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Hydraulische Presse, deren Schließen durch eine Flüssigkeit aus einem
Niederdruckakkumulator erfolgt Die Erfindung bezweckt eine Ausbildung einer hydraulischen
Presse, zweckmäßig einer Zweidruckschnellpresse einfacher Konstruktion, welche in
zahlreichen Fällen mechanische Pressen mit elektrischem Antrieb ersetzen könnte,
wie sie überwiegend zur Verarbeitung von Kunststoffen, Gummi u. dgl. ängewendet
werden, und .diese in ihrer Leistung, einfacher Konstruktion und billigem Preis
übertrifft. Zur Erzielung dieser Zwecke geht die Erfindung von jener Art von hydraulischen
Pressen aus, deren Schließen durch die Flüssigkeit aus einem Niederdruckakkumulator
erfolgt und die mit einer einzigen Hochdruckpumpe ausgestattet sind, welche einen
erhöhten Flüssigkeitsdruck sowohl zum eigentlichen Pressen als auch zum Öffnen der
Presse liefert. Das Wesen der Erfindung beruht darin, .daß die an den Arbeitsraum
der Presse angeschlossene Rohrleitung an eine oberhalb der Sitze von zwei gleichachsig
und entgegengesetzt zueinander 'angeordneten Ventilen befindliche und diesen gemeinsame
Kammer angeschlossen ist, deren eine Gegenkammer .unterhalb des Ventilsitzes mit
dem Rückzugsraum der Presse und über ein Rückschlagventil mit der Druckseite der
Pumpe und deren andere Gegenkammer mit dem Akkumulator verbunden ist, wobei das
die Verbindung mit dein Akkumulator beherrschende Ventil durch ein Betätigungsglied
verstellt wird und in seiner offenen Lage das andereVentil schließt. Diese Anordnung
bietet den Vorteil großer Einfachheit, ermöglicht den Betrieb einer hydraulischen
Presse ohne Anwendung eines Hochdruckakkumulators und die Handhabung mittels eines
einzigen Betätigungsgliedes.
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In der Zeichnung ist in Abb. r eine Ausführungsform der Presse samt
ihrer Steuerung schematisch dargestellt, während Abb.2 in
einem
größeren llaßstabe eine Einzelheit der Steuerung darstellt.
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Die Presse weist einen Preßtisch i und eine durch einen Differentialkolben
mit einem tauchkol.benartigen Teil 3 von kleinerem Durchmesser und einem Endteil
d. von größerem Durchmesser betätigte Preßplatte 2 auf.
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Der Kolben 3, .I arbeitet in einem Preßzylinder 5, der durch den Teil
.l des Kolbens in einen oberen, den Arbeitsteil bildenden, d. h. beim Pressen wirkenden
Teil 6 und einen unteren. beim Hochgehen des Kolbens wirkenden Teil' 7 von kreisförmigem
Querschnitt unterteilt wird.
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Die Steuerung zu dieser Presse besteht aus zwei gleichachsig angeordneten
und einander entgegengesetzt wirkenden Ventilen 8, 9, die in einer gemeinsamen Kammer
io untergebracht sind. Diese Kammer ist in eine Rohrleitung i i mit dem Arbeitsraum
6 des Preßzylinders 5 verbunden. Die Kammer 12 unterhalb des Sitzes des Ventils
9 ist durch eine Rohrleitung 13 an den Wasserraum eines Akkumulators 14 angeschlossen,
der als Druckluftakkumulator ausgebildet ist. Die Kammer 1,5 unterhalb des Sitzes
des Ventils 8 ist durch eine Rohrleitung 16', 16 mit einer Puinpe 17 %-erbund.en.
Die Rohrleitung 16' ist mit Hilfe einer Abzweigung 18 mit dem Rückzugraum 7 des
Preßzylinders 5 verbunden. Unterhalb der Anschlußstelle der Rohrabzweigung 18 an
die Rohrleitung i6 ', 16, d. h. näher zur Pumpe 17, ist in die Rohrleitung 16 ein
Rückschlagventil i9 eingeschaltet, «,-elches sich durch den Druck von der Pumpe
17 her öffnet. Die beiden Rohrleitungen i6 ', 16 und 13 sind durch eine Rohrleitung
-2o über ein durch eine regelbare Feder 22 belastetes Sicherheitsventil 21 miteinander
verbunden, durch welches Ventil der Druckunterschie 1 der Flüssigkeit im Akkutnhlator
und d°r vari PunTe 17 gelieferten Flüssigkeit festgesetzt ;-erden kann.
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Die Steuerventile 8 und 9 (Abb. 2) sind zweckmäßig als gleichachsig
gelagerte und einander entgegengesetzt wirkende Ventile ausgebildet, von welchen
jedes mit einem zylindrischen Ansatz 23 bzw. 2.I versehen :ist, der zur Führung
der Ventile in einer Führung 25 und zugleich zur Unterbringung der für beide Ventile
gemeinsamen Belastungsdruckfeder 26 dient. Im Ventil 9 ist einkleines Drosselventil
27 gelagert, welches über seinem Sitz eine tellerförmige Erweiterung 28 aufweist,
die eine Stützunterlage für die Feder 26 bildet. Das Ventil 9 weist unter seinem
Sitz einen Ansatz 29 und das Ventil 27 einen im Ansatz 29 des Ventils 9 geführten
und aus demselben ein wenig vorragenden Ansatz 30 auf. Unter dein Sitz des Ventils
9 .ist eine Anzahl von in die Kammer 3 2 unter dem Sitz des Ventils 27
führenden Durchbohrungen 31 vorgesehen. Auf das Ventil 9 und das kleine Ventil 27
wirkt eine Druckstange 33 ein, die mit einer in einem Muttergewinde 35 des Steuerungsblockes
36 gelagerten Schraube 34 verbunden ist. Die Spindel 37 der Schraube 31. ist mit
einem Handrad 38, einem Handhebel o. dgl. versehen.
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Die Anordnung ist so, daß beim öffnen des Ventils 9 mit Hilfe des
Handrades 38 und der Schraube 34 durch die Druckstange 33 zuerst das kleine Drosselventil
-27 entgegen dem Druck der Feder 26 geöffnet wird, wonach erst die Druckstange 35
auf den Ansatz_ 29 des Ventils 9 zum Anliegen kommt und auch das letztre Ventil,
gleichfalls entgegen dem Druck der Feder 26, öffnet. Erfolgt ein solche: Öffnen
des Ventils 9 durch das Handrad 38 bei offenem Ventil 8, wie im nachfolgenden beschrieben
wird, so sitzt das Ventil 9 mit seinem zylindrischen Ansatz 2d. auf den zylindrischen
Ansatz 23 des Ventils 8 auf, und ein Weiterdrehen des Handrades 38 führt ein zwangsläufiges
Schließen des Ventils 8 herbei.
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Bei der in A,bb. 2 dargestellten konstruktiven Ausführungsform sind
das Rückschlagventil i9 in der Rohrleitung 16 sowie auch das Sicherheitsventil 21
in der Verbindungsleitung 2o zwischen den Rohrleitungen 13 und 16 in einem gemeinsamen
Bloch 36 mit der Steuerung 8, 9 untergebracht dargestellt, so daß Teile der Rohrleitungen
13, 16 und o als im Steuerungsblock 36 ausgebohrte Kanäle ausgebildet sind.
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Als Pumpe kann jede beliebige geeignete hydraulische Pumpe angewendet
werden, z. h. eine einstufige Pumpe oder auch eine mehrstufige Pumpe in dem Falle.
wenn das Pressen mit bedeutend unterschiedlichen Drücken erfolgen sollte. Zum Antrieb
der Pumpe dient ein nicht dargestellter Elektromotor, dessen auf der Zeichnung in
der Abb. i durch Kon-&takte .Io, 41 angedeuteter Anlaßschalter ini Bereich der
Preßplatte 2 bzw. eines von dieser Platte getragenen Ansatzes .I2 so angeordnet
ist, daß beim Erreichen der Höchstlage, der Preßplatte 2 der Ansatz 42 an einen
Vorsprung .I3 des Schalters stößt und ein Üffnen desselben und damit ein Abstellen
des Elektromotors der Pumpe herbeiführt. Sobald beim Tiefgehen die Prellplatte und
ihr Ansatz .I2 außer dein Bereich des Schalters -o, .I1 gelangt, wird ein selbsttätiges
Einschalten des Elektromotors herbeigeführt.
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Im Akkumulator il. wird die Druckflüssigkeit, zweckmäßig Öl, unter
einem geringeren Druck, z. B. 5 Atin., gehalten. Dieser Druck kann durch ein geeignetes,
auf der Zeichnung nicht dargestelltes und an den Luftraum des Akkumulators angeschlossenes
Regelventil geregelt werden.
Auf der Zeichnung ist als Beispiel
eine Oberdruckpresse dargestellt; die Erfindung kann jedoch gleich vorteilhaft für
Unterdruckpressen bzw. für Pressen mit lotrechten Preßflächen angewendet werden.
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D:iebeschriebene Presse arbeitet wie folgt: Falls sich die Presse
in Ruhe befindet und offen steht, d. h. .die Preßplatte 2 gehoben ist, so ist das
Ventil 8 geschlossen und das Ventil g offen. Der Differentialkolben 3, 4 wird in
seiner gehobenen Lage :dadurch erhalten, daß die im Hubraum 7 befindliche Flüssigkeit
nicht herausfließen kann, da sowohl das Ventil 8 als auch das Ventil ig geschlossen
sind. Der Schalter 40, 41 ist unterbrochen, da, der Ansatz 42 der Preßpl.atte
2 einen oberen Kontakt 41 des Schalters außer Berührung mit seinem unteren Kontakt
4o anhebt. Zu Beginn der Arbeit wird,das Handrad 38 so verdtreht, @daß der zylindrische
Ansatz 24 des Ventils g außer Berührung :mit ,dem zylindrischen Ansatz 23 des Ventils
8' gelangt, so daß das Ventil 8 nunmehr nur durch- die Feder 26 belastet ist. Dieses
Verdrehen des Handrades 38 erfolgt nicht in einem solchen Maße, daß sich das Ventil
9 schließt. Das Drucköl aus dem Akkumulator 1.1. wirkt daher durch die Rohrleitung
13 über das offene Ventil 9 und die Rohrleitung i i auf die volle obere Fläche des
Kolbens 4, durch welchen Druck beim nunmehr freigegebenen Ventil 8 nach dem Offnen
desselben entgegen dem Druck der Feder 26 die Flüssigkeit aus dem Rückzugsraum 7
des Preßzylinders 5 durch die Rohrleitung 18 und 16' in die Kammer io verdrängt
werden kann, wo sie sich mit der Druckflüssigkeit des Akkumulators 14 vereinigt.
Dadurch sinkt die Preßpl.atte 2 schnell, wobei gleich zu Beginn ihrer Senkbewegung
der Schalter 40, 41 für den die Pumpe 17 antreibenden Elektromotor geschlossen wird.
Der durch diese Pumpe erzeugte Druck kommt jedoch nicht zur Geltung, da er beim
Eintritt in die Kammer io durch das offene Ventil 9 aufgehoben wird. Dieser Vorgang
dauert so lange, bis die Preßp.latte 2 auf dem Tisch i aufsitzt und ein Pressen
mit nieidni:gem Druck beginnt, welches beliebig lange fortdauern kann, solange nämlich
das Handrad 38 in seiner eingestellten Lage be-
lassen wird. Durch ein weiteres
Verdrehen des Handrades 38 kann nun ein Schließendes Ventils 9 herbeigeführt werden.
Das Drosselventil 27 verbleibt noch auf einen Augenblick ein wenig geöffnet und
schließt sich idurch ein Weiterdrehen ,des Handrades 38. Die Pumpe liefert nunmehr
durch die Rohrleitung 16, 16' über das entgegen dem Druck der Feder 26 geöffnete
Ventil 8 :die Druckflüssigkeit in die Rohrleitung- i i und in ,den Arbeitsraum 6
des Preßzylinders 5 und führt eine Beendigung des Pressens mit erhöhtem Druck herbei,
dessen Höhe durch die Einstellung der Feder 22 am Sicherheitsventil 21 zwischen
den Rohrleitungen 13 und 16 festgesetzt werden kann. Nach dem Erreichen des gewünschten
Druckes kann dieser Druck in der Presse aufrechterhalten und :die Pumpe 17 einstweilen
stillgesetzt werden, zu welchem Zwecke der nicht dargestellte Elektromotor noch
mit einem weiteren, von Hand aus bedienbaren Unterbrecher versehen werden kann.
Ein Entweichen des Druckes aus der Presse verhindert das Rückschlagventil ig. Das
im Ventil g vorgesehene kleine Ventil 27 weist beim Übergang vom Tiefpreßdruck auf
Hochdruck den Vorteil auf, :daß nach dem Schließen des Ventils 9 durch eine entsprechende
Einstellung des Handra!des:38 das Drosselventil noch offen belassen werden kann,
so daß der Übergang ;der Drücke nicht jäh stattfindet.
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Nach Beendigung des Pressens wird .durch eine entgegengesetzte Bewegung
des Handrades 38 zuerst das Drosselventil 27 und dann das Ventil g geöffnet, wodurch
eine allmähliche Entlastung des hohen Preß:druckes auf den geringeren Druck des
Akkumulators 14 eintritt, wonach durch ein weiteres Rückdrehen des Rades 38 nach
dem Aufsitzen des zylindrischen Ansatzes 24 am Ventil g auf den zylindrischen Ansatz
23 des Ventils 8 ein Schließen dieses Ventils 8 herbeigeführt wird. Die weiterarbeitende
bzw. nunmehr wieder in Gang zu setzende Pumpe 17 liefert sodann die Druckflüssigkeit
durch die Rohrleitung 16 und 18 bloß in den Rückzugsraum 7 des Preßzylinders 5 und
führt ein Hochgehen des Differentialkolbens 3, 4. samt der Preßplatte 2 herbei.
Sobald der Differentialkolben 3, 4 mit der Preßplatte 2 ihre Höchstlage erreichen,
öffnet der Ansatz 42 der Preßplatte 2 den Schalter 40, 41, so daß der Elektromotor
der Pumpe 17 stehenbleibt. @ Die Preßplatte 2 wird, wie :bereits oben bemerkt wurde,
beim geschlossenen Ventil 8 durch das Rückschlagventil ig in ihrer Hochlage erhalten.
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An Stelle der Steuerungsventile 8 und 9 kann wohl auch ein Steuerungs:schi:eber
o. ,dlgl. angewendet werden.