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Hydraulische Presse, insbesondere zum Pressen von Kunstharz Die Erfindung
betrifft hydraulische Pressen, insbesondere solche zum Pressen von Kunstharz oder
anderen ähnlichen Preßstoff en.
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Bekanntlich erfährt beim Pressen von Kunstharz das in die erwärmte
Preßform eingelegte Kunstharzpulver durch die Einwirkung der Wärme eine chemische
Veränderung, in deren Verlauf der schmelzbare Ausgangsstoff B in die nichtschmelzbare
Endstufe C übergeführt wird. Die eingelegte Kunstharzmasse geht dabei vom zunächst
festen Zustand in steigendem Grade in den bildsamen Zustand über, um dann ihre Bildsamkeit
wieder nach und nach zu verlieren. Naturgemäß ist es für die Erzielung eines guten
Pressungsergebnisses von Bedeutung, daß die Kunstharzmasse dem höchsten Preßdruck
gerade in dem Augenblick unterworfen wird, in dem sie ihre größte Bildsamkeit hat.
Indes verändert sich die Bildsamkeit nicht in gleichmäßiger Weise bei den verschiedenen
aufeinanderfolgenden Pressungen. Bisher mußte der Arbeiter den Preßdruck mehr oder
weniger gefühlsmäßig regeln, was eine zeitraubende und vor allen Dingen unsichere
Arbeitsweise war, weil dabei sich kaum vermeiden ließ, daß in manchen Fällen der
größte Druck auf die Masse gegeben wurde, ehe diese ihre größte Bildsamkeit erreicht
hatte, in anderen dagegen erst, nachdem die Masse wieder zu' erstarren begonnen
hatte. Dieser den bekannten Pressen anhaftende Übelstand ist bei der den Gegenstand
der vorliegenden Erfindung bildenden Presse dadurch beseitigt, daß in der Leitung
zum Zuführen von Druckflüssigkeit zum Arbeitszylinder der Presse ein während des
Preßvorganges selbsttätig den Niederdruck auf verschiedene Werte einstellendes,
an sich bekanntes Druckminderventil angeordnet ist, welches vom beweglichen Preßtisch
aus so gesteuert wird, daß es in dem Maße, wie sich letzterer der festen Gegenpreßplatte
nähert, den Niederdruck stetig oder stufenweise auf immer höhere Werte einstellt.
In dieser Weise erreicht man, daß der Preßdruck nur in dem Maße gesteigert wird,
wie der Grad der Bildsamkeit des Kunstharzpulvers zunimmt.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in Anwendung bei einer
hydraulischen Presse, die ausschließlich mit Hochdruckflüssigkeit arbeitet.
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Die durch die Zeichnung schematisch dargestellte hydraulische Presse
hat einen Arbeitszylinder i mit großem Durchmesser und zwei Vordruckzylinder 2 mit
kleinerem Durchmesser. Der, Arbeitszylinder i ist mit
einer Fußplatte
3 versehen und hat oben einen angegossenen Block 4, der die Vordruckzylinder und
die übrigen Teile der Presse trägt. Im Block .4 sind vier lotrechte Säulen 5 befestigt,
die an ihren oberen Enden die feste Gegenpreßplatte 6 tragen. Diese Säulen dienen
auch als Führung für den beweglichen Preßtisch ; , der von den in dem Arbeitszylinder
1 und in den Vordruckzylindern-- beweglichen Kolben 9 bzw. 9 getragen wird. In der
feststehenden Gegenpreßplatte 6 sind zwei Rückzugszylinder io angeordnet, in welchen
die mit dem beweglichen Preßtisch fest verbundenen Kolben i i verschiebbar sind.
Die Zylinder io, die kleineren Durchmesser als die Vordruckzvlinder 2 haben, stehen
durch Rohre 12, 13,v 1q, 15 dauernd mit der Druckwasserquelle in Verbindung. Diese
besteht aus einer Pumpe 16, welche das nötige Wasser aus einem Wasserbehälter 17
schöpft. Die Zylinder io sind bestrebt, den beweglichen Preßtisch 7 in seiner unteren
Hublage zu halten.
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Die Druckseite der Pumpe 16 steht durch Rohre 18 und 15 mit einigen
Akkumulatoren für Druckflüssigkeit in Verbindung, die je aus einer geschlossenen
Luftglocke i9 bestehen. Beim Einpumpen von Flüssigkeit in die Akkumulatoren wird
die Luft verdichtet, bis der Druck in der Druckleitung den gewünschten Wert angenommen
hat.
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Von der aus der Pumpe 16 und den Akkumulatoren i9 bestehenden Druckwasserquelle
ist noch eine Rohrleitung 23 abgezweigt, die zu einem Umsclialtventilsatz 2_l führt,
der (furch ein Abschlußventil für die zeitweilig nötige Absperrung dieser Leitung
23 sorgt.
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Das Umsteuern des Umsclialtventilsatzes=4 im Zusammenhang mit (lein
Ingangsetzen der Presse erfolgt unter Überwachung durch eine Zeituhr 25 durch Vermittlung
eines empfindlichen Anlaß- und Abstellventils 26 und eines, zwei verschieden große
Membrandosen enthaltenden Servomotors 27. Bei diesem Umsteuern des Ventilsatzes
2.I wird das vore rwa iihnte Abschlußventil geöffnet, so daß Druckflüssigkeit durch
den Unischaltventilsatz 24 frei hindurchfließen kann, und zwar teils über die Rohre
28 und 29 zu einem Drosselventil 30 und teils über das Rohr 2,9, das Rohr
31 und das Rohr 3 i4 zum Haupt-oder Arbeitszylinder i. Gemäß der Erfindung ist in
diese, dem Arbeitszylinder i Druckwasser zuführende Rohrleitung 31, 31, ein
Druckminderventil32 an sich bekannter Art eingebaut, d. h. ein Druckminderventil,
das auf verschiedene Niederdruckwerte eingestellt werden kann, vom beweglichen Preßtisch
7 aus aber so gesteuert wird, daß es in dem Maße, wie sich letzterer der feststehenden
Gegenpreßplatte 6 nähert, den Niederdruck auf immer höhere Werte einstellt, so (1aß
der Preßdruck stets und nur nach Maßgabe der Zunahme des Grades der Bildsamkeit
des Kunstharzes gesteigert wird.
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Beim Ingangsetzen der Presse ist das Druckminderventi132 geschlossen,
während das Drosselventil 3o, das ebenfalls durch den beweglichen Preßtisc117 gesteuert
wird, offensteht. Die Niederdruckseite des Drosselventils 3o steht durch ein Rohr
33, eine Zweigverbindung 34 und zwei Zweigrohre 35 mit den Vordruckzylindern 2 in
Verbindung. Von der Zweigverbindung 34 führt außerdem ein Rohr 36, welches ein Rückschlagventil
37 enthält, zum Arbeitszylinder i. Beim Ingangsetzen derPresse strömt alsoDruckflüssigkeit
durch das Drosselventil 30, das Rohr 33 und die Zweigrohre 35 zu den Vordruckzylindern
2, während das Strömen von Druckflüssigkeit durch das Zweigrohr 36 zum Arbeitszylinder
i hin verhindert wird durch (las in das Rohr 36 eingeschaltete geschlossene Rückschlagventil
37. Infolge des Einströmens von Druckflüssigkeit in die Vordruckzylinder 2 wird
der vorläufig noch unbelastete bewegliche Preßtisch 7 schnell gehoben, bis die untere
Hälfte der Preßform in einen vorbestimmten Abstand von der oberen Hälfte der Preßform
gelangt. Wenn der bewegliche Preßtisch diesen Punkt erreicht hat, wirkt er auf das
Drosselventil 3o, welches dann das Strömen von Druckflüssigkeit zu den Vordruckzylindern
abdrosselt, wodurch die Geschwindigkeit des Preßtisches herabgesetzt wird. Beim
Schließen der Preßform ist dann die Geschwindigkeit gering. Gleichzeitig mit dem
Hochheben des Preßtisches wird der Arbeitszylinder i mit Wasser aus einem Vorfüllbehälter
38 gefüllt, das ihm durch ein Rohr 39 mit Rückschlagventil 40 zufließt. Die Bewegung
des Preßtisches hört auf, wenn der Reaktionsdruck des noch pulverförmigen Ausgangsstoffes,
z. B. Kunstharz im B-Zustande, in der Preßform den Wert des nach oben gerichteten
Preßdruckes vom Preßtisch erreicht. Ehe die Bewegung aufhört, hat jedoch der bewegliche
Preßtisch angefangen, das Druckminderventil32 zu verstellen, welches, wie bereits
gesagt, so arbeitet, daß der Druck auf seiner Niederdruckseite stetig zunimmt, je
mehr die beiden Preßtische sich einander nähern. Der Druck des durch das Druckminderventil32
in denArbeitszylinder i durch das Rohr 31Q hineingelassenen Druckwassers wird also
um so größer, je mehr die beiden Hälften der Druckform sich einander nähern. Wenn
der Widerstand gegen das weitere Zusammenpressen des Kunstharzes bei dem durch Erhitzen
der Druckform bewirkten Schmelzen des Kunstharzes plötzlich abnimmt, setzt sich
das Hochheben des berveglichen
Preßtisches unter gleichzeitiger
Druckerhöhung im Arbeitszylinder fort. Erst nachdem die Form vollständig geschlossen
worden ist, erreicht der Druck -im Arbeitszylinder seinen höchsten Wert.
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Sobald die Zeituhr z5 nach Ablauf der mit Rücksicht auf die vollständige
Umwandlung des Ausgangsstoffes aus der B-Stufe in die C-Stufe bestimmten Zeit in
die Ausgangslage zurückgegangen ist, bewegt sie das Anlaß-und Abstellventil 26,
welches durch Vermittlung des Servomotors 27 die Umsteuerung des Umschaltventilsatzes
a4 in die Ausgangslage veranlaßt.. In dieser Lage wird die Verbindung zwischen den
Rohren 23 und 28 geschlossen, und statt dessen wird die Verbindung zwischen dem
Rohr 28 und einem mit dem Vorfüllbehälter38 inVerbindung stehenden Rohr 4i' geöffnet.
Der Arbeitszylinder i und die Vordruckzylinder 2 werden also durch das mit dem Rückschlagventil
37 versehene Rohr 36, die Rohre35, das Zweigstück 34, das Rohr 33, das Drosselventil
3o, die Rohre 29 und 28, den Umschaltventilsatz 24 und das Rohr 41 mit dem Atmosphärendruck
in Verbindung gesetzt. Da voller Flüssigkeitsdruck in den Rückzugzylindern io herrscht,
wird dabei der bewegliche Preßtisch 7 nach unten gedrückt, und zwar zunächst mit
geringer Geschwindigkeit, weil das Drosselventil 3o beinahe geschlossen ist. Erst
nachdem der Preßtisch so weit herabgesunken ist, daß das Drosselventil vollständig
geöffnet ist, also nachdem die Formhälften getrennt worden sind, erhält der Preßtisch
seine volle Geschwindigkeit: Um den fertiggepreßten Gegenstand aus der Form herauszustoßen,
nachdem der bewegliche Preßtisch 7 seine unterste Lage erreicht hat, ist die hydraulische
Presse mit einem oder mehreren an sich bekannten Ausstoßern versehen. Jeder von
ihnen besteht aus einem Zylinder 50, in welchem ein dopp elt wirkender Kolben 5i
beweglich ist. Der Kolben 5 1 ist nach unten durch eine Stange 52 fortgesetzt,
die durch das untere geschlossene Ende des an dieser Stelle mit einer Stopfbuchse
versehenen Zylinders 5o hindurchgeht. Der Raum zwischen dem Kolben 51 und dem unteren
Ende des Zylinders steht über die Rohre 53, 54, 13, 14, 15 dauernd
mit der Druckquelle 16, "i9 in Verbindung. Der Raum zwischen dem Kolben 51 und dem
oberen Ende des Zylinders 5o steht durch Rohre 56 und 57 mit einem Ausstoßventil
55 in Verbindung. Durch dieses Ventil kann das Rohr 57 entweder über die Rohre 58,
14 und 15 mit der Druckquelle 16, 19 oder auch mit einem zum Vorfüllbehälter
38 führenden Ablaufrohr 59 in Verbindung gesetzt werden. Wenn das Ausstoßventil
55 eine solche Lage einnimmt, daß der Raum oberhalb des Kolbens 51 mit dem Ablauf
59 in Verbindung steht, nimmt der Kolben infolge des Flüssigkeitsdruckes gegen seine
untere kleinere Fläche seine höchste Lage ein. Beim Umstellen des Ausstoßventils
55 in dessen' andere Lage wird dagegen voller Flüssigkeitsdruck auch am oberen Ende
des Kolbens herrschen, und da dieser Druck den Druck auf die untere kleinere Fläche
übersteigt, wird der Kolben nach unten gedrückt.