HYDRAULIC CUSHION OVERLOAD PROTECTION DEVICE

Abstract: 1. Device for quickly draining off a pressure cushion overload safety device, in which a piston (10) is pushed into the working position by the pressure of the pressure cushion in a cylinder (7) and on overloading moves slightly out of the working position, and in which a drain-off valve (11) is provided between the pressure cushion and the outside, the valve body (12) of this drain-off valve (11) being stressed on one side by the pressure cushion and, when the piston (10) is in the working position, being supported on the side opposite the pressure cushion, in the closed position the said valve body being pressed into the valve seat, characterized in that the drain-off valve (11) is arranged in the piston (10) and that, in the closed position, the valve body (12) of the drain-off valve (11) is, by means of the piston (10) which is being stressed by the pressure cushion pressure, on the one hand pressed into the valve seat and on the other hand pressed against a support (8) of the cylinder (7), so that on overloading, the valve seat lifts off from the valve body (12) and the valve body (12) is pressed against the support (8).

Description: Titel: Druckpolster-Uberlastsicherung Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum raschen Auslaufen einer Druckpolster-Uberlastsicherung, bei der ein Kolben bei Wirkstellung vom Druckpolster-Druck in einem Zylinder nach aussen gedrUckt ist und bei Uberlast-Druck sich geringfügig nach innen verschiebt und bei dem zwischen Druckpolster und Aussenseite ein Auslaufventil vorgesehen ist, dessen Ventilkörper innen vom Druckpolster beaufschlagt und aussen abgestützt ist, wobei es bei Wirkstellung in den Ventilsitz gedrUckt ist. Bei einer bekannten (DE-AS 21 50 726) Vorrichtung dieser Art ist das Ventil an einer vom Druckpolster wegfUhrenden Leitung vorgesehen und ist der Ventilkörper über eine Feder an einem ortsfesten Teil abgestützt. Der Ventilkörper weist eine kegelige Innenfläche auf, von der nur der Spitzenbereich ständig vom Druckpolster beaufschlagt ist. Bei Uberlast wird der Ven tilkörper etwas zurückgedrückt, sodass die gesamte Innenfläche des Ventilkörpers beaufschlagt ist, was den Ventilkörper schlagartig in Offenstellung bringt. Diese Vorrichtung arbeitet zeitraubend, da zunächst der zur Uberlast gehörende Druck aufgebaut werden muss, dann durch Zurückdrücken des spitzen Be reiches ein Sicherheitsventil betätigt wird und dann das eigentliche Ablaufventil betätigt wird. Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln schneller arbeitet. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist, diese Aufgabe ldsend, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslaufventil im Kolben angeordnet ist. Das Druckpolster drückt den Ventilkörper des Auslaufventiles ständig gegen die Abstützung und zwar auch bei Uberlast. Da das Druckpolster den Kolben nach aussen drückt, wird auch der Ventilsitz dichtend gegen den abgestützten Ventilkörper gedrückt. Wenn der Uberlast-Druck auftritt, so bewegt sich der Kolben etwas nach innen, wodurch der Ventilsitz vom Ventilkörper abhebt, d.h. das Auslaufventil öffnet, sodass das Druckpolster auslaufen kann. Da die anfängliche Verschiebung des Kolbens mit dem Aufbau des Uberlast-Druckes erfolgt und gleichzeitig damit das Öffnen des Auslaufventiles, ist eine erhebliche Verkürzung der Reaktionszeit der Uberlastsicherung erreicht. Bei geeigneter Gestaltung des Auslaufventiles ist dessen Auslaufquerschnitt für eine befriedigend rasche Entleerung ausreichend gross. Es ist möglich, das Druckpolster mit einem praktisch inkompressiblen Fluidum zu bilden und ein Sicherheitsventil vorzusehen, um die erwünschte anfäng'tche Verschiebung des Kolbens zu erreichen. In diesem Fall kann der Ventilkörper auf dem Ventil sitz aufliegen und öffnet schon aufgrund einer sehr geringen Änderung des Volumens des Druckpolsters. Andererseits ist es auch zweckmässig und vorteilhaft, wenn das Fluidum des Druckpolsters aufgrund des Uberlast-Druckes merklich kompressibel ist und der Ventilkörper in einen Buchsenbereich des Ventilsitzes eintaucht. Es wird aufgrund einer etwas stärkeren Volumenänderung des Druckpolsters der Buchsenbereich vom Ventilkörper abgezogen, um das Auslaufventil zu öffnen. Besonders zweckmässig und vorteilhaft ist es sodann, wenn der Ventilkörper in einer Ausnehmung des Kolbens angeordnet ist, deren Querschnitt nach oben hin merklich grösser als der des Ventilkörpers ist. Der Ventilkörper ist geschützt angeordnet und ausweichende Abflussmöglichkeit ist gewährleistet. Besonders zweckmässig und vorteilhaft ist es noch, wenn der Ventilkörper und Kolben mittels Feder gegeneinandergedrückt sind. Der Uberlast-Druck überwindet die Kraft dieser Zugfeder und die Zugfeder schliesst das Auslaufventil nach-Abbau des Uberlast-Druckes wieder. Besonders zweckmässig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Kolben mit einer Reihe verteilter Auslaufventile bestückt ist. Ohne das einzelne Auslaufventil allzu gross dimensionie:- ren zu müssen, ist durch die Verteilung mehrerer Auslaufventile über den Kolben, der Abfluss des das Druckpolster bildenden Druckfluidums beschleunigt. Die erfindungsgemässe Vorrichtung lässt sich in verschiedenster Weise einsetzen. Z.B. kann damit gemäss DE-PS 16 27 940 der Zuganker einer Spindelschlagpresse gesichert werden. Es ist aber auch möglich, mit der erfindungsgemässen Vorrichtung einen Drehmomentwandler zu sichern. Die Auslaufventile können zwischen Ventilkörper und Ventilsitz Dichtringe aufweisen. In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und zeigt Fig. 1 einen vertikalen Schnitt einer Druckpolster-Uberlast- sicherung an der Pleuelbefestigung einer Presse, Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Darstellung gemäss Fig. 1, Fig. 3 einen vertikalen Schnitt einer Druckpolster-Uberlast sicherung einer Wellenkupplung und Fig. 4 einen vertikalen Schnitt einer Druckpolster-Uberlast sicherung einer Schubkupplung. Gemäss Fig. 1 und 2 ist ein Stössel 1 vorgesehen, an dem ein Pleuelansatz 2 festgelegt ist, der eine Kugelpfanne 3 trägt, die eine Pleuelzapfenkugel 4 aufnimmt, die mittels eines Kugelpfannendeckels 5 durch Schrauben 6 festgelegt ist. In dem Stössel 1 ist ein kammerartiger Zylinder 7 gebildet, der oben mittels eines Anschlagringes 8 abgedeckt ist, der angeschraubt ist Der Pleuelansatz 2 durchdringt wie eine Kolbenstange den Anschlagring 8 und ist 'gegeflber diesem mittels Dichtung 9 abgedichtet. Im Zylinder 7 ist am Pleuelansatz 2 mittels Schrauben 6 ein Kolben 13 befestigt, der im Zylinder 7 auf und ab verschiebbar ist und gegenüber diesem mittels Dichtungen 9 abgedichtet ist. Der Kolben 10 ist gemäss Fig. 1 gegen den Anschlagring 8 gefahren. Der Kolben 10 ist in dem dem Pleuelansatz seitlich Uberragen- den Bereich entlang einem Kreisring mit einer Kette von Auslaufventilen 12 versehen, die Jeweils mit einem scheibenartigen bzw. plattenartigen Ventilkörper 12 ausgerüstet sind, der eine reifenartige Umfangsfläche aufweist. Der Ventilkörper 12 ist in eine Ausnehmung 13 gesetzt, die sich von unten nach oben konisch erweitert und den Ventilkörper 12 der Tiefe nach soweit aufnimmt, dass er vom Anschlagring an der Aüssenseite beaufschlagt ist und nach unten gedrückt ist, Die Ausnehmung 13 bildet dann über eine Stufe einen ringartigen Ventilsitz und setzt sich mit verengtem Querschnitt topfartig nach unten fort. Von der Unterseite des Kolbens ist koaxial zur Ausneh- mung 13 eine Bohrung 14 vorgesehen, in die ein Ventilstössel 15 des Ventilkrpers ragt, auf dem eine komprimierte Feder 16 sitzt, die an einem Querstück 17 am Ende des Ventilstössels abgestützt ist. Die Feder 16 drängt den Ventilkörper 12 auf den Ventilsitz. Von dem topfartigen Fortsatz der Ausnehmung 13 geht jeweils ein Kanal 18 schräg zur Unterseite des Kolbens 10. In dem Zylinder 7 unter dem Kolben 10 wird über einen Zulauf 19 Druckfluidum eingeführt, das von einer Pumpe über ein erstes Uberlat- oder Sicherheitsventil, ein Rückschlagventil und ein zweites Uberlast- oder Sicherheitsventil zugeführt wird. Dies ist an sich bekannt und nicht näher gezeigt. Das Druckfluidum, das an der Oberseite des Kolbens 10 austritt, wird Uber einen Ablauf 20 abgeführt. Die Ablaufventile 11 sind aussen mit einer in sich geschlossenen Rinne 21 an der Oberseite des Kolbens umschlossen, die ein unerwünschtes Verweilen von Fluidum auf dem Kolben 10 vermeiden 8011. Zunächst strömt Fluidum langsam in den Zylinder 7, wodurch sich der Kolben 10 hebt, bis er den Anschlagring 8 erreicht. Das Druckfluidum, das z.B. eine Flüssigkeit ist, baut Jetzt einen durch das Uberlastventil de-finierten Druck auf und drückt die Ventilkörper 12 gegen den Anschlagring. Bei einer Uberlastung senkt sich der Kolben 10, wobei die Ventilkörper 12 angehoben werden oder bleiben und vom Druckfluidum weiterhin gegen den Anschlagring 8 gedrückt werden. Die Anzahl der Auslaufventile und deren Strömungsquerschnitt bestimmen die Geschwindigkeit, mit der das Fluidum von der Kolbenunterseite auf die Kolbenoberseite wandert. Bei erneuter Einrichtung der Uberlastsicherung wird beim Beaufschlagen des Kolbens mit Fluidum das sich oberhalb des Kolbens befindende Fluidum durch den Abfluss 20 gedrängt. Bei der Druckpolster-Uberlastsicherung gemäss Fig. 4 sitzt der Zylinder 7 als eigenständiges Stück in einem Gehäuse 21 und ragt aus diesem mit einer Muffe 22 heraus, die eine erste Welle 23 aufnimmt. In dem Zylinder 7 sind mehrere gleiche Uberlastkolben 10 im Kreis algeordnet, die an der Zylinderwand und einem MittelstUck 24 geführt sind. Jeder Uberlastkolben 10 ist mit Auslaufventilen 11 bestückt, wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Der Zulauf 19 ist mittig entlang der ersten Welle 23 geführt und tritt über eine Verzweigung 25 in die den einzelnen Uberlastkolben zugeordneten Teilbereiche des Zylinders. Der Zylinder 7 ist mit dem plattenartigen Anschlagring 8 abgeschlossen und Jeder Uberlastkolben 10 ragt mit einem Ansatz 2 durch den Anschlagring, wobei er in nicht gezeigter Weise abgedichtet ist. Der Anschlagring 8 weist pro Uberlastventil 11 zwei Bohrungen 26 auf, die zum Auslauf 20 führen, der zwischen einer Deckplatte 27 und dem Anschlagring 8 gebildet ist. An den freien Enden der Ansätze 2 ist Jeweils eine kugelschalenförmige Mulde gebildet, in die ein Kugelsegment 28 passend eingreift, das an einer Kupplungsscheibe 29 sitzt. Bis zur Kupplungsscheibe 29 sitzen alle Teile im Gehäuse 21. Eine an der Kupplungsscheibe befestigte Muffe 30 ragt aus dem Gehäuse und nimmt eine zweite Welle 31 auf. Es ist denkbar, zwischen Jedem Uberlastkolben 10 und dem Zylinder-boden eine Druckfeder anzuordnen, um den Uberlastkolben in Wirkstellung zu bringen und die Auslaufventile zu schliessen. Zunächst ist der Zylinder 7 über den Zulauf 1g mit Druckfluidum gefüllt, befinden sich die Uberlastkolben 10 in Wirkstellung und sind die Auslaufventile 11 geschlossen. Wenn die Drehlast zwischen den beiden Wellen 23, 31 zu gross wird, werden die Uberlastkolben 10 unter Kompression des Druckpolsters, d.h. des Fluidums im Zylinder in Fig. 3 etwas nach links verschoben, wodurch die Auslaufventile 11 öffnen und das Druckpolster schlagartig soweit auslaufen kann, dass die Kupplung zwischen den beiden Wellen sich löst. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 ist der mit dem Zulauf 19 versehene Zylinder 7 selbständig ausgebildet und über ein Gestänge 32 mit einem ersten Schiebestück 33 fest verbunden, demgegenüber ein zweites Schiebestück 34 festlegtbar und verschiebbar ist. Der Kolbent ragt mit dem Ansatz 2 durch den Anschlagring 8, der mit der Deckplatte 27 den Auslauf 20 begrenzt. Der Kolben 10 ist mit Auslaufventilen 11 bestückt und der Anschlagring 8 weist Bohrungen 26 auf. Der Ansatz 2 ragt mit einem sich verjüngenden Endstück in eine angepasste Ausnehmung eines Kupplungsblockes 35, der am zweiten Schiebestück 34 befestigt ist. Wenn der Kolben 10 weit genug in dem Zylinder, in Fig. 4 nach links, zurückgefahren ist, ist die Kupplung zwischen Ansatz 2 und Kupplungsblock 35 gelöst.

Claims: Patent ansprüche 1. Vorrichtung zum raschen Auslaufen einer Druckpolster-Uber lastsicherung, bei der ein Kolben bei Wirkstellung vom Druckpcilster-Druck in einem Zylinder nach aussen gedrückt ist und bei Uberlast-Druck sich geringfügig nach einen ver schiebt und bei dem zwischen Druckpolster und Aussenseite ein Auslaufventil vorgesehen ist, dessen Ventilkörper innen vom Druckpolster beaufschlagt und aussen abgestützt ist, wo bei es bei Wirkstellung in den Ventilsitz gedrückt ist, da durch gekennzeichnet, dass das Auslaufventil (11) im Kolben (10) angeordnet ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf den Uberlast-Druck ansprechendes Sicherheitsventil vorgesehen ist, das Fluidum des Druckpolsters praktisch in kompressibel ist und der Ventilkörper (12) auf dem Ventil sitz aufliegt. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidum des Druckpolsters aufgrund des Uberlast-Druckes merklich kompressibel ist und der Ventilkörper (12) in ei nen Buchsenbereich des Ventilsitzes eintaucht. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, dass der Ventilkörper (12) in einer Ausnehmung (13) des Kolbens (10) angeordnet ist, deren Querschnitt nach oben hin merklich grösser als der des Ventilkörpers ist. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (12) und der Kolben (10) mittels Feder (16) gegeneinandergedrückt sind. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) mit mehreren verteilten Auslaufventilen (11) bestückt ist. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Zylinder (7) oberhalb des Kolbens (10) dicht (8, 9) abgeschlossen ist und den Aus laufventilen (11) am oberen Ende des Zylinders ein Aus fluss (20) aus dem Zylinder heraus zugeordnet ist.

Inventors: LANGE, JORG, Lange, Jörg
Applicants: LANGE, JORG
Application year: 1986
Main classification: F15B20
IPC codes: B30B15