DE2523745A1 - Betaetigungseinrichtung fuer eine hydraulische presse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinrichtung für eine hydraulische Presse und auf eine dynamische Dichtungsanordnung für diese Einrichtung. Insbesondere - jedoch nicht ausschließlich - bezieht sich die Erfindung auf Pressen mit einem geradlinig gegen einen Preßtisch hin- und herbewegbaren Preßstößel, der eine große Preßkraft nur während eines geringen Tei les seiner Bewegung bei Erreichen des Werkstücktisches am Ende seines Arbeitshubes aufbringen muß.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Betätigungs- und
Steuereinrichtung für eine druckmi ttelbetätigte Presse, durch die die Vorschub- und Rückholbewegung des Preßstößels beschleunigt und ein zuverlässiger Schutz des Bedienungspersonals während des Preßbetriebes erreicht wird.

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Bei einer Betätigungseinrichtung für eine hydraulische Presse mit einem im Pressengestell angeordneten Preßzylinder, dessen abgedichteter Kolben den die Endwand des Zylinders fluiddicht durchragenden Preßstößel trägt, und mit einer Steuereinrichtung zum Beaufschlagen des Kolbens mit einer Druckflüssigkeit zum Aus- und Einfahren des Kolbens wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kolben gegen die Endwand einseitig vorgespannt ist und daß die Steuereinrichtung Ventile zur selektiven Verbindung des zwischen dem Kolben und der Zylinderendwand gebildeten Zylinderraumes mit einem Druckgaserzeuger oder zur Entlüftung dieses Zylinderraumes sowie Organe zur Steuerung der Folgeoperationen der Geräteteile aufweist, so daß zum Einleiten des Arbeitshubes des Pressenstößels das Ventil den Zylinderraum entlüftet und der Kolben durch eine Federkraft gegen die Endwand bewegt wird, wonach eine Druckflüssigkeits-Einrichtung betätigt wird, um den Kolben kurz vor Beendigung des Arbeitshubes des Pressenstößels mit der Druckflüssigkeit zu beaufschlagen, woraufhin nach Beendigung des Arbeitshubes das Ventil ein Druckgas in den Zylinderraum einführt und dadurch den Pressenstößel gegen die Wirkung einer auf den Kolben einwirkenden Federkraft zurückschiebt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die auf den Kolben einwirkende Vorspannkraft durch elastische Mittel, z.B. eine Feder, bewirkt, die sich an einem Anschlag im anderen Zylinderraum abstützt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß am Kolben zwei Ringdichtungen axial hintereinander angeordnet sind, die zusammen gegen eine Fluidströmung zwischen den beiden vom Kolben begrenzten Zylinderräumen abdichten, wobei die der

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Endwand nähere Ringdichtung ein gegen eine Gasströmung zwischen dem Kolben und der Zylinderwand abdichtende Niederdruck-Ringdichtung und die andere eine Flüssigkeits-Hochdruckdichtung von geringer Reibung ist.

Die vorteilhafte Hochdruck-Flüssigkeitsdichtung enthält einen Innenring aus einem elastisch verformbaren Material und einen Außenring aus Kunststoff von geringer Reibung, die beide in einer Ringnut im Kolben unter Einhaltung eines axialen Spiels zwischen ihren Stirnflächen und der jeweils zugeordneten Wand der Ringnut angeordnet sind und der Außenring einen Winkel zwischen dem der Endwand zugekehrten Zylinderwand und dem Flächenteil des Außenringes, der von einem Punkt engsten Abstreifkontaktes zwischen dem Außenring und der Zylinderwand, der am weitesten von der Endwand entfernt liegt, einschließt, welcher geringer, gleich oder nicht wesentlich mehr als 90 beträgt.

Die bevorzugte Niederdruckdichtung besitzt einen Ring aus einem elastisch verformbaren Material, der in einer entsprechenden Ringnut im Kolben angeordnet ist und eine Umfangsnut aufweist, die die Niedrigdruck-Dichtung und eine Umfangslippe enthält, welche die radiale Außenwand der der Endwand zugekehrten Umfangsnut umfaßt. Diese vorteilhafte Dichtungsanordnung dichtet wirksam gegen eine Flüssigkeitsströmung aus dem einen Zylinderraum in den anderen und auch gegen eine Gasströmung in umgetehrter Richtung ohne wesentlichen Reibungswiderstand gegenüber der Kolbenbewegung unter der vorgespannten Last.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

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Fig. IA; IB einen Vertikalschnitt durch eine hydraulische Presse mit der erfindungsgemäßen Einrichtung unmittelbar vor einem Arbeitshub bei abgedecktem Preßtisch;

Fig. 2 einen Teil einer anderen hydraulischen Presse gemäß der Erfindung im Schnitt;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des hydraulischen Systems einer weiteren Pressenausführung.

Die in den Fig. IA, IB dargestellte Presse besitzt ein C-Gestell, das aus zwei parallelen Platten 10 und zwei diese Platten auf Abstand fixierenden Blöcken 11 und 12 besteht. Die Platten 10 und die Blöcke 11 und 12 sind durch geeignete Elemente, z.B. Schraubbolzen, zu einem steifen Rahmen verbunden. Der Block 11 trägt ein paar Platten HA, HB, die zusammen als Preßtisch dienen und zwischen ihren angrenzenden Flächen eine T-förmige Ausnehmung im Preßtisch begrenzen.

Ein Preßstößel 13 ist in einer im Block 12 ausgebildeten Zylinderkammer geradlinig beweglich geführt und durchragt die beiden Endwände 14 und 15 dieser Zylinderkammer. Der Preßstößel 13 besitzt einen am Ende einer Stößelstange 17 befestigten Kopf 16. Die Stößelstange 17 ist fluiddicht in der Öffnung der Endwand 15 geführt. Ein Rohrkolben 18 mit einem einstückig angeformten Hülsenteil 19 ist fluiddicht in der Öffnung der Endwand 14 gleitend geführt und an diesem Ende nach innen abgesetzt, wobei der Stößelkopf 16 in dieses Ende des Rohrkolbens 18 eingeschraubt ist.

Der Rohrkolben 18 teilt die Zylinderkammer im Zylinderblock 12

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in zwei Zylinderräume 20 und 21 und enthält zwei axial voneinander getrennte Ringnuten 22 und 23.

In der näher an der Endwand 15 liegenden Ringnut 22 sitzt eine reibungsarme Hochdruck-Flüssigkeitsdichtung mit einem Innenring 24 aus mittlerem synthetischem Nitril-Gummi und einem Außenring 25 aus reibungsarmem Polytetrafluoräthylen, der an der Zylinderwand des im Stößelzylinder 12 gebildeten zylindrischen Raumes gleitet. Die Elastizität des Innenringes 14 drückt den Außenring 25 in fluiddichter Anlage an die Wand der Zylinderkammer, wobei ein axiales Spiel zwischen den Stirnflächen der beiden Ringe 24 und 25 und den entsprechenden Nut wänden besteht.

Die Ringnut 23 enthält einen herkömmlichen Dichtungsring 25 A aus elastischem Material, der eine Umfangsnut und eine die radiale Außenwand der Nut darstellende Umfangslippe bildet. Die Umfangsnut ist dem Zylinderraum 21 zugekehrt.

Die Zylinderkammer in dem Zylinderblock ist bei 26 abgesetzt, wobei sich der Kolben 18 im breiteren Teil befindet. Eine die Kolbenstange 17 koaxial umgebende Feder 27 erstreckt sich durch den Ringraum zwischen der Kolbenstange 17 und der Innenwand des Rohrkolbens 18 und drückt einerseits auf den Stößelkopf 16 und andererseits auf die Endwand 15, um den Stößel 13 gegen den Werkstücktisch zu verfahren.

Ein Luft/Flüssigkeits-Verstärker 28 ist mit seiner Längsachse parallel und seitlich neben der Achse der Stößelstange 17 am Zylinderblock 12 angeordnet. Der Verstärker 28 enthält einen an seinen beiden Enden

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durch Kappen 31, 32 abgeschlossenen rohrförmigen Behälter 30, der sich neben dem Ende der vom Preßtisch entfernten Platten 10 in den von einer Haube 1OA begrenzten Raum erstreckt. Die Endkappe 32 ist am Zylinderblock 12 im Bereich der Endwand 15 befestigt. Ein Rohr stück 33 sitzt fluiddicht in einer mittleren Öffnung 34 in der Endkappe 32. Das Ende des Rohrstückes 33 im Behälter 30 ist offen und sein anderes Ende durch einen aufgeschraubten Deckel 35 verschlossen. Fluchtende Leitungen 36 und 37 sind jeweils im Zylinderblock 12 und in der Endkappe 32 vorgesehen. Die Leitung 37 ist mit der Bohrung 38 des Rohrstückes 33 über radiale Bohrungen 39 und die Leitung 36 mit dem schmaleren Teil 20 der zylindrischen Kammer im Zylinderblock 12 verbunden.

Ein Kolben 40 gleitet in dem Rohrbehälter 30 und trägt einen in der Bohrung 38 des Rohrstückes 33 gleitend eingreifenden Stößel 41. Mehrere sich nach auswärts erweiternde Radialkanäle 42 sind in das Rohrstück 33 im Bereich des Behälterinnenraumes eingearbeitet. Die Länge des Stößels 41 ist so gewählt, daß die Bohrung 38 mit dem als Speicher für das hydraulische Druckmittel dienenden Behälter 30 über die Kanäle 42 verbunden ist, wenn der Kolben 40 die Endkappe 31 berührt. Die inneren Enden der Kanäle 42 sind vom Stößel 41 blockiert, wenn sich dieser bei einer Bewegung des Kolbens von der Endkappe 31 wegbewegt. Der Kolben 40 wird gegen die Endkappe 31 durch eine Feder 43 gedrückt, die sich an einer Ringplatte 44 abstützt. Diese Platte 44 sitzt an einer Ringschulter 45, die durch die Außenfläche des Rohrstückes 33 an der von der Endkappe 32 abliegenden Seite der Kanäle gebildet ist. Die Endkappe 32 trägt ein Entlüftungsrohr 46, das sich durch eine öffnung in der Ringplatte 44 erstreckt und im Behälter 30

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.1.

oberhalb des Druckflüssigkeitspegels 47 endet und eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre herstellt.

Eine Haube 48 wird durch Schwingarme 49 A, 49 B getragen, die jeweils an in den beiden Platten 10 drehbar befestigten Achsen 50, 51 gelagert sind. Ein Betätigungshebel 80 ist an der Achse 51 zwischen den beiden Platten 10 so befestigt, daß er bei einer Bewegung der Schutzhaube eine bogenförmige Bewegung ausführt.

Der Betätigungshebel 80 wirkt mit einem Druckschalter 81 eines beidseitig beaufschlagten Steuerventils 82 an der Innenfläche einer der Platten 10 zusammen. Ein Teil dieses Druckluft-Steuerventils 82 verbindet den Zylinderraum 21 entweder mit dem Auslaß eines Druckbegrenzung sventils 52 oder mit der Atmosphäre, wobei der Eingang 83 des Druckbegrenzungsventils 52 mit einem Druckmittelerzeuger verbunden ist. Der andere Teil des Druckluftventils 82 steuert die Verbindung der Abströmöffnung des Druckbegrenzungsventils 52 mit dem Eingang eines zweiten Druckluft-Steuerventils 53. Das Druckluft-Steuerventil 82 ist so ausgebildet und angeordnet, daß die durch das Begrenzungsventil 52 strömende Druckluft entweder zum Eingang des Steuerventils 53, wobe^_ der. Zylinderraum 21 dann mit der Atmosphäre verbunden ist, oder zum Zylinderraum 21 gelangt. Der mit dem Eingang des zweiten Druckluft-Steuerventils 53 verbundene Ausgang des Steuerventils 82 ist auch noch mit dem Druckmittelraum eines vom Fluiddruck betätigten Hubzylinders 85 und mit dem Eingang einer pneumatischen Verzögerungseinrichtung 86 verbunden, so daß diese beiden mit Druckluft beaufschlagt sind, wenn diese zum Eingang des Ventils 53 gelangt. Eine Betätigungsstange 87 des Hubzylinders 85 ist mit

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totem Gang mit einem an der Achse 50 befestigten Arm 88 verbunden. Eine Druckfeder 63 wirkt auf den Arm 88 und drückt die Haube 48 in eine Position, in der der Preßtisch zugänglich ist. Das Gehäuse des Hubzylinders 85 ist bei 89 an einer der Platten 10 ebenso wie das vom Arm 88 wegweisende Ende der Spiralfeder 63 angeschlagen. Die Verzögerungseinrichtung 86 ist an der Innenfläche einer der Platten 10 montiert. Der Ausgang der Verzögerungseinrichtung 96 ist mit einem Signaleingang 90 des doppeltwirkenden Druckluftventils 82 verbunden.

Der Betätigungshebel 80 wird zur Betätigung des doppeltwirkenden Druckluftventils 82 bewegt, um den Zylinderraum 21 bei einer Bewegung der Schutzhaube 48 in eine den freien Zugang zum Bearbeitungstisch verhindernde Position zu entlüften (vgl. Fig. l). Der Stößel 13 bewegt sich unter dem Einfluß der Spiralfeder 27 gegen den Bearbeitungstisch, sobald der Zylinderraum 21 drucklos wird. Gleichzeitig gelangt Druckluft zur Verzögerungseinrichtung 86 und in den Druckmittelraum des Hubzylinders 85, so daß dieser ausfährt und jeder Umkehrbewegung der Schutzhaube 48 entgegenwirkt.

Der Stößelkopf 16 trägt einen Arm 54, der sich senkrecht zur Achse der Stößelstange 17 seitlich erstreckt. Eine außerhalb des Bearbeitungstisches parallel zur Achse der Stößelstange 17 verlaufende Stange 55 ist am freien Ende des Armes 54 befestigt. Die Achse der Stange 55 liegt zwisc hen dem Zylinderblock 12 und dem an einer der Platten 10 durch einen - nicht dargestellten - Haltebolzen in einem Schlitz 56 der Platte 10 befestigten Steuerventil 53. Ein an einer der Platten 10 befestigtes Lager 55 A führt die Stange während ihrer hin- und hergehenden Bewegung.

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Das Steuerventil 53 besitzt einen Betätigungsstößel 57, der elastisch gegen den Zylinderblock 12 gedrückt wird. Ein am Gehäuse des Ventils 53 angelenkter Arm 58 erstreckt sich zwischen dem Ende des Stößels 57 und der Stange 55 und trägt an seinem Ende eine Rolle 59. Der Stößel 57 wird in das Gehäuse des Ventils 53 gegen seine elastische Vorspannung durch den Betätigungsarm 58 gehalten, wenn die Stange 55 sich an dem vom Arbeitstisch entferntesten Ende ihrer Bewegungsbahn befindet, weil der Betätigungsarm 58 selbst in dieser Position durch das Zusammenwirken seiner Rolle 59 mit der Stange gehalten wird. Die Stange 55 bewegt sich zusammen mit dem Stößel 30 gegen den Bearbeitungstisch. Sobald das Ende der Stange 55 über die Rolle 59 hinaus bewegt wird, ist der Stößel 57 für eine Auswärtsbewegung gegen den Zylinderblock 12 unter dem Einfluß seiner elastischen Vorspannung frei.

Der Auslaß des Ventils 53 ist mit einem Einlaß eines ebenfalls an einer der Platten 10 montierten Drucklufthauptspeiseventils 60 ver-. bunden. Ein anderer Einlaß 84 dieses Hauptsteuerventils 60 ist mit einem Drucklufterzeuger, ein Auslaß über einen Geräuschdämpfer 61 mit der Atmosphäre und ein weiterer Kanal mit einer öffnung 62 in der Endkappe 31 des Luft/Flüssigkeitsverstärkers 28 verbunden.

Das Steuerventil 53 ist so ausgebildet und angeordnet, daß seine Rolle 59 von der Stange 55 kurz vor dem Ende des Arbeitshubes des Stößels 13 freigegeben wird, wenn der Stößel 13 den Bearbeitungstisch erreicht, wobei diese Stellung je nach den Abmessungen des auf den Tisch aufgespannten Werkstückes einstellbar ist. Sobald der Stößel 57 durch Ausrücken der Rollen 59 von der Stange 55 freigegeben wird,

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überträgt das Steuerventil 53 ein Drucksignal zu dem Druckluft-Hauptspeiseventil 60. Dieses Druckflüssigkeits-Signal ist ein Vorsteuersignal, welches das Ventil 60 zur Verbindung des Haupt-Drucklufterzeugers mit dem Kanal 62 in der Endkappe 40 betätigt. Der auf den Kolben 40 unter der Wirkung der Druckluft erzeugte Druck führt zu einer Bewegung des Stößels 41 in der Bohrung des Rohrstückes 33, durch die die Kanäle 42 geschlossen und der Druck über die zwischen dem Stößel 41 und dem Arbeitskolben 18 eingeschlossene hydraulische Flüssigkeit auf den Stößel- oder Preßkopf 16 übertragen wird, so daß ein hoher Druck durch den Pressenstößel 13 während der Endphase seines Arbeitshubes ausgeübt wird.

Die Verzögerungseinrichtung 86 ist so ausgelegt, daß am Ende einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Einspeisen von Druckluft zu

ihrem Eingang ein Ausgangsimpuls erzeugt wird, wobei diese Zeitspanne zur Vervollständigung des Druckhubes des Pressenstößels 13 ausreicht. Der Ausgangsimpuls aus dem Verzögerer gelangt in einen Signaleingang 90 des doppeltwirkenden Steuerventils 82, durch den dieses zurückgestellt und Druckluft in den Zylinderraum 21 eingespeist wird. Die Rückstellung dieses doppeltwirkenden Steuerventils sperrt ebenso die Druckluftzufuhr zu dem Ventil 53 und den Druckflüssigkeitsraum des Hubzylinders 85. Dadurch kann sich der Hubzylinder 85 zusammenziehen und die Schutzhaube 48 kann sich unter der Wirkung der Feder 63 in eine Stellung zurückbewegen, in welcher der Arbeitstisch zugänglich ist. Aufgrund der Verbindung mit totem Gang zwischen dem Arm 88 und der Betätigungsstange 87 kann sich das doppeltwirkende Steuerventil 82 zurückstellen, auch wenn der Hubzylinder noch ausgefahren ist.

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Nach einer anfänglichen Rückkopplung des Zylinderraums 21 mit dem Ausgang des Druckbegrenzungsventils 52 bleibt der Pressenstößel noch ausgefahren, weil die Kanäle 42 noch von dem Stößel 41 blockiert sind. Das Vorsteuersignal zum Druckluft-Hauptspeiseventil 60 wird jedoch unterbrochen, weil die Druckluftzufuhr zu dem Steuerventil 53 abgeschaltet ist, so daß das Hauptventil 60 zur Entlüftung des Raumes zwischen dem Kolben 40 und der Endkappe 31 über den Dämpfer 61 mit der Atmosphäre zurückgestellt wird. Dadurch kann die Rückholfeder 43 den Stößel 41 zurückdrücken und die Kanäle 42 freigeben, so daß der Pressenstößel unter der Wirkung der Druckluft im Zylinderraum 21 zurückbewegt wird. Die aufgeweiteten Auslässe der Kanäle 42 verzögern die Strömung des hydraulischen Druckmittels, wobei diese Verzögerung zusammen mit der Drosselwirkung der Platte 44 die Neigung zur Ausbildung von Wirbeln in dem Speicher und die Wahrscheinlichkeit einer Einmischung von Luft in die Hydraulikflüssigkeit im Behälter vermindern.

Es wurde festgestellt, daß die hydraulische Flüssigkeit dazu neigt, die Dichtungsanordnung in der Ringnut 22 während der Rückführbewegung des Kolbens 18 zur Endwand 15 zu hinterlaufen, wenn die Fläche des die Schulter 26 bildenden Außenringes 25 von dem Punkt eines engen Abstreifkontaktes zwischen dem Ring 25 und der Schulter 26 am nächsten liegenden Zylinderwand steil abfällt. Es wurde ferner festgestellt, daß, je kleiner der Winkel zwischen dieser Fläche des Außenringes 25 und dem von diesem Punkt einer innigen Abstreifberührung und der Schulter 26 liegenden Zylinder wand ist, um so größer auch die Wahrscheinlichkeit eines derartigen Leckflusses wird. Zur Erzielung einer wirksamsten Abdichtung gegen eine Leckage des hydraulischen Fluides zwischen dem

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Kolben 18 und der Zylinderwand in Verbindung mit einem geringstmöglichen Reibungsverlust bei der Bewegung des Kolbens 18 im Zylinderblock 12, ist es daher wünschenswert, daß der als Außenring 25 ausgewählte Polytetrafluoräthylen-Ring so ausgebildet wird, daß der vom Punkt innigster Abstreifberührung zwischen dem Ring 25 und der Zylinderwand nach radial einwärts erstreckende Flächenteil des Ringes 25 zumindest normal zur Zylinderwand verläuft, falls er nicht tatsächlich von der Schulter 26 weggeschrägt ist.

Die Wirkung des Druckgases im Zylinderraum 21 hält die Umfangslippe des Dichtungsringes 25 A in flüssigkeitsdichter Anlage an der Zylinderwand. Der Dichtungsring 25 A bildet somit eine wirksame Niedrig-Druck-Dichtung gegen eine Leckage des Druckgases aus dem Zylinderraum 21 in den Zylinderraum 20 zwischen dem Kolben 18 und der Zylinderwand.

Das Vorsehen dieser beiden Dichtungen, nämlich der Hochdruck-Flüssigkeitsdichtung von geringer Reibung in der Ringnut 22 und des herkömmlichen Niederdruck-Dichtungsringes 25 A in Reihe steht der normalen Konstruktionspraxis entgegen, die auf der Ansicht basiert, daß bei einer derartigen Dichtung in Reihe mit einer weiteren die andere Dichtung durchlässig wird, wenn beide Dichtungen einem Fluiddruck ausgesetzt werden, ohne daß der Zwischenraum zwischen beiden Dichtungen entlüftet ist. Diese Probleme treten bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht auf, weil der Zylinderraum 21 zur Atmosphäre hin entlüftet ist, sobald das hydraulische Fluid in den Raum 20 unter Druck steht.

Das Ende des Arbeitshubes des Pressenstößels 13 wird entweder

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durch die Abmessung des Werkstückes auf den Tisch oder durch Anschlagen eines Stopfens 64 an der Außenfläche der Endwand 15 des Zylinderblockes 12 bestim mt, wobei der Stopfen 64 an das die Öffnung in der Endwand 15 durchragende Ende der Stößelstange 17 eingeschraubt ist. Bei eingezogenem Stößel 13 wird der Kolben 18 entweder durch sein Anschlagen an der Schulter 26 oder durch Anschlagen des den Kopf 16 gegenüberliegenden Endes der Stößelstange 17 an einem als Teil eines festen Bügels am Zylinder 12 ausgebildeten Anschlages fixiert -

Die Platte 44 könnte durch eine Gruppe aus z.B. zwei Ringplatten ersetzt werden, die durch einen auf der Außenfläche des Rohrstükkes 33 gleitenden rohrförmigen Abstandshalter miteinander verbunden sind.

Der Hubzylinder 85 und der Verzögerungsmechanismus 86 können weggelassen werden, wobei die Schutzhaube dann von Hand durch den Arbeiter gegen die Wirkung der Spiralfeder 63 während des Arbeitshubes des Pressenstößels 13 nach unten gedrückt werden müßte und das doppeltwirkende Steuerventil 82 mechanisch zum Rückholen des Pressenstößels 13 durch Freigeben der Schutzhaube und deren automatische Bewegung unter der Wirkung der Druckfeder 63 in eine den Zugang zum Arbeitstisch gestattende Position zurückgestellt wird.

Nach Fig. 2 kann der Luft/Flüssigkeits-Verstärker 28 so am Zylinderblock 12 montiert sein, daß sein Stößel 41 koaxial zum Pressenstößel liegt. Bei dieser Anordnung ist keine Stößelstange erforderlich,

ι und die Feder 27 dient auch als Rückholfeder für den Stößel 41. Ein rohr-

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förmiges Verbindungsstück 66 trägt den Rohrbehälter der Verstärkereinheit 28 auf dem Zylinderblock 12. Die Bohrung 67 des Verbindungsstückes 66 ist mit einer zylindrischen Einlage 66 A ausgekleidet und der Stößel 41 in der Bohrung dieser zylindrischen Einlage 66 A gleitend eingepaßt- Ein Radialkanal 68 im Verbindungsstück 66 kommuniziert mit einem diametralen Spalt 66 B in der Einlage und stellt eine Strömungsverbindung des Innenraumes der zylindrischen Einlage 66 A zu einem - nicht dargestellten - Flüssigkeitsspeicher dar.

Die Ausführung der in den Fig. IA, IB und 2 dargestellten Presse hat den Vorteil, daß sie während ihres Arbeitshubes keine beträchtliche Last oder Druckkraft aufbringen kann, solange nicht die Schutzhaube in einer den Zugang zum Preßtisch verhindernden Position steht.

Die in Fig. 3 schematisch dargestellte Presse entspricht im wesentlichen der nach Fig. 1, weist jedoch einen abweichenden Druckflüssigkeits-Steuerkreis zur Steuerung des Pressenbetriebes auf. Eines der gegenüber dem Kreis nach Fig. 1 abgeänderten Merkmale dieses Steuerkreises ist das doppeltwirksame Steuerventil 82 A, welches die Verbindung des Zylinderraumes 21 mit dem Drucklufterzeuger oder der Atmosphäre und die Zuleitung der Druckluft zu dem Pressenstößel-Positionierventil 53 beherrscht und das auf eine Bedingung eingestellt bzw. geändert werden kann, bei welcher es den Zylinderraum 21 zur Atmosphäre eher in Abhängigkeit von einem Druckflüssigkeitsimpuls entlüftet, als daß es durch die Schutzhaube der Presse betätigt wird. Zur Erhöhung der Sicherheit ist ferner ein weiteres Steuerventil 70 vorgesehen.

Die Presse ist mit einem pedalbetätigten Ventil 69 zum Einleiten

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des Druckhubes des Stößels 13 ausgerüstet, welches die Zufuhr von Druckluft zu dem Eingang eines Impulsgenerators 91 steuert, dessen Ausgang 92 mit einem Signaleingang 92 A des Steuerventils 70 und zu dem Signaleingang 81A des doppeltwirkenden Steuerventils 82 A führt.

Zur Verbindung eines Drucklufterzeugers mit dem Eingang des Impulsgenerators 91 wird das Pedal des Ventils 69 durch den Arbeiter niedergedrückt. Der Impulsgenerator 91 sendet einen Druckluftimpuls zu den Signaleingängen 81A und 92 A des doppeltwirkenden Ventils 82 A und des Sicherheitsventils 70 und wird für einen Folgebetrieb zurückgestellt, sobald er nach Freigeben des Pedals durch das Ventil 69 entlüftet wird. Der zum Eingang 92 A des Sicherheitsventils 70 abgegebene Signalimpuls gewährleistet, daß dieses Ventil in seiner normalen Betriebsstellung steht. Der zum Eingang 81A des Ventils 82A abgegebene Signalimpuls verstellt dieses Ventil 82 A, so daß der Zylinderraum 21 zur Atmosphäre hin entlüftet ist und Druckluft vom Auslaß dieses Ventils 82 A zu den Eingängen des die Stößelposition beherrschenden Steuerventils 53 und einer Verzögerungseinrichtung 68 gelangt. Die Presse arbeitet dann normal in der anhand der Fig. IA, 1B beschriebenen Weise.

Das Sicherheitsventil 70 ist an dem sich zusammen mit den Pressenstößel 13 bewegenden Arm 54 montiert und weist einen Betätigungsstößel 72 auf, der mit einem in einer öffnung 94 des Armes 54 gleitend geführten Anschlagstift 93 zusammenwirkt. Dieser Anschlagstift 93 trägt einen Abdeckring 73 unterhalb des Armes 54 und einen - nicht dargestellten - Anschlag oberhalb des Armes 54. Nor-

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malerweise gewährleisten das Gewicht der Ringabdeckung 73 und des Anschlag Stiftes 93, daß die Anschläge am Arm 54 und am Betätigungsstößel 72 nicht durch den Stift 93 niedergedrückt werden. Unter diesen Bedingungen läßt das in der Leitungsverbindung zwischen dem Zylinderraum 21 und dem doppeltwirkenden Ventil 82 A vorgesehene Sicherheitsventil 70 eine freie Verbindung zwischen dem Zylinderraum 21 und dem doppeltwirkenden Ventil 82 A zu. Wird jedoch die Ringabdekkung 73 z. B. durch den Arm eines Arbeiters gehemmt, dann werden die Ringabdeckung 73 und der Anschlagstift 93 gegenüber dem Arm 54 durch die Weiterbewegung des Pressenstößels 13 gegen den Preßtisch angehoben, wobei diese Bewegung der Ringabdeckung über den Anschlagstift 93 und den Betätigungsstößel 72 das Sicherheitsventil 70 einschalten und dadurch dem Zylinderraum 21 gegenüber dem doppeltwirkenden Ventil 82 A sperren und diesen Zylinderraum mit einem Drucklufteingang 74 verbinden, so daß der Pressenstößel 13 angehalten und zurückgeführt wird, solange die Verstärkereinheit 28 nicht wirksam ist, um diese Stößelrückführung zu verhindern.

Eine besonders zweckmäßige Konstruktion der erfindungsgemäßen Presse könnte durch die Kombination eines der die Schutzhaube koppelnden Steuersysteme gemäß der Fig. IA und IB und des pedalbetätigten Steuersystems gemäß Fig. 3 erhalten werden, wobei beide Systeme wahlweise als Steuerblöcke an der Presse befestigt werden können.

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Claims (10)

1. Ans prüche

   ( 1. !Hydraulische Betätigungseinrichtung für eine Presse mit einem im Pressengestell angeordneten Preßzylinder, dessen abgedichteter Kolben den die Endwand des Zylinders fluiddicht durchragenden Preßstößel trägt, und mit einer Steuereinrichtung zum Beaufschlagen des Kolbens mit einer Druckflüssigkeit zum Ausfahren des Kolbens, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) gegen die End wand (14) einseitig vorgespannt ist und daß die Steuereinrichtung Ventile (82, 82A) zur selektiven Verbindung des zwischen dem Kolben (18) und der Zylinderendwand (14) gebildeten Zylinderraumes (2l) mit einem Druckgaserzeuger oder zur Entlüftung dieses Zylinderraumes (21) sowie Organe zur Steuerung der Folgeoperationen der Geräteteile aufweist, so daß zum Einleiten des Arbeitshubes des Pressenstößels (13) das Ventil (82, 82A) den Zylinderraum (21) entlüftet und der Kolben (18) durch eine Federkraft gegen die Endwand (14) bewegt wird, wonach eine Druckflüssigkeits-Einrichtung betätigt wird, um den Kolben (18) kurz vor Beendigung des Arbeitshubes des Pressenstößels (13) mit der Druckflüssigkeit zu beaufschlagen, woraufhin nach Beendigung des Arbeitshubes das Ventil (82, 82A) ein Druckgas in den Zylinderraum (21) einführt und dadurch den Pressenstößel (13) gegen die Wirkung einer auf den Kolben (18) einwirkenden Federkraft zurückschiebt.
2. 2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausübung der Federkraft an der der Endwand (14) gegenüberliegenden Seite des Kolbens (18) eine Schraubenfeder angeordnet ist, die sich gegen einen Anschlag im Zylinderraum (20) abstützt.

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3. 3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch· gekennzeichnet, daß am Kolben (18) zwei Ringdichtungen axial hintereinander angeordnet sind, die zusammen gegm eine Fluidströmung zwischen den beiden vom Kolben (18) begrenzten Zylinderräurren (20 und 21) abdichten, wobei die der Endwand (14) nähere Ringdichtung ein gegen eine Gasströmung zwischen dem Kolben (18) und der Zylinderwand abdichtende Niederdruck-Ringdichtung (25A) und die andere (25) eine Flüssigkeits-Hochdruckdichtung von geringer Reibung ist.
4. 4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeits-Hochdruckdichtung einen inneren Ring (24) aus einem elastisch verformbaren Material und einen Außenring (25) aus Kunststoff von geringer Reibung aufweist, die beide (24 und 25) in einer Ringnut (22) im Kolben (18) unter Einhaltung eines axialen Spiels zwischen ihren Stirnflächen und der jeweils zugeordneten Wand der Ringnut (22) angeordnet sind und der Außenring einen Winkel zwischen dem der Endwand (14) zugekehrten Zylinderwand und dem Flächenteil des Außenringes (25), der von einem Punkt engsten Abstreifkontaktes zwischen dem Außenring und der Zy linder wand, der am weitesten von der Endwand (14) entfernt liegt, einschließt, welcher geringer, gleich oder nicht wesentlich mehr als 90 beträgt.
5. 5. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Druckflüssigkeitsspeicher und Strömungsverbindungen zwischen dem Speicher und dem an der anderen Seite des Kolbens gebildeten Zylinderraum, einen in einem Teil der Verbindungsleitungen gleitend beweglichen Zumeßstößel, Mittel zum Aufbringen einer Druckkraft auf den Stößel zum Verdrängei von Druckflüssigkeit und Er-

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   zeugen eines den Kolben zur Endwand hin verschiebenden Druckes durch Einführen des Stößels in den Leitungsteil und gleichzeitigem Absperren der Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsspeicher und den Zylinder-Zuleitungen, wobei auf die Stellung des Stößels gegenüber dem Gehäuse ansprechende Steuerelemente den Drucksteuermitteln zugeordnet sind, die deren Betätigung unterbinden oder hemmen, bis der Stößel das Ende seines Arbeitshubes erreicht hat, und wobei die auf die Stößelposition ansprechenden Steuerelemente einen Schalter aufweisen, dessen Betätigungsglied (58) mit einem am Pressenstößel (13) befestigten Glied (55) zusammenwirkt, wobei das Betätigungsglied (58) den Schalter so lange außer Betrieb hält, bis der Preßstößel (13) das Ende seines Arbeitshubes erreicht hat, und danach das Betätigungsglied (58) den Schalter einschaltet, um die Druckflüssigkeitsbeaufschlagung des Kolbens einzuleiten.
6. 6. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein binärer Druckflüssigkeitsschalter (53) ist, der die Leitung eines Druckflüssigkeits-Vorsteuersignals zu einem weiteren binären Druckflüssigkeitsschalter (60) steuert, welcher wiederum die Beaufschlagung des Stößels (41) mit Druckluft oder einem anderen Gas beherrscht.
7. 7. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch Mittel zur Einstellung der Position des Schalters relativ zu dem am Pressenstößel (13) befestigten Glied (58), durch die das Verhältnis des Ausfahrhubes vor dem Beaufschlagen des Kolbens mit Druckflüssigkeit steuerbar ist.

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8. 8. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem den Zylinder raum (21) entlüftenden oder mit Druckgas beaufschlagenden Ventil (82, 82 A ) von Hand betätigbare Steuerglieder zugeordnet sind, durch die der Zylinder (21) nur dann über das Ventil (82, 82A) entlüftet werden kann, wenn diese handbetätigten Glieder in der richtigen Position für den normalen Betrieb des Preßstößels stehen.
9. 9. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der geradlinig geführte Stößel (4l) koaxial zum Preßstößel (13) angeordnet ist und einen Anschlag für eine Feder (27) aufweist.
10. 10. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsteil (38) mit dem Inneren des Flüssigkeitsspeichers über eine oder mehrere Strömungskanäle (42) verbunden ist, die nach auswärts von dem Leitungsteil (38) zum Inneren des Flüssigkeitsspeichers abgeschrägt sind.

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