EP0329000B1 - Einrichtung zum Abbremsen des Stössels einer hydraulischen Presse - Google Patents

Einrichtung zum Abbremsen des Stössels einer hydraulischen Presse Download PDF

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EP0329000B1
EP0329000B1 EP89102103A EP89102103A EP0329000B1 EP 0329000 B1 EP0329000 B1 EP 0329000B1 EP 89102103 A EP89102103 A EP 89102103A EP 89102103 A EP89102103 A EP 89102103A EP 0329000 B1 EP0329000 B1 EP 0329000B1
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shock absorber
cylinder
holding
piston
ram
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Umformtechnik Erfurt GmbH
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Umformtechnik Erfurt GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0052—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing for fluid driven presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/24—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the movement of a plurality of actuating members to maintain parallel movement of the platen or press beam
    • B30B15/245—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the movement of a plurality of actuating members to maintain parallel movement of the platen or press beam using auxiliary cylinder and piston means as actuating members
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
    • Y10S425/047—Seal ring

Definitions

  • the invention relates to a device for braking the tappet of a hydraulic press used in particular for molding molded parts of fiber-reinforced plastics, according to the preamble of claim 1.
  • Presses have therefore been developed in which, after a rapid closing speed of the ram, so-called counter-cylinders are used to brake the ram while simultaneously setting a parallel run.
  • Such a press is known from DE-B-2 812 973.
  • a problem with the molding of fiber-reinforced plastics arises in such presses in that the highly reactive resin mats to be processed allow only a very short, unpressurized idle time of the material in the heated lower part of the tool. The time from loading the material to closing the press must therefore be kept as short as possible.
  • There are therefore extremely high speeds for quickly closing the Tool for example up to 1 m / s, have been used, which can practically no longer be increased, because such an increase would be associated with a disproportionately large outlay.
  • the speed of the tappet must be reduced to almost 0 before the tappet, which is actuated by at least one press cylinder, and the counter-holding cylinders, in order to enable this non-positive and / or positive connection.
  • this can result in so much time being lost that the advantages of fast closing are eliminated.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned, which significantly reduces the time lost when connecting the plunger to the counter-cylinders.
  • the device according to the invention can be used for the various hydraulic press systems working with counter-cylinders. It not only offers the advantage of quick connection and effective braking of the ram and counter-cylinder, but also helps to reduce noise when operating these presses.
  • the counter cylinder 2 provided with a piston 1 is connected to the press table (not shown) of a hydraulic press with its lower flange-like end 3 by screwing it on via a height adjustment device.
  • a height adjustment device As a rule, four such counter-cylinders are arranged in such a way that their perpendicular axes 4 are arranged outside the tool area in a rectangle with respect to one another.
  • Aligned axially with the counter-cylinders 2 are attached to the plunger-like stops 5, which can also be actuated by one or more press cylinders of the hydraulic press and are not shown, and which are adapted to adapt to different heights, e.g. are adjustable in height by means of a threaded spindle.
  • the piston 1 On its outer end face, the piston 1 has a collar 6 into which an annular cylinder (7) screwed onto the piston 1 is fitted in a closing manner.
  • the cylinder 7 On the side facing away from the piston 1, the cylinder 7 points inwards pointing flange-like stop 8, which limits the stroke of a damping piston 9, which forms the shock absorber together with the cylinder 7, upwards. This design saves the end wall of the shock absorber cylinder in a simple manner.
  • the cylinder 7 is provided with an open top cylindrical attachment 10 of the same outside diameter, to which a collar-like sleeve 11 is fastened in the upper area, which is provided for sealing against any hydraulic fluid escaping.
  • the cylinder 7 also has three radial bores 12, which open into the region of the relatively narrow gap 13 formed between the piston 1 and the extended damping piston 9.
  • the width of the gap 13 corresponding to the stroke of the shock absorber is approximately 5 mm and, together with the damping piston diameter of approximately 80 mm, determines the shock absorber displacement.
  • the externally closed bores 12 are each connected to a line 14 pointing vertically upward, which extends beyond the upper end face of the cylinder 7.
  • the damping piston 9 also has a central, stepped bore 15, in which a cylindrical helical compression spring 16 is arranged, which is supported against the lower stop surface thus formed, the other end of which is supported against a coaxial blind bore 17 in the end face of the piston 1.
  • the piston 1 of the counter-holding cylinder 2 and the damping piston 9 are each shown in the upper end position, that is to say in the extended state.
  • the counter-holding cylinder need not be set to maximum counter-holding force when the stop 5 strikes.
  • the counter-holding force of the counter-holding cylinder can also be produced by frictional engagement with a corresponding device, which can be removed after the shock absorber has been switched off. The removal of such an additional device can be effected by a corresponding limit switch.
  • the force of the shock absorber can be changed in a simple manner to adapt to different operating conditions by screwing interchangeable nozzles 19 with different opening diameters into the bores 12, so that the throttling effect can be adjusted accordingly.
  • the throttle effect can also be adjusted by changing the shock absorber displacement. This can be achieved in a simple manner in that the flange-like stop 8 is designed as an adjusting ring provided with an external thread, which has an internal thread Cylinder 7 cooperates and can be determined in certain positions.
  • the ram of the press moves quickly back to the upper end position and takes the stop 5 with it.
  • the damping piston 9 is pressed back into its upper end position by the spring 16 and the oil displaced from the gap 13 can flow back into the gap 13 through the bore 15 released by the stop 5.
  • the lower part 18 of the stop 5 has approximately the same diameter as the projecting end of the damping piston 9 and forms at its upper end with the stop 5 a collar 20 against which the sleeve 11 bears when the stop hits the damping piston 9 .
  • an expansion bellows 21 which surrounds the shock absorber is provided for sealing the device.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abbremsen des Stößels einer insbesondere für das Formteilverpressen von faserverstärkten Kunststoffen eingesetzten hydraulischen Presse, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei hydraulischen Pressen, die für die Verarbeitung von faserverstärkten Kunststoffen eingesetzt werden, ist ein genauer Parallellauf der beiden Werkzeughälften während des Preßvorgangs erforderlich. Ein solcher genauer Parallellauf ist durch die bekannten mechanischen Führungen nicht erzielbar.
  • Es sind deshalb Pressen entwickelt worden, bei denen nach einer schnellen Schließgeschwindigkeit des Stößels durch sogenannte Gegenhaltezylinder ein Abbremsen des Stößels bei gleichzeitiger Einstellung eines Parallellaufs erzielt werden. Eine solche Presse ist aus DE-B-2 812 973 bekannt. Ein Problem beim Formteilverpressen von faserverstärkten Kunststoffen tritt bei solchen Pressen dadurch auf, daß die zur Verarbeitung kommenden hochreaktiven Harzmatten nur eine sehr kurze drucklose Liegezeit des Materials in dem beheizten Werkzeugunterteil zulassen. Die Zeit vom Einlegen des Materials bis zum Schließen der Presse muß deshalb so kurz wie möglich gehalten werden. Es sind daher bereits extrem hohe Geschwindigkeiten für das schnelle Schließen des Werkzeugs, z.B. bis zu 1 m/s, eingesetzt worden, die praktisch nicht mehr zu steigern sind, weil eine solche Steigerung mit einem unverhältnismäßig großen Mehraufwand verbunden wäre. Danach muß jedoch vor der Verbindung des durch mindestens einen Preßzylinder betätigten Stößels mit den Gegenhaltezylindern die Geschwindigkeit des Stößels auf nahezu 0 verringert werden, um diese kraft-und/oder formschlüssige Verbindung zu ermöglichen. Dadurch kann aber so viel Zeit verlorengehen, daß die Vorteile des schnellen Schließens wieder beseitigt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die den Zeitverlust beim Verbinden des Stößels mit den Gegenhaltezylindern erheblich verringert.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
  • Die Einrichtung nach der Erfindung kann für die verschiedenen, mit Gegenhaltezylinder arbeitenden hydraulischen Pressensysteme eingesetzt werden. Sie bringt dabei nicht nur den Vorteil eines schnellen Verbindens und wirksamen Abbremsens von Stößel und Gegenhaltezylindern, sondern trägt auch zur Lärmminderung beim Betrieb dieser Pressen bei.
  • Ferner werden Erschütterungen beim Auftreffen des Stößels erheblich gemindert. Vor allem braucht jedoch die Geschwindigkeit vor dem Auftreffen des Stößels wesentlich weniger verringert zu werden und ist auch nach dem Dämpfungshub noch groß genug, um Zeitverluste für die anschließend erforderliche Beschleunigung des Stößels klein zu halten.
  • Bei Pressen, bei denen die Gegenhaltezylinder gleichzeitig dem Öffnen des Werkzeugs nach dem Preßvorgang dienen, wird diese Funktion durch die erfindungsgemäße Einrichtung in keiner Weise beeinträchtigt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 10.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt schematisch dargestellt und nachfolgend näher erläutert.
  • Der mit einem Kolben 1 versehene Gegenhaltezylinder 2 ist mit dem nicht dargestellten Pressentisch einer hydraulischen Presse mit seinem unteren flanschartig ausgebildeten Ende 3 durch Anschrauben über eine Höhenverstelleinrichtung verbunden. In der Regel sind vier solcher Gegenhaltezylinder so angeordnet, daß ihre senkrecht verlaufenden Achsen 4 außerhalb des Werkzeugsbereichs im Rechteck zueinander angeordnet sind.
  • Achsgleich zu den Gegenhaltezylindern 2 sind am ebenfalls nicht dargestellten durch einen oder mehrere Preßzylinder betätigbaren Stößel der hydraulischen Presse nach unten vorspringende, zapfenartige Anschläge 5 befestigt, die zur Anpassung an verschiedene Höhenlagen, z.B. durch eine Gewindespindel, höhenverstellbar sind.
  • An seiner äußeren Stirnseite weist der Kolben 1 einen Bund 6 auf, in den ein am Kolben 1 angeschraubter ringförmiger Zylinder (7) schließend eingepaßt ist. An der vom Kolben 1 abgewandten Seite weist der Zylinder 7 einen nach innen weisenden flanschartigen Anschlag 8 auf, der den Hub eines Dämpfungskolbens 9, der zusammen mit dem Zylinder 7 den Stoßdämpfer bildet, nach oben hin begrenzt. Durch diese Ausbildung wird auf einfache Weise die Stirnwand des Stoßdämpfer-Zylinders eingespart.
  • Der Zylinder 7 ist mit einem oben offenen zylindrischen Aufsatz 10 gleichen Außendurchmessers versehen, an dem im oberen Bereich eine kragenartige Manschette 11 befestigt ist, die zur Abdichtung gegen etwa austretende Hydraulikflüssigkeit vorgesehen ist. Der Zylinder 7 weist ferner drei radiale Bohrungen 12 auf, die im Bereich des sich zwischen dem Kolben 1 und dem ausgefahrenen Dämpfungskolben 9 gebildeten relativ schmalen Spalts 13 in diesen einmünden. Die dem Hub des Stoßdämpfers entsprechende Weite des Spalts 13 beträgt etwa 5 mm und bestimmt zusammen mit dem Dämpfungskolben-Durchmesser von etwa 80 mm den Stoßdämpfer-Hubraum.
  • Die außen verschlossenen Bohrungen 12 sind jeweils mit einer senkrecht nach oben weisenden Leitung 14 verbunden, die über die obere Stirnseite des Zylinders 7 hinausreicht. Der Dämpfungskolben 9 weist ferner eine zentrale, abgesetzte Bohrung 15 auf, in der eine gegen die so gebildete untere Anschlagfläche abgestützte zylindrische Schraubendruckfeder 16 angeordnet ist, deren anderes Ende sich gegen eine koaxiale Sackbohrung 17 in der Stirnfläche des Kolbens 1 abstützt.
  • Der Kolben 1 des Gegenhaltezylinders 2 und der Dämpfungskolben 9 sind jeweils in der oberen Endlage, also in ausgefahrenem Zustand dargestellt.
  • In dieser Stellung trifft am Ende der schnellen Schließbewegung des Stößels der hydraulischen Presse der Anschlag 5 mit seinem unteren zylindrischen Teil 18 auf den Dämpfungskolben 9 auf. Da der Gegenhaltezylinder 2 so eingestellt ist, daß seine Kraft größer ist als die Dämpfungskraft des durch den Zylinder 7 und den Dämpfungskolben 9 gebildeten Stoßdämpfers, wird die im Spalt 13 befindliche Hydraulikflüssigkeit durch die Bohrungen 12 und die Leitungen 14 in das tassenartige Innere des Aufsatzes 10 so lange verdrängt, bis der Dämpfungskolben auf dem Kolben 1 zum Anschlag kommt und der Stoßdämpfer damit ausgeschaltet, also unwirksam geworden ist und der Gegenhaltezylinder seine Tätigkeit aufnimmt.
  • Der Gegenhaltezylinder braucht beim Auftreffen des Anschlags 5 nicht auf maximale Gegenhaltekraft eingestellt zu sein. Die Gegenhaltekraft des Gegenhaltezylinders kann auch durch Kraftschluß mit einer entsprechenden Einrichtung hergestellt werden, die nach der Ausschaltung des Stoßdämpfers entfernt werden kann. Das Entfernen einer derartigen Zusatzeinrichtung kann durch einen entsprechenden Endschalter bewirkt werden. Die Kraft des Stoßdämpfers kann zur Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen auf einfache Weise dadurch verändert werden, daß in die Bohrungen 12 austauschbare Düsen 19 mit verschiedenen Öffnungsdurchmessern eingeschraubt werden, so daß die Drosselwirkung entsprechend einstellbar ist. Die Einstellung der Drosselwirkung kann auch durch Änderung des Stoßdämfer-Hubraums bewirkt werden. Das kann auf einfache Weise dadurch erzielt werden, daß der flanschartige Anschlag 8 als mit Außengewinde versehener Stellring ausgebildet ist, der mit einem Innengewinde des Zylinders 7 zusammenwirkt und in bestimmten Lagen feststellbar ist.
  • Nachdem der Preßhub beendet ist, fährt der Stößel der Presse im Schnellgang wieder in die obere Endlage und nimmt dabei den Anschlag 5 mit. Dadurch wird der Dämpfungskolben 9 durch die Feder 16 wieder in seine obere Endlage gedrückt und das aus dem Spalt 13 verdrängte Öl kann durch die vom Anschlag 5 freigegebene Bohrung 15 wieder in den Spalt 13 zurückfließen. Der untere Teil 18 des Anschlags 5 weist etwa den gleichen Durchmesser wie das außen vorstehende Ende des Dämpfungskolbens 9 auf und bildet an seinem oberen Ende mit dem Anschlag 5 einen Bund 20, an den sich die Manschette 11 beim Auftreffen des Anschlags auf den Dämpfungskolben 9 anlegt. Zwischen dem Gegenhaltezylinder 2 und dem Stößel ist ein den Stoßdämpfer umschließender Dehnungsbalg 21 zur Abdichtung der Einrichtung vorgesehen.

Claims (10)

  1. Einrichtung zum Abbremsen des Stößels einer insbesondere für das Formteilverpressen von faserverstärkten Kunststoffen eingesetzten hydraulischen Presse, deren Stößel durch mindestens zwei vorzugsweise parallellaufgesteuerte hydraulische Gegenhaltezylinder (2) beaufschlagt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen Stößel und jedem Gegenhaltezylinder (2) ein über einen bestimmten Hub durch Drosselung wirksamer rückstellbarer hydraulischer Stoßdämpfer (7, 9) eingechaltet ist, dessen Dämpfungskraft kleiner als die Kraft des Gegenhaltezylinders (2) eingestellt ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer durch mindestens ein Federelement (16) rückstellbar ist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer auf den Gegenhaltezylinder (2) aufgesetzt ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer auf den Kolben (1) des Gegenhaltezylinders (2) aufgesetzt ist.
  5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer einen auf dem Kolben (1) des Gegenhaltezylinders (2) befestigten ringförmigen Zylinder (7) und einen zwischen dem Kolben und einem Anschlag (8) des Zylinders (7) bewegbaren Dämpfungskolben (9) aufweist.
  6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer mit einem oben offenen zylindrischen Aufsatz (10) versehen ist, in den ein nach unten vorspringender, zapfenartiger Anschlag (5) des Stößels zentrisch eingreift und das tassenartige Innere des Aufsatzes (10) mit dem Hubraum des Stoßdämpfers über mindestens eine Leitung (Bohrung 12) als Drossel verbunden ist.
  7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (10) mit einer kragenartigen, den zapfenartigen Anschlag umschließenden Manschette (11) versehen ist.
  8. Einrichtung nach Anpsruch 5,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskolben (9) eine durchgehende zentrische Bohrung (15) aufweist.
  9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselung einstellbar ist.
  10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Stoßdämpfer einstellbar ist.
EP89102103A 1988-02-18 1989-02-08 Einrichtung zum Abbremsen des Stössels einer hydraulischen Presse Expired - Lifetime EP0329000B1 (de)

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