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Patent Searching and Data


Title:
PRESSURE TRANSFORMER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/053920
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a pressure transformer (1). A movement of at least one piston (2) in at least one cylinder (3), as a result of a pressurisation, is transmitted to a transformer piston (4) in a pressure cylinder (5), by means of a mechanical connection of the at least one piston (2) to the transformer piston (4) in the pressure cylinder (5). The transformer piston (4) in the pressure cylinder (5) has a smaller area than the at least one piston (2) in the at least one cylinder (3). At least one further piston in at least one further cylinder is provided, whereby said at least one further cylinder (3), as well as the one further corresponding piston (2) is embodied in a hollow cylindrical form, with the pressure cylinder (5) arranged in the hollow cylindrical recess. The invention also relates to an arrangement, whereby the pressure cylinder (5) moves relative to the transformer piston (4).

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Inventors:
REIPLINGER GUENTER (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/000007
Publication Date:
July 11, 2002
Filing Date:
January 04, 2002
Export Citation:
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Assignee:
REIPLINGER GUENTER (DE)
International Classes:
F15B3/00; (IPC1-7): F15B/
Foreign References:
DE4337991A11995-04-06
FR1469854A1967-02-17
US4170876A1979-10-16
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 08, 30. Juni 1998 (1998-06-30) -& JP 10 061601 A (TAIYO LTD), 6. März 1998 (1998-03-06)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 347 (M-743), 19. September 1988 (1988-09-19) -& JP 63 106401 A (TOKYO KEIKI CO LTD), 11. Mai 1988 (1988-05-11)
Attorney, Agent or Firm:
Wieske, Thilo (Feldmannstrasse 110, Saarbrücken, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Druckübersetzer (1), bei dem eine Bewegung wenigstens eines Kolbens (2) wenigstens eines Zylinders (3) infolge einer Druckbeaufschlagung durch eine me chanische Verbindung des wenigstens einen Kolbens (2) mit einem Über setzungskolben (4) eines Druckzylinders (5) auf den Übersetzungskolben (4) des Druckzylinders (5) übertragen wird, wobei der Übersetzungskolben (4) des Druckzylinders (5) eine geringere Fläche aufweist als der wenigstens eine Kolben (2) des wenigstens einen Zylinders (3), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Kolben (2) wenigstens eines weiteren Zylinders (3) vorhanden ist, wobei dieser wenigstens eine weitere Zylinder (3) wie auch der wenigstens eine zugehörige Kolben (2) hohlzylindrisch ausgebildet sind, wobei der Druckzylinder (5) in der hohlzylindrischen Ausnehmung angeordnet ist.
2. Druckübersetzer (1), bei dem infolge einer Bewegung wenigstens eines Kolbens (2) wenigstens eines Zylinders (3) infolge einer Druckbeaufschlagung in einem Druckzylinder (5) ein Druck aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kolben (2) mit dem Druckzylinder (5) mechanisch verbunden ist, wobei durch die Bewegung des Druckzylinders (5) gegenüber dem Übersetzungskolben (4) in dem Druckzylinder (5) der Druck aufgebaut wird, wobei der Übersetzungskolben (4) des Druckzylinders (5) eine geringere Fläche aufweist als der wenigstens eine Kolben (2) des wenigstens einen Zylinders (3), wobei wenigstens ein weiterer Kolben (2) wenigstens eines weiteren Zylinders (3) vorhanden ist, wobei dieser wenigstens eine weitere Zylinder (3) wie auch der wenigstens eine zugehörige Kolben (2) hohlzylindrisch ausgebildet sind, wobei der Übersetzungskolben (4) in der hohlzylindrischen Ausnehmung angeordnet ist.
3. Druckübersetzer (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übersetzungskolben (4) eine Bohrung in axialer Richtung aufweist, die als Kanal (8) für das Druckmittel zwischen dem Druckzylinder (5) und dem Arbeitszylinder ausgebildet ist.
4. Druckübersetzer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zylinder (3) durch Trennflansche (11) getrennt sind, die als Stützflächen für die jeweiligen Kolben (2) wirken.
5. Druckübersetzer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorgabe in den Zylindern (3) pneumatisch erfolgt und dass der Druckzylinder (5) hydraulisch ausgebildet ist, wobei das Pneumatikund das Hydrauliksystem durch einen Leckkanal (30) atmosphärisch voneinander getrennt sind.
6. Druckübersetzer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Druckzylinders (5) durch eine Ringkammer gebildet wird, wobei der Übersetzungskolben (4) entlang des Innendurchmessers der Ringkammer durch eine Zugstange (12) verlängert ist, die mit einem Stützflansch (10) verbunden ist.
7. Druckübersetzer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übersetzungskolben (4) auf beiden Seiten der Kolbenfläche einen Druckzylinder (5) bildet, wobei jeder dieser Druckzylinder (5) über ein Rückschlagventil (18,19) mit einem Vorrat (20) des Druckmediums sowie mit einer Ausgabeleitung für das Druckmedium verbunden ist, wobei bei der Bewegung der Kolben (2) der Zylinder (3) einer der Druckzylinder (5) das Druckmedium zur Ausgabeleitung verdichtet und der andere Druckzylinder (5) Druckmedium ansaugt.
8. Druckübersetzer (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Zylinder (3) mit den zugehörigen Kolben (2) hohlzylindrisch ausgebildet sind, wobei ein Übersetzungskolben (4) beidseitig mittels Stützstangen (12) mit Stützflanschen (10) verbunden ist, wobei die Stützstangen (12) durch die hohlzylindrischen Ausnehmungen geführt sind, wobei zwei Druckzylinder (5) gebildet werden, von denen jeweils einer auf jeweils einer Seite des Übersetzungskolbens (4) mit einer Ringkammer in der Zylinderwand gebildet wird.
9. Druckübersetzer (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Übersetzungskolben (4) mittels einer Zugstange (12) mit einem der Kolben (2) der Zylinder (3) verbunden ist, wobei die Zugstange (12) in der Öffnung einer Ringkammer verläuft, die mit dem Übersetzungskolben (4) einen ersten Druckzylinder (5) bildet, wobei die Seitenwand des Über setzungskolbens (4) mit dem Stützflansch (10) und der anderen Seite des Übersetzungskolbens (4) einen zweiten Druckzylinder (5) bildet.
10. Druckübersetzer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einspeisung von Druckmedium in den ersten Druckzylinder (5) ein Überdruckventil (22) in dem Übersetzungskolben (4) vorgesehen ist.
11. Druckübersetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Druckzylinder (5) hinsichtlich deren beweglicher Teile (4,5) miteinander gekoppelt sind.
12. Druckübersetzer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Niederdruckkammer (50) des wenigstens einen Zylinders (3) und der Kammer des wenigstens einen Druckzylinders (5) ein Dichtungssystem (51,52,53) angeordnet ist, das aus einer ersten Dichtung (51) besteht, einer Aufnahmekammer (53) sowie einer zweiten Dichtung (52), wobei die erste Dichtung (51) zwischen der Niederdruckkammer (50) und der Aufnahmekammer (53) angeordnet ist und bei einem Überdruck der Niederdruckkammer (50) gegenüber der Aufnahmekammer (53) abdichtend wirkt und weiterhin bei einem Überdruck der Aufnahmekammer (53) gegenüber der Niederdruckkammer (50) durchlässig ist, wobei die zweite Dichtung (52) unab hängig von den Druckverhältnissen abdichtend wirkt zwischen der Aufnahmekammer (53) und der Kammer des wenigstens einen Druckzylinders (5).
13. Druckübersetzer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Anschlagsfläche des Kolbens (2) an der Zylinderwand und/oder an der in der Endlage des Kolbens (2) anschlagenden Fläche ein Dämpfungsmaterial (14) aufgebracht ist und dass an der Anschlagsfläche des Kolbens (2) an der Zylinderwand und/oder an der in der Endlage des Kolbens anschlagenden Fläche eine Nase (55) angebracht ist.
Description:
Druckübersetzer Die Erfindung betrifft einen Druckübersetzer nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.

Derartige Druckübersetzer sind dem Anmelder bekannt und werden als pneumatisch/ hydraulisches Bauteil angeboten beispielsweise entsprechend der Darstellung der Figur l.

Dabei wird auf einen Kolben mit einer größeren Fläche ein pneumatischer Druck ausgeübt. An dem Kolben mit der geringeren Fläche entsteht dadurch ein größerer Druck. Auf der Druckseite kann beispielsweise ein Hydrauliköl zum Einsatz kommen.

Mit derartigen Druckübersetzern lassen sich Drucke im Verhältnis von 1 : 40 erzeugen.

Der artige Druckübersetzer können überall dort eingesetzt werden, wo hohe Drucke vorliegen müssen bei kurzen Hüben. Einsatzgebiete sind beispielsweise das Stanzen, Prägen, Signieren, Tiefziehen, Spannen, Scheren, Biegen und Richten.

Bei dem Druckübersetzer wird eine Bewegung des Kolbens des Zylinders (gemeint ist hier der größere Kolben) infolge einer Druckbeaufschlagung durch eine mechanische Verbindung dieses Kolbens mit einem Übersetzungskolben eines Druckzylinders (gemeint ist hier der kleinere Kolben) auf den Übersetzungskolben des Druckzylinders übertragen. Der Übersetzungskolben des Druckzylinders weist eine geringere Fläche auf, als der Kolben des Zylinders, der mit Druck beaufschlagt wird.

Es können verschiedene Medien zur Druckübertragung verwendet werden wie beispielsweise Druckluft, Öl, Wasser oder auch sonstige Gase und Flüssigkeiten. Diese Medien können auch unterschiedlich sein auf der Seite geringen Drucks gegenüber der Seite mit dem hohen Druck.

Anstelle von dem in Figur 1 gezeigten einen Zylinder mit einem Kolben auf der Seite niedrigen Drucks können dort auch mehrere Zylinder mit mehreren Kolben verwendet werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckübersetzer so aus- zugestalten, dass er hinsichtlich seiner Einsatzmöglichkeiten vielseitiger verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 gelöst, indem wenigstens ein weiterer Kolben wenigstens eines weiteren Zylinders vorhanden ist, wobei dieser wenigstens eine weitere Zylinder wie auch der wenigstens eine zugehörige Kolben hohlzylindrisch ausgebildet sind, wobei der Druckzylinder in der hohlzylindrischen Ausnehmung angeordnet ist.

Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung nach Anspruch 2 ist der wenigstens eine Kolben mit dem Druckzylinder mechanisch verbunden, wobei durch die Bewegung des Druckzylinders gegenüber dem Übersetzungskolben in dem Druckzylinder der Druck aufgebaut wird, wobei der Übersetzungskolben des Druckzylinders eine geringere Fläche aufweist als der wenigstens eine Kolben des wenigstens einen Zylinders, wobei wenigstens ein weiterer Kolben wenigstens eines weiteren Zylinders vorhanden ist, wobei dieser wenigstens eine weitere Zylinder wie auch der wenigstens eine zugehörige Kolben hohlzylindrisch ausgebildet sind, wobei der Übersetzungskolben in der hohlzylindrischen Ausnehmung angeordnet ist.

Sowohl bei der Ausgestaltung nach Anspruch 1 wie auch bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ergibt sich eine wesentlich kompaktere Bauform des Druckübersetzers gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Bauformen. Dort ragt der Druckzylinder aus dem Zylinder heraus, in den der Druck eingespeist wird. Dieser Druckzylinder ist dabei deutlich dünner als der andere Zylinder. Die Außenmaße des Bauteils werden also wesentlich durch den größeren Radius des Zylinders bestimmt, in den der Druck eingespeist wird. Der Bauraum um den dünneren Druckzylinder herum ist dabei verschenkt.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung erweist es sich demgegenüber als vorteilhaft, dass der den Druckzylinder umgebende, Raum als zusätzlicher Zylinderraum genutzt wird, um Druck einzuspeisen.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 weist der Übersetzungskolben eine Bohrung in axialer Richtung auf, die als Kanal für das Druckmittel zwischen dem Druckzylinder und dem Arbeitszylinder ausgebildet ist.

Dadurch kann vorteilhaft vermieden werden, dass ein zusätzlicher Kanal vorgesehen werden muss, um das Druckmedium aus dem Druckzylinder in einen Arbeitszylinder beispielsweise einer Stanzvorrichtung oder ähnlichem zu leiten.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 sind die einzelnen Zylinder durch Trennflansche getrennt, die als Stützflächen für die jeweiligen Kolben wirken.

Dadurch kann der Druck in die einzelnen Zylinder eingebracht werden, indem die Kolben sich dann entsprechend abstützen können, um die Bewegung in den Druckzylinder weitergeben zu können.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 erfolgt die Druckvorgabe in den Zylindern pneumatisch. Der Druckzylinder ist hydraulisch ausgebildet. Das Pneumatik-und das Hydrauliksystem sind durch einen Leckkanal atmosphärisch voneinander getrennt.

Vorteilhaft kann dadurch vermieden werden, dass bei einem Leck in dem Hydraulikteil Öl in den Pneumatikteil gelangen kann und umgekehrt.

Bei der Ausgestaltung des Druckübersetzers nach Anspruch 6 wird das Volumen des Druckzylinders durch eine Ringkammer gebildet, wobei der Übersetzungskolben entlang des Innendurchmessers der Ringkammer durch eine Zugstange verlängert ist, die mit einem Stützflansch verbunden ist.

Durch die Ausgestaltung mit der Ringkammer lassen sich bei hinreichender Stabilität der Bauteile auch hohe Druckübersetzungen erreichen durch eine entsprechende Gestaltung der Ringkammer. Bei anderen Ausgestaltungen kann dies nur durch eine Verringerung der Kolbenfläche des Druckzylinders erfolgen. Wenn diese immer kleiner wird, wird der Übersetzungskolben immer instabiler, so dass bei einer solchen Konstruktion durch die Stabilität der Bauteile bedingt Grenzen gesetzt sind was die Erreichbarkeit von Druckübersetzungen betrifft.

Bei der Ausgestaltung eines Druckübersetzers nach Anspruch 7 bildet der Übersetzungskolben auf beiden Seiten der Kolbenfläche einen Druckzylinder, wobei jeder dieser Druckzylinder über ein Rückschlagventil mit einem Vorrat des Druckmediums sowie mit einer Ausgabeleitung für das Druckmedium verbunden ist, wobei bei der Bewegung der Kolben der Zylinder einer der Druckzylinder das Druckmedium zur Ausgabeleitung verdichtet und der andere Druckzylinder Druckmedium ansaugt.

Während also bei herkömmlichen Druckzylindern nach einem Arbeitstakt der Übersetzungskolben gegenüber dem Druckzylinder erst zurück bewegt werden muss, ergibt sich mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung als Vorteil, dass quasi kontinuierlich Druckmedium förderbar ist, weil zwei Druckzylinder vorhanden sind, von denen in jeder Bewegungsrichtung gerade einer das Druckmedium verdichtet.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 8 sind beide Zylinder mit den zugehörigen Kolben hohlzylindrisch ausgebildet, wobei ein Übersetzungskolben beidseitig mittels Stützstangen mit Stützflanschen verbunden ist, wobei die Stützstangen durch die hohlzylindrischen, Ausnehmungen geführt sind, wobei zwei Druckzylinder gebildet werden, von denen jeweils einer auf jeweils einer Seite des Übersetzungskolbens mit einer Ringkammer in der Zylinderwand gebildet wird.

Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass quasi kontinuierlich Druckmedium förderbar ist, wobei durch die Ausgestaltung mit den Ringkammern wiederum eine hohe Druckübersetzung erreichbar ist.

Bei der Ausgestaltung der Druckübersetzers nach Anspruch 9 ist der Über- setzungskolben mittels einer Zugstange mit einem der Kolben der Zylinder verbunden, wobei die Zugstange in der Öffnung einer Ringkammer verläuft, die mit dem Übersetzungskolben einen ersten Druckzylinder bildet, wobei die Seitenwand des Übersetzungskolbens mit dem Stützflansch und der anderen Seite des Übersetzungskolbens einen zweiten Druckzylinder bildet.

Dies ist eine alternative Ausgestaltung zur Realisierung eines Druckübersetzer gemäß Anspruch 7. Dabei können vorteilhaft in einfacher Weise alle externen Anschlüsse auf eine Seite des Druckzylinder gelegt werden.

Bei der Ausgestaltung des Druckübersetzer nach Anspruch 10 ist zur Einspeisung von Druckmedium in den ersten Druckzylinder ein Überdruckventil in dem Über- setzungskolben vorgesehen.

Dadurch können vorteilhaft beide Druckkammern der Druckzylinder über einen externen Anschluss des Druckübersetzers mit Druckmedium versorgt werden.

Bei einem Druckübersetzer nach Anspruch 11 sind mehrere Druckzylinder hinsichtlich deren beweglicher Teile miteinander gekoppelt.

Dadurch lassen sich Bewegungen synchronisieren. Durch die Ausgestaltung der Volumina der Druckzylinder können dabei beispielsweise in einfacher Weise gleiche Stellwege von Stellelementen realisiert werden oder auch bestimmte Verhältnisse von Stellwegen von Stellelementen, indem dann die Volumina entsprechend angepasst werden. Durch die Kopplung der beweglichen Teile spielen dann Gewichtsbelastungen an einzustellenden Teilen keine Rolle.

Nach Anspruch 12 weist ein Druckübersetzer mit wenigstens einem Zylinder und wenigstens einem Druckzylinder ein Dichtungssystem derart auf, das aus einer ersten Dichtung besteht, einer Aufnahmekammer sowie einer zweiten Dichtung, wobei die erste Dichtung zwischen der Niederdruckkammer und der Aufnahmekammer angeordnet ist und bei einem Überdruck der Niederdruckkammer gegenüber der Aufnahmekammer abdichtend wirkt und weiterhin bei einem Überdruck der Aufnahmekammer gegenüber der Niederdruckkammer durchlässig ist, wobei die zweite Dichtung unabhängig von den Druckverhältnissen abdichtend wirkt zwischen der Aufnahmekammer und der Kammer des wenigstens einen Druckzylinders.

Dadurch kann das Druckmedium in der Niederdruckkammer bei der Verdichtung abdichtend durch die erste Dichtung in der Niederdruckkammer gehalten werden.

Eventuelle Verluste führen bei einer Verdichtung. des Druckmediums in der Niederdruckkammer dazu, dass das Druckmedium aus der Niederdruckkammer in die Aufnahmekammer strömt. Wird das Druckmedium der Niederdruckkammer wieder entspannt, strömt aufgrund der ersten Dichtung das Druckmedium aus der Aufnahmekammer wieder in die Niederdruckkammer zurück. Leckageverluste können dadurch weitgehend vermieden werden. Aufgrund der zweiten Dichtung wird das Druckmedium in dem Druckzylinder abgedichtet gegen die Aufnahmekammer.

Gemäß Anspruch 13 ist ein Druckübersetzer mit wenigstens einem Zylinder und wenigstens einem Druckzylinder so ausgestaltet, dass an der Anschlagsfläche des Kolbens an der Zylinderwand und/oder an der in der Endlage des Kolbens anschlagenden Fläche ein Dämpfungsmaterial aufgebracht ist und dass an der Anschlagsfläche des Kolbens an der Zylinderwand und/oder an der in der Endlage des Kolbens anschlagenden Fläche eine Nase angebracht ist.

Dadurch wird vorteilhaft der Anschlag bei Erreichen der Endlage des Kolbens gegenüber dem Zylinder gedämpft.

Es ist ersichtlich, dass die Gegenstände der Ansprüche 12 und 13 auch bei anderen Druckübersetzern sinnvoll eingesetzt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, Es zeigt dabei im einzelnen : Fig. 1 : eine Darstellung eines Druckübersetzers nach dem Stand der Technik, Fig. 2-10 : verschiedene Ausführungsformen von Druckübersetzern, teilweise mit Arbeitszylindern.

In den nachfolgenden Figuren sind folgende Bauteile einheitlich mit nachfolgend aufgelisteten Bezugszeichen versehen : 1 Druckübersetzer 2 Niederdruckkolben 3 Zylinder 4 Übersetzungskolben 5 Druckzylinder 6 Niederdruckanschluss 7 Atmosphärendrucköffnung 8 Hochdruckkanal 9 Hochdruckstützflansch 10 Niederdruckstützflansch 11 Zwischenflansch 12 Zugstangenverlängerung 13 Rückführanschluss 14 Anschlagdämpfung 15 Steuerventil 16 Vorsteuerventil 17 Signalentlüftungsventil 18 Saugventil 19 Druckventil 20 Vorratsspeicher 21 Doppelrückschlagventil 22 Rückschlagventil 23 Kolbenstange 24 Ringkanal 25 Verbindungszylinder 26 Zugstangen 27 Luftkanal 28 Trennflansch 29 Arbeitskolben 30 Leckkanal 31 Öffnungen 32 Stützlager 33 Anschlagstanze 34 Anschlag 36 Ventil 37 Schutzhaube 38 Verdrehsicherungsbolzen 39 Steuerungsflansch 40 Füll-und Entlüftungsstutzen 41 Verschlusskappe 42 Stangenende 43 Feder 44 Druckmittelkanal 45 Steuerkanal 46 Schnellentlüftungsventil 47 Zylinderrohr 50 Niederdruckkammer 51 erste Dichtung 52 zweite Dichtung 53 Aufnahmekammer 54 Mutter 55 Nase 56 Ringkammer 57 Steuerventil 58 Kammer 59 Niederdruckringkolben 60 Ölvorratsmenge 61 Zylinder 62 Zylinder 63 Zylinder 64 Zylinder Figur 1 zeigt einen Druckübersetzer 1. Bei dem Druckübersetzer 1 wird eine Bewegung des Niederdruckkolbens 2 des Zylinders 3 infolge einer Druckbeaufschlagung durch eine mechanische Verbindung dieses Niederd. ruckkolbens 2 mit einem Übersetzungskolben 4 eines Druckzylinders 5 auf den Übersetzungskolben 4 des Druckzylinders 5 übertragen.

Der Übersetzungskolben 4 des Druckzylinders 5 weist eine geringere Fläche auf als der Niederdruckkolben 2 des Zylinders 3, der mit Druck beaufschlagt wird. Es ist weiterhin ein Niederdruckanschluss 6 zu sehen, in den der Druck eingespeist wird, um den Niederdruckkolben 2 des Zylinders 3 in Bewegung zu versetzen. Weiterhin ist eine Atmosphärendrucköffnung 7 zu sehen, mit der die Oberseite des Zylinders 3 mit Atmosphärendruck verbunden ist.

Figur 2 zeigt einen Druckübersetzer mit zwei Niederdruckkolben 2, die durch den Druckzylinder 5 fest miteinander verbunden sind. Durch die Verwendung der beiden Niederdruckkolben 2 wird bei gleichem Baurum nahezu eine Verdoppelung des erreichbaren Hochdrucks bei gleichem Bauraum erreicht.

Der Übersetzungskolben 4 ist als Zugstange 12 verlängert und mit dem Nieder- druckstützflansch 10 fest verschraubt. An der Gegenseite ist der Übersetzungskolben 4 durch den Zwischenflansch 11 hindurch geführt und mit der Mutter 54 verschraubt. Die Zugstangenverlängerung 12 des Übersetzungskolbens 4 ermöglicht eine Übersetzung bis nahezu unendlich, was mit dem bekannten Druckübersetzer durch einen extrem dünnen Übersetzungskolben nicht möglich ist. Der Übersetzungskolben 4 selbst kann besonders vorteilhaft wie hier gezeigt gleichzeitig als Zugstange 12 ausgeführt sein, was den Druckübersetzer wesentlich verbilligt.

Der Druckzylinder 5 ist als Ringkammer zwischen der Verbindung der beiden Niederdruckkolben 2 und der Verlängerung der Zugstange 12 ausgebildet. Durch die Zugstange 12 hindurch ist ein Hochdruckkanal 8 geführt, über den das Druckmedium an einen Arbeitszylinder ausgebbar ist.

Weiterhin ist bei dem in Figur 2 dargestellten Druckübersetzer ein Dichtungssystem dargestellt. Das Dichtungssystem ist zur Leckagerückförderung so angelegt, dass Leckage aus der Niederdruckkammer 50 über die einseitig wirkende (erste) Dichtung 51 von der doppelt wirkenden (zweiten) Dichtung 52 zurück gehalten wird und sich zunächst in der Aufnahmekammer 53 sammelt und einen Druck aufbaut. Bei druckloser Niederdruckkammer 50 baut sich der Druck aus der Aufriahmekammer 53 über die wie ein Rückschlagventil öffnende (erste) Dichtung 51 in die Aufnahmekammer 53 ab. Durch die gleichzeitige Druckbeaufschlagung der Niederdruckanschlüsse 6 wird das Druck- medium (beispielsweise Öl) aus der Ringkammer des Druckzylinders 5 durch den Hochdruckkanal 8 verdrängt. Die Rückstellung des Systems erfolgt durch die Druckbeaufschlagung von Anschluss 13, einer hier nicht dargestellten Feder oder durch das Zurückverdrängen des Öls durch einen hier nicht dargestellten Arbeitszylinder. Das Leckagerückführungssystem der ersten Dichtung 51 sowie der zweiten Dichtung 52 ersetzt die sonst übliche kostenintensive Druckmedientrennung durch einen Kanal zur freien Atmosphäre. Der Druckübersetzer kann auch mit einer Oszilliersteuerung ausgerüstet werden wie diese in den nachfolgenden Figuren noch erläutert wird.

Der in Figur 3 dargestellte Druckübersetzer ist doppelt wirkend. Das heißt, dass in jeder der beiden Bewegungsrichtung das Hochdruckmedium verdrängt wird, wobei gleichzeitig auf der anderen Seite Hochdruckmedium angesaugt wird. Der Unterschied zum Druckübersetzer nach Figur 2 besteht außerdem darin, dass der Übersetzungskolben 4 als Trenn-und Stützkolben zwischen den beiden Seiten wirkt und er zu beiden Seiten als Zugankerverlängerung 12 ausgebildet ist. An beiden Innenseiten der Niederdruckflansche 10 sind elastische Anschlagdämpfungen 14 eingebaut. Um den Progressivweg des Anschlages zu verlängern ohne zusätzlichen Bauraum zu benötigen, ist der Niederdruckkolben 2 mit der keilförmigen und abgerundeten Nase 55 ausgestaltet. Die Oszilliersteuerung besteht aus einem Steuerventil 15, das als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist, dem Vorsteuerventil 16 und dem Signalentlüftungsventil 17. Das Steuerventil 15 kann auch ein 4/2-Wegeventil sein. Zur äußeren Druckmedientrennung dienen die Saugventile 18 und Druckventile 19. Der Vorratsspeicher 20 kann ein offenes oder geschlossenes System sein. Bei Gasen kann es sich auch um eine Zuführleitung handeln.

Durch eine Druckbeaufschlagung des Steuerventils 15 setzt die Bewegung der Kolben 2 mit dem Druckzylinder 5 ein. Die Richtung wird von der Anfangsstellung des Steuerventils vorgegeben. Das Druckmedium wird von einer Seite über das Saugventil 18 angesaugt und an der anderen über das Druckventil 19 an den Verbraucher abgegeben. Nach der Berührung des Niederdruckkolbens 2 mit dem Vorsteuerventil 16 wird das Steuerventil 15 vom Signaldruck umgeschaltet und die Kolben bewegen sich in die Gegenrichtung bis das Signalentlüftungsventil an der Gegenseite berührt und der Signaldruck entlüftet wird und das Steuerventil zurückschaltet.

Die dargestellte Doppelnutzung durch zwei Niederdruckkolben 2 und der schmale, beidseitig genutzte Übersetzungskolben 4 bringen eine Bauraumverkleinerung um ca.

70% und eine wirtschaftlichere Ausnutzung des Niederdruckmediums um ca. 30%.

Die dargestellte Nase 55 des Niederdruckkolbens 2 in Verbindung mit der Anschlagdämpfung 14 bringt neben der extrem kurzen Dämpfung auch einen Rückpralleffekt, der eine höhere Hubfrequenz und Lebensdauerverlängerung zur Folge hat.

Durch die Oszilliersteuerung mit dem Vorsteuerventil 16 in Kombination mit dem Signalentlüftungsventil 17 wird ein Stillstand in einem toten Schaltpunkt vermieden.

Die schematische Darstellung eines Druckübersetzers nach Figur 4 unterscheidet sich von den Darstellungen der Figuren 2 und 3 dadurch, dass der Übersetzungskolben 4 beweglich ist und mit den Niederdruckkolben 2 über die Kolbenstange 23 fest verbunden ist. Im Übersetzungskolben 4 ist ein Rückschlagventil 22 angeordnet, das das Druckmittel nur in die Ringkammer 56 strömen lässt. Der Austritt dieses Druckmittels erfolgt über den Ringkanal 24, durch den Hochdruckkanal 8 und über das Doppelrückschlagventil 21 zum Verbraucher. Die beiden Niederdruckkolben 2 sind durch den Verbindungszylinder 25 fest miteinander verbunden. Der Verbindungszylinder kann auch durch mindestens zwei Zugstangen ähnlich der Darstellung der Figur 6 ersetzt werden. Das Doppelrückschlagventil 21 ersetzt zwei Einzelrückschlagventile und eine T- Verbindung. Durch das Steuerventil 57, das als Impulsventil ausgeführt und in beiden Positionen mit Magneten gesichert ist, die jeweils eine Totpunktstellung des Ven- tilschiebers verhindern, wird eine Oszillierbewegung erreicht. Es ist aber auch eine Steuerung vergleichbar der in Figur 3 dargestellten möglich.

Es ist dabei ersichtlich, dass derartige Steuerventile auch bei anderen Druckübersetzern eingesetzt werden können. Der wesentliche Vorteil dieser Steuerventile besteht darin, dass die beweglichen Teile des Steuerventiles durch die Magnete definiert in die Endlage gezogen bzw gestoßen werden. Dabei wird das Steuerventil mechanisch betätigt (unmittelbar oder durch eine Druckbeaufschlagung), so dass die beweglichen Teile des Steuerventiles entgegen der Magnetkraft aus der einen Endlage heraus gelöst werden können und zumindest so weit in Richtung der anderen Endlage bewegt werden, dass diese durch die dort ebenfalls wirkenden magnetischen Kräfte definiert erreicht wird. Es wird also immer ein definierter Arbeitspunkt des Steuerventiles erreicht, ohne dass diese zwischen den Arbeitspunkten"hängt".

Durch die Druckbeaufschlagung des Steuerventils 57 wird der Niederdruckkolben 2 in Richtung Niederdruckstützflansch 10 bewegt. Der Übersetzungskolben 4 wird dabei mitgenommen, wobei das Druckmedium aus der Ringkammer 56 durch den Ringkanal 24 und den Hochdruckkanal 8 über das Doppelrückschlagventil 21 zum Verbraucher verdrängt wird. Gleichzeitig wird in die Kammer 58 über das Saugventil 18 Druckmittel angesaugt. Nach der Berührung des Niederdruckkolbens 2 mit dem Betätigungsstößel des Steuerventil 57 wird dieses gegen die Magnethaltekraft schlagartig umgeschaltet. Die Bewegungsrichtung des Übersetzungskolbens 4 ändert sich. Das Druckmedium wird zum einen Teil über das Rückschlagventil 22 in die Ringkammer 56 verdrängt und zum anderen Teil entsprechend dem Volumen der Kolbenstange 23 durch den Druckstützflansch 9 und den Hochdruckkanal 8 über das Doppelrückschlagventil 21 zum Verbraucher. Durch die Berührung des Niederdruckkolbens 2 mit dem Steuerventil 57 erfolgt die Richtungsumkehr.

Der bewegliche, doppelt wirkende Übersetzungskolben 4 mit dem integrierten Rückschlagventil 22 und dem Ringkanal 24 ermöglicht, alle Anschlüsse an einer Seite anzubringen. Dadurch ergibt sich eine einfache Anflanschmöglichkeit ohne dabei auf Raumersparnis bzw. die Drucksteigerung durch das Mehrfachantriebskonzept zu verzichten.

Bei der dargestellten Steuerung erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass das Steuerventil 57 als Impulsventil ausgebildet ist. Dieses ist in den Zwischenflansch 11 integriert, wodurch Umsteuerventile mit dem dafür erforderlichen Leitungsaufwand vermieden werden können.

Bei der Darstellung der Figur 5 ist ein Druckübersetzer zu sehen, der in den wesentlichen Prinzipien der Darstellung der Figur 3 entspricht. Als wesentlicher Unterschied ist auszumachen, dass hier zwei Druckzylinder 5 vorhanden sind. Ein Druckübersetzer nach der Darstellung der Figur 5 hat neben der Übersetzungs-auch eine Mengenteilerfunktion bzw. eine Mengendosierfunktion. Es können so unabhängige Arbeitszylinder mit sehr kostengünstigen Mitteln in eine sehr genaue, gleiche Position gebracht werden. Hierbei spielt eine eventuelle unterschiedliche Gegenkraft keine Rolle. Die Anzahl der Druckzylinder kann beliebig sein und beispielsweise auch mehr als zwei betragen. Auch die Druckvolumina können unterschiedlich sein, wenn Differenzpositionen erforderlich sind. Dieses Mehrfachdruckübersetzersystem ist grundsätzlich auch bei anderen Ausgestaltungsformen von Druckübersetzern einsetzbar. Wesentlich ist dabei, dass die beweglichen Teile der Druckübersetzer-in dem in Figur 5 dargestellten Beispiel die Druckzylinder 5-miteinander verbunden sind.

Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Druckübersetzers. Zu sehen ist ein Schnitt durch einen hydropneumatischen Druckübersetzer, der einen Niederdruckkolben 2 aufweist, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit 2 Zugstangen 26 mit einem Niederdruckringkolben 59 verbunden ist. Die Zugstangen sind mit Luftkanälen 27 versehen, so dass. externe Verbindungskanäle zwischen den beiden Niederdruckkolben entfallen können.

Beide Pneumatiksysteme sind durch den Trennflansch 28 voneinander getrennt.

Weiterhin ist ein Übersetzungskolben 4 zu sehen, der mit dem Niederdruckkolben 2 fest verbunden ist.

Der Druckzylinder 5 beinhaltet die Ölvorratsmenge 60. Der Druckzylinder 5 ist fest mit dem Trennflansch 28 verbunden und bildet zusammen mit dem Trennflansch 28 das Stützlager des Arbeitskolbens 29.

Weiterhin ist ein Leckkanal 30 vorhanden, durch den der Niederdruckteil von dem Hydraulikteil atmosphärisch getrennt ist.

Weiterhin ist wieder ein Niederdruckanschluss 6 für das Druckmedium zu sehen sowie Öffnungen 31, die den Raum der Zylinder hinter dem Arbeitsvolumen der Kolben 2 mit Atmosphärendruck verbinden.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, dass die eingangs im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschriebenen herkömmlichen Systeme ohne größeren konstruktiven Aufwand auf das erfindungsgemäße System verändert werden können.

Dies wird zum einen erreicht durch die mit mindestens zwei Zugstangen 28 verbundenen Niederdruckkolben 2. Dadurch werden für die Luftkanäle keine zusätzlichen Leitungen benötigt, indem zumindest eine dieser Zugstangen eine entsprechende Öffnung aufweist, durch die das Druckmedium strömen kann. Weiterhin ist vorteilhaft der Druckzylinder 5 fest mit dem Zwischenflansch des Arbeitszylinders verbunden. Dies bedingt eine hohe Stabilität und eine schnelle Druckmittelübertragung. Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, dass sich durch das Stützlager 32 eine präzise und stabile Führung des Arbeitskolbens 29 ergibt. Durch den Leckkanal 30 wird eine sichere Druckme- dientrennung erreicht. Insbesondere wird also deren Vermischung verhindert.

Figur 7 zeigt eine Darstellung eines Druckübersetzers und einer Arbeits- zylinderkombination, die aus einer Kombination der Darstellung nach den Figuren 2 und 6 besteht. Der Unterschied zu den beiden angesprochenen Figuren besteht darin, dass der Übersetzungskolben 4 fest mit dem Arbeitskolben 29 verbunden ist und um die Anschlagstange 33 verlängert und durch den Druckzylinder 5 und den Nieder- druckflansch 10 hindurch geführt ist. Das herausragende Ende ist mit einem verstellbaren Anschlag 34 versehen. Dieser Anschlag betätigt beim Anschlagen das Ventil 36, von dem das Ende des Hubvorganges an eine Prozesssteuerung quittiert wird. Die Schutzhaube 37 vermeidet eine Verletzungsgefahr.

Der Arbeitskolben 29 ist mit einem Verdrehsicherungsbolzen 38 versehen. Dieser stützt sich im Stangenflansch 39 und im Trennflansch 28 ab. Im Arbeitskolben 29 ist der Bolzen beidseitig abgedichtet. Der Bolzen wird vorteilhaft tangential durch den Leckkanal 30 geführt, wodurch eine Druckmittelvermischung verhindert wird.

Dieser Verdrehsicherungsbolzen 38 erweist sich als vorteilhaft. Es ist ersichtlich, dass dieser auch bei anderen Druckübersetzern eingesetzt werden kann.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ermöglicht der Anschlag eine exakte, verstellbare Hubbegrenzung, die beispielsweise bei einer Etikettenstanzung unbedingt erforderlich ist.

Der Aufwand hierzu ist minimal, da die meisten Teile dazu schon für den Druck- übersetzer benötigt werden. Vorteilhaft können durch den Verdrehsicherungsbolzen die üblichen aufwändigen Zusatzeinrichtungen ersetzt werden.

Das Ventil 36 erhält seine Versorgungsenergie aus der Druckkammer, so dass nur eine Signalleitung erforderlich ist und die Umleitung gespart wird. Ohne großen Zusatzaufwand ist durch das Ventil der Druckübersetzer in einem automatischen Ablauf einsetzbar.

Figur 8 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Druckübersetzer-Arbeits- zylinderkombination. Diese Kombination enthält einen Arbeitszylinder vergleichbar der Darstellung der Figur 6 und einen Druckübersetzer vergleichbar der Darstellung nach Figur 7. Es ist hier zu sehen, dass der Übersetzungskolben 4 nicht durch andere Funktionsteile verlängert ist. Der Druckzylinder 5 ist durch den Niederdruckkolben 2 und durch den Niederdruckstützflansch 10 als Füll-und Entlüftungsstutzen 40 heraus geführt und mit einer Verschlusskappe 41 verschlossen. Die Feder 43 setzt das Druckmittel in der Ruhestellung und beim Anlauf unter einen Druck, der etwas über dem der freien Atmosphäre ist. Durch das Entfernen der Verschlusskappe 41 wird die Feder entspannt und so ein gefahrloses Entlüften und Befüllen ermöglicht. Vorteilhaft kann also die Feder 43 entspannt werden. Der Stangenflansch 39 und das Stangenende 42 sind direkt als Werkzeugaufnahme und Führung ausgebildet.

Der Füll-und Entlüftungsstutzen vereinfacht das Befüllen mit flüssigem Druckmedium, die Füllstandskontrolle und beim Service das Entlüften nach dem Eintritt von Luft in die Druckflüssigkeit.

Der Stangenflansch ist gleichzeitig als Werkzeugführung ausgebildet, wodurch die Werkzeugkosten verringert werden und das Werkzeug verkleinert werden kann. Es handelt sich hierbei um das Werkzeug, dass an den Druckübersetzer angebaut werden soll.

Durch die Feder wird das Druckmittel unter Druck gesetzt, wodurch ein Einsickern von Luft verhindert wird. Die Vorspannung wird durch das Herausdrehen der Kappe aufgehoben. Figur 9 zeigt die Darstellung eines arbeitszylinderseitigen Teilbereichs eines Druckübersetzers. Der Unterschied zu den Darstellungen der Figuren 6 bis 8 besteht hier darin, dass das Hochdruckmittel nicht kolben-sondern stangenseitig wirkt. In dem Kanal 44 wird das Druckmittel durch den Kolben 29 hindurch geführt und tritt stangenseitig aus. Der Arbeitskolben führt eine Rel. ativbewegung auf die Bewegungsrichtung des Druckzylinders 5 zu. Der Arbeitskolben 29 wirkt ziehend im Gegensatz zu den Figuren 6 bis 8, bei dem er drückend wirkt.

Die Umkehr der Kraftrichtung ist grundsätzlich bei allen Druckübersetzern mit Arbeitszylindern möglich. Dies gilt also : insbesondere auch für Druckübersetzer, die ihrer Bauart nach bereits aus dem Stand der Technik bekannt sind. Der Druckmittelkanal kann je nach Arbeitsrichtungsbedarf kolbenseitig drückend oder stangenseitig ziehend aus- treten.

Figur 10 zeigt die Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Druck- übersetzers, der sich von den Darstellungen der Figuren 2 bis 8 unterscheidet. Es ist zu sehen, dass die Zugstange 12 als reine Verbindungsstange ohne Kolben ausgeführt ist.

Sie wird zusätzlich als Steuerkanal 45 genutzt. Der Verbindungszylinder 25 ist nur eine reine Verbindung der Kolben 2. Die Saugventile 18 und die Druckventile 19 sind im Zwischenflansch 11 eingebaut. Die beiden Druckzylinder 61,64 werden außen durch die Zylinderrohre 47 begrenzt.

Das Druckmittel, das beispielsweise Druckluft sein kann, wird durch das Steuerventil 15 in den Zylinder 64 sowie den Zylinder 61 eingespeist. Die Zylinder 64 und der Zylinder 61 verdichten gemeinsam die Luft in dem Zylinder 63 auf etwas über das Doppelte des Drucks, welche über das Auslassventil 19a austritt. Nach der Berührung des Kolbens 2 mit dem Vorsteuerventil 16 wird das Steuerventil 15 umgeschaltet. Der Zylinder 64 wird über das Schnellentlüftungsventil entlüftet. In die Zylinder 62 und den Zylinder 63 wird durch das Steuerventil 15 Druckluft eingespeist. Die Zylinder 62,63 verdichten die in dem Zylinder 61 vorhandene Druckluft auf etwas über das Doppelte des Drucks. Diese Druckluft tritt über das Auslassventil 19b aus. Nach der Berührung des Signalent- lüftungsventils 17 wird der Druck im Steuerkanal 45 abgebaut. Das Steuerventil 15 schaltet um und das System verdichtet wieder in die andere Richtung.

Dem Anmelder ist im Zusammenhang mit der Figur 10 ein Druckübersetzer bekannt, der in der Herstellung aufwändiger ist und dessen Leistung geringer ist. Dies ist bedingt durch die dort vorhandenen vier äußeren Zuganker und dadurch bedingten teureren Vierkantflanschbauweise. Die Abluft wird durch das Arbeitsventil abgebaut, was das System langsam macht. Die Anschlagdämpfungen wirken nicht progressiv, wie dies bei der vorliegenden Erfindung durch die Ausgestaltung mit der Nase 55 der Fall ist.

Bei der vorgeschlagenen Ausgestaltung erweist es sich demgegenüber als vorteilhaft, dass eine zentrale Zugstange vorhanden ist, welche auch als Steuerleitung genutzt werden kann. Es können dadurch alle Flansche in der weitaus günstigeren Rundausführung hergestellt werden. Der Flansch 10 kann als Grundplatte für ein nach ISO genormtes Grundplattenventil gestaltet werden, was den weltweiten Service wesent- lich vereinfacht. Die Schnellentlüftungsventile 46 bewirken eine Leistungssteigerung um 20-30 %. Die Dämpfungsnasen 55 bewirken einen progressiven Anschlag, was die Lebensdauer erheblich verlängert.

Es handelt sich hier also um einen Druckübersetzer mit mehreren Zylindern, in denen Kolben bewegbar sind, wobei bei einer Druckbeaufschlagung der Kolben wenigstens einer der Kolben an seiner Rückseite mit der Zylinderwand einen weiteren Zylinder bildet, der als Druckzylinder wirkt, in dem das Druckmedium verdichtet wird.

Vorteilhaft sind dazu Ein-und Ausgänge mit Ventilen beschaltet, so dass das als Druckzylinder wirkende Volumen in der Verdichtungsphase des im Druckzylinder befindlichen Druckmediums mit einer Ausgangsleitung für das Druckmedium verbunden wird, wobei bei der Rückbewegung in der Entspannungsphase des den Druckzylinder bildenden Volumens dort neues Druckmedium einsaugbar ist. Vorteilhaft kann wie in Figur 10 dargestellt in dieser Entspannungsphase des einen Volumens eine Beschaltung derart erfolgen, dass ein anderes Volumen als Druckzylinder wirkt. Die oberen und unteren Begrenzungsflächen sind mit einer Zugstange in der Mitte der Volumina miteinander verbunden. Vorteilhaft kann durch diese Zugstange hindurch eine Steuerleitung geführt sein, durch das ein Druckmedium förderbar ist, mit Steuerventile ansteuerbar sind, die im Bereich der Begrenzungsflächen zur Beschaltung der Druckzylinder angebracht sind.