DE647841C

DE647841C - Hydraulische Stoesselsteuerung fuer Werkzeugmaschinen, insbesondere bei Kurbelkniehebel- u. dgl. Pressen, mit einem durch die Druckerhoehung in der Druckfluessigkeitsleitung jeweils von der arbeitleistenden Zylinderseite des doppelseitig beaufschlagten Presskolbens aus gesteuerten Kolbenschieber

Info

Publication number: DE647841C
Application number: DEK132871D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-12-24
Filing date: 1933-12-24
Publication date: 1937-07-14

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Stößelsteuerung für Werkzeugmaschinen, insbesondere bei Kurbelkniehebel-u. dgl. Pressen. Es ist bekannt, bei doppelseitig beaufschlagtem Preßkolben für die wechselseitige Beaufschlagung der beiden Arbeitsflächen des Preßkolbens die Umsteuerung der Druckflüssigkeit durch die auf der arbeitleistenden Seite des Preßkolbens auftretende Druckerhöhung bewirken zu lassen. Zu diesem Zweck hat man bisher ein Umsteuerventil mit zwei Paar Steuerflächen für die wechselseitige Beaufschlagung des Preßkolbens vorgesehen und in die Zuführungsleitungen der Druekflüssigkeit einen Steuerschieber angeordnet, dessen Umstellung durch die Druckerhöhung in der Druckmittelleitung bewirkt wird. Die Umstellung des Umsteuerventils erfolgt hierbei mittels Anschläge durch die Bewegung des hin und her bewegten Werkzeuges. Ferner hat man auch bereits Steuerkörper vorgesehen, die als federbelastete Umsteuerventile wirksam sind, die bei der Druckerhöhung besondere Druckwasserzutrittsyentile oder Entlastungsventile öffnen oder schließen. Bei den bekannten Vorrichtungen besteht jedoch der Nachteil, daß sie an einen bestimmten Arbeitsweg des Preßkolbens ο. dgl. und einen bestimmten Arbeitsdruck gebunden sind.

Von den bekannten Ausführungen unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, daß das Umsteuerventil mechanisch mit einem drehbaren Flügelschieber gleichachsig gekuppelt ist, dessen beiderseits seines Flügels liegende Steuerräume jeweils an eine von dem Kolbenschieber gesteuerte Druckflüssigkeitsleitung zur selbsttätigen Umsteuerung des Preßkolbens über das eine Paar Steuerflächen des Umsteuerventils angeschlossen sind, während Handbetrieb nach Absperrung des Druckmittelzulaufs zu dem Flügelschieber und Drehung des Umsteuerventils um i8o° mittels eines Steuerhebels über das andere Paar Steuerflächen des Umsteuerventils erfolgt.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Stößelsteuerung ermöglicht in ein und derselben Arbeitsvorrichtung sowohl eine selbsttätige ununterbrochene Auf- und Abwärtsbewegung des Preßkolbens als auch eine Handbetätigung der Steuerung und Stillsetzung des Preßkolbens. Die selbsttätige Stößelsteuerung erfolgt bei Steuerung der Umsteuerkörper durch

federbelastete Ventile in Verbindung mit je einem Druckwasserablaufventil in den Druckflüssigkeitsleitungen, während bei Umstellung auf Handbetrieb die Preßkolbenbewegung V mittels Handhebel beliebig geregelt bzw. sfil!- gesetzt werden kann. Dadurch ist der Vorteil erreicht, daß die Maschine auch für die Bearbeitung verschiedenartiger Erzeugnisse verwendet werden kann, bei denen die ganze ίο Länge des vorhandenen Arbeitsweges des Preßkolbens nicht benötigt wird. In diesem Fall kann durch Änderung der Hubhöhe des Preßkolbens ein wirtschaftliches Arbeiten der Maschine erzielt werden. Die Möglichkeit des Handbetriebes ergibt eine beliebig wählbare Weglänge für den Preßkolben, eine Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit und ein wahlweises Stillsetzen des Preßkolbens. Dadurch ist die für mechanischen Betrieb ausgebildete Maschine auch für die Regelung von Hand durch den Bedienungsmann geeignet, so daß eine für die günstigste Bearbeitung des jeweiligen Werkstoffes zweckdienliche Wirkung der Maschine erzielbar ist. Weitere Merkmale der Erfindung sind bei der Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels aufgeführt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.

Abb. ι ist eine Draufsicht auf die selbsttätige Steuereinrichtung, wobei der Flügelschieber und das auf gleicher Achse sitzende Umgteuerventil zum Arbeitszylinder der besseren Deutlichkeit halber getrennt dargestellt sind.

Abb. 2 ist ein Längsschnitt durch den Steuerzylinder mit Flügelschieber und Umsteuerventil,

Abb. 3 eine Vorderansicht des Kupplungshandrades.

Abb. 4 und 5 sind Einzeldarstellungen des Schaltventils zur Einstellung der einzelnen Arbeitsgänge, und

Abb. 6, 7 und 8 zeigen drei verschiedene Stellungen des Umsteuerventils bei Handbetrieb.

Die Arbeitsspindel 1 wird über das Exzenter, den Kniehebel o. dgl. 2 vom Kolben 3, der im Zylinder 4 von der Druckflüssigkeit auf und ab bewegt wird, gesteuert.

Die Arbeitsleistung der Druckflüssigkeit ist erfindungsgemäß auf drei Arbeitsspiele einstellbar, nämlich selbsttätige Steuerung des Arbeitsstößels, Handsteuerung des Arbeitsstößels und völligen Stillstand der Steuerkörper.

Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende:

Für die selbsttätige Arbeitsweise ist das Umsteuerventil 12 im Steuergehäuse ι ο so mit dem Flügelschieber 11 durch die Kupplung 13 gekuppelt, daß die Steuerflächen c, wie in Abb. ι gezeigt, in den Bereich der Öffnungen im Zylinder 10 für die Leitungen 15 und 22 ^-kommen.

Die Druckflüssigkeit wird durch die Pumpe 5 in das Mittelabteil des kraftschlüssig gesteuerten Kolbenschiebers 7 gedrückt. In Abb. ι ist die Stellung gezeigt, in der der Kolben 3 bis zur höchsten Stellung angehoben ist, und es beginnt jetzt der Druckhub. Die in die Mittelkammer des Kolbenschiebers 7 gedrückte Flüssigkeit hat dabei den Flügelschieber 11 so herumgeschwenkt, daß das mit diesem Flügelschieber gekuppelte Umsteuerventil 12 in die Stellung gekommen ist, daß die durch die Förderpumpe in die Leitung 9 gedruckte Flüssigkeit durch das Umsteuerventil hindurch in die Leitung 15 gelangen kann, die hinter den Kolben 3 in den Zylinder 4 mündet. Bei zunehmendem Druck in diesem Kolbenraum wird der Kolben 3 nach unten gedrückt. Die vor dem Kolben befindliche Betriebsflüssigkeit kann durch die Leitung 22 in den seitlichen Raum neben dem Umsteuerventil 12 im Zylinder 10 gelangen und läuft von dort durch die Leitung 36 in den Flüssigkeitsbehälter zurück.

Jetzt beginnt die Umsteuerung, die den Rückhub des Kolbens bewirken soll. Zunächst wird durch die Förderpumpe hinter den Kolben 3 im Zylinder 4 Überdruck in der Betriebsflüssigkeit erzeugt. Dadurch schließt sich durch Wirkung des Druckes auf den Ventilkolben 33 das Ventil 19. Dieser Kolben 33 schließt das Ventil zunächst, weil er auf leichteren Druck eingestellt ist als das Ventil 16. Steigt dann der Druck weiter, so öffnet sich das Ventil 16, und die Druckflüssigkeit tritt in die Leitung 17. Das Aus- too lauf ventil 18 ist so abgestimmt, daß zunächst der hinter dem Kolben und in der Leitung 17 bestehende Überdruck erst auf die Fläche des Kolbenschiebers wirkt und diesen in Richtung« verschiebt.

Dadurch wird die Leitung 8, die vom Kolbenschieber 7 nach dem Flügelschieber 11 führt, geschlossen, und die Öffnung der Leitung 21 kommt in den Bereich der Mittelkammer des Kolbenschiebers 7, so daß nunmehr die von der Förderpumpe in diese Mittelkammer des Kolbenschiebers 7 gedrückte Flüssigkeit in die Leitung 21 gelangt und den Flügel des Flügelschiebers 11 zur anderen Seite herumschwenkt. Durch diese Bewegung des Flügelschiebers 11 ist das Umsteuerventil 12 ebenfalls um dasselbe Stück herumgeschwenkt, so daß nunmehr die Betriebsflüssigkeit, die durch die Förderpumpe in die Leitung 9 gedrückt wird, freien Weg iao durch die Mittelbohrung des Umsteuerventils in die Leitung 22 bekommt, die unter den

Kolben 3 in den Zylinder mündet und diesen nun wieder nach oben drückt. Die oberhalb des Kolbens befindliche Betriebsflüssigkeit kann durch die Leitung 15 neben dem Umsteuerventil durch den Zylinder 10 und in die Auslauf leitung 3 5 wieder in den Behälter zurückgelangen. Ist dann der Kolben 3 wieder bis zur höchsten Stellung gehoben, so entsteht unterhalb des Zylinders in gleicher Weise Überdruck, der sich zunächst auf den Ventilzylinder 34 auswirkt, das Ventil 26 schließt, dann das stärker abgestimmte Ventil 23 öffnet, wodurch der Weg zur Leitung 24 geöffnet wird, und über die Leitung 27 wird dann der Kolbenschieber 7 in Richtung b verschoben, ehe das Ventil 25 in Tätigkeit tritt und die Betriebsflüssigkeit freien Ablauf durch das Ventil 25 hat. Es ist jetzt wieder die Anfangsstellung, wie sie in Abb. 1 gezeigt ist, erreicht.

Bei den Bewegungen des Kolbenschiebers 7 beispielsweise in Richtung α kann die Betriebsflüssigkeit, die sich vor dem Schieber 7 befindet und durch dessen Bewegung weggedrückt wird, über die Leitung 27 und 24 zum Ventil 26 gelangen, auf welchem in diesem Abschnitt des Arbeitsganges kein Druck ruht, und kann sodann durch die Abflußleitung 26¹² zum Behälter zurückgelangen. Das gleiche geschieht bei dem anderen Arbeitsgang. Die dann auf der anderen Seite des Kolbenschiebers 7 befindliche Betriebsflüssigkeit wird hei Bewegung des Kolbens in Richtung b durch die Leitung 20 und 17 zum Ventil 19 gedrückt, drückt die Kugel und den Kolben 33 nach oben und kann zur Auslaufleitung 19° zum Behälter zurückgelangen.

Bei den Bewegungen des Flügelschiebers 11 bzw. des damit gekuppelten Umsteuerventils 12 hat das Handrad 14 diese Bewegung mitgemacht. Für den Stift 28, der in den Bereich des Handrades 14 hineinragt, ist im Handrad 14 ein Schlitz 14¹ vorgesehen.
Soll diese selbsttätige Arbeitsweise der Maschine auf Handbetrieb bzw. auf Stillstand des Stößels umgeändert werden, so muß zunächst das Schaltventil 29, durch das bisher die Leitungen 8 und 21 freien Durchfluß hatten, geschlossen werden. Es wird dazu der Handhebel 30 entsprechend herumgeschwenkt, so daß das Schaltventil 29 die Stellung einnimmt, wie in Abb. 4 gezeigt. Die von der Pumpe 5 geförderte Flüssigkeit, die in die Leitung 8 gedrückt wird, kann durch die Leitung3i wieder zum Behälter gelangen.

Weiter ist erforderlich, daß das Umsteuerventil 12 um 18 o° verstellt wird, damit die Steuerflächen d in den Bereich der Einmündungen der Leitungen 15 und 22 in den Zylinder 10 kommen. Die Flächen di liegen an einer kleineren Sehne des Kreisquerschnittes des Zylinders ι ο als die Flächen c, damit sie in der Mittelstellung, die in Abb. 8 gezeigt ist, zum Zwecke der Stillsetzung des Stößels bzw. um einen Druckausgleich zu erreichen, keine der beiden Öffnungen zu den Leitungen 15 und 22 vollständig abschließen, sondern einen Durchfluß und Druckausgleich herstellen, der ein sofortiges Stillstehen des Arbeitskolbens 3 zur Folge hat.

Zwecks Umstellung des Umsteuerventils 12 wird die doppelte Klauenkupplung 13, die unter Wirkung der Feder 13« steht, durch Herausziehen des Handrades 14 gelöst. Das Handrad 14 wird so weit herausgezogen, daß der Stift 28 sich nicht mehr im Bereiche des Handrades bzw. nicht mehr in dem Schlitz 14¹ des Handrades befindet. Dadurch ist die' bei 13 gekuppelte Welle so weit frei geworden, daß das vordere Stück allein dreht, wenn man jetzt das Handrad um i8o° verdreht; jedoch ist der Steuer hahn 12 um diese 18 o° mitgenommen, worauf das Handrad wieder zurückgeführt wird und der Stift 28 in das Loch 1 ä~ hineinragt, so daß bei Bewegung des Handhebels 32 das Handrad mitgenommen wird und mit dem Handrad sich das Umsteuerventil 12, das nun wieder mit dem Flügelschieber 10 gekuppelt ist, dreht.

Bei diesem Handbetrieb können also zunächst alle die Bewegungen, die das Umsteuerventil bei mechanischem Betriebe ausführt, ebenfalls vorgenommen werden, indem der Handhebel 3 2 entsprechend hin und her geschwenkt wird. Bei diesem Handbetriebe ist der Hebel 30 des Ventils 29 so umzulegen,⁰ wie die Stellung des Ventils in Abb. 5 gezeigt ist. Dadurch ist der Zulauf» der Steuerflüssigkeit zum Flügelschieber gesperrt und die obere Leitung mit dem Ablauf 31 verbunden, damit die Steuerflüssigkeit aus dem Flügelschieberraum bei der Bewegung des Umsteuerventile von Hand entweichen kann.

Wird dann das Umsteuerventil 12 durch Schwenkung des Handhebels 32 in die Stellung der Abb. 6 gebracht, so entsteht derselbe Vorgang, wie in Abb. 1 gezeigt. Ist dann der Kolben unten angelangt, so wird das Umsteuerventil in die Lage, wie Abb. 7 zeigt, gebracht, so daß die Leitung für den Hub frei wird und der Hub beginnt. Entgegen der Arbeitsweise bei selbsttätigem Betrieb ist es hier aber möglich, schon an jeder beliebigen Stelle des Hubes oder des Rückganges des Kolbens 3 eine Umkehrung zu erreichen, indem der Hebel 32 an der gewünschten Stelle, an welcher man den Hub oder den Rückgang beenden will, umgelegt wird. Bringt man aber das Umsteuerventil, wie in Abb. 8 gezeigt ist, in die Mittelstellung, so wird nicht ein Umkehren der Bewegung des Kolbens verursacht, sondern

der Kolben bleibt sofort stehen, da der Druck vor und hinter ihm sich ausgleicht. Es ist daraufhin möglich, die Bewegung des Kolbens in derselben oder umgekehrten Weise wieder eintreten zu lassen, wenn man den Handhebel entsprechend schwingt, so daß die Stellung wie in Abb. 6 oder die Stellung wie in Abb. 7 des Umsteuerventils erreicht wird.

Claims

Patentansprüche:

i. Hydraulische Stößelsteuerung für Werkzeugmaschinen, insbesondere bei Kurbelkniehebel- u.dgl. Pressen, mit einem durch die Druckerhöhung in der Druckflüssigkeitsleitung jeweils von der arbeitleistenden Zylinderseite des doppelseitig beaufschlagten Preßkolbens aus gesteuertem Kolbenschieber, der die ihm von der Pumpe zuströmende Druckflüssigkeit in ein mit zwei Paar Steuerflächen versehenes Umsteuerventil für die wechselseitige Beaufschlagung der beiden Arbeitsflächen des Preßkolbens mit der Druckflüssigkeit leitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsteuerventil (12) mechanisch mit einem drehbaren Flügelschieber (11) gleichachsig gekuppelt ist, dessen beiderseits seines Flügels (11«) liegende Steuerräume (1 i^b) jeweils an eine von dem Kolbenschieber ■ (7) gesteuerte Druckflüssigkeitsleitung (8 bzw. 21) zur selbsttätigen Umsteuerung des Preßkolbens über das eine Paar Steuerflächen (c) des Umsteuerventils angeschlossen sind, während Handbetrieb nach Absperrung des Druckmittelzulaufs zu dem Flügelschieber (11) und Drehung des Umsteuerventils (12) um i8o° mittels eines Steuerhebels (32) über das andere Paar Steuerflächen (d) des Umsteuer· ventils erfolgt.
2. Hydraulische Stößelsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die jeweilige Verbindungsleitung (17 bzw. 24) zwischen den beiden Preßzylinderräumen und dem Kolbenschieber (7) von der Preßzylinderseite aus über einen Kolben (33 bzw. 34) belastete, den Druckwasserablauf (19° bzw. 26°) für die von der Pumpenseite kommende Druckflüssigkeit verschließende Ventile (19 bzw. 26) und in einer dazu parallelen, in die Verbindungsleitung (17 bzw. 24) einmündenden Leitung gegen höheren Druck abgestimmte, federbelastete und gegen die von den Preßzylinderräumen kommende Preßflüssigkeit öffnende Ventile (16 bzw. 23) angeordnet sind und der Ablauf dieser Preßflüssigkeit erst nach Umsteuerung des Kolbenschiebers über für noch höheren Druck eingestellte Ventile (18 bzw. 25) stattfindet.
3. Hydraulische Stößelsteuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Steuerflächenpaaren (c bzw. d) des Umsteuerventils (12), die beide in gleicher Weise den Zufluß zu den beiden Preßzylinderräumen steuern, das eine Paar (c) für die selbsttätige Steuerung in der Mittelstellung beide Leitungen (15 und 22) zu den Preßzylinderräumen völlig absperrt, das andere Paar (d) dagegen für Handbetrieb in der gleichen Mittelstellung eine Verbindung der beiden Leitungen (15 und 22) miteinander frei läßt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen