DE2842174C2 - Sicherheitsschaltung für hydraulische Pressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung fur hydraulische Pressen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Sicherheitsschaltung besieht in bekannter Weise (Zeitschrift ο 4- p. 1977. Nr. 9, S. 634-637) aus zwei miteinander in Wirkverbindung stehenden Mehrwegeventilen mit zwei Schaltstellungen, die einerseits die SchaltsteNung der als hydraulisch betätigbare Zweiwege-Sitzventile mit zwei Schaltstellungen 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 Druckbegfenzungsventile. Die beiden Mehrwegeventile der Sicherheitsschaltung körinen jeweils nur dann ein aktives Schaltsignal zum Abfahren des Pressenstempels abgeben, wenn beide Mehrwegeventile gleichzeitig ihre Schaltstellung einnehmen. Zum Abschalten des Pressenstempels während dessen Abfahrbewegung reicht das Zurückschalten nur eines Mehrwegeventils der Sicherheitsschaltung in seine Ausgangsschaltstellung aus.

Zar weiteren Sicherheit der Pressensleuerung sind sowohl die Zulauf- als auch die Ablaßventile in doppelter Ausführung vorgesehen, damit im Falle eines

ίο Hängenbleibens 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 Arb^itsflüssigkeitsdruck festlegende Vorrichtung außer Betrieb setzen, um einen erneuten Arbeitshub der Presse auszuschließen. Die damit verbundene umfangreiche elektrische Schaltung erfordert zusätzlich elektrische Betätigungsglieder beispielsweise magnetbetätigte Wegeventile, die mit den Druckventilen, die die Vorrichtung zur Festlegung des Arbeitsflüssigkeitsdruckes bilden, zusammenwirken. Durch die DE-PS 9 15 934 ist eine elektrische SK herheitsschaltung für Stufenpressen bekanntgeworden, bei der Fühlhebel mit elektrischen Kontakten und der Transporteinrichtung zusammenarbeiten. Elektrische Endlagenkontrollen für Zylinder sind durch die DE-OS 23 13 215 bekannt. Die US-PS 36 02 135 hat eine pneumatische Sicherheitsschaltung mit erheblichem technischem Aufwand zum Gegenstand.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Sicherheitsschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 die Überwachung hydraulisch vorzunehmen, die nicht nur vor jedem Arbeitshub. sondern auch während des Rückhubs der Antriebskolber· lange wirksam sein soll und mit einem gemeinsamen Kreis zur Überwachung aller Ventile auskommen soü.

Nach der Erfindung wird dies in der Gesamtheit der

kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Hydraulische Überwachungseinrichtungen für Venti-Ie in Form von Anzeigevorrichtungen sind durch die DE-OS 16 00 919, 25 46 154. DE-ASen 12 90 398, 12 35 093 bekannt. Diese bekannten Überwachungseinrichtungen betreffen nur Teilmerkmale der Erfindung.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 gemäß den Blättern 1 und 2 zeigt den schaltungstechnischen Autbau einer erfindungsgemä-Ben Sicherheilsschaltung und

Fig. 2 ein Zuflußventil mit kombiniertem 3 Wegeventil zur Abgabe eines hydraulischen Signals im Schnitt.

In Fig. 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. Der Senkmodul vereinigt die beiden 8-Wegeventile 5, 6 mit zwei Schaltstellungen a, b, die elektro-magneiisch zu betätigen sind und die Sicherheitsschaltung bilden. Ferner weist der Senkmodul die 2/2-Wege*Sitzventile 7, 8,9 und 10 als Schaltventile und die Druckbegrenzungsventil«; 11,12 und 13 sowie das 3-Wegeventil 14 mit den

beiden Schaltstellungen .7 und iiund die Drosseln 15,16, 17 auf. Der Absicherungsmodul weist die beiden Druckbegrenzungsventil 20, 21 sowie das 2/2-Wege-Sitzventil 22 als Schaltventil 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 Mangetrieben wird.

Der Antrieb des nicht dargestellten Pressenstempels wird von dem ^pressenzylinder 30 gebildet Der kolbenstangenseitige Zylinderraum 31 (Rückhubraum) steht über die Leitung 32 mit dem Anschluß 33 des Senkmodtils I in Verbindung und der kolbenseitige Zylinderraum 34, der über ein Füllventil 35 mit einem Vorratsbehälter 36 verbunden ist steht über die Leitung 37 mit Anschluß 38 des Absicherungsmoduis II in Verbindung. Der Anschluß 33 des Senkmoduls I bildet die Eintritts-bzw. Austrittsstelle des Kanals 40, mit dem die Kanalabschnitte 41 bis 48 verbunden sind. Der Kanalabschnitt 41 führt über das Druckbegrenzungsventil 11 und der K.analabschnitt 41a zum Kanalabschniii 50, der zum Anschluß 50s führt und seinerseits über die Leitung 50b mit dem Tank Tverbunden Λ. Am Druckbegrenzungsventil 11 wird der maximal zulässige Druck im Rückhubraiim 31 des Pressenzylinders 30 eingestellt.

Der Kanalabschnitt 42 bildet über den Kanalabzweig 42a den Steuerkanal für das Schaltventil 7 und steht deshalb mit dem Steuerraum 7a dieses Ventils in Verbindung, und zwar über die Drossel 16, die die jo 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 Rückhubraum 31 des Pressenzylinders 30 einen Druck auf, der dem Gewicht des Pressenstempels entspricht. Der Kanalabschnitt 43 führt zum Einlaß Tb des Schaltventils 7 und der Kanalabschnitt 44 zum Einlaß Sb des Schaltventils 8. Der Kanalabschnitt 45 führt über die Drossel 17 zum Anschluß A de„ 3-Wegeventils 14. Der Kanalabschnitt 46 führt zum Anschluß 102a des von den beiden Wegeventilen 5,6 gebildeten Sicherheitsblocke* III. der Teil des Senkmoduls I ist. Der Kanalabschnitt 47 führt schließlich zum Steuerraum 10a des Schallventils 10 und 4> der Kanalabschnitt 48 zum Auslaßraum 10c des Schaltventils 10. Die Auslaßräume Tc, 8L'der Schaltventile 7 und 8 sowie der Einlaßraum 9c des Schaltventils 9 sind über die Kanalabschnitte 51, 52 und 53 untereinander verbunden. Der Auslaß 96 des Schaltventils 9 steht ίο mit dem Kanalabschnitt 50 in Verbindung, der seinerseits über den Anschluß 50a sowie die Leitung 506 mit dem Taiik verbunden ist. Der Einlaß 10£> des Schaltventil 10 steht über den Kanal 55 mit dem Anschluß 56 in Verbindung, der über die Leitung 57 mit dem Anschluß 58 des Abstcherungsmoduls Ii verbunden ist und über den Kanal 59 mit dem Ablaufraum 22c des Schaltventils 22 in Verbindung steht und über den Ab/weigkanal 59a mit dem Steuerraum 22a des Schaltventil«. 22. fen

Der Zulauf 22b des Schaltventil 22 steht mit dem Kanal 60 in Verbindung, der seinerseits über den Kanalabschnilt 60a sowohl mit der Pumpe als auch mit dem Druckbegrenzungsventil 20 in Verbindung steht.

Der mit dem Anschluß 38 des Absidherungsrrtoduls in Verbindung stehends Kanal 61 steht über den Kanalabschnitt 61 a mit der anderen mit der Pumpe 27 in Verbindung stehenden Leitung 26 in Verbindung sowie mit dem weiteren Druckbegrenzungsventil 21. 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 Tverbunden.

Der Steuerraum 8a des Schaltventil 8 steht über die Steuerleitung 72 mit dem Anschluß Pdes 3-Wegeven tils 14 in Verbindung und der Steuerraum 9a des Schaltventils 9 steht über die Steuerleitung 73 mit dem Kanal 74 in Verbindung, der seinerseits eine Verbindung des Auslasses 12a des Druckventils 12 mit dem Anschluß 76 des Sicherheitsblockes III herstellt Ferner steht der Kanal 74 über den Kanalabschnitt 77 mit dem Auslaß 13a des Druckbegrenzungsventils 13 in Verbindung und über den Kanalabschnitt 78 mit dem Anschluß B des 3-Wegeventils 14.

Bei dem Sicherheitsblock III ist der Anschluß ddes Wegeventils 5 über den Kanal 80 mit dem Anschluß h des Wegeventils 6 verbunden. Der Anschluß e des Wegeventils 5 steht über den Kan« 81 mit dem Anschluß /des Wegeventils 6 und der Anschluß fdes Wegeventils 5 über den Kanal 82 mit dem Anschluß k des Wegeventils 6 in Verbindung. Der Anschluß h des Wegeventils 5 steht über den Kanal 83 mit dem Anschluß α des Wegeventils 6 in Verbindung und der Anschluß / über den Kanal 84 mit dem Anschluß e des Wegeventils 6 und der Anschluß k des Wegeventils 5 über den Kanal 85 mit dem Anschluß /"des Wegeventils 6 und schließlich der Anschluß /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 Anschluß 76 in Verbindung sowie über den Kanal 88 mit dem Kanal 84, der den Anschluß / des Wegeventils 5 mit dem Anschluß e des Wegeventils 6 verbindet. Der Anschluß / 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 herste'"t Die Verbindungsleitungen 83 und 85 des Sicherheitsblockes 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 seinerse ts über den Anschluß 93 und Leitung 94 mit ο'ϊηι Tank T verbunden ist. Mit dem Kanal 96 stehen ferner die Kanalabschnitte 99a. 996 in Verbindung, die mit den nicht näher dargestellten F'ederräumen der Wegeventile 5 und 6 verounden sind. Der Verbindungskanai 80 des Sicherheitsblockes III steht über den Kanalabschnitt 100 mit dem Anschluß 101 in Verbindung der Verbindungskanal 81 über den Kanalabschnitt 102 mit dem Anschluß 102a und der Verbindungskanal 82 über den Kanalabschnitt 103 schließlich mit dem Anschluß 104. Der Anschluß 101 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 Verbindun -sanschluß 10-9 mit dem Anschluß 110 des Absicherungsmoduls Il verbunden und der Anschluß 108 über den Verbindungsanschluß 111 mit dem Anschluß 112 des Absicherungsmoduls il. Vom Anschluß 110 des Absicherungsttioduls führt ein Steuerkanal 113 zum Steueranschluß χ des Druckbegrenzungsventils 20 u.id vom Anschluß 112 über den Kanal 114 zum Steueranschluß χ des Druckbegrenzungsventil 21, Die Schaltventile 7, 8 und 9, die die

30

Auslaßventile für den Rückhubraum 31 des Pressenzylinders 30 für den nicht dargestellten Pressenstempel bilden, sind mit als 2-Wegeventile ausgebildeten Überwachungsventilen 120, 121 und 122 und 122 mit zwei Schaltstellungen zu Funktionseinheiten vereinigt, ^ indem jeweils die SchlieOkörper Id, 8c/ und 9d der Schaltventile mit den betreffenden Steuerkolben der Überwachungsventile 120, 121 und 122 miteinander in Verschieberichtung gekoppelt sind. Die Schaltventile 10 und 22 sind mit als 3/2-Wegeventile ausgebildeten m Überwachungsventilen 124, 125 zu Funktionseinheiten vereinigt, wobei auch bei diesen Schaltventilen, die die Einlaßventile für den Rückhubraum 31 des Pressenzylinders 30 für den Pressenstempel bilden, deren Schließkörper 10c/, 22c/ mit den betreffenden Steuerkolben der Überwachungsventile 124, 125 zu einer Verschiebeeinheit gekoppelt sind. Die mit den Schaltventilen in Wirkverbindung stehenden Überwachungsventile 120, 121, 122, 124, 125 steuern das Druckbegrenzungsventil 20 im Absicherungsmodul II, das die Vorrichtung zur Festlegung des Pumpendruckes für die Rückhubbewegung des Kolbens 30a mit Kolbenstange 306 des Pressenzylinders 30 in Richtung des kolbenseitigen Zylinderraumes 34 bildet. Die Anschlüsse m der Überwachungsventile 120, 121, 122 sind über die Leitungsabschnitte 131,132 und 133 mit dem Kanal 130 verbunden und damit untereinander parallel geschlossen. Der Kanal 130 steht mit dem ausgangsseitigen Kanal 105 des Sicherheitsblockes III in Verbindung und damit unmittelbar mit dem Steueranschluß χ des Druckbegrenzungsventils 20. Die Anschlüsse η der Überwachungsventile 120, 121, 122 stehen über die Kanalabschnitte 134,135 und 136 mit dem mit dem Tank Tin Verbindung stehenden Kanal 92 in Verbindung und sind damit ebenfalls untereinander parallel geschlossen. Der Anschluß Z1 des Überwachungsventils 124, das mit dem Schaltventil 10 eine Funktionseinheit bildet, ist über den Kanalabschnitt 140 ebenfalls mit dem Kanal 130 verbunden und damit ebenfalls unmittelbar mit dem Anschluß χ des Druckbegrenzungsventils 20. Ebenso der Anschluß Zl des mit dem Schaltventil 22 eine Funktionseinheit bildenden Überwachungsventile 125 über den Kanalabschnitt 141. Der Anschluß y dieser beiden Ventile steht wie die Anschlüsse η der Überwachungsventile 120, 121, 122 mit dem Tank in Verbindung, und zwar bei dem Überwachungsventil 124 über den Kanalabschnitt 143, der mit dem Kanal 92 verbunden ist und beim Überwachungsventil 125 über den Kanalabschnitt 144. der zum Anschluß 145 des Absicherungsmoduls führt, wobei dieser Anschluß 145 über eine Leitung 146 mit dem Tank Tin Verbindung steht. Die Anschlüsse Z2 der beiden Überwachungsventile 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.

Damit sich im Zulaufkanal 60 für das Einlaßventil 22 der geforderte Pumpendruck bzw. Betriebsdruck einstellen kann, ist es erforderlich, daß das Druckbegrenzungsventil 20 wirksam wird Dies setzt voraus, daß der nicht näher dargestellte Steuerraum des Druckbegrenzungsventils über den Anschluß χ keine Verbindung zum Tank aufweist, d.h., der Steuerraum muß abgeschlossen sein. Dies ist nur möglich, wenn sämtliche fünf Überwachungsventile 120,121,122,124,125 in der tn gezeigten Ausgangsschaitsteliung sind. Nachdem deren Steuerkolben unmittelbar mit den Schließkörpern der Schaiiventile gekoppelt ist, müssen demnach auch die

50 Schließkörper der Schaltventile in der gezeigten Ausgangsschaltstellung sein, bevor sich der erforderliche Betriebsdruck durch Wirksamwerden des Druckbegrenzungsventils 20 dinstellen kann. Ferner müssen auch die beiden Wegeventile 5 und 6 des Sicherheits* blockes III in der gezeigten Ausgangsschaltstellung sein, da andernfalls ebenfalls eine Verbindung des Steuerraumes des Druckbegrenzungsventil 20 zum Tank hergestellt wäre und damit ein Druckaufbau über das Druckbegrenzungsventil im Zulaufkanal 60 ausgeschlossen 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 eines Arbeitstaktes des Pressenzylinders 30 also während seines Rückwärtshubes oder des darauffolgenden Abwärtshubes ein die Einlaßventile bildendes Schaltventil 10. 22 oder ein die Auslaßventile bildendes Schaltventil 7,8,9 in seiner Offenstellung hängenbleibt, kann zwar der eingeleitete Abwärtshub zu Ende geführt werden, ein erneuter Arbeitstakt des Pressenzylinders 30 ist jedoch wirkungsvoll unterbunden. Dies gilt auch, wenn eines der beiden Wegeventile 5, 6 des Sicherheitsblockes IH in seiner Schaltstellung a hängenbleibt. Wenn der Schließkörper eines der Schaltventile 7,8,9 hängenbleibt, werden die Anschlüsse η und m von den betreffenden Überwachungsventilen 120, 131, 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 Schaltventilen 10 und 22. Bleibt beispielsweise der Schließkörper 10c/ des Schaltventils 10 in seiner Offenstellung hängen, besteht eine Verbindung des über die Kanäle 140, 130 mit Anschluß 106 sowie über Leitung 109 und Anschluß 110 des Absicherungsmoduls II und den Kanal 113 mit dem Steuerraum des Druckbegrenzungsventils 20 verbundenen Anschlusses Zl mit dem Anschluß Z2des Überwachungsventils 124 der über den Kanal 148 mit Anschluß 150 und über den Kanal 14° mit Anschluß 151 sowie über die Anschlüsse Z2 und y des Überwachungsventils 125 und über den Kanal 144 mit Anschluß 145 sowie über die Leitung 146 eine Verbindung zum Tank hat. Bleibt der Schließkör per 22c/ des Schaltventils 22 in seiner Offenstellung hängen, besteht zwischen dem Steuerraum des Druckbegrenzungsventils 20 eine Verbindung zum Tank über die Anschlüsse Zl, Z2 des Überwachungsventils 125, über die Kanäle 149,148 sowie über die Anschlüsse Z2, y des Überwachungsventils 124 und über die Kanäle 143, 92 mit Anschluß 93 und über die Tankleitrig 94. Ebenso besteht in der Schaltstellung a eines der Wegeventile 5 oder 6 des Sicherheitsblockes III über den Kanal iOO, 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 erneuter Aufwärtshub des Pressenzylinders ist demnach erst gegeben, wenn das in seiner Schaltstellung hängengebliebene Ventil wieder gängig gemacht worden ist und in seine Ausgangsstellung zurückgeschaltet hat

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 306 befindet sich in seiner oberen Ausgangsstellung, in der der koibenseilige Zylinderraum 34 des Pressenzylinders 30 sein kleinstes Volumen und demgemäß der Rückhubraum (kolben-

stangenseitige Zylinderraum) 31 sein größtes Volumen hat. Der Pressenstempel und damit der Kolben 30a mit Kolbenstange 306 wird zunächst bis kurz vor dem Werkstück in Eilgzng 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 'iölbenseitigen Zylinderraufn 34 fördert. Mit dem kolbeiiseitigen Zylinderraum 34 ist über Füllventil 35 zusätzlich der Vorratsbehälter 36 verbunden. In dieser Betriebslage der Pumpe 27 und der Ausgangsstellung der Ventile 5, 6 des Sicherheitsblockes III. in der der Steueranschluß χ des Druckbegrenzungsventils 21 mit dem Tank in Verbindung steht, und zwar über Kanal 114 mit Anschluß 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 % mit Anschluß 97 im Sicherheitsblock III und schließlich über Kanäle 98, 92, Anschluß 93 im Senkmodul 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 und Tankleitung 70 zum Tank Γ zurückfordert. Werden nun die Ventile 5 und 6 aus der gezeigten Ausgangsschaltstellung in die Schaltstellung a geschaltet, ist die Verbindung des Steueranschlusses χ des Druckbegrenzungsventils 21 zum Trnk 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 Pressenzylinders 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 Schaltventils 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 und über Kanal 87 und Strömungspfade g, /der Ventile 5,6 des Sicherheitsblokkes 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 Schaltventil 8 bei anstehendem 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 Schaltventils in Verbindung steht Neben dem Schaltventil 8 wird über die Kanäle 52, 53 auch der Schließkörper 9c des Schaltventils 9 in Richtung des Steuerraumes 9a von der Arbeitsflüssigkeit, die den Rückhubraum 31 über das Schaltventil 8 verläßt, beaufschlagt, wobei der Steuerraum 9a des Schaltventils 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 mit 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 506 die den Rückhubraum 31 verlassende Arbeitsflüssigkeit zum Tank strömt Dem kolbenseitigen Zylinderraum 34 strömt während der Abwärtsbewegung des Kolbens 30a mit Kolbenstange sowohl über das Füllventil 35 vom Vorratsbehälter als auch über die Arbeitsleitungen 37, die mit dem Absichcrungsmodul Il 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. In dieser Schaltstellung b ist der Steuerraum 8a des Schaltventils 8 über den Strömungspfad P-A sowie über die ίο Drosselstelle 17 und Kanal 45 mit dem Kanal 40 und damit mit dem Rückhubraum 31 verbunden, ebenso wie der Eingang 8b des Schaltventils 8. Damit ist der Schließkörper 8d des Schaltventils 8 auf beiden Seiten druckausgeglichen und wird durch die Schließfeder 8e in ι? Schließstellung gehalten. Das weitere Absenken des Pressenstempels und damit des Kolbens 30a mit Kolbenstange 30ό erfolgt nunmehr über das Schaltventil 7 in Verbindung mit dem Schaltventil 9. Das Schaltventil 7 kann sich jedoch erst öffnen, wenn sich ein Druck im Kanal 40 bzw. im Rückhubraum 31 aufgebaut hat, der dtm am Druckbegrenzungsventil 12 eingestellten Druck entspricht. Erst dann kann die im Steuerraum 7a des Schaltventils 7 befindliche Steuerflüssigkeii über den Steuerkanal 42a sowie über die Dämpfungsdrossel 15 über das Druckbegrenzungsventil 12 den Kanal 74 zum Anschluß 76 und von dort weiter über den Sicherheitsblock III zum Tank abströmen. Damit ist der Steuerraum 7a des Schaltventils 7 soweit entlastet, daß der Schließkörper 7c/bei steigendem Druck öffnet und die Verbindung zwischen den Kanälen 43 und 51 freigibt. Die Arbeitsflüssigkeit kann nunmehr über den Kanal 53 weiter zum Schaltventil 9 und von dort zum Tank abströmen. Das Schaltventil 9 ist somit sowohl dem Schaltventil 8, während des Eilganghubes als auch Jj dem Schaltventil 7. während des Arbeitshubes des Pressenstempels als zusätzliches zweites Ventil zur Gewährleistung der vorgeschriebenen Sicherheit nachgeschaltet. Sobald der Arbeitshub des Pressenstempels beendet ist, werden die Ventile 5,6 des Sicherheitsblokkes III wieder in die gezeigte Ausgangsschaltstellung b verschoben, in der die Verbindung der Steuerräume 7a (über 12) und 9a der Schaltventile 7 und 9 zum "lank unterbrochen ist. Im Steuerraum 7a baut sich nunmehr derselbe Druck auf wie am Eingang 7b, so daß sich 4"> infolge des Druckausgleichs am Schließkörper 7c/dieser durch die Kraft der Schließfeder 7e in Schließstellung bewegt und die Verbindung des Rückhubraumes 31 mit dem Tank unterbricht.

Im Steuerraum 9a des Schaltventils 9 baut sich über > <> den Kanal 46 die Anschlüsse 102a und 76 des Sicherheitsblockes III, die Leitungen 74 und 73 ebenfalls der im Rückhubraum 31 herrschende Druck auf, der neben der Schließfeder 9e den Schließkörper 9d in Schließstellung hält

Für den Rückhub des Pressenzylinders 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 χ keine Verbindung zum Tank aufweist 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 χ des Druckbegrenzungsventils 20 zum Tank ist nur dann unterbrochen, wenn sich sämtliche mit den Schaltventilen gekoppelten Oberwa-

chungsventile 120, 121, 122, 124 und 125 in ihrer gezeigten Ausgangsschaitstellung befinden, in der der Strompfad n-m bzw. Zl-Z2 unierbrochen ist. Damit befinden sich auch die Schaltventile 7, 8, 9, 10 und 22 in ihrer Schließstellung. Außerdem müssen sich die beiden Wegeventile 5, 6 im Sicherheitsblock III in ihrer Ausgangsschaitstellung befinden, in der die Verbindung des Steuerraumes des Druckbegrenzungsventils zum Tank ebenfalls iinterbrochen 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. Damit ist der Kanal 60 mit dem Kanal 59 verbunden, so daß die Arbeitsflüssigkeit über das Schaltventil 22 sowie über die Anschlüsse 58, 56 mit Verbindungsleitung 57 und Kanal 55 weiter zum Einlaß 10b des Schaltventils 10 strömt und dort den Schließkörper lOrfin Öffnungsrichtung beaufschlagt und öffnet. Über den Kanalabschnitt 48 und Kanal 40 strömt die Arbeitsfiussigkeit weiter zum Anschluß 33 und von dort über die Arbeitsleitung 32 zum Rückhubraum 31. Die Beaufschlagung des Rückhubraumes 31 durch die Arbeitsflüssigkeit bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 30a mit Kolbenstange 306 in Richtung des kolbenseitigen Zylinderraumes 34. Die hierbei aus dem kolbenseitigen Zylinderraum verdrängte Arbeiisflüssigkeit strömt über das Füllventil 35 dem Vorratsbehälter 36 zu. Sobald der nicht dargestellte Pressenstempel seine oberste Stellung erreicht hat und damit auch der Kolben 30a mit Kolbenstange 306, wird die Pumpe abgeschaltet oder der 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.

in Fig.2 ist die aus dem hydraulisch betäligbaren Schaltventil V und dem das hydraulische Signal abgebenden Oberwachungsventil 5 gebildete Einbaueinheit E im Schnitt dargestellt. Das hydraulisch betätigbare Schaltventil Vist als Einbausatz ausgebildet, dessen hülsenförmiger Gehäusekörper 160 in einer entsprechenden Ausnehmung eines nicht näher dargestelllten Steuerblockes mittels des Dichtungsringes 161 dichtend eingesetzt ist. Mittels des Deckel 162, der gleichzeitig das Gehäuse für das das hydraulische Signal abgebende Überwachungsventil 5 bildet und mit den Schraubenbolzen 163 am Steuerblock befestigt ist, ist der Gehäusekörper 160 festgelegt. 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

Der hülsenförmige Gehäusekörper 160 weist eine Zulauföffnung 168 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 Gehäusekorper 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 Üb^rwachungsventils 5 ein. Die zapfenförmige Verlängerung 175 hat an ihrem freien Ende eine umlaufende Nut 177 zur Aufnahme des Sprengringes ■5 178, an dem der Abslützkörper 179, für die Druckfeder 180 angreift und die zapfenförmige Verlängerung mit dem Schließkörper 171 des hydraulisch betätigbaren Schaltventils Kin kraftschlüssiger Verbindung hält, so daß Schließkörper 171 und Steuerkolben 176 eine

ίο gemeinsame Verschiebecinheit bilden. Der maximale Öffnungshub des Schließkörpers 171 des hydraulisch betätigbaren .Schaltventils Vwird über die zapfenförmige Verlängerung 175 von dem Steuerkolben 176 festgelegt, der mit einem bolzenförmigen Anschlagkör-

Γ) per 182 zusammenwirkt. 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 Wirkverbindiing steht eingestellt. Dun.i> uic Kontermutter i85 wird der Schraubenbolzen 183 gesichert. Das das hydraulische Signal abgebende Überwachungsventil S ist als 3-Wegeventil ausgebildet und entspricht demnach den mit den Schaltventilen 10 und 22 eine Finbaueinheit bildenden Überwachungsventilen 124 und 125 nach Fig. 1. Der Anschluß Z2 bildet hierbei den mittleren und die Anschlüsse Zl und y die äußeren Anschlüsse. Demnach ist der Anschluß Z2 je nach Stellung des Steuerkolbens 176 entweder mit dem Anschluß y oder

jo dem Anschluß Zl zu verbinden. In der gezeigten Schaltstellung ist über die Kolbennut 190 der Anschluß Z 2 mit dem Anschluß y verbunden. Diese Schaltstellung entspricht der gezeigten Schaltstellung der Überwachungsventile 124 und 125 in Fig. 1. In dieser

j-, 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 Schaltventils Vauf. In dieser Schaltstellung des Schließkörpers 171 sowie des Steuerkolbens 176 steht der Steuerraum 192 des hydraulisch betätigbaren Schaltventils V unter Steuerdruck, und zwar über die Kanäle 193 und 194, die mit dem mit dem Rückhubraum des Pressenzylinders 30 in Verbindung stehenden Steueranschluß 194a verbunden sind.

Ebenso steht der Zulaufraum 168 des hydraulisch betätigbaren Schaltventils unter dem im Rückhubraum wirkenden Druck. Da darüber hinaus auch der Abflußraum 170 mit dem im Rückhubraum des Pressenzylinders 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 Steueriage druckausgeglichen.

Die Aufgabe des Drosselzapfens 199 besteht darin, den Überdeckungsbereich 200 zwischen der Steuerkan-

bo te 200a des Steuerkolbens 176 und der Anschlußöffnung Zl zu überbrücken. Demnach ist die Länge des Drosselzapfens von dem Uberdeckungsbereich 200 festgelegt. Dadurch ist sichergestellt, daß von dem Überwachungsventil S erst dann ein entsprechendes

in hydraulisches Signal abgegeben wird, wenn sich der Schließkörper in seiner Schließstellung befindet

Hierzu 3 Blatt Zeichnunsen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsschaltung für hydraulische Pressen mit hydraulisch betätigbaren 2/2-Wegesitzventilen als Schaltventile und einer Einrichtung zur Überwachung ihrer Schaltstellung, wobei für den Einlaß und Auslaß des Arbeitsmittels in den bzw. aus dem Rückhubraum des Pressenzylinders jeweils wenigstens zwei Schaltventile in Reihe vorgesehen sind und in einem Abzweig der von der Pumpe zu den Einlaßventilen führenden Druckleitung ein steuerbares Druckbegrenzungsventil angeordnet ist, welches bei Druck Null in seiner Steuerleitung die Druckleitung zum Tank hin öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließkörper (7c/, 8c/, 9c/, 10c/, 22c/; der Schaltventile (7, 8, 9, 10, 22) mit mit einem Tankanschluß (n. y) und einem Steuerleitungsanschluß (m, Zi) versehenen Überwachungsvsntilen (120, 121, 122, 124, 125) mechanisch gekoppelt sind, wobei die Steuerleitungsanschlüsse untereinander parallel an eine zum Steueranschluß (x) des Druckbegrenzungsventils (20) führende Steuerleitung (141, 113, 109, 130, 140, 132, 133, 131) angeschlossen sind und die mit den Auslaßventilen (7,8,9) gekoppelten Überwachungsventile (120,121, 122) als 2/2-Wegeventile und die mit den Einlaßventilen (22, 10) gekoppelten Überwachungsventile (124, 125) als 3/2-Wegeventile ausgebildet sind, deren dritten Anschlüsse (Z2) mit einer Leitung (148, 149) untereinander verbunden sind und in der Ausgangsstellung der 3/2-Wegeventile (124,125) im Innern der Ventile mit dem Tankanschluß (y)und in der Offenstellung mit dem öteuerleitungsanschluß (Zi) verbunden sind, während in beiden Stellungen der jeweils nicht genannte .\nschluß im Ventil abgesperrt ist.

2. Sirherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsventile mit den Schaltventilen eine Einbaueinheit (E) bilden (F ig· 2).

3. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungsventil als Kolbenventil ausgebildet ist, dessen Steuerkolben (176) eine zapfenförmige Verlängerung (175) aufweist, die mit dem Schließkörper des Schaltventils mittels einer Druckfeder (180) in kraftschlüssiger Verbindung steht.