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Verfahren und Einrichtung zum Steuern von hydraulischen Pressen, insbesondere
Kunststoff-Pressen Die Steuerung von hydraulischen Pressen, beispielsweise Kunststoff-Pressen,
erfolgt bisher in der Weise, daß der Preßkolben von der oberen (Ruhe-) Stellung
in die untere (Preß-)Stellung bewegt wird, wo der Kolben eine bestimmte Zeit unter
Druck verbleiben muß, damit in der Kunststoffmasse die entsprechenden chemischen
Reaktionen vor sich gehen können. Nach entsprechender zeitlicher Pressung wird dann
der Kolben wieder hochgehoben. Da sich beim Preßvorgang in der Kunststoffmasse Gase
bilden, ist es häufig erforderlich, den Kolben nach einer bestimmten Preßdauer kurzzeitig
anzuheben, d. h. zu lüften, und ihn dann wieder in Preßstellung zu steuern. Diese
Aufgabe wird durch die Erfindung in vorteilhafter Weise gelöst.
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Die erfindungsgemäße, automatische bzw. halbautomatische elektrisch-hydraulische
Pressensteuerung gestattet mittels zweier Zeitschaltuhren den Ablauf des Preßvorganges
so zu steuern, daß nach kurzzeitigem Formschluß des Preßstempels letzterer zum Zwecke
des Entlüftens für eine bestimmte Zeit angehoben, anschließend der Formschluß wieder
getätigt und nach Ablauf der Preßzeit wieder aufgehoben, :d. h. der Preßstempel
in seine Rückzugstellung gesteuert wird.
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Die Bedienung der Presse erfolgt zweckmäßig durch Druckknopfschalter.
Durch Drücken des Ab-Knopfes wird der Preßstempel zum Formschluß gesteuert und gleichzeitig
die Preß- und Lüftungszeitsteuerung getätigt. Die Preß- und Lüftungszeitsteuerung
oder auch letztere für sich allein sind abschaltbar, so daß durch Drücken des Ab-Knopfes
der Preßstempel lediglich zum Formschluß gesteuert bzw. gleichzeitig die Preßzeitsteuerung
mitgetätigt wird, wobei die Entlüftungs-Formschluß-
Unterbrechung
entfällt. Die gesamte Preßdauer vom Formschluß des Preßstempels an bis zur Auflösung
des Formschlusses nach beendetem Arbeitsgang ist mittels einer Zeitschaltuhr mit
dem Einstellbereich von o bis io Minuten und die Zeitdauer der Formschlußunterbrechung
zum Zwecke des Entlüftens mittels einer Zeitschaltuhr mit dem Einstellbereich von
o bis 30 Sekunden einstellbar.
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Die Zeitdauer des anfänglichen Preßstempelformschlusses bis zum Beginn
der Entlüftungs-Formschluß-Unterbrechung wird von einem Verzögerungsrelais mit einem
Einstellbereich von 2 bis io Sekunden gesteuert. (Sämtliche Zahlenangaben sind nur
als Beispiele zu verstehen.) Der Bedienungsknopf Halt ist vorgesehen, um den Preßstempel
in jeder Stellung stillsetzen zu können. Durch Drücken des Auf-Knopfes wird der
Preßstempel stets in seine Rückzugstellung gesteuert. Dadurch ist es möglich, die
Preßformen bequem ein- und auszubauen. Die Hubbegrenzung des Preßstempels erfolgt
durch Endbegrenzungsschalter, durch welche der Steuerdruck auf Leerlauf gesteuert
wird. Nähere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Beschreibung des in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels zu entnehmen. In den Zeichnungen zeigt Fig. i
ein hydraulisches Steuerschema, Fig. z das Hauptsteuerventil in seiner Leerlaufsteuerstellung
im Längsschnitt.
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Die Steuerung des Preßstempels i erfolgt über das Hauptsteuerventil2,
welches seinerseits über die beiden magnetgesteuerten Hilfssteuerventile 3 und 4
gesteuert wird. Das Hauptsteuerventil 2 ist mit einem Steuerschiebers versehen,
welcher in der Führungsbohrung 6 lagert. Diese ist zu einer Steuerkammer 7, einer
Druckkammer 8, einer Steuerkammer 9 und einer Ablaufkammer io erweitert. Der Steuerschieber
5 weist Aussparungen i i und 12 auf, wodurch die Schieberabsätze 13, 14 und 15 entstehen.
In die Druckkammer 8 mündet die Druckleitung 16 von der (nicht dargestellten) Öldruckpumpe.
Aus der Ablaufkammer io führt die Ablaufleitung 17 zum Pumpensumpf,- während die
Steuerkammer 7 über die Verbindungsleitung 18 mit dem unteren Zylinderraum und die
Steuerkammer 9 über die Verbindungsleitung i9. mit dem oberen Zylinderraum des Preßzylinders
verbunden ist.
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Das eine Ende der Führungsbohrung 6 ist von einem Flansch 2o abgeschlossen.
Das andere Ende der Führungsbohrung 6 ist als erweiterte Bohrung 21 ausgebildet,
in welcher der am Steuerschieber 5 befestigte Kolben 22 geführt ist. Die Bohrung
21 wird von einem durchbrochenen Flansch 23 abgedeckt, welcher gleichzeitig den
Deckel des anschließenden Zylinders 24 bildet. In diesem lagert der Leerlaufsteuerkolben
26, dessen Zapfenansatz 27 dem Steuerschieber 5 zugewandt, durch die Führungsbohrung
im Flansch23 in die Bohrung2i ragt. In den Zylinder 24 mündet die Niederdruckleitung
28 vom Niederdruckakkumulator 29, in welche das magnetgesteuerte, bei Stromlosigkeit
geöffnete Hilfssteuerventil3 eingeschaltet ist. In den Raum 2,1 mündet die- Niederdruckleitung
30, die vom Niederdruckakkumulator 29 ausgeht und durch das zwischengeschaltete,
bei Stromlosigkeit geschlossene elektromagnetische Hilfssteuerventi14 geführt ist.
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In die Führungsbohrung 6 mündet hinter dem Steuerschieber 5 die vom
Niederdruckakkumulator 29 ausgehende Niederdruckleitung 31. Damit wird auf den Steuerschieber
5 ein konstanter Steuerdruck ausgeübt, durch welchen der Steuerschieber stets in
seine jeweilige Anschlagstellung (nach links) gedrückt wird.
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In der gezeichneten Leerlaufsteuerstellung des Hauptsteuerventils
sind die beiden magnetgesteuerten Hilfssteuerventile 3 und 4 stromlos. Dadurch wird
über die Niederdruckleitung 28 und das geöffnete Hilfssteuerventil 3 auf den Leerlaufsteuerkolben
26 ein Steuerdruck ausgeübt, durch welchen der Leerlaufsteuerkolben in Richtung
zum Steuerschieber gegen den Flansch 23 auf Anschlag gedrückt wird, während der
Leerlaufkolbenzapfen 27 gegen den Steuerschieber 5 anschlägt und diesen entgegen
dem auf seine andere (rechte) Seite einwirkenden Steuerdruck in seine Leerlaufsteuerstellung
drückt. Das von der Öldruckpumpe geförderte Drucköl gelangt in der Leerlaufstellung
des Steuerschiebers aus der Druckkammer 8 über die Steuerkammer 9 in die Ablaufkammer
io und fließt von dort über die Ablaufleitung 17 in den Pumpensumpf ab, während
die Verbindung der unteren Kolbenseite des Preßstempels zur öldruckpumpe und zur
Ablaufleitung mittels des Steuerschieberabsatzes 13 gesperrt ist und somit der Preßstempel
in seiner Leerlaufstellung verharrt.
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In der Rückzugsteuerstellung des Hauptsteuerventils steht das elektromagnetische
Hilfssteuerventil3 unter Strom und ist damit gesperrt. Der Steuerschieber 5 ist
dadurch lediglich dem auf den Kolben 15 einwirkenden konstanten Steuerdruck ausgesetzt
und wird daher auf Anschlag gegen den Zapfen 27 des gegen den Zylinderboden 25 anstehenden
Leerlaufsteuerkolbens in seine Rückzugsteuerstellung gedrückt. Das von der Öldruckpumpe
geförderte Drucköl gelangt über die Druckkammer 8 im Hauptsteuerventil in die Steuerkammer
7 und von dort zur unteren Kolbenseite des Preßstempels, während gleichzeitig die
Verbindung der oberen Kolbenseite des Preßstempels zur Öldruckpumpe mittels des
Steuerschieberabsatzes 14 gesperrt und der Weg des Rückflußöles von der oberen Kolbenseite
des Preßstempels über die Steuerkammer 9 zur Abflußkammer io frei ist.
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In der Formschlußsteuerstellung des Hauptsteuerventils stehen die
beiden Hilfssteuerventile 3 und 4 unter Strom, wobei das Hilfssteuerventil 3 geschlossen
und das Hilfssteuerventil 4 geöffnet ist. Gleichzeitig wird auf den Kolben 22 am
Steuerschieber 5 über die Niederdruckleitung 3o ein Steuerdruck ausgeübt und der
Steuerschieber entgegen dem auf seine rechte Seite einwirkenden konstanten Steuerdruck
in seine Formschlußsteuerstellung (nach rechts) gedrückt. Das von der Öldruckpumpe
geförderte Drucköl gelangt über die
Druckkammer 8 im Hauptsteuerventil
in die Steuerkammer 9 und von dort zur oberen Kolbenseite des Preßstempels. Die
Verbindung der Steuerkammer 9 zur Ablaufkammer io ist mittels des Steuerschieberabsatzes
1,. gesperrt, desgleichen die Verbindung der Druckkammer 8 zur Steuerkammer 7 mittels
des Steuerschieberabsatzes 13. Das Rückflußöl von der unteren Kolbenseite des Preßstempels
gelangt über die Steuerkammer 7, die Radialbohrungen 32 im Steuerschieberabsatz
13, die Bohrung 33 und das Kugelventil 3.4 durch die Radialbohrungen 35 zum Austritt
und wird dem an die obere Kolbenseite des Preßstempels gelangenden Drucköl so lange
zugeschaltet, als die Öldruckpumpe im Niederdruck arbeitet. Sobald die Öldruckpumpe
auf Hochdruck schaltet, ist der Rückdruck durch die Bohrungen 35 auf das Kugelventil
so groß, daß die geringe Menge des von der unteren Kolbenseite des Preßstempels
verdrängten Öls durch die kleine Bohrung 36 im Steuerschieberabsatz 13 aus der Bohrung
3.3 unmittelbar in den Ablauf gelangen kann.
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In die Druckleitung von der Öldruckpumpe zum Hauptsteuerv entil ist
das Auswerfersteuerventil 37 eingeschaltet, durch welches der Auswerfer 38 gesteuert
wird.
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Die Bedienung der Presse erfolgt über die zur (nicht dargestellten)
die elektromagnetischen Hilfssteuerventile 3 und q: steuernden elektrischen Steueranlage
zugehörigen Druckknopfschalter in der Weise, daß beim Drücken des Ab-Knopfes der
Preßstempel in seine Formschlußstellung, beim Drücken des Auf-Knopfes in seine Rückzugstellung
gesteuert und beim Drücken des Halt-Knopfes in jeder Stellung stillsetzbar ist.
Beim Drücken des Ab-Knopfes wird mit der Auslösung des Preßstempelformschlusses
gleichzeitig eine Preß- und Lüftungszeitsteuerurig getätigt, durch welche der Formschluß
des Preßstempels nach anfänglicher kurzer Preßdauer zum Zwecke des Entlüftens für
eine bestimmte Zeit aufgehoben, anschließend wieder getätigt und nach Ablauf der
Preßzeit wieder selbsttätig aufgehoben, d. h. der Preßstempel wieder in seine Rückzugstellung
gesteuert wird.
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Die Preß- und Lüftungszeitsteuerung bzw. die Lüftungszeitsteuerung
für sich allein sind mittels Kipphebelschalter abschaltbar, so daß beim Drücken
des Ab-Knopfes lediglich der Formschluß des Preßstempels gesteuert bzw. die Preßzeitsteuerung
mit ausgelöst wird, wobei die Lüftung des Preßstempels entfällt.
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Die gesamte Preßzeit vom Formschluß des Preßstempels an bis zur Auflösung
des Preßstempelformschlusses ist an der Zeitschaltuhr mit dem Einstellbereich von
i bis io Minuten und die Zeitdauer der Entlüftungs-Formschluß-Unterbrechung an der
Zeitschaltuhr mit dem Einstellbereich von i bis 30 Sekunden einstellbar.
Die Zeitdauer des anfänglichen Formschlusses bis zum Beginn der Entlüftungs-Formschluß-Unterbrechung
wird von einem Verzögerungsrelais mit einem Einstellbereich von etwa 2 bis io Sekunden
gesteuert. Die Hubbegrenzung des Preßstempels erfolgt durch Endbegrenzungsschalter,
durch welche der Steuerdruck auf Leerlauf gesteuert wird. An die Stelle des Verzögerungsrelais
von 2 bis io Sekunden kann auch eine Steuerung durch einstellbare elektrische Endbegrenzungsschalter
treten. Auch kann die handbetätigte Auswerfersteuerung durch eine elektrohydraulische
Steuerung (wie für den Oberkolben beschrieben) ersetzt werden, wobei die Steuerimpulse
in der beschriebenen selbsttätigen Ablauf z. B. durch eine Kombination von Endbegrenzungsschaltern
und einer Zeituhr einbezogen werden.