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Hydraulischer Antrieb in einer Schneidmaschine für Papier, Pappe od.
dgl. Die Erfindung betrifft den hydraulischen Antrieb in einer Schneidmaschine für
Papier, Pappe und ähnliche Werkstoffe, bei der ein aus einer Pumpe, einem Umschaltventil
und einem umsteuerbaren hydraulischen Motor bestehender Kreislauf für den Klemmbalkenantrieb
vorgesehen ist.
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Bei Schneidmaschinen, mittels deren verhältnismäßig dicke Stapel geschnitten
werden sollen, müssen verhältnismäßig hohe Schneidkräfte aufgewandt werden. Um ein
sauberes und gleichmäßiges Zerschneiden des Stapels zu gewährleisten, muß dieser
beim Schneiden durch einen Klemmbalken fest in seiner Lage gehalten werden. Die
während des Schneidens vom Klemmbalken aufzubringende Anpreßkraft muß mindestens
gleich der Schneidkraft sein, damit der Stapel sicher in seiner Lage festgehalten
wird. Der dieser hohen Anpreßkraft zugeordnete hohe Hydraulikdruck wird aber nur
während des Klemm- und Schneidvorganges benötigt, nicht aber während des Anhebens
und Festhaltens des Klemmbalkens in angehobener Stellung und auch nicht während
der Abwärtsbewegung des Klemmbalkens aus dieser Stellung bis zum Stapel. Die Gesamtzeit,
während deren sich der Klemmbalken in seiner obersten Lage befindet, macht einen
verhältnismäßig großen Anteil an der gesamten Betriebsdauer einer Schneidmaschine
aus. Würde daher auch während des Festhaltens des Klemmbalkens in seiner obersten
Lage, die gewöhnlich durch einen Anschlag festgelegt wird, mit dem der erforderlichen
Anpreßkraft entsprechenden hohen Hydraulikdruck gearbeitet, so hätte dies einen
-überflüssigen Energie-Mehraufwand, eine entsprechend starke Erwärmung der Hydraulikflüssigkeit
und einen Mehrverschleiß der Hochdruckpumpe und ihres Antriebes zur Folge.
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Es ist zwar eine Einrichtung zur selbsttätigen Begrenzung des Druckes
einer Druckstufe bei mehrstufigen Druckpumpen bekannt, bei der ein Arbeitskolben,
solange seiner Hubbewegung kein großer Widerstand entgegengesetzt wird, mit Niederdruck
gespeist wird, indem die Niederdruck- und die Hochdruckpumpe parallel geschaltet
werden, während bei Auftreten größerer Bewegungswiderstände des Arbeitskolbens der
dabei ansteigende Druck im Zylinder des Kolbens eine automatische Umschaltung der
beiden Pumpen von Parallelbetrieb auf Reihenbetrieb bewirkt, so daß nun nur noch
die Hochdruckpumpe arbeitet und die Niederdruckpumpe lediglich als Speise- oder
Füllpumpe für die Hochdruckpumpe wirkt und ihre überschüssige Fördermenge drucklos
oder gedrosselt zum Vorratsbehälter des Systems zurückläuft. Die Anwendung einer
solchen Einrichtung auf eine Schneidmaschine hätte unter anderem den Nachteil, daß
sich der Hochdruck auch dann einstellen würde, wenn der Klemmbalken nicht auf den
zu schneidenden Stapel, sondern beispielsweise auf Glieder des Bedienungsmannes,
in der Bewegungsbahn des Klemmbalkens befindliche Werkzeuge oder sonstige Teile
auftrifft. Auch würde der Klemmbalken nach seiner Aufwärtsbewegung bei Auftreffen
auf den Endanschlag wieder mit Höchstdruck beaufschlagt, was die bereits geschilderten
nachteiligen Wirkungen hätte.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines hydraulischen Antriebs
für den Klemmbalken von Schneidmaschinen, bei dem das Festhalten des Klemmbalkens
in angehobener Stellung zwischen den Schneidvorgängen sowie die Bewegung des Klemmbalkens
mit geringerem Betätigungsdruck erfolgt als während der Erzeugung der Klemmkraft,
d. h. also während des Schneidvorganges.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß in der Speiseleitung
des hydraulischen Motors des hydraulischen Klemmbalkenantriebs für den Klemmvorgang
ein überdruckventil vorgesehen, das auf einen höheren Druck eingestellt ist als
ein in der Speiseleitung für das Anheben und Festhalten des Klemmbalkens in angehobener
Stellung vorgesehenes Überdruckventil.
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Auf diese Weise wird gewährleistet, daß der hohe hydraulische Druck,
der zur Erzeugung der Anpreßkraft
des Klemmbalkens während des
Schneidvorganges erforderlich ist, auch wirklich nur während des Klemmvorganges
zur Wirkung kommt, während in der übrigen Betriebszeit der Schneidmaschine nur ein
niedriger liegender Hydrauhkdruck wirksam ist. Hierdurch wird der Energie-Aufwand
für den Antriebsmotor des hydraulischen Antriebs für den Klemmbalken herabgesetzt
und die Erwärmung der Hydraulikflüssigkeit sowie der Verschleiß der in den hydraulischen
Kreislauf für den Klemmbalkenantrieb eingeschalteten Teile und Aggregate vermindert.
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Falls das Schneidmesser der Schneidmaschine ebenfalls hydraulisch
angetrieben wird, und zwar mit einem den Druck der Pumpe des Kreislaufes für den
Klemmbalkenantrieb übersteigenden Druck, so ist es zweckmäßig, in weiterer Ausbildung
der Erfindung von diesem Schneidmesserkreislauf eine Leitung zur Speiseleitung des
hydraulischen Motors für den Klemmvorgang vorzusehen. In dieser Verbindungsleitung
wird zweckmäßig eine Drossel und/oder ein einstellbares Nadelventil vorgesehen.
Hierdurch ist es möglich, bei Ausfallen der Pumpe eines der beiden Kreisläufe oder
ihres Antriebsmotors den betreffenden Kreislauf aus dem anderen Kreislauf zu speisen,
wodurch insbesondere vermieden wird, daß das Schneidmesser oder der Klemmbalken
bei solchem Ausfall infolge Wegbleibens des Hydrauhkdruckes auf ihren Betätigungskolben
zur Unzeit herabfallen können.
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Die Begrenzung des Preßdruckes des Klemmbalkens von Papierschneidmaschinen
mittels eines überdruckventils mit einstellbarer Federspannung ist allgemein bekannt,
jedoch liegt hier das überdruckventil im Ablauf einer Flüssigkeitsleitung, die aus
einer Druckpumpe gespeist wird und an den hydraulischen Betätigungszylinder des
Klemmbalkens angeschlossen ist. Infolgedessen wird hier der Druck des hydraulischen
Kreislaufes für den Klemmbalkenantrieb zu jedem Zeitpunkt, d. h. also auch bei Festhalten
des Klemmbalkens in angehobener Stellung, auf demselben hohen Wert gehalten, der
für die Erzeugung der Klemmkraft während des Schneidvorganges erforderlich ist.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, die eine beispielsweise
Ausführungsform des hydraulichen Antriebs darstellt, näher beschrieben.
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Fig, 1 ist eine teilweise Stirnansicht, die die gegenseitige Einstellung
der Schneid- und Klemmglieder zeigt; Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm des hydraulischen
Kreises zur Betätigung der Klemmeinrichtung und des Schneidmessers; Fig.3 zeigt
in schematischer, perspektivischer Darstellung einzelne Teile zwecks Verdeutlichung
der Betätigungseinrichtungen; ; Fig. 4 zeigt als schematisches Diagramm einen etwas
andersartigen hydraulischen Arbeitskreis zur Betätigung der Klemm- und Schneideinrichtung.
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Eine allgemein verbreitete Bauart von Schneid-und Klemmeinrichtungen,
in Verbindung mit denen t die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise verwendet
werden kann, ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Ein Messer 10 ist in der üblichen
Weise lösbar an einer Messerstange befestigt, und die Messerstange ist auf und ab
verschiebbar in Führungen 11 im Rahmen der Maschine gelagert. Ein Paar von Hebeln
12, 13 ist mit der Messerstange über Verbindungshebel 14, 15 verbunden, die einsteilbar
sind, um eine genaue Einstellung des Messers am untersten Punkt seines Hubes gegenüber
dem Schneidtisch zu ermöglichen, so daß das Messer noch durch das letzte Papierblatt
hindurchschneidet und die unterhalb des Messers vorgesehene Auflage lediglich noch
berührt, jedoch nicht in diese einschneidet. Die Stangen 14 und 15 werden durch
Winkelhebel 16, 17 betätigt, deren Bewegungen durch eine Quer-Stange 18 synchronisiert
sind, die in Querrichtung der Maschine zwischen den beiden Winkelhebeln verläuft.
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Das Messergestänge wird mittels eines bei 25 angedeuteten hydraulischen
Motors betätigt, der aus einem in einem Zylinder 27 verschiebbaren und mittels eines
Hebels 28 mit dem Winkelhebel 16 verbundenen doppeltwirkenden Kolben 26 besteht.
Eine Bewegung des Kolbens in der Blickrichtung gemäß Fig. 1 nach links bewirkt eine
Abwärtsbewegung der beiden Hebel 12 und 13 unter gleichzeitiger Abwärts-und Querbewegung
des Messers 10, wobei ein Ende des Messers sich schneller nach unten bewegt als
das andere Messerende, wodurch die gewünschte Schneidwirkung während des Arbeitshubes
erzielt wird. Die Ausbildung des gesamten Mechanismus ist derart; daß zu Ende des
Abwärtshubes das Messer parallel zu der Unterlage zu liegen kommt, um einen gleichmäßigen
Schnitt durch die gesamte Dicke des Stapels zu erzielen.
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Eine wahlweise Steuerung der Arbeit des Messerzylinders wird mittels
eines durch einen Elektromagnet gesteuerten Ventils 30 (Fig. 2) erzielt, das zweckmäßig
in der bekannten Bauart eines offenen Zwillings-Mittelventils ausgebildet ist. Dem
Ventil 30 wird durch eine Pumpe 31 verhältnismäßig großer Förderleistung Flüssigkeit
zugeführt. Die Pumpe 31 saugt durch ein Filter 32 aus einem Tank T an und fördert
eine verhältnismäßig große Fördermenge, beispielsweise etwa 4,61 pro Minute. In
die von der Pumpe 31 zu dem Ventil 30 führende Leitung 33 ist ein einstellbares
überdruckventil34 eingeschaltet, mittels dessen der in dem hydraulischen Kreis des
Schneidmessers auftretende maximale Arbeitsdruck festgelegt werden kann. Wenn das
Ventil 34 bei Erreichen des vorbestimmten Einstelldruckes öffnet, so fließt die
überschüssige Flüssigkeit in den Tank T zurück.
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Wie dargestellt, ist das Ventil 30 selbstzentrierend ausgebildet,
so daß dann, wenn weder die Magnetspule 35 noch die Magnetspule 36 unter Spannung
liegen, um das Ventil aus seiner Mittelstellung zu bewegen, die durch die Leitung
33 von der Pumpe 31 herankommende Flüssigkeit durch das Ventil unmittelbar in den
Tank zurückgeleitet wird, wobei ein verhältnismäßig niedriger Förderdruck der Pumpe
31 erforderlich ist und die Belastung des Pumpen-Antriebsmotors auf einem dementsprechend
geringstmöglichen Wert liegt. Die Hydraulikleitungen 37 und 38 führen von der anderen
Seite des Ventils 30 zu den beiden Enden des Hydraulikmotors 25 und dienen zur Ein-
und Ableitung der Druckflüssigkeit in und aus jedem Ende des Zylinders 27, wobei
die Richtung der Strömungen in den beiden Leitungen umgekehrt wird durch die Bewegung
des Ventils 30 von seiner oberen in seine untere Stellung, und umgekehrt.
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Wenn die Magnetspule 35 an Spannung gelegt wird, wird das Ventil 30
aus seiner Mittelstellung herausbewegt, und die Flüssigkeit strömt von der Pumpe
31 durch die Leitung 37 in den Zylinder 27, um durch Einwirkung auf die in Fig.
2 linke Kolbenleite
des Kolbens 26 diesen nach rechts zu bewegen,
was eine Aufwärtsbewegung des Messers 10 zur Folge hat. Gleichzeitig fließt die
auf der rechten Seite des Kolbens 26 im Zylinder 27 enthaltene Flüssigkeit durch
die Leitung 38 und das Ventil 30 in den Tank T. Umgekehrt, bewirkt eine Betätigung
der Magnetspule 36 eine Bewegung des Ventils 30 in der entgegengesetzten Richtung
aus der Mittelstellung, und die Flüssigkeit fließt von der Pumpe 31 durch die Leitung
38 in den Zylinder 27, wo sie auf die rechte Seite des Kolbens 26 einwirkt und das
Messer 10 nach unten bewegt. Aus diesem Grunde wird das Solenoid 35 als »Aufwärts-Solenoid«
und das Solenoid 36 als »Abwärts-Solenoid« bezeichnet.
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Wenn das Messer 10 zu Beginn eines Schneidhubes nach unten bewegt
wird, so ist es wichtig, daß sich das Messer mit möglichst gleichmäßiger Geschwindigkeit
nach unten bewegt, um ein sauberes Abschneiden des Papiermaterials zu bewirken.
Wenn keine Einrichtungen zur Steuerung der Abwärtsbewegung des Messers vorgesehen
wären, so würde dieses frei nach unten fallen und infolge seines Gewichts den Kolben
26 schnell nach links durch den Zylinder 27 bewegen. Während einer solchen Bewegung
würde die Hydraulikflüssigkeit, die links des Kolbens 26 im Zylinder 27 enthalten
ist, durch die Leitung 37 in den Tank T gedrückt. Es ist deshalb ein Ausgleichsventil
39 in die Leitung 37 eingeschaltet, um die Strömung zu bremsen und einen geringen
Rückdruck auf den Kolben 27 auszuüben, wenn dieser sich nach links bewegt, während
die Strömung in der entgegengesetzten Richtung nicht beeinflußt wird. Auf diese
Weise kann das Messer 10 nicht frei fallen, und es ist eine saubere, verzögerungsfreie
Schneidwirkung beim Eintreten in den Stapel gewährleistet.
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In der Mittelstellung des Ventils 30, d. h. also dann, wenn weder
das Aufwärts-Solenoid 35 noch das Abwärts-Solenoid 36 an Spannung liegen, wird der
Kolben 26 festgehalten, und das Messer wird in seiner angehobenen oder unwirksamen
Stellung gehalten.
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Der Klemmbalken 40 wird durch eine besondere hydraulische Pumpe 41
betätigt, deren Förderleistung geringer als die der Pumpe 31 ist, beispielsweise
etwa 11 1 pro Minute; das hydraulische Betätigungssystem für den Klemmbalken ist
völlig getrennt von der Betätigungseinrichtung des Messers 10. Bei der Betätigung
des Klemmbalkens 40 ist es wünschenswert, die Anpreßkraft des Klemmbalkens gegen
den zu schneidenden Materialstapel einzustellen, weil unterschiedliche Arten des
zu schneidenden Werkstoffes höhere oder niedrigere Anpreßkräfte benötigen. Es ist
auch wünschenswert, für eine hohe Abwärts-Bewegungsgeschwindigkeit des Klemmbalkens
in Richtung auf den Stapel zu sorgen, ohne daß hierzu eine Pumpe hoher Förderleistung
erforderlich ist, um den Leistungsbedarf und die Verluste des Maschinenantriebes
möglichst zu verringern. Es ist außerdem wünschenswert, den Klemmbalken mit einem
geringeren hydraulischen Druck, als er während des Festklemmens zur Anwendung kommt,
in seine unwirksame Stellung zurückzubewegen und in dieser Stellung zu halten, um
damit die Arbeitsleistung der den Klemmbalken antreibenden Pumpe und ihres Antriebsmotors
zu verringern.
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Der Antriebsmotor des Klemmbalkens ist insgesamt mit 45 bezeichnet;
er besitzt einen Kolben 46, der in einem Zylinder 47 verschiebbar ist. Der Kolben
ist mit dem Klemmbalken 40 mittels eines Hebels 48 und eines Hebels 49 verbunden,
der auf einer im Maschinenrahmen gelagerten Querwelle 50 gelagert ist. Es ist ersichtlich,
daß der Mechanismus derart ausgebildet ist, daß die Aufwärtsbewegung des Kolbens
46 bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung eine nach unten gerichtete,
d. h. also ein Festklemmen bewirkende Bewegung des Klemmbalkens 40 zur Folge hat
und daß eine Abwärtsbewegung des Kolbens 46 eine Aufwärtsbewegung des Klemmbalkens
40 bewirkt. Die Speisepumpe 41, die den Betätigungdruck des Klemmbalkens aufbringt,
besitzt eine von dem Tank T über einen Filter 56 führende Einlaßleitung 55. Die
Auslaßleitung 58 der Pumpe ist mit einem abgewandelten offenen, in die Mittelstellung
zurückführenden Ventil 60 verbunden und besitzt ein Rückschlagventil 61,
das eine Rückströmung der Hydraulikflüssigkeit in Richtung auf die Pumpe 41 verhindert,
wenn die Maschine abgestellt wird.
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Die normale Ruhestellung des Richtungs-Einstellventils ist derart,
daß der Kolben 46 in diejenige Stellung bewegt wird, in der er den Klemmbalken 40
in einer angehobenen, unwirksamen Stellung hält. Dies ist in Fig. 2 dargestellt,
wobei die Flüssigkeit von dem Ventil 60 in die Leitung 62 und in das obere Ende
des Zylinders 47 geleitet wird, wodurch auf den Kolben 46 eine nach unten gerichtete
Kraft ausgeübt und der Klemmbalken 40 angehoben wird. Die unterhalb des Kolbens
46 befindliche Flüssigkeit strömt durch die Leitung 63 über das Ventil 60 zurück
in den Tank T.
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Da die Anwendung des vollen Hochdruckes der Hydraulikflüssigkeit im
oberen Ende des Zylinders 47 lediglich zwecks Halterung des Klemmbalkens 40 in seiner
angehobenen Stellung nicht erforderlich ist und eine Leistungsverschwendung bedeuten
würde, ist die Leitung 62 mit einem einstellbaren Überdruckventil 65 versehen, das
mit der Leitung 62 über eine Leitung 66. verbunden ist und dessen Auslaßseite über
einen Rückfluß zum Tank T führt. Der mittels des Druckventils 65 eingestellte Druck
ist verhältnismäßig niedrig, verglichen mit demjenigen Druck, der angewandt wird,.
wenn der Klemmbalken an dem Stapel zur Anlage gebracht wird. Das Ventil
65 ist eine einfache und wirksame Einrichtung zur Einstellung des auf den
Kolben 46 bei der Aufwärtsbewegung und Festhaltung des Klemmbalkens 40 in seiner
angehobenen Stellung ausgeübten Druckes. Dieser Druck kann derart eingestellt werden,
daß er gerade zum Anheben des Klemmbalkens ausreicht, oder aber auch etwas größer
gewählt werden, um den Anforderungen einzelner Benutzer zu entsprechen. Der effektive
Wert des mittels des Ventils 65 eingestellten hydraulischen Druckes ergibt sich
aus der Erfahrung und aus den vorliegenden Sicherheitsbedingungen.
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Die Abwärtsbewegung des Klemmbalkens 40 aus seiner angehobenen, unwirksamen
Stellung in seine untere Arbeitsstellung in Berührung mit dem zu bearbeitenden Werkstoff
beruht nicht auf der Anwendung eines hydraulischen Druckes; der Klemmbalken kann
vielmehr frei fallen, und der Klemmdruck wird im Motor 45 erst nach der Abwärtsbewegung
des Klemmbalkens zur Anwendung gebracht. Durch dieses Merkmal wird die Notwendigkeit
einer wesentlich größeren Pumpe für den Klemmbalken vermieden, die erforderlich
sein würde, wenn der Zylinder 47 entsprechend der Vergrößerung des Zylindervolumens
bei
der schnellen Abwärtsbewegung des Kolbens 46 mit Flüssigkeit gefüllt werden müßte.
Der zwischen dem oberen Ende des Zylinders 47 und dem Ventil 65 liegende Teil der
Leitung 62 enthält eine Drosselstelle 67, die die durch diese Leitung strömende
Flüssigkeitsmenge auf einen durch die Sicherheit bedingten Maximalwert begrenzt.
Die Drosselstelle ist außerdem für die Dämpfung der Kolbenbewegung von Nutzen, indem
eine gleichmäßigere und konstantere Abwärtsbewegung des Klemmbalkens 40 erzielt
wird.
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Die Abwärtsbewegung des Klemmbalkens 40 in die Klemmstellung
wird dadurch bewirkt, daß das Ventil 60 derart eingestellt wird, daß es Flüssigkeit
aus der Leitung 62 ausfließen läßt und gleichzeitig Flüssigkeit durch die Leitung
63 in das untere Ende des Zylinders 47 leitet, um den Kolben 46 nach oben zu bewegen.
Die Bewegung des Kolbens 46 nach oben wird durch das Gewicht des Klemmbalkens 40
hervorgerufen, so daß der Kolben in Wirklichkeit dazu neigt, mit einer höheren Geschwindigkeit
sich zu bewegen, als dies nach Maßgabe des Einfließens von Hydraulikflüssigkeit
in den Zylinder möglich ist. Der Klemmdruck wird durch ein von dem Ventil 65 getrenntes
überdruckventil 70 bestimmt, das mit der Leitung 63 zwischen dem Ventil 60 und dem
Klemmbalkenmotor 45 verbunden ist. Der Klemmdruck in der Leitung 63 kann an einem
Manometer G abgelesen werden. Für diesen Arbeitsgang wird gewöhnlich ein verhältnismäßig
hoher Druck benötigt. Ein Rückschlagventil 71 ist in einer Verbindungsleitung 72
neben dem unteren Ende des Zylinders 47 angeordnet, und wenn die Bewegung des Kolbens
das wirksame Volumen des Zylinders 46 in einem die Einleitung von Flüssigkeit aus
der Pumpe 41- übersteigenden Maße vergrößert, so bewirkt der im unteren Teil des
Zylinders entstehende Unterdruck ein öffnen des Rückschlagventils 71, und zusätzliche
Hydraulikflüssigkeit wird aus dem Tank T in den Zylinder eingesaugt. Ob nun die
Flüssigkeit durch die Leitung 62 in das obere Ende des Zylinders 47 fließt, um eine
Aufwärtsbewegung des Klemmhalters 40 zu bewirken, oder durch die Leitung 63 in das
untere Ende des Zylinders 47, gleichzeitig mit der Abwärtsbewegung des Klemmbalkens,
so können in jedem Falle die Drücke auf beiden Seiten des Kolbens 46 getrennt durch
die Ventile 65 und 70 gesteuert werden. Beispielsweise kann das Ventil 65 derart
eingestellt werden, daß es bei einem verhältnismäßig niedrigen Druck von etwa 12,5
bis 14 atü in den Leitungen 62 und 66 und im oberen Ende des Motors 45 öffnet, der
den Klemmbalken 40 in seiner angehobenen, unwirksamen Stellung hält, wenn das Ventil
60 in seiner normalen Ruhestellung ist. Gleichzeitig kann das Ventil
70 derart eingestellt werden, daß ein wesentlich höherer Klemmdruck von beispielsweise
140 atü in der Leitung 63 und im unteren Ende des Motors 45 eingestellt wird, wenn
das Ventil 60 in seine andere Arbeitsstellung bewegt wird.
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Wenn das Ventil 60 in seine Mittelstellung gebracht wird, wird die
Leitung 62 abgeschlossen, so daß ein Herausströmen von Hydraulikflüssigkeit aus
dem oberen Ende des Motors 45 verhindert wird. Gleichzeitig mit dem Unterbrechen
der Leitung 62 verbindet das Ventil 60 beide Pumpen-Förderleitungen 58 und
63 mit dem Tank T. Während das Gewicht des Klemmbalkens 40 bestrebt ist, den Kolben
46 im Zylinder 47 nach oben zu bewegen, kann eine tatsächliche Bewegung nicht auftreten,
weil die Flüssigkeit oberhalb des Kolbens 46 nicht durch das Ventil 60 in den Tank
T fließen kann. Ein gesteuertes Auslassen von Flüssigkeit durch die Leitung 62 durch
Bewegung des Ventils 60 um einen gewissen kleinen Abstand aus seiner Mittelstellung
ermöglicht ein genaues Absenken des Klemmbalkens 40 unter der Wirkung seines eigenen
Gewichts ohne Anwendung eines positiven Arbeitsdruckes aus der Pumpe 41.
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Während der Klemmotor 45 bei angehobenem Klemmbalken kontinuierlich
mit Flüssigkeit aus der Pumpe 41 gespeist wird, weil das Ventil 60 sich in einer
eine solche Strömung hervorrufenden Stellung befindet, dient das Ventil
30, durch das die Flüssigkeit dem Schneidmesserantriebsmotor 25 zugeleitet
wird, lediglich dazu, die Kanäle an beiden Enden des Zylinders 27 abzuschließen.
Jegliches Herausfließen von Flüssigkeit aus dem Zylinder 25 aus irgendeinem Grund
würde möglicherweise ein Heruntersacken des Messers aus seiner unwirksamen Stellung
zur Folge haben.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Absacken des Messers
durch Austreten von Flüssigkeit verhindert, indem eine dauernd offene Flüssigkeitsdruckleitung
75 mit der Auslaßleitung 58 verbunden ist, die von der Klemmbalkenpumpe 41 zu derjenigen
Seite des Messerantriebsmotors 25 führt, deren Beaufschlagung ein Anheben des Messers
bewirkt. Eine kleine Drosselstelle 77 verhindert jegliche beträchtliche Strömung
durch die Leitung 75, und ein Rückschlagventil78 bremst eine Rückströmung von Flüssigkeit
vom hydraulischen System des Messers zum hydraulischen System des Klemmbalkens.
Im Leer-; Laufbetrieb fördert die Flüssigkeitsleitung 75 verhältnismäßig kleine
Mengen zusätzlicher Flüssigkeit in den Messerantriebsmotor 25, um jegliche Flüssigkeitsverluste
auszugleichen. Durch die Verbindung zwischen den beiden getrennten hydraulischen
Systemen wird kontinuierlich Hydraulikflüssigkeit mit einem durch die Einstellung
des Ventils 65 bestimmten Druck in das Messersystem eingespeist, um zu gewährleisten,
daß das Messer in seiner unwirksamen, angehobenen Stellung gehalten wird.
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Bei dem vorstehend beschriebenen System wird das Anheben des Klemmbalkens
40 bewirkt durch Einleitung eines Flüssigkeitsdruckes aus der Pumpe 41, die eine
verhältnismäßig geringe Förderleistung aufweist, in den Zylinder 47 oberhalb des
Kolbens 46. Da der Druck der Pumpe 41 verhältnismäßig gering ist, folgt hieraus,
daß die Aufwärtsbewegung des Klemmbalkens 40 vergleichsweise langsamer ist als die
entsprechende Aufwärtsbewegung des Messers 10,
weil das Messer durch die von
der Pumpe 31 geförderte Hochdruckflüssigkeit betätigt wird: Unter normalen Arbeitsbedingungen
sollten aufeinänderfolgende Hübe des Klemmbalkens und Schneidhübe nicht eingeleitet
werden, bevor sowohl das Messer als auch der Klemmbalken in ihre. angehobenen Stellungen
zurückgekehrt sind. Es ist deshalb wichtig, daß bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit
der Klemmbalken und das Messer so schnell wie möglich in die angehobene Stellung
zurückgelungen.
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Fig. 4 zeigt ein dem in Fig. 2 dargestellten System ähnliches Hydrauhksystem,
das es ermöglicht, von der Pumpe 31 aus dem oberen Ende des Motors 45 zwecks Abwärtsbewegung
des Kolbens 46 und Anhebens des Klemmbalkens 40 Hochdruckflüssigkeit
schneller
zuzuleiten, als dies bei Verwendung von unter niedrigerem Druck stehender Flüssigkeit
aus der Leitung 41 möglich wäre. Dies wird bewirkt durch die Verwendung einer hydraulischen
Leitung 80, die an ihrem einen Ende mit der Leitung 37 und am anderen Ende mit der
Leitung 62 verbunden ist, wobei in die Leitung 80 ein Nadelventil 81 zur
Steuerung der Menge und des Druckes der Flüssigkeit, die durch die Leitung strömen
kann, eingeschaltet ist.
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Auf diese Weise kann die Leitung 80 Hochdruckflüssigkeit dem
oberen Ende des Motors 45 und dem linken Ende des Motors 25 zuleiten, wenn das Ventil
30 durch das Aufwürts-Solenoid 35 betätigt wird, um sowohl den Klemmbalken 40 als
auch das Messer 10 mit hoher Geschwindigkeit anzuheben. Natürlich arbeitet während
des Anhebens des Klemmbalkens durch von der Pumpe 31 geförderte Flüssigkeit die
Pumpe 41, hat jedoch keine nennenswerte Einwirkung auf das Anheben des Klemmbalkens,
weil ihr Druck ganz beträchtlich geringer ist als der von der Pumpe 31 erzeugte
Druck. Die einstellbare Drosselstelle 67 verhindert eine zu starke Rückströmung
von Flüssigkeit durch die Leitung 62 und durch das Rückschlagventil 61 in den Tank,
so daß in dem Motor 45 ein Druck aufgebaut wird, der ausreicht, um das gewünschte
schnelle Anheben des Klemmbalkens 40 zu bewirken.
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Nachdem der Klemmbalken und das Messer in ihre obersten Stellungen
bewegt worden sind, werden die Ventile 30 und 60 in ihre normalen Ruhestellungen
zurückbewegt. Bei der normalen Stellung des Ventils 30 wird die Pumpe 31, wie auch
bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, entlastet. Die Rückbewegung
des Ventils 60 in seine Ruhestellung verbindet die Pumpe 41 mit der Leitung 62 und
damit mit dem oberen Ende des Motors 45, um den Klemmbalken 40 in seiner gehobenen
Stellung zu halten. Da die Leitung 80 mit dem linken Ende des Motors 25 verbunden
ist, wird der Flüssigkeitsdruck auch dem Motor 25 zugeleitet, um das Messer 10 unter
dauernder Zufuhr von unter niedrigem Druck stehender Flüssigkeit aus der Pumpe 41
in seiner angehobenen Stellung zu halten. Auf diese Weise wirkt der hohe Druck der
Pumpe 31 dahingehend, daß sowohl der Klemmbalken als auch das Messer während der
normalen Arbeitsperioden angehoben werden, jedoch während der unwirksamen Perioden
von dem hydraulischen System abgeschaltet werden, wonach die kleine Pumpe 41 die
Druckspeisung des Systems übernimmt.
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Wie Fig. 3 zeigt, kann die Betätigung des Klemmbalkenventils 60 mittels
des linken Hebels 90 vorgenommen werden, der mit dem Ventil durch einen Seilzug
91 verbunden ist, oder mittels eines Fußbügels 92, der über ein nachgiebiges Kabel
93 ebenfalls mit dem Klemmbalkenventil 60 verbunden ist. Die anfängliche Bewegung
entweder des Hebels 90 oder des Bügels 92 bewirkt eine Bewegung des Ventils in seine
Mittelstellung, wobei der Flüssigkeitsdruck im unteren Teil des Zylinders 47 entlastet
und die Strömung vom oberen Ende dieses Zylinders unterbrochen wird, so daß der
Klemmhalter 40 seine Abwärtsbewegung nicht beginnen kann, bevor eine zusätzliche
Bewegung des Klemmbalkenventils über die Mittelstellung hinaus stattfindet und ein
Austreten von Flüssigkeit aus dem oberen Ende des Zylinders gestattet. Um einen
Arbeitszyklus durchzuführen, wird der Bedienungsmann unmittelbar im Anschluß an
die Bewegung des linken Hebels 90 oder des Fußbügels 92 einen auf der rechten Seite
angebrachten Hebel 95
bewegen, der einen elektrischen Schalter 96 betätigt,
um einen von der Leitung L 1 über die Leitungen 98 und 99 zu dem Schalter 97 führenden
elektrischen Kreis zu schließen. Der etwas schematisch dargestellte Schalter 97
kann ein Doppelpolschalter sein, der entweder eine Seite des Schalters über die
Leitungen 98 und 99 mit der Leitung L 1 oder die andere Seite des Schalters über
die Leitung 100 mit der Leitung L 1 verbindet. Wenn das Messer 10 in seiner angehobenen
Stellung ist, kommt der Schaltkontakt 105 an dem Winkelhebel 16 an dem Schalter
97 zur Anlage und schließt den Kreis von der Leitung 99 zum Solenoid 36. Das Solenoid
36 erhält jedoch keine Spannung, bis der handbetätigte Schalter 96 durch den Bedienungsmann
geschlossen wird, um die Leitungen 98 und 99 miteinander zu verbinden, so daß das
Ventil 30 sich in seiner normalen Mittelstellung befindet, in der das Einfließen
von Hydraulikflüssigkeit in den hydraulischen Motor 25 hinein oder aus diesem heraus
verhindert wird. Eine Betätigung des Schalters 96 und eine anschließende Einschaltung
des Solenoids 36 bewegt das Ventil 30 in diejenige Stellung, in der dem Zylinder
27 rechts des Kolbens 26 Flüssigkeit zugeleitet wird, um eine Abwärtsbewegung des
Messers 10 hervorzurufen.
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Wenn das Messer sich in seine unterste Stellung bewegt hat, kommt
der Schaltkontakt 106 an dem Winkelhebel 16 an dem Schalter 97 zur Anlage und bewirkt
ein Öffnen des Speisekreises des Solenoids 36 und ein Schließen des Speisekreises
100 des Solenoids 35. Durch diese Umkehrung wird das Ventil 30 verschoben, derart,
daß die Strömung in umgekehrter Richtung in den Zylinder 27 einfließt. Die Betätigung
des Schalters 97 bewirkt eine selbsttätige Einschaltung des Abwärts-Solenoids 36,
durch das das Ventil 30 in diejenige Stellung gebracht wird, in der dem Zylinder
27 auf der rechten Seite des Kolbens 26 Flüssigkeit zugeleitet wird, um das Messer
zu senken.
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In dem Augenblick, in dem das Messerblatt 10 die Schneidauflage berührt,
läß der Bedienungsmann normalerweise den rechten und den linken Hebel sowie den
Fußbügel los, wodurch das Ventil 60 sich selbsttätig ein seine Ruhestellung bewegen
kann, wodurch eine Aufwärtsbewegung des Klemmbalkens und ein Öffnen des Solenoids
36 bewirkt werden. Wenn das Messer 10 seine oberste Stellung erreicht hat, so hat
sich der Winkelhebel 16 in diejenige Stellung zurückbewegt, in der der Schaltkontakt
105 den Schalter 97 in seine Ausgangsstellung bringt und das Solenoid 35 ausgeschaltet
wird. Das Ventil 30 wird sodann in seine offene Mittelstellung zuriickgebracht,
wodurch die Flüssigkeit im Zylinder 27 von einer Strömung in einer der beiden möglichen
Richtungen zurückgehalten wird.
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Nach der Rückkehr der verschiedenen Teile in ihre unwirksamen Stellungen
wird die Pumpe 31 mit der größeren Förderleistung entlastet und fördert in den Tank
T, wodurch sie nur eine sehr geringe Antriebsleistung benötigt, während die eine
geringere Förderleistung aufweisende Klemmbalkenpumpe 41 das System mit demjenigen
Druck speist, der durch das überdruckventil 65 festgelegt ist, um das Messer 10
und den Klemmbalken 40 in ihren oberen, unwirksamen Stellungen zu halten.
Die
über das Patentbegehren hinausgehenden Teile der Beschreibung sind nicht Gegenstand
der Erfindung, sondern dienen nur ihrer Erläuterung.