-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung,
welche durch einen pneumatisch-hydraulischen Booster den
Zufluß und Abfluß eines Drucköls in einer hydraulischen
Betätigungskammer für den Dämpfungs-Auswurfmechanismus ausführt,
der dem Schieber einer Preßmaschine, wie einer mechanischen
Presse, einer ölhydraulischen Presse und dergleichen
zugeordnet ist, und im Besonderen auf eine pneumatisch-hydraulische
Booster-Antriebsvorrichtung, welche benützt wird, um eine
Arbeitsplatte, wie eine Leiterplatte und dergleichen, während
ihres Dämpfungsvorgangs zur Zeit des Preßvorgangs nieder
zuhalten bzw. um die Arbeitsplatte nach dem Preßvorgang aus
Stanzwerkzeugen auszuwerfen, und zwar jeweils durch
vorbestimmte Drücke in der hydraulischen Betätigungskammer.
-
Nun wird im folgenden eine grundlegende Konstruktion einer
solchen pneumatisch-hydraulischen Booster-Antriebsvorrichtung
beschrieben.
-
Wie in den schematischen Ansichten der Fig. 7 bis 9
gezeigt, weist ein pneumatisch-hydraulischer Booster 4 einen
pneumatischen Zylinder 2 von großem Durchmesser, der einen
Kolben 8 aufnimmt, und einen ölhydraulischen Zylinder 3 von
kleinem Durchmesser auf, der einen Kolben 17 verbunden mit 8
aufnimmt. Der hydraulische Zylinder 3 hat eine Kolbenkammer
3a, welche angepaßt ist, um mit einer
Drucköl-Ein/Auslaßöffnung 25 durch eine Ventilkammer 22, einen Ventilsitz 23 und
eine Auslaßkammer 24, in dieser Reihenfolge angeordnet,
verbunden zu werden. Die Ventilkammer 22 ist mit einer
Ventileinheit
27 versehen, welche angepaßt ist, um in einem
Zustand großer Durchflußfläche durch einen
Dämpfungsbetätigungsdruck in einen Dämpfungszylinder 63 der Preßmaschine
geöffnet zu werden, um eine Hochgeschwindigkeitsströmung
eines Dämpfungsdrucköls in die Kolbenkammer 3a durch die
Drucköl-Ein/Auslaßöffnung 25 zu ermöglichen, und auch, um in
einem Zustand kleiner Durchflußfläche durch eine
Betätigungsvorrichtung 28 geöffnet zu werden, um ein Ausströmen eines
Auswurfdrucköls aus der Kolbenkammer 3a zur
Drucköl-Ein/Auslaßöffnung 25 zu ermöglichen.
-
Diese grundlegende Konstruktion wird benützt, z. B. wie in den
Fig. 2 und 6 gezeigt.
-
Ein Dämpfungsauswurfmechanismus 62 ist an einem Schieber 61
einer Preßmaschine 60 angebracht, um in vertikaler Richtung
integral mit dem Schieber 61 angetrieben zu werden. Wenn eine
Kurbelwelle die Rotationsphase von, z. B. 30º bis 135º (eine
Dämpfungsvorbedruckung A) während des abwärts gerichteten
Betätigungshubes einnimmt, wird eine
Werkstückbefestigungsplatte 67 durch eine Auswurfübertragungsplatte 65 und
Auswurfstifte 66 in eine niedrigere Position unter
Stanzwerkzeuge 68 abgesenkt, indem ein Druckdämpfungsöl in einer
ölhydraulischen Betätigungskammer 64 eines Dämpfungszylinders 63
durch eine pneumatisch-hydraulische
Booster-Antriebsvorrichtung 1 vorbedruckt wird.
-
Wenn die Kurbelwelle die Rotationsphase von 135º bis 180º
(ein Dämpfungsarbeitsgang B) einnimmt, wird die
Arbeitsbefestigungsplatte 67 angepaßt, um sich an die Arbeitsplatte 70,
die sich auf einem unteren Formwerkzeug 69 befindet,
anzulegen. Hierauf dient das Drucköl in der ölhydraulischen
Betätigungskammer 64 einem Dämpfungsvorgang, so daß die
Befestigungsplatte 67 die Arbeits- bzw. Werkstückplatte 70 in einem
gedämpften Zustand fixiert, ohne irgendwelche Schäden auf der
Werkstückplatte 70 zu verursachen. Dann bewegen sich die
Stanzwerkzeuge 68 kontinuierlich in Richtung der Unterseite
der Arbeitsbefestigungsplatte 67, um die Werkstückplatte 70
zu stanzen.
-
Wenn der Schieber 61 seinen unteren Totpunkt erreicht, kommt
die Werkstückplatte 70 im durchgestanzten Zustand mit den
Stanzwerkzeugen 68 in Friktionseingriff.
-
Wenn die Kurbelwelle die Rotationsphase von 180º bis 270º
(ein Niederdruck-Halten C) während des nach oben gerichteten
Rückhubes des Schiebers 61, einnimmt, wird die
Werkstückplatte 70 von den Stanzwerkzeugen 68 im
Friktionseingriffs-Zustand angehoben.
-
Wenn die Kurbelwelle die Rotationsphase von 270º (ein
Auswurfvorgang D) einnimmt, wird die Werkstückplatte 70 aus den
Stanzwerkzeugen 68 durch die Werkstückbefestigungsplatte 67
ausgeworfen, welche durch die Auswurfstifte 66 betätigt wird,
indem ein Auswurfsdruck mittels der pneumatisch-hydraulischen
Booster-Antriebsvorrichtung 1 an die ölhydraulische
Betätigungskammer 64 angelegt wird.
-
Danach, wenn die Kurbelwelle die Rotationsphase von 315º bis
30º (ein Druckverminderungsvorgang E) einnimmt, wird der
Druck in der ölhydraulischen Betätigungskammer 64 auf den
Dämpfungs-Vorbedruckungs-Öldruck reduziert, und ein Kreislauf
der Stanzarbeit ist vollendet.
-
Während der Funktion des Dämpfungsauswurfsmechanismus 62 ist
die pneumatisch-hydraulische Booster-Antriebsvorrichtung 1
angepaßt, um in der Weise, wie in den Fig. 7 bis 9
gezeigt, zu arbeiten.
-
Im Dämpfungsvorbedruckungszustand (A), wie in Fig. 7 gezeigt,
wird Druckluft sowohl auf die Hochdruckbetätigungskammer 9
als auch auf die Niederdruckbetätigungskammer 10 des
pneumatischen Zylinders 2 aufgebracht, und der Antriebsteil 54 der
Betätigungseinrichtung 28 wird zurückgefahren, so daß die
Drücke in der Kolbenkammer 3a und in der ölhydraulischen
Betätigungskammer 64 des Dämpfungszylinders 63 auf einem
niedrigen Wert gehalten werden. Durch diesen niedrigen
Dämpfungs-Vorbedruckungsdruck wird die Auswurfübertragungsplatte
65 angepaßt, um nach unten gedrückt zu werden.
-
Im Dämpfungsfunktions-Zustand (B), wie in Fig. 8 gezeigt,
dient das Drucköl in der ölhydraulischen Betätigungskammer
64, wenn die Auswurf-Übertragungsplatte 75 der Belastung
einer Arbeitsreaktionskraft (R) ausgesetzt ist, dazu, den
Ventilkörper 30 zu einer großen Durchflußfläche zu öffnen, so
daß es schnell in die Kolbenkammer 3a fließen kann und dazu,
die Werkstückplatte 70 zu drücken und stabil niederzuhalten,
währenddessen eine aufwärts gerichtete Bewegung der Auswurf-
Übertragungsplatte 65 als deren Dämpfungsfunktion ermöglicht
wird.
-
Im Auswurfvorgangs-Zustand (D), wie in Fig. 9 gezeigt, wenn
nur die Hochdruckbetätigungskammer 9 des pneumatischen
Zylinders 2 mit Druckluft versorgt wird, um den Druck in der
Kolbenkammer 3a zu erhöhen, und dann der Abtriebsteil 54 der
Betätigungsvorrichtung 28 verlängert wird, um den
Ventilkörper 30 zu einer kleinen Durchflußfläche zu öffnen, wird eine
kleine Menge des Hochdrucköls von der Kolbenkammer 3a der
ölhydraulischen Betätigungskammer 64 zugeführt, so daß die
Auswurf-Übertragungsplatte 65 dazu dient, die Werkstückplatte
70 stark mit geringer Geschwindigkeit auszuwerfen.
-
Bei der oben erwähnten grundlegenden Konstruktion schlug der
Erfinder der vorliegenden Erfindung früher die in Fig. 10
oder Fig. 11 (siehe Japanese Utility Model Provisional
Publication
No. 76348 von 1983) gezeigte Ausführungsform als eine
Konstruktion für die praktischen Anwendungen der
Ventileinheit 27 und der Betätigungsvorrichtung 28 vor.
-
Bei der ersten konventionellen Ausführungsform, gezeigt in
Fig. 10, bezeichnet das Bezugszeichen 103 einen
ölhydraulischen Zylinder, 103a eine Kolbenkammer, 124 eine
Auslaßkammer, 125 eine Drucköl-Ein/Auslaßöffnung und 127 eine
Ventileinheit. Der einzige Ventilkörper 130 ist in der Ventilkammer
122 vorgesehen, und eine Ventilschließfeder 131 ist zwischen
dem Ventilkörper 130 und der Stirnwand 133 der Ventilkammer
gegenüber dem Ventilsitz 123 vorgesehen, so daß der
Kolbenkörper 130 durch die resultierende Kraft der elastischen
Kraft der Ventilschließfeder 131 und des Drucks in der
Ventilkammer 122 auf den Ventilsitz 123 gedrückt wird. Der
Abtriebsbereich 154 der Betätigungsvorrichtung 128 befindet
sich gegenüber dem Ventilkörper 130, so daß der Ventilkörper
130 beaufschlagt und geöffnet werden kann.
-
Bei der zweiten konventionellen Ausführungsform, gezeigt in
Fig. 11, wird die oben erwähnte erste Ausführungsform wie
folgt verbessert, und ein Bestandteil, der dieselbe Funktion
hat, ist durch dasselbe Bezugszeichen wie in Fig. 10 gezeigt,
gekennzeichnet. D.h., der Ventilkörper 130 ist mit einem
Auswurf-Ölversorgungsloch 180 versehen, welches die
Kolbenkammer 103a mit der Auslaßkammer 124 verbindet und hat einen
Auswurfventilkörper 181 von kleinem Durchmesser, der in 180
eingepaßt ist. Eine Ventilschließfeder 182 ist zwischen dem
Auswurf-Ölversorgungsloch 180 und dem Auswurfventilkörper 181
vorgesehen. Der Abtriebsbereich 154 der
Betätigungseinrichtung 128 ist gegenüber dem Auswurfventilkörper 181
angeordnet, um das Beaufschlagen und Öffnen des Ventilkörpers 181 zu
ermöglichen.
-
Es sind indes einige Nachteile mit der oben genannten ersten
konventionellen Ausführungsform (siehe Fig. 10) verbunden.
(1) Die Betätigungseinrichtung 128 wird groß in ihren
Ausmaßen.
-
Während des Aufwurfvorganges ist der Abtriebsbereich 154 der
Betätigungseinrichtung 128 angepaßt, um den Ventilkörper 130
nach vorheriger Erhöhung der Drücke in der Kolbenkammer 103a
und in der Ventilkammer 122 zu beaufschlagen und zu öffnen.
-
Daraufhin wird, da der Ventilkörper 130 einer großen
Ventilöffnungskraft unterworfen ist, in Übereinstimmung mit der
großen Durchflußfläche, die durch den Durchmesser do' des
Ventilsitzes durch den Druck in der Ventilkammer 122
definiert ist, eine große Auswurfbetätigungskraft benötigt, und
folglich sollte die Betätigungseinrichtung 128 groß werden.
(2) Die Haltbarkeit bzw. Lebensdauer der Ventilschließfeder
131 verschlechtert sich.
-
Da die Ventilschließfeder 131 durch die Druckölströmung durch
die Ventilkammer 122 während des Dämpfungsvorganges und
während des Auswurfvorganges in Vibrationen versetzt wird, wird
sie in kurzer Zeit ermüdet und geschwächt bzw. beschädigt.
-
Andererseits hat die zweite konventionelle Ausführungsform
(siehe Fig. 11) einen Vorteil bei der Lösung des oben
genannten Nachteils (1), weil die Betätigungseinrichtung 128 in
ihren Ausmaßen wegen der kleinen Auswurfbetätigungskraft in
Übereinstimmung mit der kleinen Durchflußfläche, die durch
den Ventilsitzdurchmesser do des Auswurfventilkörpers 181
definiert wird, kleiner gemacht werden kann. Indes sind,
neben dem oben genannten Nachteil (2), der hierbei noch
ungelöst ist, zusätzlich folgende weitere Nachteile (3), (4)
hiermit verbunden.
-
(3) Die Konstruktion der Ventileinheit 127 ist kompliziert.
Da zwei Ventilkörper 130, 181 und zwei Ventilschließfedern
131, 182 darin vorgesehen sind, erhöht sich die Anzahl der
Einzelteile, und die Konstruktion wird komplizierter.
-
(4) Das Drucköl neigt dazu, auszulaufen.
-
Da das Ventil sich an zwei Stellen öffnet und schließt, neigt
das Drucköl dazu, wegen der darin aufgefangenen
Fremdsubstanzen auszulaufen.
-
Es ist also eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die
Betätigungseinrichtung in ihren Ausmaßen zu verkleinern. Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die
Haltbarkeit bzw. Lebensdauer der Ventilschließfeder zu
verbessern. Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, die Konstruktion der Ventileinheit zu vereinfachen.
Und es ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
das Auslaufen des Drucköls zu verhindern, hervorgerufen durch
Fremdsubstanzen, welche sich zwischen dem Ventilsitz und dem
Ventilkörper fangen.
-
Um die oben genannten Probleme zu lösen, ist die vorliegende
Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinheit und
die Betätigungseinrichtung unter Voraussetzung der oben
genannten grundlegenden Konstruktion wie folgt konstruiert
sind:
-
Die Ventileinheit ist angepaßt, um den Ventilkörper durch den
Druck in einen Gegendruckzylinder weg vom Ventilsitz
vorzuspannen, um das Ventil zu öffnen;
-
der Gegendruckzylinder befindet sich auf der der Ventilkammer
gegenüberliegenden Seite der Auslaßkammer, um einen
Gegendruckkolben aufzunehmen, der mit dem Ventilkörper verbunden
ist sowie um eine Gegendruckzylinderkammer des
Gegendruckzylinders mit der Ventilkammer zu verbinden; der Durchmesser
des Gegendruckkolbens wird kleiner gemacht als der
Durchmesser des Ventilsitzes, und
-
der Abtriebsbereich der Betätigungseinrichtung wird gegenüber
dem Gegendruckkolben angeordnet, um den Kolben in Richtung
der Ventilöffnungsseite schieben zu können.
-
Durch die vorliegende Erfindung werden die folgenden Effekte
erzielt:
-
(1) Während des Auswurfvorgangs kann die Ventilöffnungskraft
klein sein, was erzielt wird durch die Addition der
Federkraft der Ventilschließfeder zur Differenz bzw.
Differentialkraft in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen den
beiden Flächen, welche jeweils definiert werden durch den
Durchmesser des Ventilsitzes und den Durchmesser des
Gegendruckkolbens. Deshalb kann die Betätigungseinrichtung einen
kleinen Abtrieb besitzen und kleiner in ihren Ausmaßen gemacht
werden.
-
(2) Während des Dämpfungsvorganges und während des
Auswurfsvorganges wird die Ventilschließfeder nicht durch Vibrationen
ermüdet, da das Drucköl kaum durch den Raum, in dem die
Ventilschließfeder vorgesehen ist, fließt, und die Haltbarkeit
der Feder wird verbessert.
-
(3) Da jede Zahl an Ventilkörpern und Ventilschließfedern auf
eins erniedrigt werden kann, erniedrigt sich die Anzahl der
Bauteile, und die Konstruktion der Ventileinheit vereinfacht
sich.
-
(4) Da die Anzahl der Stellen, an denen sich das Ventil
öffnet und schließt, von zwei auf eins erniedrigt werden kann,
halbiert sich die Wahrscheinlichkeit des Einfangens von
Fremdsubstanzen, so daß kaum Ölauslauf verursacht und die
Haltbarkeit verbessert wird.
-
Die vorausgehenden und andere Aufgaben und damit verbundene
Effekte der vorliegenden Erfindung werden richtig
einschätzbar durch Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung,
wenn die begleitenden Zeichnungen in Betracht gezogen werden:
-
Fig. 1 bis 5 zeigen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung;
-
Fig. 1 bis 4 zeigen eine Ausführungsform davon;
-
Fig. 1 ist eine vergrößerte Ansicht eines
Grundbestandteils in Fig. 2;
-
Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt, der eine
pneumatischhydraulische Booster-Antriebsvorrichtung
zeigt;
-
Fig. 3 ist eine erläuternde Ansicht, die den
Dämpfungsfunktions-Zustand zeigt;
-
Fig. 4 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von
Fig. 1;
-
Fig. 5 ist eine Ansicht, einer weiteren
Ausführungsform entsprechend Fig. 1;
-
Fig. 6 bis 9 sind erläuternde Ansichten der grundlegenden
Technologie, die der vorliegenden Erfindung
zugrundeliegt;
-
Fig. 6 ist eine erklärende Ansicht, die einen
Kreislauf der Preßarbeit zeigt;
-
Fig. 7 ist eine schematische Ansicht eines
Dämpfungsvorbedruckungs- Zustandes;
-
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht eines
Dämpfungsfunktions-Zustandes;
-
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht eines
Auswurffunktions-Zustandes;
-
Fig. 10 und 11 zeigen konventionelle Ausführungsformen;
-
Fig. 10 ist eine Ansicht, die eine erste
konventionelle Ausführungsform entsprechend Fig. 1 zeigt;
und
-
Fig. 11 ist eine Ansicht, die eine zweite
konventionelle Ausführungsform entsprechend Fig. 1
zeigt.
-
Nun wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit
Bezug auf die Fig. 1 bis 4 im folgenden im Detail
beschrieben.
-
Die Bauteile, die dieselben Funktionen wie diejenigen haben,
die bei der oben genannten grundliegenden Technologie (man
beachte Fig. 6 bis 9), die der vorliegenden Erfindung
zugrundeliegt, beschrieben sind, sind mit denselben
Bezugszeichen versehen.
-
In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine
pneumatischhydraulische Booster-Antriebseinrichtung, welche einen
pneumatisch-hydraulischen Booster 4 enthält, mit einem
pneumatischen Zylinder 2 von großem Durchmesser und einem
hydraulischen Zylinder 3 von kleinem Durchmesser, welche dazu dient,
einen hohen hydraulischen Druck durch den
pneumatisch-hydraulischen Booster 4 zu erzeugen, der durch einen kleinen
pneumatischen Druck beaufschlagt wird. Der Zu- und Abfluß des
-
Hochdrucköls in einem Dämpfungsauswurfmechanismus 72 eines
Schiebers 61 der Preßmaschine 60 wird ausgeführt durch eine
Drucköl-Ein/Auslaßvorrichtung 5, die an dem linken Ende des
pneumatisch-hydraulischen Boosters 4 befestigt ist.
-
Zuerst wird der pneumatisch-hydraulische Booster 4 erklärt
werden. Der pneumatische Zylinder 2 ist doppelwirkend
konstruiert. D.h., ein pneumatischer Kolben 8 ist gleitbar
luftdicht in einen Zylinderkörper 7, dessen Achse lateral
ausgerichtet
ist, eingepaßt. Eine Hochdruckbetätigungskammer 9 ist
an der rechten Seite des Kolbens 8 angeordnet, um mit einer
Hochdruck-Ein/Auslaßöffnung 12 durch eine Verbindungsleitung
11 verbunden zu werden, und eine Niederdruckbetätigungskammer
10 ist an der linken Seite von 8 angeordnet, um mit einer
Niederdruck-Ein/Auslaßöffnung 13 verbunden zu werden.
-
Zwischen dem Zylinderkörper 7 und der Drucköl-Ein- und
-Ausflußvorrichtung 5 ist der hydraulische Zylinder 3 durch eine
Mehrzahl von Verbindungsbolzen 15 fest gesichert. In der
Kolbenkammer 3a des hydraulischen Zylinders 3 ist ein Kolben
17 gleitbar öldicht vorgesehen, welcher verkuppelt mit dem
Kolben 8 verbunden ist.
-
Ein Arbeitsöltank 18 ist fest am Zylinderkörper 7 angebracht.
Das Arbeitsöl, das darin aufbewahrt wird, ist angepaßt, um
der Kolbenkammer 3a durch ein Zuführungsloch 19 zugeführt zu
werden.
-
Nun soll die Drucköl-Zu- und Abfuhrvorrichtung 5 erklärt
werden. Die Kolbenkammer 3a des hydraulischen Zylinders 3 ist
durch eine Ventilkammer 22, einen Ventilsitz 23 und eine
Auslaßkammer 24, welche in dieser Reihenfolge in einem
Ventilgehäuse 21 angeordnet sind, mit der
Drucköl-Ein/Auslaßöffnung 25 verbunden. Die Drucköl-Ein/Auslaßöffnung 25 ist mit
dem Dämpfungszylinder 63 des Dämpfungs-Auswurfmechanismus 62
durch eine hydraulische Leitung 26 verbunden. Eine
Ventileinheit 27 ist in der Ventilkammer 22 vorgesehen. Die
Ventileinheit 27 ist angepaßt, um durch den
Dämpfungsbetätigungsdruck im Dämpfungszylinder 63 zu einer großen Durchflußfläche
geöffnet zu werden, so daß es dem Druckdämpfungsöl möglich
ist, schnell von der Drucköl-Ein/Auslaßöffnung 25 in die
Kolbenkammer 3a zu fließen, und auch, um durch die
Betätigungsvorrichtung 28 zu einer kleinen Durchflußfläche geöffnet
zu werden, so daß es dem Auswurfdrucköl möglich ist, von der
Kolbenkammer 3a zur Drucköl-Ein/Auslaßöffnung 25 zu fließen.
-
Nun werden die Ventileinheit 27 und die
Betätigungseinrichtung 28 unter Bezug auf die Fig. 1 und 3 und die Fig. 4
nachfolgend im Detail erklärt werden.
-
Die Ventileinheit 27 enthält einen einzelnen zylindrischen
Ventilkörper 30 und eine Ventilschließfeder 31, welche dazu
dient, den Ventilkörper 30 auf den Ventilsitz 23 zu drücken.
Eine Führungsbuchse 32 ist durch ein Gewinde an der
Umfangswand der Ventilkammer 22 angebracht und hat ein
Durchgangsloch 34 und bin Führungsloch 35, die an der Stirnwand von 32
gegenüber dem Ventilsitz 23 ausgebildet sind. Der
Ventilschaft 36 des Ventilkörpers 30 ist gleitbar in das
Führungsloch 35 eingepaßt, um von diesem geführt zu werden. Die
Ventilschließfeder 31 ist zwischen den beiden Bodenwänden des
Führungslochs 35 und des zylindrischen Lochs 37 des
Ventilkörpers vorgesehen. Der Ventilkörper 30 ist angepaßt, um an
den Ventilsitz 23 gedrückt zu werden, um das Ventil mittels
der resultierenden Kraft, erhalten aus der federelastischen
Kraft der Ventilschließfeder 31 und dem Druck in der
Ventilkammer 22, zu verschließen.
-
Andererseits ist ein Gegendruckzylinder 40 auf der Seite der
Ventilkammer 22, welche der Auslaßkammer 24 gegenüberliegt,
vorgesehen, welcher dazu dient, den Ventilkörper 30 vom
Ventilsitz 23 wegzuschieben, um das Ventil zu öffnen. D.h., eine
Gegendruckzylinderkammer 41 ist an der linken Seite des
Ventilgehäuses 21 ausgebildet, indem der Durchmesser der
Auslaßkammer 24 verringert wird, und hat einen Gegendruckkolben 42,
der gleitbar in 41 eingepaßt ist. Der Gegendruckkolben 42
weist einen zylindrischen Kolbenkörper 43, gleitbar öldicht
in die Gegendruckzylinderkammer 41 eingepaßt, und eine
Kolbenstange 44 auf, gleitbar eingepaßt in das zylindrische Loch
43a von 43. Die Kolbenstange 44 ist mit dem Ventilkörper 30
verbunden.
-
Die Gegendruckzylinderkammer 41 ist mit der Kolbenkammer 3a
und der Ventilkammer 22 durch das Durchgangsloch 44a der
Ventilstange 44 und das zylindrische Loch 37 des
Ventilkörpers 30 verbunden, so daß der Kolbenkörper 43 den
Ventilkörper 30 in Richtung der Ventilöffnungsseite durch den Druck im
Gegendruckzylinder 40 durch den Absatzbereich 44b der
Ventilstange 44 drückt.
-
Wenn der Dämpfungsbetätigungsdruck an die Auslaßkammer 24
angelegt wird, bleibt der Kolbenkörper 43 in der
Gegendruckzylinderkammer 41 zurück, und nur die Kolbenstange 44 wird
zusammen mit der Ventilöffnungsbewegung des Ventilkörpers 30
durch den Druck in der Auslaßkammer 24 bewegt, wie in Fig. 3
gezeigt.
-
Die Betätigungseinrichtung 28 weist einen zylindrischen
Betätigungszylinder auf.
-
Das heißt, ein zylindrischer Auswurfkolben 47 ist gleitbar
und luftdicht im Zylinderkörper 46 eingepaßt, über ein
Gewinde bzw. verschraubbar mit dem linken Teil des Ventilgehäuses
21 verbunden. An der linken Seite des Kolbens 47 ist eine
hydraulische Betätigungskammer 48 vorgesehen, und an der
rechten Seite von 48 ist eine Federkammer 49 vorgesehen. Die
hydraulische Betätigungskammer 48 ist mit einer
Zu/Abfuhröffnung 50 für Preßluft verbunden, und eine Anschlagbuchse 51
ist in die Federkammer 49 eingepaßt. Ein
Luft-Entlüftungskolben 52 ist beweglich in das zylindrische Loch 47a des
Auswurfkolbens 47 eingepaßt, so daß er hin- und herbewegt
werden kann. Und zwischen dem rechtsseitigen Absatz 52a des
Entlüftungskolbens 52 und dem Ventilgehäuse 21 ist eine
Rückführungsfeder 53 vorgesehen. Vom Entlüftungskolben 52 ragt
ein Abtriebsbereich 54 von 28 in Richtung des Ventilkörpers
30 vor. Der Abtriebsbereich 54 ist angepaßt, um gleitend
öldicht durch das Ventilgehäuse 21 hindurchzugehen und der
Kolbenstange 44 des Gegendruckkolbens 42 gegenüberzuliegen,
um in der Lage zu sein, den Ventilkörper in Richtung der
Ventilöffnungsseite durch die Ventilstange 44 zu drücken.
-
Durch die Umwandlung bzw. Umstellung des Drucks in der
hydraulischen Betätigungskammer 48 zu einem vorbestimmten
Auswurfdruck werden beide Kolben 47, 52 über einen Auswurfhub
(l) ausgefahren, so daß der Abtriebsbereich 54 den
Ventilkörper 30 im Zustand kleiner Durchflußfläche durch die
Kolbenstange 44 des Gegendruckzylinders 42 öffnet. Durch die
Umwandlung des Drucks in der hydraulischen Betätigungskammer 48
zu einem vorgegebenen Luft-Entlüftungsdruck, welcher höher
ist als im oben genannten Fall, wird andererseits der
Entlüftungskolben 52 weiter vom Auswurfkolben 47 gegen die
Rückführungsfeder 52 nach den Verlängerungen der beiden Kolben 47,
52 ausgefahren, so daß der Abtriebsbereich 54 den
Ventilkörper 30 zu einem Zustand großer Durchflußfläche öffnet. Das
Bezugszeichen 55 bezeichnet ein Entlüftungsloch, welches mit
der Auslaßkammer 24 verbunden ist.
-
Übrigens, wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein Drosselspalt 38
lateral ausgerichtet zwischen der Umfangswand 24a der
Auslaßkammer 24 und dem Ventilkörper 30 an einem Bereich nahe
des Ventilsitzes 23 vorgesehen. Wenn der Abtriebsbereich 54
der Betätigungsvorrichtung 28 den Ventilkörper 30 öffnet, um
den Auswurfvorgang auszuführen, fließt das Drucköl in der
Kolbenkammer 3a von der Ventilkammer 22 durch den
Drosselspalt 38 aus zur Drucköl-Ein/Auslaßöffnung 25. Demgemäß
arbeitet der Dämpfungszylinder 63 der Preßmaschine 60 mit
kleiner Geschwindigkeit, um eine Werkstückplatte 70 langsam
auszuwerfen.
-
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. In diesem Fall ist ein einziger Gegendruckzylinder
142 in die Gegendruckzylinderkammer 41 eingepaßt. Ein Luft-
Entlüftungsloch 155 ist mit der Kolbenkammer 3a verbunden.
-
Nun werden die Funktionen der vorliegenden Erfindung
hauptsächlich unter Bezug auf die Fig. 1 und 3 im folgenden
erklärt.
-
Im Dämpfungsvorbedruckungszustand, gezeigt in Fig. 1, wird
der Druck in der Ventilkammer 22 im Ausgleich mit dem Druck
in der Auslaßkammer 24 gehalten, und der Ventilkörper 30 wird
in Richtung der Ventilverschlußseite verschoben durch die
Federkraft der Ventilschließfeder 31 gehalten.
-
Wenn der Dämpfungsdruck vom Dämpfungszylinder 63 (siehe Fig.
2) der Preßmaschine 60 auf die Drucköl-Ein/Auslaßöffnung 25
aufgebracht wird, wird der Druck in der Auslaßkammer 24
erhöht, und die Ventilöffnungskraft wirkt stark auf den
Ventilkörper 30 in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen
beiden Flächen, definiert jeweils durch den Durchmesser (d&sub0;) des
Ventilsitzes und den Durchmesser (d&sub2;) der Kolbenstange. Diese
Ventilöffnungskraft überwindet die Federkraft der
Ventilschließfeder 31, um den Ventilkörper 30 zu einem Zustand
kleiner Durchflußfläche zu öffnen. Da das Druckdämpfungsöl
schnell von der Drucköl-Ein/Auslaßöffnung 25 durch den
Umfangs-Bereich der Ventilkammer 22 in die Kolbenkammer 3a
-
fließt, aber kaum in den Raum fließt, in dem die
Ventilschließfeder 31 vorgesehen ist, werden zu diesem Zeitpunkt
die Vibrationen der Ventilschließfeder 31, welche durch die
Druckölströme verursacht werden können, effektiv unterdrückt
bzw. begrenzt.
-
Wenn der Dämpfungsvorgang beendet ist, wird der Druck in der
Ventilkammer 22 wieder dem Druck in der Auslaßkammer 24
angeglichen, und der Ventilkörper 30 wird durch die
Ventilschließfeder
31 zur Ventilverschlußseite hingedrückt.
-
Während des Auswurfvorgangs wird zuerst einmal der Druck in
der Kolbenkammer 3a durch den pneumatisch-hydraulischen
Booster 4 auf den hydraulischen Auswurfdruck angehoben.
Daraufhin wird der hydraulische Druck auch auf die
Gegendruckzylinderkammer 41 aufgebracht, so daß der Ventilkörper 30 durch
die Ventilschließkraft, erhalten durch Addition der
Federkraft der Ventilschließfeder 31 zum Differenzdruck in
Übereinstimmung mit der Differenz zwischen beiden Flächen,
jeweils definiert durch den Durchmesser d&sub0; des Ventilsitzes und
den Durchmesser d&sub1; des Gegendruckkolbens, zum Ventilsitz 23
hingeschoben wird. Dann wird der Ventilkörper 30 in Richtung
der Ventilöffnungsseite gedrückt, um durch die Wirkung des
Abtriebsbereiches 54 der Betätigungsvorrichtung 28 etwas
geöffnet zu werden. Daraufhin fließt das Auswurfdrucköl aus
der Kolbenkammer 3a durch die Ventilkammer 22 und die
Auslaßkammer 24 zur Drucköl-Ein/Auslaßöffnung 25. In diesem Fall
kann die Druckkraft zum Öffnen des Ventilkörpers 30 zu einer
kleinen Kraft verringert werden, was erzielt wird durch die
Addition der Federkraft der Ventilverschlußfeder 31 zum
Differenzdruck in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen
beiden Flächen, jeweils definiert durch den Durchmesser d&sub0;
des Ventilsitzes und den Durchmesser d&sub1; des
Gegendruckkolbens. Deswegen kann die Betätigungsvorrichtung 28 eine kleine
Ausgangsleistung haben und in ihren Ausmaßen kleiner gemacht
werden.