DE1777196C3 - Hydraulische Dämpfungseinrichtung für hydraulische Pressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Dämpfungseinrichtung bzw. Schockauffangvorrichtung an Pressen, bei der ir· einer Entlastungsleitung ein Wntil mit einer auf den Ventilte'ier wirkenden und denselben gegen den Ventilsitz '!rückenden Schließfeder eingebaut und der Druck im Sch ckraum bzw. im Druckmittelabfluß einstellbar und durch das Ventil begrenzt ist. Das Ablaßventil verdichtet in Verbindung mit einem Schockraum die durch den Schock frei gewordene Energie durch Drosselwirkung.

Bei Kaltverformung eines Werkstückes kann infolge Überschreitens der Fließgrjnze des Werkstoffs der plötzliche Bruch des Werkstücks eintreten. Dieser Fall kommt beispielsweise bei Einsenkpressen. Abgratpressen und ähnlichen Maschinen vor, aber auch bei Blech- und Plattenstreckmaschinen. Es handelt sich dabei hauptsächlich um Maschinen mit verhältnismäßig geringer Arbeitsgeschwindigkeit bei verhältnismäßig großer Arbeitskraft.

Bei hydraulischen Antrieben wird nun eine beträchtliche Kompressionsenergie in den Hauptantriebszylindern gespeichert, die beim Bruch des Werkstücks plötzlich frei wird. Aber auch im Werkstück selbst, z. B. in langen Walzplatten, die gereckt werden, ist eine u. U. noch weit größere Energie aus der elastischen Verformung des Plattenwerkstoffs enthalten. Schließlich ist auch in allen kraftübertragenen Teilen der Maschine Verformungsenergie gespeichert.

Beim Bruch des Werkstücks erfahren die Werkzeugträger durch die Rückfederung der an der Kraftübertragung beteiligten Maschinenteile sowie der komprimierten Arbeitsflüssigkeit eine hohe Beschleunigung in Richtung der von ihnen ausgeübten Kraft. Es sind daher Maßnahmen notwendig, um die dadurch erzeugte Bewegung der Werkzeugträger, z. B. des Laufkolbens einer Presse oder der Einspannbüchse einer Streckmaschine, nach einer angemesse- nen Strecke zum Stillstand zu bringen.

Bei modernen größeren Maschinen wird hierfür keine gegen das Fundament abgestutzte Pufferung verwendet, sondern eine Vorrichtung bei der die "Ci-ensätzlich bewegten Teile der Maschinen gegeneinander abgestützt werden, so daß das Fundament keine Schockkräfte erleidet.

Es ist ein hydraulischer Schmttschlagdampter fur Pressen (deutsches Gebrauchsmuster 1 950 497) bekannt, der hauptsächlich als Überdruckventil für mechanische Pressen eingesetzt wird. Der als Kugel ausbildete bewegliche Ventilkörper weist zusammen mit dem Kueelhalter eine verhältnismäßig kleine Masse als Nachteil auf. Die Ausbildung dieses Ventilsitzes mit üroßer Masse wäre jedoch deshalb wicht.g. weil nur hierdurch mit einer genügend großen Trägheit die Kraft der Schließfeder bei Beginn derSchockbcarenzung überwunden werden könnte. Dieses Überdruckventil ist deshalb für hydraulische Pressen nicht izeeiiznet.

Es 1st auch bekannt, eine Bremskolben-Zylindereinheit so anzuordnen, dali durch die normale Arbeitsbewegung des Werkzeugträgers, und zwar bei verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit, die Arbcitsflüssigkeit nahezu drucklos durch eine entsprechend eingestellte Drossel aus dem so gebildeten Schockraum des Bremszylinders verdrängt wird, während bei einer Geschwindigkeitssteigerung, die infolge eines Bru hs des Werkstücks eintritt, em Druckanstieg im Bremszv linder dementsprechend eine Bremsung der bewegten Teile gegeneinander erfolgt.

Durch den erhöhten Druck wird aber außerdem ein Überdruckventil als Ablaßventil der Schockauffangvorrichtung, dis sogenannte Sehockveniil. geöli net" das den Druck im Schockraum auf eine ange messene Hohe begrenzen soll.

Da aber der Druckanstieg wegen der Größe der frei werdenden Energie in außerordentlich kurzer Zeit erfolgt, besteht die Gefahr, daß das Ablaßventil infolge einer unvermeidbaren Massenträgheit nicht schnell genug öffnet, und daß dadurch eine unzulässige Druckspitze im Bremszylinder entsteht, die zur Zerstörung der die Bremskraft übertragenen Maschinenteile führen würde.

Daraus folgt, daß bisher trotz des vorhandenen Schockventils die dem Bremsdruck ausgesetzten Maschinenteile so verstärkt sein mußten, daß sie einem zwar kurzzeitigen, aber außerordentlich hohen und nicht \orausbestimmbaren Druck standhalten werden.

Nach bisher nicht bekanntgewordenen Vorschlägen sind absperrbare undoder drosselbare Abflußbitungen für das bei der Schockwirkung eingeschlossene Druckmittel an die Schockräume angeschlossen, wobei den Abflußleitungen je ein Drosselorgan im Ablaßventil zugeordnet ist.

Alle bekannten Schockabsorber, Stoßdämpfer oder sogenannte außenliegende Auffangventile weisen den Nachteil auf, daß ihre bewegbaren Teile zu träge reagieren, weil eine zu große Masse betätigt werden muß.

Die Erfindung verfolgt das Ziel, Aufbau und Anordnung des Ablaßventils der Schockauffangvorrichtung so zu gestalten, daß ein Öffnungsverzug infolge der Massenträgheit ausgeschlossen ist.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß ein Ventilteller mit verhältnismäßig großer Masse vorgesehen und der Ventilsitz ist Bestandteil der schockbewegten Maschinenteile, wobei die Richtung der Öffnungsbewegung des Ventils wenigstens angenähert mit der Bewegungsrichtung der schockbewegten Maschinen-

teile zusammenfällt. Die Schockbeweauna ist dann die Ventilöffnüngsbewegung, wobei der Ventilteller gegenüber dem schockbew eaten \"entilsitz relativ in Ruhe verharrt.

Der den Ventilsitz enthaltende Teil des Anlaßventils wird also mit jenem Teil der Maschine \er bunden, dei im Falle eine-, Bruchs des Werkstücks eine dem Abheben des Ventilsitze* vom Ventilteller entsprechende Bewegung ausführt.

Durch diese Lösung wird die Öfrnunasbeweeuna im Ablaß\entil nicht infolge der .\!asseniräaheit\er~ zögert und es entsteht keine un/ukissiae Druckspitze in der Sehockauffangvorriehtuna. Das Ablaßventil öffnet bei Bruch des Werkstück·," in verhältnismäßig kurzer Zeit, ohne daß es zur Zerstörung der Jie Bremskraft, übcriragenden Maschinenteile kommt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Presse während der der .Arbeitsbewegung, mit der für einen Schock vorbereiteten Schaltung der als Bremszylinder verwendeten Rückzugzylinder und mit einem Ablaßventil mit Ablaßleitung; dargestellt nur für eine Seite.

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i a. I, und zwar das Schockventil im Längsschnitt. "

Der Laufholm der Presse befindet sich in langsamer Abwärtsbewegung, um ein zwischen den Werkzeugen 2 befindliches (nicht dargestelltes) Werkstück zu verformen. Dabei verdrängen die beiden Rückzugplunger3 aus den Rückzugzylindern 4, die hier im gegebenen Fall als Bremszylinder wirken sollen. Arbeitsflüssigkeit durch die Leitungen 5 über eine Drossel 6 in den Tank 7.

Die Drossel 6 ist so eingestellt, daß die Arbeitsflüssigkeit bei der üblichen geringen Arbeitsgesch.vin- digkeit cLi Laufholms 1 keine wesentliche Druckerhöhung über Null erfährt.

Die Schließkraft der Feder Ii in jedem Ablaßventil ist so gewählt, daß jeder Ventilteller 10 beim Bemeb der Presse mit der üblichen geringen Arbe.ts- »cschw.ndiakeit «egen mindestens Betriebsdruck angedrückt an den Ventilsitz 9 gehalten wird. " Hört der Widerstand des Werkstucks gegen d,e Werkzeuge 2 wegen seines Bruchs plötzlich auf. dann treibt die im FHissiakeits\olumen des Arbeitsz\hnders K und den Zuleltungsrohren gespeicherte ko;npre^onseneraie den Laufholm 1 nach unten. Auch Ji,- Entspannung des Pressengestells und aller ubr_:- ocn kraitübenrägenden Teile der Maschine wirKen m, gleichen Sinne beschleunigend aut den Laui-

'"'von'diesem Laufholm werden die Rück/ugplu-,-er 3 ebenfalls nach unten beschleunigt und m ; fhnen die Ventilsitze 9 der Ablaßventile, von den..-, nur eines dargestellt ist. ...

Die Mass"enträaheit des Norgesehenen \ent:iu-iiers IO mit verhältnismäßig großer Masse hind-.r: diesen trotz der Spannung der Schließfeder II, dal·. er der Abwärtsbewegung des Ventilsitzes 9 folgt. S₁-, da! das Ablaßventil durch die Schockbewegung des Laufholms 1 geoflnet wird und die unter Druck gesetzte Flüssigkeit 12 des Zylinders 4 durch das Ablaßventil über den Abfluß 13 in den Tank 14 gelanger,

kann. .

Damit ist die Gefahr, daß eine unzulässig ho!;·. Druckspitze im Schockraum der Rückzugzylinder α entstehen kann, beseitigt.

Anschließend kommt die Federkraft der einstcl! baren, der Massenträgheit des Ventiltellers 10 angepaßten Schließfeder 11 zur Wirkung und begrenzt den Druck im Schockraum und damit die Ausströmgeschwindigkeit der Arbeitsflüssigkeit durch das Ablaßventil.

Somit kann auch der Schockweg im Zusammenhang mit einem zugelassenen Schockdruck vo.gcwählt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Dämpfungseinrichtung bzw. Schockauffangvorriehtung an Pressen, bei der in einer F.ntlastungsleitung ein Ventil mit einer auf den Ventilteller wirkenden und denselben gegen den Ventilsitz drückenden Schließfeder eingebaut und der Druck im Schockraum bzw. im Druckmittelabfluß einstellbar und durch das Ventil begrenzt i-t. dadurch gekennzeichnet.

daL'> der Ventilteller (10) eine verhältnismäßig groLie Masse aufweist, und der Ventilsitz (9) Bestandteil der sehockbewegten Maschinenteile ist. wobei die Richtung der ÖfTnungsbewegunü des Ventils wenigstens angenähert mit der Bewegungsrichtung der schockbewegten Maschinenteile zusammenfällt.

2. Hvdrai.i sehe Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Rück/ugplunger (3) bzw. dessen Kolbenstange den Ventilsitz (9) trägt.