用于产生脉冲动态过程力的装置和用途制造方法及图纸

用于产生脉冲动态过程力的装置包括：压力腔(10)、连接腔(20)和销钉腔(30)。压力腔(10)包括在其中可推入的柱塞(14)，用于压缩其中存在的液压介质(91)。在连接腔(20)中可推移地布置多级活塞(25)，所述多级活塞具有阀体(26)，所述阀体用于关闭将压力腔(10)与连接腔(20)连接的节流孔(11)。在销钉腔(30)中存在可推移的撞钉(35)，所述撞钉具有较大横截面的第一销钉区段(35a)和具有较小横截面的第二销钉区段(35b)。第一销钉区段(35a)将销钉腔(30)的包围所述第二销钉区段(35b)的内部空间(30a)相对于连接腔(20)密封。在销钉腔(30)上连接至少一个压力蓄能器(37；38)，所述压力蓄能器具有处在压力下的压力介质(93)，所述压力蓄能器通过连接孔与销钉腔(30)的内部空间(30a)处于流通连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生脉冲动态过程力的装置和用途
本专利技术涉及根据独立权利要求1的前序部分的用于产生脉冲动态过程力的装置以及这样的装置的用途。
技术介绍
脉冲动态过程力应当理解为以冲击方式起作用的力，它们对于例如在成形机械中将工件从杆状材料剪断或者在粉末冶金中的材料压缩过程中是需要的。根据DIN8580，成形应当理解为在保持物质和材料内聚性的情况下物体的形状、表面和/或材料性质的有意改变。如果通过成形耗尽材料的形状改变能力，那么它取决于使用的方法，例如用于材料的分离(例如剪断杆状材料)或者用于材料的压缩(例如粉末冶金中的压制)。为了成形，材料需要通常由专用机械提供的能量输入。材料在成形过程中升温并将热量排放到环境中(工具、空气等)。从文献和实践中已知，如果温度升高导致的强度降低大于变形硬化和伸长率硬化引起的强度升高，那么在剪切过程中发生绝热剪切失效。由于提高的剪刀速度，在紧挨剪切棱处产生温度升高，其梯度大于在邻近区域中由使用的材料的导热能力导致的散热的梯度。产生了所谓的剪切带，其在剪切方向上的传播速度为剪刀速度的多倍(对于钢为10-40倍的量级)。产生剪切带的前提条件是分离工具(刀)的保持恒定的或者变大的速度。为了能够满足该速度条件，必须向分离或剪切过程供应比剪切过程本身所需要的能量高多倍的能量。在GB128589A中记载了一种装置，用该装置可以产生液压脉冲并以冲击波的形式通过管线传递到远方的接收机构，所述接收机构将该脉冲转用于例如用于铁路运输的信号化装置的切换。该装置具有第一腔以及与该第一腔通过可关闭的限制器连接的第二腔，以及与该第二腔连接的管线，在所述管线的末端上存在接收机构。所述两个腔和管线用液态的液压介质填充。在所述第一腔中可引入一柱塞，通过该柱塞可压缩液压介质，使得介质中的压力升高。在第二腔中存在具有阀体的可推移的活塞，所述阀体在装置的静止状态下将限制器关闭。如果将柱塞在解除外力的情况下暂时引入第一腔中，则那里的压力升高，直至活塞在第二腔中移动并且阀体从限制器伸出。由此可以将第一腔中升高的压力施加于活塞，从而在第二腔中产生压力脉冲，所述压力脉冲以声速通过第二腔和管线向接收机构传播，并在那里施加于加载有弹簧的促动器活塞，从而将其短暂地偏转。在压力脉冲消失后，再通过弹簧力将促动器活塞复位。第二腔中的活塞返回其初始位置并将限制器关闭。在这种情况下，再将柱塞从第一腔压出。由GB128589A已知的装置原则上只能产生相对较弱的并且含有较少能量的脉冲，因为与直径相比很长的将发生器与接收器连接的传递管线具有强烈的弹性作用并显著降低力脉冲。因此该装置不适合于提供具有高能量含量的很强的脉冲动态力，这种脉冲动态力是在分离或压缩过程中的应用所需的。此外，用这种已知的装置不能产生实质性的体积流，该体积流在同时存在高的推力或者高的冲击力的情况下可在接收机构一侧导致对于这种应用所需的促动器活塞的冲程。
技术实现思路
因此，本专利技术基于如下目的：提供用于产生脉冲动态过程力的装置，所述装置通过相对较低的驱动功率能够储存并在很短的时间内释放高的能量，从而(在短时间内)提供同时具有高能量含量的高的过程力。该目的通过独立权利要求1中限定的根据本专利技术的装置得以实现。本专利技术的特别有利的实施方案由从属权利要求给出。一种根据本专利技术的用于产生脉冲动态过程力的装置包括：-压力腔，在其中布置处在压力下的液压介质；-用于暂时提高压力腔中存在的液压介质的压力的机构；-在压力腔下游的、与其连接的连接腔；-在连接腔下游的、与其连接的销钉腔；-在连接腔中可推移地布置的多级活塞，所述多级活塞具有阀体和面对所述销钉腔的活塞区段，所述阀体用于关闭将压力腔与连接腔连接的节流孔，所述面对所述销钉腔的活塞区段将该活塞区段和销钉腔之间的连接腔的传递空间相对于连接腔的背离销钉腔的一侧密封，其中在传递空间中布置处在压力下的液压介质；和-在销钉腔中可推移地布置的撞钉。在这里，撞钉具有具有较大横截面的第一销钉区段和具有较小横截面的第二销钉区段，其中第一销钉区段将销钉腔的包围所述第二销钉区段的内部空间相对于连接腔密封。在销钉腔上连接至少一个压力蓄能器，所述压力蓄能器具有处在压力下的压力介质，所述压力蓄能器通过连接孔与销钉腔的内部空间处于流通连接。将撞钉形成为使得销钉腔的内部空间相对于连接腔被密封以及该内部空间与至少一个具有处在压力下的压力介质的压力蓄能器的流通连接一方面实现了从连接腔对撞钉施加具有高能量含量的脉冲，另一方面实现了撞钉通过压力介质到其初始位置的可靠返回。该装置不仅产生了快速的脉冲，而且在大的力和高的能量含量的情况下实现了足够的体积流量和撞钉的足够的冲程。优选地，销钉腔紧邻地布置在连接腔的下游。通过将销钉腔紧邻地布置在连接腔之后，实现了很短的脉冲路程，同时具有高的冲击压力。有利地，所述装置具有两个或更多个具有对应的连接孔的压力蓄能器，所述连接孔在直径上相对地或者等距地布置于销钉腔中。由此避免了在撞钉驶出过程中产生由流动引起的横向力，所述横向力使撞钉偏离轴线并因此可引起快速磨损。有利地，销钉腔中的撞钉可驶出到端位置，并且所述装置具有端位置缓冲装置，所述缓冲装置将撞钉在达到其端位置之前制动。这样保证了将撞钉的剩余能量拦截，并且撞钉以减小的速度达到其端位置，由此避免了撞钉在可能的机械止挡件上的硬冲撞。根据一种特别有利的实施方案，将用于压力蓄能器的至少一个连接孔在销钉腔中布置成使得它在撞钉的驶出过程中由第一销钉区段逐渐关闭，并且由此产生的速滞压力(Staudruck)将撞钉制动到完全静止状态。撞钉的端位置缓冲因此可以以简单的方式实现。优选地，撞钉的端位置由止挡件界定。由此可以避免撞钉的工具侧的过冲。符合目的的是，所述至少一个连接孔的孔横截面在从多级活塞到止挡件的方向上形成为变细的。由此有利于对撞钉起制动作用的速滞压力的形成。有利地，撞钉通过至少一个压力蓄能器可返回初始位置。这通过压力介质流入销钉腔的内部空间来进行，由此将撞钉在连接腔的方向上施压。撞钉向其初始位置的返回因此可以简单的方式实现。用于暂时提高压力腔中存在的液压介质的压力的机构可以例如包括高压蓄能器，所述高压蓄能器通过阀将压力脉冲输出到压力腔。有利地，该机构通过用于压缩压力腔中存在的液压介质的可移入压力腔中的柱塞实现，其中所述装置有利地包括用于将柱塞移入压力腔中的柱塞驱动器。柱塞驱动器在相对较小的功率下产生高的能量，该能量又在最短的时间内输出到撞钉上。有利地，所述装置具有用于保持压力腔中、传递空间中以及销钉腔的内部空间中的填充压力的机构。用于保持填充压力的机构使得可以补偿装置工作过程中的漏流损失。符合目的的是，所述装置具有管线，通过该管线可以在多级活塞和撞钉的推移过程中将通过密封间隙溢出的或者挤出的液压介质或压力介质送至收集槽。以这种方式保证了将溢出的或者挤出的液压介质或压力介质受控地送走。根据本专利技术的装置特别适合用于驱动成形装置、分离装置或者压缩装置中的工具。在这种情况下，所述工具尤其可以是用于从杆状材料上剪断工件的剪切工具或者用于材料的压缩或破碎的冲击锤。附图说明下面参照附图按照实施例更详细地描述根据本专利技术的装置，其中：图1示出通过根据本专利技术的装置的第一实施例的轴向剖面；图2-6示出处于不同工作阶段的根据图1的装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于产生脉冲动态过程力的装置，包括：‑压力腔(10)，在其中布置处在压力下的液压介质(91)；‑用于暂时提高压力腔(10)中存在的液压介质(91)的压力的机构(14)；‑在压力腔(10)下游的、与其连接的连接腔(20)；‑在连接腔(20)下游的、与其连接的销钉腔(30；30′)；‑在连接腔(20)中可推移地布置的多级活塞(25)，多级活塞具有阀体(26)和面对销钉腔(30；30′)的活塞区段(25b)，阀体用于关闭将压力腔(10)与连接腔(20)连接的节流孔(11)，面对销钉腔的活塞区段将活塞区段(25b)和销钉腔(30；30′)之间的连接腔(20)的传递空间(27)相对于连接腔(20)的背离销钉腔(30；30′)的一侧密封，其中，在传递空间(27)中布置有处在压力下的液压介质(92)；和‑在销钉腔(30；30′)中可推移地布置的撞钉(35)，其特征在于，撞钉(35)具有：具备较大横截面的第一销钉区段(35a)和具备较小横截面的第二销钉区段(35b)，其中，第一销钉区段(35a)将销钉腔(30；30′)的包围第二销钉区段(35b)的内部空间(30a)相对于连接腔(20)密封，并且在销钉腔(30；30′)上连接至少一个压力蓄能器(37；38)，压力蓄能器具有处在压力下的压力介质，压力蓄能器通过连接孔(37b、38b、39b)与销钉腔(30；30′)的内部空间(30a)处于流通连接。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.13 CH 01159/151.用于产生脉冲动态过程力的装置，包括：-压力腔(10)，在其中布置处在压力下的液压介质(91)；-用于暂时提高压力腔(10)中存在的液压介质(91)的压力的机构(14)；-在压力腔(10)下游的、与其连接的连接腔(20)；-在连接腔(20)下游的、与其连接的销钉腔(30；30′)；-在连接腔(20)中可推移地布置的多级活塞(25)，多级活塞具有阀体(26)和面对销钉腔(30；30′)的活塞区段(25b)，阀体用于关闭将压力腔(10)与连接腔(20)连接的节流孔(11)，面对销钉腔的活塞区段将活塞区段(25b)和销钉腔(30；30′)之间的连接腔(20)的传递空间(27)相对于连接腔(20)的背离销钉腔(30；30′)的一侧密封，其中，在传递空间(27)中布置有处在压力下的液压介质(92)；和-在销钉腔(30；30′)中可推移地布置的撞钉(35)，其特征在于，撞钉(35)具有：具备较大横截面的第一销钉区段(35a)和具备较小横截面的第二销钉区段(35b)，其中，第一销钉区段(35a)将销钉腔(30；30′)的包围第二销钉区段(35b)的内部空间(30a)相对于连接腔(20)密封，并且在销钉腔(30；30′)上连接至少一个压力蓄能器(37；38)，压力蓄能器具有处在压力下的压力介质，压力蓄能器通过连接孔(37b、38b、39b)与销钉腔(30；30′)的内部空间(30a)处于流通连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，销钉腔(30；30′)紧邻地布置在连接腔(20)的下游。3.根据以上权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有两个或更多个具有对应的连接孔(37b、38b、39b)的压力蓄能器(37、38)，连接孔在直径上相对地或者等距地布置于销钉腔(30；30′)中。4.根据以上权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，销钉腔(30；30′)中的撞钉(35)能够驶出到端位置，并且所述装置具有端位置缓冲装置(37b...

【专利技术属性】
技术研发人员：米哈伊·乌尔坎，
申请(专利权)人：哈特伯金属成型机股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH