CZ280427B6

CZ280427B6 - Hydraulic safety to prevent overload

Info

Publication number: CZ280427B6
Application number: CZ932186A
Authority: CZ
Inventors: Petr Ing. Jáchym; František Ing. Landsman
Original assignee: Žďas, A.S.
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 1996-01-17
Also published as: CZ218693A3; DE4436742A1

Abstract

Sestává z hlavní kuželky (1), řídící kuželky (2) se clonou (3) a z pojišťovacího ventilu (4), který spojuje prostor (11) řídícího pojišťovacího tlaku nad kuželkami (1, 2) s odpadem (12). Poměr plochy (S.sub.1.n.) sedla řídící kuželky (2) a plochy (S.sub.2.n.) čela řídící kuželky (2) je menší než poměr plochy sedla a plochy čela hlavní kuželky (1). Řídící kuželka (2) je s výhodou umístěna souose v hlavní kuželce (1), může být umístěna i vně hlavní kuželky (1).ŕIt consists of a main plug (1), a control plug (2) with a diaphragm (3) and a safety valve (4) that connects the pressure relief control space (11) above the waste plugs (1, 2). The ratio of the area of the cone seat (2) to the cone face (2) is smaller than that of the seat and the face of the main cone (1) . The control plug (2) is preferably located coaxially in the main plug (1), it can also be located outside the main plug (1).

Description

Vynález se týká hydraulické pojistky přetížení pro mechanické lisy, která zabraňuje přetížení lisu nebo nástroje.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a hydraulic overload fuse for mechanical presses that prevents overloading of the press or tool.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V současnosti je používáno několik různých konstrukcí pojistek přetížení mechanických lisů. Je to zejména hydraulicko pneumatická pojistka, kde síla lisu je přenášena hydraulicky a ovládání pojistky je pneumatické. Z toho vyplývá velká hmotnost pístu i celé pojistky. Dalším řešením jsou pojistky, jejichž pojišťovací tlak je úměrný plnicímu tlaku ze zdroje. Jejich nevýhodou jsou však velké rozměry, kombinace dvou médií tj. oleje a vzduchu a nutnost jejich přívodu na pohyblivou část lisu, velké hmoty pohyblivých částí pojistky a závislost na plnicím tlaku. Z toho plynou horší dynamické vlastnosti, delší reakční doba, větší setrvačné síly a průsaky. Na základě těchto důvodů jsou uvedené pojistky nevhodné zejména pro lisy s velkým počtem zdvihů a s velkými hodnotami přetížení během zdvihu.Several different designs of overload fuses for mechanical presses are currently used. It is mainly a hydraulic-pneumatic fuse, where the force of the press is transmitted hydraulically and the control of the fuse is pneumatic. This results in a high weight of the piston and the entire fuse. Another solution is fuses whose insurance pressure is proportional to the supply pressure from the source. However, their disadvantages are the large dimensions, the combination of the two media, ie oil and air, and the necessity of their supply to the moving part of the press, the large mass of the moving parts of the fuse and the dependence on the filling pressure. This results in poorer dynamic properties, longer reaction times, greater inertia forces and leaks. For this reason, the fuses mentioned are particularly unsuitable for presses with a large number of strokes and high overload values during stroke.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše přetížení podstatou je, s clonou a z pojišťovacího ventilu, který spojuje prostor řídicího pojišťovacího tlaku nad kuželkami s odpadem, sedla a plochy čela řídicí kuželky je menší než sedla a plochy čela hlavní kuželky. Řídicí kuželka uložena souose v hlavní kuželce, ní kuželky. Podstatou dále tlaku nad hlavní kuželkou a tlaku zpětným ventilem.The amount of overload is essentially, with the orifice and from the relief valve that connects the pilot pressure control space above the plugs with the waste, the seat and the face of the control plug face is smaller than the seats and the face of the main plug. The pilot plug is coaxial in the main plug, the plug. The essence of the pressure above the main plug and the pressure check valve.

uvedené zejména že nedostatky odstraňuje hydraulická pojistka pro mechanické lisy podle vynálezu, jehož sestává z hlavní kuželky, řídicí kuželkymentioned in particular that the drawbacks are eliminated by a hydraulic fuse for mechanical presses according to the invention, which consists of a main plug, a control plug

Poměr plochy poměr plochy je s výhodou nebo může být umístěna vně hlavže prostor řídicího pojišťovacího přívodu je, řídicí kuželkou je oddělen odArea ratio The area ratio is preferably or may be located outside the barrel of the control insurance supply is, the control plug is separated from the

Hydraulická pojistka dle vynálezu chrání lis či nástroj proti přetížení. Vlivem kombinace hlavní a řídicí kuželky a jejich poměrů ploch sedla a čela je zabezpečeno úplné a okamžité otevření pojistky a neškrcený průtok z prostoru hlavního pojišťovacího tlaku do odpadu. Pojistka není závislá na plnicím tlaku a umožňuje plynulé přestavení na jiný pojišťovací tlak. Její výhodou jsou malé rozměry, malé hmotnosti pohyblivých částí, krátká reakční doba a minimální ztráty. Výhodou jsou i nízké pořizovací náklady pojistky.The hydraulic fuse according to the invention protects the press or tool against overload. Due to the combination of the main and control plug and their seat and face area ratios, a full and immediate opening of the fuse and an unrestricted flow from the main insurance pressure space to the drain are ensured. The fuse is not dependent on the filling pressure and allows for a smooth changeover to another locking pressure. Its advantages are small dimensions, low weight of moving parts, short reaction time and minimal losses. The advantage is also low purchase costs of the fuse.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Příklad provedení hydraulické pojistky je zobrazen na výkresech, kde na obr. 1 je uspořádání pojistky včetně schematického znázornění celého hydraulického obvodu s řídicí kuželkou, uloženou v hlavní kuželce, na obr. 2 uspořádání s řídicí kuželkou, umístěnou vně hlavní kuželky.An exemplary embodiment of a hydraulic fuse is shown in the drawings, in which Fig. 1 shows the arrangement of the fuse including a schematic representation of the entire hydraulic circuit with a control plug housed in the main plug, and Fig. 2 shows an arrangement with a control plug located outside the main plug.

-1CZ 280427 B6-1GB 280427 B6

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Pojistka proti přetížení sestává z hlavní kuželky 1, řídicí kuželky 2. a pojišťovacího ventilu 4. Řídicí kuželka 2 je s výhodou uložena souose uvnitř hlavní kuželky 1 (obr. 1). Při alternativním uspořádání je řídicí kuželka 2 umístěna mimo hlavní kuželku 1 (obr. 2). Do řídicí kuželky 2 je zašroubována clona 2· Pružina 8. dotlačuje řídicí kuželku 2 do sedla, vytvořeného v hlavní kuželce 1 a odděluje prostor 11 řídicího pojišťovacího tlaku a odpad 12. Při alternativním uspořádání je pružinou 8 dotlačována řídicí kuželka 2 do sedla, vytvořeného v těle pojistky. Pružinou 8 je dotlačována do sedla v tělese i hlavní kuželka 1, která odděluje prostor 10 hlavního pojišťovacího tlaku a odpad 12. Na čelo řídicí kuželky 2 o ploše S₂ působí tlak p_a z prostoru hlavního pojišťovacího tlaku. Plocha S₃ sedla řídicí kuželky 2 je větší než plocha S₂ čela řídicí kuželky 2 a působí na ni tlak p_b z prostoru 11 řídicího pojišťovacího tlaku. Poměr ploch řídicí kuželky 2 i_R = S·^ / S₂ > 1, ale blízká jedné, např. 1,1. Pro požadovaný pojišťovací tlak P_A v prostoru 10 hlavního pojišťovacího tlaku (např. 22 MPa) je pak pojišťovací ventil 4 nastaven na tlak ρ_β = 1 / i_R * p_A (např. 20 MPa). Poměr i_R plochy S₃sedla řídicí kuželky 2 a plochy S₂ čela řídicí kuželky 2 musí být menší než poměr i_R plochy sedla a plochy čela hlavní kuželky 1. Tato podmínka zabezpečuje funkci pojistky proti přetížení. Pojistka může obsahovat první zpětný ventil 5, který nemá vliv na funkci pojistky a druhý zpětný ventil 6. První zpětný ventil 5 slouží pouze ke zrychlení doplnění oleje do tlačných bodů a druhý zpětný ventil 6 zabezpečuje odpojení pojistky od přívodu 9. tlaku do plnicího okruhu a tím vylučuje vliv poruch vně pojistky na funkci pojistky. Snižuje se objem oleje a tím i vliv stlačitelnosti oleje na dynamické vlastnosti pojistky. V hydraulickém obvodu pojistky je dále zapojen tlakový spínač 7.The overload protection consists of the main plug 1, the control plug 2 and the safety valve 4. The control plug 2 is preferably located coaxially inside the main plug 1 (FIG. 1). In an alternative arrangement, the control plug 2 is located outside the main plug 1 (FIG. 2). An orifice 2 is screwed into the control plug 2. The spring 8 presses the control plug 2 into the seat formed in the main plug 1 and separates the pilot insurance pressure space 11 and the waste 12. In an alternative arrangement, the control plug 2 is pushed into the seat formed in the plug. fuse body. The spring 8 is forced into the seat in the body and the main poppet 1 which separates the space 10 of the main insurance pressure waste 12. At the face of the control plug 2 with a space S ₂ _{and the} pressure p acts from within the insurance pressure. The cone seat surface S ₃ is larger than the cone face surface ₂ of the control plug 2 and is exerted by the pressure p _b from the control locking pressure space 11. The ratio of the surfaces of the control plug 2 i _R = S · ^ / S ₂ > 1, but close to one, eg 1.1. For the desired safety pressure P _A in the main safety pressure space 10 (eg 22 MPa), the safety valve 4 is then set to a pressure ρ _β = 1 / i _R * p _A (eg 20 MPa). The ratio i _R of the surface S ₃ control plug seat 2 and surface S ₂ faces the control plug 2 must be smaller than the ratio _R and the seat surface and the front face of the main spool 1. This condition ensures the function of overload protection. The fuse may include a first non-return valve 5 that does not affect the function of the fuse and a second non-return valve 6. The first non-return valve 5 serves only to accelerate the refueling of the pressure points and the second non-return valve 6 ensures disconnection of the fuse. this eliminates the effect of faults outside the fuse on the fuse function. The oil volume and thus the compressibility of the oil on the dynamic properties of the fuse are reduced. A pressure switch 7 is also connected in the fuse hydraulic circuit.

Při nárůstu tlaku v prostoru 10 hlavního pojišťovacího tlaku na pojišťovací tlak dojde přes clonu 3 k nárůstu tlaku v prostoru řídicího pojišťovacího tlaku na tlak, nastavený na pojišťovacím ventilu 4 a k otevření tohoto pojišťovacího ventilu 4. Tím dojde k průtoku přes clonu 2 a vlivem tlakové ztráty na cloně 2 k rozdílu tlaků v prostoru 11 řídicího pojišťovacího tlaku a v prostoru 10 hlavního pojišťovacího tlaku a k otevření řídicí kuželky 2, která spojí prostor 11 řídicího pojišťovacího tlaku s odpadem 12. Tím dojde k rychlé ztrátě rovnováhy sil, k plnému otevření hlavní kuželky 1 a úniku oleje z tlačných bodů bez škrcení v sedle hlavní kuželky i do odpadu 12. Snížení tlaku v prostoru 11 řídicího pojišťovacího tlaku je sejmuto tlakovým spínačem 7 a vyhodnoceno řídicím systémem, který odstaví lis z provozu.When the pressure in the main insurance pressure chamber 10 increases to the insurance pressure through the orifice 3, the pressure in the control insurance pressure chamber increases to the pressure set on the relief valve 4 and opens this relief valve 4. This causes the flow through the orifice 2 and pressure loss at the diaphragm 2 to the pressure difference in the pilot insurance pressure chamber 11 and in the main insurance pressure chamber 10 and to open the pilot plug 2, which connects the pilot pilot pressure chamber 11 with the waste 12. This causes a rapid loss of force balance, full opening of the main plug 1 and the oil leakage from the thrust points without throttling in the seat of the main plug and into the drain 12. The pressure reduction in the pilot pressure relief chamber 11 is removed by a pressure switch 7 and evaluated by a control system that shuts down the press.

Claims

Hydraulic overload protection for mechanical presses, characterized in that it consists of a main plug (1), a control plug (2) with an orifice (3) and a relief valve (4) connecting the control pressure relief chamber (11) above the plugs (1). 1, 2) with drain (12), the area ratio (s ^) of the seat control plug (2) and the surface (s ₂₎ faces the control plug (2) is smaller than the ratio of the area of the seat and the front face of the main spool (1) .

Hydraulic fuse according to claim 1, characterized in that the control plug (2) is located coaxially in the main plug (1).

Hydraulic fuse according to the control plug (2) (1).

of claim 1 is located outwardly of the main plug

Hydraulic fuse according to claim 1, characterized in that the control pressure relief chamber (11) above the main plug (1) and the control plug (2) is separated from the pressure supply (9) by a second non-return valve (6).