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Vulkanisierpresse Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Vulkanisierpressen,
z. B. für Luftreifen, Luftschläuche o. dgl., und im besonderen auf Vulkanisierpressen,
bei denen ein flüssiges oder gasförmiges Druckmittel verwendet wird, um das Werkstück
von innen her gegen die Formflächen anzupressen.
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Gegenstan-1 der Erfindung ist die Herstellung einer gegenseitigen
Beziehung zwischen den Steuereinrichtungen für das Druckmittel und den Vorrichtungen
zum Öffnen und Schließen der Presse.
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Insbesondere besteht das Wesen der Erfindung darin, daß die Einrichtungen
zum öffnen der Presse und die Ventile für das Druckmittel miteinander durch eine
unter dem Drucke dieses im Innern der Form verwendeten Druckmittels stehende Sperrvorrichtung
derart blockiert sind, daß die Formen erst geöffnet weiden können, wenn das Druckmittel
aus der Form abgelassen ist bzw. wenn kein gefährlicher Überdruck mehr im Innern
der Form herrscht.
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Blockiereinrichtungen, durch die die Betätigungsmittel der Formen,
Preßhälften usw. in gegenseitige Abhängigkeit gebracht werden, sind an sich schon
bekannt.
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.?ach der Erfindung wird jedoch der im Innern der Form herrschende
Druck unmittelbar zur Überwachung und Steuerung der Sperrvorrichtungen benutzt.
Dies ergibt eine besonders hohe Sicherheit, auch für den Fall, daß ein willkürliches
oder fehlerhaftes, z. B. verfrühtes Eingreifen des Arbeiters in den regulären Arbeitsgang
erfolgen sollte. Die Einrichtung kann hierbei so getroffen werden, daß auch bei
etwa eintretendem Versagen der Druckzuführung für die hydraulische Preßeinrichtung
o. dgl. ein unerwünschtes Öffnen der Formkästen vermieden wird.
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Die Erfindung ist an keine bestimmte Ausführungsform gebunden und
kann an den verschiedenstenBauarten der genanntenFormvorrichtungen angebracht werden,
und zwar ebenso an handgesteuerten wie an automatisch bzw. durch Zeitschalter überwachten
Pressen o. dgl.
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In den beiliegenden Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigen: Abb. i die Erfindung perspektivisch in ihrer Anwendung an einer
handgesteuerten Form- und Vulkanisierpresse mit waagerecht schwenkbaren Formteilen;
Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie A-_A der Abb. i ; Abb. 3 und q., von der Seite
und von oben gesehen, eine Ausführungsform der Erfindung an einer hydraulisch gesteuerten
Presse mit lotrecht arbeitenden Preßhälften und mit elektroautomatischer Überwachung
Abb. 5 einen Schnitt nach der Linie B-B der Abb. q..
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Zuerst soll geschildert werden, auf welche Weise die Erfindung zweckmäßig
an der einen genannten Pressenbauart verwendet werden
kann, z. B.
an einer Presse, die in der Hauptsache aus einem mittleren, an einem Rahmen 2 angebrachten
festen Formkasten z mit je einer hohlen Form auf jeder Seite und aus zwei entsprechenden,
bei 5 und 6 angelenkten Seitenkästen 3 und 4 besteht, die in bezug auf den mittleren
Kasten i schwenkbar sind. Bei dieser Einrichtung wird der zum öffnen und Schließen
des Apparates erforderliche Druck von Hand aus erzeugt, etwa mit Hilfe der Griffhebel
7 und 8, durch welche Exzenter-, Kurbel- oder Kniehebelantriebe 9 und io beeinflußt
werden.
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Die Einzelheiten einer solchen Anordnung sind in dem Patent
4&2 677 dargestellt.
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Die beiden Seitenkästen mit den dazugehörigen Teilen, wie dem öffnungsgetriebe,
den Druckmittelleitungen, sind im wesentlichen einander gleich. Die Einrichtung
besteht also aus zwei konstruktiv gleichen, aber voneinander unabhängig gesteuerten
Teilen, und es genügt daher nur die Beschreibung eines einzigen Teiles dieser Einrichtung.
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In der vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung - wird von dem
Handhebel 7 bei seiner Bewegung, die das Schließen der Form bewirkt, zugleich das
Luftzuleitungsventil i i so gestellt, daß sowohl das Werkstück unter inneren Druck
gestellt als auch ein Sperrfinger 12 vorgeschoben wird, der das Rückschwingen des
Handhebels 7, d. h.. das öffnen der Form, so lange verhindert, bis der Innendruck
entwichen ist.
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Die Steuerung des Luftzuleitungsventils i i erfolgt vorzugsweise durch
einen Stellhebel 13, der bei 14 im Sinne einer Drehung und bei 15 im Sinne einer
Längsbewegung federbelastet ist, so daß er selbsttätig immer in die Stellung gesperrt
geht bzw. sich in den Schwenkbereich des Handhebels 7 hineinschiebt.
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Der erwähnte Sperrfinger besteht gemäß Abb. 2 aus einem im Zylinder
17 hin und her gehenden Kolben 16. Durch die das Werkstück unter inneren Druck setzende
Luft wird der Kolben 16 in die Bahn des Hebels 7 hineingedrückt, und durch die Feder
18 wird er wieder aus dieser Bahn herausgezogen, sobald der Luftdruck entwichen
ist. Der Zylinder 17 steht gemäß Abb. i mit dem im Innern des Werkstückes (Reifens
o. dgl.) liegenden Blähschlauch folgendermaßen in Verbindung: Von dem Blähschlauch
führt ein biegsames Rohr i9 zu einem festen Rohr 2o, das in radialer Richtung durch
den festen Formkasten i läuft. Dieses Rohr ist durch ein Rohr 21 mit einem T-Stück
22 verbunden, dessen geradeaus als Verlängerung des Rohres 21 verlaufender Teil
über das Rohr 23 zu dem Sperrfingergehäuse 12 führt, während der zum Rohr 2i rechtwinklig
abzweigende Teil über das Rohr 24 zum Luftzuleitungsventil i i führt.
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Diese Anordnung hat zur Folge, daß der Kolben 16 so lange, als irgend
wünschenswert, dem Druck unterworfen bleibt, der ihn nach unten drückt; dies liegt
daran, daß die aus dem Blähschlauch austretende Luft infolge der geradlinigen Leitungsführung
in Richtung nach dem Kolben 16 einen geringeren Leitungswiderstand vorfindet als
auf dem rechtwinklig abgebogenen Weg zum Auslaßventil 2@5; im selben Sinne wirkt
die Tatsache, daß bei der beschriebenen Anordnung vermieden wird, daß an der Abzweigstelle
22 durch Injektorwirkung das verhältnismäßig große, aus dem Blähschlauch kommende
Luftvolumen das geringe, in dem zum Sperrfinger führenden Leitungsteil 23 enthaltene
Luftvolumen absaugt oder zum mindesten auf unzulässig niederen Druck bringt. Um
die Strömungsverhältnisse zugunsten der Druckwirkung auf den Sperrfinger zu regeln,
kann in das Röhr 24 eine Drosselstelle beliebiger Art eingebaut werden.
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Der Betrieb der Einrichtung spielt sich folgendermaßen ab. Wenn der
Hebel 7 zum Zweck des Schließens der Presse eingeschwenkt wird, so berührt er den
Stellhebel 13, schwenkt ihn unter Überwindung der Feder 14, so daß das Luftventil
ii sich öffnet, und hält ihn in der Stellung »offen«; infolgedessen wird Luftdruck
sowohl in :das Innere des Werkstücks als auch auf den Kolben 16 geleitet, so daß
dieser sich in die Bahn, welche der Hebel ? bei Rückwärtsbewegung beschreiben würde,
hineinschiebt, wie in Abb. i dargestellt ist, und so eine vorzeitige Bewegung dieses
Steuerhebels verhindert. Zum Zwecke der Öffnung der Presse ist es, wie erwähnt,
zunächst erforderlich, den Luftdruck entweichen zu lassen; der Stellhebel 13 wird
infolgedessen von Hand aus mit Hilfe des Griffes 13a unter Überwindung der Feder
15 zurückgezogen und dadurch außer Eingriff mit dem Hebel 7 gebracht. Der Stellhebel
erhält so genügend Spielraum, um sich-unter der Wirkung -der Feder 14 zu drehen,
derart, daß das Dreiwegventil i i in jene Stellung gelangt, welche das Entweichen
des Luftdruckes sowohl aus dem Blähschlauch im Innern des Werkstückes als auch aus
dem Sperrfingerzylinder 17, und zwar über die Leitung 25, gestattet. Nun tritt der
Sperrfingerkolben 16 unter der Wirkung seiner Rückführfeder 18 in die Ruhelage zurück
und gibt den Hebel 7 frei, so daß die Presse geöffnet werden kann.
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Im folgenden wird auseinandergesetzt, auf welche Weise der Erfindungsgegenstand
zweckmäßig an der zweiten obenerwähnten Pressenbauart angewendet werden kann, z.
B.
an einer Vorrichtung, welche durch 1ivdraulischen Druck geschlossen
wird, während dieser Druck zum Zwecke des öffnens der Presse in Abhängigkeit von
einer Zeitschaltvorrichtung abgelassen wird, welche an sich beliebiger Art sein
kann. Die Zeitschaltung steuert durch Vermittlung der Blockiereinrichtung 26-29,
deren Anordnung Gegenstand der Erfindung ist, das Ventil, welches den hydraulischen
Preßdruck regelt, und veranlaßt auf diesem Wege das Abstellen dieses Druckes zum
Zwecke des Öffnens der Presse.
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In der vorzugsweisen Ausführungsform gemäß Abb. 3 und 4 besteht die
Blockiereinrichtung in der Hauptsache aus einem federbelasteten Kolben 26, welcher
unter dem Druck seiner Feder ständig in die Schwenkbahn des Luftventilstellhebels
27 des Luftverrtils 28 hineinragt und nur dann aus dieser Stellung zurückgezogen
wird, wenn dies durch die obenerwähnte Zeitschaltung veranlaßt wird. Zweckmäßig
erfolgt die Steuerung des Kolbens 26 auf elektrischem Wege mit Hilfe eines in dem
Gehäuse 29 untergebrachten Elektromagneten.
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Vorzugsweise wird beim Schließen der Presse selbsttätig der Zeitschalter
in Gang gesetzt, und nach Ablauf ,der vorher eingestellten Behandlungsdauer des
Werkstücks wird vom Zeitschalter der Stromkreis geschlossen, in welchem der erwähnte
Elektromagnet liegt, der dann den Kolben 26 zurückzieht.
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Der Luftventilstellhebel 27 ist derart federbelastet, daß er, wenn
von dem Sperrkolben 26 freigegeben, selbsttätig das Ventil 28 so umstellt,
daß der im Innern der Form befindliche Blähschlauch sowie gleichzeitig die Blockiereinrichtung
3.I-39 für das hydraulische Ventil der Presse von der Luftdruckzuleitung abgetrennt
und das Entweichen der Druckluft aus diesen beiden Teilen der Vorrichtung ermöglicht
wird.
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Die Sperrvorrichtung 26-29 wird zweckmäßig au einer Sicherheitsvorrichtung
angebracht, welche in der Hauptsache aus mindestens einer Sperrstütze 3o besteht,
die in ihre Sperrstellung zwangsläufig ausgeschwungen wird, sobald die Presse sich
schließt; es wird dadurch ein Unglücksfall, z. B. infolge Platzens des Werkstückes,
verhindert, falls die Presse in unvorhergesehener Weise, z.-B. infolge Nachlassens
des hydraulischen Preßdruckes, an sich, d. h. ohne diese Sicherheitsvorrichtung,
in die Lage kommen sollte, sich zu öffnen.
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Zweckmäßig besteht die Sicherungseinrichtung aus einem Paar von Sperrstützen
der genannten Art, welche in Abb. 4 mit 30 und 3oa bezeichnet sind; die beiden
Stützen werden gleichzeitig zwangsläufig je nach den Arbeitsbewegungen der Presse
einwärts in die Stützstellung bzw. auswärts geschwenkt; die beiden Stützen
30 und 30u sind daher miteinander und mit dem Hauptbedienungshebel 31 über
Gestänge und Hilfswellen 33 gekuppelt; der Hebe131, der auf einer das hydraulische
Ventil unmittelbar steuernden Welle 34 sitzt, ist derart durch eine Feder 32 federbelastet,
daß das hydraulische Preßventil sich bei Freigabe durch die Blockiereinrichtung
35 bis 39 selbsttätig schließt bzw. das Öffnen der Presse bewirkt.
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Die durch Luftdruck gesteuerte Blockiereinrichtung nach der Erfindung
ist in einer für diesen Fall besonders angepaßten Ausführungsform in Abb. 5 dargestellt;
sie wirkt grundsätzlich genau so wie der Sperrfinger 16 in dem ersten Ausführungsbeispiel,
nur mit dem Unterschied, daß sie in diesem Falle darüber wacht, daß nicht das hydraulische
Ventil vorzeitig in eine Stellung gelangt, welche das Öffnen der Presse bewirken
würde. Die mit dem Bedienungshebel 31 verbundene Steuerwelle 34 ist mit einer Sperrscheibe
35 versehen, die mit einem Sperrzahn 36 ausgerüstet ist; in dessen Drehweg ragt
der Sperrfinger oder -stift 37 der Blockiereinrichtung hinein.
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Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist dieser Stift 37 in einem Zylinder
38 der Länge nach verschiebbar. Durch den Luftdruck, welcher das Werkstück von innen
her unter Druck setzt, wird der Stift in den Drehweg des Sperrzahnes 36 vorgeschoben,
durch die Rückführfeder 39 wird er aus dieser Stellung zurückgebracht, so daß der
Steuerhebel 31 unter dem Drucke seiner Feder 32 ausschwingen kann, sobald der von
innen auf das Werkstück und gleichzeitig auf den Sperrstift 37 wirkende Luftdruck
entwichen ist.
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Im vorliegenden Falle sind folgende Verbindungsleitungen zwischen
dem Zylinder 38 und dem Blähschlauch irn Innern des Werkstücks bzw. dein Luftventil
28: Wie in Abb.3 und 4 nur schematisch angedeutet, besteht zwischen dem Blähschlauch
und dem Ventil 28 eine Verbindung über ein biegsames Rohr 4o, das bei 41 an einem
der lotrecht auf und ab gehenden Pressenteile befestigt ist, und über ein Gelenkrohr
42, so daß diese Verbindungsleitung sich der Auf- und Abwärtsbewegung des Blähschlauches
in bezug auf das Luftventil 28 anpassen kann. Vom unteren Ende des Gelenkrohrs
42 führt ein gerades Rohr 44 zu einem Winkelrohr 43, welches an das Luftventil 28
angeschlossen ist; von dem Winkelrohr 43 führt, irn wesentlichen geradlinig, ein
Rohr 45 zu dein Zylinder 38 der Blockiereinrichtung.
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Da auch in diesem Falle die Leitung zur Blockiereinrichtung an der
Gabelungsstelle
43, 44, 45 geradlinig weitergeführt ist, während
der Leitungsteil 43, welcher zum Luftventil 28 geht, an der genannten Stelle etwa
rechtwinklig abbiegt, ist, ganz ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
dafür gesorgt, daß die Leitungswiderstände beim Entweichen der Luft zugunsten einer
möglichst lang anhaltenden Sperrwirkung der Blockiereinrichtung geregelt sind. Auch
hier kann eine Drosselstelle in dem Leitungsstrang 43 vorgesehen werden.
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Die elektrische Schaltung der Überwachungseinrichtung ist zum Teil
bereits weiter oben angegeben worden. Zweckmäßig wird parallel zu der in dem Gehäuse
29 der Sperrvorrichtung untergebrachten Magnetspule eine Signallampe geschaltet,
welche gleichzeitig mit der genannten Spule unter Spannung gesetzt wird, wenn der
Zeitschalter nach Ablauf der eingestellten Zeit den betreffenden Stromkreis schließt,
so daß die Signallampe jeweils anzeigt, wenn und ob die Presse geöffnet ist. Mit
Vorteil wird auch ein Zeitschreiber verwendet, dessen elektrische Organe am besten
ganz ähnlich wie die des Zeitschalters gestaltet und geschaltet werden. Es wird
dann die den Zeitschreiber in Gang setzende Magnetspule parallel zu der den Zeitschalter
in Gang setzenden Spule geschaltet, so daß der Zeitschreiber die jeweilige Behandlungsdauer
des einzelnen Werkstücks in der Presse selbsttätig niederschreibt. Der Zeitschreiber
kann durch eine Steckervorrichtung o. dgl. an- und abschaltbar sein, es kann auch
in ähnlicher Weise ein einziger Zeitschalter bzw. ein einziger Zeitschreiber für
eine größere Anzahl gleichartig und gleichzeitig arbeitender Pressen verwendet werden.
An sich ist für die vorliegende Erfindung die Art des jeweils verwendeten Zeitschalters
oder Zeitschreibers gleichgültig, um so mehr, als für ein solches Gerät kein Schutz
beansprucht wird. Wesentlich für die Erfindung ist lediglich, daß die vom Luftdruck
im Innern des Blähschlauches gesteuerte Blockiereinrichtung auch mit einer elektrischen
Zeitschalt- und Zeitschreibereinrichtung kombiniert werden kann und nicht nur mit
einer einfachen Handsteuerung.
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Beim Schließen der Presse wird das hydraulische Ventil unter Überwindung
der Wirkung der Spannfeder 32 durch den Bedienungshebel 31 geöffnet, so daß die
Formhälften sich infolge der Wirkung des hydraulischen Druckes einander nähern.
Gleichzeitig mit der Schwenkung des Hebels 31 und infolge dieser Bewegung werden
über das Gestänge 33 die beiden Sperrstützen 30 und 30a, von denen die eine
die erwähnte Sperri orrichtung 26, 29 trägt, in ihre Stützstellung gebracht, so
daß sie sich gemäß Abb. 3 unter den beweglichen Formunterteil stellen. Infolge der
Aufwärtsschwenkung der Stütze 30 nimmt der durch den Druck seiner Feder vorgeschobene
Sperrkolben26 denVentilstellhebel 27 mit und öffnet dadurch den Luftdruckeinlaß
in das Leitungsnetz 43, 4-', 44, 45, so daß sowohl das Werkstück als auch der luftgesteuerte
Sperrstift 37 der Blockiereinrichtung unter Druck gesetzt werden; der Sperrstift
37 wird infolgedessen vorwärts gedrückt und gelangt in Eingriff mit dem Sperrzahn
36, welcher infolge der Verbindung der Welle 34 mit dem hydraulischen Ventil gestattet,
dieses in der Einlaßstellung zu verriegeln. Ein an den bewegten Formteilen in irgendeiner
Weise angebrachter elektrischer Schalter wird beim Schließen der Presse ebenfalls
geschlossen und setzt dadurch den Zeitschalter bzw. auch den Zeitschreiber in Gang.
Ist die vorher eingestellte Behandlungsdauer des Werkstückes abgelaufen, so wird
von dem Zeitschalter der Stromkreis geschlossen, in welchem die Signallampe und
der Elektromagnet, der den Sperrkolben 26 steuert, liegen. Der Sperrkolben 26 wird
daher zurückgezogen und gibt den Luftventilstellhebel27 frei, so daß er nach unten
schwenkt und den Luftdruck sowohl aus dem Blähschlauch als auch aus dem Kolben 38
der Blockiereinrichtung entweichen läßt; der Sperrstift 37 wird nun durch seine
Rückführfeder zurückgeschoben, gibt den Sperrzahn 36 frei und gestattet so, daß
der Bedienungshebel 31 des hydraulischen Ventils unter der Wirkung der Spannfeder
32 ungehindert in die Ausgangsstellung zurückschlägt, so daß der hydraulische Druck
abgestellt wird und die Presse sich öffnet; die Sicherheitsvorrichtung (Sperrstützen
3o, 30a) ist inzwischen zwangsläufig und selbsttätig aus der Stützstellung in die
Freistellung übergegangen. Beim Öffnen verursacht die rückläufige Bewegung der Pressenteile
das Offnen des obenerwähnten Schalters, welcher beim Schließen den Zeitschalter
bzw. den Zeitschreiber in Gang setzte, so daß der entsprechende Stromkreis unterbrochen
wird und der Zeitschalter bzw. Zeitschreiber wieder in Bereitschaftsstellung gelangt
und in dieser verbleibt, bis der genannte Stromkreis beim nächsten Schließen der
Presse wieder geschlossen wird.
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Die Erfindung erschöpft sich nicht in den wenigen beispielsweisen
Ausführungsformen, welche in der vorstehenden Beschreibung behandelt sind. Die vom
Innendruck des innerhalb des Werkstücks liegenden Blähschlauchs o. dgl. abhängige
Blockiereinrichtung kann an jeder Formpresse für Gummihohlkörperformung angewandt
werden, gleichgültig ob die Formkästen schwenkbar oder parallel mit sich selbst
verschiebbar sind und ob der Preßdruck
von Hand oder mechanisch
oder hydraulisch erzeugt wird und ob die Überwachung der Behandlungsdauer selbsttätig
oder. von Hand oder beides kombiniert erfolgt. Man kann also z. B. die Erfindung
an einer Formpresse anwenden, die mit Kraftantrieb, etwa durch hydraulischen Druck,
geschlossen wird, die aber nicht automatisch gesteuert ist, indem an Stelle einer
Steuerung der Sperrvorrichtung durch einen Zeitschalter der Sperrkolben von Hand
aus verstellt wird.
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An Stelle der Verwendung eines unmittelbar wirkenden Sperrkolbens
oder Sperrfingers kann man auch Hilfseinrichtungen für die Steuerung und Sperrung
der Presse vorsehen, welche in der Weise wirken, wie dies in der Beschreibung von
den Sperrorganen 16, 26, 37 angegeben worden ist, und ihrerseits erst den eigentlichen
Sperrstift o. dgl. beeinflussen. Ebenso kann man die elektrische Schaltung bei den
automatisch arbeitenden Pressen ersetzen, und zwar vorzugsweise durch ein Uhrwerk
oder durch andere pneumatische oder hydraulische Programmregler mit Zeitschreibeinrichtung.
Auch die Verbindung zwischen den bewegten Preßteilen (Preßschalter) und dem Zeitschalter
bzw. Zeitschreiber sowie zwischen dem Zeitschalter und der Sperrvorrichtung muß
nicht unbedingt eine elektrische seil]. Man kann diese ebensogut durch eine mechanische
Verbindung, etwa durch einen Bowdendralitzug oder ein hydraulisches oder pneumatisches.
System, ersetzen. Alle diese Einrichtungen können ebensogut getrennt von der Formpresse
wie auch unmittelbar an der Presse selbst untergebracht werden, besonders wenn die
Verbindung mit der Sperrvorrichtung eine mechanische ist.