DE4020763A1 - Mittel zum vertikalen bewegen eines stoessels in einer formteilpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Mittel zum vertikalen Bewegen eines Stößels in einer Formteilpresse für Kautschuk, Gummi, Kunststoffe, etc.

Herkömmliche Mittel zum vertikalen Bewegen eines Stößels in einer Formteilpresse enthalten Doppelzylinder­ konstruktionen, welche einen äußeren Zylinder und einen verschiebbar darin untergebrachten Stößel enthalten, wobei der Stößel einen hohlen Teil in seinem Zentrum hat und also als ein innerer Zylinder dient. Die Doppelzylinder­ konstruktionen werden in großen Formteilpressen angewendet, welche einen Stößel mit großem Durchmesser haben, weil die Doppelzylinderkonstruktionen den Vorteil haben, daß sie die Verwendung einer hydraulische Pumpe mit einer kleineren Kapazität ermöglichen. Fig. 3 zeigt eine typische herkömmliche Doppelzylinderkonstruktion in einer Formteilpresse. Eine solche Konstruktion ist z. B. aus dem Buch Design Handling and Maintenance of Hydraulic Presses", Seiten 718 und 719, Autor: Kenji Serikawa, Verlag: Gihodo Co., Ltd., Tokyo, Japan, Veröffentlichungsdatum 20. 12. 1967, bekannt. Die Konstruktion enthält einen äußeren Zylinder 1 und einen Stößel oder einen inneren Zylinder 3, welcher verschiebbar darin angeordnet ist. Der Stößel 3 ist an seinem unteren Ende mit einem im Durchmesser großen Abschnitt 2 und in seinem Zentrum mit einem hohlen Teil 4 versehen. Ein Stab 6 ist in dem hohlen Teil 4 so angebracht, daß er den Boden 5 des äußeren Zylinders 1 durchdringt, wobei der Stab 6 relativ zum Stößel 3 verschiebbar und unbeweglich am Boden des äußeren Zylinders 1 befestigt ist und in seinem Zentrum mit einem Ölkanal 7, welcher den Stab 6 vom einen Ende zum anderen durchdringt, versehen ist. Ein Raum, welcher von der unteren Fläche des im Durchmesser großen Abschnitts 2 des Stößels 3, der inneren Fläche des äußeren Zylinders 1 und der Umfangsfläche des Stabes 6 gebildet ist, dient als ein unteres Ölreservoir 8. Ein Abschnitt des hohlen Teils 4 des Stößels 3 über dem Stab 6 dient als ein den Stößel anhebendes Ölreservoir 9. Ein Raum, welcher von der Umfangsfläche des Stößels 3 und der inneren Fläche des Zylinders 1 gebildet ist, dient als ein den Stößel absenkendes Ölreservoir 10. Die Bezugszahl 11 bezeichnet ein Rückschlagventil und die Nummer 12 einen Öltank.

Bei der oben beschriebenen Doppelzylinderkonstruktion wird der Stößel 3 angehoben, wenn auf das den Stößel anhebende Ölreservoir 9 durch den Ölkanal 7 im Stab 6 ein Öldruck ausgeübt wird. Der Stößel 3 wird abgesenkt, wenn auf das den Stößel absenkende Ölreservoir 10 ein Öldruck ausgeübt wird, wenn der Stößel 3 in einer angehobenen Position ist.

Bei den herkömmlichen Mitteln zum vertikalen Bewegen eines Stößels in einer Formteilpresse wird der Stößel nur mittels des Öldrucks vertikal bewegt, und das ganze Öl, das zum vertikalen Bewegen des Stößels verwendet wird, wird von außen zugeführt. Deshalb ist es zwangsweise nicht möglich, externe hydraulische Apparate einschließlich des Öltanks zufriedenstellend klein und weniger teuer zu machen.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, Mittel zum vertikalen Bewegen eines Stößels in einer Formteilpresse zu schaffen, welche die externen hydraulischen Apparate dafür zufriedenstellend klein und weniger teuer machen können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruches gelöst.

Bei den Mitteln zum vertikalen Bewegen eines Stößels in einer Formteilpresse wird ein Luftdruck zum vertikalen Bewegen des Stößels angewendet und eine bestimmte Ölmenge, welche zum vertikalen Bewegen des Stößels verwendet wird, ist innerhalb des äußeren Zylinders und des Stößels enthalten. Genauer gesagt enthalten die Mittel zum vertikalen Bewegen eines Stößels in einer Formteilpresse einen äußeren Zylinder, einen Stößel, welcher verschiebbar in den äußeren Zylinder eingefügt ist und an seinem unteren Ende mit einem im Durchmesser großen Abschnitt und in seinem Zentrum mit einem hohlen Teil versehen ist, einen Kolben, welcher verschiebbar in dem hohlen Teil untergebracht ist, wobei ein Abschnitt des hohlen Teils des Stößels über dem Kolben als ein den Stößel anhebendes Luftreservoir dient und ein Abschnitt des hohlen Teils der Stößels unter dem Kolben als ein unabhängiges Ölreservoir dient, einen Raum, welcher von der unteren Fläche des im Durchmesser großen Abschnitts des Stößels und der inneren Fläche des äußeren Zylinders gebildet ist und als ein unteres Ölreservoir dient, einen Raum, welcher von der Umfangsfläche des Stößels und der inneren Fläche des äußeren Zylinders gebildet wird und als ein den Stößel absenkendes Ölreservoir dient, wobei das unabhängige Ölreservoir und das untere Ölreservoir insgesamt eine bestimmte Ölmenge enthalten, einen Luftkanal, welcher von dem den Stößel anhebenden Luftreservoir zu externen Luftdruckapparaten führt, einen Ölkanal, welcher von dem den Stößel absenkenden Ölreservoir zu externen hydraulischen Apparaten führt, wobei das unabhängige Ölreservoir mit dem unteren Ölreservoir durch ein Pilotrückschlagventil verbunden ist und das Pilotrückschlagventil normalerweise Öl nur in Richtung vom unabhängigen Ölreservoir zum unteren Ölreservoir fließen läßt, wobei das den Stößel absenkende Ölreservoir durch einen Steuerdruckkanal mit dem Pilotrückschlagventil verbunden ist und das Pilotrückschlagventil Öl in umgekehrter Richtung vom unteren Ölreservoir zum unabhängigen Ölreservoir fließen läßt, wenn das Pilotrückschlagventil durch den Steuerdruckkanal einen Druck von dem den Stößel absenkenden Ölreservoir erhält.

Im folgendenden wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Mittel zum vertikalen Bewegen eines Stößels in einer Formteilpresse beschrieben.

Bei den erfindungsgemäßen Mitteln zum vertikalen Bewegen eines Stößels in einer Formteilpresse enthalten das unabhängige Ölreservoir und das untere Ölreservoir insgesamt eine bestimmte Ölmenge. Wenn der Stößel in der untersten Position ist, wird, wenn die externen Luftdruckapparate durch den Luftkanal einen Luftdruck auf das den Stößel anhebende Luftreservoir ausüben, der Kolben im hohlen Teil des Stößels durch den Luftdruck nach unten gedrückt. Wenn der Kolben sich nach unten bewegt, fließt Öl im unabhängigen Ölreservoir unter dem Kolben im hohlen Teil des Stößels durch das Pilotrückschlagventil zum unteren Ölreservoir und drückt den Stößel nach oben. Auf diese Weise wird der Stößel nach oben bewegt.

Wenn der Stößel aus einer angehobenen Position nach unten bewegt werden soll, läßt man den Luftdruck in dem den Stößel anhebenden Luftreservoir in die Atmosphäre entweichen, und von den externen hydraulischen Apparaten wird durch den Ölkanal ein Öldruck auf das den Stößel absenkende Ölreservoir ausgeübt. Dann übt der Druck in dem den Stößel absenkenden Ölreservoir eine Kraft in der den Stößel absenkenden Richtung aus. Durch diesen Druck wird das Pilotrückschlagventil durch den Steuerdruckkanal geöffnet, und Öl im unteren Ölreservoir wird durch das Pilotrückschlagventil in das unabhängige Ölreservoir zurückgeleitet. Deshalb wird der Stößel nach unten bewegt und der Kolben innerhalb das Stößels nach oben.

Daher bewegt sich das Öl, das in den Mitteln zum vertikalen Bewegen des Stößels enthalten ist, zwischen dem unabhängigen Ölreservoir und dem unteren Ölreservoir hin und her, wenn sich der Stößel nach oben und unten bewegt.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen eine Ausführungsform der Erfindung als Beispiel dargestellt ist. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch Mittel zum verti­ kalen Bewegen eines Stößels gemäß der Erfindung, bei welchen der Stößel in einer abgesenkten Position ist,

Fig. 2 einen Längsschnitt der Mittel zum vertikalen Bewegen eines Stößels, bei welchen der Stößel in einer angehobenen Position ist, und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch herkömmliche Mittel zum vertikalen Bewegen eines Stößels.

Mittel zum vertikalen Bewegen eines Stößels gemäß der Erfindung werden in einer Formteilpresse verwendet, welche z. B. Seitenplatten 21, einen Kopf 22, obere Heizmittel 23, eine Preßform 24, untere Heizmittel 25, untere Wärmeisolationsmittel 26 und eine bewegliche Platte 27 hat.

Ein äußerer Zylinder 31 ist an den unteren Abschnitten der Seitenplatten 21 befestigt. Ein Stößel 33, dessen oberes Ende an der beweglichen Platte 27 befestigt ist, ist verschiebbar in den äußeren Zylinder 31 eingefügt. Der Stößel 33 ist an seinem unteren Ende mit einem im Durchmesser großen Abschnitt 32 und in seinem Zentrum mit einem hohlen Teil 34 versehen. Ein Kolben 35 ist verschiebbar in den hohlen Teil 34 eingefügt. (Daher dient der Stößel 33 auch als ein innerer Zylinder.)

Ein Abschnitt des hohlen Teils 34 des Stößels 33 über dem Kolben 35 dient als ein den Stößel anhebendes Luftreservoir 36. Ein Luftkanal 38 führt von dem den Stößel anhebenden Luftreservoir 36 zu einem externen Luftverdichter 37. Die Bezugszahl 39 bezeichnet ein Luftstromsteuerventil und die Bezugszahl 40 ein Richtungssteuerventil. Ein Abschnitt des hohlen Teils 34 des Stößels 33 unter dem Kolben 35 dient als ein unabhängiges Ölreservoir 41. Das unabhängige Ölreservoir 41 ist somit in die Doppelzylinderkonstruktion integriert. Ein Raum, welcher von der unteren Fläche des im Durchmesser großen Abschnitts 32 des Stößels 33 und der inneren Fläche des äußeren Zylinders 31 gebildet ist, dient als ein unteres Ölreservoir 42. Ein ringförmiger Raum, welcher von der Umfangsfläche des Stößels 33 und der inneren Fläche des äußeren Zylinders 31 einschließlich der unteren Fläche eines Teilelements 31′ des äußeren Zylinders 31 gebildet wird, dient als ein den Stößel absenkendes Ölreservoir 43. Das unabhängige Ölreservoir 41 und das untere Ölreservoir 42 enthalten insgesamt eine bestimmte Ölmenge. Ein Ölkanal 45 führt von dem den Stößel absenkenden Ölreservoir 43 zu einer externen hydraulischen Pumpe 44. Die Bezugszahl 46 bezeichnet ein Richtungssteuerventil, die Bezugszahl 47 ein Überdruckventil und die Bezugszahl 48 einen Öltank.

Das unabhängige Ölreservoir 41 im Stößel 33 ist durch ein Pilotrückschlagventil 49 mit dem unteren Ölreservoir 42 verbunden. Das Pilotrückschlagventil 49 läßt gewöhnlich Öl nur in der Richtung vom unabhängigen Ölreservoir 41 zum unteren Ölreservoir 42 fließen. Das den Stößel absenkende Ölreservoir 43 ist durch einen Steuerdruckkanal 50 mit dem Pilotrückschlagventil 49 verbunden. Das Pilotrückschlagventil 49 läßt Öl in umgekehrter Richtung vom unteren Ölreservoir 42 zum unabhängigen Ölreservoir 41 fließen, wenn es von dem den Stößel absenkenden Ölreservoir 43 durch den Steuerdruckkanal 50 einen Druck erhält.

Im folgenden werden Mittel zur Verringerung der Hubgeschwindigkeit des Stößels 33, bevor die Preßform 24 die oberen Heizmittel 23 berührt, beschrieben. Ein Vorsprung 51 ist an der beweglichen Platte 27 befestigt, und ein Grenzschalter 52, welcher dem Vorsprung 51 zugeordnet ist, ist an einer der Seitenplatten 21 angebracht. Der Vorsprung 51 berührt den Grenzschalter 52 und löst ihn aus unmittelbar bevor die Preßform 24 im Aufwärtshub die oberen Heizmittel 23 berührt. Dann kehrt das Richtungssteuerventil 40 wieder in die Neutralstellung zurück und stoppt die Druckluftzufuhr zu dem den Stößel anhebenden Luftreservoir 36. Zur gleichen Zeit läßt das Richtungssteuerventil 46 für das hydraulische System Öl über ein Ölflußsteuerventil 53 und ein Pilotrückschlagventil 54 durch einen Ölkanal 55 in das untere Ölreservoir 42 fließen. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn der Ölfluß in das untere Ölreservoir 42 geringer ist als ein bestimmter Wert, die Hubgeschwindigkeit des Stößels 33 dadurch verringert.

Daher wird Öl von außen in das untere Ölreservoir 42 geschickt, wenn die Hubgeschwindigkeit des Stößels 33 verringert wird. Im folgenden werden Mittel zum Rückführen solch einer erhöhten Ölmenge nach außen beschrieben. Ein Sensor 56 ist am oberen Ende des hohlen Teils 34 des Stößels 33 angebracht. Der Sensor 56 ist so ausgelegt, daß er den Kolben 35 erfaßt, wenn der Kolben 35 das obere Ende des hohlen Teils 34 erreicht. Ein anderer Grenzschalter 57 ist an der einen Seitenplatte 21 angebracht und wird durch den Vorsprung 51 ausgelöst, wenn der Stößel 33 die unterste Position erreicht hat. Die Bezugszahl 58 bezeichnet ein Richtungssteuerventil für einen Steuerdruck zum Öffnen des Pilotrückschlagventils 54. Wenn der Kolben 35 das obere Ende des hohlen Teils 34 des Stößels 33 bei der Abwärtsbewegung des Stößels 33 erreicht, erfaßt der Sensor 56 ihn und löst das Richtungssteuerventil 58 aus. Dann öffnet das Richtungssteuerventil 58 das Pilotrückschlag­ ventil 54 durch Anwendung eines Steuerdruckes auf das Ventil 54. Dann kehrt Öl vom unteren Ölreservoir 42 durch das Pilotrückschlagventil 54 in den Öltank 48 zurück. Auf diese Weise wird das Öl, das von außen in das untere Ölreservoir 42 geschickt wird, wenn die Hubgeschwindigkeit des Stößels 33 verringert wird, nach außen zurückgeführt. Deshalb bleibt die gesamte Menge des enthaltenen Öls konstant, und es ist möglich, den Stößel 33 wieder abzusenken, sogar nachdem der Kolben 35 das obere Ende des hohlen Teils 34 erreicht hat.

Die Bezugszahl 59 bezeichnet einen Ableitungskanal zum Abführen von Öl, welches in das den Stößel anhebende Luftreservoir 36 ausgelaufen ist. Der Ölableitungskanal 59 ist mit einem Pilotrückschlagventil 60 versehen. Das Pilotrückschlagventil 60 wird von einem Steuerdruck geöffnet, welcher von einem hydraulischen Druck, der auf das den Stößel absenkende Ölreservoir 43 ausgeübt wird, erhalten wird, wenn der Stößel 33 nach unten bewegt wird. Wenn daher das Pilotrückschlagventil 60 geöffnet wird, wird Öl, das in das den Stößel anhebende Luftreservoir 36 ausgelaufen ist, durch das Pilotrückschlagventil 60 nach außen abgeführt.

Bei einem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist der Kolben 35 mit luftableitenden Mitteln versehen, um Luft, welche aus dem den Stößel anhebenden Luftreservoir 36 in das unabhängige Ölreservoir 41 eingedrungen ist, zum Stößel anhebenden Luftreservoir 36 zurückzuschicken. Bei diesem Beispiel ist ein enger Luftkanal 61, welcher den Kolben 35 vertikal durchdringt, mit einem oberen Luftrückschlag­ ventil 62 und einem unteren Luftrückschlagventil 63 versehen. Das obere Luftrückschlagventil 62 ist mit einem Stift 64 versehen, welcher nach oben aus dem Kolben 35 herausragt. Das obere Luftrückschlagventil 62 wird geöffnet, wenn der Stift 64 nach unten gedrückt wird. Das obere Luftrückschlagventil 62 verhindert, daß Öl vom unabhängigen Ölreservoir 41 in das den Stößel anhebende Luftreservoir 36 ausfließt, während das untere Luftrückschlagventil 63 verhindert, daß Luft von dem den Stößel anhebenden Luftreservoir 36 in das unabhängige Ölreservoir 41 ausströmt. Wenn jedoch der Kolben 35 die höchste Position erreicht hat und der Stift 64 mit der oberen Fläche des den Stößel anhebenden Ölreservoirs 36 in Berührung gebracht und dadurch nach unten gedrückt wird, wird das obere Luftrückschlagvantil 62 geöffnet und Luft, welche aus dem den Stößel anhebenden Luftreservoir 36 in das unabhängige Ölreservoir 41 eingedrungen ist, wird durch das untere Luftrückschlagventil 63, den Luftkanal 61 und das obere Luftrückschlagventil 62 in das den Stößel anhebende Luftreservoir 36 zurückgeführt.

Bei den erfindungsgemäßen Mitteln zum vertikalen Bewegen eines Stößels in einer Formteilpresse wird ein Luftdruck zum Anheben des Stößels verwendet, und eine bestimmte Ölmenge zum vertikalen Bewegen des Stößels ist in dem unabhängigen Ölreservoir und dem unteren Ölreservoir enthalten, wobei das enthaltene Öl zwischen diesen beiden Ölreservoirs hin- und herbewegt wird, wenn der Stößel nach oben und unten bewegt wird. Dies bedeutet, daß die Ölmenge, welche von außen zugeführt werden muß, sehr klein ist. Deshalb ist es möglich, die externen hydraulischen Apparate sehr klein und weniger teuer zu machen.

Claims (1)

1. Mittel zum vertikalen Bewegen eines Stößels (33) in einer Formteilpresse mit einem äußeren Zylinder (31), einem Stößel (33), welcher verschiebbar in den äußeren Zylinder (31) eingefügt ist und an seinem unteren Ende mit einem im Durchmesser großen Abschnitt (32) und in seinem Zentrum mit einem hohlen Teil (34) versehen ist, einem Kolben (35), welcher verschiebbar in dem hohlen Teil (34) untergebracht ist, wobei ein Abschnitt des hohlen Teils (34) des Stößels (33) über dem Kolben (35) als ein den Stößel anhebendes Luftreservoir (36) dient und ein Abschnitt des hohlen Teils (34) des Stößels (33) unter dem Kolben (35) als ein unabhängiges Ölreservoir (41) dient, einem Raum, welcher von der unteren Fläche des im Durchmesser großen Abschnitts (32) des Stößels (33) und der inneren Fläche des äußeren Zylinders (31) gebildet ist und als ein unteres Ölreservoir (42) dient, einem Raum, welcher von der Umfangsfläche des Stößels (33) und der inneren Fläche des äußeren Zylinders (31) gebildet wird und als ein den Stößel absenkendes Ölreservoir (43) dient, wobei das unabhängige Ölreservoir (41) und das untere Ölreservoir (42) insgesamt eine bestimmte Ölmenge enthalten, einem Luftkanal (38), welcher von dem den Stößel anhebenden Luftreservoir (36) zu externen Luftdruckapparaten führt, einem Ölkanal (45), welcher von dem den Stößel absenkenden Ölreservoir (43) zu externen hydraulischen Apparaten führt, wobei das unabhängige Ölreservoir (41) mit dem unteren Ölreservoir (42) durch ein Pilotrückschlagventil (49) verbunden ist und das Pilotrückschlagventil (49) normalerweise Öl nur in Richtung vom unabhängigen Ölreservoir (41) zum unteren Ölreservoir (42) fließen läßt, wobei das den Stößel absenkende Ölreservoir (43) durch einen Steuerdruckkanal (50) mit dem Pilotrückschlagventil (49) verbunden ist und das Pilotrückschlagventil (49) Öl in umgekehrter Richtung vom unteren Ölreservoir (42) zum unabhängigen Ölreservoir (41) fließen läßt, wenn das Pilotrückschlagventil (49) durch den Steuerdruckkanal (50) einen Druck von dem den Stößel absenkenden Ölreservoir (43) erhält.