EP0138163A2 - Spindelpresse - Google Patents

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Publication number
EP0138163A2
EP0138163A2 EP84111890A EP84111890A EP0138163A2 EP 0138163 A2 EP0138163 A2 EP 0138163A2 EP 84111890 A EP84111890 A EP 84111890A EP 84111890 A EP84111890 A EP 84111890A EP 0138163 A2 EP0138163 A2 EP 0138163A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure chamber
compressed air
housing
screw press
press according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP84111890A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0138163B1 (de
EP0138163A3 (en
Inventor
Werner Bothe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beche and Grohs GmbH
Original Assignee
Beche and Grohs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beche and Grohs GmbH filed Critical Beche and Grohs GmbH
Publication of EP0138163A2 publication Critical patent/EP0138163A2/de
Publication of EP0138163A3 publication Critical patent/EP0138163A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0138163B1 publication Critical patent/EP0138163B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/18Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by screw means
    • B30B1/188Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by screw means driven by a continuously rotatable flywheel with a coupling arranged between the flywheel and the screw

Definitions

  • the invention relates to a screw press according to the preamble of patent claim 1.
  • a screw press of this type is known from DE-PS 28 01 139.
  • a piston arranged in a pressure chamber located to the side of the spindle is pressurized with compressed air from an antechamber in order to press a clutch disc connected to the spindle against the flywheel and thereby drive the spindle.
  • the disengagement of the clutch is controlled by an inertial mass which is moved in the axial direction when the spindle decelerates and thereby raises a pilot valve which connects the compressed air supply to the atmosphere, so that the valve piston arranged in the antechamber suddenly lifts off.
  • the pressure chamber can be vented relatively quickly, so that the clutch disengages.
  • the rotating switching mass (inertial mass) is arranged centrally above the front end of the spindle, so that the pressure chamber of the clutch must be designed as an annular space and the corresponding piston as an annular piston.
  • Disadvantages here are the relatively small contact surface with a relatively large diameter and the two seals required for the annular piston.
  • flow channels must be provided from the center of the press to the ring piston, which are relatively expensive and cause a large amount of air friction.
  • the centrally arranged inert mass is difficult to access structurally and can only be adjusted with great difficulty. Because the mass actuates the pilot valve via a displaceable bolt, the switch-off times can change if the bolt is worn.
  • the known screw press also has the disadvantage that the inertial mass of the switching element only takes effect when the spindle slows down, i.e. the clutch begins to slip and the spring deflections in the press have already been reached.
  • the path of the table top and the venting times determine the duration of the frictional engagement and thus the wear of the friction linings, since the switch-off pulse is given after the set torque has been reached.
  • the invention has for its object to provide a screw press of the type specified, with which the disengagement of the clutch can be controlled more precisely while shortening switching time losses.
  • the inertial mass or the mass switch is arranged directly on the tappet, the mass starts to move when the tappet is decelerated at the end of the stroke, i.e. before the full press spring is reached.
  • the mass switch is easily accessible and can be replaced in the event of defects without dismantling a large part of the press.
  • the mass switch actuates a pilot valve (quick release valve) arranged in the compressed air line for the pressure chamber of the clutch.
  • This pilot valve in turn controls a large number of quick-release valves arranged in a star shape around the central air inlet into the pressure chamber.
  • the pilot valve and the quick-release valves are thus arranged separately from one another, which has the advantage that very short paths are available for venting the pressure chamber, since the quick-release valves can be arranged directly on the housing surrounding the pressure chamber.
  • the large number of quick-release valves arranged in a star shape means that ventilation is very quick.
  • the air is introduced into the pressure chamber of the clutch Via a stationary air inlet, the outlet cross-section of which is provided with a check valve (rubber membrane).
  • the nozzle and the associated compressed air line with the pilot valve are arranged stationary, while the quick release valves arranged on the pressure chamber housing (clutch cover) rotate together with the clutch cover and the flywheel.
  • the compressed air is supplied to the quick-release valves from the central air inlet connector via a rotating housing with the quick-release valve connections.
  • the pressure chamber Due to the central arrangement of the pressure chamber above the upper end of the spindle, its housing can be easily assembled or disassembled on the top of the flywheel, so that the clutch disc is very easily accessible.
  • This embodiment makes it possible to arrange the quick-release valves inclined radially outward, so that the valves are kept open by the centrifugal forces acting on the valve pistons.
  • the pressure chamber and the pressure piston are expediently designed such that they have an approximately conical upper boundary wall or a corresponding upper surface, so that the quick release valves are perpendicular to the upper piston surface.
  • the quick-release valves themselves are characterized by a particularly simple embodiment that is relatively maintenance-free. They comprise a plug made of rubber-elastic material arranged in a housing, the underside of which is subjected to the pressure of the pressure chamber via housing openings and the top of which is pressurized with the compressed air supplied.
  • the piston When the clutch is engaged, the piston assumes a lower position in which it seals the pressure chamber and the space above the piston from an outlet arranged to the atmosphere from the side housing.
  • the plug is moved upward so that it connects between the pressure chamber let and release the outlet to the atmosphere.
  • the pilot valve arranged in the compressed air supply line has a structure similar to that of the quick-release valves.
  • a plug made of rubber-elastic material is arranged in a valve housing.
  • the plug is provided with a rod which is guided through the housing cover and to which the power transmission from the mass switch (Bowden cable, flexible steel band, hydraulic column) is connected.
  • the housing is open down to the compressed air line, while it has an outlet to the atmosphere on the side.
  • both the underside and the top of the piston are pressurized with compressed air.
  • the top and bottom surface of the stopper are dimensioned such that the stopper assumes a closed position when compressed air is supplied, in which it seals the compressed air line from the outlet to the atmosphere.
  • the air inlet support is arranged stationary while the pressure chamber housing rotates around the connection piece.
  • a sleeve-shaped housing is arranged around the cylindrical connector, which is connected to the pressure chamber housing and rotates together with it.
  • the rotating housing of the connecting piece has the compressed air lines leading to the individual quick-release valves, which open into an annular channel arranged on the inside of the housing.
  • This ring channel is connected to bores arranged at a distance in the circumferential direction and extending radially through the wall of the air inlet connector. Therefore, if compressed air is supplied via the compressed air line, this is supplied to the quick-release valves via the nozzle both through the central pressure chamber inlet directly into the pressure chamber and through the bores, the annular channel, the outlets and the individual lines.
  • the spindle press designed according to the invention is provided with a reversing drive with a hydraulic motor (s) and toothed chain and gearwheels, with which high retraction forces can be achieved using the spindle pitch.
  • the screw press 1 shown in FIG. 1 conventionally comprises a frame 2 in which a ram 3 is guided so that it can move up and down.
  • the plunger 2 is supported on a spindle nut 5 by a spindle 4, the spindle nut 3 and thus the spindle nut 3 when it rotates Plunger 2 can be moved downwards.
  • a reversing drive 6 with a hydraulic motor (s) and toothed chain and gearwheels is provided for the upward movement of the tappet.
  • a bell-shaped flywheel 7 is rotatably mounted about the same axis as the spindle 4.
  • the flywheel 7 can be rotated by a motor (not shown) via a belt drive.
  • a clutch is connected between the spindle 4 and the flywheel 7, with which the spindle can be coupled to the continuously rotating flywheel and, after a certain pressing effect has been achieved, can be uncoupled from the flywheel again.
  • the flywheel 7 is mounted on the press frame 2.
  • a housing 11 On the top of the flywheel 7, a housing 11 is fastened in a suitable manner, which receives a clutch disc 8 arranged at the front end of the spindle 4 and forms a pressure chamber 10 for actuating the clutch, in which a pressure piston 9 is arranged.
  • the pressure chamber has a conical upper boundary surface, and the pressure piston 9 has a correspondingly designed upper surface.
  • the housing is also provided with a central air inlet for the pressure chamber, to which an air inlet connector 12 is assigned.
  • a compressed air line 14 opens into the air inlet connection 12, by means of which compressed air can be introduced into the pressure chamber of the coupling from a suitable source (not shown).
  • the pressure piston 9 is pressurized with compressed air via the compressed air line 14 and the compressed air introduction struts 12.
  • the flywheel is uncoupled from the spindle by relieving the pressure chamber 10 very quickly via quick release valves 13.
  • the actuation of the quick release valves 13 is carried out via a mass switch 18 arranged on the tappet 3 itself, a corresponding power transmission 17 and a pilot valve 15 arranged in the compressed air line 14 and described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the mass switch 18 consists essentially of an inert mass 19, a spring 20 and a permanent magnet (not shown). With a corresponding deceleration of the tappet, there is an axial movement of the inertial mass 19, which is transmitted via a corresponding force transmission (Bowden cable 17) to a lever mechanism 28 for actuating the pilot valve 15. The inert mass 19 is secured against undesirable vibrations by the permanent magnet.
  • the Bowden cable 17 coming from the mass switch 18 is connected to a lever mechanism 28, by means of which the pilot valve shown in detail in FIG. 3 is actuated.
  • the pilot valve 15 takes on compressed air supply via line 14, i.e. when the clutch is engaged or engaged, the position shown in FIG. It comprises a housing 33 arranged on the compressed air supply line 14, the underside of which is open at 35 towards the compressed air line.
  • a plug 36 made of rubber-elastic material, to which a rod 32 is attached, which is guided through the top of the valve housing.
  • the rod 32 communicates with the lever mechanism 28.
  • a channel 38 is formed in the upper side of the housing, via which compressed air can be introduced from the line 14 into the part of the housing located above the plug 36.
  • An outlet 37 leading to the atmosphere is arranged in the side housing wall.
  • the plug 36 which is provided with two control edges, seals the line 14 and the channel 38 from the outlet 37 leading to the atmosphere.
  • the compressed air supplied via line 14 thus enters pressure chamber 10 of the clutch, so that the piston can be acted upon.
  • the upper and lower surface of the plug 36 is dimensioned such that when the upper and lower sides are simultaneously pressurized with compressed air, the piston remains in the position shown in FIG. 3, but only a relatively small force is required to remove the plug from the lift off both seats. This force is applied with a corresponding deceleration of the tappet by the inertial mass 19 and transmitted to the rod 32 via the Bowden cable 17 and the lever mechanism 28, so that the plug is lifted off the corresponding seats.
  • the compressed air line 14 is now vented to the atmosphere via the outlet 37, so that the air in the pressure chamber is discharged via quick release valves 13 in the manner described below.
  • electromagnetic valves 16 are provided in the compressed air line, with which an interruption of the compressed air supply can also be achieved.
  • the compressed air line 14, the solenoid valves 16, the pilot valve 15 and the compressed air inlet connection 12 in the pressure chamber are, however, arranged in a stationary manner.
  • the compressed air inlet connector 12 is inserted into a central air inlet of the housing 11 and is mounted on the housing 11 via a sleeve-shaped housing 22 which is arranged in a sealed manner around the cylindrical outer surface of the connector 12.
  • the stub 12 has in the air inlet of the pressure chamber leading outlets 25 which are closed by a check valve 26 in the form of a rubber membrane.
  • the essentially hollow-cylindrical connection piece 12 comprises in its peripheral wall a series of radial bores 27 arranged at a peripheral spacing and penetrating the peripheral wall. These bores 27 open into an annular channel 24 which is formed on the inside of the housing 22 rotating around the connecting piece.
  • the connections of lines 23 which lead to a series of quick-release valves 13, which are arranged in a star shape on the upper side of the pressure chamber housing 11 with respect to the air inlet connection, open into this annular channel.
  • An air outlet 29 guided through the housing wall is assigned to each quick-release valve 13.
  • the quick release valves 13 have a similar structure to the pilot valve 15 and comprise a housing 34, the underside of which is open to the air outlet 29 and in which a rubber-elastic plug 21 is arranged.
  • the top of the stopper 31 is acted on via the lines 23, while the underside thereof is acted upon by the compressed air located in the pressure chamber 10.
  • the top and bottom of the plug are dimensioned such that the plug remains in the closed position shown in Figure 2 when compressed air is supplied through line 23.
  • the individual quick-release valves are also vented via the connecting piece 12, the annular channel 24 and the lines 23, so that the stopper 31 is suddenly lifted from its seats by the excess pressure now present on its underside and releases the connection between the air outlet 29 and the outlet 30 to the atmosphere.
  • the pressure chamber 10 can therefore blow off very quickly, so that the clutch disengages very quickly.
  • the arrangement of the relatively simple rubber plugs has the advantage that no special guides and no additional sleeves are required, which are exposed to particularly high wear.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)

Abstract

Es wird eine neuartig ausgebildete Spindelpresse beschrieben. Die Spindelpresse weist einen Massenschalter auf, der unmittelbar am Stößel der Presse angeordnet ist und über den ein in der Druckluftzuführleitung zum Druckraum der Kupplung angeordnetes Vorsteuerventil betätigt wird. Durch Betätigung des Vorsteuerventiles wird eine Reihe von sternförmig auf der Oberseite des Kupplungsgehäuses angeordneten Schnellüftventilen angesteuert, wobei diese den Druckraum der Kupplung über eine Reihe von Luftauslässen sehr rasch zur Atmosphäre hin entlüften. Hierdurch läßt sich ein sehr rasches Ausrücken der Kupplung erzielen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spindelpresse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine Spindelpresse dieser Bauart ist aus der DE-PS 28 01 139 bekannt. Bei der bekannten Presse wird ein in einem seitlich von der Spindel befindlichen Druckraum angeordneter Kolben aus einem Vorraum mit Druckluft beaufschlagt, um eine mit der Spindel verbundene Kupplungsscheibe gegen das Schwungrad zu pressen und dadurch die Spindel anzutreiben. Das Ausrücken der Kupplung wird über eine träge Masse gesteuert, die bei der Verzögerung der Spindel in Axialrichtung bewegt wird und dabei ein Vorsteuerventil anhebt, das die Druckluftzufuhr mit der Atmosphäre verbindet, so daß der im Vorraum angeordnete Ventilkolben schlagartig abhebt. Der Druckraum kann dadurch relativ rasch entlüftet werden, so daß die Kupplung ausrückt.
  • Bei der bekannten Kupplung ist die rotierende Schaltmasse (träge Masse) zentral oberhalb des Stirnendes der Spindel angeordnet, so daß der Druckraum der Kupplung alsRingraum und der entsprechende Kolben als Ringkolben ausgebildet sein müssen. Nachteilig sind hierbei die relativ kleine Beaufschlagungsfläche bei einem relativ großen Durchmesser sowie die erforderlichen zwei Abdichtungen des Ringkolbens. Ferner müssen Strömungskanäle von der Mitte der Presse bis zum Ringkolben vorgesehen werden, die relativ teuer sind und eine große Luftreibung verursachen.
  • Die zentral angeordnete träge Masse ist baulich schwer zugänglich und läßt sich nur umständlich einstellen. Dadurch, daß die Masse über einen verschiebbaren Bolzen das Vorsteuerventil betätigt, können sich bei einem Verschleiß des Bolzens die Abschaltzeiten ändern.
  • Die bekannte Spindelpresse hat ferner den Nachteil, daß die träge Masse des Schaltelementes erst bei Verlangsamung der Spindel wirksam wird, d.h. die Kupplung beginnt zu rutschen und die Auffederungen in der Presse sind schon erreicht. Der Weg des Schalttellers und die Entlüftungszeiten bestimmen die Dauer des Reibschlusses und somit den Verschleiß der Reibbeläge, da der Abschaltimpuls nach dem Erreichen des eingestellten Drehmomentes gegeben wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spindelpresse der angegebenen Art zu schaffen, mit der das Ausrücken der Kupplung unter Verkürzung von Schaltzeitverlusten genauer steuerbar ist.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Spindelpresse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wiedergegebenen Art dadurch gelöst, daß die träge Masse unmittelbar am Stößel der Spindel angeordnet ist, daß der Druckraum zentral oberhalb des oberen Stirnendes der Spindel vorgesehen ist und daß eine Vielzahl von Schnellüftventilen sternförmig um einen stationären zentralen Lufteinführstutzen für den Druckraum herum angeordnet ist, deren Druckluftbeaufschlagung vom zentralen Lufteinführstutzen her über ein auf diesem rotierendes, mit den Schnell- l'Uftventilanschlüssen versehenes Gehäuse erfolgt.
  • Durch die erfindungsgemäße Lösung werden die vorstehend geschilderten Nachteile des Standes der Technik behoben. Dadurch, daß die träge Masse bzw. der Massenschalter direkt am Stößel angeordnet ist, setzt sich die Masse schon in Bewegung, wenn der Stößel am Ende des Hubes verzögert wird, d.h. bevor die volle Pressen-Auffederung erreicht wird. Der Massenschalter ist leicht zugänglich und kann ohne Demontage eines größeren Teiles der Presse bei Defekten ausgetauscht werden. Es ist kein Übertragungsmechanismus vorgesehen, der einem relativ großen Verschleiß ausgesetzt ist; vielmehr erfolgt die Übertragung der Bewegung der trägen Masse auf das in der Druckluftleitung angeordnete Vorsteuerventil beispielsweise über einen Bowdenzug, ein flexibles Stahlband oder eine hydraulische Säule.
  • Wie erwähnt, steuert bei der erfindungsgemäßen Lösung der Massenschalter ein in der Druckluftleitung für den Druckraum der Kupplung angeordnetes Vorsteuerventil (Schnelllüftventil) an. Dieses Vorsteuerventil steuert wiederum eine Vielzahl von sternförmig um die zentrale Lufteinführung in den Druckraum herum angeordneten Schnelllüftventilen an. Das Vorsteuerventil und die Schnelllüftventile sind somit getrennt voneinander angeordnet, was den Vorteil hat, daß zum Entlüften des Druckraumes sehr kurze Wege zur Verfügung stehen, da die Schnelllüftventile unmittelbar auf dem den Druckraum umgebenden Gehäuse angeordnet sein können. Durch die Vielzahl der sternförmig angeordneten Schnelllüftventile erfolgt die Entlüftung sehr rasch.
  • Die Lufteinführung in den Druckraum der Kupplung erfolgt über einen stationär angeordneten Lufteinführstutzen, dessen Austrittsquerschnitt in den Druckraum mit einem Rückschlagventil (Gummimembran) versehen ist. Der Stutzen und die zugehörige Druckluftleitung mit dem Vorsteuerventil sind stationär angeordnet, während die auf dem Druckraumgehäuse (Kupplungsdeckel) angeordneten Schnelllüftventile sich zusammen mit dem Kupplungsdeckel und dem Schwungrad drehen. Die Druckluftbeaufschlagung der Schnelllüftventile erfolgt vom zentralen Lufteinführstutzen her über ein auf diesem rotierendes, mit den Schnelllüftventilanschlüssen versehenes Gehäuse.
  • Die erfindungsgemäß ausgebildete Spindelpresse funktioniert in der folgenden Weise:
    • Um bei rotierendem Schwungrad dessen Drehmoment auf die Spindel zu übertragen, wird der Druckraum der Kupplung mit Druckluft beaufschlagt, so daß der im Druckraum angeordnete Druckkolben eine mit der Spindel verbundene Kupplungsscheibe gegen das Schwungsrad presst. Wenn der Stößel der Spindel am Ende des Hubes verzögert wird, wird durch die Axialbewegung der am Stößel angeordneten trägen Masse über eine entsprechende Übertragungseinrichtung das in der Druckluftzufuhrleitung angeordnete Vorsteuerventil betätigt, so daß die Druckluftleitung mit der Atmosphäre verbunden und der zur Beaufschlagung der Schnelllüftventile dienende Druck abgebaut wird. Aufgrund der dadurch in den Schnelllüftventilen entstehenden Druckdifferenz zwischen dem Innendruck des Druckraumes der Kupplung und dem Leitungsdruck öffnen die Schnelllüftventile sehr rasch zur Atmosphäre, so daß der Druckraum entlüftet wird. Der Kolben bewegt sich daher axial nach oben, so daß ein Ausrücken der Kupplung erfolgt.
  • Bei der erfindüngsgemäßen Konstruktion, bei der der gesamte Kupplungsmechanismus zentral oberhalb des Stirnendes der Spindel angeordnet ist, bietet es sich an, das Schwungrad glockenförmig auszubilden und über das Querhaupt der Presse zu stülpen. Hierdurch ergibt sich der Nebeneffekt einer erhöhten Sicherheit beim Pressenbetrieb.
  • Durch die zentrale Anordnung des Druckraumes über dem oberen Spindelende läßt sich dessen Gehäuse in einfacher Weise auf der Oberseite des Schwungsrades montieren bzw. demontieren, so daß die Kupplungsscheibe sehr gut zugänglich ist. Diese Ausführungsform gestattet es, die Schnelllüftventile radial auswärts geneigt anzuordnen, so daß durch die auf die Ventilkolben einwirkenden Fliehkräfte die Ventile offengehalten werden. Dabei werden der Druckraum und der Druckkolben zweckmäßigerweise so ausgestaltet, daß sie eine etwa kegelförmig ausgebildete obere Begrenzungswand bzw. eine entsprechende obere Fläche aufweisen, so daß die Schnelllüftventile senkrecht zur oberen Kolbenfläche stehen.
  • Die Schnelllüftventile selbst zeichnen sich durch eine besonders einfache Ausführungsform aus, die relativ wartungsfrei ist. Sie umfassen einen in einem Gehäuse angeordneten Stopfen aus gummielastischem Material, dessen Unterseite über Gehäuseöffnungen mit dem Druck des Druckraumes und dessen Oberseite mit dem Druck der zugeführten Druckluft beaufschlagt wird. Bei eingerückter Kupplung nimmt der Kolben eine untere Stellung ein, in der er den Druckraum und den Raum oberhalb des Kolbens gegenüber einem seitliche Gehäuse angeordneten Auslaß zur Atmosphäre abdichtet. Wenn der Druckraum entlastet wird, wird der Stopfen nach oben bewegt, so daß er eine Verbindung zwischen dem Druckraumauslaß und dem Auslaß zur Atmosphäre freigibt.
  • Das in der Druckluftzuführleitung angeordnete Vorsteuerventil weist einen ähnlichen Aufbau auf wie die Schnelllüftventile. Auch hierbei ist in einem Ventilgehäuse ein Stopfen aus gummielastischem Material angeordnet. Der Stopfen ist mit einer durch den Gehäusedeckel geführten Stange versehen, an die die Kraftübertragung vom Massenschalter (Bowdenzug , flexibles Stahlband, hydraulische Säule) angeschlossen ist. Das Gehäuse ist nach unten hin zur Druckluftleitung offen, während es seitlich einen Auslaß zur Atmosphäre aufweist. Bei Druckluftzufuhr durch die Leitung werden sowohl die Unterseite als auch die Oberseite des Kolbens mit Druckluft beaufschlagt. Die Ober- und Unterfläche des Stopfens sind so bemessen, daß der Stopfen bei Druckluftzufuhr eine geschlossene Stellung einnimmt, in der er die'Druckluftleitung gegenüber dem Auslaß zur Atmosphäre abdichtet. Beim Aufziehen des Stopfens, wozu infolge der Flächenabstimmung nur eine relativ geringe Kraft erforderlich ist, wird die Verbindung zwischen der Druckluftleitung und dem Auslaß zur Atmosphäre freigegeben, so daß sich der in der Leitung befindliche Druck relativ rasch abbauen kann. Das Vorsteuerventil wirkt daher ähnlich wie die Schnelllüftventile.
  • Wie erwähnt, ist der Lufteinführstützen stationär angeordnet, während sich das Druckraumgehäuse um den Stutzen herum dreht. Um die einzelnen Schnelllüftventile vom Lufteinführstutzen mit Druckluftbeaufschlagen zu können, ist um den zylindrisch ausgebildeten Stutzen herum in abgedichteter Weise ein hülsenförmiges Gehäuse angeordnet, das mit dem Druckraumgehäuse verbunden ist und sich zusammen mit diesem dreht. Das rotierende Gehäuse des Stutzens weist die zu den einzelnen Schnelllüftventilen führenden Druckluftleitungen auf, die in einen an der Innenseite des Gehäuses angeordneten Ringkanal einmünden.
  • Dieser Ringkanal steht mit in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten Bohrungen in Verbindung, die sich radial durch die Wandung des Lufteinführstutzens erstrecken. Wenn daher Druckluft über die Druckluftleitung zugeführt wird, wird diese über den Stutzen sowohl durch den zentralen Druckraumeinlaß unmittelbar in den Druckraum als auch über die Bohrungen, den Ringkanal, die Auslässe und die einzelnen Leitungen den Schnelllüftventilen zugeführt.
  • Um die Spindel wieder zurückzudrehen, ist die erfindungsgemäß ausgebildete Spindelpresse mit einem Reversiertrieb mit Hydromotor (en)und Zahnkette und Zahnrädern versehen, mit dem hohe Rückzugskräfte unter Ausnutzung der Spindelsteigung erzielt werden können.
  • Die Erfindung wird nachfolgend, anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Spindelpresse;
    • Figur 2 einen schematischen Schnitt durch den Kupplungsteil der Spindel, wobei die Druckluftzufuhr in den Druckraum der Kupplung bzw. deren Abführung dargestellt ist; und
    • Figur 3 einen schematischen Schnitt durch das in der Druckluftzuführleitung angeordnete Vorsteuerventil.
  • Die Figur 1 dargestellte Spindelpresse 1 umfasst in üblicher Weise ein Gestell 2, in dem ein Stößel 3 auf-und abwärts bewegbar geführt ist. Der Stößel 2 wird über eine Spindelmutter 5 von einer Spindel 4 getragen, bei deren Drehung die Spindelmutter 3 und damit der Stößel 2 abwärts bewegt werden. Zur Aufwärtsbewegung des Stößels ist ein Reversiertrieb 6 mit Hydromotor (en) und Zahnkette und Zahnrädern vorgesehen.
  • Am Kopf der Spindelpresse ist ein glockenförmig ausgebildetes Schwungrad 7 drehbar um die gleiche Achse gelagert,wie die Spindel 4. Das Schwungrad 7 kann von einem Motor (nicht gezeigt) über einen Riemenantrieb in Drehung versetzt werden.
  • Zwischen Spindel 4 und Schwungrad 7 ist eine Kupplung geschaltet, mit der die Spindel an das kontinuierlich umlaufende Schwungrad angekuppelt werden kann und, nachdem eine gewisse Preßwirkung erreicht ist, wieder vom Schwungrad abgekuppelt werden kann. Das Schwungrad 7 ist am Pressengestell 2 gelagert.
  • Auf der Oberseite des Schwungrades 7 ist in geeigneter Weise ein Gehäuse 11 befestigt, das eine am Stirnende der Spindel 4 angeordnete Kupplungsscheibe 8 aufnimmt und einen Druckraum 10 zur Betätigung der Kupplung bildet, in dem ein Druckkolben 9 angeordnet ist. Der Druckraum weist eine kegelförmige obere Begrenzungsfläche auf, und der Druckkolben 9 besitzt eine entsprechend ausgebildete obere Fläche. Das Gehäuse ist ferner mit einem zentralen Lufteinlaß für den Druckraum versehen, dem ein Lufteinführstutzen 12 zugeordnet ist. In den Lufteinführstutzen 12 mündet eine Druckluftleitung 14, mittels der Druckluft von einer geeigneten Quelle (nicht gezeigt) in den Druckraum der Kupplung einführbar ist.
  • Zum Einrücken der Kupplung, d.h. zum Pressen der an der Spindel befestigten Kupplur.gsscheibe 8 gegen das Schwungrad 7, wird der Druckkolben 9 über die Druckluftleitung 14 und den Drucklufteinführstrtzen 12 mit Druckluft beaufschlagt. Nachdem eine gewisse Presswirkung des Stößels erreicht ist, wird das Schwungrad von der Spindel wieder abgekuppelt, indem der Druckraum 10 über Schnelllüftventile 13 sehr rasch entlastet wird. Die Betätigung der Schnelllüftventile 13 wird über einen am Stößel 3 selbst angeordneten Massenschalter 18, eine entsprechende Kraftübertragung 17 und ein in der Druckluftleitung 14 angeordnetes Vorsteuerventil 15 durchgeführt und anhand der Figuren 2 und 3 im einzelnen beschrieben.
  • Der Massenschalter 18 besteht im wesentlichen aus einer trägen Masse 19, einer Feder 20 und einem Permanentmagnet (nicht gezeigt). Bei einer entsprechenden Verzögerung des Stößels findet eine Axialbewegung der trägen Masse 19 statt, die über eine entsprechende Kraftübertragung (Bowdenzug 17) auf einen Hebelmechanismus 28 zur Betätigung des Vorsteuerventiles 15 übertragen wird. Die träge Masse 19 wird über den Permanentmagneten gegen unerwünschte Schwingungen gesichert.
  • Wie Figur 2 zeigt, ist der vom Massenschalter 18 kommende Bowdenzug 17 an einen Hebelmechanismus 28 angeschlossen, mittels dem das in Figur 3 im einzelnen gezeigte Vorsteuerventil betätigt wird. Das Vorsteuerventil 15 nimmt bei Druckluftzufuhr über die Leitung 14, d.h. bei einzurückender bzw. eingerückter Kupplung, die in Figur 3 dargestellte Stellung ein. Es umfasst ein auf der Druckluftzuführleitung 14 angeordnetes Gehäuse 33, dessen Unterseite bei 35 zur Druckluftleitung hin offen ist. Im Gehäuse befindet sich ein Stopfen 36 aus gummielastischem Material, an dem eine Stange 32 befestigt ist, die durch die Oberseite des Ventilgehäuses geführt ist. Die Stange 32 steht mit dem Hebelmechanismus 28 in Verbindung. In der Oberseite des Behäuses ist ein Kanal 38 ausgebildet, über den Druckluft von der Leitung 14 in den über dem Stopfen 36 befindlichen Teil des Gehäuses einführbar ist. In der seitlichen Gehäusewandung ist ein zur Atmosphäre führender Auslaß 37 angeordnet.
  • In der gezeigten Stellung dichtet der Stopfen 36, der mit zwei Steuerkanten versehen ist, die Leitung 14 und den Kanal 38 gegenüber dem zur Atmosphäre führenden Auslaß 37 ab. Die über die Leitung 14 zugeführte Druckluft gelangt somit in den Druckraum 10 der Kupplung, so daß der Kolben beaufschlagt werden kann. Die obere und untere Fläche des Stopfens 36 wird so bemessen, daß bei gleichzeitiger Beaufschlagung der Ober- und Unterseite mit Druckluft der Kolben in der in Figur 3 gezeigten Stellung verbleibt, jedoch nur eine relativ geringe Kraft erforder'ich ist, um den Stopfen von den beiden Sitzen abzuheben. Diese Kraft wird bei einer entsprechenden Verzögerung des Stößels durch die träge Masse 19 aufgebracht und über den Bowdenzug 17 und den Hebelmechanismus 28 auf die Stange 32 übertragen, so daß der Stopfen von den entsprechenden Sitzen abgehoben wird. Die Druckluftleitung 14 wird nunmehr über den Auslaß 37 zur Atmosphäre hin entlüftet, so daß , die im Druckraum befindliche Luft in der nachfolgend beschriebenen Weise über Schnelllüftventile 13 abgeführt wird.
  • Zur weiteren Steuerung sind in der Druckluftleitung 14 Elektromagnetventile 16 vorgesehen, mit denen ebenfalls eine Unterbrechung der Druckluftzufuhr erreicht werden kann.
  • Da das Gehäuse 11 auf der Oberseite des Schwungrades 7 befestigt ist, dreht es sich zusammen mit diesem. Die Druckluftleitung 14, die Elektromagnetventile 16, das Vorsteuerventil 15 und der Drucklufteinführstutzen 12 in den Druckraum sind jedoch stationär angeordnet. Der Drucklufteinführstutzen 12 ist in einen zentralen Lufteinlaß des Gehäuses 11 eingeführt und wird am Gehäuse 11 über ein hülsenförmiges Gehäuse 22 gelagert, das um die zylindrische Aussenfläche des Stutzens 12 herum in abgedichteter Weise angeordnet ist. Der Stutzen 12 weist in den Lufteinlaß des Druckraumes führende Auslässe 25 auf, die durch ein Rückschlagventil 26 in Form einer Gummimembran verschlossen werden.
  • Der im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Stutzen 12 umfasst in seiner Umfangswand eine Reihe von mit Umfangsabstand angeordneten radialen Bohrungen 27, die die Umfangswand durchdringen. Diese Bohrungen 27 münden in einen Ringkanal 24 ein, der an der Innenseite des um den Stutzen rotierenden Gehäuses 22 ausgebildet ist. In diesen Ringkanal münden die Anschlüsse von Leitungen 23, die zu einer Reihe von Schnelllüftventilen 13 führen, welche in bezug auf den Lufteinführstutzen sternförmig auf der Oberseite des Druckraumgehäuses 11 angeordnet sins. Jedem Schnelllüftventil 13 ist ein durch die Gehäusewand geführter Luftauslaß 29 zugeordnet.
  • Die Schnellüftventile 13 weisen einen ähnlichen Aufbau auf wie das Vorsteuerventil 15 und umfassen ein Gehäuse 34, dessen Unterseite zu dem Luftauslaß 29 hin offen ist und in dem ein gummielastischer Stopfen 21 angeordnet ist. Über die Leitungen 23 wird die Oberseite des Stopfens 31 beaufschlag, während dessen Unterseite von der im Druckraum 10 befindlichen Druckluft beaufschlagt wird. Die Ober- und Unterseite des Stopfens sind so bemessen, daß der Stopfen bei Druckluftzufuhr durch die Leitung 23 in der in Figur 2 gezeigten, geschlossenen Lage verbleibt.
  • Wenn über das Vorsteuerventil 15 die Druckluftzufuhrleitung 14 entlüftet wird, werden über den Stutzen 12, den Ringkanal 24 und die Leitungen 23 auch die einzelnen Schnelllüftventile entlüftet, so daß der Stopfen 31 durch den nunmehr an seiner Unterseite anstehenden Überdruck schlagartig von seinen Sitzen abgehoben wird und die Verbindung zwischen dem Luftauslaß 29 und dem Auslaß 30 zur Atmosphäre freigibt. Der Druckraum 10 kann daher sehr rasch abblasen, so daß ein sehr schnelles Ausrücken der Kupplung erfolgt. Die Anordnung der relativ einfach ausgebildeten Cummistopfen hat den Vorteil, daß keine besonderen Führungen und keine zusätzlichen Manschetten erforderlich sind, die einem besonders hohen Verschleiß ausgesetzt sind.

Claims (11)

1. Spindelpresse mit einem in der gleichen Drehrichtung ununterbrochen umlaufenden Schwungrad und einer zwischen diesem und der Spindel angeordneten druckluftbetätigten Kupplung, deren Druckraum zur Betätigung eines Druckkolbens für eine Kupplungsscheibe über eine Lufteinführung gespeist wird, einer auf Verzögerungen der Spindeldrehung reagierenden trägen Masse, durch deren Bewegung ein in der Druckluftzufuhr zum Druckraum angeordnetes Vorsteuerventil derart betätigt wird, daß die Druckluftzufuhrleitung mit der Atmosphäre verbunden wird, wodurch ein Schnelllüftventil zur abrupten Entlastung des Druckraumes der Kupplung angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die träge Masse (19) unmittelbar am Stößel(3) der presse (4) angeordnet ist, daß der Druckraum (10)zentral oberhalb des oberen Stirnendes der Spindel vorgesehen ist und daß eine Vielzahl von Schnelllüftventilen (13) sternförmig um einen stationären zentralen Lufteinführstutzen (12) für den Druckraum (10) herum angeordnet ist, deren Druckluftbeaufschlagung vom zentralen Lufteinführstutzen her über ein auf diesem rotierendes, mit den Schnelllüftventilanschlüssen versehenes Gehäuse (22) erfolgt.
2. Spindelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnelllüftven tile (13) radial auswärts geneigt angeordnet sind.
3. Spindelpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (7) glockenförmig ausgebildet und über das Querhaupt der Presse gestülpt ist.
4. Spindelpresse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) für den Druckraum (10) auf der Schwungradoberseite befestigt ist.
5. Spindelpresse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (10) eine etwa kegelförmig ausgebildete obere Begrenzungswand und der Druckkolben (9) eine entsprechende obere Fläche aufweist.
6. Spindelpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnelllüftventile (13) senkrecht zur oberen Kolbenfläche angeordnet sind.
7. Spindelpresse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnelllüftventile(13) über im Gehäuse des Druckraumes sternförmig zum zentralen Lufteinlaß angeordneten Luftauslässen (29) montiert sind und einen in einem Ventilgehäuse (34) angeordneten Ventilstopfen (31) aus gummielastischem Material umfassen, dessen Unterseite vom Druck des Druckraumes und dessen Oberseite vom Druck der zugeführten Druckluft beaufschlagt wird und der in seiner nach unten gedrückten Stellung einen seitlich im Gehäuse angeordneten Auslaß (30) zur Atmosphäre gegenüber dem Druckraum und der Druckluftzufuhr abdichtet.
8. Spindelpresse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (15) ein zur Druckluftzuführleitung (14) nach unten hin offenes Gehäuse aufweist, in dem ein Stopfen (36) aus gummielastischem Material über eine durch den Gehäusedeckel geführte Stange (32) bewegbar ist, welche über eine geeignete Kraftübertragung mit dem am Stößel angeordneten Massenschalter (18) verbunden ist.
9. Spindelpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die träge Masse (19) des Massenschalters (18) über einen Bowdenzug (17) und einen Hebelmechanismus (28) mit der Stange (32)zum Abheben des Stopfens (36) von Ventilsitzen und zum Entlüften der Druckluftzuführleitung (14) verbunden ist.
10. Spindelpresse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenschalter (18) einen Permanentmagneten zur Dämpfung der Schwingungen der trägen Masse (19) aufweist.
11. Spindelpresse nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnelllüftventilachsen unter einem Winkel zwischen 90° und 0° zur Druckkolbenoberfläche angeordnet sind.
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