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Niederhaltevorrichtunq
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an einer Tiefziehpresse Zusatz zum Patent Nr. ...... (Patentanm.P
26 09 916-1-14) Die Haupterfindung ist auf eine Niederhaltevorrichtung an einer
Tiefziehpresse bezogen, die zugleich mit hydraulischem Druck und Luftdruck arbeitet.
Die Erfindung hat sich gänzlich von dem bisher vorherrschenden, mehr oder weniger
federnden Gegendruck der Niederhaltevorrichtung gelöst und setzt dem hydraulischen
Preßdruck einen konstanten Gegendruck entgegen, indem die Volumenvergrößerung der
Hydraulikflüssigkeit in dem Ausgleichsraum beim Einströmen in diesen von der Elastizität
einer in einem viel größeren Raum eingeschlossenen Luftmasse aufgefangen wird, die
wegen ihres entsprechend größeren Volumens ihren Druck dabei nicht merkbar ändert.
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Die Erfindungsaufgabe der Haupterfindung, den Niederhaltedruck während
des gesamten Preßvorganges konstant zu halten, wird dadurch gelöst, daß die in bekannter
Weise von der Preßplatte betätigten Druckorgane der Niederhaltevorrichtung je einen
Hydraulikflüssigkeit enthaltenden Druckraum beeinflußt, der über ein regelbares
Redzierventil sowie über ein Ausgleichsventil mit einem unter konstantem Druck stehenden,
teils Hydraulikflüssigkeit und teils Luft enthaltenden geschlossenen Ausgleichsraum
kommuniziert, indem das Reduzierventil in der Strömungsrichtung vom Druckraum weg
und das Ausgleichtsventil in der Strömungsrichtung nach dem Druckraum hin öffnen,
wobei der obere Teil des Ausgleichsraums in unmittelbarer Verbindung mit der Druckluftanlage
des Betriebs steht.
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Das Reduzierventil, durch welches im Zuge der Arbeitsphase der Tiefziehpresse
Hydraulikflüssigkeit aus dem Druckraum in den Ausgleichraum fließt, ist nach der
Haupterfindung auf einen bestimmten Gegendruck eingestellt. Jedoch hat es sich in
der Praxis gezeigt, daß der Temperaturanstieg in der Hydraulikflüssigkeit, die während
einer fortgesetzten Reihe von Tiefpressvorgängen selbst bei guter Kühlung unvermeidlich
ist, u.U. die Viskosität soweit ändert, daß eine laufende Nachstellung des Reduzierventils
erforderlich sein kann.
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Das Ziel der vorliegenden Zusatzerfindung ist es, diesem möglichen
Übelstand von vornherein entgegenzutreten, indem das Ventil noch vor dem Anfang
vorgenommener einmaliger Einstellung selbsttätig den Durchfluß derart regelt, daß
die Durchflußmenge unabhängig von Temperatur und Viskosität der Hydraulikflüssigkeit
stets konstant bleibt.
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Zu diesem Zweck wird der Ventilkörper des einstellbaren Reduzierventils
gegenüber der Einstellvorrichtung längsaxial verschiebbar angeordnet und zwischen
dem Reduzierventil und der Einstellvorrichtung eine Druckfeder angebracht.
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Anhand der Zeichnung wird in der Folge ein Ausführungsbeispiel dargestellt
und erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 ein Niederhalteelement als Teil aus mehreren Niederhalteelementen
zusammengesetzten Niederhaltevorrichtung,
in einer Seitenansicht
und im Schnitt (eine Abwandlung der Fig. 3 des Hauptpatents) und Figur 2 einen vergrößerten
Ausschnitt der Bodenpartie der Darstellung Fig. 1, das erfindungsgemäße, gleichzeitig
als eine Art Rückschlagventil wirkende Reduzierventil zeigend.
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Die auf den Figuren ersichtlichen Bezugszeichen indizieren: 1 das
Niederhalteelement 2 die äußere Zylinderwand des Gehäuses 3 eine mit der äußeren
Zylinderwand gleichaxiale innere Zylinderwand 4 den Gehäusedeckel 5 eine für die
Aufnahme einer den Druckkolben 9 führenden Kolbenstange 10 vorgesepene Bohrung im
Gehäusedeckel 4 6 den inneren Zylinderraum des Gehäuses 7 den äußeren zylindermantelförmigen
Ringraum des Gehäuses 8 Dichtringe des Gehäusedeckels 9 den Druckkolben
10
die Kolbenstange 11 einen mit Schraubgewinde versehenen Befestigungsstutzen 12 eine
Gewindebohrung für das Einschrauben eines Schlauchstutzens 13 13 Schlauchstutzen
für den Druckschlauch 14 14 den Druckschlauch 15 eine Abdichtung des Druckschlauchs
16 die betriebliche Druckluftanlage 17 Radialbohrung am Gehäuseboden 171 Ventilsitz
für den Ventilkörper 21 18 Radialbohrung am Gehäuseboden über Vertikalbohrungen
26,27 mit dem ringförmigen Hohlraum 7 verbunden 19 Vertikalbohrung zum Verbinden
des ringförmigen Hohlraums 7 mit der Radialbohrung 17 20 Vertikalbohrung zum Verbinden
des inneren Zylinderraumes 6 mit der Radialbohrung 17 21 Ventilkörper des Reduzier-
und Rückschlagsventils 211 einen am Ventilkörper ausgebildeten Kragen 212 den Schaft
des Ventilkörpers 21 213 Rückschlagfeder des Ventilkörpers 21
22
Regelspindel des Ventilkörpers 21 221 becherförmiges Endstück der Regelspindel 22
222 Bohrung im Endstück 221, in welche der Schaft 212 hineinragt 223 Regelgewinde
der Regelspindel 224 Gewindebohrung für Gewinde 223 23 Dichtung der Regelspindel
22 24 Regelgriff für die Einstellung des Ventilkörpers 21 25 Vertikalbohrung zum
Verbinden des inneren Zylinderraumes 6 mit der Radialbohrung 18 26,27 mit Gewinde
versehene Vertikalbohrungen zum Verbinden des ringförmigen Hohlraumes 7 mit der
Radialbohrung 18 28 ein Ausgleichventil, das sich dann öffnet, wenn der Druck im
Ringraum 7 den im inneren Zylinderraum herrschenden Druck übersteigt 29 ein Überdruckventil,
das auf einen auf den inneren Zylinderraum 6 bezogenen maximalen Sicherheitsdruck
eingestellt ist 30,31 Verschlußschraube und Dichtung für den Verschluß der Radialbohrung
18 32,33 Manometer mit einer zu dem zylindrischen Innenraum 6 führenden Druckleitung
L
die im zylindermantelförmigen Ringraum befindliche, volumenmäßig veränderbare Luftmasse
Oe die Hydraulikflüssigkeit des Niederhalteelements.
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Beim Tiefpressvorgang zwingt der Tiefpressdruck den Druckkolben 9
weiter in den inneren Zylinderraum 6 hinein.
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Die Hydraulikflüssigkeit weicht durch das Reduzier- und Rückschlagventil
21 in den zylindermantelförmigen Ringraum 7 aus und drängt hier die Druckluft in
die betriebliche Druckluftanlage 16 zurück. Weil das Gesamtvolumen der Druckluftanlage
sehr viel größer ist als das Gesamtvolumen der Niederhalteelemente, ändert sich
dabei der Druck der Luftmasse L nicht oder nicht merkbar. Der hydraulische Niederhaltedruck
bleibt deshalb während des gesamten Tiefpressvorganges konstant.
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Am Anfang einer Reihe von Tiefpressvorgängen ist die Hydraulikflüssigkeit
noch kalt und weist eine relativ geringere Viskosität auf. Trotzdem wird das Reduzier-und
Rückschlagventil 21 vor Anfang des Arbeitsvorganges erfindungsgemäß auf eine der
Viskosität der erwärmten Hydraulikflüssigkeit angemessenen Ventilöffnung eingestellt.
Das Vorhandensein einer Vorab-Öffnung ist deswegen erforderlich, weil die Öffnung
eines federbelasteten geschlossel-len Rückschlagventils stets einen Drucksprung
verursacht.
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Die Einstellung der Vorab-Öffnung erfolgt gemäß der Erfindung dadurch,
daß die Regelspindel 22 mittels des Regelgriffes 24 gedreht wird und im Schraubengewinde
223,224 eine Längsverschiebung erfährt; dabei drückt
das becherförmige
Endstück 212 über die Rückschlagfeder 213 den Ventilkörper 21 nach dem Ventilsitz
171 hin oder - dr die Rückschlagfeder sowohl mit dem becherförmigen Endstück 212
als auch mit dem Ventilkörper 21 fest verbunden ist - sie zieht den Ventilkörper
21 vom Ventilsitz 171 weg.
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Wie schon oben gesagt, entspricht die vorab eingestellte Ventilöffnung
dem Öffnungsbedarf bei warmer Hydraulikflüssigkeit, sie ist also relativ klein.
Durch diese Ventilöffnung kann die kalte Hydraulikflüssigkeit nur in begrenztem
Umfange passieren; das Ventil wirkt somit als Reduzierventil. Da die anfangs kaltflüssige
Hydraulikflüssigkeit eine relativ große Ventilöffnung braucht, zwingt sie den Ventilkörper
21 gegen den Widerstand der Rückschlagfeder 213 in eine größere Offenstellung; hierbei
taucht der Schaft 212 tiefer in das becherförmige Endstück 221 hinein. Als die Hydraulikflüssigkeit
sich während des Arbeitsvorganges allmählich erwärmt und ihr Druckwiderstand bei
steigender Viskosität entsprechend absinkt, schiebt die Rückschlag~ feder 213 den
Ventilkörper 221 nach und nach in die Ausgangsstellung zurück und verringert den
Ventilquerschnitt. Das Ventil wirkt insoweit als Rückschlagventil.
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Sollte bei einer Niederhaltevorrichtung - aus welchen Gründen auch
immer - ein Knick im Druckverlauf keine oder nur eine untergeordnete Rolle spielen,
kann man am Anfang des Arbeitsvorganges den Ventilkörper 21 bis zur Anlage am Ventilsitz
171 einschrauben; das Ventil 21 ist nunmehr ausschließlich Rückschlagventil.
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1 Patentanspruch
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