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Hydraulische Presse, insbesondere Metallatrangpresse, mit einer vom
Flüssigkeitsdruck beeinflußten Steuervorrichtung Die Erfindung betrifft ,eine hydraulische
Presse, insbesondere Metällstrangpresse, die unmittelbar, d. h.ohne _ Zwischenschaltung
eines Akkumulators, an die Pumpe angeschlossen ist. Bei solchen Pressen entspricht
bekanntlich die von der Pumpe geförderte Druckflüssigkeitsmengfe nur in Ausnahmefällen
genau der für den betreffenden Arleitsvorgang benötigten Druckflüssigkeitsmenge,
denn die Mengenleistung muß dem größten Bedarf der Presse angepaßt werden, der aber
im allgemeinen nicht vorliegt.
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Sollen beispielsweise auf einer Bleikabelpresse, d. h. einer Presse,
die zum Umpressen von Kabeln mit seinem Bleimantel dient, sowohl dünne als auch
starke Kabel ummantelt werden, so muß die von der Pumpe zu fördernde Flüssigkeitsmenge
so bemessen weiden, daß auch bei dem Ummanteln starker Kabel, wobei dauernd eine
dem großen Bleimantelquerschnitt entsprechende Menge Blei .aus dem Pressenkopf austritt,
ein @entsprechender Vorschub des Preßkolbens gewährleistet ist. Würde man beim Ummanteln
dünner Kabel der Presse die gleiche Druckflüssig'keitsmenge zuführen, so würde sich
wegen des wesentlich geringeren Bleimantelquerschnittes a eine Preßgeschwindigkeit
ergeben, die praktisch nicht anwendbar ist.
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Ähnliche Verhältnisse liegen bei Metallstrangpressien vor, wenn auf
diesen Pressen verschiedene Metalle und Metallegierungen verarbeitet werden sollen
und große Unterschiede in den Querschnitten der zu pressenden, Stangen, Profile
oder Rohre vorhanden sind. Außerdem ist bei Metallstrangpressen zu beachten, daß
schwer preßbare Legierungen in. kürzeren Blöcken ausgepreßt werden müssen als leicht
preßbare Legierungen, wobei sich unter Umständen verhältnismäßig große Leerwege
für den Preßstempel ergeben.
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Den vorerwähnten Betriebsverhältnissen pflegt man sich in verschiedener
Weise anzupassen. Beispielsweise sieht man bei größeren Bleikabelpressen in der
Regel zwei Preßpumpen vor, wobei man bei kleinen und mittleren Kabeln nur mit :einer
Pumpe arbeitet,, bei stärkeren Kabeln dagegen mit zwei Pumpen. Auch verwendet man
vielfach Dreikolbenpumpen mit zwei ausschaltbaren Kolben, so da.ß je nach Erfordernis
mit drei, zwei oder nur einem Kolben gearbeitet werden kann.
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Bei Metallstrangpressen ist es üblich, ein sog. Druckablaßventil anzuordnen,
durch welches ein Teil der geförderten Druckflüssigkeitsmenge abgeleitet werden
kann, wenn dem Druckwasserzylinder der Presse eine geringere als die von der Pumpe
geförderte Druckflüssigkeitsmenge zugeleitet werden soll. Dies ist natürlich. unwirtschaftlich,
denn das Ableiten von Druckflüssigkeit bedeutet Vernichtung von Energie. Auch ist
;eine genaue Einstellung der zur Verfügung stehenden Druckfiüssigkeitsmenge mittels
dieses Ventils schwierig.
Es ist bei einer regelbaren Preßpumpenanlage
mit zwischen Pumpe und antreibendem Elektromotor eingeschaltetem Getriebe, das sich
-:entsprechend der Preßwasserspannung einstellt, vorgeschlagen worden, eine vom
Flüssigkeitsdruck beeinflußte, durch Federkraft belastete Steuervorrichtung vorzusehen,
wobei ein mit der Druckseite der Pumpe in Verbindung stehender: Kolben' auf die
Federkraft einwirkt und diese und damit auch die Mengenleistung der. Pumpe ,ändert-Die
Anordnung seiner einzigen Feder ist aber in Verbindung mit einer einfach wirkenden
Pumpe unzureichend, da starke Druckschwankungen während des Preßvorganges selbst
auftreten können, was natürlich unerwünscht ist. Die besonderen Vorteile der erwähnten
Anlage lassen sich erst dann erreichen, wenn man mehrere solcher regelbaren Pumpen
neberneinanderschaltet und mit versetzten Kurbeln arbeiten läßt, wodurch die Anlage
-%vesentlich verteuert wird. -Die vorerwähnten Mängel sollen durch die Erfindung
beseitigt werden, die sich dadurch kennzeichnet, daß der Steuerkörper unter dem
Einfluß mehrerer nacheinander zur Wirkung kommender Federn steht, die die Mengen-1eistung
der Pumpe stufenweise verändern. Die Anordnung mehrerer Federn und ent= sprechender
stufenweiser Steuerung .bietet den Vorteil, daß - Druckschwankungen innerhalb festgelegter
-Grenzen .abgefangen werden körnen. Die Steuerung arbeitet vollkommen selbsttätig
und ist für jede Mengenleistung der Pumpe einstellbar. Durch -die Verwendung einer
solchen Steuerung bei Strangpressen .für Metall oder sonstige verformbare plastische
Stoffe wird der Arbeitsgang° der Presse wesentlich vereinfacht.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispel dies Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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In dem Gehäuse i ist ein kolben- .oder schieberartiger Steuerkörper
:z angeordnet, der zwischen den Führungen 3, zl in axialer Richtung verschiebbar
ist. Eigne kolbenartige Verlängerung 5 des Steüerkärpers 2 ragt in einen Raum 6
hinein, der- an die Druckflüssigkeitsleitung 7 angeschlossien ist.* Gegen das freie
Ende des Steuerkörpers 2 stößt eine Stange 8, die in der Nähe dieses Eindes einen
ringförmigen Ansatz 9 trägt. Dieses Ende der Stange 8 wird von einer Wand i o getragen,
die in axialer Richtung verschiebbar in seinem Gehäuse i i 1vht. Dieses wird von
-dem Steuereli,äüge i getragen. Das andere Ende der Stange 8 ist verschiebbar in
seiner Wand 12 gelagert. Die Stange 8 steht unter dem Einflu'ß einer Feder 13, -die
sich einerseits - gegen die verschiebbare Wantl io und anderseits gegen die Wand
i 2 abstützt. Letztere Wand wird von den am Steuergehäuse i befestigten Spindeln
1 4. getragen und ist auf diesen längs verschiebbar. Durch Verschieben der Wand
12 unter entsprechendem Drehen der Muttern 15 kann die Spannung der Feder 13 geregelt
werden. Der - Druck der Feder i 3 wird jeweils so eingestellt, daß er demjenigen
Druck entspricht, welcher durch den im Raum 6 herrschenden Flüssigkeitsdruck vor
dem Pressen und den Durchmesser des Kolbens 5 bedingt ist. Dieser Druck wird so
gewählt, daß. der Flüssigkeitsdruck dem auf dem Leerweg der Pressenteile aufzuwendenden
Druck entspricht. In dem die Stange 8 umgehenden Gehäuse i i ist konzentrisch zur
Feder 13 eine Feder 16 angeordnet, die im allgemeinen stärker ist als die Feder
13. Die Feder 16 stützt sich gegen zwei Wände 17, 18 .ab, von denen die axial verschiebbare
Wand 17 mittels der Feder 16 gegen einen Innenansatz 19 des Gehäuses i i
gedrückt wird. Die Wand 18 ist in das Gehäuse i i eingeschraubt, so daß durch axiales
Verschieben dieser Wand 18 die Spannung der Feder 16 geregelt werden kann. Beim
Ausführungsbeispiel trägt das Gehäuse i i an seinem dem Gehäuse i abgewendetem Ende
einen Zahnkranz 20, in den ein auf der Welle 2i sitzendes kitvel 22 eingreift. Die
Welle 2 kann mittels des Handrades 23 gedreht werden und dadurch das mit Gewinde
in das Steuergehäuse i eingesetzte Gehäuse i i in_ axialer Richtung verschoben und
damit der Abstand,a zwischen dien Wänden io und 17 verändert werden. Seitlich des
Steuerkörpers 2 ist beim Ausführungsbeispiel ein Nocken 24 angeordnet, der einen
um die Achse 25 drehbaren Hebel 26 steuert. Auf der Achse 25 sitzt ein H:ebe127,
dessen freies Ende vermittels eines nicht dargestellten Gestänges und elektrischen
Schalters den Motor der Pumpe steuert, derart, daß bei Verschieben des Steuerkörpers
2 in Pfeilrichtung :e die Mengenleistung der Pumpe verringert wird. Die Einwirkung
des Steuerkörpers 2 auf die Pumpe kann aber auch in der Weise erfolgen, daß die
Verschiebung des Steuerkörpers mittelbar oder unmittelbar eine Veränderung des Huhes
des Pumpenkolhens bewirkt.
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In der Zeichnung ist diejenige Stellung des "Steuermittels 2 veranschaulicht,
die .es bei größter Mengenleistung der Pumpe, also bei Leerlauf der Pressanteile,
hat bei :einem dem Leerlauf tentspreehenden Druck. Sobald dieser Druck überschritten
wird, verschiebt der Kolben 5 das Steuermittel in Pfeilrichtung, wobei die- Feder
13- allmählich unter gleichzeitiger Verringerung der von der Pumpe geförderten Druckflüssigkeitsmengü
zusammengedrückt wird. Die Spannung der Feder 13 und der Abstand a der beiden
Wände
i o, 17 sind dabei so bemessen, daß bei Erreichen des Preßdruckes und der vom Abstand.a
abhängigen gewünschten Mengenleistung der Pumpe die Wand i o an der Wand 17 anliegt.
Wird der auf den Steuerkörper 2 ausgeübte Preßdruck noch stärker als der gemeinsame
auf ihn ausgeübte Druck der beiden Federn 13, 16, der dem für den Preßvorgang benötigten
Höchstdruck entspricht, so wird der Steuerkörper 2 weiter in Pfeilrichtung x verschoben,
und es werden unter gleichzeitiger Verschiebung der Wand 17 die beiden Federn 13,
16 weiter zusammengedrückt. Durch die Weiterverschiebung des Steuerkörpers 2 wird
die Mengenleistung der Pumpe weiter herabgesetzt. Da der Preßdruck nur eine bestimmte
Größe erreichen darf, so kommt auch nur ein gewisses Zusammendrücken der Feder 16
in Frage. Steigt der Preßdruck zu der Höhe, die der größten Zusammendrückung der
Federn i 3 und 16 entspricht, so wird die Pumpe entweder stillgesetzt oder so beeinflußt,
daß: sie keine Druckflüssigkeit mehr fördert. Die Größe der Strecke a richtet sich
nach der Art des auszupressenden Gutes. Der Preßdruck ist um so größer, je geringer
die für den Preßvorgang anwendbare Preßgesc22hwindigkeit ist. Statt zweier auf den
Steuerkörper einwirkender Federn können auch noch mehr Federn vorgesehen werden,
die dann nacheinander zur Wirkung kommen. Eine solche Anordnung würde bei stufenweiser
Verringerung der Pumpenleistung und entsprechend stufenweiser Drucksteigerung in
Frage kommen. Die Steuervorrichtung kann auch in anderer Weise als dargestellt ausgeführt
werden.