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Steuerur.gseinrichtung für eine
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Exzenterpresse An die Unfallsicherheit beim Betrieb von Exzenterpressen
und damit an die Sicherheit der zum Ein- und Ausschalten, zum Bremsen und Halten
des Stößels in der Ruhelage bei einer derartigen Presse vorhandenen Betätigungsmittel
werden hohe Anforderungen gestellt.
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Üblicherweise wtrd- für die Betätigung der mechanischen E;uppluny
der Presse zwischen Antriebsquelle und Stößel eine durch einen Hydraulikmotor betätigbare
Kombination einer Schaltkupplung und Bremse verwendet.
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Eine derartige Kombination einer Schaltkupplung und Bremse zum Einschalten
des Stößelantriebs bzw. zum schnellen Abbremsen und Halten des Stößels in einer
gewählten Ruhestellung wird von einer im Kraftübertragungsweg zwischen Stößel und
Antrieb vorgesehenen Kupplung, eine den Stößel und die übrigen damit verbundenen
beweglichen Teile der Presse im Ruhezustand der Kupplung wirksam bremsende druckfederbelastete
Bremse und einem zur Durchführung eines Arbeitshubes mit Druck beaufschlagtem einfach
wirkenden hydraulischem Stellantrieb gebildet, wobei der Stellantrieb dann dazu
die Bremse gegen die Wirkung der Druckfeder
löst und die Schaltkupplung
zur Übertragung der Antriebskraft von der Antriebsquelle auf den Stößel einlegt.
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Der Stößel kann dadurch zum Halten gebracht werden, daß der hydraulische
Stellantrieb drucklos gemacht wird, sodaß er unter der Einwirkung der Druckfeder
in seine Ruhestellung zurückkehrt, wobei die Schaltkupplung getrennt und die Bremse
des Stößel systems unter der Einwirkung der Feder angelegt wird.
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Nach den üblichen Sicherheitsforderungen wird verlangt, daß zur Einleitung
eines Pressenhubes SchaltvorgBnge.in zwei gegenseitig vollkommen unabhängigen Steuerorganen
gleichzeitig erfolgen müssen. Außerdem müssen mindestens zwei gegenseitig unabhängige
parallel geschaltete Steuerorgane in einer Rückleitung für das Druckmittel aus dem
Zylinder der hydraulischen Stelleinrichtung in einen Druckmittelbehälter vorgesehen
sein, um den hydraulischen Stellantrieb drucklos zu machen, d.h.
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Druckmittel aus dem Zylinder der hydraulischen Stelleinrichtung abzuleiten,
wenn der Stößel zum Halten gebracht werden soll, damit die Schaltkupplung nicht
dadurch in der Betriebsstellung bleibt, daß ein einzelnes Steuerorgan in der geschlossenen
Stellung hängen bleibt.
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Eine weitere Sicherheitsmaßnahme bei Pressen dieser Art besteht überdies
darin, daß Schaltvorgänge der hydraulischen Schalteinrichtung aktiv überwacht werden,
d.h.
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daß bei Ausbleiben einer Steuerorganbetätigung, wenn nämlich ein normalerweise
gegen die Wirkung einer Feder betätigtes Steuerorgan in einer Stellung hängen bleibt,
weitere Pressenhübe verhindert werden.
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Bisher für diesen Zweck bekannte hydraulische Schalteinrichtungen
beruhen auf der Verwendung doppelt ausgeführter und aktiv überwachter Schieberorgane.
Derartige Schalteinrichtungen weisen jedoch einige Nachteile, insbesonders im Hinblick
auf die Zuschalt- und Abschaltgeschwindigkeiten
der Presse auf.
Besonders wichtig ist dabei die Forderung, daß die hydraulische Betätigungseinrichtung
der Presse schnell abschaltbar sein, d.h.
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die die Kupplungsbremse der Presse betätigende hydraulische Stelleinrichtung
drucklos gemacht und dadurch die federbetätigte Bremse schnell ihre volle Wirkung
entfalten können soll, um möglichst kurze Haltezeiten und damit möglichst kurze
sogenannte Handsicherheitswege zu erhalten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden bei bisher bekannten Sicherheitsausführungen
von Steuereinrichtungen für Exzenterpressen in dieser Hinsicht vorhandenen Mängel
dadurch behoben, daß die Steuereinrichtung die in den beigefügten Ansprüchen aufgeführte
kennzeichnenden Merkmale aufweist.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung, die ein Schaltschema
für die Ausführung einer Schalteinrichtung gemäß der Erfindung darstellt, näher
beschrieben. Im Schema stellt KB die Kombination einer mechanischen Kupplung und
Bremse bei einer Exzenterpresse dar. Die Kupplungsbremsenkombination wird in einer
Richtung, in der die Kupplung ausgerückt und die Bremse eingelegt wird, durch eine
Feder F betätigt und kann zur Durchführung des Pressenhubes gegen die Wirkung einer
Feder F von einer hydraulischen Stelleinrichtung H betätigt werden, die wenn sie
mit Druck beaufschlagt wird, die Kupplungsbremsenkombination in eine Stellung bringt,
in der die Bremse gelöst und die Kupplung eingerückt ist. Diese bekannte Anordnung
wird im einzelnen nicht gezeigt, da sie an sich nicht Bestandteil der Erfindung
ist. Die Hydraulik einer Steuereinrichtung wird von einer Pumpe P in üblicher Anordnung
mit einem zu einer Drosselstelle rl nach der Pumpe parallel geschalteten Rücklagventil
BV, einem Oberströmventil 0 zur Konstanthaltung des Arbeitsdruckes und einem Speicher
A zum Druckausgleich gespeist.
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Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung ist die Hydraulik der Einrichtung
mit Ausnahme der Druckmittelzuführung in zwei voneinder hydraulisch getrennte Teile
unterteilt und zwar in einen Steuerteil mit Steuerkreisen, die Steuer organe V1
und V2 enthalten, die die Mittel darstellen durch die zwei gegenseitig vollständig
unabhängige Schaltvorgänge durchgeführt werden ehe ein Pressenhub eingeleitet werden
kann und einen Arbeitsteil, der vom Steuerteil betätigte Ventile C1, C2 und C3 in
einer zwischen Pumpe und Behälter befindlichen Verbindungsleitung enthält, an die
der Zylinder iner einfach wirkenden hydraulischen Stelleinrichtung li angeschlossen
wird.
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Die Verwendung von Ventilen in einer die Zu- und Ableitung eines Zylinders
einer hydraulischen Stelleinrichtung bildenden Rohr schaltung führt zu einem wesentlich
schnelleren Ablauf eines Zielvorganges, als dieser mit den dafür bisher üblichen
Schiebern möglich war.
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Eine Ventile verwendende Anordnung in einem besonderen Arbeitsteil,
an dem die hydraulische Stelleinrichtung angeschlossen ist, bei der die entsprechenden
Sicherheitsforderungen erfüllt werden, wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht,
daß der Arbeitsteil und der Steuerteil gegenseitig wie folgt angeordnet werden.
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Gemäß der Abbildung weist der Arbeitsteil in einer Leitung 11 von
der Pumpe eines der genannten gesteuerten Ventile, das Einlaßventil C1, auf, das
austrittsseitig an eine Leitung 12 angeschlossen ist, die sowohl Zu-und Ableitung
des hydraulischen Stellaiitriebes bildet und jeweils eintrittsseitiy an die anderen
Ventile, die Auslaßventile C2 und C3 angeschlossen ist, die zueinander parallel
austrittsseitig über die Leitung 13 an den Behälter angeschlossen sind. Alle Ventile
01-C3 sind hydraulisch in die geschlossene Stellung steuerbar, während das öffnen
durch einen geringfügigen Fluid-
Fluiddruck in den Leitungen, möglicherweise
gegen die Wirkung einer angepaßten Federkraft erfolgt, die selbstverständlich besonders
in Bezug auf die Ventile C2 und C3 nicht so groß sein kann, daß ein schneller Abfluß
aus dem Hydraulikzylinder nach dem Trennen verhindert wird.
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Der Steuerteil der Einrichtung enthält Schieber V1 und V2, mittels
derer zwei gegenseitig vollständig unabhängige Schaltvorgänge gegeben sind, die
ausgeführt werden müssen, um einen Preßhub einzuleiten. Die gezeigten Schieber sind
zueinander voll parallel geschaltete Vierweg-Zweistellungs-Richtungsabsperrorgane
jeweils mit Eintritt 1, der über eine Druck leitung s1 über eine Drosselstelle r2
mit der Druckseite der Pumpe und mit Austritt 3, der mit dem Behälter über eine
Leitung s3 verbunden ist.
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Im nicht betätigten Zustand der Ventile ist jeweils der Einlaß 1 mit
Auslaß 4 verbunden, der gemeinsam über eine Steuerleitung s4 mit dem Steuerorgan
des hydraulisch gesteuerten Ventils sl in der Leitung 11, 12 zum hydraulischen Stellantrieb
H verbunden4 sodaß dieses Ventil C1 dadurch geschlossen gehalten wird um dadurch
zu verhindern, daß die Pumpe in der Rohrschaltung 11, C1, 12, C2TC3, 13 zum Behälter
kurzgeschlossen wird. Hierbei ist zu erwähnen, daß grundsätzlich nur einer der Schieber
V1 und V2 einen Auslaß aufweisen muß, der im Ruhezustand Betriebsdruck zum Ventil
Cl liefert, da das Druckfluid von diesem einen Schieber in der Ruhestellung das
Ventil C1 geschlossen halten kann. Dies ist in der Abbildung durch die Unterbrechung
x im Schalt symbol des Schiebers V2 und in der vom Auslaß 4 dieses Schiebers abgehenden
Leitung angedeutet. Der dadurch bedingte Unterschied in der Funktionsweise der Einrichtung
ist nicht grundsätzlicher Art, sondern ein kurzes Kurzschließen der Pumpe über die
Ventile C1 und C2+C3 kann eintreten wenn der Steuerschieber V1 etwas vor dem Steuerschieber
bei Einleitung eines Pressenhubes betätigt wird.
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Im Ruhezustand sind bei mit dem Behälter verbundenen Auslässen 3 die
Auslässe 2 der Steuerschieber V1 und V2 miteinander verbunden und gemeinsam mit
den hydraulischen Steuerorganen der gesteuerten Ventile C1 und C3 in der Verbindungsleitung
12, 13 zwischen dem Zylinder des hydraulischen Stellantriebs und dem Behälter verbunden.
Solange einer der Schieber V1 und V2 nicht betätigt ist, werden somit die Ventile
C2 und C3 nicht geschlossen gehalten und folglich kann der Zylinder des hydraulischen
Stellantriebs nicht mit Druck beaufschlagt werden.
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Wenn die beiden Steuerschieber V1 und V2 betätigt werden, ist der
Einlaß 1 der genannten Schieber jeweils mit dem Auslaß 2 verbunden, der mit den
Steuerorganen der Auslaßventile verbunden ist, sodaß die Steuerorgane der Auslaßventile
betätigt und die Ventile gegen den Druck in der Leitung 12 geschlossen gehalten
werden. Zur Druckbeaufschlagung der Steuerorgane der Ventile C2 und C3 ist es erforderlich,
daß beide Steuerschieber V1 und V2 wie bei bekannten Exzenterpressen betätigt werden,
die nur durch Schieber gesteuert werden, da bei Betätigung von nur einem der Schieber
der Steuerkreis über den anderen Schieber kurzgeschlossen wird. ohne daß sich der
erforderliche Betriebsdruck aufbaut.
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Wird die Verbindung für das Druckmittel von der Pumpe zum jeweiligen
hydraulischen Betätigungsorgan der Auslaßventile C2 und C3 hergestellt, so wird
gleichzeitig eine Verbindung (mindestens in einem der Steuerschieber V1, V2) zwischen
dem Auslaß 4 des mit dem Steuerorgan des Einlaßventils Ci verbundenen Auslaßes 4
der Schieber (des Schiebers) zum Behälter über den Auslaß 3 der Schieber (des Schiebers)
hergestellt, wodurch das Einlaßventil C1 öffnen kann und Druckmittel zum hydraulischen
Stellantrieb H zur Einleitung eines Pressenhubes gefördert wird.
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Sobald einer der Steuerschieber V1 und V2 in seine Ruhestellung zurückkehrt,
werden die hydraulischen Betätigungsorgane der Auslaßventile mit dem Behälter verbunden
und es können daher die Ventile öffnen und der hydraulische Stellantrieb H kann
unter der Einwirkung der Feder F in seine Ruhestellung zurückkehren, in der die
Kupplung ausgerückt und die Bremse eingelegt ist.
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Die Sicherheitsforderungen bei einem System der vorliegenden Art werden
was die Hydraulikschaltkreise des Systems betrifft, dadurch erfüllt, daß die Auslaßventile
C2, C3 und die Steuerschieber analog bekannten Steuereinrichtungen jeweils doppelt
ausgeführt werden. Die erforderliche aktive Oberwachung der Schaltvorgänge wird
durch die Schaltsymbole el bei den Auslaßventilen C2 und C3 und dem Schaltsymbol
e2 für eine auf der Druckseite des Einlaßventils Ci angeschlossene druckgesteuerte
Kontakteinrichtung angedeutet.