-
Hydraulisch arbeitende Presse
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch
arbeitende Presse zur formgebenden Herstellung von Werkstücken.
-
Pressen dieser Art werden z. B. zur Herstellung von Gegenständen
aus Kunststoffen, insbesondere solchen, die in der Wärme härtbar sind, sowie für
viele andere Zwecke benutzt. Da die Werkstücke infolge der meist hohen, zur Anwendung
gelangenden Drücke und der Art des verpreßten Materials nach beendeter Pressung
an den formgebenden Werkzeugen fest anhaften, sind die bekannten Pressen in der
Regel mit Hilfsvorrichtungen ausgerüstet, um das fertig gepreßte Werkstück aus der
Form auszustoßen.
-
Eine bekannte Ausstoßeinrichtung dieser Art besteht im wesentlichen
aus Zugstangen, einem entsprechenden Querbalken und einem Auswerfbolzen, der das
Werkstück auf mechanischem Wege, z. B. mit Hilfe einer durch ein Handrad verschiebbaren
Zahnstange, unabhängig von den hydraulischen Einrichtungen aus der Form ausstößt.
Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß es eines erheblichen Kraftaufwands
seitens der Bedienung bedarf, um einen ausreichend hohen Auswerfdruck zu erzeugen.
Da ein derartiger Druck meist nur durch eine ruckartige Betätigung der Auswerfvorrichtung
zuwege gebracht werden kann, besteht die Gefahr von Beschädigungen der Werkstücke.
-
Man kennt ferner auch hydraulisch arbeitende Auswerfvorrichtungen,
z. B. solche, bei denen eine Querbrücke durch Zuganker mit dem Preßtisch in Verbindung
gebracht ist und von diesem beim Aufwärtsfahren mitgenommen wird.
-
Andere bekannte Auswerfvorrichtungen bedienen
sich
eines besonderen Preßzylinders mit einem entsprechenden Ausstoßkolben, dem die Druckflüssigkeit
von der gleichen Pumpe zugeführt wird, die auch den eigentlichen Arbeitskolben mit
Drucköl versorgt. Die Betätigung des Kolbens für den Auswerfer erfolgt dabei mit
Hilfe eines besonderen Umsteuerventils.
-
Auch diese beiden Gattungen von bekannten hydraulisch arbeitenden
Auswerfvorrichtungen hahen Nachteile. Wenn der Auswerfer über eine Querbrücke mit
dem Preßtisch in Verbindung steht und von diesem beim Aufwärtsfahren mitgenommen
wird, erhält er bei Betätigung des Umsteuerventils sofort den vollen Preßdruck und
reißt das Werkstück mehr oder weniger ruckartig aus der Form.
-
Dadurch treten, insbesondere wenn dünnwandige Formstücke aus empfindlichen
Kunststoffen hergestellt werden, leicht Beschädigungen der Werkstücke ein. Diese
lassen sich auch nicht durch vorherige Druckeinstellung bzw. vorsichtige Bedienung
des Umsteuerventils vermeiden, da man ja im voraus nicht weiß, welcher Druck zum
Ausstoßen des gerade in der Preßform befindlichen Werkstücks benötigt wird, bzw.
zweckmäßig ist. Dieser Druck schwankt in erheblichen Grenzen und hängt z. B. von
dem sich ändernden Zustand der Preßform und dem Verklebungsgrad der Preßmasse in
der Form und von anderen, nicht vorauszusehenden Umständen ab.
-
Die Erfindung beseitigt die den bekannten Vorschlägen noch anhaftenden
Nachteile im wesentlichen dadurch, daß das Steuerorgan des vorzugsweise im Fuß des
Pressenständers angeordneten Auswerfaggregats auf eine in den den Auswerfer-Bolzen
anstellenden Kreislauf der Druckflüssigkeit eingeschaltete, in den Grenzen zwischen
dem Flüssigkeitsleerumlauf und den gewünschten verschiedenen Beaufschlagungsgraden
für den Ausstoßzylinder stufenlos veränderliche Drosselstelle genau dem auf das
Steuerorgan individuell ausgeübten Druck entsprechend einwirkt.
-
Dadurch kann nunmehr ein ein schonendes Ausstoßen des Werkstücks
verbürgender Auswerferdruck gefühlsmäßig zur Einwirkung gebracht werden. Der Arbeiter
hat es ohne weiteres in der Hand, ein der Preßform nur wenig anhaftendes Werkstück
mit gelindem Druck von der Form zu lösen; er kann jedoch ohne zeitraubende Einstellmaßnahmen
den Ausstoß druck gefühlsmäßig auch so steigern, daß auch Werkstücke, die sehr fest
an der Form anhängen, sicher ausgestoßen werden, wobei größtmögliche Gewähr besteht,
daß Beschädigungen des Werkstücks vermieden werden.
-
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin Einzelheiten hinsichtlich
der konstruktiven Gestaltung der Auswerfvorrichtung, die neu und varteilhaft sind.
Insoweit besteht die Erfindung vor allem darin, daß die bereits genannte Drosselstelle
in einem mit einem Zuström- und einem Rücklaufkanal für die Druckflüssigkeit sowie
mit einer zum Xrheitszylinder führenden Bohrung versehenen Abzweigstück angeordnet
ist und daß als Steuerorgan eine mit einem Schließkegel versehene Ventilstange dient,
deren Schaft mit dem z. B. als Fußtritt ausgebildeten Bedienungshebel unter einem
hohen Obersetzungsverhältnis gekuppelt ist.
-
Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch sie erzielten
Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in der Zeichnung im
Schnitt dargestellten Ausführungsform der neuen Auswerfvorrichtung.
-
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer mit der Auswerfvorrichtung
ausgerüsteten hydraulischen Presse; Fig. 2 ist ein Querschnitt.
-
Die Presse zur formgebenden Herstellung von Werkstücken, z. B. aus
Kunstharzen, besteht im wesentlichen aus einem im Oberhaupt angeordneten Zylinder
I mit einem Preßkolben 2 und einem in vier Säulen 3 längs beweglich geführten Querhaupt
4. 5 ist die am Querhaupt angeordnete l)atrize, 6 die am Preßtisch 7 lösbar befestigte
Alatrize. 8 ist der Pumpenkasten mit einer die Druckflüssigkeit, in der Regel Drucköl,
fördernden Pumpe, welche durch einen Elektromotor 9 angetrieben wird. 10 ist das
Umsteuerventil, ii der Steuerhebel. In der einen Stellung des letzteren beaufschlagt
das Drucköl den Kolben 2 von oben. das Querhaupt senkt sich ab und die Patrize 5
trifft in ihrer untersten Stellung auf das in die Matrize 6 eingefüllte Preßmaterial
auf und wirkt auf dieses formgehend ein. Nach beendeter Pressung wird der Steuerhebel
1 1 herumgelegt und dadurch der Kolben 2 von unten her vom Drucköl beaufschlagt,
wodurch die Patrize 5 hochgefahren wird.
-
Dabei haftet das gepreßte Werkstück in der Regel fest an der Matrize
6, insbesondere dann, wenn Kunstharze oder andere plastische Werkstoffe verpreßt
werden.
-
Die erfindungsgemäße Auswerfvorrichtung besteht aus einem selbständigen
Aggregat mit einem besonderen Druckerzeuger in Form einer zweckmäßig innerhalb des
Preßtisches 7 angeordneten Zahnradpumpe I2, deren Schwungrad I3 über Keilriemen
14 von einem Elektromotor 15 angetrieben wird. Der Preßtisch 7 ist in der Mitte
durch eine entsprechende Ausbildung seiner herabgezogenen Wände als hydraulischer
Zylinder I6 ausgebildet, in welchem ein Kolben 17 beweglich geführt ist. Letzterer
hat oben einen abgesetzten Schaft 17', der als Auswerferl>olzen dient und eine
entsprechende Bohrung der Matrize 6 durchsetzt.
-
Statt eines Auswerferl>olzens können auch mehrere solcher Bolzen
vorgesehen werden, oder man kann sich tellerartiger Druckorgane hedienen.
-
Der Zylinder 16 ist unten durch einen Deckel IS ahgeschlossen, in
welchem eine Querbohrung 19 vorgesehen ist, der das Drucköl durch die Zahnradpumpe
I2 zugeführt wird. Weiterhin ist der Deckel I8 mit einer die Bohrung 19 kreuzenden
senkrecht gerichteten Bohrung 20 versehen, deren einer Ast den Kolben I7 beaufschlagt,
während der andere Ast, und zwar an der Übergangsstelle in das am Deckel I8 hefestigte
Ahzweigstück 22 als Drosselstelle 23 ausgehildet ist. In dem Alzweigstück 22 wird
eine Kammer 24 gehildet, die über
eine entsprechende bohrung mit
einer Rücklaufleitung 25 verbunden ist, welche das Drucköl in den Ölsumpf abströmen
läßt, wenn die Drosselstelle 23 geöffnet ist.
-
I)ie Drosselstelle 23 ist derart steuerbar, daß der auf den Kolben
17 wirkende Druck ein genaues, jedoch ins Große übersetzte Abbild derjenigen Kräfte
darstellt. welche auf die Steuerungsorgane ausgeübt werden, die die Drosselstelle
23 beeinílussen. \ls Steuerungsorgan für die Drosselstelle 23 dient heim Ausführungsbeispiel
eine Ventilstange 28, deren oberes Ende als Schließkegel 27 ausgel>ildet ist,
der eine der Drosselstelle 23 entsprechende Form hat. Die in senkrechter Richtung
verstellbare Ventilstange 28 ist in einer Bohrung des Abzweigstücks 22 beweglich
geführt. I)as untere Ende der Ventilstange 28 greift in cine entsprechende Ausfräsung
eines Drehzapfens 32 für den Tritthel)el 3I ein, der in einem mit dem unteren Afaschillenständer
verbundenen Lagerbock 30 gelagert ist. Die Ausfräsung ist so angebracht, dal. dadurch
der kurze Arm eines @oppelhebels gebildet wird, wobei zwischen derjenigen Stelle
des Hebels, auf die sich der Fuß aufsetzt uiid dem auf die Ventilstange 28 einwirkenden
Hebelarm ein hohes Übersetzungsverliiiltiiis besteht. Dieses ttliersetzungsverhältnis
heträgt z. B. 1 25. Außerdem wird die Bohrung des Zylinders 16 in ein bestimmtes
Verhältnis zu der den Arbeitskolben beaufschlagenden Bohrung gebracht, so daß sich
die Flächen dieser Bohrungen z. B. wie 1 : 20 verhalten. Daraus resultiert dann
will @esamtübersetzungsverhältnis von 1 : 500. d. h. wenn der Tritthebel mit 1 kg
belastet wird, so beträgt der vom Preßkolben ausgeübte Druck 500 kg.
-
Auf eiiiem mit der Ventilstange 28 verbundenen Teller stützt sich
eine Feder 34 ab, deren anderes Ende sich gegen die Unterwand des Abzweigstucks
22 angelegt. 1 )ie Feder 34 ist bestrebt, den Tritthebel iii tlcr Ruhelage zu halten,
in welcher die Drosselstelle 23 voll geöffnet ist, das Drucköl also, ohne den Kolben
17 zu beaufschlagen, leer umläuft.
-
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Nachdem mit der Presse
in bekannter Weise ein formgebender Arbeitsgang durchgeführt worden ist. wird die
Patrize 5 durch entsprechende Betätigung des Umsteuerhebels 11 hochgefahren. Der
Preßling bleibt dal)ei an der Matrize haften, insbesondere wenn Kunstharze oder
andere plastische Massen verpreßt werden. Während der Preßzeit fördert die Pumpe
12 das Drucköl im Leerlauf in die Bohrung 19, über die geöffnete Drosselstelle 23
iii die Kammer 24 des Abzweigstücks 22 und von dort über die Leitung 25 zurück in
den Ölsumpf.
-
Wenn der Arbeiter, nachdem die Patrize 5 hochgefahren ist. den Fußtritt
31 niederdrückt, wird die Ventilstange 28 angehoben und ihr Schließkegel 27 bewegt
sich im Schließsinn auf die Drosselstelle 23 zu. Die Druckflüssigkeit kann nicht
nlellr oder ilir zum Teil nach der Kammer 24 abströmen, sie beaufschlagt vielmehr
über den oberen Ast der Bohrung 20 den Kolben 17. Dieser wird angehol)en und der
Bolzen I8 auf das fertig gepreßte Werkstück im Sinn einer Ausstoßbewegung zur Einwirkung
gebracht. Die Beaufschlagung des Kolliens 17 kann dabei gefühlsmäßig erfolgen, wodurch
es möglich ist, einen gleichsam tastenden Druck zu erzeugen, der den Auswerferbolzen
zu einem schonenden und vorsichtigen Ausstoßen des gepreßten Werkstücks aus der
Matrize zwingt. 1 @ steht jedoch nichts im Wege, die Druckeinwirkung gefühlsmäßig
und individuell durch weiteres Niederdrücken des Fußtritts so zu steigern, daß auch
ein besonders fest in der Form haftendes Werkstück sicher ausgestoßen wird.
-
Nach erfolgtem Ausstoßvorgang wird der Fußtritt 31 losgelassen, die
Ventilstange 28 kehrt unter der Wirkung der Feder 34 in die Ausgangsstellung zurück,
und das Drucköl läuft in der schon lieschriebenen Art und Weise im Leerlauf um.
Natürlich kann auch so gearlieitet werden, daß man die Auswerfvorrichtung schon
bei noch geschlossener Presse oder während des Hochgehens der Patrize in Tätigkeit
setzt.
-
Wenn sich auch die erfindungsgemäße Vorrichtulig in erster Linie
als Auswerfer liei hydraulischer Pressen eignet, so wäre sie evtl. in geeigneter
Modifikation auch insbesondere liei der gleichen Maschinengestaltung für andere
Zwecke brauchbar; z. B. könnte sie als zusätzlicher Preßstempel wirken zur Erzielung
einer besonderen Formgebung der zu pressenden Werkstücke, insbesondere von der unteren
Seite her. Weiterhin könnte sie mit Vorteil brauchbar sein zum Einbringen, d. h.
Einstoßen oder Einspritzen, der zu verpressenden Nasse in die formgebenden Werkzeuge.
Auch auf solche und andere Anwendungen der neuen Vorrichtung soll sich der Schutz
erstrecken.