Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in Form einer Kolbeneinheit mit einer Kolbenstange, einem die Kolbenstange umgebenden inneren Zylinder und einem die Kolbenstange ebenfalls umgebenden äußeren Hohlkolben, wobei der innere Zylinder innerhalb und außerhalb des äußeren Hohlkolbens relativ zu dem äußeren Hohlkolben auf der Kolbenstange axial verfahrbar gelagert ist. Anwendung finden derartige Vorrichtungen insbesondere als Streckvorrichtungen für körperliche Gegenstände, insbesondere für Metallplatten. Mit Hilfe derartiger Streckvorrichtungen werden beispielsweise Aluminiumplatten zwischen 1 und 5 % gelängt bzw. gereckt, um innere Spannungen abzubauen, die sich negativ auf das Materialverhalten auswirken. Derartige Streckvorrichtungen sind genauso Gegenstand der vorliegenden Erfindung wie auch ein Verfahren zum Betreiben der genannten Vorrichtung und der genannten Streckvorrichtung.

Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen ist jedoch, dass bei großen Plattenlängen, die typischerweise mehrere Meter betragen (6-35 m sind keine Seltenheit), die zur Längung erforderlichen Hohlzylinder sehr groß bzw. lang und somit teuer sind. Die große erforderliche Länge der Zylindereinheit ist bei den Vorrichtungen im Stand der Technik auch dadurch begründet, dass der innere Zylinder typischerweise zur Abstützung des äußeren Hohlkolbens dient, weshalb im Stand der Technik der innere Zylinder und der äußere Hohlkolben nur so weit gegeneinander verfahren werden können, wie ein Ende des inneren Zylinders noch innerhalb des äußeren Hohlkolbens verbleibt. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung, eine bekannte Streckvorrichtung und ein bekanntes Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung bzw. der Streckvorrichtung dahingehend weiterzubilden, dass ein Verfahren des inneren Zylinders nach außerhalb des äußeren Hohlkolbens möglich wird, ohne dass der äußere Hohlkolben auf die Kolbenstange fällt.

Diese Aufgabe wird vorrichtungstechnisch durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Dieser ist gekennzeichnet durch eine ebenfalls auf der Kolbenstange axial verfahrbar gelagert Abstützeinrichtung mit einem sich radial zu der Kolbenstange erstreckenden Boden zum Abstützen des äußeren Hohlkoibens gegenüber der Kolbenstange.

Die beanspruchte Abstützeinrichtung übernimmt somit die Funktion des Abstützens des äußeren Hohlkolbens, auch Hohlplunger genannt, gegenüber der Kolbenstange, die im Stand der Technik von dem inneren Zylinder übernommen wurde. Die beanspruchte Abstützeinrichtung ermöglicht vorteilhafterweise ein Verfahren des inneren Zylinders nach vollständig außerhalb des äußeren Hohlkolbens, weil die Abstützfunktion auch in diesem Fall von der Abstützeinrichtung übernommen wird.

Der Begriff „axial" meint in der vorliegenden Beschreibung entlang der Längsachse der Kolbenstange oder parallel dazu.

Der Begriff „innerhalb" des äußeren Hohlkolbens meint„im Inneren" bzw.„in dem von dem äußeren Hohlkolben aufgespannten Hohlraum / Volumen" abzüglich dem Volumen der Kolbenstange. Bei einem Verfahren des inneren Zylinders innerhalb des äußeren Hohlkolbens überlappen sich beide zumindest teilweise. Bei einem Verfahren des inneren Zylinders nach außerhalb des äußeren Hohlkolbens wird die Überlappung zunehmen geringer bis schließlich - wenn sich der innere Zylinder vollständig außerhalb als äußeren Hohlkolbens befindet - keine Überlappung mehr vorliegt.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist der äußere Hohlkolben zumindest an einem seiner Enden einen ersten vorzugsweise ringförmigen Anschlag auf zum Begrenzen der axialen Verfahrbarkeit der Abstützeinrichtung auf einen Bereich innerhalb des äußeren Hohlkolbens. Der erste Anschlag bietet den Vorteil, dass die Abstützeinrichtung nicht nach außerhalb des äußeren Hohlkolbens verfahren werden kann, wodurch die Abstützfunktion der Abstützeinrichtung, d. h. das Abstützen des äußeren Hohlkolbens gegenüber der Kolbenstange, immer gewährleistet bleibt, auch wenn der innere Zylinder vollständig nach außerhalb des äußeren Hohlkolbens axial verfahren wird.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Kupplungseinrichtung vorgesehen zum Ankuppeln des inneren Zylinders an die Abstützeinrichtung oder zum Abkuppeln des inneren Zylinders von der Abstützeinrichtung. Diese Kupplungseinrichtung ermöglicht vorteilhafterweise ein automatisches bzw. selbstständiges Ankoppeln des inneren Zylinders an die innerhalb des äußeren Hohlkolbens befindliche Abstützeinrichtung, wenn der innere Zylinder - von außerhalb des äußeren Hohlkolbens kommend - axial in den äußeren Hohlkolben hineinverfahren wird. Weiterhin ist die Kupplungseinrichtung so ausgebildet, dass sie ein automatisches bzw. selbstständiges Abkuppein des inneren Zylinders von der Abstützeinrichtung bewirkt, wenn ein erster Anschlag erreicht ist, insbesondere wenn der innere Zylinder so weit nach außerhalb des äußeren Hohikolbens verfahren wird, dass sich ihre Enden nicht mehr überlappen. Die Kupplungseinrichtung ist dabei vorteilhafte rweise so ausgebildet, dass das Abkuppeln so rechtzeitig erfolgt, dass der Verbleib der Abstützeinrichtung im Inneren des äußeren Hohlkolbens immer gewährleistet ist. Der Vorteil der erfindungsgemäßen im Inneren des äußeren Hohlkolbens befindlichen Abstützeinrichtung liegt in der kompakten und somit preisgünstigen Baugröße gegenüber einer außenliegenden Abstützung. Eine außenliegende Abstützung wäre zudem mit aufwändigem Sicherheitsequipment gegen Fehlbedienung auszustatten, sowohl hardware- als auch softwaretechnisch.

Das An- und Ankuppeln erfolgt vorteilhafterweise automatisch bzw. selbstständig während des normalen Betriebs der Vorrichtung, ohne dass es dafür einer besonderen Ansteuerung bedarf; d. h. es erfolgt unabhängig von der Verfahrenstechnik.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die äußeren Abmessungen und die Form des äußeren Querschnitts der Abstützeinrichtung zumindest im Wesentlichen den Abmessungen und der Form des inneren Querschnitts des äußeren Hohlkolbens entsprechend ausgebildet. Durch diese entsprechende, d. h. formkomplementäre Gestaltung der Abstützeinrichtung wird sichergestellt, dass sich die radiale Relativposition zwischen äußerem Hohlkolben und Kolbenstange zumindest nicht wesentlich ändert, auch wenn der innere Zylinder vollständig nach außerhalb des äußeren Hohlkolbens verfahren ist. Weiterhin wird dadurch sichergestellt, dass der innere Zylinder auch wieder nach innerhalb des äußeren Hohlkolbens axial verfahrbar ist, wenn dies gewünscht sein sollte. Ansonsten, wenn die Abstützeinrichtung nicht die besagten Abmessungen aufweisen würde, bestünde die Gefahr, dass ein Hineinfahren des inneren Zylinders in den äußeren Hohlkolben nicht mehr möglich wäre, weil die Einfahrt des inneren Zylinders in den äußeren Hohlkolben dann durch den in Richtung Kolbenstange herabgefallenen äußeren Hohlkolben blockiert wäre.

Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch eine Streckvorrichtung gemäß Anspruch 12 für einen körperlichen Gegenstand und ein Verfahren gemäß Anspruch 13 zum Betreiben der Vorrichtung und der Streckvorrichtung gelöst. Die Vorteile dieser Lösungen entsprechen den oben mit Bezug auf die beanspruchte Vorrichtung genannten Vorteilen.

Konkrete Ausgestaltungen der Vorrichtung, insbesondere der Kupplungseinrichtung, und des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der Beschreibung sind insgesamt 6 Figuren beigefügt, wobei

Figur 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem inneren Zylinder angekuppelt an die Abstützeinrichtung;

Figur 2 die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung aus Figur 1 im

Detail;

Figur 3 den ein Stück weiter nach außerhalb des äußeren Hohlkolbens verfahrenen inneren Zylinder bei geöffneter Kupplungseinrichtung;

Figur 4 die geöffnete Kupplungseinrichtung gemäß Figur 3 im Detail mit noch weiter nach außerhalb des äußeren Hohlkolbens verfahrenem inneren Zylinder;

Figur 5 die Relativposition von innerem Zylinder, äußerem Hohlkolben und der Abstützeinrichtung gemäß Figur 4 in größerem Zusammenhang; und

Figur 6 die Konstellation von innerem Zylinder, äußerem Hohlkolben und Abstützeinrichtung mit geschlossener Kupplungseinrichtung nach einem Wiedereinfahren des inneren Zylinders in den äußeren Hohlkolben zeigt.

Die Erfindung wird nachfolgend in Form von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 100, die als Kolbeneinheit im Wesentlichen aus ineinander geschachtelten Kolben 130 und Zylindern 120 besteht.

Konkret umfasst die Vorrichtung 100 eine typischerweise feststehende Kolbenstange 1 10 und einen die Kolbenstange umgebenden inneren Zylinder 120. Die Kolbenstange ist radial weiter außen, zumindest abschnittsweise, weiterhin umgeben von einem äußeren Hohlkolben 130, auch Hohlplunger genannt. Der innere Zylinder 120 ist innerhalb und außerhalb des äußeren Hohlkolbens 130 relativ zu diesem auf der Kolbenstange 110 axial verfahrbar gelagert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 weist darüber hinaus eine Abstützeinrichtung 140 auf, welche ebenfalls im Inneren des äußeren Hohlkolbens 130 auf der Kolbenstange 1 10 axial verfahrbar gelagert ist. Die Abstützeinrichtung 140 ist becherförmig ausgestaltet und weist neben einem sich radial zu der Kolbenstange 1 10 erstreckenden Boden 142 eine zylinderförmige Wand 144 auf, welche an der Peripherie des Bodens 142 an diesen angeformt ist. Der Boden 142 dient zusammen mit der zylinderförmigen Wand 144 zum Abstützen des äußeren Hohikolbens 130 gegenüber der Kolbenstange 1 10. Wenn die Vorrichtung 100 fertig montiert ist, ist die becherförmige Abstützeinrichtung 140 koaxial zur Kolbenstange 1 10 angeordnet, d. h. ihre Rotationsachse bzw. Längsachse fällt vorzugsweise mit der Längsachse L der Kolbenstange 1 10 zusammen. Zu diesem Zweck ist der Boden 142 der Abstützeinrichtung 140 in Form einer Lochscheibe mit einem Loch ausgebildet, durch welches die Kolbenstange 1 10 hindurchgeführt ist. Die zylinderförmige Wand 144 der Abstützeinrichtung 140 umgibt die Kolbenstange 1 10 dann koaxial. Der äußere Hohlkolben 130 weist zumindest an einem Ende einen ersten vorzugsweise ringförmigen Anschlag 132 auf. Der erste Anschlag 132 ragt in das Innere des äußeren Hohlkolbens 130 hinein und dient zum Begrenzen der axialen Verfahrbarkeit der Abstützeinrichtung 140 auf einen Bereich innerhalb des äußeren Hohlkolbens 130. Die becherförmige Abstützeinrichtung 140 ist derart auf der Kolbenstange 1 10 verfahrbar gelagert, dass sie zu dem ersten Anschlag 132 hin geöffnet ist; anders ausgedrückt, der von der becherförmigen Abstützeinrichtung 140 aufgespannte Hohlraum 148 ist zu demjenigen Ende des äußeren Hohlkolbens 130, an welchem sich der erste Anschlag 132 befindet, hin geöffnet.

Der von der becherförmigen Abstützeinrichtung 140 aufgespannte Hohlraum 148 ist bezüglich seiner Abmessungen und seines Querschnitts so ausgebildet, dass er das Ende 122 des inneren Zylinders 120 aufnehmen kann. Damit das eine Ende 122 des inneren Zylinders 120 in den Hohlraum 148 eingeführt werden kann, ist der Außendurchmesser des inneren Zylinders 120 an diesem Ende 122 notwendigerweise geringfügig kleiner ausgestaltet als der Innendurchmesser des Hohlraums 148. Erforderlichenfalls ist dieser Außendurchmesser am Ende 22 kleiner als der sonstige Außendurchmesser des inneren Zylinders 20 ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 weist weiterhin eine Kupplungseinrichtung 150 auf zum Ankuppeln des inneren Zylinders 120 an die Abstützeinrichtung 140 oder zum Abkuppeln des inneren Zylinders 120 von der Abstützeinrichtung 140. Konkret weist die Kupplungseinrichtung 150 eine abstützeinrichtungsseitige Kupplungshälfte 150-A sowie eine dem inneren Zylinder zugeordnete Kupplungshälfte 150-B auf.

Die abstützeinrichtungsseitige Kupplungshälfte 150-A ist zumindest weitgehend in die zylinderförmige Wand 144 der Abstützeinrichtung 140 integriert. Sie umfasst mindestens ein Anschlagselement 152, welches das bodenferne Ende der zylinderförmigen Wand 144 repräsentiert. Mit dem mindestens einen Anschlagselement 152 ist ein Verschiebeelement 153, z. B. eine Verschiebestange, verbunden zum Führen einer axialen Verschiebung des Anschlagselementes 152 gegenüber einer bodenfernen Stirnseite 145 der zylinderförmigen Wand 144. Weiterhin um- fasst die abstützeinrichtungsseitige Kupplungshälfte 150-A mindestens ein mit dem Verschiebeelement 153 in Wirkverbindung stehendes Stiftelement 154, welches in der zylinderförmigen Wand 144 radial verschiebbar geführt ist. Die radiale Verschiebposition des Stiftelementes 154 bestimmt sich nach Maßgabe der axialen Verschiebeposition des Verschiebeelementes 153. Typischerweise sind eine Mehrzahl, beispielsweise acht, der Stiftelemente 154 am Umfang der Abstützeinrichtung 140 verteilt angeordnet. Schließlich umfasst die abstützeinrichtungsseitige Kupplungshälfte 150-A mindestens ein Vorspannelement 155, z. B. in Form einer Feder, zum radialen Vorspannen des mindestens einen Stiftelementes 154 in eine radiale Normalverschiebeposition, in welcher ein Ende des Stiftelementes 154 über die zylinderförmige Wand 144 hinaus in den von der becherförmigen Abstützeinrichtung 140 aufgespannten Hohlraum 148 hineinragt. Die abstützeinrichtungsseitige Kupplungshälfte 150-A bildet mit ihren vielen soeben genannten Einzelteilen sowie zusammen mit der zylinderförmigen Wand 144 und dem Boden 142 eine Einheit in Form der besagten Abstützeinrichtung 140.

Die an dem in die Abstützeinrichtung 140 einführbaren Ende 122 des inneren Zylinders 120 befindliche Kupplungshälfte 150-B ist in Form eines zweiten, vorzugsweise ringförmigen Anschlags ausgebildet. Der zweite Anschlag 150-B ist mit dem mindestens einen Stiftelement 154 lösbar in Eingriff bringbar.

Zu diesem Zweck weist das mindestens eine Stiftelement 154 an seinem dem Hohlraum 148 zugewandten Ende eine zum Boden 142 hin scharfkantige, vorzugsweise rechtwinklige Kontur auf zum Eingreifen des zweiten Anschlags 150-B. Demgegenüber weist das Stiftelement 154 an seinem dem Hohlraum 148 zuge- wandten Ende zur Becheröffnung hin eine abgeschrägte Fläche auf; siehe z. B. Figur 2.

Nachfolgend wird der Betrieb der soeben beschriebenen Vorrichtung 100 unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 6 näher erläutert.

Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Figur 1 , in welchem insbesondere die Kupplungseinrichtung 150 besser zu erkennen ist. Beide Figuren 1 und 2 stellen eine Situation dar, bei welcher die erfindungsgemäße Abstützeinrichtung 140 zwischen dem äußeren Hohlkolben 130 und der Kolbenstange 10 angeordnet ist. Gleichzeitig ist der innere Zylinder 120 mit seinem einen Ende 122 in den von der becherförmigen Abstützeinrichtung 140 aufgespannten Hohlraum 148 eingefahren bzw. von diesem aufgenommen und über die geschlossene Kupplungseinrichtung 150 an die becherförmige Abstützeinrichtung 140 angekuppelt. Der angekuppelte Zustand ist in Figur 2 daran zu erkennen, dass die scharfkantige rechtwinklige Kontur an dem dem Hohlraum 148 zugewandten Ende des Stiftelementes 154 mit dem zweiten Anschlag 150-B in Eingriff steht bzw. diesen hintergreift.

Wenn nun, ausgehend von der in Figur 2 gezeigten Situation ein axiales Verfahren des inneren Zylinders 120 nach außerhalb des äußeren Hohlkolbens 30 in Richtung V1 erfolgt, wie dies in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist, wird die an den inneren Zylinder 120 angekuppelte Abstützeinrichtung 140 auf der Kolbenstange 110 mit verfahren. Dabei schlägt zunächst das Anschlagselement 152 an den ersten Anschlag 132 des äußeren Hohlkolbens 130 an, wie dies in Figur 2 gezeigt ist. Bei einem weiteren axialen Verfahren des inneren Zylinders 120 mit der angekuppelten Abstützeinrichtung 140 nach außerhalb des äußeren Hohlkolbens 130 in Richtung V1 verringert sich der Abstand d zwischen dem Anschlagelement 152 und der bodenfernen Stirnseite 145 der zylinderförmigen Wand 144 zunehmend. Gleichzeitig wird das Stiftelement 154 zunehmend weiter auf das angeschrägte Verschiebeelement 153 geschoben. Durch das axiale Gleiten auf der Schräge des Verschiebeelementes 153 wird das Stiftelement 154 entgegen der radialen Vorspannkraft des Vorspannelementes 155 zunehmend weiter radial nach außen bewegt. Mit dieser Bewegung wird das Stiftelement 154 zunehmend weiter aus dem Hohlraum 148 zurückgezogen, bis es schließlich nicht mehr in den Hohlraum 148 hineinragt und dann auch nicht mehr mit dem zweiten Anschlag 150-B am Ende des inneren Zylinders 120 in Eingriff steht. Die Kupplung 150 ist dann in dieser in den Figuren 3 und 4 gezeigten Situation geöffnet. Der radiale Hubweg des Stiftelementes 154 zwischen seiner ausgefahrenen Stellung bei geschlossener Kupplung 150 (radiale Normalverschiebeposition) und einer zurückgezogenen Stellung bei geöffneter Kupplung 150 beträgt beispielsweise 10 mm. Der axiale Abstand d zwischen der bodenfernen Stirnseite 145 der zylinderförmigen Wand 144 und dem Anschlagselement 152 beträgt beispielsweise mindestens 10 mm und beispielsweise maximal 50 mm, so dass ein axialer Hub von beispielsweise 40 mm möglich ist. Der maximale Abstand d ist beispielsweise in Figur 2 gezeigt, während der minimale Abstand d beispielsweise in Figur 4 gezeigt ist.

Sobald die Kupplung 150 geöffnet ist, d. h. das Stiftelement 154 weit genug zurückgefahren ist, kann der innere Zylinder 120 auch aus dem Hohlraum 148 heraus noch weiter in Richtung V1 nach außerhalb des äußeren Hohlkolbens 130 verfahren werden, auch so weit, dass er sich nicht mehr im Bereich des äußeren Hohlkolbens 130 befindet. Trotzdem wird auch in diesem Fall aufgrund des beschriebenen automatischen Abkupplungsmechanismusses sichergestellt, dass die erfindungsgemäße Abstützeinrichtung 140 mit der abstützeinrichtungsseitigen Kupplungshälfte 150-A innerhalb des äußeren Hohlkolbens 130 verbleibt und damit ein Herabfallen des äußeren Hohlkolbens 130 auf die Kolbenstange 110 sicher verhindert wird.

Figur 5 zeigt die bereits aus Figur 4 bekannte Konstellation zwischen äußerem Hohlkolben 130, der Abstützeinrichtung 140 und dem inneren Zylinder 120 in einem größeren Gesamtzusammenhang. Figur 6 zeigt schließlich eine Konstellation der genannten Komponenten nach erneutem axialen Wiedereinfahren des von außerhalb kommenden inneren Zylinders 120 in Richtung V2 in den äußeren Hohlkolben 130 und in den Hohlraum 148 der becherförmigen Abstützeinrichtung 140. Wenn der innere Zylinder 120 gemäß Figur 6 von außerhalb des äußeren Hohlkolbens 130 kommend axial in den Hohlraum 148 einfährt, trifft das Ende 122 des inneren Zylinders zunächst auf die abgeschrägte Fläche des Stiftelementes 154, wie sie in Figur 2 zu erkennen ist. Durch eine weitere axiale Bewegung des inneren Zylinders 120 in Richtung Boden 142 wird dann das Stiftelement 154 durch das Ende 122 des inneren Zylinders 120 entgegen der radialen Federkraft des Vorspannelementes 155 radial nach außen gefahren, so dass eine weitere Einfahrt des inneren Zylinders 120 in Richtung Boden 142 in den Hohlraum 148 möglich ist. Sobald der innere Zylinder 120 weit genug in den Hohlraum 148 eingefahren ist, schnappt das Stiftelement 154 aufgrund der von den Vorspannelementen 155 aufgebrachten radialen Vorspannkraft hinter dem zweiten Anschlag 150-B ein, wodurch die Kupplung 150 geschlossen wird und der innere Zylinder 120 wieder an die Abstützeinrichtung 140 angekoppelt ist. Es Siegt dann die Ausgangssituation gemäß den Figuren 1 und 2 wieder vor und die genannten Verfahrensschritte könnten wiederholt werden.

Bezugszeichenliste

100 Vorrichtung

1 10 Kolbenstange

120 innerer Zylinder

122 Ende

124 Ende

130 äußerer Hohlkolben

132 Anschlag

134 Ende

140 Abstützeinrichtung

142 Boden

144 zylinderförmige Wand

145 Stirnseite

148 Hohlraum

150 Kupplungseinrichtung

150-A abstützeinrichtungsseitige Kupplungshälfte

150-B dem inneren Zylinder zugeordnete Kupplungshälfte

152 Anschlagselement

153 Verschiebeelement

154 Stiftelement

155 Vorspannelement

d Abstand

L Längsachse

V1 Verfahrrichtung nach außerhalb des äußeren Hohlkolbens

V2 Verfahrrichtung (von außerhalb kommend) in den äußeren Hohlkol- ben hinein