Die Erfindung betrifft eine hydraulische Presse, insbesondere Abkantpresse,
mit einem unteren Werkzeug, einer durch den zumindest einen Arbeitszylinder,
insbesondere dessen Kolbenstange, im wesentlichen vertikal bewegbare
Oberwange und Steuereinrichtungen, wobei zumindest ein Teil der hydraulischen
Steuereinrichtungen in den Zylinderboden und/oder das Zylinderrohr
integriert ist.
Eine Presse mit durch Arbeitszylinder bewegbarem Oberwerkzeug ist
beispielsweise aus der US-PS 2,484,908 bekannt, wobei die Kolben hier in zwei
Zylindern bewegbar aufgenommen sind, welche Zylinder vorzugsweise einstückig
mit dem Pressenhaupt ausgeführt sind. An diese Zylinder sind die Leitungen
für das Hydraulikmedium angeschlossen, welche von hydraulischen Steuereinrichtungen,
insbesonders den Ansteuerventilen für die Arbeitsräume der
Zylinder, ausgehen. Eine ähnliche Konstruktion zeigt auch die US-PS
4,890,475. Bei derartigen Pressen besteht aber die Gefahr, daß bei defekten
Dichtungen bzw. Dichtstellen, speziell zur Ringraumseite des Zylinders, eine
unbeabsichtigte Schließbewegung durch Absinken der Oberwange der Presse
erfolgt und das Werkstück oder das Werkzeug beschädigt sowie das Bedienungspersonal
gefährdet.
Andererseits ist aus der DE 42 08 256 A ein hydraulische Steuereinrichtung
für an gänzlich andere Anforderungen angepaßte Messerstern-Teigteil- und
Wirkmaschinen bekannt, bei der u.a. ein vom Kolben des Wirkzylinders zu
betätigendes Steuerventil, nicht jedoch die die Bewegung steuernden Ventile,
in den Wirkzylinder und eine Druckölleitung in die Wandung dieses Zylinders
integriert ist. Den Ölfluß und die Druckverhältnisse im System passiv regelnde
Ventile und Leitungen sind auch bei der Niederhaltevorrichtung an einer
Tiefziehpresse gemäß der DE 29 35 814 A vorgesehen, nicht jedoch aktiv deren
Bewegung steuernde Ventile. Über die genaue Ausführung und den Aufbau der
hydraulischen Zylinder selbst sind in den genannten Veröffentlichungen keine
Hinweise vorhanden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher eine hydraulische
Presse mit erhöhter Sicherheitsstufe, insbesondere für hohe Kräfte und dafür
notwendige hohe Drücke im Hydrauliksystem, bei der die Gefahr der Verletzung
der an der Presse arbeitenden Menschen und der Beschädigung des Werkzeugs und
des Werkstücks vermindert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest die
Gehäuse für die Steuerventile und die Leitungen für das Hydraulikmedium von
und zu den Arbeitsräumen des Arbeitszylinders in den Zylinderboden und/oder
das einstückig mit diesem ausgeführte Zylinderrohr integriert sind. Damit
wird die Anzahl der Dichtstellen und Dichtungen vermindert, so daß die Gefahr
von Leckagen und damit des Austretens von Hydraulikmedium, somit auch unkontrollierbare
Bewegungszustände, zumindest weitestgehend reduziert sind.
Aufgrund des einstückig mit dem Zylinderrohr ausgebilden Zylinderbodens ist
einerseits der Fertigungs- und Montageaufwand verringert, sind Probleme mit
der Kraftübertragung zwischen Zylinderrohr und Zylinderboden vermieden und
läßt ist in vorteilhafterweise im Sinne der Aufgabenstellung auch Dichtstellen
zwischen diese Teilen des Arbeitszylinders vermeiden.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß der komplette Steuerblock einschließlich
Steuerventilen und von den externen Anschlüssen kommende Steuerleitungen
in den Zylinderboden integriert ist, wodurch sich die Anzahl der
Stellen weiter reduzieren läßt, an denen Undichtigkeiten auftreten können.
Auch Leckagen oder Brüche in den Steuerleitungen sind dabei zu einem wesentlichen
Teil verhindert.
Die Verhinderung von Leckagen oder Brüchen in den Leitungen für das
Hydraulikmedium sind auch der Vorteil für das weitere Merkmal der Erfindung,
daß die Leitungen für das Hydraulikmedium von und zu den Arbeitsräumen des
Arbeitszylinders in den Zylinderboden und das Zylinderrohr integriert sind.
Um die Länge der Leitungen für das Hydraulikmedium so gering als möglich
zu halten und damit die Stellen für Undichtigkeiten zu verringern, sind gemäß
einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel die Steuerleitungen und/oder die
Leitungen für das Hydraulikmedium direkt aus dem Zylinderboden bzw. dem
Zylinderrohr herausgearbeitet.
Wenn die Gehäuse für die Steuerventile und/oder die Steuerleitungen
und/oder die Leitungen für das Hydraulikmedium zumindest teilweise verbindungs-
und dichtungslos ineinander übergehen, sind die Länge der Hydraulikleitungen
und die Anzahl der abzudichtenden Verbindungsstellen auf ein
Minimum reduziert und die Sicherheit der Presse gegen Undichtigkeiten und
daraus resultierende unkontrollierte Bewegungen, insbesondere das Absinken
der Oberwange, optimiert.
In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand eines auch
in der Zeichnungsfigur dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles eines
erfindungsgemäßen Arbeitszylinders für eine hydraulische Presse näher erläutert
werden.
Die Zeichnungsfigur zeigt einen Längsschnitt, teilweise schematisch, des
Arbeitszylinders A einer hydraulischen Presse, insbesondere einer Abkantpresse,
der an einem oberen Rahmenabschnitt (nicht dargestellt) der Presse
befestigt ist und dessen Kolben 1 oder Kolbenstange die Oberwange der Presse
(nicht dargestellt) auf das unter Werkzeug hin oder von diesem Werkzeug weg
nach oben bewegt. Dabei wird der Kolben 1 durch ein vorzugsweise flüssiges
Druckmedium wie etwa Hydrauliköl im Gehäuse 2 des Arbeitszylinders A verschoben.
Das Gehäuse 2 ist vorzugsweise derart ausgeführt, daß der Zylinderboden
und das Zylinderrohr einstückig angefertigt sind.
Das Hydrauliköl gelangt über einen Druckanschluß in eine in das Gehäuse
2 integrierte Leitung 3 und durch diese Leitung 3 zu einem schematisch
dargestellten Wegeventil 4, das zur Richtungsänderung bzw. zum Anhalten des
Kolbens 1 und damit der Oberwange der Presse dient. Es kann als digital oder
proportional schaltendes Wegeventil ausgelegt und vorzugsweise über ebenfalls
in das Gehäuse 2 integrierte Schaltleitungen versorgt sein. Obgleich das
Wegeventil 4 in der Zeichnung als in das Gehäuse 2 vorteilhafterweise integriert
dargestellt ist, könnte es auch auf den Arbeitszylinder außen aufgesetzt
sein. In der gezeigten Stellung sperrt das Wegeventil 4 den Zufluß von
Hydrauliköl in die Leitung 5, welche weiter zum an das Gehäuse 2 angebaute
Schaltventil 6 führt, welches Schaltventil 6 die Beaufschlagung des Ringraumes
7 um den Kolben 1 bzw. die Kolbenstange über die vorzugsweise in das
Zylinderrohr integrierte Leitung 8 mit Hydrauliköl steuert. Durch diese
interne Führung der Leitung 8 in der Wandung des Zylinderrohres ist die
Gefahr des Bruches der Leitung und allfälliger Undichtheiten an Verbindungsstellen
der Leitung 8 mit Ventilen oder anderen Anschlüssen und damit auch
die Gefahr des ungewollten Ausfahrens des Kolbens und Schließens der Presse
mit Gefährdung des Bedienungspersonals verhindert. Beim vorzugsweise als
Sitzventil ausgeführten Schaltventil 6 besteht auch die Möglichkeit eine
elektrische Stellungsüberwachung für den Schaltkolben vorzusehen.
Dagegen kann Hydraulikmedium von der Kolbenoberseite 9 über die Leitung
10, eine vorzugsweise gedrosselte Ventilöffnung im Wegeventil 4 und weiter
über eine von der Leitung 10 abzweigende Leitung 11 in den drucklos gehaltenen
Sauganschluß 12 und von dort weiter in den Öltank gepreßt werden. Alle
besagten Leitungen 10 bis 12 sind vorzugsweise in den Zylinderboden integriert
und auch das Schaltventil 6 könnte vorteilhafterweise direkt in den
Zylinderboden oder auch das Zylinderrohr eingebaut sein.
Von der Leitung 5 zum Schaltventil 6 zweigt vor diesem Schaltventil 6
eine weitere Leitung 14, vorzugsweise mit Drosselstelle, ab und mündet hinter
dem Schaltventil 6 wieder in die Leitung 8 zum Ringraum 7, in welcher Leitung
ein einstellbares Druckventil 15 vorgesehen ist, durch welches der zum Halten
des Kolbens 1 mit der Oberwange notwendige Druck eingestellt werden kann. Das
Druckventil 15 ist, ebenso wie das Schaltventil 6, ein in Grundstellung
absolut dichtes Ventil, und beide Ventile 6 und 15 halten in Zusammenarbeit
den Kolben 1 in der jeweiligen Position.
Zwischen dem drucklosen Sauganschluß 12 und der Leitung 10 zur Kolbenoberseite
9 ist noch ein Nachsaugventil 16 vorgesehen, das wieder an den
Zylinderboden angebaut oder aber vorteilhafterweise in das Zylindergehäuse 2
integriert sein kann. Dieses Nachsaugventil fördert bei schnellem Abwärtsbewegen
der Oberwange der Presse Hydrauliköl aus dem Öltank 13 an die Kolbenoberseite
9 nach. Das Nachsaugventil 16 wird vorzugsweise durch ein hydraulisches
Signal angesteuert.