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Anordnung für die Lasthubsteuerung
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einer Presse Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Anordnung
für die Lasthubsteuerung einer Presse, - mit zumindest einer Arbeitszylinderkolbenanordnung
und Lasthubventilaggregat, wobei das Lasthubventilaggregat einen Betätigungszylinderraum
mit Betätigungskolben sowie einen Steuerzylinderraum mit Steuerkolben aufweist und
an den Betätigungskolben eine Ventilstange angeschlossen ist, welche die Verbindung
zwischen dem Steuerzylinderraum oberhalb des Steuerkolbens und einem Tankanschluß
öffnet und schließt, wobei ferner der Arbeitszylinderraum der Arbeitszylinderkolbenanordnung
an den Betätigungszylinderraum sowie der den Arbeitsstößel umgebende Ringzylinderraum
mit dem Steuerzylinderraum unterhalb des Steuerkolbens sowie außerdem mit dem Steuerzylinderraum
oberhalb des Steuerkolbens in Verbindung steht und wobei endlich auch der Steuerzylinderraum
unterhalb des Steuerkolbens durch Verstellung des Steuerkolbens mit einem Tankanschluß
verbindbar ist.
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Insbes. bezieht sich die Erfindung auf eine derartige Anordnung für
Oberkolbenpressen. Lasthub bezeichnet bei Oberkolbenpressen den Senkhub. Das Lasthubventilaggregat
wird in der Praxis kurz auch als Lastsenkventil bezeichnet. Arbeitszylinderkolbenanordnung
bezeichnet die Anordnung, die die Preßarbeit leistet. Der Betätigungskolben sowie
der Betätigungszylinderraum gehören einem Aggregat an, dessen Betätigungskolben
nach Maßgabe eines einstellbaren Differenzdruckes zwischen dem Druck des hydraulischen
Arbeitsmediums im Arbeitszylinderraum einerseits und in dem den Arbeitsstößel umgebenden
Ringzylinderraum ueber seine Ventilstange eine Ventilöffnung "betätigt'. Die Steuerzylinderkolbenanordnung
steuert den Abfluß des hydraulischen Arbeitsmittels aus dem vorgenannten Ringzylinderraum
zum Tank. Der Ausdruck oberhalb und unterhalb differenziert lediglich durch einen
Kolben getrennte Räume in einem Zylinder.
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Bei der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Anordnung sind
der Steuerzylinderraum unterhalb des Steuerkolbens einerseits, der Steuerzylinderraum
oberhalb des Steuerkolbens andererseits separat an den den Arbeitsstößel umgebenden
Ringzylinderraum angeschlossen.
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Der Betätigungskolben funktioniert als Differentialkolben. Seine Ventilstange
funktioniert wie ein Kolbenschieber und ist dazu von einem Ringraum umgeben, der
mit dem Steuerzylinderraum oberhalb des Steuerkolbens in Verbindung steht und bei
vorgegebenem Hub-oder Stellweg mit dem Tankanschluß in Verbindung kommt. Danach
bewegt sich auch der Steuerkolben und folglich wird auch der Steuerzylinderraum
unterhalb des Steuerkolbens an den Tankanschluß angeschlossen. Das ist letzten Endes
eine Auf/Zu-Steuerung mit steilen
Flanken, deren Charakteristik
sich der Arbeitszylinderkolbenanordnung mitteilt und den Arbeitskolben mehr oder
weniger ausgeprägt gleichsam ruckweise arbeiten läßt. Dabei kann es zu unkontrollierten
periodischen Bewegungen des Betätigungskolbens und/oder des Steuerkolbens in dem
Lasthubventilaggregat kommen. Das alles stört den Preßvorgang. Handelt es sich beispielsweise
um eine Tiefziehpresse, so können wegen unkontrollierter, dem eigentlichen Preßvorgang
überlagerter Verformungsgeschwindigkeiten auch Fehler am Preßgut, beispielsweise
Rißbildungen, auftreten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung
so weiter auszubilden, daß ein in der beschriebenen Weise ruckweises Arbeiten der
Arbeitszylinderkolbenanordnung nicht mehr möglich ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Verbindung
des den Arbeitsstößel umgebenden Ringzylinderraumes mit dem Steuerzylinderraum oberhalb
des Steuerkolbens aus einer Drosselbohrung im Steuerkolben besteht, die den Steuerzylinderraum
unterhalb des Steuerkolbens mit dem Steuerzylinderraum oberhalb des Steuerkolbens
verbindet, daß außerdem die Verbindung zwischen dem Steuerzylinderraum oberhalb
des Steuerkolbens und dem Tankanschluß als Drosselbohrung ausgeführt ist,
die
durch die Ventilstange des Betätigungskolbens geöffnet und geschlossen wird, und
daß endlich die Drosselbohrung im Steuerkolben einen Drosselquerschnitt aufweist,
der kleiner ist als der Drosselquerschnitt der Verbindung zwischen Steuerzylinderraum
oberhalb des Steuerkolbens und Tankanschluß. Drosselbohrung bezeichnet im Rahmen
der Erfindung Bohrungen oder Weitungen, die insgesamt als Drossel funktionieren
oder die eine eingesetzte, als Drossel wirkende Blende aufweisen.
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Die Ventilstange des Betätigungskolbens ist nach bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung endseitig als Ventilnadel ausgeführt, wobei diese in die Drosselbohrung
zwischen dem Steuerzylinderraum oberhalb des Steuerkolbens und dem Tankanschluß
einführbar ist.
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Im folgenden werden die Merkmale der Erfindung, die Funktionsweise
der erfindungsgemäßen Anordnung und die erreichten Vorteile anhand einer lediglich
ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
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Die einzige Figur zeigt das Schema einer erfindungsgemäßen Anordnung
für die Lasthubsteuerung einer Presse.
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Die in der Figur dargestellte Anordnung für die Lasthubsteuerung einer
Presse ist für eine Oberkolbenpresse ausgelegt. Zur Anordnung gehören zunächst
eine
Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 und ein Lasthubventilaggregat 2.
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Das Lasthubventilaggregat 2 besitzt einen Betätigungszylinderraum
3 mit Betätigungskolben 4 sowie einen Steuerzylinderraum 5 mit Steuerkolben 6. An
den Betätigungskolben 4 ist eine Ventilstange 7 angeschlossen. Diese öffnet und
schließt eine Verbindung 8 zwischen dem Steuerzylinderraum 5 oberhalb des Steuerkolbens
6 und einem Tankanschluß 9. Im übrigen ist die Anordnung so getroffen, daß der Arbeitszylinderraum
10 der Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 an den Betätigungszylinderraum 3 und daß
der den Arbeitsstößel 11 umgebende Ringzylinderraum 12 mit dem Steuerzylinderraum
13 unterhalb des Steuerkolbens 6 sowie außerdem mit dem Steuerzylinderraum 5 oberhalb
des Steuerkolbens 6 in Verbindung steht. Endlich ist auch der Steuerzylinderraum
13 unterhalb des Steuerkolbens 6 mit einem Tankanschluß 14 verbindbar, und zwar
durch Verstellung des Steuerkolbens 6.
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Die Verbindung des den Arbeitsstößel 11 umgebenden Ringzylinderraums
12 mit dem Steuerzylinderraum 5 oberhalb des Steuerkolbens 6 besteht aus einer Drosselbohrung
15 im Steuerkolben 6. Diese Drosselbohrung 15 verbindet lediglich den Steuerzylinderraum
13 unterhalb des Steuerkolbens 6 mit dem Steuerzylinderraum 5 oberhalb des Steuerkolbens
6. Außerdem ist die Verbindung zwischen dem Steuerraum 5 oberhalb des Steuerkolbens
6 und dem Tankanschluß 9 als Drosselbohrung 8 ausgeführt. Diese Drosselbohrung 8
ist durch die Ventilstange 7 des Betätigungskolbens 4 zu öffnen und zu
schließen.
Die beiden Drosselbohrungen d, 15 sind in besonderer Weise ausgelegt. Die Drosselbohrung
15 im Steuerkolben 6 besitzt nämlich einen Drosselquerschnitt ló, der kleiner ist
als der Drosselquerschnitt 17 der Verwindung 8 zwischen Steuerzylinderraum 5 oberhalb
des Steuerkolbens ü und TankanschluB 9. Im AusfUhrungsbeispiel und nach bevorzugter
Ausfiihrungstorm der Erfindung ist die Ventilstange 7 des Betätigungskolbens 4 endseitig
als Ventilnadel 18 ausgeführt. Diese ist in die Drosselbohrung 8 zwischen dem Steuerzylinderraum
5 oberhalb des Steuerkolbens 6 und dem Tankanschluß 9 einfahrbar.
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Grundsätzlich arbeitet auf der Arbeitszylinderkolbenanordnung 1 der
dargestellten Schaltung die Pressenhauptpumpe 19. Das geschieht über die Leitung
20, - und die Saugweise der Pumpe 19 steht mit dem Tank 21 für das hydraulische
Arbeitsmedlurn in Verbindung. Das unter dem Druck der Pressenhauptpumpe 19 stehende
hydraulische Arbeitsmedium ist in den entsprechenden Zylinderräumen der Zeichnung
durch eine vertikale Felnschrarfur gekennzeichnet worden. Das hydraulische Arbeitsmedium,
welches mit dem den Arbeitsstößel 11 umgebenden Ringraum 12 in Verbindung steht
und eine entsprechende Druckbeaufschlagung aufweist, ist demgegenüber mit einer
horizontalen Feinschraffur versehen worden. Die Räume, in denen sich das hydraulische
Arbeitsmedium befindet, weiches zum Tank 21 zurückfließt, wurde mit einer gekreuzten
Feinsehraffur versehen. Beachtet man die damit gegebene unterschiedliche Bedeutung
dieser Schraffuren, so wird die Funktion der Verbindungsleitungen So, 22 und 25
unmittelbar deutlich.
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Man entnimmt aus der Figur, daß der Lastdruck in dem Ringzylinderraum
12, der den Arbeitsstößel 11 umgibt Uber die Leitung 22 auf der sogenannten Plusseite
des Steuerkolbens 6 ansteht. Die Verbindung 8, die von der Ventilstange 7 des Betätigungskolbens
4 gesteuert wird, ist leckölfrei geschlossen, da der vorgenannte Druck auch gegen
die Ventilnadel 18 steht, welche im Ubrigen von der Stellkraft der Feder 24 in geschlossener
Stellung gehalten wird.
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Diese Federkraft ist einstellbar, so daß diese Verbindung beispielsweise
bis zu einem Überdruck von 250 bar oder 300 bar in geschlossener Stellung gehalten
wird. Bei der Abwärtsfahrt des Arbeitsstößels 11 wird die Pressenhauptpumpe 19 auf
den Arbeitszylinderraum 10 oberhalb des Arbeitskolbens 25 geschaltet. Der Preßdruck
gelangt Jedoch über den Anschluß 26 auch auf die Steuerfläche des Betätigungskolbens
4. Bei einem einstellbaren Differenzdruck von z. B. 3 bis 5 bar wird der Betätigungskolben
4 im Ausführungsbeispiel nach rechts verschoben, wobei er seine Ventilstange 7 und
die Ventilnadel 18 mitnimmt. Der Lastdruck aus dem Ringzylinderraum 12 kann nunmehr
zunächst zum Tankans-hluß 9 gelangen. Da durch die Drossel 15 im Steuerkolben 6
weniger hydraulisches Arbeitsmittel in den Zylinderraum 5 oberhalb des Steuerkolbens
6 gelangt als zum Tankanschluß 9 entweichen kann, wird der Steuerkolben 6 angehoben
und das hydraulische Arbeitsmedium kann aus dem Ringzylinderraum 12 zum Tank 21
abfließen. Der Arbeitsstößel 11 fährt kontrolliert abwärts. Der Betätigungskolben
4 und der Steuerkolben 6 führen nur aperiodische Bewegungen aus.