DE2306747B2 - Einrichtung zur Begrenzung der Preßkraft auf einen vorgegebenen Wert an mechanischen Pressen - Google Patents

Einrichtung zur Begrenzung der Preßkraft auf einen vorgegebenen Wert an mechanischen Pressen

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Description

Mechanische Pressen, auf die sich die Erfindung bezieht, werden, meist in Form von Schubkurbel-, Exzenter- oder Kniehebelpressen beispielsweise zum Verdichten von pulverförmigen Massen zu festen «o Körpern eingesetzt.
Bei der Verdichtung solcher pulverförmiger Massen zu festen Körpern unterscheidet man grundsätzlich zwei Verfahrensarten.
Beim Pressen auf konstante Höhe, das in der **> überwiegenden Zahl der Fälle zur Anwendung kommt, will man maßhaltige Körper erzeugen. Da die Eigenschaften des Preßgutes im allgemeinen sehr konstant sind, ergeben sich bei volumetrischer Füllung der Preßmatrize nur geringe Dichteschwankungen von einem Preßteil zum anderen.
Beim Pressen auf konstanten Druck erstrebt man, daß jeder Preßling mit der gleichen Preßkraft verdichtet wird, so daß selbst bei unterschiedlichen Füllungen Teile gleicher Dichte entstehen. Diese Forderung läßt sich aber nur auf Kosten unterschiedlicher Teilhöhen erfüllen, d. h, der Oberstempel muß entsprechend ausweichen können, wozu die erfindungsgemäße Einrichtung erforderlich ist.
Nachdem eine ähnliche Einrichtung, allerdings für *>ο einen nachgiebigen Blechhalter einer Presse, nach der US-PS 18 49 690 nicht mehr neu war, nimmt der Oberbegriff des Patentanspruchs darauf Bezug.
Ausgehend von einer solchen Einrichtung besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, die *>5 Einrichtung vor Überhitzung zu schützen, wobei mit nur einem gemeinsamen Druckmittel zur Speisung des Druckkissens und zur Beaufschlagung der Gegendruckflache des Abströmventiles ausgekommen werden soll und darüber hinaus auch nur eine Druckquelle für die erforderlichen unterschiedlichen Drücke vorhanden ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gemeinsamkeit der Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem ist mit den üblichen bekannten Überlastventilen o. dgl. nicht zu lösen, sondern nur durch a!le vorstehend genannten Merkmale zusammen.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Einrichtung.
Die Einrichtung besteht aus einem Zylinderteil A, einem Ventilteil B und einem Hydraulikteil C. Die Teile A und B sind am Oberbären der mechanischen Presse befestigt und nehmen an dessen Hubbewegung teil. Am Kolben 8 des Zylinders A ist der Oberstempel des Preßwerkzeuges befestigt, so daß der Preßvorgang durch die mechanisch erzeugte Hubbewegung des Oberbären über das hydraulische Kissen 8' ausgeführt wird. Die jeweils auftretende Preßkraft läßt sich an dem Manometer 10 ablesen.
Eine von einem Elektromotor 2 angetriebene Hydraul'kpumpe 1 fördert Druckmittel, vorzugsweise Drucköl zum Anschluß X des Ventilteiles B. Dadurch wird der Druckspeicher 3 und der Kolben 4 mit dem vorgewählten Druck beaufschlagt, der sich an dem Begrenzungsventil 5 einstellen und an dem Manometer 6 ablesen läßt.
Das über das Begrenzungsventil 5 abströmende Druckmittel wird durch das Überdruckventil 7 noch einmal unter Spannung gehalten und beaufschlagt über den Anschluß ρ des Ventilteiles B den Kolben 4 auf seiner kleineren Kolbenfläche und den Kolben 8 im Zylinderteil A. Der Druck am Anschluß ρ läL't sich am Manometer 9 ablesen.
Die Preßkraft P erzeugt im hydraulischen Kissen 8' einen Druck, der auf die kleinere Kolbenfläche des Stufenkolbens 4 wirkt. Solange die an der kleinen Kolbenfläche des Stufenkolbens 4 erzeugte Öffnungskraft kleiner ist als die Schließkraft, die durch den Pumpendruck am Anschluß X auf die große Kolbenfläche des Stufenkolbens 4 ausgeübt wird, fährt der Oberstempel das Werkzeug stets auf die gleiche Höhe, da das Druckmittel des hydraulischen Kissens 8' nicht abströmen kann. Selbstverständlich sind bei dieser Erörterung die Kompressibilität des Öles und die mechanische Dehnung der Maschine nicht berücksichtigt.
Erreicht die Öffnungskraft am Stufenkolben 4 jedoch die Größe der Schließkraft, so hebt sich der Stufenkolben 4 von seinem Sitz 4' ab, so daß das Druckmittel des hydraulischen Kissens 8' abfließen kann, ohne daß ein weiterer Druckanstieg erfolgt. Der Kolben 8 bleibt also unter Beibehaltung des eingestellten Druckes stehen, obwohl sich der Pressenbär mit dem Zylinderteil A weiter nach abwärts bewegt. Der Stufenkolben 4 hebt sich von seinem Sitz 4' nur so weit ab, daß gerade Druckmittel abfließen kann. 1st der Stufenkolben 4 um einen bestimmten, einstellbaren Betrag durchgeschlupft, so wird die Presse dadurch stillgesetzt, daß der Schalter 11 von einem am Kolben 8 festen Nocken betätigt wird.
Beim Arbeiten auf konstante Höhe des zu pressenden Werkstücks wird der Pumpendruck am Druckbegrenzungsventil 5 so hoch eingestellt, daß der im hydraulischen Kissen 8 entstehende Arbeitsdruck den Ventilteil B gerade noch nicht zum Ansprechen bringt.
d. h. es wird der Schließdruck so gewählt, daß beim Ansprechen der Einrichtung Werkzeug und Presse noch nicht überlastet sind.
Beim Arbeiten auf konstante Preßkraft wird am Druckbegrenzungsventil 5 der Pumpendmck so eingestellt, daß der Ventilteil B bei jedem Arbeitshub öffnet und eine dem Schlupf entsprechende ölmenge in den Druckmittelvorrat abströmen läßt.
Somit ist gewährleistet, daß bei jedem Pressenhub die gleiche Preßkraft erreicht wird. Beim anschließenden ι ο Rücklauf des Oberstempels fördert die Pumpe 1 das verdrängte Druckmittel in den Raum des hydraulischen Kissens 8', so daß der Kolben 8 wieder in seine Ausgangsstellung gelangt.
Der Druckspeicher 3 kann an sich weggelassen werden, sollte jedoch bei Verwendung eines Stufenkolbens vorgesehen werden/' weil sich dadurch eine günstige Dämpfung der Bewegung des Stufenkolben 4 ergibt.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß die Beaufschlagung des dem Sitz 4' abgewendeten Endes des Stufenkolbens 4 ferngesteuert werden kann, weil sich, wie die Zeichnung deutlich macht, das einstellbare Druckbegrenzungsventil 5 und der Motor 1 bei ihrer Einstellung durch beliebig lange Leitungen weit außerhalb der Presse anbringen lassen bzw. in einem Bereich, der ohne Schwierigkeiten zugängig ist
Auf das Hydraulikkissen 8' wird nur ein geringer Vorspanndruck ausgeübt und darüber hinaus ist der Preßdruck am Manometer 10 jeweils ablesbar.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Einrichtung zur Begrenzung der Preßkraft auf einen vorgegebenen Wert an mechanischen Pressen mit einem Oberstempel, der am Oberbären über ein hydraulisches Kissen gelagert ist, welches über ein Abströmveritil mit einem Druckmittelvorrat in Verbindung steht und aus diesem mittels einer den Aufladedruck des Kissens liefernden Druckquelle über ein Rückschlagventil wieder auffüllbar ist, so wobei das Abströmventil als auf beiden Kolbenstirnflächen beaufschlagtes Kolbenventil ausgebildet ist, dessen eine Stirnfläche unter dem Druck des hydraulischen Kissens steht, während auf die andere Stirnfläche der Haltedruck wirkt, und wobei bei Bewegung des Abströmventiles das Drucköl aus dem Druckkissen von der Kolbenstirnfläche in eine seitlich des Kolbens mündende Abflußleii.ung zum Druckmittelvorrat abfließen kann und die andere Seite des Abströmventils mit einem einstellbaren, den Haltedruck des Abströmventiles bestimmenden Ventil in Verbindung steht, gekennzeichnet durch die Gesamtheit der Merkmale:
    daß die Abflußleitung (27) als reine Falleitung unmittelbar in den drucklos gehaltenen Druckmittel- Z5 vorrat (28) führt,
    daß als Druckquelle eine Pumpe (1) vorgesehen ist, die in einer Druckleitung f-tyden Haltedruck für das Abströmventil (B) liefert und die über das in einer Nebenleitung liegende, als Druckbegrenzungsventil so (5) ausgebildete vorgenannte Ventil zugleich das Druckkissen (8') wieder auffüllt.
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