DE29700887U1 - Vorrichtung zur Ausübung hoher Drücke beim Nieten, Ausklinken, Lochen, Fügen, Stanzen, Clinchen, Pressen, Biegen o.dgl. - Google Patents

Vorrichtung zur Ausübung hoher Drücke beim Nieten, Ausklinken, Lochen, Fügen, Stanzen, Clinchen, Pressen, Biegen o.dgl.

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Description

Vorrichtung zur Ausübung hoher Drücke beim Nieten, Ausklinken, Lochen, Fügen, Stanzen, Clinchen, Pressen, Biegen oder
dergleichen
Beschreibung
Gattung
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Ausüben hoher Drücke beim Nieten, Ausklinken, Lochen, Fügen, Stanzen, Clinchen, Pressen, Biegen oder dergleichen.
Stand der Technik
Es sind pneumatisch-mechanische sogenannte Kraftzylinder vorbekannt, die nach dem Kniehebelprinzip arbeiten, bei denen die pneumatische Druckkraft über mechanische Kniehebelgelenke übersetzt wird, um größere Kräfte zu erzielen. Hierbei ist jedoch der Krafthub durch die Kinematik der Mechanik begrenzt und erreicht nur etwa zehn Millimeter.
· ♦
Weiterhin sind sogenannte kombinierte Pneumatik-Hydraulikzylinder vorbekannt, wobei ein Schnellgang pneumatisch erfolgt und der Krafthub hydraulisch durch integrierte Druckübersetzer erfolgt. Diese Vorrichtungen bauen aufwendig und weisen viele Dichtungsprobleme auf, so daß sie auf Dauer nicht störungsfrei funktionstüchtig sind. Der Krafthub ist ebenfalls auf maximal etwa zehn Millimeter beschränkt, bei sehr langer Bauweise.
Aufgabe
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausüben hoher Drücke beim Nieten, Ausklinken, Lochen, Fügen, Stanzen, Clinchen, Pressen, Biegen oder dergleichen zu schaffen, die bei hoher Druckübersetzung und weitem Anwendungsgebiet nicht auf kurze Hübe für den eigentlichen Krafthub beschränkt sind.
Lösung
Die Aufgabe wird durch die in Schutzanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Einige Vorteile
Bei der Neuerung wird eine koaxial zu der Luft-/Ölpumpe geschaltete Zwischenkolbeneinheit ebenso wie diese einseitig nur von Druckluft beaufschlagt, so daß das System insofern rein pneumatisch arbeitet. Hydraulische Aggregate als Druckmittelquellen sind deshalb nicht erforderlich. Auch die mit dem Werkzeug, zum Beispiel ein Präge- oder Lochstempel, zu kuppelnde Hubzylindereinheit ist in koaxialer Verlängerung der Zwischenkolbeneinheit angeordnet, so daß die LufWÖlpumpe, die Zwischenkolbeneinheit und die daran anschließende Hubzylindereinheit zu einer Baueinheit raumsparend vereinigt werden können.
Die neuerungsgemäße Vorrichtung besitzt außerdem einen Schnellgang. Zwischenkolbeneinheit und LufWÖlpumpe arbeiten von Anfang an. Trifft das Werkzeug auf einen Widerstand und führt den Arbeitshub aus, zum Beispiel zum Clinchen, erfolgt die Druckerhöhung verzögerungslos, zum Beispiel im Verhältnis 1 : 80.
Von besonderem Vorteil ist es, daß der Druckübersetzer über ein im geschlossenen Kreislauf arbeitendes Hydraulikmedium auf den Arbeitskolben einwirkt, so daß der Hub des Arbeitskolbens an sich beliebig groß sein kann. Druckübersetzer und Arbeitskolben sind einfache Drehteile, was auch für die mit dem Arbeitskolben verbundene Kolbenstange gilt, mit der das jeweilige Werkzeug,
zum Beispiel ein Prägestempel, verbunden ist. Komplizierte mechanische Getriebe, zum Beispiel verschiedene Kniehebelgelenke, entfallen.
Auch das Umsteuern des Arbeitskolbens in seine Ausgangslage kann durch die gleiche Druckluftquelle erfolgen, die auch die Zwischenkolbeneinheit und die Luft-/Ölpumpe mit Druckluft versorgt. Auf diese Weise genügt ein einfaches Mehrwegeventil, das die Umschaltung der Luftdruckzufuhr zur Luft-/Ölpumpe, zur Zwischenkolbeneinheit bewirkt.
Weitere erfinderische Ausgestaltungen
Schutzanspruch 2 beschreibt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Neuerung.
Aus Schutzanspruch 3 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Neuerung zu entnehmen.
In der Zeichnung ist die Neuerung an einem Ausführungsbeispiel im Axiallängsschnitt, teils schematisch und mit Schaltsymbolen versehen, veranschaulicht.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine gegebenenfalls mit hoher Hubfrequenz arbeitende Luft-/Ölpumpe bezeichnet, an der sich funktionell einstückig eine Zwischenkolbeneinheit 2 und an dieser einstückig eine Hubzylindereinheit 3 anschließt.
Die LufWÖlpumpe 1, die Zwischenkolbeneinheit 2 und die Hubzylindereinheit 3 sind koaxial zueinander angeordnet und besitzen somit die gleiche Längsachse 7 und sind als gemeinsame, einstückige Baueinheit handzuhaben und gemeinsam zu transportieren. An ihrer Außenmantelfläche können sie zylindrisch oder im wesentlichen durchgehend zylindrisch ausgebildet sein.
Die Luft-/Ölpumpe 1 weist einen Zylinder 4 auf, in dem ein Kolben 5 über Dichtungen 6 druckmitteldicht abgedichtet und axialer Richtung der Längsachse 7 in Richtung X bzw. Y hin- und her antreibbar ist. Zu diesem Zweck ist der Kolben 5 über eine Leitung 8 über einen Schieber 10 und über ein Mehrwegeventil 9 von einer Druckmittelquelle 11 mit Druckluft zu beaufschlagen. Die Hubfrequenz kann hoch sein, so daß der Kolben 5 in Richtung X bzw. Y schnell hin und her oszilliert.
Mit dem Kolben 5 ist ein Plunger 12 verbunden, der in einen Hochdruckraum 13 eintaucht. Der Hochdruckraum 13 ist über eine Leitung 14 und über ein Rückschlagventil 29 an die Arbeitsseite 15 eines als Arbeitszylinder ausgebildeten Hubzyiinders 16 angeschlossen.
In dem Hochdruckraum 13 und damit in der Leitung 14 und an der Arbeitsseite 15 befindet sich ein hydraulisches Medium. Die Arbeitsseite 15 ist über ein in Richtung auf die Arbeitsseite 15 zu öffnendes Rückschlagventil 17 über eine Leitung 18 an einen Zyünderraum 19 angeschlossen, der von einem Zwischenkolben 20 in zwei Teile geteilt wird, von denen die eine Seite über eine Leitung 21 an eine Leitung 30 und damit abwechselnd über das Mehrwegeventil 9 an die Druckluftquelle 11 anschließbar ist, während die gegenüberliegende Seite ebenso wie die Leitung 18 und die Arbeitsseite 15 mit einem hydraulischen Medium beaufschlagt sind.
Mit dem Bezugszeichen 22 ist eine weitere Leitung bezeichnet, die einerseits über das Mehrwegeventil 9 an die Luftdruckquelle 11 und andererseits an einem der Arbeitsseite 15 gegenüberliegenden Zylinderraum 23 angeschlossen ist, so daß demnach ein Arbeitskolben 24 abwechselnd von der einen Seite, nämlich auf der Arbeitsseite 15 mit hochgespanntem Hydraulikmedium, oder aber von der gegenüberliegenden Seite über das Mehrwegeventil 9 und die Leitung 22 und den Zylinderraum 23 durch Druckluft zu beaufschlagen ist. Auf diese Weise kann der Arbeitskolben 24 in Richtung X oder Y bewegt werden. Das Rückschlagventil 17 ist beim Rückhub des Arbeitskolbens 24 in Richtung Y durch Luftdruckbeaufschlagung über die gestrichelt angedeutete Leitung 25 aufsteuerbar, die an die Leitung 22 angeschlossen ist, so daß hydraulisches Medium von der Arbeitsseite 15 und über das Rückschlagventil 17 sowie die Leitung 18 in den Zylinderraum 19 zurückströmen kann.
Mit dem Zwischenkolben 20 ist ein Gehäuse 26 verbunden, das in den Zylinderraum 19 eintaucht und den Hochdruckraum 13 aufnimmt.
Bei 31 ist ein in den Zylinderraum 19 zu öffnendes Rückschlagventil bezeichnet, so daß der Plunger 12 Hydrauiikmedium aus dem Zylinderraum 19 ansaugen kann.
Der Zwischenkolben ermöglicht einen Eilgang der Kolbenstange 27.
Mit dem Arbeitskolben 24 ist eine Kolbenstange 27 einstückig verbunden, an deren Ende eine Werkzeugaufnahme 28 einstückig, zum Beispiel durch Schrauben, befestigt ist. Mit der Werkzeugaufnahme 28 kann zum Beispiel ein Pressenstempel, ein Biegewerkzeug, ein Prägewerkzeug, ein Ausklinkwerkzeug, ein Stanzwerkzeug, ein Lochwerkzeug, ein Clinch- oder Spannwerkzeug, auswechselbar befestigt werden, so daß beim Arbeitshub in Richtung X des Arbeitskolbens 24 über die Kolbenstange 27 entsprechend hohe Druckkräfte, z. B. 1 : 80, auf das nicht dargestellte Werkzeuge übertragen werden, wie sie zum Beispiel zum Clinchen benötigt werden.
Wie man erkennt, sind zum Betrieb der LufWÖlpumpe 1 keine hydraulischen Vorratstanks oder Pumpen erforderlich, da der Antrieb ausschließlich pneumatisch geschieht. Dadurch kann es auch infolge Leckagen nicht zu Verschmutzungen des Umfeldes kommen, was zum Beispiel für den Karosseriebau der Kfz-Industrie von nicht zu unterschätzender Bedeutung ist. Zum Beispiel läßt
sich eine Vorrichtung gemäß der Neuerung beim Clinchen von Blechen, bei Ausklinken oder Stanzen, zum Beispie! beim Anbringen von Nieten oder Schrauben, mit Vorteil verwenden.
Das hydraulische Medium, das sich in dem Hochdruckraum 13, in der Leitung 14, auf der Arbeitsseite 15, in dem Rückschlagventil 17 und in der Leitung 18 befindet, arbeitet im geschlossenen Kreislauf und braucht nicht erneuert zu werden.
Die Vorrichtung, insbesondere das Steuern der Pumpe und deren Schieber kann automatisch durch eine Folgesteuerung geschehen.
Die in den Schutzansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Neuerung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste
1 Luft-/Ölpumpe
2 Zwischenkolbeneinheit
3 Hubzylindereinheit
4 Zylinder
5 Kolben
6 Dichtung
7 Längsachse
8 Leitung
9 Mehrwegeventil
10 Schieber
11 Druckmittelquelle
12 Plunger
13 Hochdruckraum
14 Leitung
15 Arbeitsseite
16 Hubzylinder
17 Rückschlagventil
18 Leitung
19 Zylinderraum
20 Zwischenkolben
21 Leitung
22 I)
23 Zylinderraum
24 Arbeitskolben
25 Leitung
26 Gehäuse
27 Kolbenstange
28 Werkzeugaufnahme
29 Rückschlagventil
30 Leitung
31 Rückschlagventil
X Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens und seiner Kolbenstange
' 11 11 1) II 11 M

Claims (3)

5881/168Ca. 17. Januar 1997 Tünkers Maschinenbau GmbH Am Rosenkothen 8 D-40880 Ratingen Schutzansprüche
1. Vorrichtung zum Ausüben hoher Drücke beim Nieten, Ausklinken, Lochen, Fügen, Stanzen, Clinchen, Pressen, Biegen oder dergleichen, mit einem mit einer Luft-/Ölpumpe (1), der eine Zwischenkolbeneinheit als Eilgang (2) und der ein mit dem Werkzeug über eine Kolbenstange (27) gekuppelter Arbeitskolben (24) nachgeschaltet ist, wobei dem Arbeitskolben (24) eine von der Zwischenkolbeneinheit (2) und der Luft-/Ölpumpe (1) einseitig mit Hydrauliköl beaufschlag bare Arbeitsseite (15) zugeordnet ist und daß die Luft-/Ölpumpe (1), die Zwischenkolbeneinheit (2) und eine Hubzylindereinheit (3) einstückig zu einer einstückigen Baueinheit miteinander verbunden und koaxial hintereinander angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung von einer gemeinsamem Druckluftquelle (11) über ein Mehrwegeventil (9) antreibbar ist, und daß an das Mehrwegeventil (9) eine Leitung (30, 8) angeschlossen ist, die mit einem Zylinder (4) der Luft-/Ölpumpe (1) über einen Schieber (10) in Verbindung steht und den Kolben (5) mit Druckluft beaufschlagt, und daß ein Plunger (12) der LufWÖlpumpe (1) in einen mit Hydraulikmedium gefüllten Hochdruckraum (13) eintaucht, der über eine Leitung (14) über ein Rückschlagventil (29) an die Arbeitsseite (15) des Arbeitskolbens (24), wobei die Arbeitsseite (15) über ein Rückschlagventil (17) und eine Leitung (18) an einen Zylinderraum (19) der Zwischenkolbeneinheit (2) angeschlossen ist, in dem ebenfalls Hydraulikmedium angeordnet ist, und daß die gegenüberliegende Seite eines Zwischenkolbens (20) der Zwischenkolbeneinheit (2) über eine Leitung (21) und über das Mehrwegeventil (9) an die Druckmittelquelle (11) anschließbar ist, wobei der dem mit Hydraulikmedium beaufschlagbaren Arbeitsseite (15) des Arbeitskolbens (24) gegenüberliegende Zylinderraum (23) der Hubzylindereinheit (3) über eine Leitung (22) und über das Mehrwegeventil (9) ebenfalls an die DruckmittelqueNe (11) für den Rückhub (Y) der Vorrichtung anschließbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (17) durch Druckluft zu Beginn des Rückhubes (Y) des Arbeitskoibens (24) in Offenstellung steuerbar ist.
DE29700887U 1997-01-20 1997-01-20 Vorrichtung zur Ausübung hoher Drücke beim Nieten, Ausklinken, Lochen, Fügen, Stanzen, Clinchen, Pressen, Biegen o.dgl. Expired - Lifetime DE29700887U1 (de)

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