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.
Machine working with hydraulic fluid. In presses that work with hydraulic fluid, it is often necessary or desirable to make the adjustment path of the movable press head with a small amount of force in order to save on drive power, but after reaching a certain position of the press head this one force compared to the force required to execute the adjustment movement (adjustment force ) to be able to exert increased force many times over, regardless of whether the press head is stationary to produce an increased closing force on the molded parts or the like, or whether it moves further under the effect of this increased force to act on the pressed material or the like emotional.
In injection or Pressgiessmasehinen z. B. the moving part of the mold is moved during its closing path only with a small force, which is just enough to overcome the occurring, while after sitting on the two mold halves it is necessary to hold them together with a very high force.
In the case of synthetic resin presses, it is again the case that the major part of the pressing stroke is also covered with a small force, but a much greater force development is necessary during the last part of the stroke covered. Similar proportions are found in various other hydraulic machines, such as. B. in drawing presses, upsetting presses, baling presses and others.
To solve these tasks, different tensions of the pressure medium have been used so far, so that with a certain piston cross-section the first part of the strokes with low pressure, the final pressing or keeping the molded parts closed or holding the tools with high pressure was carried out. In the case of the accumulator drive, at least two accumulators with different pressures and, accordingly, usually two completely independent pumps were used for this purpose.
Two or multiple pressure pumps were used for drives without accumulators.
The indentation arrangement is structurally simpler. In known arrangements of this type, the accumulator pressure acts to generate the adjustment force on one or more smaller pistons, while one or more other pistons were used to press the molds or tools into closed parts, which give the necessary increase in piston due to their large piston area. These pistons must move along with them during the entire stroke. and the rooms they have released must be filled with pressureless water. so that the storage pressure can act on the already filled room and no excessive pressurized water consumption occurs.
To supply the pressure medium from the memory, special valves must be provided for the pressure cylinders assigned to the two pressure stages, which are either operated in the desired order by the operator or partially automatically according to the position of the press head by itself or by one this influenced organs are controlled.
The invention relates to the known hydraulic presses in which a row of pistons of stepwise smaller diameter guided on the same axis in a fracture cylinder are provided, and the essence of the invention consists in such an assignment of the individual pistons to one another that the force of each "larger "Piston is only then automatically transferred to the smaller pistons in front of it with a simultaneous pressure increase of the pressure fluid enclosed between the pistons in question,
d = if the displacement speed of the next smaller piston in front of the larger piston, caused by the hydraulic fluid, becomes smaller than the displacement speed of the larger piston. The purpose of the arrangement according to the invention is to limit the stroke of the larger pistons and the resulting high pressure water consumption to the minimum by enclosing the pressure fluid between the pistons in question.
In the drawing, the subject matter of the invention is drawn in two exemplary embodiments. 1 shows an axial section through a press with two pistons including the valve block serving to control the inflow and outflow of the pressurized fluid to and fully the two pistons. FIG. 2 shows a press with three pistons. FIG. 1 is an axial section through the valve controlling the inflow and outflow of the hydraulic fluid to and from one of the larger pistons.
In the embodiment according to the fit. 1, the press head 1 is connected to a piston which moves in the bore of a larger piston 3. The piston 3 is inserted into the pressure cylinder 4 of the machine, the z. B. is connected to a bracket 6 by tie rods or another corresponding arrangement (frame). The tool is located between the press head 1 and the bracket 6, the parts of which, which are denoted by 7 and 8 in the figures, are first shifted against one another and then pressed against one another. Instead of the tool, another arrangement can of course be used, e.g. B. Form press, a material, etc., to be exerted in the manner described above by the press head force.
The pressure medium on the piston \? is to act, is fed to this through a pipe _), all of which is connected to a pipe 1, which opens into a control block containing the valves I'1-F above the valve T '. The interior of the pressure cylinder 4 is connected to all of the control block below the valve T's by a pipe 14.
Above the valve I'1, the connection line dl is connected to the pressure accumulator or the pressure pump. The used pressurized water is drained under the valve T'S. The spaces above the valves V2 and V3 are connected to one another by a borehole l6. The spaces below the valves V1 and V2 are connected to each other through a line l8 and through a line 1 branching off from this, with the space above the valve V4.
The valves V1, V2, V3 are normal cone or similar valves, while the valve cone of valve V4 (Fig. 3) is still provided with a bore b4, which when sitting on the valve cone on its seat through the bottom against the cone conical tip of spindle S4 protruding from V4 is to be almost completed. The Spin del S4 is adjustable compared to the valve cone of V4. The valves V1 and V3 move in opposite directions when their operating lever H is actuated, while the valves V2 and V4 are self-acting check valves.
Function: After lifting the cone of valve V, through the lever 'H, the pressure fluid flows through the hole 18 under the valve lever of V2, lifts it and reaches the piston 2 via the pipe 9 to act. Before opening valve V1, valve V3 is closed so that no pressure medium can get into the drain. The piston 2 moves out of the piston 3 under the action of the pressure fluid and moves the press head 1 (with the part 7 of the tool attached to it) against the bracket 6. The speed of the shifting movement is dependent on that of the pressure medium depends on the cable cross-sections provided.
At the same time, the pressure medium reaches the line l7 branching off from the bore le via the valve cone of V4 and from here, since only a very small ring cross-section is released by the adjustable spindle S4 at the exit of the bore b4, strongly throttled into the line l4 and from this in the pressure cylinder 4, where it is on the piston. 3 acts to move it slowly out of the printing cylinder.
If the two halves of the tool 7 and 8 meet as the movement progresses, so that the movement of the press head 1 comes to rest, the pressure medium continues to be fed to the piston 3 only via the line l4. The piston 3 seeks to push on the piston 2 while pushing the pressure medium out of its interior through the tube 9 and the line l3. However, this is not possible, since valve V2 closes immediately as a check valve.
The pressure medium located in the interior of the piston 3 is therefore enclosed therein and serves to transmit the force exerted on the piston 3 by the pressure medium to the piston 2. In the interior of the piston 3, the pressure of the pressure medium enclosed there increases, which corresponds to the ratio of the piston areas of the pistons 2 and 3. The size of these two piston surfaces must therefore be selected according to the size of the desired contact and closing force.
If the working conditions of the press are such that tool parts 7 and 8 do not hit one another directly, but in a different way, for example. Due to the resistance of the material to be deformed, the movement of the press head 1 comes to rest under the action of the piston 2, the processes described above also occur.
The piston 3 then transmits its force to the piston 2, so that the movement of the press head 1 continues under the effect of the force of the piston 3. The speed of this second section of the movement is given by the free passage cross section in the valve V4 corresponding to the setting of the spindle <B> 8, </B>.
The arrangement therefore allows the force to be automatically transferred from a larger piston to a second smaller piston via an amount of water between the two by increasing the pressure as soon as the absolute speed of the smaller piston falls below that of the large piston sinks.
The return movement of the press head 1 he follows in a known manner, for. B. by springs or hydraulic retraction by means of pressure cylinders, or under the action of its own weight. To initiate the return movement, the lever H is raised; first valve V1 is closed and then valve V3 is opened immediately. The pressure medium that has acted on the piston 2 passes through the lines l3, l6 and the valve V3 into the discharge line l3. After the piston 2 is seated on the piston 3, the latter presses the pressure medium filling the pressure cylinder 4 via the line l4 against the valve cone of V4, which lifts through so that the pressure medium reaches through the lines l7, l8 under the valve V2 and raises its cone in order to be able to get into the drain l3 via the line l and the valve V2.
If three pistons are used, they are advantageously arranged telescopically as shown in FIG. This embodiment he gives see easily from that of FIG. 1. The device of the valve block is also shown in FIG. It corresponds in essence to that according to Fig. 1; it is only necessary to increase the number of valves according to the larger number of pistons.
The practical implementation of the inventive concept explained above is not limited to the two exemplary embodiments described, these are only a few advantageous structural solutions for the subject matter of the invention.