DE2306781A1

DE2306781A1 - Steuerschaltung fuer eine hydraulische oberkolbenpresse

Info

Publication number: DE2306781A1
Application number: DE19732306781
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: Siempelkamp Giesserei KG
Current assignee: Siempelkamp Giesserei KG
Priority date: 1973-02-12
Filing date: 1973-02-12
Publication date: 1974-08-22
Also published as: IT1007296B; FR2217153A1; JPS49112268A; ES420903A1; SE386620B; FR2217153B1; JPS5417198B2; GB1404922A

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Anwaltsakte: ₄₀ 421/us- Hans Dieter Gesthuysen

4300 Essen, den 22. Dez. 1972 Theaterplatz 3

Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung der Firma G. Siempelkamp & Co
415 Krefeld, Siempelkampstr. 75

Steuerschaltung für eine hydraulische Oberkolbenpresse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung für eine hydraulische Oberkolbenpresse (insbes. Ziehpresse für Metall, Kunststoff u. dgl.)_f - mit Pumpe, Rückzugszylinderkolbenanordnung und Arbeitezylinderkolbenanordnung, an die Arbeitszylinderkolbenanordnung angeschlossener Druckmittelzuführungsleitung und Druckmittelrückflußleitung, wobei in die Druckmittelrückflußleitung steuerbare Ventile eingebaut sind und dadurch die Schließbewegung der Oberkolbenpresse steuerbar ist. - Oberkolbenpresse bezeichnet dabei die Tatsache, daß die Arbeitszylinderkolbenanordnung, die aus

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einem oder mehreren Zylindern mit entsprechenden Kolben bestehen kann, im Oberholm angeordnet ist, so daß die Kolben und die bewegten Teile (Stößel und Werkzeug) von oben nach unten pressen.

Bei (aus der Praxis) bekannten Steuerschaltungen der beschriebenen Gattung sind die steuerbaren Ventile einstellbare Drosseln oder federbelastete Überströmventile« Arbeitet man mit Drosseln, so schließt die Oberkolbenpresse mit konstanter, durch die Einstellung der Drosseln vorgegebena: Schließgeschwindigkeit. Arbeitet man mit federbelasteten Ventilen, so sind bei Gewichtsveränderungen der bewegten Teile der Oberkolbenpresse umständliche Einstellungen erforderlich. Wenn die Belastungsfeder eines solchen Überströmventils bricht, schließt die Presse ungewollt, was Unfälle auslösen kann. Beiden Ausfuhrungsformen gemeinsam ist der Nachteil, daß die Schließbewegung der Oberkolbenpresse nicht an beliebiger Stelle gestoppt werden kann, daß darüber hinaus keine Geschwindigkeitsregelung der Schließbewegung möglich ist. Im übrigen ist im allgemeinen die Anordnung so getroffen, daß bei der Schließbewegung die Arbeitszylinderkolbenanordnungen gegen die Rückzugszylinderkolbenanordnungen arbeiten, was Preßkraftverluste bedingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung für eine hydraulische Oberkolbenpresse anzugeben, die es ermöglicht, die Schließgeschwindigkeit stufenlos in Abhängigkeit von der Fördermenge des hydraulischen Druckmittels einzustellen und darüber hinaus an jeder beliebigen Stelle auch zu stoppen.

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Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für eine hydraulische Oberkolbenpresse mit Pumpe, Rückzugszylinderkolbenanordnung und Arbeitszylinderkolbenanordnung, an die Arbeitszylinderkolbenanordnung angeschlossener Druckmittelzuführungsleitung und Druckmittelrückflußleitung, wobei in die Druckmittelrückflußleitung steuerbare Ventile eingebaut sind und dadurch die Schließbewegung der Oberkolbenpresse steuerbar ist. Die Erfindung besteht darin, daß als steuerbare Ventile ein Notventil und in Reihe zum Notventil sowie einander parallel ein Schnellsenkventil und ein Senkventil angeordnet sind, und daß das Notventil bei Normalbetrieb der Oberkolbenpresse geöffnet, im Notfall aber durch einen Steuerimpuls zu schließen ist, daß das Schnellsenkventil in seiner Durckflußmenge einstellbar und geöffnet ist, wenn die Oberkolbenpresse schnell absinken soll, bis nach vorgegebenem Schließweg der Oberkolbenpresse ein Bremsendschalter das Schnellsenkventil schließt, daß endlich das Senkventil vom hydraulischen Druck in der Druckmittelzuführungsleitung gesteuert und so einpendelbar ist, bis die Senkgeschwindigkeit der eingestellten Fördermenge des hydraulischen Druckmittels der Pumpe entspricht. Nach bevorzugter Ausführungsfonn der Erfindung ist parallel zum Schnellsenkventil sowie zum Senkventil zusätzlich ein Rückschlagventil angeordnet, welches verhindert, daß die Pumpe hydraulisches Druckmittel aus den Rückzugszylinderkolbenanordnungen aufnimmt.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung die Schließgeschwindigkeit stufenlos in Abhängigkeit des Druckes im Hauptzylinder gesteueit ist, was über das Senkventil und dessen Steuerung nach Maßgabe des Druckes

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in der Druckmittelzuführungsleitung geschieht. Darüber hinaus kann der Stößel in jeder Stellung angehalten werden, indem das Notventil geschlossen wird. Dieses schließt z. B. bei "Not Aus", Eingriffen einer Bedienungsperson in die Lichtschranke der üblicherweise mit einer Lichtschranke ausgerüsteten Oberkolbenpresse, Loslassen der Zweihandsteuerung dieser Presse wenn die Presse noch nicht so weit geschlossen ist, daß ein Eingriff ungefährlich ist, das Notventil schließt aber auca dann, wenn die Schließbewegung sich einleitet, ohne daß ein entsprechender Steuerimpuls gegeben worden ist (unbeabsichtigte Schließbewegung). Die Betätigung für das Notventil und das Schnellsenkventil erfolgen über übliche Betätigungsmittel, und zwar vorzugsweise hydraulisch, obwohl man auch mit elektrischen bzw. elektromagnetischen Stelltrieben arbeiten könnte. Das ist an sich bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung. - Die beschriebenen Merkmale und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Steuerschaltung werden im folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert:

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Steuerschaltung.

Die in der Figur dargestellte Steuerschaltung dient für eine hydraulische Oberkolbenpresse 1, die üLftten in der Figur angedeutet worden ist. Es mag sich dabei um eine Ziehpresse für Metall, Kunststoff o. dgl. handeln-. Die Steuerschaltung funktioniert zwischen Pumpe 2, Rückzugszylinderkolbenanordnung 3 und Arbeitszylinderkolbenanordnung 4, wobei an die Arbeitszylinderkolbenanordnung 4

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die Druckmittelzuführungsleitung 5 und die Druckmittelrückflußleitung 5 angeschlossen sind, wobei ferner in die Druckmittelrückflußleitung 6 steuerbare Ventile eingebaut sind, durch die die Schließbewegung der Presse 1 steuerbar ist. - Der Ausdruck Rückzugszylinderkolbenanordnung 3 umfaßt Ausführungsformen mit nur einem oder mit mehreren Zylindern, das gleiche gilt für den Ausdruck Arbeitszylinderkolbenanordnung 4. Als steuerbare Ventile 7, 8, 9 sind erfindungsgemäß vorgesehen ein Notventil 7 und in Reihe zum Notventil 7, einander parallel ein Schnellsenkventil 8 und ein Senkventil 9. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß das Notventil 7 bei Normalbetrieb der Oberkolbenpresse 1 geöffnet, im Notfall aber durch einen Steuerimpuls zu schließen ist. Das Schnellsenkventil 8 ist in seiner Durchflußmenge einstellbar und geöffnet, wenn die Oberkolbenpresse 1 schnell absenken soll, bis nach vorgegebenem Schließweg der Oberkolbenpresse 1 ein Bremsendschalter das Schnellsenkventil 8 schließt. Endlich ist das Senkventil 9 vom hydraulischen Druck in der Druckmittelzuführungsleitung 5 gesteuert und so einpendelbar, daß die Schließgeschwindigkeit der Fördermenge der Pumpe 2 entspricht. Parallel zum Schnellsenkventil 8 sowie aim Senkventil 9 befindet sich im Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Rückschlagventil 10, wobei das Rückschlagventil 10 verhindert, daß die Pumpe 2 hydraulisches Druckmittel aus den Rückzügen aufnimmt.

Durch die beschriebene Schaltung wird eine erhöhte Sicherheit vor unbeabsichtigter Schließbewegung erreicht, darüber hinaus ist die Geschwindigkeit der Schließbewegung steuerbar. Die Funktion der einzelnen Ventile 7, 8, 9, 10 ist dabei die folgende:

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Das Notventil 7 wird geöffnet, wenn die Presse 1 im oberen Haltepunkt (Endschalter) steht und die Steuerung "Presse schließen" nicht eingeschaltet ist. Der am Notventil 7 eingebaute Endschalter 11 wird dann betätigt und gibt die elektrische Verriegelung für die Ausschwenkung der Pumpe 2 frei. Die Schließbewegung der Presse 1 kann also eingeleitet werden. Das Notventil 7 besitzt einen Ventilkegel, der so ausgelegt ist, daß beim Schließen der Ölstroir¹ nicht sofort unterbrochen wird sondern allmählich nach der Hubgröße reduziert wird. Mit anderen Worten soll der Stößel der Oberkolbenpresse 1, die mit einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung ausgerüstet ist, weich zum Stehen kommen. Während des Normalbetriebes bleibt das Notventil 7 dauernd geöffnet. Geschlossen wird, wie bereits erwähnt, bei "Not Aus", Eingriff einer Bedienungsper son in die der Oberkolbenpresse 1 zugeordneten Lichtschranke, Loslassen der Zweihandsteuerung wenn die Presse noch nicht so weit geschlossen ist, daß ein Eingriff ungefährlich ist, aber auch dan. wenn auf irgendeine Weise unbeabsichtigt die Schließbewegung eingeleitet wird. Wird das Notventil 7 aus einem dieser Gründe geschlossen, dann ist eine doppelter Sicherheit deshalb vorhanden, weil das Notventil 7 einerseits mit dem Schnellsenkventil 8 und dem Senkventil 9 andererseits in Reihe liegt und somit den Hauptölstrom schließt, wenn eines dieser Ventile 8, 9 versagt.

Das Schnellsenkventil 8 ist in seiner Durchflußmenge einstellbar und wird geöffnet, wenn die Oberkolbenpresse 1 absenken soll. Der Stößel der Oberkolbenpresse 1 fällt dann durch Eigengewicht bis zu einem Bremsendschalter. Danach wird das Schnellsenkventil 8 geschlossen und der Stößel bremst ab. Die Pumpe 2 fördert nunmehr.

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in den oberen Zylinderraum 12 der Arbeitszylinderkolbenanordnung 4 und baut einen Druck auf. Dieser Druck öffnet das Senkventil Das Senkventil 9 wird soweit geöffnet, wie die Pumpe 2 öl fördert, d. h. erhöht sich der Druck im oberen Zylinderraum 12 der Arbeitszylinderkolbenanordnung 4, so öffnet das Senkventil 9 weiter und die Presse senkt schneller. Wird der Druck jedoch kleiner, so schließt dieses Senkventil 9 wieder und die Presse wird langsamer. Das Senkventil 9 pendelt sich also so ein, daß die Senkgeschwindigkeit der eingestellten Fördermenge der Pumpe 2 entspricht.

Zusätzlich zeigt die Schaltung ein Druckbegrenzungsventil 13, welches den Zylinder 14 der Rückzugszylinderkolbenanordnung 3 sichert, damit hier kein Druckübersetzer entstehen kann. Der Querschnitt dieses Druckbegrenzungsventils 13 ist so ausgelegt, daß bei einem Defekt in diesem Ventil 13 die Oberkolbenpresse 1 nur langsam absenken kann. In diesem Falle reicht die Förderleistung der Pumpe 2 aus, um bei Verlassen des Endschalters im oberen Totpunkt die Presse wieder hochzufahren. Ein weiteres Druckbegrenzungsventil 15 sichert den oberen Kolbenraum 12 der Arbeitszylinderkolbenanordnung 4 ab. Der hier angebrachte Entlastungsschieber 16 wird über den Endschalter 11 am Notventil 7 verriegelt. Das schon erwähnte Rückschlagventil 10 verhindert, daß die Pumpe 2 öl aus den Rückzugszylinderkolbenanordnungen 3 aufnimmt. Die Pumpe 2 selbst kann jedoch immer in den Zylinder 14 der Rückzugszylinderkolbenanordnung 3 hineinpumpen. Endlich sichert ein weiteres Druckbegrenzungsventil 17 die Pumpe 2 ab. Hier kann der gesamte Förderstrom abfließen, wenn durch irgendeinen Umstand überdruck auftritt. Das Notventil 7, das Schnellsenkventil 8 und das Senkventil 9, aber

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das Rückschlagventil 10, sind so aufgebaut, daß sie bei Abschalten selbsttätig schließen, eingebaute Schließfedern sind also nur aus Sicherheitsgründen zusätzlich erforderlich. Nur angedeutet wurde, wo bei den Ventilen 7, 8 die üblichen Betätigungseinrichtungen 18 angreifen.

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Claims

7306781 Andreiewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen l,Theaterpkrtz 3 Ansprüche :

1. Steuerschaltung für eine hydraulische Oberkolbenpresse, - mit Pumpe, Rückzugszylinderkolbenanordnung und Arbeitszylinderkolbenanordnung, an die Arbeitszylinderkolbenanordnung angeschlossener Druckmittelzuführungsleitung und Druckmittelrückflußleitung, wobei in die Druckmittelrückflußleitung steuerbare Ventile eingebaut sind und dadurch die Schließbewegung der Presse steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbare Ventile ein Notventil (7) und in Reihe zum Notventil (7) einander parallel ein Schnellsenkventil (8) und ein Senkventil (9) angeordnet sind, und daß das Notventil (7) bei Normalbetrieb der Oberkolbenpresse (1) geöffnet, im Notfall aber durch einen Steuerimpuls zu schließen ist, daß das Schnellsenkventil (8) in seiner Durchflußmenge einstellbar und geöffnet, bis nach vorgegebenem Schließweg der Oberkolbenpresse (1) ein Bremsendschalter das Schnellsenkventil (8) schließt, daß endlich das Senkventil (9) vomh/draulisehen Druck in der Druckmittelzufuhrungsleitung (5) gesteuert und so einpendelbar ist, bis die Schließgeschwindigkeit der Fördermenge der Pumpe (2) entspricht.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Schnellsenkventil (8) sowie zum Senkventil (9) zusätzlich ein Rückschlagventil (10) angeordnet ist, welches verhindert, daß die Pumpe (2) hydraulisches Druckmittel aus den Rückzugszylinderkolbenanordnungen (3) aufnimmt.

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