Mit Druckflüssigkeit arbeitende Maschine. Bei mit Druckflüssigkeit arbeitenden Pressen ist es oft erforderlich oder erwünscht, den Anstellweg des beweglichen Presshauptes mit kleiner Kraft vorzunehmen, um An triebsleistung zu sparen, nach Erreichung einer bestimmten Lage des Presshauptes jedoch durch dieses eine gegenüber der zur Ausführung der Anstellbewegung erforder lichen Kraft (Anstellkraft) vielfach erhöhte Kraft ausüben zu lassen, wobei es gleich gültig ist, ob dabei das Presshaupt zur Her- vorrufung einer erhöhten Schliesskraft auf die Formteile oder dergl. stillsteht oder sich zwecks Einwirkung auf das Pressgut oder dergl. unter der Wirkung dieser erhöhten Kraft noch weiter bewegt.
Bei Spritz- oder Pressgiessmasehinen z. B. wird der bewegliche Teil der Giessform während seines Schliessweges nur mit kleiner Kraft verschoben, die eben ausreicht, um die auftretenden zu über winden, während nach Aufsitzen der beiden Formenhälften es notwendig ist, diese mit einer sehr hohen Kraft zusammenzuhalten.
Bei Kunstharzpressen tritt wiederum der Fall ein, dass der grösste Teil des Presshubes ebenfalls mit kleiner Kraft zurückgelegt wird, während des letzten Teils des zurück zulegenden Hubes ist jedoch eine weitaus grössere Kraftentfaltung notwendig. Ähnliche Verhälltnisse liegen bei verschiedenen andern hydraulischen Arbeitsmaschinen, wie z. B. bei Ziehpressen, Anstauchpressen, Paketier- pressen und andere, vor.
Zur Lösung dieser Aufgaben benutzte man bisher verschiedene Spannungen des Druckmittels, so dass bei einem bestimmten Kolbenquerschnitt der erste Teil der Hübe mit kleinem Druck das Zuendepressen oder das Geschlossenhalten der Formteile oder Festhalten der Werkzeuge mit hohem -Druck voTgenommen wurde. Biei Speicherantrieb wurden zu diesem Zweck mindestens zwei Speicher verschiedenen Druckes und Jem- entsprechend gewöhnlich auch zwei voll einander unabhängige Pumpen verwendet.
Bei Antrieb ohne Speicher wurden Zwei- oder Mehrdruckpumpen verwendet.
Baulich einfacher ist die Eindruekanord- nung. Bei bekanntgewordenen Anordnungen dieser Art wirkt der Speicherdruck zur Er zeugung der Anstellkraft auf einen oder mehrere kleinere Kolben, während zum Zuendepressen oder Gesehlossenhalten der Formenteile oder Werkzeuge ein oder meh rere weitere Kolben verwendet wurden, die infolge ihrer grossen Kolbenfläche die nötige Kafterhöhung ergeben. Diese Kolben müssen während des ganzen Hubes mitbewegt. und die von ihnen freigegebenen Räume müssen mit drucklosem Wasser angefüllt werden. damit der Speicherdruck auf den bereits ge füllten Raumeinwirken kann und kein über flüssiger Druckwasserverbrauch eintritt.
Zur Zuführung des Druckmittels aus dem Spei cher müssen für die den beiden Druckstufen zugeordneten Druckzylinder besondere Ven tile vorgesehen werden, die entweder in der gewünschten Reihenfolge von der Bedie nungsperson betätigt oder auch teilweise selbsttätig entsprechend der Lage des Press- hauptes von diesem selbst oder einem durch dieses beeinflussten Organe gesteuert werden.
Die Erfindung bezieht sich auf die be kannten hydraulischen Pressen, bei welchen eine Reihe in einem Bruchzylinder gleich achsig geführter Kolben von stufenweise kleinerem Durchmesser vorgesehen sind, und das Wesen der Erfindung besteht in einer derartigen Zuordnung der einzelnen Kolben zueinander, dass die Kraft jedes "grösseren" Kolbens auf die ihm vorgereihten kleineren Kolben erst dann unter gleichzeitiger Druck erhöhung der zwischen den in Frage kom menden Kolben eingeschlossenen Druck flüssigkeit selbsttätig übertragen wird,
d=enn die durch die Druckflüssgkeit hervor gerufene Verschubgeschwindigkeit des dem grösseren Kolben vorgereihten nächst klei neren Kolbens kleiner wird als die Verschub- geschwindigkeit des grösseren Kolbens. Zweck der erfindungsgemässen Anord nung ist, durch Einschliessung der Druck flüssigkeit zwischen den in Frage kommen den Kolben den Hub der grösseren Kolben und den dadurch bedingten grossen Druck- wasserverbraueh auf das Mindestmass zu be schränken.
In der Zpichnung ist der Gegenstand der Erfindung in zwei beispielsweisen Ausfiih- rungsformen gezeichnet. Fig. 1 stellt einen Achsialschnitt durch eine Presse mit zwei Kolben samt dem zur Steuerung des Zu- und Abflusses der Druekfliissigkeit zu und voll den beiden Kolben dienenden Ventilblock dar. Fig. 2 zeigt eint Presse mit drei Kolben. Fig. ist ein achsialer Schnitt durch das den Zu- und Abfluss der Druckflüssigkeit zu und voll einem der grösseren Kolben steuernde Ventil.
Bei der Ausführungsform gemäss der Fit. 1 ist das Presshaupt 1 mit einem Kolben verbunden, der sich in der Bohrung eines grösseren Kolbens 3 bewegt. Der Kolben 3 ist in den Druekzylinder 4 der Maschine eingesetzt, der z. B. durch Zugstangen oder eine andere entsprechende Anordnung (Rahmen) mit einem Bügel 6 verbunden ist. Zwischen dem Presshaupt 1 und dem Bügel 6 befindet sich das Werkzeug, dessen Teile, die in den Abbildungen mit 7 und 8 bezeich net sind, zuerst gegeneinander verschoben und dann gegeneinander gepresst werden. An Stelle der, Werkzeuges kann natürlich mach eine andere Anordnung treten, z. B. Press formen, ein Werkstoff usw., auf die in der oben beschriebenen Weise vom Presshaupt Kraft ausgeübt werden soll.
Das Druckmittel, welches auf den Kolben \? wirken soll, wird diesem durch ein Rohr _) zugeführt., all das sich eine Rohrleitung 1, anschliesst, die in einen die Ventile I'1-F, enthaltenden Steuerblock oberhalb des Ven tils T', einmündet. Der Innenraum des Drnek- zylinders 4 ist durch eine Rohrleitung 14 all den Steuerblock unterhalb des Ventils T's angeschlossen.
Oberhalb dea Ventils I'1 i3t die Anschlussleitung dl an den Druclzspeicher oder die Druckpumpe angeschlossen. Unter halb des Ventils T'S wird das verbrauchte Druckwasser abgeleitet. Die Räume oberhalb der Ventile V2 und V3 sind durch eine Boh rung l6 miteinander verbunden. Die Räume unterhalb der Ventile V1 und V2 sind mit einander durch eine Leitung l8 und durch eine von dieser abzweigende Leitung 1, mit dem Raum oberhalb des Ventils V4 verbun den.
Die Ventile V1, V2, V3 sind normale Kegel- oder ähnliche Ventile, während der Ventilkegel des Ventils V4 (Fig. 3) noch mit einer Bohrung b4 versehen ist, die beim Auf sitzen des Ventilkegels auf seinen Sitz durch die von unten gegen den Kegel von V4 ragende konische Spitze der Spindel S4 nahezu abgeschlossen werden soll. Die Spin del S4 ist gegenüber dem Ventilkegel von V4 einstellbar. Die Ventile V1 und V3 bewegen sich bei Betätigung ihres Bedienungshebels H gegensinnig, die Ventile V2 und V4 da gegen sind selbsttätig arbeitende Rückschlag- Ventile.
Arbeitsweise: Nach Anheben des Kegels des Ventils V, durch den Hebel' H strömt die Druckflüssig keit über die Bohrung l8 unter den Ventil- kebel von V2, hebt diesen an und gelangt über das Rohr 9 auf den Kolben 2 zur Wir kung. Vor dem Öffnen des Ventils V1 wird las Ventil V3 gesehlossen, so dass kein Druck mittel in den Abfluss gelangen kann. Der Kolben 2 bewegt sieh unter der Wirkung der Druckflüssigkeit aus dem Kolben 3 heraus und verschiebt dabei das Presshaupt 1 (mit dem etwa daran befestigten Teil 7 des Werk- zeuges) gegen den Bügel 6. Die Geschwin digkeit der Verschubbewegung ist hierbei von den dem Druckmittel zur Verfügung ge stellten Leitungsquerschnitten abhängig.
Gleichzeitig gelangt das Druckmittel über die von der Bohrung le abzweigende Leitung l7 über den Ventilkegel von V4 und von hier, da durch die einstellbare Spindel S4 am Aus- ange der Bohrung b4 nur ein sehr kleiner Ringquerschnitt freigegeben wird, stark ge drosselt in die Leitung l4 und aus dieser in den Druckzylinder 4, wo es auf den Kolben. 3 einwirkt, um ihn entsprechend langsam aus dem Druckzylinder herauszubewegen.
Treffen dann mit fortschreitender Bewegung die beiden Hälften des Werkzeuges 7 und 8 aufeinander, so dass also die Bewegung des Presshauptes 1 zur Ruhe kommt, so wird weiterhin das Druckmittel nur über die Lei tung l4 dem Kolben 3 zugeführt. Der Kolben 3 sucht sich also auf den Kolben 2 aufzu schieben und dabei das Druckmittel aus seinem Innenraum über das Rohr 9 und die Leitung l3 herauszudrücken. Das ist aber nicht möglich, da sich dabei das Ventil V2 als Rückschlagventil sofort schliesst.
Das im Innenraum des Kolbens 3 befindliche Druck mittel ist daher in diesem eingeschlossen und dient dazu, die auf den Kolben 3 vom Druck mittel ausgeübte Kraft auf den Kolben 2 zu übertragen. Im Innenraum des Kolbens 3 tritt dabei eine Erhöhung des Druckes der dort eingeschlossenen Druckmittelmenge ein, die dem Verhältnis der Kolbenflächen der Kolben 2 und 3 entspricht. Die Grösse dieser beiden Kolbenflächen isst also entsprechend der Grösse der gewünschten Anstell- und Schliesskraft zu wählen.
Liegen die, Arbeitsverhältnisse der Presse so, dass nicht ein direktes Auftreffen von Werkzeugteilen 7 und, 8 aufeinander erfolgt, sondern auf andere Weise, etwa. durch den Widerstand des zu verformendenWerkstoffes, die Bewegung des Presshauptes 1 unter der Wirkung des Kolbens 2 zur Ruhe kommt, so treten ebenfalls die oben beschriebenen Vorgänge ein.
Der Kolben 3 überträgt dann seine Kraft auf den Kolben 2, so dass nun mehr die Bewegung des Presshauptes 1 unter der Wirkung der Kraft des Kolbens 3 weiter vor sich geht. Die Geschwindigkeit dieses zweiten Abschnittes der Bewegung ist durch den der Einstellung der Spindel<B>8,</B> entspre chenden freien Durchgangsquerschnitt im Ventil V4 gegeben.
Die Anordnung gestattet also, dass die Kraft einem :grösseren Kolbens in dem Augen blick selbsttätig auf einen zweiten kleineren Kollben über eine zwischen den beiden be findliche Wassermenge durch deren Druck erhöhung übertragen wird, sobald die ab- solute Geschwindigkeit des kleineren Kol bens unter die des grossen Kolbens sinkt.
Die Rückbewegung des Presshauptes 1 er folgt in bekannter Weise z. B. durch Federn oder hydraulischen Rückzug mittels Druck zylinder, oder unter der Wirkung des Eigen gewichtes. Zur Einleitung der Rückbewe gung wird der Hebel H gehoben; dabei wird zuerst das Ventil V1 geschlossen und gleich darauf das Ventil V3 geöffnet. Das auf den Kolben 2 eingewirkt habende Druckmittel gelangt dabei über die Leitungen l3, l6 und das Ventil V3 in die Abflussleitung l3. Nach Aufsitzen des Kolbens 2 auf den Kolben 3 drückt dieser das den Druckzylinder 4 an füllende Druckmittel über die Leitung l4 gegen den Ventilkegel von V4, der sieh da durch anhebt, so dass das Druckmittel über die Leitungen l7, l8 unter das Ventil V2 ge langt und dessen Kegel anhebt, um über die Leitung l, und das Ventil V2 in den Abfluss l3 gelangen zu können.
Wenn drei Kolben verwendet werden, werden sie gemäss Fig. 2 vorteilhaft teleskop artig angeordnet. Diese Ausführungsform er gibt sieh ohne weiteres aus jener nach Fig. 1. Die Einrichtung des Ventilblockes geht gleiehfalls aus der Fig. 2 hervor. Sie ent spricht dem Wesen nach jener nach Fig. l; es ist nur erforderlich, die Anzahl der Ven tile entsprechend der grösseren Anzahl der Kolben zu vermehren.
Die praktische Ausführung des vor stehend erläuterten Erfindungsgedankens ist nicht auf die beschriebenen zwei Ausfüh rungsbeispiele beschränkt, diese stellen ledig lich einige vorteilhafte bauliche Lösungen des Erfindungsgegenstandes dar.