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Mehretagenpresse finit gleichzeitig zu öffnenden bzw. zu schließenden
Etagen Die einschlägige Technik hat zum gleichzeitigen Schließen und öffnen aller
Etagen von Mehretagenpressen Mechanismen sehr unterschiedlicher Bauart entwickelt.
Von diesen Mechanismen hat sich diejenige Bauart am besten bewährt, bei der auf
zwei gegenüberliegenden Pressenseiten am oberen Pressenholm je ein um eine waagerechte
Achse schwenkbarer Arm sowie am unteren heb- und senkbaren Holm (Pressentisch) je
eine am freien Ende des zugehörigen Schwenkarms gelenkig angreifende Druckstange
angebracht und die einzelnen Etagenplatten durch entsprechend angeordnete Zugglieder
mit den Schwenkarmen gelenkig verbunden sind. Die Zugglieder greifen dabei in der
Reihenfolge der Etagenplatten von oben nach unten gerechnet in proportional größer
werdenden Abständen von der Schwenkachse an dem betreffenden Schwenkarm an.
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Um die einzelnen Zugglieder auf ihre konstruktiv festliegenden Längen
zwischen den Anlenkpunkten an der zugehörigen Etagenplatte und dem Schwenkarm bringen
zu können, sieht man in der Regel ein Spannschloß oder eine ähnlich wirkende Nachspanneinrichtung
bei jedem Zugglied vor. Nach erfolgter Einstellung der Zugglieder auf ihre Konstruktionslängen
würde ein Mechanismus der vorgeschriebenen Bauart einwandfrei arbeiten, wenn sämtliche
Etagen der Presse bei jeder Beschickung Füllungen von genau gleichen Höhen erhielten.
Das ist aber bekanntlich im praktischen Getriebe nicht der 1'a11. Vielmehr muß stets
damit gerechnet werden, daß eine Pressenetage gelegentlich eine zu hohe oder umgekehrt
zu niedrige Füllung hat oder auch versehentlich leer bleibt.
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Um die sich bei ungleichmäßiger Füllung der Pressenetagen einstellenden
Schwierigkeiten zu beseitigen, hat man bereits vorgeschlagen, jedes der vorgenannten
Zugglieder zwischen Etagenplatte und zugehörigem Schwenkarm mit je einer hydraulischen
Ausgleichseinrichtung auszurüsten. Man hat zu diesem Zweck die Anlenkstelle jedes
Zuggliedes am Schwenkarm als doppelt wirkenden hydraulischen Arbeitszylinder ausgebildet,
in dem sich das kolbenartig verdickte obere Ende des gewöhnlich aus einer Stange
bestehenden Zuggliedes hin- und herbewegen kann. Bei dem bekannten Vorschlag ist
der Raum des Arbeitszylinders unterhalb des Kolbenendes mit einem flüssigen oder
gasförmigen Medium gefüllt, das als hydraulisches Kissen wirkt. Auf das Kolbenende
jedes Zuggliedes wirkt das Gewicht der an ihm hängenden Etage ein und zieht das
Kolbenende so weit nach unten, bis der im hydraulischen Kissen erzeugte Gegendruck
dem vorerwähnten Gewichtsdruck gleichkommt. Um die beabsichtigte Ausgleichswirkung
zu erzielen, weist jedes Kolbenende zwei Durchbohrungen auf, von denen die eine
durch ein einstellbares Entlastungsventil und die andere durch ein gleichfalls einstellbares
Rückschlagventil verschlossen ist.
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Schon die richtige Einstellung aller Entlastungs-und Rückschlagventile
erfordert bei dem bekannten Vorschlag viel Zeit und Erfahrung. Außerdem müssen die
einzelnen Ausgleichseinrichtungen der Zug glieder dauernd überwacht werden, weil
die Entlastungs- und/oder Rückschlagventile undicht werden können und dann die beabsichtigte
Ausgleichswirkung nicht mehr eintritt.
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Hier setzt die Erfindung ein. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die
hydraulische Ausgleichseinrichtung der Zugglieder konstruktiv und getrieblich so
umzuändern und zu vereinfachen, daß Ventile in Gestalt von Entlastungs- und Rückschlagventilen
an den kolbenartig verdickten oberen Enden der Zugglieder sowie die entsprechenden
Durchbohrungen der Kolbenenden vollkommen wegfallen können. Die erfindungsgemäße
Lösung dieser Aufgabe besteht im wesentlichen in folgenden Maßnahmen: Die Erfindung
behält für jedes Zugglied oder genauer gesagt für dessen Ausgleichseinrichtung den
am zugehörigen Schwenkarm angelenkten hydraulischen Arbeitszylinder bei. Erfindungsgemäß
ist aber dieser Zylinder nur in Richtung auf den Schwenkarm hin mit einem hydraulischen
Druckmedium zu beaufschlagen und trägt einen mit dem Zugglied verbundenen Hohlkolben,
der seinerseits eine nach unten eingezogene Laufbüchse für das kolbenartig verdickte,
aber nicht durchbohrte obere Ende des Zuggliedes bildet. An der übergangssteile
von seinem oberen laufbüchsenartigen Teil in den unten eingezogenen Teil bildet
jeder Hohlkolben eine Schulter, auf der normalerweise das kolbenartig verdickte
Ende des zugehörigen Zuggliedes aufliegt. Die Füllung des Arbeitszylinders wird
so bemessen, daß der Hohlkolben, solange das unter ihm befindliche hydraulische
Kissen nicht durch den Gewichtsdruck der zugehörigen Etagenplatte zusammengedrückt
wird,
mit seinem Kopfende an der offenen Stirnwand des Arbeitszylinders gerade anliegt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung und deren Wirkungsweise seien nachstehend
an Hand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Dieses betrifft eine Vieletagenpresse der eingangs erwähnten Bauart mit einem Mechanismus
zum gleichzeitigen Schließen und Öffnen aller Pressenetagen, wobei jedes an einer
Etagenplatte angreifende Zugglied mit einer hydraulischen Ausgleichseinrichtung
ausgerüstet ist. Es zeigt F i g. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Stirnansicht
der Presse, und zwar in der linken Figurenhälfte im geöffneten sowie in der rechten
Figurenhälfte im geschlossenen Zustand, F i g. 2 eine Seitenansicht der Presse in
geöffnetem Zustand und im vergrößerten Maßstab, F i g. 3 den hydraulischen Arbeitszylinder
einer Ausgleichseinrichtung im Längsschnitt.
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Bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Vieletagenpresse sind in üblicher
Weise an einem Traggerüst 1 der obere Pressenholm 2 ortsfest und der untere als
Pressentisch 3 ausgebildete Hohn heb- und senkbar angeordnet, wobei für den
nach oben gerichteten Arbeitshub des Pressentisches 3 und dessen Rücklauf von oben
nach unten beim späteren öffnen der Presse entsprechend gesteuerte hydraulische
Zylinder 4 vorgesehen sind. In Richtung von oben nach unten bezeichnen die Zahlen
5, 6 a, 6 b usw. und 7 die Kopfplatten bzw. 6a, 6b usw. und 8 die
Fußplatten der einzelnen Pressenetagen. Der Übersichtlichkeit halber zeigt die Zeichnung
nur sechs Etagen, während in Wirklichkeit zwanzig und mehr Etagen vorhanden sein
können. In bekannter Weise sind die Kopfplatte 5 der obersten Etage starr mit dem
Oberhohn 2 und die Fußplatte 8 der untersten Etage starr mit dem Pressentisch
3 verbunden.
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An jeder Längsseite der Presse trägt der Holm 2 zwei gabelartige Arme
9, die um je eine waagerechte Achse 10 schwenkbar sind. Am freien
Ende jedes Schwenkarmes 9 greift bei 11 eine starre Druckstange
12 gelenkig an, deren unteres Ende bei 13 am Pressentisch angelenkt ist.
Zum Halten und Anheben der Etagenplatten 6 und 7, die bei geöffneter Presse in bekannter
Weise auf am Gerüst 1 angeordneten Widerlagern aufliegen können, dienen Zugglieder
in Gestalt von Stangen 14, die bei 15 an der zugehörigen Etagenplatte
gelenkig angreifen.
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Jede Stange 14 weist ein Spannschloß 16 od. dgl. auf, mit dessen
Hilfe man sie auf genaue Konstruktionslänge einstellen kann, und eine im ganzen
mit 17 bezeichnete Ausgleichseinrichtung. Das kolbenartig verdickte obere Ende
18 jeder Stange 14 führt sich in der laufbüchsenartig ausgebildeten
Höhlung 19 eines Kolbens 20 (F i g. 3). Der Kolben 20 ist verschiebbar
in einem Arbeitszylinder 21 gelagert und durchsetzt mit seinem als Führung
für die zugehörige Stange 14
ausgebildeten unteren Teil 20a die untere
Stirnwand 21 a des Zylinders 21. An der oberen Zylinderstirnwand 21 b befindet
sich ein Auge 22, mit dessen Hilfe der Zylinder 21 und damit die mit
ihm über den Hohlkolben 20 und ihrem Kolbenende 18 verbundenen Stange
14 bei 23 an den zugehörigen Schwenkarm 9
angelenkt ist (F i g. 1).
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Der Hohlkolben 20 bildet an der Stelle, wo seine Höhlung 19 aus ihrem
laufbüchsenartigen Oberteil in ihren zur Führung der zugehörigen Stange 14 dienenden
eingezogenen Unterteil übergeht, eine Schulter 20 b, auf der das kolbenartig verdickte
Kopfende 18 der Stange 14 normalerweise aufliegt. Der vom Kolben
20 freigelassene Arbeitsraum des Zylinders 21 ist durch einen Stutzen
24 mit einem hydraulischen Druckmedium zu beaufschlagen, das von unten her,
also in Richtung auf den zugehörigen Schwenkarm 9 hin, auf den Kolben
20 einwirkt. Durch entsprechende Kolbendichtungen 25 läßt sich ohne
weiteres erreichen, daß das hydraulische Druckmedium weder nach oben hin in die
Kolbenhöhlung 19 noch nach unten hin aus dem Arbeitsraum des Zylinders 21
ins Freie entweichen kann.
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Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Ausgleichseinrichtungen 17
hängt davon ab, mit welchem Druck das hydraulische Medium durch die Stutzen
24
in die Arbeitsräume der Zylinder 21 eingebracht bzw. in diesen Räumen gehalten
wird.
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Der Druck des hydraulischen Mediums kann mit Hilfe eines Regelorgans,
an das alle Zylinder 21 mit ihren Stutzen 24 angeschlossen sind, gerade so hoch
gehalten werden, daß der Kolben 20 während des Schließens der Presse eine Mittellage
zwischen der in F i g. 3 gezeichneten oberen Endstellung und seiner unteren Endstellung
einnimmt, wo er auf der unteren Zylinderstirnwand 21 a aufliegen würde. In dieser
Mittellage des Hohlkolbens 20 wird durch das hydraulische Medium gerade die
von der Stange 14 auf den Kolben 20 ausgeübte Zugkraft ausgeglichen, die
nach dem ordnungsmäßigen Füllen der Pressenetagen mit Preßgut an den Anlenkstellen
15 der Stangen 14 auftritt, und zwar je nachdem, ob für die Etagenplatten
6 und 7 am Pressengerüst 1 Widerlager vorhanden sind oder nicht, erst beim Abheben
der Etagenplatten von diesen Widerlagern, oder im zweiten Fall, solange der Pressentisch
3 nicht von unten her auf die Etagenplatten drückt. In jedem Fall werden die Arme
9, wenn sich der Pressentisch 3 aus seiner in F i g. 1 links und in F i g. 2 gezeigten
unteren Endstellung nach oben bewegt, durch die am Pressentisch angelenkten Druckstangen
12 um die waagerechten Achsen 10 nach oben geschwenkt. Die Arme
9 nehmen dabei über die Ausgleichseinrichtungen 17 die Zugstangen
14 nach oben mit, wobei jede Etagenplatte sich entsprechend dem Abstand der
zugehörigen Anlenkpunkte 23 von den Schwenkachsen 10 der Arme
9 mit etwas größerer Geschwindigkeit nach oben bewegt als die nächstobere
Etagenplatte. Wenn nun eine Etage versehentlich leer geblieben ist, wird ihre Fußplatte
6 bzw. 7 nicht mit dem Füllungsgewicht belastet. In den zugehörigen Ausgleichseinrichtungen
17 überwiegt dann der Druck des hydraulischen Mediums, das die Kolben 20 bis zum
Anschlag an die obere Zylinderstirnwand 21 b hochschiebt. Man kann nun, wie keiner
weiteren Erläuterung bedarf, diese Hubstrecke durch entsprechende Einstellung der
Kolben 20 in normaler Mittellage so bemessen, daß die Hubstrecke dem lichten Abstand
zwischen der Kopf- und Fußplatte einer leeren Etage entspricht.
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Wird umgekehrt eine Etage zu hoch gefüllt, so kommt die Füllung mit
der Kopfplatte der Etage schon vor dem vollständigen Schließen der Presse in Berührung.
Die Füllung hebt dann die Kopfplatte von unten her an, wobei sich die an dieser
Platte angelenkten Stangen 14 mit ihren Kopfenden 18 in den Höhlungen 19 der zugehörigen
Hohlkolben 20 um eine entsprechende Strecke nach oben in Richtung auf die Schwenkarme
9 hin bewegen. Das in dem betreffenden Zylinder 21 befindliche hydraulische Medium
behält
dabei seinen eingestellten Druck bei und braucht nicht durch
ein Entlastungs- bzw. Rückschlagventil auf die anderen Kolbenseiten zu treten.
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Je nach der Beaufschlagung der Zylinder 21 mit einem unter regelbaren
Druck stehenden hydraulischen Medium kann man nun erreichen, daß die in den einzelnen
Pressenetagen befindlichen Füllungen einer gewissen Vorverdichtung oder umgekehrt
Nachverdichtung unterworfen werden. Eine Vorverdichtung, die an sich beliebig oft
und in wechselnder Höhe durchgeführt werden kann, tritt ein, wenn man den Pressentisch
anhält, nachdem die Pressenetagen geschlossen worden sind. Es steht selbstverständlich
auch nichts im Wege, nach diesem Zeitpunkt den Pressentisch unter vollen Preßdruck
zu setzen, dann aber zeitweise von diesem Druck zu entlasten und die Etagenfüllungen
in diesen Zwischenperioden mit Hilfe der entsprechend beaufschlagten Ausgleichseinrichtungen
17 auf einem wesentlich geringeren Druck zu halton. In ähnlicher Weise läßt
sich eine Nachverdichtung durchführen, wenn der Pressentisch 3 nach Beendigung seines
vollständigen Verdichtungshubes durch entsprechende Steuerung der Zylinder
4 drucklos gemacht wird, aber die Ausgleichseinrichtungen 17 die Etagenplatten
6 und 7 noch entsprechend der Beaufschlagung durch das hydraulische Medium mit einem
gewissen nach oben gerichteten Restdruck halten.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin,
die Kopfplatte 7 der untersten Pressenetage mit Hilfe der zugehörigen Ausgleichseinrichtungen
17 und Zugglieder in Gestalt von Stangen 14' in einer von den übrigen Etagenplatten
6 unterschiedlichen Weise zu bewegen. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß zur Beaufschlagung
der Ausgleicbsvorrichtungen 17' mit dem hydraulischen Medium ein besonderes Regelorgan
vorgesehen, das völlig unabhängig von dem vorerwähnten Regelorgan arbeitet, an das
alle übrigen Ausgleichseinrichtungen 17 angeschlossen sind.
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Es hat sich nämlich für Preßgut bestimmter Beschaffenheit als sehr
zweckmäßig erwiesen, die unterste Pressenetage zwischen den Platten 7 und 8 ständig
leer zu lassen. Dadurch läßt sich erreichen, daß der Pressentisch 3 nur über die
Druckstangen 12, die Schwenkarme 9 und die durch die Stangen 14 gebildeten Zugglieder
auf die Fußplatten 6 bzw. 7 der übrigen Pressenetagen einwirkt. Man kann auf diese
Weise auch sehr schwere Etagenpressen mit ganz geringen und genau einstellbaren
Preßdrücken betreiben, was die vergleichbaren bekannten Etagenpressen nicht zulassen.
Dabei muß folgendes berücksichtigt werden. Bei schweren Pressen hat der Pressentisch
Drücke von 60 t und mehr aufzubringen, um das in den einzelnen Etagen befindliche
Preßgut den häufig notwendigen spezifischen Flächenpressungen von beispielsweise
80 kg/cm'- zu unterwerfen. Umgekehrt erfordern andersartige Preßerzeugnisse nur
sehr geringe aber auch sehr genau einzuhaltende spezifische Flächendrücke. Die Regelmöglichkeiten
des hydraulischen Antriebes der bekannten Etagenpressen reichen nicht entfernt aus,
um den Pressentisch auf beispielsweise gerade 1 °/o des normalen Pressendrucks einstellen
zu können. Bei der Presse nach der Erfindung gelingt dies unter Leerlassen der untersten
Pressenetage ohne weiteres. Der Pressentisch 3 wird nur so weit hochgefahren, daß
sich die gefüllten Etagen gerade schließen, wobei die Ausgleichseinrichtungen 17
dieser Etagen eine unkontrollierbare Vorverdichtung des Preßgutes verhüten. Die
leere unterste Pressenetage, deren Fußplatte 8 nur aus einer Kühlplatte bestehen
kann, bleibt um ein der Preßgutdicke entsprechendes Maß offen. Nunmehr werden die
Schwenkarme 9 durch entsprechende Beaufschlagung der kräftigen Ausgleichseinrichtungen
17' mit dem hydraulischen Druckmedium noch etwas weiter nach oben geschwenkt und
nehmen dabei über die zugehörigen Stangen 14 und 14' sämtliche Fußplatten
der gefüllten Etage mit. Der Druck des in den Einrichtungen 17' befindlichen
Mediums läßt sich bequem auf Bruchteile von 1 atü einregem, so daß man dementsprechend
in den gefüllten Etagen beliebig geringe und genau wählbare spezifische Flächenpressungen
erzeugen kann. F i g. 1 rechts zeigt die Presse nach erfolgter Verdichtung des Preßgutes,
wobei die unterste durch die Platten 7 und 8 begrenzte Etage immer noch um ein gewisses
Maß offensteht.