BR102012009138A2 - Bloco de prensa - Google Patents

Abstract

BLOCO DE PRENSA. A presente invenção refere-se a um bloco de controle hidráulico de uma prensa, constituído de um bloco de base com uma válvula de alta retenção, que está ligada com uma conexão para uma primeira câmara de pressão, selecionada de um hidráulico da prensa, e à qual está conectada, partindo da primeira conexão da câmara de pressão, uma válvula direcional a jusante, que conduz opcionalmente um meio de pressão de uma conexão do meio de pressão, disposta a jusante em relação à válvula direcional, que pode ser ligada com uma bomba, através da válvula de alta retenção, para a primeira conexão da câmara de pressão, ou a uma conexão para uma segunda câmara de contra pressão, a fim de possibilitar predeterminadas funções de movimento básico e de segurança. De acordo com a invenção, no bloco de base está definido um atalho de fluido seguro, constituído da primeira conexão da câmara de pressão, da válvula de alta retenção, e da válvula direcional, no qual não desembocam de modo algum afluxos e/ou efluxos, ou desembocam os afluxos e/ou efluxos restritos ou limitados exclusivamente por técnica de corrente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "BLOCO DE PRENSA".

Descrição A presente invenção refere-se a um bloco de controle/ segurança de uma prensa hidráulica e, em particular, a um bloco de prensa de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

Um bloco de prensa ou também módulo de prensa de acordo com o gênero serve para a montagem de uma prensa de operação segura, que atende, entre outras coisas, às normas de segurança de acordo com a norma industrial alemã DIN EM 693.

Do estado da técnica, de acordo com a publicação "Werkzeug-maschine - Sicherheit - Hidraulische Pressen/ Máquina operatriz - Segurança - Prensa hidráulica"; versão alemã EM 693: 2001+A1: 2009, publicada em novembro de 2009 pela editora Beuth GmbH, é conhecido um controle hidráulico de uma prensa hidráulica, que atende à norma industrial alemã mencionada acima, e está representada esquematicamente como na figura 1 anexa.

Por conseguinte, o consumidor está representado como uma u-nidade de cilindro e êmbolo, com uma câmara do êmbolo, que tem ligação com um tanque de fluido através de uma válvula de segurança com automo-nitoramento, do tipo de construção de válvula de comutação de 2/2. A montante em relação à válvula de segurança se bifurca uma ramificação, que desemboca em uma válvula direcional do tipo de construção de válvula de comutação de 4/3, na qual, além disso, estão conectados diretamente uma fonte do meio de pressão, bem como, o tanque de fluido. À câmara anelar do consumidor está conectada uma válvula de alta retenção com automonitoramento, do tipo de construção de válvula de comutação de 2/2 que, por sua vez, está conectada à válvula direcional com automonitoramento. A montante em relação à válvula de alta retenção se bifurca um condutor de sobrepressão, no qual está inserida uma válvula limitadora de pressão, por meio da qual pode ser ajustada a máxima pressão da câmara anelar.

Finalmente, da fonte do meio de pressão, do mesmo modo, se bifurca um condutor de sobrepressão para o tanque de fluido, no qual está disposta uma válvula limitadora de pressão.

Em princípio, com o controle hidráulico conhecido de acordo com a figura 1 são possibilitadas as funções básicas de controle do movimento e de segurança da prensa hidráulica. Todavia, para prensas hidráulicas existe esse tipo de necessidade de controlar outras sequências de movimento e funções, sendo que, o conceito de controle e de segurança necessário para isso, além disso, também tem que preencher a mencionada norma industrial alemã.

Tendo em vista essa situação, é tarefa da presente invenção preparar um módulo de prensa de acordo com o gênero, cujo conceito de controle e de segurança básico independente de funções de controle adicionais corresponda, pelo menos, à norma industrial alemã mencionada.

Essa tarefa é solucionada por um bloco de prensa com as características da reivindicação de patente 1. Execuções vantajosas da invenção são objeto das reivindicações subordinadas.

Em princípio, de acordo com a invenção está previsto que a câmara de pressão tenha um consumidor próprio da prensa, que é admitido por pressão para uma alta retenção das matrizes superiores (no caso em questão, por exemplo, uma câmara anelar de uma unidade de cilindro e êm-bolo, que representa o cilindro da prensa ou o pilão da prensa) seja conectada diretamente ao bloco de controle. No bloco de controle estão ligados em série uma válvula de alta comutação monitorada, e uma válvula direcional monitorada, sem outras válvulas interligadas. Isto corresponde quanto a isso, ao estado da técnica mencionado no início. A particularidade do conceito de controle e de segurança de a-cordo com a invenção, de agora em diante, de acordo com um aspecto consiste no fato de que, independente de outras funções de controle adicionais no bloco de base mencionado de acordo com a definição acima, é mantido um atalho de fluido mais seguro, constituído "da câmara de consumidor definida (por exemplo, a câmara anelar, de acordo com o exemplo de execução) - válvula de alta retenção - válvula direcional", no qual não desembocam de modo algum afluxos ou efluxos, ou desembocam os afluxos ou efluxos restritos ou limitados exclusivamente, de preferência, através de bocais (pontos de estrangulamento). Isto é, o conceito de acordo com a invenção, prevê que, no atalho de fluido mencionado não sejam envolvidas outras válvulas para o controle da seqüência de movimento, etc. Tais válvulas, vistas a partir do lado do consumidor (lado da câmara anelar), estão previstas só a jusante da válvula direcional, por exemplo, uma válvula limitadora de pressão ou uma válvula de curso rápido. O estado da técnica mencionado acima, de fato apresenta, do mesmo modo, um atalho de fluido correspondente à invenção, pelo que, todavia, nesse estado da técnica o controle exclusivamente para o controle de base da prensa apropriado, sendo que, não estão previstos quaisquer outros elementos de controle para funções de controle adicionais. Por isso, também nenhum conceito de controle e de segurança de acordo com a presente invenção pode ser derivado.

Um outro aspecto da invenção prevê controlar funções de prensa adicionais, que vão além das funções de base de acordo com o estado da técnica mencionado (por exemplo, conexão da superfície de prensa no caso de um cilindro de 3 superfícies) através de um bloco de base definido acima, e o bloco intermediário (externo) inserido na válvula direcional. Neste caso, contudo, do mesmo modo permanece o atalho de fluido seguro "câmara de pressão definida no consumidor- válvula de alta retenção - válvula direcional", (eventualmente com intercalação de um canal de passagem do bloco intermediário). É vantajoso se, a válvula de alta retenção para a câmara de pressão do consumidor referida (câmara anelar), uma válvula de segurança para a fonte do meio de pressão (a seguir designada simplesmente como bomba), uma válvula de bypass automonitorada ou válvula de segurança para a outra câmara de pressão do consumidor (câmara do êmbolo), bem como, uma válvula de curso rápido, de preferência, com função limitadora de pressão forem aparafusadas ou empregadas em um bloco de base padrão.

Além disso, o controle hidráulico pode ser executado com uma função de ajuste, para o que está prevista uma outra válvula direcional, que está ligada com as câmaras de pressão (câmara anelar, câmara do êmbolo) do consumidor através de (dois) bocais ou pontos de estrangulamento, a fim de abastecer opcionalmente as câmaras com um fluido de controle de uma/ da bomba. Por isso, em consequência dos bocais, a velocidade de ajuste direcionada para cima e para baixo do consumidor está limitada (de preferência, a, no máximo, 10 mm/s) em relação à operação normal.

Além disso, é vantajoso se, o bloco intermediário suportar outras funções desse tipo, que não afetam o circuito de controle de segurança de acordo com a definição acima. Se na execução de base a válvula direcional estiver aparafusada no bloco de base, então no caso de uma disposição de bloco intermediário, o bloco intermediário é intercalado, em princípio, entre o bloco de base e a válvula direcional, sem afetar o circuito de controle de segurança de acordo com a definição no bloco de base. Por conseguinte, o bloco intermediário apresenta um furo de passagem, que vindo da válvula de alta retenção dentro do bloco de base, chega até a válvula direcional aparafusada no bloco intermediário, sem que outros atalhos partam disso, ou somente partem bocais intercalados, aos quais a corrente está limitada. A invenção será esclarecida em detalhes, a seguir, com auxílio de exemplos de execução preferidos com referência aos desenhos anexos. A figura 1 mostra um controle de prensa hidráulico de acordo com o estado da técnica. A figura 2 mostra um primeiro exemplo de execução preferido de um módulo de prensa de acordo com a invenção, na execução de um denominado bloco de base e A figura 3 mostra um segundo exemplo de execução preferido de um módulo de prensa de acordo com a invenção, na execução de um bloco de base com um bloco intermediário. A tabela 1 abaixo indica a sequencia de comutação magnética do primeiro exemplo de execução da figura 2.

Tabla 1 - De acordo com a figura 2, o bloco de prensa de acordo com um primeiro exemplo de execução preferido da invenção, serve para o controle e a segurança de um consumidor, como o que está representado esquema-ticamente na figura 2, como uma unidade de cilindro e êmbolo 1. A unidade de cilindro e êmbolo 1 tem um êmbolo 1a com a haste do êmbolo 1b fixada nele, que divide o cilindro 1c de modo estanque em uma câmara do êmbolo K e uma câmara anelar R. Na haste do êmbolo 1b está suspenso, no caso em questão, um peso, por exemplo, uma almofada de estiramento superior de uma prensa hidráulica (não representada).

Na figura 2, o consumidor 1 está representado em uma posição recolhida, isto é, retraída, na qual o peso precisa ser mantido livre e seguro. Por conseguinte, a câmara anelar R está ligada com uma válvula de alta retenção 4 hidráulica com automonitoramento, de preferência, do tipo de construção de válvula de comutação de 2/2, que em uma primeira posição de comutação (posição de construção) bloqueia uma corrente de fluido, pelo menos, proveniente da câmara anelar R, e em uma segunda posição libera completamente a ligação de fluido. A montante em relação à válvula de alta retenção 4 (isto é, entre a válvula de alta retenção e a câmara anelar R) se bifurca um condutor de sobrepressão 6, do condutor de pressão para um tanque do meio de pressão T, no qual está inserida uma válvula limitadora de pressão 8, para o ajuste de uma máxima pressão da câmara anelar.

Por sua vez, a válvula de alta retenção 4 está conectada em série diretamente (isto é, sem intercalação de outros elementos de comutação) a uma válvula direcional 10 com automonitoramento, de preferência, do tipo de construção de válvula de comutação de 4/3, da qual uma outra conexão tem ligação com o tanque do meio de pressão T através de um condutor de alívio de pressão 12. Além disso, à válvula direcional 10 está conectada uma fonte do meio de pressão P, em cuja saída está conectado, do mesmo modo, um condutor de sobrepressão 14, que conduz para o tanque do meio de pressão T, com a válvula limitadora de pressão 16 inserida. A câmara do êmbolo K do consumidor 1 está ligada, do mesmo modo, diretamente com a válvula direcional 10 através de um condutor de pressão 18, sendo que, o condutor de pressão 18 bifurca um condutor do tanque T para o tanque do meio de pressão T, no qual está inserida uma válvula de segurança 22, de preferência, da forma de construção de válvula de comutação de 2/2. A válvula de segurança 22, neste caso, bloqueia o condutor do tanque 20 em uma primeira posição de comutação, e libera essa válvula em uma segunda posição de comutação.

Além disso, como pode ser depreendido da figura 2, no condutor de alívio de pressão 12, entre a válvula direcional 10 e o tanque T, encontra-se uma válvula limitadora de pressão 24, que só abre o condutor de alívio de pressão 12 no caso de uma certa pressão do condutor, sendo que, está previsto um condutor de bypass 26, que contorna a válvula limitadora de pressão 24, no qual está disposta uma válvula de curso rápido 28, de preferência, da forma de construção de válvula de comutação de 2/2. Neste caso, em uma primeira posição de comutação, a válvula de curso rápido 28 bloqueia o condutor de bypass 26 completamente (posição de construção) e libera esse condutor em uma segunda posição de comutação.

Finalmente, de acordo com a figura 2, ao condutor de sobrepressão 6, entre a válvula limitadora de pressão 8 e o tanque do meio de pressão T está conectada uma válvula de ajuste 30, de preferência, da forma de construção de válvula de comutação de 2/2 cuja outra conexão está ligada com uma ou com a fonte do meio de pressão P. Além disso, a válvula de ajuste está ligada com o condutor de pressão 2, através de um ponto de estrangulamento ou um bocal 32, entre o ponto de bifurcação para o condutor de sobrepressão 6 e a válvula de alta retenção 4, ao passo que, a última conexão da válvula de ajuste 30 está ligada por fluido com a câmara do êm-bolo K ou com o condutor de pressão 18, através de um outro ponto de estrangulamento ou bocal 34, entre a câmara do êmbolo K e a válvula de segurança 22.

Além disso, da figura 2 pode ser depreendido que, o controle todo, descrito acima está reunido em um bloco de prensa ou bloco de base, com, pelo menos, uma entrada da bomba P1, que está conectada diretamente à válvula direcional 10, a uma entrada de pressão de controle ST, que leva à válvula de ajuste 30, e a uma conexão do tanque T1. Além disso, estão previstas, pelo menos, duas conexões de consumidor X1, X2, que desembocam para a câmara do êmbolo e câmara anelar K, R do consumidor 1.

Todas as válvulas, com exceção da válvula direcional 10 estão inseridas estruturalmente no bloco de base, e estão ligadas hidraulicamente através de canais perfurados no bloco de base. Em contrapartida, a válvula direcional 10 está aparafusada no bloco de base, de tal modo que, todas as conexões para e da válvula direcional 10, de acordo com a descrição acima, são produzidas através do aparafusamento da válvula direcional 10 no bloco de base.

Do painel de controle da figura 2, de acordo com um primeiro exemplo de execução preferido da invenção, podem ser deduzidas as funções de comutação do controle hidráulico da prensa. Por conseguinte, para uma parada da prensa, a válvula direcional 10, a válvula de curso rápido 28, a válvula de segurança 22 e a válvula de ajuste 30 não estão acionadas, isto é, todas as válvulas mencionadas estão na posição de bloqueio (posição de construção).

Se o consumidor 1 tiver que sair rapidamente (função de controle de velocidade), a válvula direcional 10 é comutada para uma posição de comutação, na qual, no caso em questão, a câmara do êmbolo K pode obter ligação com a fonte do meio de pressão P, e a câmara anelar R, com o tanque T. Ao mesmo tempo, a válvula de curso rápido 28 é comutada para sua posição de liberação, a fim de poder transportar o fluido da câmara anelar R rapidamente para o tanque T. Finalmente, a válvula de alta retenção 4 en-contra-se, do mesmo modo, em sua posição de liberação.

Para uma saída do consumidor 1 na operação normal, isto é, sob carga de pressão, a válvula de curso rápido 28 é comutada em posição de bloqueio, sendo que, todas as outras válvulas permanecem na posição de comutação para o curso rápido descrito acima.

Se o consumidor 1 tiver que entrar, a válvula de alta retenção 4 e a válvula de curso rápido 28 voltam para suas posições de construção (posições de bloqueio), e a válvula direcional 10 é levada para uma posição de comutação, na qual a câmara do êmbolo K recebe ligação com a fonte do meio de pressão P (bomba), e a câmara anelar R recebe ligação com o tanque do meio de pressão T, através da válvula limitadora de pressão 24. A fim de poder, finalmente, movimentar o consumidor 1 para uma equipagem da prensa, a válvula de ajuste 30 é comutada de sua posição de bloqueio para uma primeira ou segunda posição de comutação, na qual opcionalmente a câmara do êmbolo K para uma saída, e a câmara anelar R para uma entrada do consumidor é ligada com a conexão de pressão de controle ST. Uma vez que essas ligações ocorrem, respectivamente, a-través dos (dois) bocais 32, 34 é obtida uma saída e uma entrada retardada do consumidor 1.

Da descrição acima é evidente que, todas as funções de controle da prensa ocorrem através das válvulas, que ou estão dispostas entre a válvula direcional 10 e a bomba P ou o tanque T, ou de forma limitada, por exemplo, estão conectadas através de bocais 32, 34 à câmara do êmbolo e à câmara anelar K, R do consumidor 1. Deste modo, surge um atalho de fluido conceitualmente seguro no bloco de base de acordo com a figura 2, constituído da câmara anelar R - da válvula de alta retenção 4 - da válvula direcional 10, para o qual ou não são assegurados afluxos ou efluxos, ou somente os afluxos ou efluxos limitados através dos bocais 32, 34. O circuito de segurança de acordo com a definição acima no bloco de base, em princípio, é sempre igual, dependendo das variantes de equipagem adicionais, das quais, a seguir, será descrita uma variante com auxílio do segundo exemplo de execução preferido. No caso de um movimento para baixo (bomba P está comutada para a câmara do êmbolo K) somente a válvula direcional 10 é acionada de modo correspondente. No caso de um movimento para cima (bomba P está comutada para a câmara anelar R) somente a válvula direcional 10 e a válvula de alta retenção 4 são acionadas de modo correspondente. A válvula de curso rápido 28 com a função limitadora de pressão não está no atalho de corrente seguro. A seguir, com auxílio da figura 3 é descrito um segundo exemplo de execução preferido da invenção, sendo que, por motivos de simplificação deve ser aprofundado somente nas características diferentes em relação ao primeiro exemplo de execução.

Na tabela 2 abaixo é indicada a sequencia de comutação magnética do segundo exemplo de execução da figura 3.

Tabela 2 - Portanto, no caso do segundo exemplo de execução preferido da invenção, está previsto um bloco intermediário, que está montado estruturalmente no bloco de base, entre o bloco de base, e a válvula direcional 10. No bloco intermediário está previsto um número de conexões em forma de desembocaduras de furo, que são ligadas com as (quatro) conexões no bloco de base, com a montagem (quase automática), sendo que, em um lado externo do bloco intermediário, de agora em diante está aparafusada a válvula direcional 10. Pelo menos, um canal (furo de passagem A) dentro do bloco intermediário, que produz a ligação entre a válvula de alta retenção 4 e a válvula direcional 10, forma, com isso, uma parte ou seção do atalho de fluido seguro de acordo com a definição acima.

Além disso, como pode ser depreendido da figura 3, no bloco intermediário encontra-se uma válvula de comutação 35 da forma de construção de válvula de comutação de 2/2, em um condutor de pressão 36 entre a válvula direcional 10 e a câmara do êmbolo K do consumidor 1, a qual está ligada paralela ao condutor de pressão 18 de acordo com o primeiro exemplo de execução da invenção. Em uma primeira posição de comutação, a válvula de comutação 35 libera o condutor de pressão 36 ligado em paralelo, e bloqueia esse condutor, pelo menos, em ajuste para a câmara do êmbolo K em uma segunda posição de comutação.

Finalmente, uma válvula alternada 38 controlada por pressão está abrigada no bloco intermediário que, por um lado, está ligado com o canal através de um estrangulamento ou bocal 40, entre a válvula de alta retenção 4 e a válvula direcional 10, e por outro lado, está conectada ao condutor de pressão 36 ligado em paralelo, entre a válvula direcional 10 e a válvula de comutação 35.

As funções de comutação do segundo exemplo de execução preferido da invenção são mostradas no painel de controle de acordo com a figura 3.

Como pode ser demonstrado a partir disso, neste caso, as posições de comutação correspondem às válvulas de acordo com a figura 3, para as funções de acionamento individuais da prensa, em essência, correspondem àquelas do primeiro exemplo de execução de acordo com a figura 2. Somente no caso da saída de curso rápido, a válvula de comutação 35 é acionada para sua posição de comutação parcialmente bloqueada, na qual uma corrente na direção da câmara do êmbolo K é bloqueada através do condutor de pressão 36 paralelo. É publicado um bloco de controle hidráulico de uma prensa, constituído de um bloco de base com uma válvula de alta retenção, que está ligada com uma conexão para uma primeira câmara de pressão, selecionada de um consumidor hidráulico da prensa, e à qual está conectada, partindo da primeira conexão da câmara de pressão, uma válvula direcional a jusante, que conduz opcionalmente um meio de pressão de uma conexão do meio de pressão, disposta a jusante em relação à válvula direcional, que pode ser ligada com uma bomba, através da válvula de alta retenção, para a primeira conexão da câmara de pressão, ou a uma conexão para uma segunda câmara de contra pressão, a fim de possibilitar predeterminadas funções de movimento básico e de segurança. De acordo com a invenção, no bloco de base está definido um atalho de fluido seguro, constituído da primeira conexão da câmara de pressão, da válvula de alta retenção, e da válvula direcional, no qual ou não desembocam de modo algum afluxos e/ ou efluxos, ou desembocam os afluxos e/ ou efluxos restritos ou limitados exclusivamente por técnica de corrente.

Listagem dos números de referência 1 consumidor 1a embolo 1b haste do embolo 1c cilindro 2 condutor de pressão 4 válvula de alta retenção 6 condutor de sobrepressão 8 válvula limitadora de pressão 10 válvula direcional 12 condutor de alívio de pressão 14 condutor de sobrepressão 16 válvula de sobrepressão 18 condutor de pressão 20 condutor de tanque 22 válvula de segurança 24 válvula limitadora de pressão 26 condutor de bypass 28 válvula de curso rápido 3 Oválvula de ajuste 32,34 estrangulamentos 35 válvula de comutação 36 condutor de pressão paralelo 3 8válvula alternada 40 estrangulamento/bocal

Claims (9)

1. Bloco de controle hidráulico de uma prensa, constituído de um bloco de base com uma válvula de alta retenção (4), que está ligada com uma conexão para uma primeira câmara de pressão (R), selecionada de um consumidor hidráulico da prensa (1), e à qual está conectada, partindo da primeira conexão da câmara de pressão, uma válvula direcional (10) a jusante, que conduz opcionalmente um meio de pressão de uma conexão do meio de pressão, disposta a jusante em relação à válvula direcional (10), que pode ser ligada com uma bomba (P), através da válvula de alta retenção (4), para a primeira conexão da câmara de pressão (R), ou a uma conexão para uma segunda câmara de contra pressão (K), a fim de possibilitar predeterminadas funções de movimento básico e de segurança, caracterizado pelo fato de que, no bloco de base está definido um atalho de fluido seguro, constituído da primeira conexão da câmara de pressão (R), da válvula de alta retenção (4), e da válvula direcional (10), no qual não desembocam de modo algum afluxos e/ou efluxos ou desembocam os afluxos e/ou efluxos restritos ou limitados exclusivamente por técnica de corrente.

2. Bloco de controle hidráulico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, dentro ou no bloco de base está disposta uma válvula de entrada (28), que partindo da primeira câmara de pressão (R) selecionada, está prevista a jusante em relação à válvula direcional (10) entre a válvula direcional (10) e uma conexão de tanque, a fim de possibilitar um movimento rápido do consumidor (1) em consequência da corrente limitada pequena procedente de uma das câmaras de pressão selecionadas para o tanque.

3. Bloco de controle hidráulico de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por uma válvula de alívio de pressão (24), que está disposta em um condutor de alívio de pressão (12) paralelamente à válvula de entrada (28).

4. Bloco de controle hidráulico de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por uma válvula de ajuste (30), que conduz um fluido de controle de uma bomba (P) opcionalmente a uma das duas co- nexões da câmara de pressão do bloco de controle, sendo que, entre a válvula de ajuste (30) e as conexões da câmara de pressão está interligado, respectivamente, um meio limitador de corrente (32, 34).

5. Bloco de controle hidráulico de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, o limite de corrente é causado por uma válvula ou bocal (32, 34).

6. Bloco de controle hidráulico de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, a válvula direcional (10) pode ser aparafusada no lado externo do bloco de base.

7. Bloco de controle hidráulico de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por um bloco intermediário que suporta funções adicionais selecionadas, que está montado de modo estrutural entre o bloco de base e a válvula direcional (10).

8. Bloco de controle hidráulico de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que, o bloco intermediário tem um primeiro furo de passagem (A), que está ligado com a válvula de alta retenção (4) em sua primeira desembocadura, e com a válvula direcional (10) com sua outra desembocadura, que está assentada, de preferência, no bloco intermediário.

9. Bloco de controle hidráulico de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que, o primeiro furo de passagem (A) forma uma seção parcial do atalho de fluido seguro.