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-tit Druckmittel betriebene Arbeitsmaschine
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Die Erfindung betrifft eine mit Druckmittel betriebene Arbeitsmaschine
mit eine antreitbaren Arbeitsteil, insbesondere Papierschneidemaschine mit einem
Preßbalken, mit einer durch eine Pumpe antreibbaren hydraulischen Zylinderkolbeneinrichtung,
welche einen Steuerbare Ausgänge in im Pumpenkreis zwei gegeneinander steuerbare
Ausgänge in Anschlußkammern besitzt, von denen einer über eine LeitunG mit der Zylinderkolbeneinrichtung
verbindbar und der andere über eine andere Leitung rit einer R!1cklauf-Drosselvorrichtung
und einen temperaturabhängig beeinflußten überdruckventil zum Tankanschluo verbunden
ist.
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In einer bekannten Ausführung, auf die sich die Erfindung vorzugsweise
bezieht, ist bei der Papierschneidemaschine der Preßbalken zum Andeuten und als
Werkzeugträger vorgesehen, wobei auch im Bereich eines übertragungsgestänges eine
sich bei Bewegung des Preßbalkens an einen Arbeitstisch spannende Federanordnung
( Rückholfeder ) angeordnet ist. Als Druckmittel werden dabei pneumatische oder
hydraulische Medien einbezogen.
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Bevorzugt wird ein hydraulischer Antrieb.
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Arbeitsmaschinen im angesprochenen Sinne sind auch Pressen, Kantmaschinen,
Scheren oder dergleictlen. Sie dienen zur Bearbeitung bzw. zum Ausrichten von blechen,
Kunststoff oder Papier.
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Wenn das zu verarbeitende material in die taschine eingelegt wird,
muß es zunachst ausgerichtet und angedeutet werden. Die Preßkraft dafür soll, um
Verletzungen der arbeitenden Personen zu vermeiden, möglichst gering gehalten werden.
Dabei handelt es sich um eine Preßkraft, die entsteht, wenn der Preßbalken, gegebenenfalls
auch das TIerkzeug, an das Werkstück herangefahren wird.
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Bekannte Rückholfedern belasten den erforderlichen Kraftbedarf erheblich.
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Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, daß die Federanordnung
eine extrem schwache Federcharakteristik aufweist und auf die Preßbalken-Anordnung
hinsichtlich eines Gewichtsausgleichs abgestimmt ist. Hierin liegt eine bevorzugte
Ausführung. Dabei sind im hydraulischen Kreis zur Speisung der Zylinderkolbeneinrichtung
zwei Wege vorgesehen, in deren einem eine nücklauf-Drosselvorrichtung für die Steuerung
der Andeutung des Preßbalkens unter Gewichtsausgleich, und in deren anderem Weg
eine unmittelbare Durchleitung des Pumpendruckes in den Zylinder der hydraulischen
Zylinderkolbeneinrichtung vorgesehen ist.
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Beide Wege sind wahlweise einschaltbar und wenigstens im Weg für die
Andeutung ist ein temperaturabhängiges, einen Durchlaß steuerndes Element angeordnet.
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Dadurch kann das Gewicht der Preßbalken-Anordnung oder eines entsprechenden
Arbeitsteiles praktisch durch die Rückholfeder aus gewogen werden.
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Insbesondere ist eine Kombination einer im Bereich der Andeutung
für
sciiwachen Andruck gesteuerten Zylinderkolbeneinrichtung mit einer schwachen Federcharakteristik
der Rückhol- oder Rückilubfeder zweckmäßig, wobei die schwache Federcharakteristik
auch dafür vorteilhaft ist, daß aie Gegenkraft zult Ausgleich des Preßbalkengewichts
bzw. seines Andruckimpulses eine Gegenkraft in einem Bereich liefert, welcher eine
beträchtliche Anlagehöhe umnfaßt- Beispielsweise bei Papierschneidemaschinen wird
dabei ein Druckaudsgleich auch bei verschiedenen Sta)elhöhen gewährleistet, so daß
in etwa bei allen Stapelhöhen eine von den artueren Antriebsmitteln unabhängige
Ausbalanc ierung des Preßbalkens erfolgt. Insbesondere kann die Bewegungsintensität
bzw. das Gewicht des Preßbalkens in dem Punkt ausgeglichen werden, in dem die hnnaherung
an das Werkstück vollzogen ist. Das wird für die vorliegende Erfindung einbezogen.
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Das bekannte temperaturabhängig beeinflußte bberdruckventil kann mit
einer temperaturabhängigen Federanordnung versehen sein. Im übrigen ist eine beliebige
Ausführung möglich, wobei die temperaturabhängige Federanordnung zur Bestimmung
einer für eine steuerung vorgesehene Charakteristik aus einer 'chichtung von mehreren
Bimetall-Lochscheiben mit verschiedenen Federkonstanten hinsichtlich der Temperaturabhängigkeit
bestehen kann.
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Wenn auch die bereits vorgeschlagene Ausführung vorteilhaft ist, bezweckt
die erfindung an einer Arbeitsmaschine eine verbesserte Steuerung insbesondere eines
Preßbalkens dahingehend, daß eine leistungsmäßige Umschaltung auf vollen Pumpendruck
erleichtert wird, wobei andererseits die Geschwindigkeitsregulierung wähl- und anpaßbar
ist, insbesondere aber im Bereich des Andeutens eine verbesserte Geschwindigkeitseinstellung
für die Abfahrgeschwindigkeit eines Preßbalkens oder eines entsprechenden
Maschinenteils
in verbesserter speise regelbar sein soll.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, ciaß eine Durchgangskammer der
Rücklauf-Drosselvorrichtung über ein Rückschlagventil mit der Zylinderkolbeneinrichtung
verbunden ist und die Anschlußkammer des anderen Ausganges auch über ein Zweiwege-Stromregelventil
mit dem Tank verbunden ist. Hierdurch schafft die Erfindung, insbesondere im Zusammenhang
mit dem Zweiwege-Stromregelventil, eine temperatur-stabilisierte Mengensteuerung,
während die bereits vorgeschlagene Ausführung eine temperaturstabilisierte Drosselregelung
darstellt. Zur gewünschten Geschwindigkeitssteuerung in Verbindung mit der erzielung
entsprechenaer Sicherheitkräfte insbesondere an einer Papierschneidemaschine hat
die Mengensteuerung Vorteile.
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Entsprechend einer bereits vorgeschlagenen Ausführungsform besitzt
ein Steuerschiebergehäuse zwei durch eine eingeschnürte Verbindungsbohrung verbundene
Anschlußkal;mern für die beiden Ausgänge, und der Steuerschieber weist einander
gegenüberliegende Steuerkanten auf, die in den Anschlußkammern bewegbar und mit
der Verbindungsbohrung in Steuerwirkung bringer sind.
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Vorteilhaft ist der eine Ausgang über ein einstellbares hegelventil
mit der Zylinderkolbeneinrichtung verbindbar. Das hat den Zweck, die betriebsmäßige
Beaufschlagung der Zylinderkolbeneinrichtung besonders zu steuern, so dap eine erhöhte
Sicherheit für vorbereitende Bewegungen, beispielsweise zum Andeuten, erreicht wird.
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In diesem Bereich erfüllt das Zweiwege-Stromregelventil besondere
Bedingungen. Dabei ist vorzugsweise das Zweiwege-Stromregelventil
Federbelastet
und durch Einstellung der Federvorspannung einstellbar. Hierdurch ist es möglich,
einen von der Pumpe Tankölstrom aufzuteilen, der sich über das Zweiwegeeinen Tankölstrom
aufzuteilen, der sich über das Zweiwege-Stromregelventil automatisch anpaßt, aber
auch noch eingestellt werden kann. Dadurch ist eine Geschwindigkeitseinstellung
für den Zylinder möglich, und diese Geschwindigkeitseinstellung wird auch noch wirksam,
wenn unter Überlagerung des temepraturabhängigen Einflusses das einstellbare Kegelventil
geöffnet ist.
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Vorteilnaft weist das Zweiwege-Stromregelventil einen topfförmigen
ventilkörper mit einer eingeschnürten Öffnung im Boden auf, der beidseitig vom hydraulischen
Druckmittel beaufschlagbar ist wobei Radialbohrungen in bezug zu einer Ringkammer
des Zweiwege-Stromregelventil-Gehäuses bewegbar sind, die mit dem Tank verbunden
ist. Dies ist eine relativ einfache Ausführung mit einer guten Regelcharakteristik.
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In der beschriebenen Ausführungsform ist zweckmäßig der andere Ausgang
an eine Durchgangskammer der Rücklauf-Drosselvorrichtung angeschlossen, die andererseits
mit dem Rückschlagventil in der Leitung zur Zylinderkolbeneinrichtung verbunden
ist, wobei ein Tankanschluß der Rücklauf-Drosselvorrichtung mit einem Raum verbunden
ist, dessen Verbindung zur Durchgangskammer durch den Drosselschieber steuerbar
und absperrbar ist.
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Dadurch ist es möglich, den Pumpendruck urutittelbar über das gesteuerte
Kegelventil der Zylinderkolbeneinrichtung zuzuleiten und gleicxhzeitig den temperaturabhängig
gesteuerten Abfluß zwn Tank und die Wirkung ues Zweiwege-Stromregelventils einzubeziehen.
Dadurch lassen sich weitgehende Anpassungen der Charakteristik einstellen.
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In diesem Zusammenhang ist zweckmäßig eine von der Bedienungsperson
betätigbare Stellewinrichtung für die Rücklauf-Drosselvorrichtung auc für eine Absperrung
der Verbindung zwischen dem Raum und der Durchgangskammer vorgesehen.
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IJAS einstellDare Kegelventil ist vorteilhaft rnit einer elektrischen
Stelleinrichtung versehen. hierbei handelt es sich uia eine raumsparende und leicht
steuerbare Anordnung.
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.Jie Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt in schematisiernder
Darstellung eine Steueranordnung mit der Zyl inaerkolb ene inrichtun, und den hydraulischen
Steuerelementen, teilsweise im Schnitt, wobei auch bei Gesamtgehäuse angedeutet
ist.
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In der Zeichnung ist eine Zylinderkolbeneinrichtung 1 gezeigt, die
zum Antrieb der Arbeitsmaschine, insbesondere eines Preiibalkens einer Papierschneidemaschine,
vorgeseiien ist, und die im gezeichneten Ausführungsbeispiel einseitig beaufshclagbar
ist. dabei ist eine Anschlußleitung 2 zum Arbeitsraum vorgesehen, der über ein nicht
eingewichnetes Ventil und eine neitung 3 zu einem Tank 4 entlastbar ist, wobei der
Tank 4 auch an anderer Stelle gezeigt ist.
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Dieser Zylinderkolbeneiunrichtung 1 ist eine Ventilvorrichtung 5 zugeordnet,
die mehrere hydraulische Steuereinrichtungen innerhalb des Vorrichtungsgehäuses
aufweist, das durch die strichpunktierte Linie umrissen ist.
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Es ist ein Steuerschieber 6 vorgesetien, der im besonders mit 7 bezeichneten
Gehause bewegbar ist. Dazu dient beispielsweise
eine Steuerpumpe
1 , die eine rstellung des Steuerschiebers @ gesch @e Kr@ft einer Feder zum Anschlag
hin in zwei Stellungen bewi@@t. Die Zeichnung zeigt eine Stellung, wie sie beispielsweise
für das An@euten, @@@@ die Annäherung des Preßbalkens einer Arbeitsmaschine, vorgesehen
ist, während in der anderes Stellung der @@@uer@@@@leber @ nach oben gezogen ist,
so da@ der @ur@@@@@@ @@@@ eine eingeschnürte Verbindungsbohrung 1@ dur@@ eine Steuerkante
11 gesperrt ist.
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In der hier i@@er@sier@en Berei@@ besitzt das Gehäuse 7 des Steuerschieters
wei durch die eingeschnürte Verbindungsbohrung 10 verbundene @@schl@@kammern 1@,
13, an welche gegeneinander steuerbare Ausgänge 1@, 15 angeseklessen sind, an die
sich eine Leitung 1@ un@ eine andere Leitung 17 anschließen. Zur Steuerung besitzt
der Steuerschieber @@e Steuerkante 11.
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Die Anschlußkammer 12 ist über eine Leitung 19, in der eine Pumpe
20 angeordnet ist, mit der Tank 4 verbunden. Die eine Leitung 10 führt zu einer
einstellbaren Kegelventil 21, das durch eine elektrisch Stelleinrichtung 22 betätigbar
ist und mit seiner Ausran@@leitung 23 mit der Anschlußleitung 2 verbunden ist.
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24 Die andere Anschlußkammer 13 ist über eine Leitung mit einem Zweiwege-Stromregelventil
25, und über dieses über eine Leitung 26 mit der Tank 4 verbunden. Andererseits
steht diese Anschlußkammer 1@ über die andere Leitung 17 mit einer Verzweigung 27
in Verbindung, welche einerseits in eine Rücklauf-Drosselvorrichtung 2@ und andererseits
mit einen temperaturabhängig beeinflußten überdruckventil 29 in Verbindung steht.
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Das temperaturabhängig beeinflußte Überdruckventil hat einen Ventilkörper
30, der zu einen Ventilsitz 31 bewegbar ist. Der Ventilkörper 30 ist durch eine
Betriebsfeder 52 an seinen Sitz gedruckt. Diese Betriebsfeder 32 ist aber andererseits
an Bimetall-i?ederringscheiben 33 abgestützt, welche an einer einstellbaren Spindel
34 angeordnet sind. Durch die Watrl von Unterlegsccheiben 35 läßt sich die Einstellung
bzw. temperaturabhängige Vorbelastung wählen, wobei zugleich bei Beibehaltung der
Federringscheiben 33 durch die Einstellung auch die Vorspannung der Betriebsfeder
32 einstellbar ist.
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An der von dem Eingang der Verzweigung 27 abgekehrten Seite des Ventilsitzes
31 ist das temperaturabhängig beeinflußte Überdruckventil 29 mit einem Tankanschluß
36 verbunden.
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Die Verzweigung. 27 mündet gleichzeitig in eine Durchgangskammer 37
der Rücklauf-Drosselvorrichtung 28. Diese )urch;angskammer ist andererseits, d.h.
nicht absperrbar, mit einem Anschluß 38 zu einer federbelasteten Rückschlagventil
39 verbunden, das über eine Leitung 40 mit der Anschlußleitung 2 in Verbindung steht.
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Die Rücklauf-Drosselvorrichtung 28 hat einen Drosselschieber 41 mit
einer Steuerkante 42, die mit Profilierungen 43 versehen ist und mit einer Stufe
44 zwischen der Durchgangskammer 31 und einem Raum 45 zusermaenwirkt, der über eine
Leitung 46 mit dem Tank 4 in Verbindung steht. Der Drosselschieber 41 steht n der
außenseite des Gehäuses 5 über ein Stößel 41 mit einer Stelleinrichtung 48 in Verbindung,
die über einen itebel, beispielsweise ein Pedal 49, und ein Gestänge 50 bewegbar
ist, wobei die profilierte Steuerfläche 51 so ausgeführt ist, daß an der steuerkante
42 auch unter Einbeziehung der Profilierungen
43 die Durchgangskammer
37 vom Raum 45 absperrbar ist.
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Dabei wird einbezogen, daß durch Stufenausbildung des Drosselschiebers
43 eine äußere Stellung an einer Stufe 52 ihre Begrenzung findet, wobei die äußere
Stellung durch eine Feder 53 zwischen einem Kragen 54 am Gehäuse 5 und einem Widerlage
55 an dem Stößel 47 bestimmt wird.
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Das Zweiwege-Stromregelventil 25 besitzt in einer Gehäusebohrung 56
einen topfförmigen Ventilkörper 57, in dessen Boden 58 eine eingeschnärte Öffnung
52 angeordnete ist, und zwar derart, daß der Boden 5@ an seinen beiden Seiten neben
der öffnung vom Druckmittel beaufschlagbar ist, das durch die Leitung 2ti zugeführt
wird.
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Der zylindrische Wandteil 60 des Ventilkörpers 57 hat Radialbohrungen
61, 62, die mit einer Ringkammer 63, insbesondere den Rändern der Ringkammer, zusammenwirken,
um je nach Verlagerung des topförmigen Ventilkörpers 57 eine Drosselung oder Freigabe
des Abflusses durch die Leitung 26 zuzulassen.
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Line Schnittandeutung erfolgt, wenn sich der Steuerschieber 6 in der
gezeigten Stellung befindet und zwar ausschließlich durch Betätigung des Pedals
49 und den sich dadurch ergebenden Steuerreaktionen. Dabei ist das kegelventil 21
in der Regel geöffnet.
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Der Steuerschieber ( wird für einen Arbeitsvorgang betätigt, wenn
der Zylinder 1 die vollen Preßkräfte entwickeln muß. Dabei gelangt das gesamte Druckmittel
durch den Kanal 16.
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wenn eine Arbeisunterbrechung d.h., dann wenn ein Schnitt beispielsweise
ausgelöst, aber nicht mehr durchgeführt worden ist, bleibt für eine erneute Schnittandeutung,
zu welcher auch der Steuerschieber 6 zurückgstelt ist, das Kegelventil 21 geschlossen
Die Schnittandeutung findet über das Rückschlagventil
39 statt.
Iiierbei bleibt die Punktion des überdruckventils 29 und des Zweiwege-Stromregelventils
25 erhalten.
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Durch die beschriebene Ausführung wird auch eirie markante Steuerbargruppe
geschaffen, bei welcher auch das Zweiwege-Stromregelventil 25 einheitlich in das
Gehäuse 7 einbezogen ist, was durch die strichpunktierte Linie 63 zur Ausdruck gebracht
wird. Die Anschlußkammer 13 ist lediglich durch eine Steuerungsbohrung 64 mit den
Zweiwege-Stromregelventil 25 verbunden. Dadurch ergibt sich eine kompakte an sich
geschlossene Ausfithrung, bei welcher in einem Gehäuse 7 einer Ventilvorrichtung
5 der Steuerschieber (s,das einstellbare Kezelventil 21, das Zweiwege-Stromregelventil
25, die Rücklaufdrosselvorrichtung 28, das temperaturbeeinflußte überdruckventil
29 und das Sückschlagventil 39 räumlich zusanmengefaßt und einander zugeordnet sind.
Hierbei wird einbezogen, daß entsprechend einer Anflanschung des Gehäuses 7 und
des Zweiwege-Stromregelventils 25 in gegenseitiger fester Zuordnung unter Vermeidung
von Verbindungsleitungen und Ausnutzung nur von Steuerungsbohrungen vorgesehen ist.
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L e e r s e i t e