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Einrichtung zum Regeln der Kolbengeschwindigkeit einer hydraulischen
Presse Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln der Kolbengeschwindigkeit
einer hydraulischen Presse, deren Zylinder mit Druckmittel durch mehrere kontinuierlich
arbeitende Pumpen gespeist wird, von denen jede mit einem ihre Belastung bzw. Entlastung
regelnden Umgehungsventil versehen ist, wobei den Umgehungsventilen eine Wählvorrichtung
vorgeschaltet ist, welche die Zufuhrmenge der Druckflüssigkeit zum Preßzylinder
durch Zu- bzw. Abschalten von Pumpen in Abhängigkeit von den Arbeitsbedingungen
der Presse durch Drehen einer Steuerwelle in der einen Drehrichtung vergrößert und
in der anderen Drehrichtung verringert.
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Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung der vorgenannten
Art, bei welcher es möglich ist, nicht nur die Stellung der Steuerwelle der Wählvorrichtung
mit Hilfe einer sogenannten elektrischen Nachlaufschaltung vorzuwählen, sondern
die ausgewählte Schaltstufe außerdem unter der Kontrolle einer Druckbegrenzungsschaltung
zu erniedrigen, sobald die eingestellteFördermenge zu einemDruck in derPresse führt,
welcher einen eingestellten Grenzdruck überschreitet.
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Gemäß der Erfindung ist bei einer Regeleinrichtung der obengenannten
Art die Steuerwelle der Wählvorrichtung mit einem in beiden Richtungen drehbaren
Sperrad versehen, das in der Zu- oder Abschaltrichtung schrittweise bis zum Einstellen
in eine vorgewählte Schaltstellung mit Hilfe einer durch eine elektrische Nachlaufschaltung
mit Wahlschalter gesteuerten, hydraulischen Antriebsvorrichtung drehbar ist, wobei
das schrittweise Einstellen des Sperrades in eine vorgewählte Zuschaltstellung unterbrochen
ist, sobald der Druck im Preßzylinder ein an sich bekanntes Druckbegrenzungsventil
mit Druckmittelabströmung und elektrischer Kontakteinrichtung auslöst und ein schrittweises
Rückdrehen des Sperrades in Abschaltrichtung aus der beim Grenzdruck eingenommenen
Schaltstellung einsetzt, sobald die Abströmmenge aus dem Druckbegrenzungsventil
einen bestimmten Wert überschreitet und eine weitere elektrische Kontakteinrichtung
auslöst.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung
weist die Antriebsvorrichtung für das Sperrad zwei an gegenüberliegenden Seiten
des Sperrzahnrades arbeitende Schaltklinken und zwei Zylinder auf, in denen Kolben
verschiebbar sind, die je mit einer der Klinken über Lenker verbunden sind, deren
Zylinder durch ein Steuerventil mit einem Steuerschieber, dessen Bewegungen über
Relais und Ventilmagnete steuerbar sind, Druckmittel zuführbar ist.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt: Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, welche den durch den Flüssigkeitsdruck
gesteuerten Klinken- und Zahnradantrieb wiedergibt, um der drehbaren Antriebsscheibe
eines Scheibenventils eine schrittweise Bewegung in der einen oder in der anderen
Richtung zu erteilen; Fig. 2 ist ein Schema, welches den Stromkreis für die elektrische
Steuerung der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung und die Verwendung
eines von Hand betätigten Auswahlschalters zum Voreinstellen derAbschaltlage derAntriebsscheibe
wiedergibt.
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Die in Fig. 1 dargestellte, den Umgehungsventilen der Pumpen vorgeschaltete
Wählvorrichtung umfaßt ein Zahn- oder Sperrad 1, das auf einer Steuerwelle angeordnet
ist, die z. B. mit der Antriebsscheibe eines hydraulischen Scheibenventils (nicht
dargestellt) verbunden ist, ferner ein Paar von gegenüberliegenden Schaltklinken
2 und 3 beiderseitig des Sperrades. Diese Klinken 2 und 3 haben die Form von Winkelhebeln,
welche an einem starren Träger 4 durch Lenker 5 und an den äußeren Enden von hydraulischen
Kolben 6
bzw. 7 durch weitere Lenker 8 angelenkt sind.
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Die Kolben 6 und 7 arbeiten verschiebbar in Zylindern 9 bzw.
10, und jeder Kolben ist an einem Ende
innerhalb seines Zylinders
mit einem vergrößerten Kopf 11 versehen. Gegen die Kopfflächen der Kolben6 und 7
kann Druckflüssigkeit arbeiten, um die Kolben entgegen der Kraft von Rückführfedern
12 nach außen zu bewegen. Die Druckflüssigkeit wird jedem der Zylinder 9 und 10
durch Einlässe 13 unter Verwendung eines elektrisch gesteuerten Ventils 14 zugeleitet.
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In der neutralen Stellung befinden sich die Kolben beide in ihrer
vollständigen Einwärtsstellung in ihren Zylindern, nachdem sie durch die Rückführfedern
in diese Stellung gedrückt worden sind. In dieser Stellung sind die Klinken 2 und
3 außer Eingriff mit dem Sperrad 1.
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In der in der Zeichnung dargestellten Schaltstellung ist der rechte
Kolben 7 durch Druckflüssigkeit herausbewegt worden und hat bewirkt, daß die mit
ihm verbundene Klinke 3 das Sperrad 1 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Abstand
eines Zahnes verdreht hat. Diese absatzweise Bewegung wird durch eine Federsperrklinke
15 gesteuert.
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Das elektrisch gesteuerte Ventil 14 weist einen Ventilschieber 14
a auf, welcher durch Ventilmagnete A
und B bewegt wird. Diese werden auf die
nachstehend in Verbindung mit Fig. 2 der Zeichnung beschriebene Weise erregt.
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Auf einer Stirnfläche des Sperrades 1 sind elektrische Kontaktstreifen
D1 und D2 angeordnet. Mikroschalter E und F stehen mit der Klinke 3 und Mikroschalter
G und H mit der Klinke 2 in Wirkungsverbindung. Außerdem ist ein Mikroschalter C
vorgesehen.
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Eine Auswärtsbewegung des linken Kolbens 6 dreht das Sperrad 1 um
eine Zahnteilung im Uhrzeigersinn, eine solche des rechten Kolbens 7 dreht das Sperrad
um eine Zahnteilung entgegen dem Uhrzeigersinn.
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Unter Bezugnahme auf das Schaltschema der Fig. 2 umfaßt der elektrische
Stromkreis Relaismagnete T, X, Y und Z mit ihnen zugeordneten und von ihnen
geschalteten Kontakten t1, t2 bzw. x1, x2, x3 bzw. y1, y2, y3, y4 und z1, z2. Die
Kontakte der Schalter C, F und H sind in unberührtem Zustand geschlossen, während
die Kontakte der Schalter E und G in unberührtem Zustand offen sind.
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Ferner ist ein Mikroschalter I vorgesehen, dessen Kontakte sich öffnen,
wenn der Druck in der hydraulischen Presse einen einstellbaren Grenzdruck überschreitet.
Ein weiterer Mikroschalter K, dessen Kontakte geschlossen werden, wenn der eingestellte
Grenzdruck in der hydraulischen Presse erreicht ist und wenn die Abflußmenge des
Druckmittels durch das zum Begrenzen des Druckes und zum Schalten der Mikroschalter
IundK vorgesehene Druckbegrenzungsventil mit Druckmittelabzweigung eine vorbestimmte
Größe überschreitet.
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S ist ein von Hand betätigter Auswahlschalter zum Voreinstellen einer
bestimmter Abschaltlage der Drehbewegung des Sperrades 1.
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Im nachfolgenden wird eine Beschreibung des in Fig.2 dargestellten
Stromkreises und der verschiedenen Wege gegeben, auf welche die vorgesehene Fördermengenregeleinrichtung
imstande ist, zu arbeiten. Normalstellung (a) In der Normalstellung, in welcher
das Scheibenventil sich in Ruhe befindet, sind beide Klinken 2 und 3 freigegeben,
die Kolben 6 und 7 vollständig zurückgezogen und die Mikroschalter C, E, F, G,
I und H geschlossen, während derMikroschalterK offen ist. Falls der Auswahlschalter
S sich, wie dargestellt, in der Totlage befindet, sind die Relaismagnete
T, X, Y und Z nicht erregt, da ihre Stromkreise unterbrochen sind. Fördermengenverminderung
durch Handregelung (b) Wird der Auswahlschalter S entgegen dem Uhrzeigersinn auf
eine der Leitungen 20 bis 24 gelegt, so wird demKontaktstreifenDiStrom zugeführt,
welcher den Relaismagnet Z über die Leitung 35 erregt. Der erregte Relaismagnet
Z schließt seinen im Stromkreis des Relaismagnets T liegenden Kontakt z1 und seinen
im Stromkreis des Relaismagnets Y liegenden Kontakt z2. Dadurch erhält der Relaismagnet
T Strom, weil der Mikroschalter F geschlossen ist; hierdurch werden seine Kontakte
tl und t2 geschlossen, und der Relaismagnet Y wird erregt. Dieser schließt seine
Haltekontakte y2 und y4 und den Kontakt y3 in der Leitung zum VentilmagnetB, welcher
den Ventilschieber 14c (Fig. 1) nach links verschiebt, um dem rechten Kolben 7 Druckmittel
zuzuführen. Sowie der Kolben 7 sich bewegt, wird der Mikroschalter E unterbrochen.
Hat das Sperrad 1 sich um eine Zahnteilung weiterbewegt, so wird der Mikroschalter
F unterbrochen und der Relaismagnet T abgeschaltet. Das Abfallen des Relaismagnets
T unterbricht den Kontakt t1 und damit den Stromkreis des Relaismagnets Y. Wenn-
der Relaismagnet Y abfällt, öffnet sich sein Kontakt y3 und unterbricht den Stromkreis
des Ventilmagnets B, und gleichzeitig werden seine eigenen Haltekontakte y2 und
y4 unterbrochen.
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Das Öffnen des Kontaktes y4 unterbricht den Stromkreis für den Relaismagnet
Z, wenn dieser nicht durch den Auswahlschalter S aufrechterhalten wird. Gleichzeitig
schließt sich der Wechselsperrkontakt y1 im Stromkreis des Relaismagnets X. Bei
stromlosem Ventilmagnet B geht der Steuerschieber 14a in seine neutrale Stellung
zurück. Der rechte Kolben 7 kehrt in seine untere Lage zurück, wobei durch ihn zunächst
der Mikroschalter F und dann der Mikroschalter E wieder geschlossen werden.
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Ist der Auswahlschalter S um mehr als einen Schaltschritt bewegt,
d. h. z. B. auf eine der Leitungen 20 bis 23 gelegt worden, so bleibt der Stromkreis
des Relaismagnets Z geschlossen. Der Relaismagnet T zieht erneut an, sobald sich
der Mikroschalter F schließt. Das Schließen des anderen Mikroschalters E beim Erreichen
der unteren Stellung des Kolbens 7 löst ein erneutes Anziehen des Relaismagnets
Y aus. Daher wird das Sperrad 1 nochmals um eine Zahnteilung entgegen dem Uhrzeigersinn
weitergedreht usw., bis die Stellung des Scheibenventils der Einstellung des Auswahlschalters
S entspricht, d. h. bis derjenige Leitungsschleifkontakt, welcher durch den Schalter
S unter Strom steht, vom Kontaktstreifen D1 freigegeben wird. Geschieht dies, so
wird der Stromkreis des Relaismagnets Z gemäß der vorstehenden Beschreibung [unter
(a)) unterbrochen. Fördermengenerhöhung durch Handregelung (c) Falls der Auswahlschalter
S im Uhrzeigersinn um einen Schaltschritt bewegt, d.h. auf die Leitung25 gelegt
wird, wird dem Kontaktstreifen D2 Strom zugeführt, wodurch der Relaismagnet X über
die Leitung 36 erregt wird. Dieser schließt seinen Haltekontakt x2, unterbricht
den Stromkreis des Relaismagnets Y durch Öffnen des Wechselsperrkontaktes x1 und
schließt den Kontakt x3 in der Leitung zum Ventilmagnet A; dadurch wird der VentilmagnetA
erregt und der Steuerschieber 14 a nach rechts verschoben, um dem linken Kolben
6 Druckmittel zuzuführen. Wenn der Kolben 6 sich bewegt, wird zunächst der Mikroschalter
G und,
wenn das Sperrad 1 sich im Uhrzeigersinn um eine Zahnteilung
weitergedreht hat, auch der Mikroschalter H unterbrochen. Dadurch wird der
Relaismagnet X
stromlos und öffnet seinen Haltekontakt x2 und den Kontakt
x3, wodurch der Ventilmagnet A abgeschaltet wird. Zugleich wird der Wechselsperrkontakt
x, im Stromkreis des Relaismagnets Y wieder geschlossen. Wenn der Ventilmagnet A
stromlos ist, kehrt der Steuerschieber 14a in seine neutrale Lage zurück und ermöglicht
es dem linken Kolben 6, wieder in seine untere Lage zurückzukehren, wo durch die
Mikroschalter G und H nacheinander geschlossen werden.
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Falls der Auswahlschalter S um mehr als einen Schaltschritt bewegt,
d. h. z. B. auf eine der Leitungen 26 bis 34 gelegt worden ist, wird durch das aufeinanderfolgende
Schließen der Mikroschalter G und H der Stromkreis wiederum geschlossen und das
Sperrrad 1 im Uhrzeigersinn um eine Zahnteilung weitergedreht usw., bis die Stellung
des Scheibenventils der Einstellung des Auswahlschalters S entspricht, woraufhin
der Stromkreis des Relaismagnets X, wie vorstehend unter (a) und (b) beschrieben,
unterbrochen wird. Fördermengenverringerung durch selbsttätige Grenzdruckregelung
(d) Falls der Druck in dem hydraulischen Kreis den vorher eingestellten Wert erreicht,
wird der Mikroschalter J unterbrochen und beim Erreichen einer bestimmtenAbströmmenge
durch das Druckbegrenzungsventil der Mikroschalter K geschlossen. Wenn der Mikroschalter
K geschlossen wird und der Mikroschalter F ebenfalls geschlossen ist, weil sich
der Schaltkolben 7 nicht in oberster Stellung befindet, wird der Relaismagnet T
unabhängig von der Stromversorgung des Relaismagnets Z, d. h. unabhängig von der
Stellung des WahlschaltersS erregt und schließt den K-ontakt t1 und nach einer Zeitverzögerung
auch den Kontakt t2, wodurch der Relaismagnet Y erregt wird, sobald der Mikroschalter
E durch Rückkehren des Schaltkolbens 7 in seine untere Lage geschlossen ist und
der Relaismagnet X nicht unter Strom steht und dadurch den Wechselsperrkontakt x1
öffnet. Durch Anziehen des Relaismagnets Y wird der Ventilmagnet
B
erregt und das Sperrad 1 entgegen dem Uhrzeigersinn um eine Zahnteilung
gedreht, d. h. die Fördermenge, wie vorstehend [unter (b) ] beschrieben, ist verringert.
Falls der Mikroschalter K daraufhin noch in der Schließstellung bleibt, wird das
Sperrad um eine weitere Zahnteilung gedreht, und zwar wiederum nach der vorher eingestellten
Zeitverzögerung. Das Scheibenventil wird jeweils um eine Zahnteilung gedreht, um
die Fördermenge und damit die Pressengeschwindigkeit zu verkleinern, solange der
Schalter K geschlossen bleibt, bis eine minimale Pressengeschwindigkeit erreicht
ist, d. h. alle Pumpen unbelastet sind, woraufhin der Mikroschalter C am Scheibenventil
unterbrochen wird und eine weitere Erregung des Relaismagnets Y verhindert.
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Wiedereinstellen der ausgewählten Fördermenge durch selbsttätige Grenzdruckregelung
(e) Falls die Geschwindigkeit der Presse durch die automatische Regelung gemäß den
vorstehenden Ausführungen [unter (d) ] verkleinert worden ist und die AbstrÖmmenge
durch das Druckbegrenzungsventil abnimmt, wird der Schalter K unterbrochen, und
wenn die Abströmung vollständig aufgehört hat, der Schalter J wieder geschlossen.
Wenn der Schalter J geschlossen wird, ist der Stromkreis des Relaismagnets X gemäß
der vorstehenden Beschreibung [unter (c) ] geschlossen, und das Sperrad 1 wird um
eine Zahnteilung im Uhrzeigersinn weiterbewegt, um die Fördermenge und damit die
Pressengeschwindigkeit zu erhöhen. Wenn der Mikroschalter J weiterhin geschlossen
bleibt, fährt das Scheibenventil fort, sich jeweils um eine Stufe zu bewegen, bis
die vorgewählte Einstellung des Auswahlschalters S wieder erreicht ist, woraufhin
der Stromkreis des Relaismagnets X gemäß vorstehender Beschreibung [unter (c) ]
unterbrochen wird.