Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Hoch¬ druckaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei Hochdruckaggregaten der gattungsgemäßen Art (siehe Prospekt der Firma Pressotechnik GmbH, Ausgabe 0201.9103) ist der abwechselnd zwischen Hochdruck und Niederdruck beaufschlagte Arbeitsraum mit einem Hochdruckmeß- und Steueranschluß versehen. Durch diesen können FoIgefunktionen eingeleitet werden, wie die netzdruckunabhängige Einstellung der Preßkraft mit Rückhubauslösung, die Netzdrucküberwachung und damit Produktionskontrolle, das Zuschalten von Folgefunktionen, wie z.B. Schweißstromzuschaltung bei garantierter Preßkraft, der Anschluß an ein Manometer usw. Der Arbeitsdruck im Arbeitsraum wird also hydraulisch gemessen, wofür eine Ölhpchdruckmeßleitung erforderlich ist, die dann zu einem Manometer oder einem

Druckgeber führt. Der als Druckschalter ausgebildete Druckgeber gibt bei einem vorgegebenen und eingestellten Druck ein entsprechendes Signal, das in einer Steuer¬ oder Regeleinrichtung verarbeitet wird.

Dieser bei den gattungsgemäßen hydraulischen Hochdruck¬ aggregaten verwendete Meß- und Steueranschluß hat den Nachteil, daß zu seiner Montage oder auch Reparatur die Anschlußstelle zum Arbeitsraum hin frei gelegt wird, so daß Luft in den Arbeitsraum, aber auch in die Hoch¬ druckmeßleitung gelangen kann, die die Messung, aber auch die Funktion, des Hydraulikaggregates benachteiligt. Aber auch Undichtheiten im Meßsystem, als auch unachtsame Bedienung des Aggregats mit MeßSystem kann zu Austreten von Hydrauliköl führen mit den entsprechenden Nachteilen. Aus diesem Grunde ist der Wartungsaufwand für solche Aggregate sehr hoch.

Das erfindungsgemäße hydraulische Hochdruckaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auch bei unachtsamer Bedienung bei der Druckmessung kein Hydrauliköl mehr ausdringen kann, noch Luft in den Arbeitsraum des Aggregats eindringen kann. Das Aggregat ist somit stets mit vollem Wirkungsgrad funktionsbereit. Außerdem kann das Druckelement als Meßgeber für die verschiedensten Meßeinrichtungen dienen , je nach Ausbildung des Druckelements. So kann ein solches Druckelement auch ein

Dehnmeßstreifen sein. Als Druckelement kann aber auch ein Anschlußteil (Nippel oder dgl.) dienen, welches nur Kopplungs- oder Ubertragungsaufgaben zu einer MeßVorrichtung hin hat.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung bei einem hydraulischen Hochdruckaggregat, welches als hydropneumatischer Druckübersetzer arbeitet, mit den Merkmalen des Anspruchs 2. Bei derartigen hydropneu- matischen Druckübersetzern (siehe auch DE-OS 38 28 699) kommt es ganz entscheidend darauf an, daß weder Luft in den Arbeitsraum gelangt, noch öl herausleckt, da bei der sehr hohen Schaltzahl die derartige Geräte ohne Funktionsschwäche aufweisen müssen - beispielsweise bei der Kfz-Herstellung - ein Mangel in der Funktion verheerende Folgen hätte.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Druckelement einen in einer Aggregatgehäusebohrung radial dichtend und axial gegen eine Rückstellkraft verschiebbaren Geberstift auf, der einerseits auf seiner Stirnseite vom Hydraulikdruck beaufschlagt und andererseits als Hubgeber dient. Ein solcher Geberstift weist erhebliche Vorteile bei der unmittelbaren Druckübertragung auf, da seine Stirnseite direkt vom Hydrauliköl beaufschlagt ist.

Um über den Hub des Geberstiftes ein unmittelbares Maß für den vorhandenen Druck zu erhalten, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung am Geberstift ein

Bund vorhanden, der einerseits als Hubanschlag dient und andererseits als Widerlager einer Feder als Rück¬ stellkraft deren Kennlinie dem Druck/Hubwert entspricht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist durch den Hubgeber ein Schalter, Weg¬ meßsystem oder ein optisches System betätigbar, in dem ein Schalter bei einem voreingestellten Druck und ent¬ sprechendem Hub des Hubgebers betätigt wird, wonach der Schaltimpuls elektrisch oder pneumatisch verarbeitet werden kann oder indem der Weg des GeberStiftes gemessen wird, woraus analog oder digital der Druck berechnet werden kann, oder indem der Hub des Geberstiftes entweder unmittelbar oder durch eine Vorrichtung optisch kontrollierbar ist . oder indem der Geberstift auf einen Piezodruckaufnehmer wirkt oder einen sonstigen Druckauf ehmer, welcher verhältnismäßig leicht an das Gehäuse des Hochdruckaggregats montierbar ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen Druckelement und Arbeitsraum im Aggregatsgehäuse ein zum Druckelement hin schließendes Rückschlagventil angeordnet, welches beim Einbau des Druckelementes durch den Geberstift aufgestoßen wird, so daß das Druckelement ohne Druckabbau im Arbeitsraum austauschbar bzw. durch einen Stopfen ersetzbar ist, da das Rückschlagventil sofort schließt und den Arbeitsraum von der Umgebung trennt. Natürlich ist es hierdurch auch möglich, das Druckelement als Nippel für einen ölhochdruckschlauch zu verwenden, da nur bei fest

eingeschraubtem Nippel das Rückschlagventil durch den Geberstift aufgestoßen wird, aber beim Herausschrauben des Nippels sofort ein Schließen durch das Rückschlag¬ ventil erfolgt.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Er¬ findung dient als Druckelement ein Piezoelement, das direkt in das Aggregatsgehäuse einbaubar ist, wobei die Signale elektrisch in einem entsprechenden Gerät verarbeitbar sind. Die Messung über ein solches Piezo¬ element ist sehr genau und weist eine hohe Auflösung auf. Neben der Druckmessung kann auch der gesamte Druck¬ aufbau gemessen und sichtbar gemacht werden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist mit drei Varianten in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen hydropneumatischen Druckübersetzer im Längsschnitt;

Fig. 2 eine erste Variante des Gebers aus Figur 1 in Verbindung mit einem Rückschlagventil;

Fig. 3 eine zweite Variante mit einem Hubgeber und

Fig. 4 eine dritte Variante für einen Hochdruckschlauch¬ anschluß, wobei jeweils die Varianten gegenüber Figur 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt sind.

Bei dem in Figur 1 dargestellten hydropneumatischen Druckübersetzer ist in einem Gehäuse 1 ein Arbeits¬ kolben 2 axial verschiebbar und radial dichtend ange¬ ordnet und begrenzt mit ihm einen mit Hydrauliköl ge¬ füllten Arbeitsraum 3. An dem Arbeitskolben 2 ist eine nach außerhalb des Gehäuses ragende Kolbenstange 4 ange¬ ordnet. Außerdem weist der Arbeitskolben 2 als Bund einen Hilfskolben 5 auf, der zu einem Mantelrohr 6 hin radial abgedichtet ist und dadurch zwei Pneumatikräume 7 und 8 voneinander trennt, die für den Eilgang des Arbeitskolbens 2 abwechselnd mit pneumatischem Druck versorgt werden. Sobald ein ausreichender Arbeitsdruck im Pneumatikraum 7 herrscht, wird der Arbeitskolben 2 nach unten geschoben und umgekehrt, bei entsprechend hohem Druck im Pneumatikraum 8 und abgebautem Druck im Pneumatikraum 7 wird der Arbeitskolben 2 wieder in die dargestellte Ausgangsläge zurückgeschoben.

Oberhalb des Arbeitsraums 3 und mit diesem hydraulisch verbunden ist ein Speicherraum 9 für Hydrauliköl, dessen Speicherdruck durch einen Speicherkolben 11 und eine Speicherfeder 12 erzeugt wird. Der Speicherkolben 11 ist

in einem Mantelrohr 13 radial dichtend axial ver¬ schiebbar geführt. Ebenfalls radial dichtent axial ver¬ schiebbar ist in diesem Mantelrohr 13 ein Antriebs¬ kolben 14 eines Tauchkolbens 15 gelagert, der entgegen der Kraft der Speicherfeder 12 in Richtung Arbeitsraum 3 verschiebbar ist. Der Tauchkolben 15 durchdringt radial abgedichtet den Speicherkolben 11 und taucht in den Speicherraum 9. Der Antriebskolben 14 mit Tauchkolben 15 wird durch Druckluft angetrieben, die in einen Antriebs¬ raum 16 oberhalb des Antriebskolbens 14 geleitet wird, wenn der Arbeitskolben 2 seinen Eilgang beendet hat, das rteißt, daß an der Kolbenstange 4 angebrachte Werkzeug in ^• -.rbeitslage gebracht worden ist. Sobald der 14 durch Druckluft beaufschlagt wird, aucht nach Zurücklegung eines bestimmten Hubes der :auchkolben 15 in eine vom Speicherraum 9 zum Arbeits¬ aum 3 führende Verbindungsbohrung 17, wonach diese erbindung unter Mitwirkung einer Radialdichtung 18 terbrochen wird. Bei weiterem Hub des Tauchkolbens 15 d entsprechend tieferem Eintauchen in den Arbeits- •.ium 3 wird dort dadurch Hydraulikflüssigkeit verdrängt, _■-> daß ein hoher Arbeitsdruck im Arbeitsraum 3 entstehen V-inn. Dieser Druck entspricht dem Übersetzungsverhältnis ^r Arbeitsflächen von Antriebskolben 14 zu Tauch¬ kolben 15 ausgehend von dem den Antriebskolben 14 be- _? .χischlagenden pneumatischen Druck. Der dabei --stehende hohe hydraulische Druck wirkt unmittelbar _£ ;.: ^" den Arbeitskolben 2 und bewirkt die gewünschte hohe j: -uit an der Kolbenstange 4. Für den Rückhub wird der Druck im Antriebsraum 16 abgebaut, so daß

.-.le Speicherfeder 12 den Antriebskolben 14 in die . zeigte Ausgangslage zurückschiebt, wonach aus dem '.rbeitsraum 3 durch den Arbeitskolben 2 verdrängt, ^• r.v'draulikflüssigkeit in den Speicherraum 9 strömt und ..obei der Arbeitskolben 2 durch Druckluft im Raum 8, die R Hilfskolben 5 angreift, in die gezeigte Ausgangsläge --=rschoben wird.

v.-m. Arbeitsraum 3 zweigt eine nach außen führende p.-nrung 19 im Gehäuse 1 ab, in die dichtend ein p.'-ickgeber 21 geschraubt ist, der mit piezoelektrischen p..;"-:teln arbeitet und über elektrische Leitungen 22 mit _p; .em nicht dargestellten Steuerregel- oder Meßgerät --.-rbunden ist. Der piezoelektrische Druckgeber erfaßt ^-.-ä tatsächlichen Druckverläufe im Arbeitsraum 3, da er (jwr die Bohrung 19 unmittelbar von Hydraulik unter ä-. eitsraumdruck beaufschlagt ist.

χ _r Figur 2 ist eine Variante dieses Druckgebers darge¬ s _t ellt, bei dem auf seiner dem Arbeitsraum 3 zugewandten c^- e ein Stift 23 angeordnet ist, der auf eine Kugel 24 _eι- es Rückschlagventils wirkt, welches durch eine ^* F _* ^er 25 belastet, bei ausgeschraubtem Druckgeber 21 die B _C ιrung 19 sperrt. Der Druckgeber 21 ist durch eine R _a . aldichtung 26 zum Gehäuse hin abgedichtet. Auf diese _W e wird immer dann die Bohrung 19 gesperrt, wenn der D—.c geber 21 ausgebaut wird, beispielsweise für I- ^ektionszwecke, Reparaturen oder wenn statt ihm ein _ar .. rer Druckgeber verwendet werden soll.

In der Variante nach Figur 3 ist ebenfalls ein Rück¬ schlagventil wie in Figur 2 verwendet, nur daß als Druckelement hier ein Geberstift 27 verwendet wird, der über eine Buchse 28 in das Gehäuse 1 eingeschraubt ist und dabei auf die Kugel 24 wirkt. Der Geberstift weist einen Bund 29 auf, der durch eine Meßfeder 31 belastet ist. Sobald im Arbeitsraum 3 ein ausreichender Druck entsteht, wird der Geberstift . 27 entgegen der Meßfeder 31 entsprechend dem herrschenden Hydraulikdruck mehr oder weniger nach außen geschoben, wobei dieser Stellweg als Meßgröße verwendet wird. Durch den Geberstift kann entweder nach Zurücklegung eines bestimmten Hubes ein Schalter betätigt werden oder es kann dieser Weg gemessen und in Steuerungsgrδßen umgesetzt werden, wie beispielsweise Abschalten des Arbeitshubes des Tauchkolbens 15 usw. Vorteilhafterweise ist der Durchmesser der Buchse 28 gleich jenem des Druckgebers 21 in Figur 2, so daß diese beiden Meßgeber alternativ bei einem hydropneumatischen Druckübersetzer verwendbar sind.

Bei der in Figur 4 dargestellten dritten Variante ist ein Nippel 32 in die Bohrung 19 geschraubt, der eine zentrale Bohrung 33 aufweist und einen Schlauchanschluß 34. über einen solchen Schlauchanschluß kann eine Verbindung zu einem Hydrodruckmeßgerät erfolgen, die in dem Augenblick unterbrochen ist, wenn der Nippel 32 wieder aus der Bohrung 19 geschraubt wird und die Kugel 24 wieder die Bohrung 19 sperrt.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszahlenliste

1 Gehäuse 29 Bund

2 Arbeitskolben 30 -

3 Arbeitsraum 31 Meßfeder

4 Kolbenstange 32 Nippel

5 Hilfskolben 33 zentr. Bohrung

6 Mantelrohr 34 Schlauchanschluß

7 Pneumatikraum

8 Pneumatikraum

9 Speicherraum

10 -

11 Speicherkolben

12 Speicherfeder

13 Mantelrohr

14 Antriebskolben

15 Tauchkolben

16 Antriebsraum

17 Verbindungsbohrung

18 Radialdichtung

19 Bohrung

20 -

21 Druckgeber

22 elektrische Leitungen

23 Stift

24 Kugel

25 Feder

26 Radialdichtung

27 Geberstift

28 Buchse