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Fangvorrichtung für den am oberen Querholm angeordneten Stößel von
hydraulischen Pressen Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Fangvorrichtung
für den am oberen Querholm angeordneten Stößel von hydraulischen Pressen mit am
Querholm befestigten, in Auffangzylindern gleitenden Druckkolben, die über elektrisch
betätigte Ventile gesteuert werden. Die Fangvorrichtung bietet ohne Behinderung
der Arbeitsweise der Presse einen Schutz gegen ein eventuell unbeabsichtigtes Herabfallen
des Stößels. Die Ursachen für das Herabfallen des Stößels können verschiedener Art
sein, beispielsweise Rohrbruch, Druckausfall, Bruch der mechanischen Verbindung
zwischen Stößel und Druckkolben.
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Es sind bereits mechanisch wirkende Fangvorrichtungen bekannt, die
nur bei höchster Stellung des Stößels wirken und durch Handauslösung ausgeklinkt
werden müssen. Ferner sind Rohrbruchventile als Sicherheitseinrichtung bekannt.
Diese bieten jedoch nur einen teilweisen Schutz, da sie ein Herabfallen des Stößels
bei einem Bruch der Verbindunzwischen Stößel und Auffangkolben nicht verhindern.
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Schließlich ist auch eine Fangvorrichtung für den am oberen Querholm
angeordneten Stößel einer hydraulischen Presse bekannt, bei der am Querholm befestigte
Druckkolben ihn im Fall eines Bruches auffangen, wobei diese Druckkolben über elektrisch
betätigte Ventile gesteuert werden. Diese Kolben sind aber nicht, wie bei der Erfindung,
besondere Fangkolben, sondern sie dienen während des Betriebes der Presse zum Rückholen
des Stempels. Bei dieser Anordnung besteht noch erhebliche Unfallgefahr durch Herabfallen
des Stößels. Das kann folgende Ursachen haben: Die Rohrleitungen sind beim Rückzug
des Stößels einer Druckbelastung unterworfen, deren Höhe von der Kraft abhängig
ist, die zum Lösen der Werkzeuge erforderlich ist. Dabei ist der Bruch einer Rohrleitung
nicht ausgeschlossen. Ferner wird hier bei Bruch der Verbindung zwischen Stößel
und den Auffangkolben der Stößel nicht aufgefangen.
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Die durch die bekannten Ausführungen von Fangvorrichtungen vorkommenden
Unfälle an hydraulischen Pressen sollen durch die erfindungsgemäße Einrichtung vermieden
werden. Dies soll dadurch erreicht werden, daß für die Einleitung des Arbeitshubes
ein durch einen Magneten betätigbarer, ein durch eine Dnickfeder geschlossen gehaltenes,
mit den Auffangzylindern verbundenes Rückschlagventil betätigender Steuerschieber
angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Fangeinrichtung hat noch den Vorteil, daß sie
auch nachträglich an jede Presse angebaut werden kann.
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Auch während des bereits eingeleiteten Schließhubes für die Presse
wird im Fall eines Bruches der Verbindungsleitung zwischen Auffangkolben und Stößel
der Stößel noch abgefangen, und zwar durch einen an sich bekannten elektrischen
Druckschalter, der an der Abflußleitung für die Auffangzylinder liegt, und durch
den in der Rohrleitung herrschenden, vom herabfallenden Stößel in der Rohrleitung
ausgelösten Staudruck betätigt wird. Durch ihn wird der Steuerstromkreis für die
Presse unterbrochen und ein Rückschlagventilgeschlossen.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt.
Im einzelnen sind ein Schnitt durch den Hauptzylinder einer hydraulischen Oberdruckpresse
sowie ein Schnitt durch Zylinder und Kolben der Fangvorrichtung und der dazugehörigen
Steuerung gezeigt.
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Am Stößel l der hydraulischen Oberdruckpresse sind zwei Druckkolben
2 so befestigt, daß sie im Fall eines unbeabsichtigten Herabfallens des Stößels
diesen gegen das in den Auffangzylindern 3 befindliche Ölkissen abstützen. Das öl
kann nicht aus den Auffangzylindern 3 entweichen, da das Rückschlagventil 4 durch
die Druckfeder 13 geschlossen gehalten wird. Bei oberer Ruhestellung des Stößels
ist also ein ungewolltes Herabfallen desselben unmöglich.
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Zur Einleitung eines Arbeitshubes wird die Drucktaste 5 gedrückt.
Hierdurch werden die beiden Schließkontakte 6 und 7 geschlossen. Der Magnet 8 des
Steuerschiebers 9 bekommt durch den Schließkontakt 6 Spannung und drückt den Steuerschieber
9 nach unten, wodurch eine Verbindung zwischen der mit dem Rückzugsraum des Hauptzylinders
verbundenen Rohrleitung 10 und der Bohrung 11 zustande kommt. Der im Rückzugsraum
des Hauptzylinders herrschende Druck, resultierend aus Stößel- und Werkzeuggewicht,
wirkt nun über die Bohrung 11 auf den Öffnungskolben 12, wodurch das Rückschlagventil
4
gegen die Vorspannung der Druckfeder 13 geöffnet wird.
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Durch die öffnungsbewegung des Rückschlagventils 4 wird der Endschalter
14 betätigt und dessen Schließkontakt geschlossen. Der Endschalter 14 liegt im Steuerstromkreis
der Presse, so daß erst jetzt, nachdem der Endschalter 14 durch die Öffnungsbewegung
des Rückschlagventils 4 betätigt wurde, der Steuerstromkreis für die Abwärtsbewegung
des Stößels geschlossen ist und -die Abwärtsbewegung erfolgen kann.
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Sollte während des Schließhubes ein Katastrophenfall eintreten, z.
B. Bruch des Rückzugsrohres des Hauptzylinders oder Bruch der Verbindung Stößel-Kolbenstange,
so würde durch das Herabfallen des Stößels ein Staudruck in der Rohrleitung 16 entstehen,
wodurch der in bekannter Weise konstruierte Druckschalter 15 sofort den Stromkreis
des Magneten 8 unterbricht. Der Steuerschieber 9 würde durch die eingebaute Druckfeder
sofort nach oben bewegt, die Rohrleitung 10 abgesperrt und die Bohrung
11 mit der Bohrung 17 verbunden, so daß die Druckfeder 13 das Rückschlagventil
4 schließt und der Stößel dadurch abgefangen würde. Gleichzeitig wird der Endschalter
14 freigegeben und der Steuerstromkreis unterbrochen.
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Während des Rückzugshubes ist der Magnet 8 stromlos und das Rückschlagventil4
deshalb durch die Vorspannkraft der Feder 13 geschlossen. Infolge des Unterdruckes
in den Auffangzylindern 3 öffnet das Rückschlagventil, so daß Öl zum Füllen der
Auffangzylinder 3 angesaugt werden kann. Im Katastrophenfall schließt das Rückschlagventil
infolge des Druckanstieges in der Rohrleitung 16 sofort, so daß auch dann der herabfallende
Stößel abgefangen wird.
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Wie aus der Beschreibung hervorgeht, ist die hydraulische Fangvorrichtung
bei normalem Pressenbetrieb keinem hydraulischen Druck ausgesetzt. Ein Druck kann
sich nur in Katastrophenfällen ausbilden.
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Um zu verhindern, daß sich infolge eines geringfügigen Absinkens des
Stößels aus der oberen Ruhestellung ein Druck in der Rohrleitung 16 bzw. auf den
Druckschalter 15 ergibt, ist eine einstellbare Drossel 19 vorgesehen.
Der Drosselspalt wird zweckmäßigerweise so klein eingestellt, daß sich im Katastrophenfall
der Stößel nur mit einer äußerst kleinen Geschwindigkeit nach unten absenken kann.
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Die Wirksamkeit der Fangvorrichtung hängt von der Wirksamkeit der
Druckfeder 13 und der Feder im Steuerschieber 9 ab. Ein Bruch einer dieser Federn
würde ein Schließen des Rückschlagventils verhindern.
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Eine überwachung der Federn kann in der Weise geschaffen werden, daß
beim Stillstand des Pressenstößels im oberen Totpunkt und infolge Federbruches geöffneten
Rückschlagventils 4 ein Warnsignal (rote Lampe oder Warnhupe) gegeben wird. Durch
eine entsprechende elektrische Schaltung in Verbindung mit dem Endschalter
14 ist die Möglichkeit hierzu gegeben.