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Steuereinrichtung für die Ventile hydraulischer Pressen mit mehreren
auf einer Steuerwelle angeordneten Nockenscheihen Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung
für die Ventile hydraulischer Pressen mit mehreren auf einer Steuerwelle angeordneten
Nockenscheiben, deren Nocken aus mindestens zwei zu beiden Seiten des Nockenscheibenkranzes
angeordnet-en und auf dem Scheibenkranz verstell- und auswechselbar befestigten
Ringsegmenten bestehen. Derartige Steuerungen für die Ventile hydraulischer Pressen
sind bekannt. Die zu beiden Seiten des Scheibenkranzes angeordneten Ringsegmente
bilden einen Nocken, der als Ganzes in einem kreisförmigen Schlitz der Scheibe in
denen Umfangsrichtung verstellt werden kann. Die verstellbaren Nocken dienen auch
teilweise als Ergänzung zu auf der Scheibe festen Nocken, um diese nach Bedarf verlängern
zu können. Werden bei solchen Steuerungen nur verstellbare Ringsegmente verwendet,
so ist wohl eine Veränderung der Lage des Nockens auf dem Umfang des Scheibenkranzes,
nicht aber eine Veränderung der Nockenlänge,ohne daß der Nocken ausgewechselt wird,
möglich, wähnend bei der Zusammenwirkung von auf dem Umfang des Scheihenkranzes
festen Nocken mit verstellbaren Nocken die Nockenlänge, nicht aber die Lage des
Nockens veränderbar ist, es sei denn, daß man die Scheibe .auf der Welle verdreht,
was aber, insbesondere bei Steuerungen mit einer Vielzahl von Steuerscheiben, sehr
umständlich und mit Schwierigkeiten verbunden wäre.
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Ferner sind auf anderen Gebieten der Technik Nockensteuerungen mit
zwei gegeneinander auf der Welle verstellbaren Nockenscheib:en, deren Nocken auf
den Scheibenkränzen fest angeordnet sind, bekanntgeworden. Diese Anordnung gibt
zwar die Möglichkeit, sowohl die Eingriffsdauer als auch die Lage der Nocken zu
verändern; sie hat aber den für Pressiensteuerungen mit einer Vielzahl von, Steuerscheiben
obenterwähnten Nachteil, daß die Steuerscheiben auf der Steuerwelle verstellt werden
müssen. Weitgehende Änderungen des Preßverfahrens würden bei Verwendung -solcher
aus zwei gegeneinander verstellbaren Scheiben bestehenden Nockensteuerungen eine
Aus-,vechslung der ganzen Steuerscheiben notwendig machen, was umständlich und schon
mit Rücksicht auf die Lagerhaltung gegenüber der Verwendung von auf den Scheibenkränzen
verstellbaren Ringsegmenten nachteilig wäre.
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Erfindungsgemäß sind nun bei den eingangs angeführten Steuerungen
die für jeweils ein Steuerventil vorgesehenen Ringsegmente des Scheibenkranzes voneinander
unabhängig mittels einer für alle Scheiben gleichen Einteilung auf dem ganzen Umfang
der Scheibe gegenseitig verstellbar angeordnet. Dadurch, daß im Gegensatz zu den
bekannten
Steuerungen die zu beiden Seiten jedes Nockenscheibenkranzes
angeordneten Ringsegmente gegenseitig auf dem ganzen Umfang der Scheibe verstellbar
sind, ist man' in der Lage, lediglich durch Verstellen der Ringsegmente, also auf
einfache Weise, sb'-wohl die Eingriffsdauer als auch die Lage der Nocken zu verändern.
Die gegenseitige Einstellung der Nocken auf den verschiedenen Scheiben zueinander
wird durch die für alle Scheiben gemeinsame Einteilung, welche hier auf der Scheibe
selbst angebracht werden kann, also keine zusätzliche Vorrichtung notwendig macht,
wesentlich erleichtert.
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Im Gegensatz zu den bekannten Steuervorrichtungen, bei welchen die
als Steuernocken dienenden Ringsegmente in kreisförmigen Schlitzen der Steuerscheiben
verstellbar sind, soll eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
darin bestehen, dali die zur Befestigung der Ringsegmente dienenden Nockenscheiben
nach Lab und Teilung übereinstimmende Kränze von Schraubenlöchern aufweisen und
die Ringsegmente eine Lochung gleicher Teilung oder eines ganzzahligen Bruchteiles
dieser Te?:lung haben. Dieser Ausführungsform kommt insofern.besondere Bedeutung
zu, als dadurch eine Verstellung der Ringsegmente gleichmäßig auf den ganzen Umfang
der Scheiben ermöglicht wird, ferner die auf allen Scheiben nach Lage und Teilung
übereinstimmenden Schraubenlöcher zugleich ein geAgnetes Hilfsmittel für die Einstellung
der Nocken auf den verschiedenen Scheiben zueinander bilden und die Ringsegmente
gegen Verschiebungen auf den Scheibenkränzen gesichert sind. Wenn auch bei der bekannten
V'erstellbarkeit der Ringsegmente in Kreisschlitzen der Scheibe innerhalb eines
Schlitzes -eine stufenlose Verstellung der Ringsegmente erreichbar wäre, so ließe
sich doch mit einer solchen Anordnung, da die Schlimm,- der Scheiben aus Festigkeitsgründen
nicht beliebig weit getriebrn werden kann, eine gleichmäßige Verstellung der Ringsegmente
auf dem ganzen Umfang der Scheiben nicht immer durchführen. Dadurch, daß man, wie
oben vorgeschlagcu, der Lochung der Ringsegmente eine Teilung geben kann, die einen
ganzzahligen Bruchteil der Teilung der Lochung der Scheiben beträgt, ist man in
der Lage, Zwischenlagen (inzustellen und so eine der stufenlosen Verstellung praktisch
gleichwertige Verstellmöglichkeit zu schaffen.
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Im Rahmen der möglichen Querschnittsformen für die Ringsegmente ist
es besonders vorteilhaft, den Ringsegmenten einen winkelförmigen Querschnitt zu
geben in der Weise, daß sie den Scheibenkranz an seinem Umfang <<)n beiden
Seiten bis zur Mitte überdecken. Hierdurch wird erreicht, daß die Führungsrolle
des Ventilstößels, auch wenn sie nur mit einem einzigen Ringsegment zu-@=sammenarbeitet,
immer noch in der Mitte unterstützt wird.
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'In der Zeichnung ist eine Steuerung gemäß der Erfindung an vier teilweise
schematischen Figuren erläutert, und zwar zeigen: Fig. t ein Ausführungsbeispiel
für eine Steuerung in schematischer Darstellung, Fig. z einen Querschnitt, Fig.
3 eine Ansicht einer S;euerscheibe, Fig.:I das Nockenschema der Steuerung nach Abb.
i.
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Auf der mit a bezeichneten Steuerwelle, welche in bekannter Weise
unter Zwischenschaltung eines Schneckengetriebes b, c von einem Elektromotor (nicht
dargestellt) angetrieben wird, sitzen in Abständen die Steuerscheiben
A, B, C, D, E, die mit auf ihren Kränzen vorgesehenen erhöhten Segmenten
gegen die Anhebespindeln tl, e, f, g, h von in einem Gehäuse i gelagerten
Ventilkegeln k, m, n, o, p
wirken, wobei, wie die Fig. i erkennen läßt, zur
C'bertragung der Bewegungen mit Führungsrollen versebene Zwischenhebel vorgesehen
sind.
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In dem angeführten Beispiel ist k das Niederdruckeinlaßventil, m das
Hochdruckeinlaßventil, n das Auslaßventil des Pressenzylinders, welch letzteres
außerdem einen Stechkegel n1 aufnimmt, während o und p Ein- bzw. Auslaßventile für
einen Hilfszylinder darstellen. Zwischen diem Hochdruckeinlaßventilm und dem NiederdruckeinOaßventil
k ist, wie üblich, in dem Verbindungskanal ein Rückschlagkegel r vorgesehen. Ferner
trägt die Steuerwelle eine Daumenscheibe F, welche einen elektrischen Schalter S
betätigt.
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Das in der Fig. q. gezeigte Nockenschema läßt die Wirkungsweise der
zur Erläuterung der Neuerung dienenden Steuerung nach Fig. i erkennen. Die Hubnocken
der Steuerscheiben sind entsprechend den zugehörigen Scheiben mit A, B, C, D,
E bezeichnet und mit Zahlenindexen versehen. Beispielsweise tragen die beiden Nocken
auf der Scheibe A die Bezeichnungen A, und A_.. Die auf dem inneren Ring vorgesehene
Skala soll bestimmte Zeiteinheiten, beispielsweise Sekunden, angeben.
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In der Nullstellung der Steuerwelle ist von dem Segment der Daumenscheibe
F der Schalter S für den Steuermotor in der Ausschaltstellung gehalten, und die
Einlaßventile n und p des Haupt- und Nebenzylinders sind durch die Nocken C, und
E, angehoben, während die übrigen Ventile geschlossen sind (s. Fig. i), so daß die
Presse auf Rückzug geschaltet ist. Durch Betätigung eines Druckknopfes
wird
der Elektromotor .eingeschaltet, der die Steuerwelle in Drehbewegung versetzt. Eine
Schützsteuerung sorgt dafür, daß nach Loslassen des Druckknopfes der Motor sich
selbst in den Stromkreis @einschaltet. Zu Beginn .der Drehung der Steuerwelle wird
von dem unter der Spindellt weglaufenden Segment E, das Auslaßventil p des Nebenzylinders
geschlossen und anschließend von dem unter die Spindel g tretenden Segment Dl das
Einlaßventil o des Nebenzylinders angehoben. Der Kolben des Nebenzylinders eilt
vor und schließt beispielsweise einen Bodenschleber der Preßform. Ungefähr im gleichen
Augenblick verläßt das Segment Cl die Spindel f, so daß das Auslaßventil des Hauptzylinders
schließt, während etwa eine Zeiteinheit später (bei 3) durch das nunmehr die Spindel
d beeinflussende Segment A1 das Niederdruckeinlaßventil h des Hauptzylinders geöffnet
wird. Die Druck-Il.üssigkeit strömt unter Anheben des Rückschlagkegels r dem Hauptzylinder
zu und bewegt den Preßkolhen in die Form. Noch vor Abschluß des Niederdruckventils,
ertwa bei Zeiteinheit i i, wird von dem nunmehr unter die Spindel e tretenden Segment
BI das Hochdruckeinlaßventil m angehoben. Sobald der Preßkolben Widerstand findet
und der Preßdruck steigt, schließt der Rückschlagkegel y nach der Niederdruckseite
.ab, die alsdann durch Abgleiten der Spindel d von dem Kokken AI abgeschaltet wird.
Von den Zeiten i i bis etwa 15 wird das Preßgut unter hohem Druck in die Form gepreßt.
Kurz nachdem die Spindele das Segment BI verlassen, .also das Hochdruckeinlaßventil
m geschlossen hat, tritt der Nocken C2 unter die Spindel f. Die Höhe des Nockens
C2 ist so bemessen, daß nur der Stechkegel ai des Auslaßventils n
angehoben
wird. Die Preßflüssigk@eit kann jetzt langsam aus dem Hauptzylinder abströmen, dessen
unter ständigem Rückzug stehender Preßkolben langsam zurückschleicht, wodurch das
Preßgut entlastet wird. Während dieser Entlastung, die entsprechend der Länge des
Segments C2 etwa zwischen den Zeiteinheiten 16 bis i g vor sich gehen soll, verläßt
das Segment Dl die Spindel g, und das Segment Ei tritt unter die Spindel h, d. h.
das Einlaßventil o des Nebenzylinders schließt und das Auslaßventil p des Nebenzylinders
öffnet. Der Nebenzylinder ist hierdurch auf Rückzug geschaltet, und der zurückgehende
Kolben öffnet beispielsweise den vorher geschlossenen Bodenschieber der Preßform
für das nachfolgende Ausstoßen des Preßgutes. Nachdem der Nocken C2 den Stechkegeln,
zum Abschluß freigegeben hat, öffnet etwa bei Zeiteinheit 2o unter der Einwirkung
des Segmentes A2 das Niederdruckeinlaßventil k, worauf der Preßkolben wieder voreilt
und das Preßgut durch die Form ausstößt. Etwa bei Zeiteinheit 27 gibt das Segment
A1 das Niederdruckeinlaßventil h zum -Abschluß frei, und anschließend öffnet das
unter die Spindel f laufende S.eg-mentC3 den Stechkegeln, des Auslaßventils für
den Hauptzylinder, wodurch das letztere für den durch das nachfolgende höhere Segment
Cl verfolgenden Anhub vorentlastet wird. Kurz vor Erreichen der Nullstellung kommt
die Daumenscheibe F wieder in den Bereich des Schalters S und schaltet den Motor
aus. Die Steuerwelle wird durch eine besondere hier nicht beschriebene Einrichtung
in der Nullstellung zum Stillstand gebracht. Inzwischen ist der Preßkolben des Hauptzylinders
wieder in die Ausgangsstellung zurückgekehrt.
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Es kann nun der Wunsch nach Änderung des Preßverfahrens oder innerhalb
des gleichen Preßverfahrens der Wunsch nach Änderung des Zeitpunktes des öffnens
oder des Schließens der Ventile oder der Zeitdauer der Offenhaltung der Ventile
vorhanden sein, um der Eigenart des Preßgutes weitgehend Rechnung tragen zu können.
Diesem Bedürfnis kommt die in den Fig. 2 und 3 gezeigte erfindungsgemäße Ausbildung
der Steuerscheiben entgegen. Die Steuersch!eib,enA,B, C, D, E (die in den
Fig. 2 und 3 dargestellte Steuerscheibe ist der Einfachheit halber nur mit A bezeichnet)
haben einen von beiden Seiten her auf geringere Breite abgedrehten Kranz. Die so
entstandenen Ringfälzie dienen zur Lagerung von Ringsegmenten AI, die beispielsweise
mittels Schrauben t an der Scheibe A festgemacht werden. Der Querschnitt dieser
Ringsegmente ist winkelförmig, derart, daß sie in der aus der Fig. 2 ersichtlichen
Weise den Scheibenkranz an seinem Umfang von beiden Seiten bis zur Mitte überdecken.
Da die Ringsegmente AI auf verschiedenen Ringbahnen der Scheit A liegen, können
sie unabhängig voneinander verstellt und ,ausgewechselt werden. Man hat also die
Möglichkeit, das erhöhte Bogenstück der Scheit je nach Wahl der Größe der überdeckung
der beiden Segmente von der einfachen Länge eines Segmentes bis ,annähernd zur Summe
der Längen beider Segmente zu verändern. Jeweils zwei solcher Ringsegmente (es können
selbstverständlich auch mehrere sein) bilden einen Nocken. Die Hubrollen der Ventilspindeln
sind, wie die Fig. i erkennen läßt, so breit gehalten, daß beide Segmente angreifen
können. An den Enden sind die Ringsegmente abgeschrägt, um das Auf- und Ablaufen
der Hubrollen zu erleichtern. Durch eine nach Lage und Größeneinheit übereinstimmende
Teilung der ScheibenA bis F ist die Möglichkeit gegeben, die
Hubsegmente
der verschiedenen Scheiben rasch in die dem Preßverfahren entsprechenden Stellungen
zu bringen. In dem vorliegenden Beispiel sind die mit a bezeichneten Befestigungslöcher
für die Ringsegmente zugleich Teilpunkte, die auf der Scheibe durch eine fortlaufende
Numerierung gekennzeichnet werden können. Die Teilung der Befestigungslöcher der
Ringsegmente ist entweder gleich der Teilung der Scheibe oder sie hat die Größe
eines ganzzabligen Bruchteiles dieser Teilung, um auch Zwischenlagen auf der Scheibe
einstellen zu können. In der Fig.3 ist die Lochteilung auf den Segmenten A1 halb
so groß wie auf der Scheibe A angenommen.