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Sicherheitsschaltung für hydraulische Pressen
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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung für hydraulische
Pressen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die Sicherheitsschaltung besteht in bekannter Weise aus zwei miteinander
in Wirkverbindung stehenden Mehrwegeventile zwei Schaltstellungen, die einerseits
die Schaltstellung der als hydraulisch betätigbare Zweiwege-Sitzventile mit zwei
chaltstellungen ausgebildeten Ein- und Auslaßventile für den bzw. die kolbenstangenseitigen
Zylinderräume der Pressenzylinder festlegen und andererseits auf die den Druck für
das Arbeitsmittel bewirkenden Druckventile als Steuerventile wirken, sowie gegebenenfalls
auf weitere den Haltedruck festlegende und Schaltdruckspitzen absichernde Druckbegrenzungsventile.
Die beiden Mehrwegeventile der Sicherheitsschaltung können jeweils nur dann ein
aktives Schaltsignal zum Abfahren des Pressenstempels abgeben, wenn beide Mehrwegeventile
gleichzeitig ihre Schaltstellung einnehmen.
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Zum Abschalten des Pressenstempels während dessen Abfahrbewegung reicht
das Zurückschalten in seine Ausgangsschaltstellung nur eines Mehrwegeventils der
Sicherheitsschaltung aus.
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Zur weiteren Sicherheit der Pressensteuerung sind sowohl die Zulauf-
als auch die Ablaßventile in doppelter Ausführung vorgesehen, damit im Falle eines
Hängeiibleibens eines der Ventile in der Offenstellung das zweite Ventil ein sicheres
Stillsetzen des Pressenstempels gewährleistet. Damit nun ein Hängenbleiben eines
Zulauf- oder Ablaßventils der Bedienungsperson gemeldet bzw. ein Wiederanfahren
der Presse unterbunden wird, ist es bekannt, die
Schließkörper der
Zulauf- und Ablaßventile mit elektrischen Endschaltern zusammenwirken zu lassen,
die beim Hängenbleiben eines Ventils den Antrieb bzw. die den Arbeitsflüssigkeitsdruck
festlegende Vorrichtung außer Betrieb setzen, um einen erneuten Arbeitshub der Presse
auszuschließen. Die damit verbundene umfangreiche elektrische Schaltung erfordert
zusätzliche elektrische Betätigungsglieder jeispielsweie magnetbetätigte Wegeventile,
die mit den Druckventilen,die die Vorrichtung zur Festlegung des Arbeitsflüssigkeitsdruckes
bilden, zusammenwirken.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sicherheitsschaltung
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, die ohne eine umfangreiche elektrische
Schaltung bei gleicher oder besserer Sicherheit auskommt und zudem keine zusätzlichen
elektrischen Betätigungsglieder erfordert.
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Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruches 1 erreicht.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung beschrieben.
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Figur 1 gemäß den Blättern 1 und 2 zeigt den schaltungstechnischen
Aufbau einer erfindungsgemäßen Sicherheitsschaltung und
Figur 2
ein Zuflußventil mit kombiniertem 3-Wegeventil zur Abgabe eines hydraulischen Signals
im Schnitt.
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In Figur 1 ist mit I der Senkmodul und mit II der Absicherungsmodul
bezeichnet. Der Senkmodul ist ebenso wie der Absicherungsmodul mit einer strichpunktierten
Linie 3 bzw. 4 umschlossen.
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Der Senkmodul vereinigt die beiden 8-Wegeventile 5, 6 mit zwei Schaltstellungen
a, b, die elektro-magnetisch zu betätigen sind und die Sicherheitsschaltung bilden.
Ferner weist der Senkmodul die 2-Wege-Sitzventile 7, 8, 9 und lo und die Druckbegrenzungsventile
11, 12 und 13 sowie das 3-Wegeventil 14 mit den beiden Schaltstellungen a und b
und die Drosseln 15, 16, 17 auf.
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Der Absicherungsmodul weist die beiden Druckbegrenzungsventile 20,
21 sowie das 2-Wege-Sitzventil 22 und die Nachsaugeventile 23,24 auf. Mit dem Absicherungsmodul
ist über die Leitungsabschnitte 25, 26 die über Null schwenkbare Hydropumpe 27 verbunden,
die von dem Elektromotor M angetrieben wird.
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Der Antrieb des nicht dargestellten Pressenstempels wird von dem Arbeitszylinder
30 gebildet. Der kolbenstangenseitige Zylinderraum 31 steht über die Leitung 32
mit dem Anschluß 33 des Senkmoduls I in Verbindung und der kolbenseitige Zylinderraum
34, der über ein Füllventil 35 mit einem Vorratsbehäter 36 verbunden ist, steht
über die Leitung 37 mit Anschluß 38 des Absicherungsmoduls II in Verbindung. Der
Anschluß 33 de Senkmoduls I bildet die Eintritts- zw. Austrittsstelle des Kanals
40, mit dem die Kanalabschnitte 41 bis 48 verbunden sind.
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Der Kanalabschnitt 41 führt über das Druckbegrenzungsventil 11
und
der Kanalabschnitt 41a zum Kanalabschnitt 50, der zum Anschluß 50a führt und seinerseits
über die Leitung 50b mit dem Tank T verbunden ist. Am Druckbegrenzungsventil 11
wird der maximal zulässige Druck im kolbenstangenseitigen Z-.linderraum 31 des Arbeitszylinders
30 eingestellt.
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Der Kanalabschnitt 42 bildet über den Kanalabzweiga den Steuerkanal
für das 2-Wege-Sitzventil 7 und steht deshalb mit dem Steuerraum 7a dieses Ventils
in Verbindung, und zwar über die Drossel 16, die die Steuerölmenge festlegt. Außerdem
steht der Kanalabschnitt 42 über die Dämpfungsdrossel 15 mit dem Druckbegrenzungsventil
12 in Verbindung, das den Gegenhaltedruck für den Pressenstempel bestimmt. Dieses
Ventil baut also im kolbenstangenseitigen Zylinderraum 31 des Arbeitszylinders 30
einen Druck auf, der dem Gewicht des Pressenstempels entspricht.
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Der Kanalabschnitt 43 führt zum Einlaß 7b des 2-Wege-Sitzventils 7
und der Kanalabschnitt 44 zum Einlaß 8b des 2-Wege-Sitzven.ils 8.
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Der Kanalabschnitt 45 führt über die Drossel 17 zum Anschluß A des
3-Wegeventils 14. Der Kanalabschnitt 46 führt zum Anschluß 102a des von den beiden
Wegeventilen 5, 6 gebildeten Sicherheitsblockes III, der Teil des Senkmoduls I ist.
Der Kanalabschnitc 47 führt schließlich zum Steuerraum loa des 2-Wege-Sitzventils
lo und der Kanalabschnitt 48 zum Auslaßraum loc des 2-Wege-Sitzventils lo. Die Auslaßräume
7c, 8c der -Wege-Sitzventile 7 und 8 sowie der Einlaßraum 9c des 2-Wege-Sitzventils
9 sind über die Kanalabschnitte 51, 52 und 53 untereinander verbunden Der Auslaß
9b des 2-Wege-Sitzventils 9 steht mit dem Kanalabschnitt 50 in Verbindung, der rzinerseits
über den Anschluß 50a sowie die Leitung 50b mit dem Tank verbunden ist.
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Der Einlaß lob des 2-Wege-Sitzventils 10 steht über den
Kanal
55 mit dem Anschluß 56 in Verbindung, der überadXes tegitumg 57 II mit dem Anschluß
58 des Absicherungsmoduls/verbunden ist und über den Kanal 59 mit dem Ablaufraum
22c des 2-Wegesitzventils 22 in Verbindung steht und über denAbzweigkanal 59a mit
dem Steuerraum 22a des 2-Wegesitzventils 22.
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Der Zulauf 22b des 2-Wege-Sitzventils 22 steht mit dem Kanal 60 in
Verbindung, der seinerseits über den Kanalabschnitt 60a sowohl mit der Pumpe als
auch mit dem Druckbegrenzungsventil 20 in Verbindung steht.
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Der mit dem Anschluß 38 des Absicherungsmoduls in Verbindung stehende
Kanal 61 steht über den Kanalabschnitt 61a mit der anderen mit der Pumpe 27 in Verbindung
stehenden Leitung 26 in Verbindung sowie mit dem weiteren Druckbegrenzungsventil
21.
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Der Ausgang 20a des Druckbegrenzungsventils 20 steht über den Kanal
64 mit dem Anschluß 65 in Verbindung, der seinerseits über die Leitung 66 mit dem
Tank T verbunden ist. Der Auslaß 21a des Druckbegrenzungsventils 21 ist über den
Kanal 68, den Anschluß 69 sowie über die Leitung 70 mit dem Tank T verbunden.
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Der Steuerraum 8a des 2-Weg es tzventils 8 steht über die Steuerleitung
72 mit dem Anschluß P des 3-Wegeventils 14 in Verbindung und der Steuerraum 9a.des
2-Wegesitzventils 9 steht über die Steuerleitung 73 mit dem Kanal 74 in Verbindung,
der seinerseits eine Verbindung des Auslasses 12a des Druckventils 12 mi.t dem Anschluß
76 des Sicherheitsblockes III herstellt. Ferner steht der Kanal 74 über den Kanalabschnitt
77 mit dem Auslaß 13a des Druckbegre. zungsventils 13 in Verbindung und über den
Kanalabmit dem schnitt 78 / Anschluß des 3-Wegeventils 14.
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Bei dem Sicherheitsblock III ist der Anschluß d des Wegeventils 5
über den Kanal 80 mit dem Anschluß h des Wegeventils 6 verbunden.
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steht Der Anschluß e des Wegeventils 5/über den Kanal 81 mit dem
Anschluß i des Wegeventils 6 und der Anschluß f des Wegeventils 5 über den Kanal
82 mit dem Anschluß k des Wegeventils 6 in Verbindung.
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Der Anschluß h des Wegeventils 5 stehtwüber den Kanal 83 mit dem und
Anschluß d des Wegeventils 6 in Verbindung/ der Anschluß i über den Kanal 84 mit
dem Anschluß e des Wegeventils 6 und der Anschlußk des Wegeventils 5 über den Kanal
85 mit dem Anschluß f des Wegeventils 6 und schließlich der Anschluß 1 des Wegeventils
5 über den Kanal 86 mit dem .\anschluß g des Wegeventils 6. Der Anschluß g des Wegeventils
5 steht über den Kanal 87 mit dem Anschlaß 76 in Verbindung sowie über den Kanal
88 mit dem Kanal 84,der den Anschluß i des Wegeventils 5 mit dem Anschluß e des
Wegeventils 6 verbindet. Der Anschluß 1 des Wegeventils 6 steht schließlich über
den Kanal 89 mit dem Anschluß 90 in Verbindung, der seinerseits über den Kanal 91
mit dem Kanal 92 verbunden ist, der zum Anschluß 93 führt, der über die Leitung
94 die Verbindung mit dem Tank T herstellt.
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Die Verbindungsleitungen 83 und 85 des Siclerheitsblockes III stehen
über den Kanal 96 mit dem Anschluß 97 in Verbindung, der über den Kanal 98 mit dem
Kanal 92 in Verbindung steht, der seinerseits über den Anschluß 93 und Leitung 94
mit dem Tank T verbunden ist. Mit dem Kanal 96 stehen ferner die Kanalabschnitte
99a, 99b in Verbindung, die mit den nicht näher dargestellten Federräumen der Wegeventile
5 und 6 verbunden sind. Der Verbindungskanal 80 des Sicherheitsblockes III steht
über den Kanal abschnitt loo mit dem Anschluß lol in Verbindung der Verbindungskanal
81 über den 102a Kanalabschnitt 102 mit dem Anschluß / u-id der Verbindungskanal
82 über den Kanalabschnitt 103 schließlich mit dem Anschluß lc4.
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Der Anschluß lol steht über den Kanal 105 mit Anschluß 106 und der
Anschluß 104 des Sicherheitsblockes über den Kanal 107 mit dem Anschluß 108 des
Senkmoduls I in Verbindung. Der Anschluß 106 des Senkmoduls I ist über den Verbindungsanschuß
109 mit dem Anschluß llo des Absicherungsmoduls II verbunden und der Anschluß 108
über den Verbindungsanschluß 111 mit dem Anschluß 112 des Absicherungsmoduls II
Vom Anschluß llo des Absicherungsmoduls führt ein Steuerkanal 113 zum Steueranschlu.
x des Druckbegrenzungsventils 20 und vom Anschluß 112 über den Kanal 114 zum Steueranschluß
x des Druckbegrenzungsventils 21. Die 2-Wegesitzventile 7, 8 und 9, die die Auslaßventile
für den kolbanstangenseitigen Zylinderraum 31 des Arbeitszylinders 30 für den nic1
t aargestellten Pressenstempel bilden, sind mit 2-Wegeventilen 120, 121 und 122
mit zwei Schaltstellungen zu Funktionseinheiten vereinigt, indem jeweils die Schließkörper
7d, 8d und 9d uer 2-Wegesitzventile mit den betreffenden Steuerkolben der 2-Wegeventile
120, 121 und 122 miteinander in Verschieberichtung gekoppelt sind.
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Die 2-Wegesitzventile lo und 22 sind mit 3-Wegeventilen mit zwei Schaltstellungenl24,
125 zu Funktionseinheiten vereinigt, wobei auch bei diesen 2-Wegesitzventilen, die
die Einlaßventile für den kolbenstangenseitigen Zylinderraum 31 des Arbeitszylinders
30 für den Pressenstempel bilden, deren Schließkörper lod, 22d mit den betreffenden
Steuerkolben der Wegeventile 124, 125 zu einer Versind schiebeeinheit gekoppelt/.
Die mit dem 2-Wegesitzventilen in Wirkverbindung stehenden Wegeventile 120, 121,122,
124, 125 steuern im Absicherungsmodul II das Druckbegrenzungsventil 2o,/das die
Vorrichtung zur Festlegung des Pumpendruckes, für de Rückhubbewegung des Kolbens
30a mit Kolbenstange 30b des Arbeitszylinders 30 in Richtung des kolbenbildet seitigen
Zylinderraumes 34/ Die Anschlüsse m der Wegeventile 120, 121, 122 sind über die
Leitungsabschnitte 131, 132 und 133 mit dem
Kanal 130 verbunden
und damit untereinander parallel geschlossen.
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Der Kanal 130 steht mit dem ausgangsseitigen Kanal 105 des Sicherheitsblockes
III in Verbindung und damit unmittelbar mit dem Steueranschluß x des Druckbegrenzungsventils
20. Die Anschlüsse n der Wegeventile 120, 121, 122 stehen über die Kanalabschnitte
134, 135 und 136 mit dem mit dem Tank T in Verbindung stehenden Kanal 92 in Verbindung
und sind damit ebenfalls untereinander parallel geschlossen. Der Anschluß Z1 des
Wegeventils 124, das mit dem 2-Wege-Sitzventil lo eine Funktionseinheit bildet,
ist über den Kanalabschnitt 140 mit dem Kanal 130 verbunden und damit ebenfalls
unmittelbar mit dem Anschluß x des Druckbegrenzungsventils 20. Ebenso der Anschluß
Z1 des mit dem 2-Wege-Sitzventil 22 eine Funktionseinheit bildenden Wegeventile
125 über den Kanalabschnitt 141. Der Anschluß y dieser beiden Ventile steht wie
die Anschlüsse n der 2-Wege-Sitzventile 120, 121, 122 mit dem Tank in Verbindung,
und zwar bei dem 2-Wegeventil 14 über den Kanalabschnitt 143, der mit dem Kanal
92 verbunden ist und beim 3-Wegeventil 125 über den Kanalabschnitt 144, der zum
Anschluß 145 des Absicherungsmoduls führt, wobei dieser Anschluß 145 über eine Leitung
146 mit dem Tank T in Verbindung steht Die Anschlüsse Z2 der beiden 3-Wegeventile
124 und 125, die die mittleren Anschlüsse bilden, sind untereinander über die Kanäle
148 und 149 sowie den Anschlüssen 150, 151, die ebenfalls miteinander in dichtender
Verbindung stehen, verbunden.
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Damit sich im Zulaufkanal 60 für das Einlaßventil 22 der geforderte
Pumpendruck bzw. Betriebsdruck eins ellen kann, ist es erforderlich, daß das Druckbegrenzungsventil
20 wirksam wird. Dies setzt voraus, daß der nicht näher dargestellte rteuerraum
des Druckbegrenzungsd.h.,der ventils über den Anschluß x keine Verbindung zum Tank
aufweist,/
Steuerraum muß abgeschlossen sein. Dies ist nur möglich,
wenn sämtliche fünf Wegeventile 120, 121, 122, 124, 125 in der gezeigten Ausgangsschaltstellung
sind. Nachdem deren Steuerkolben unmittelbar mit den Schließkörpern der 2-Wegesitzventile
gekoppelt ist, müssen demnach auch die Schließkörper der 2-Wegesitzventile in der
gezeigten Ausgangsschaltstellung sein, bevor sich der erforderliche Betriebsdruck
durch Wirksamwerden des Druckbegrenzungsventils 20 einstellen kann. Ferner müssen
auch die beiden Wegeventile 5 und 6 des Sicherheitsblockes -II in der gezeigten
Ausgangsschaltstellung sein, da andernfalls ebenfalls eine Verbindung des Steuerraumes
des Druckbegrenzungsventils 20 zum Tank hergestellt wäre und damit ein Druckaufbau
über das Druckbegrenzungsventil im Zulaufkanal 60 ausgesc;ilossen wäre. Die Pumpe
würde in diesem Falle über das Druckbegrenzungsventil 20 drucklos zum Tank T, und
zwar über die Kanalabschnitte 60a, 64 und Auslaß 65 mit Tankleitung 66 zurückfördern.
Wenn demnach während einem Arbeitstakt des Arbeitszylinders 30 also während seinem
Rückwärtshub oder dem darauffolgenden Abwärtshub ein Einlaßventil lo, 22 oder ein
Auslaßventil 7, 8, 9 in seiner Offenstellung hängenkann zwar der eingeleitete Abwärtshub
zu Ende geführt werden bleibt, / ein erneuter Arbeitstakt des Arbeitszylinders 30
ist jedoch /wirkungsvoll unterbunden. Dies gilt auch, wenn eines der beiden III.
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Wegeventile 5, 6 des Sicherheitsblockes 7 in seiner Schaltstellung
a hängenbleibt. Wenn der Schließkörper eines der Auslaßventile 7, 8,9 hängenbleibt,
werden die Anschlüsse n und m von dem betreffenden 2-Wegeventil 120, 121, 122 über
den Strompfad miteinander verbunden, und damit zwischen Steuerraum des Druckbegrenzungsventils
20 und dem Tank T eine Verbindung hergestellt. Ähnlich verhält es sich bei den Einlaßventilen
lo und 22. Bleibt beispielsweise der
Schließkörper lod des Einlaßventils
lo in seiner Offenstellung hängen, besteht eine Verbindung des über die Kanäle 140,
130 mit Anschluß 106 sowie über Leitung 1o9 und Anschluß 11o tes Absicherungsmoduls
II und den Kanal 113 mit dem Steuerraum des Druckbegrenzungsventils 20 verbundenen
Anschlusses Z1 mit dem Anschluß Z2 des 2-Wegeventils 124 der über den Kanal 148
mit Anschluß 150 und über den Kanal 149 mit Anschluß 151 sowie über die Anschlüsse
Z2 und y des 2-Wegeventils 125 und über den Kanal 144 mit Anschluß 145 sowie über
die Leitung 146 eine Verbindung zum Tank hat. Bleibt der Schließkörper 22d des Einlaßventils
22 in seiner Offenstellung hängen, besteht zwischen dem Steuerrum des Druckbegrenzungsventils
20 eine Verbindung zum Tank über die Anschlüsse Z1, Z2 des Weqeventils 125,über
die Kanäle 149, 148 sowie über die Anschlüsse Z2,y des Wegeventils 124 und über
die Kanäle 143, 92 mit Anschluß 93 und über de Tankleitung 94. Ebenso besteht in
der Schaltstellung a eines der Wegeventile 5 oder 6 des Sicherheitsblockes III über
den Kanal loo, den Verbindungskanälen 80 und 83, den Kanal 96 mit Anschluß 97 sowie
über den Kanal 98 und Kanal 92 mit Anschluß 93 und Kanal 94 eine Verbindung zum
Tank T. Ein erneuerter Aufwärtshub der Presse ist demnach erst gegeben, wenn das
in seiner Schaltstellung hängengebliebene Ventil wieder fähig gemacht worden ist
und in seine Ausgangsstellung zurückgeschaltet hat.
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Die Wirkungsweise der Pressensteuerung ist folgende: Bei Inbetriebnahme
der Presse befindet sich der Pressenstempel in seiner oberen Ausgangslage, d.h.,
der Kolben 30a mit Kolbenstange 30b befindet sich in seiner oberen Ausgangsstellung,
in der der kolbenseitige Zylinderraum 34 des Arbeitszylinders 30 sein
kleinstes
Volumen und demgemäß der kolbenstangenseittge 'Zyriiiderraum 31 sein größtes Volumen
hat. Der Pressenstempel und damit der Kolben 30a mit Kolbenstange 30b wird zunächst
bis kurz vor dem Werkstück in Eilgang abwärts gefahren. Dazu ist es erforderlich,
daß die Pumpe in Richtung der Pumpenleitung 26 und damit in Richtung der Kanäle
61a, 61 zum Anschluß 38 und von dort weiter über die Arbeitsleitung 37 zum kolbenseitigen
Zylinderraum 34 fördert. Mit dem kolbenseitigen Zylinderraum 34 ist über Füllventil
35 zusätzlich der Vorratsbehälter 36 verbunden.
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In dieser Betriebslage der Pumpe 27 und der Ausgangsstellung der Ventile
5, 6 des Sicherheitsblockes III, in der der Steueranschluß x des Druckbegrenzunqsventils
21 mit dem Tank in Verbindung steht, und zwar über Kanal 114 mit Anscnluß 112, die
Verbindungsleitung 111 und Anschluß 108 am Senkmodul I sowie über den Kanal 107
und Anschluß 104 des Sicherheitsblockes III und von dort über Kanal 103 und Verbindungskanal
82 für die Anschlüsse k und f der Ventile 6, 5 sowie über die Strömungspfade f,
k des Ventils 5 bzw. f, k des Ventils 6 und Verbindungskanal 85, Kanal 96 mit Anschluß
97 im Sicherheitsblock III und schließlich über Kanäle 98, 92, Anschluß 93 im Senkrnodul
I und Tankleitung 94 ist ein Druckaufbau durch das Druckbegrenzungsventil 21 nicht
möglich, so daß die Pumpe zunächst drucklos über den Kanal 68 mit Anschluß 69 lnd
Ta-ikleitung 70 zum Tank T zurückfördert. Werden nun die Ventile 5 und 6 aus der
gezeigten Ausgangsschaltstellung in die Schaltstellung a geschaltet, ist die Verbindung
des Steueranschlusses x des Druckbegrenzungsventils 21 zum Tank unterbunden, so
daß sich der an dem Druckbegrenzungsventil 21 eingestellte Arbeitsdruck in den Leitungen
bzw. Kanälen 26, 61a, 61, 37 und kolbenseitigen Zylinderraum 34
des
Arbeitszylinders 30 aufbauen kann. Außer den beiden Ventilen 5 und 6 des Sicherheitsblockes
III wird auch das Wegeventil 14 aus der gezeigten Schaltstellung b in die Schaltstellung
a geschaltet. Damit wird der Steuerraum 8a des 2-Wegesitzventils 8 über den Kanal
72 sowie den Strömungspfad zwischen P und B mit dem Kanal 78 verbunden und weiter
über den Kanal 74 mit Anschluß 76 des Sicherheitsblockes III una über Kanal 87 und
Strömungspfade g, 1, der Ventile 5, 6 des Sicherheitsblockes III sowie über die
Kanäle 89,91, 92 mit Anschluß 93 und über die Tankleitung 94 mit dem Tank T. Damit
öffnet sich der Schließkörper 8d des 2-Wegesitzventils 8 bei anstehendm Druck in
der Arbeitsleitung 32, die über den Anschluß 33 des Senkmoduls I und damit über
die Kanäle 40, 44 mit dem Eingang 8b des 2-Wegesitzventils in Verbindung steht.
Neben dem 2-Wegesitzventil 8 wird über die Kanäle 52, 53 auch der Schließkörper
9c des 2-Wegesitzventils 9 in Richtung des Steuerraumes 9a von der Arbeitsflüssigkeit,
die dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum 31 über das 2-Wegesitzventil 8 verläßt,.
beaufschlagt, wobei der Steuerraum 9a des 2-Wegesitzventils 9 über die Steuerleitung
73 mit der zum Anschluß 76 des Sicherheitsblockes III führenden Steuerleitung 74
verbunden ist, und damit ebenfalls durch die Schaltstellung a der Ventile 5, 6 des
Sicherheitsblockes III ut dem Tank in Verbindung steht. Dadurch verschiebt sich
der Schließkörper in Offenstellung und stellt die Verbindung zwischen den Kanälen
53 und 50 her, so daß über den Anschluß 50a und Tankleitung 5ob die den Zylinderraum
31 verlassende Arbeitsflüssigkeit zum Tank strömt. n Dem kolbenseitigen Zylinderraum
34 strömt während der Abwärtsbewegung des Kolbens 30a mit Kolbenstange 30b sowohl
über das Füllventil 35 vom Vorratsbehälter 36 als auch über die Arbeitsleitungen
37,
die mit dem Absicherungsmodul II verbunden ist, Arbeitsflüssigkeit von der Pumpe
27 zu. Sobald der Pressenstempel soweit abgesenkt ist, daß er sich kurz vor dem
Werkstück befindet, wird über einen Endschalter, der nicht dargestellt'ist, das
Ventil 14 abgeschaltet und damit wieder in seine gezeigte Ausgangsschaltstellung
b mittels der Rückhubfeder 14a verschoben.
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In dieser Schaltstellung b ist der Steuerraum 8a des 2-Wegesitzventils
8 über den Strömungspfad P-A sowie über die Drosselstelle 17 und Kanal 45 mit dem
Kanal 40 und damit mit dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum 31 verbunden, ebenso
wie der ingang 8b des 2-Wegesitzventils 8. Damit ist der Schließkörper 8d des 2-Wegesitzventils
8 auf beiden Seiten druckausgeglichen und wird durch die Schließfeder 8e in Schließstellung
gehalten. Das weitere Absenken des Pressenstempels und damit des Kolbens 30a mit
Kolbenstange 30b erfolgt nunmehr über das 2-Wegesitzventil 7 in Verbindung mit dem
2-Wegesitzventil 9. Das 2-Wegesitzventil 7 kann sich jedoch erst öffnen, wenn sich
ein Druck im Kanal 40 bzw. im kolbenstangenseitigen Zylinderraum 31 aufgebaut hat,
der dem am Druckbegrenzungsventil 12 eingestellten Druck entspricht. Erst dann kann
die im Steuerraum 7a des 2-Wegesitzventils 7 befindliche Steuerflüssigkeit über
den Steuerkanal 42a sowie über die Dämpfungsdrossel 15 über das Druckbegrenzungsventil
12 den Kanal 74 zum Anschluß 76 und vor dort weiter über den Sicherheitsblock III
zum Tank abströmen. Damit ist der Steuerraum 7a des 2-Wegesitzventils 7 soweit entlastet,
daß der Schließkörper 7d bei steigendem Druck öffnet und die Verbindung zwischen
den Kanälen 43 und 51 freigibt. Die Arbeitsflüssigkeit kann nunmehr über den Kanal
53 weiter zum 2-Wegesitzventil 9 und von dort zum Tank abströmen.
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Das 2-Wegesitzventil 9 ist somit sowohl dem 2-Wegesitzventil 8, während
des Eilganghubes als auch dem 2-Wegesitzventil 7, während
des Arbeitshubes
des Pressenstempels als zusätzliches zweites Ventil zur Gewährleistung der vorgeschriebenen
Sicherheit nachgeschaltet. Sobald der Arbeitshub des Pressenstempews beendet ist,
werden die Ventile 5, 6 des Sicherheitsblockes III wieder in die gezeigte Ausgangsschaltstellung
b verschoben, in der die Verbindung der Steuerräume 7a und 9a der 2-Wegesitzventile
7 und 9 zum Tank unterbrochen ist. Im Steuerraum 7.. baut sich nunmehr derselbe
Druck auf wie am Eingang 7b, so daß sich infolge des Druckausgleichs am Schließkörper
7d dieser über die Schließfeder 7e in Schließstellung bewegt und die Verbindung
des kolbenstangenseitigen Zylinderraumes 31 mit dem Tank unterbricht.
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Im Steuerraum 9a des 2-Wegesitzventils 9 baut sich über den Kanal
46 die Anschlüsse 102a und 76 des Sicherheitsblockes III, die Leitungen 74 und 73
ebenfalls der im kolbenstangenseitigen Zylinderraum 31 herrschende Druck auf, der
neben der Schließfeder 9e den Schließkörper 9d in Schließstellung hält.
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Für den Rückhub des Arbeitszylinders 30 wird die Pumpe 27 in die andere
Förderrichtung verschwenkt, in der nunmehr die Leitung 25 zur Druckleitung wird,
mit der die Kanäle 60a, 60 in Verbindung stehen. Der Pumpendruck wird durch das
Druckbegrenzungsventil 20 festgelegt, Damit dieses Ventil wirksam wird, ist es erforderlich,
daß der Steueranschluß x keine Verbindung zum Tank aufweist.
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Andernfalls fördert die Pumpe über das Druckbegrenzungsventil 20 drucklos
zurück zum Tank T, und zwar über den Kanal 64, den Anschluß 65 sowie über die Tankleitung
66. Die Verbindung des Steueranschlusses x des Druckbegrenzungsventils 20 zum Tank
ist nur dann unterbrochen, wenn sich sämtliche mit den 2-Wegesitzventilen gekoppelten
Wegeventile 120, 1?1, 122, 124 und 125 in ihrer gezeigten bzw. Z1-Z2 Ausgangsstellung
befinden, in der der Strompfad n-m/unterbrochen ist. Damit befinden sich auch die/zVegesitzventile
7, 8, 9, lo und 22
in ihrer Schließstellung. Außerdem müssen sich
die beiden Wegeventile 5, 6 im Sicherheitsblock III in ihrer Ausgangsstellung befinden,
in der die Verbindung des Steuerraumes des Drucksegrenzungsventils zum Tank ebenfalls
unterbrochen ist. Ist dies der Fall, baut sich ein der Einstellung des Druckbegrenzungsventils
20 entsprechender Druck in der Leitung 25 sowie in den Kanälen 60a, 60 auf. Dieser
Druck öffnet den Schließkörper 22d des Einlaßventils 22.
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Damit ist der Kanal 60 mit dem Kanal 59 verounden, so daß die Arbeitsflüssigkeit
über das 2-Wegesitzventil 22 sowie über die Anschlüsse 58, 56 mit Verbindungsleitung
57 und Kanal 55 weiter zum Einlaß lob des 2-Wegesitzventils strömt und dort den
Schließkörper lod in öffnungsrichtung beaufschlagt und öffnet.
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Über den Kanalabschnitt 48 und Kanal 40 strömt die Arbeitsflüssigkeit
weiter zum Anschluß 33 und von dort über die Arbeitsleitung 32 zum kolbenstangenseitigen
Zylinderraum 31. Die Beaufnchlagung des kolbenstangenseitigen Zylinderraumes 31
durch die Arbeitsflüssigkeit bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 30a mit Kolbenstange
30b in Richtung des kolbenseitigen Zylinderraumes 34. Die hierbei aus dem kolbenseitigen
Zylinderraum verdrängte Arbeiesflüssigkeit strömt über das Füllventil 35 dem Vorratsbehälter
36 zu.
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Sobald der nicht dargestellte Pressenstempel seine oberste Stellung
erreicht hat und damit auch der Kolben 30a mic Kolbenstanrte 30b, wird die Pumpe
abgeschaltet oder de nächste Pressenhub eingeleitet, indem die Pumpe wieder in Richtung
der Pumpenleitung 26 verschwenkt wird und die Ventile 5, 6 des Sicherheitsblockes
und das das Eilgangventil bildende ventil 14 in die Schaltstellung a geschaltet
werden. Damit wiederholt sich das nächste Arbeitsspiel der Presse.
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In Figur 2 ist die aus dem hydraulisch betätigbaren 2-Wegesitzventil
V und dem das hydraulische Signal abgebenden Wegeventil S gebildete Einbaueinheit
E im Schnitt dargestellt. Das hydraulisch betätigbare 2-Wegesitzventil V ist als
Einbausatz ausgebildet, dessen hülsenförmiger Gehäusekörper 160 in einer entsprechenden
Ausnehmung eines nicht näher dargestellten Steuerblockes mittels des Dichtungsringes
161 dichtend eingesetzt ist. Mittels des Deckels 162, der gleichzeitig das Gehäuse
für das das hydraulische Signal abgebende Wegeventil S bildet und mit den Schraubenbolzen
163 am Steuerblock befestigt ist, ist der Gehäusekörper 160 festrrelegt.
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Der Fortsatz 164 des Deckels mit Dichtungsring 165 ist hierbei ebenfalls
in einer entsprechenden Ausnehmung des Steuerblockes eingelassen, wobei der kreisringförmige
Stirnflächenabschnitt 166 auf den Ventilgehäuseblock dichtend aufsitzt.
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Der hülsenförmige Gehäusekörper 160 weist eine Zulauföffnung 1r8 mit
Sitzfläche 169 auf. An seinem Umfang sind Austrittsöffnungen 170 vorgesehen, die
in einem nicht dargestellten umlaufenden Raum im Ventilgehäusekörper münden, der
einen entsprechenden nach außen führenden Kanal mit Anschluß aufweist.Im hülsenförmigen
Gehäusekörper 160 ist der Schließkörper 171 axial geführt, dessen Sitzfläche 172
mit der Sitzfläche 169 des hülsenförmigen Gehäusekörpers 160 zusammenwirkt. In die
Sackbohrung 173 des Schließkörpers 171 greift die zapfenförmige Verlängerung 175
des Steuerkolbens 176 des das hydraulische Signal abgebenden Wegeventils S ein.
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Die zapfenförmige Verlängerung 175 hat an ihrem freien Ende'eine umlaufende
Nut 177 zur Aufnahme des Sprengringes 178, an dem der Abstützkörper 179, für die
Druckfeder 18o angreift und die zapfenförmige Verlängerung mit dem Schließkörper
171 des hydraulisch
betätigbaren Wegeventils V in kraftschlüssiter
Verbindung hält.
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so daß Schließkörper 171 und Steuerkolben 176 eine gemeinsame Verschiebeeinheit
bilden. Der maximale Öffnungshub des Schließkörpers 171 des hydraulisch betätigbaren
Wegeventils V wird über die zapfenförmige Verlängerung 175 von dem Steuerkolben
176 festgelegt, der mit einem bolzenförmigen Anschlagkörper 182 zusammenwirkt.
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Die Lage des bolzenförmigen Anschlagkörpers 182 und damit der maximale
öffnungshub des Schließkörpers 171 wird von dem Schraubenbolzen 183, der über ein
Zwischenglied 184 mit dem Anschlagkörper 182 in Wirkverbindung steht eingestellt.
Durch die Kontermutter 186 wird der Schraubenbolzen 183 gesichert. Das das hydraulische
Signal abgebende Wegeventil S ist als 3-Wegeventil ausgebildet und entspricht demnach
den mit den Einlaßventilen lo und 22 eine Einbaueinheit bildenden Wegeventilen 124
und 125 nach Fig. 1.
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Der Anschluß Z2 bildet hierbei den mittleren und die Anschlüsse Z1
und y die äußeren Anschlüsse. Demnach ist der Anschluß Z2je nach Stellung des Steuerkolbens
176 entweder mit dem Anschluß y oder dem Anschluß Z1 zu verbinden. In der gezeigten
Schaltstellung ist über die Kolbennut l9o der Anschluß Z2 mit dem Anschluß y verbunden.
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Diese Schaltstellung entspricht der gezeigten Schaltstellung der Ventile
124 und 125 in Fig. 1. In dieser Schaltstellung befindet sich auch der Schließkörper
171 in seiner Schließlage, d.h., seine Sitzfläche 172 sitzt auf der Sitzfläche 169
des hülsenförmigen Gehäusekörpers 160 des hydraulisch betätigbaren Wegeventils V
auf.
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In dieser Schaltstellung des Schließkörpers 171 sowie des Steuerkolbens
176 steht der Steuerraum 192 des hydraulisch betätigbaren 2-Wegesitzventils V unter
Steuerdruck, und zwar über die Kanäle 193 und 194, die mit dem mit dem kolbenstangenseitigen
Zylinderraum des Arbeitszylinders 30 in Verbindung stehenden Steueranschluß 194a
verbunden sind.
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Ebenso steht der Zulaufraum 168 des hydraulisch betätigbaren Wegeventils
unter dem im kolbenstangenseitigen Zylinderraum wirkenden Druck. Da darüber hinaus
auch der Abflußraum 170 mit dem im kolbenstangenseitigen Zylinderraum des Arbeitszylinders
herrschenden Druck beaufschlagt ist, ist der Schließkörper 171 druckausgeglichen
und wird von der Druckfeder 180 in Schließlage gehalten. Der Raum 205 zwischen Steuerkolbenende
176a und dem Anschlagkörper 182 ist über den Steuerkanal 194 sowie den Verbindungskanal
198 mit dem Steuerraum 192 verbunden. Dadurch ist der Steuerkolben 176 in jeder
Steuerlage druckausgeglichen.
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Die Aufgabe des Drosselzapfens 199 besteht darin, den Uberdeckungsbereich
200 zwischen der Steuerkante 2ooa des Steuerkolbens 176 und der Anschlußöffnung
Z1 zu überbrücken. Demnach ist die Länge des Drosselzapfens von dem überdeckungsbereich
200 festgelegt.
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Dadurch ist sichergestellt, daß von dem Wegeventil S erst dann ein
entsprechendes hydraulisches Signal abgegeben wird, wenn sich der Schließkörper
in seiner Schließstellung befindet.