when the air pressure in the line connected to B increases. The switch position of the working piston 15, in which the counterforce of the compression spring 21 is effective, can be set on the stop screws 18 and 23. As soon as the stop screw 18 touches the stop screw 23, the compression spring 21 is pressed together via the stop sleeve 19. As a result, the counterforce acting on the working piston 15 increases very quickly, which triggers the switchover to the power stroke.

Kommt schließlich die Anschlagschraube 23 auf der Ringhaube 22 zur Auflage, so wird der Arbeitszylinder 15 blockiert. Man kann also durch Verstellen der Anschlagschraube 23 bezüglich der Anschlaghülse 19 auch den Krafthub wahlweise begrenzen.If the stop screw 23 finally comes to rest on the ring hood 22, the working cylinder 15 is blocked. You can also selectively limit the power stroke by adjusting the stop screw 23 with respect to the stop sleeve 19.

Die Antriebsanordnung nach Fig. 2 umfaßt ein Ubersetzerzylindergehäuse 24, das als getrennte Baueinheit ausgeführt und verhältnismäßig groß bemessen ist, im konstruktiven Aufbau aber dem Ubersetzerzylindergehäuse 1 nach Fig. 1 entspricht. Ein Kopfstück 25 enthält ebenfalls einen Einstoßraum 26, von dem hier jedoch mehrere Kanäle 27 abzweigen. Drei sind gezeichnet, darunter auch ein axial nach außen führender Kanal. Es könnten aber durch Ergänzung zu einer sternförmigen Anordnung beliebig viele sein. An den Kanälen 27 sind über Druckschläuche 28 kleinere Arbeitszylindergehäuse 29 angeschlossen, von denen zwei nur verkleinert und schematisch dargestellt sind. Jedes dieser Arbeitszylindergehäuse 29 enthält einen topfförmigen Arbeitskolben 30, in den ein an seinem vorderen Ende abgedichteter rüsselförmiger Ansatz 31 hineinragt.The drive arrangement according to FIG. 2 comprises a transmission cylinder housing 24, which is designed as a separate structural unit and is of relatively large size, but corresponds in construction to the translation cylinder housing 1 according to FIG. 1. A head piece 25 also contains an insertion space 26, from which, however, several channels 27 branch off. Three are drawn, including an axially leading channel. However, there could be any number by adding to a star-shaped arrangement. 28 smaller working cylinder housings 29 are connected to the channels 27 via pressure hoses, two of which are only shown in a reduced size and schematically. Each of these working cylinder housings 29 contains a cup-shaped working piston 30, into which a trunk-shaped extension 31, which is sealed at its front end, projects.

Jedes Arbeitszylindergehäuse hat zwei Druckluftanschlüsse B und C. Durch deren wechselseitige Beaufschlagung führen die Arbeitskolben ihren Eilgang und ihren Rückhub aus. Der Krafthub erfolgt durch hydraulische Beaufschla- gung über die Kanäle 27 und die Druckschläuche 28, wenn der für alle Arbeitszylindergehäuse 29 gemeinsame Plungerkolben im Übersetzerzylindergehäuse 24 am Anschluß A mit Druckluft beaufschlagt wird.Each working cylinder housing has two compressed air connections B and C. Due to their mutual action, the working pistons carry out their rapid traverse and return stroke. The K is done by hydraulic rafthub B eaufschla- supply via the channels 27 and the pressure tubes 28 when the common for all working cylinder housing 29 plunger is acted upon in the booster cylinder housing 24 at the terminal A with compressed air.

Abgesehen von der geringen Baulänge besteht ein weiterer Vorteil der Arbeitszylindergehäuse 29 nach Fig. 2 darin, daß der Druckluftanschluß für den Eilgang und der hydraulische Anschluß gegeneinander ausgetauscht werden können. In diesem Fall wird der Arbeitszylinder 30 an seiner zentralen Innenfläche mit Druckluft beaufschlagt und an seiner stirnseitigen Ringfläche mit Hydrauliköl. Die Vorschubkraft im Eilgang wird dadurch zwar geringer, dafür aber die hydraulische Vorschubkraft beim Krafthub wesentlich größer. Somit lassen sich mit demselben Arbeitszylindergehäuse zwei sehr unterschiedliche Einsatzfälle beherrschen.Apart from the small overall length, a further advantage of the working cylinder housing 29 according to FIG. 2 is that the compressed air connection for the rapid traverse and the hydraulic connection can be interchanged. In this case, the working cylinder 30 is pressurized with compressed air on its central inner surface and with hydraulic oil on its front annular surface. The feed force in rapid traverse is thereby lower, but the hydraulic feed force in the power stroke is considerably greater. This means that two very different applications can be mastered with the same working cylinder housing.

In Fig. 3 ist schließlich noch eine andere Ausführungsform eines Arbeitszylindergehäuses dargestellt, das ebenfalls zusammen mit dem Übersetzerzylindergehäuse 24 nach Fig. 2 verwendet werden könnte. Hierbei ließe sich wie in Fig. 1 eine Hubbegrenzung und eine wegabhängige Umschaltung vom Eilgang zum Krafthub anbringen.Finally, FIG. 3 shows yet another embodiment of a working cylinder housing, which could also be used together with the translator cylinder housing 24 according to FIG. 2. Here, as in FIG. 1, a stroke limitation and a path-dependent changeover from rapid traverse to power stroke could be applied.

Gewerbliche Verwertbarkeit:

  • Die Erfindung wird durch eine bestimmte Ausgestaltung eines körperlichen Gegenstandes, nämlich einer Kolben-Zylinder-Anordnung, verwirklicht. Sie ist daher durch insbesondere industrielle Herstellung, durch Verkauf oder Benutzung dieser Gegenstände sowie dadurch gewerblich verwertbar, daß die erwähnten Tätigkeiten Dritten gegen Entgelt gestattet werden.
Commercial usability:
  • The invention is implemented by a specific configuration of a physical object, namely a piston-cylinder arrangement. It is therefore through in particular industrial production, through the sale or use of these objects and commercially usable by allowing the aforementioned activities to third parties for a fee.

Claims (8)

1. Druckübersetzter hydropneumatischer Antrieb für Eilgang und Krafthub, insbesondere zum Antrieb von Stanz-. werkzeugen, mit einem Arbeitszylindergehäuse (29) oder -gehäuseteil (2), das einen hydraulisch betätigbaren Arbeitskolben (30; 15) enthält, mit einem Übersetzerzylindergehäuse 24 oder -gehäuseteil (1), das einen pneumatisch betätigbaren Plunger (10) enthält, und mit einem im Übersetzerzylindergehäuse enthaltenen, mit Hydrauliköl gefülllten gehäusefesten Einstoßraum (26; 13), der den Plunger (10) in seiner Endstellung aufzunehmen vermag, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstoßraum (13; 26) mittels wenigstens eines aus der Plungerachsrichtung abbiegenden oder abzweigenden Kanals (27; 14) mit dem Arbeitszylindergehäuse (29) oder -gehäuseteil (2) verbunden ist.1. Pressure-translated hydropneumatic drive for rapid traverse and power stroke, in particular for driving punching. tools, with a working cylinder housing (29) or housing part (2), which contains a hydraulically actuated working piston (30; 15), with a translation cylinder housing 24 or housing part (1), which contains a pneumatically actuated plunger (10), and with a push-in space (26; 13) fixed to the housing and filled with hydraulic oil in the translator cylinder housing and capable of receiving the plunger (10) in its end position, characterized in that the push-in space (13; 26) by means of at least one channel which bends or branches off from the plunger axis direction ( 27; 14) is connected to the working cylinder housing (29) or housing part (2). 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitszylindergehäuseteil (2) und ein Übersetzerzylindergehäuseteil (1) nebeneinander angeordnet sind und der Arbeitskolben (15) und der Plunger (10) vorzugsweise entgegengesetzte Bewegungsrichtungen aufweisen.2. Drive according to claim 1, characterized in that a working cylinder housing part (2) and a translator cylinder housing part (1) are arranged side by side and the working piston (15) and the plunger (10) preferably have opposite directions of movement. 3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Zylindergehäuse (24, 29) für den Plunger und den Arbeitskolben (30) vorgesehen sind, und daß der Kanal (27) streckenweise als druckfeste Rohr- oder Schlauchleitung (28) ausgebildet ist.3. Drive according to claim 1, characterized in that separate cylinder housings (24, 29) for the plunger and the working piston (30) are provided, and that the channel (27) is designed in sections as a pressure-resistant pipe or hose line (28). 4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übersetzerzylindergehäuse (24) und mehrere kleinere, über eigene Kanäle (27, 28) an dessen Einstoßraum (26) angeschlossene Arbeitszylindergehäuse (29) vorgesehen sind.4. Drive according to claim 1, characterized in that a translator cylinder housing (24) and a plurality of smaller, via its own channels (27, 28) to the insertion space (26) connected to the working cylinder housing (29) are provided. 5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (15) eine zweite, rückseitig aus dem Arbeitszylindergehäuse (2) herausgeführte Kolbenstange (17) aufweist, die ein in Längsrichtung verstellbares Anschlagorgan (18) zur Hubbegrenzung trägt.5. Drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that the working piston (15) has a second, from the rear of the working cylinder housing (2) led out piston rod (17) which carries a longitudinally adjustable stop member (18) for stroke limitation. 6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (17) von einer längsverschiebbaren, sich über eine Druckfeder (21) am Arbeitszylindergehäuse (2) abstützenden Anschlaghülse (19) umgeben ist.6. Drive according to claim 5, characterized in that the piston rod (17) is surrounded by a longitudinally displaceable, via a compression spring (21) on the working cylinder housing (2) supporting stop sleeve (19). 7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Anschlaghülse (19) ein mit dem Anschlagorgan (18) der Kolbenstange (17) zusammenwirkendes, in Längsrichtung verstellbares Anschlagorgan (23) trägt.7. Drive according to claim 6, characterized in that the stop sleeve (19) with a stop member (18) of the piston rod (17) cooperating, adjustable in the longitudinal direction stop member (23). 8. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem als Topfkolben ausgebildeten Arbeitskolben (30), der mit seiner Innenwand auf einem rüsselförmigen Ansatz (31) des Arbeitszylindergehäuses (29) abgedichtet geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (27, 28) an dem Ansatz (31) oder an dem stirnseitigen, den Ansatz umgebenden Ringraum angeschlossen ist.8. Drive according to one of claims 1 to 4 with a working piston designed as a pot piston (30), which is guided with its inner wall on a trunk-shaped extension (31) of the working cylinder housing (29) sealed, characterized in that the channel (27, 28th ) is connected to the extension (31) or to the end annular space surrounding the extension.
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