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Parallelsteuereinrichtung für eine hydraulische Presse Die Erfindung
betrifft eine Parallelsteuereinrichtung für eine hydraulische Presse mit wenigstens
zwei auf einen gemeinsamen Pressenbalken wirkenden Arbeitszylindern, bei der jedem
Arbeitszylinder ein am Pressenständer befestigter Steuerzylinder zugeordnet ist,
dessen Steuerschieber mit einem gemeinsamen am Pressenbalken gelagerten, starren
Zwischenglied gekuppelt ist und den Druckmittelzufluß zum Arbeitszylinder im Sinne
einer den Gleichlaufabweichungen entgegenwirkenden Beaufschlagung durch Änderung
der Steueröffnungen steuert. Die Steueröffnung beträgt dabei nur wenige zehntel
Millimeter zwischen drosselfreiem Zufluß und vollständigem Abschalten des Verbrauchers.
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Diese Lösung zum Einhalten der Paralielität zwischen Pressentisch
und Pressenbalken benutzt also eine bereits eingetretene Verkantung zur Einleitung
des Reguliervorganges. Stellt sich nämlich der Pressenbalken zufolge einseitiger
Belastung etwas schräg, so wird der dem vorgeeilten Zylinder zugeordnete Schieber
nach unten gezogen und drosselt nun den Zufluß zum Zylinder auf dieser Seite ab.
Der größtmögliche Gleichlauffehler des Pressenbalkens ist dabei durch die Steueröffnung
begrenzt.
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Mit der Erfindung wird bezweckt, die Steuereinrichtung zu verfeinern
und die Gleichlauffehler namentlich während der Endphase eines Druckhubes zu vermindern.
Es liegt ihr der Gedanke zugrunde, die Steueröffnung in den beiden Steuerzylindern
bei höher steigendem Druck des Arbeitsmittels automatisch zu verkleinern. Da die
Pressenpumpe sich dabei im allgemeinen selbsttätig auf eine entsprechend kleinere
Fördermenge einstellt, ändert sich dann der Drosseldruckabfall nur unwesentlich.
Der verminderten Schieberöffnung entsprechend wird aber auch der Gleichlauffehler
verkleinert. Erflndungsgemäß wird diese Idee dadurch verwirklicht, daß eine der
Parallelsteuerung überlagerte Korrektursteuereinrichtung vorgesehen ist, welche
die Steuerschieber der beiden Steuerzylinder in gleichem Maße im Sinne einer bei
steigendem Arbeitsmitteldruck eintretenden Verengung der Steueröffnungen verschiebt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine hydraulische Presse mit zwei Arbeitszylindem
in Ansicht und zum Teil im Schnitt, Fig. 2 eine erste Variante zur Ausgleichsvorrichtung,
Fig. 3 eine zweite Variante dazu, Fig. 4 und 5 eine Variante zu den
Steuerzylindern im Schnitt bzw. im Grundriß.
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Der als Ständer 1 bezeichnete feste Teil der hydraulischen
Presse ist in Fig. 1 schematisch als strichpunktierte Linie angedeutet. Der
Pressenbalken 2 wird durch die beiden hydraulischen Arbeitszylinder 3
mit
Kolben 4 betätigt. Der Druckmittelzufluß zu den Arbeitszylindern 3 wird von
den beiden Steuerzylindern 5 mit Schiebern 6 gesteuert. Die aus diesen
Steuerzylindern herausragenden Kolbenstangen 8 sind an ihren Enden als Zahnstangen
9 ausgebildet und arbeiten über je ein Ritzel 10 auf eine gemeinsame
am Pressenbalken 2 gelagerte Welle 11.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist etwa folgende: Soll die Presse
in Arbeitsstellung gebracht werden, wobei das vom Pressenbalken zu drückende Arbeitsstück
13 außermittig liegend angenommen ist, so wird der Hebel 14 des Handsteuerventils
15 am Griff 16 nach abwärts gedrückt. Mit dieser Bewegung verschiebt
sich der Schieber 17 des Handsteuerventils aus der Nullstellung
170 nach oben und bringt damit den Schieberteil 171 in Leitungsverbindung.
Die von der Druckölpumpe 18 kommende Leitung 19 wird damit mit den
Leitungen 20, 21 und 22 verbunden, womit der Ringraum 24 der Steuerzylinder
5 beaufschlagt wird. Durch den zwischen der Steuerkante 25 des Schiebers
6 und der Steuerkante 26 der Steuerzylinder liegenden Spalt s kann
nun Fördermittel durch die Leitungen 27, 28 nach den über den Arbeitskolben
4 liegenden Zylinderräumen 29 fließen, womit der Pressenbalken
2
durch die beiden Arbeitskolben nach abwärts gedrückt wird.
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Der Gleichlauf der beiden Arbeitszylinder 3 wird dabei durch
die beiden Steuerzylinder 5 mit Schiebern 6 erreicht. Die Schieber
6 drosseln den Flüssigkeitszufluß in Ablilängic",keit von auftretenden Gleichlauffehlem.
Die Schieberöffnung s beträgt hierbei nur wenige zehntel Millimeter zwischen nahezu
drosselfreiem Durchfluß und vollständigem Abschalten des betreffenden Arbeitszylinders.
Stellt sich der Pressenbalken 2 durch einseitige Belastung schräg, so wird der dem
vorgeeilten Zylinder (hier dem linksseitigen) zugeordnete Schieber 6 etwas
nach unten gezogen und drosselt den Zufluß zum Zylinder auf dieser Seite ab. Der
größtmögliche Gleichlauffehler beider Arbeitskolben ist durch die kleine Schieberöffnung
s begrenzt, so daß mit dieser Steuerung im allgemeinen gute Gleichlaufergebnisse
erzielt werden.
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Soll umgekehrt der Pressenbalken 2 sich nach oben bewegen, so wird
der Griff 16 des Handsteuerventils nach oben gestellt, womit der Steuerschieberteil
172
die Leitungsverbindung übernimmt. Damit fließt Drucköl von der Zuleitung
19 durch die Leitungen 30,
31 und 32 nach den auf der
Unterseite der Druckkolbe.n4 befindlichen Zylinderräumen, während die Zylinderräume
29 über die Leitungen 28, 33, 34 und die Rückschlagventile35 mit der
Ausgangsleitung36 verbunden werden.
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Zum Zweck. die Steuereinrichtung zu verfeinern und die Gleichlauffehler
namentlich während der Endphase eines Druckhubes zu vermindern, ist eine der Parallelsteuerung
überlagerte Korrektursteuereinrichtung vorgesehen, welche die Steuerschieber
6 der beiden Steuerzylinder 5 in gleichem Maße im Sinne einer bei
steigendem Arbeitsmitteldruck eintretenden Verengung der Steueröffnungen s verschiebt.
Das Hauptteil dieser zusätzlichen Einrichtung wird in Fig. 1 vom Steuerzylinder40
gebildet, dessen Kolben 41 an seiner Oberseite über die Leitung 42 unter dem Druck
des von der Pumpe 18 zufließenden Druckmittels steht. Der Kolben besitzt
eine nach oben durch das Zylindergehäuse hindurchgeführte Kolbenstange 43, die an
ihrem Ende mit einer Schulter 44 versehen ist und eine Gabel 45 aufweist. An der
Gabel ist der Ausgleichshebel 46 angelenkt, der mit seinen beiden Enden mit den
Kolbenstangen 8 gelenkig verbunden ist. Bei höher werdendem Flüssigkeitsdruck
in der Leitung 19 wird dann der Steuerkolben 41 entgegen der Wirkung der
Feder 47 etwas nach unten gedrückt. In gleichem Maße werden die Schieber
6 nach unten verschoben. Mit dieser zusätzlichen Bewegung vermindert sich
also die Breite der Spalte s, und bei einseitiger Belastung des Pressenbalkens 2
kann sich dieser um einen entsprechenden Betrag weniger stark schräg stellen. Selbstverständlich
heben sich bei diesem Korrekturvorgang die oberen Kragen 7 der Schieber
6 von den Zylindergehäusen ab. Da die Druckölpumpe 18 im allgemeinen
bei größer werdendem Ge-
gendruck sich selbsttätig auf eine entsprechend kleinere
Fördermenge einstellt, wird dann ein (etwa gleicher) Drosseldruckabfall wie bei
größerem Spalt und (Trö p , Beren Durchflußmengen auftreten. Ents rechend
der verminderten Schiefstellmöglichkeit des Pressenbalkens vermindert sich aber
die Gleichlauffehlermöglichkeit erheblich.
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Gemäß Fig. 2 kann an Stelle des Ausgleichshebels 46 auch eine hydraulische
Ausgleichsvorrichtung vorgesehen werden; bei dieser ragt die Kolbenstange 43 aus
dem unteren Ende des Steuerzylinders 40 hinaus und drückt auf einen mit Flüssigkeit
gefüllten Balg 50.
Von diesem führen Leitungen 51 nach den Balgen 52,
die sich einerseits am Pressenständer 1 abstützen und anderseits auf Arme
53 der zu den Steuerzylindem 5
gehörenden Kolbenstangen 8 drücken,
so daß bei steigendem Arbeitsdruck die Schieber 6 nach abwärts geschoben
werden.
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In Fig. 3 ist eine weitere Variante des Ausgleichshebels dargestellt.
Die Kolbenstange des Steuerzylinders 40 drückt hier auf einen kurzen Hebel 55, der
auf die mit der Welle 56 verkeilten Exzenter 57 arbeitet und die beiden
Rollen 58 um einen entsprechenden Betrag nach abwärts drückt. Der Ausgleich
der Ab-
wärtsbewegung nach den beiden Kolbenstangen 8
vollzieht sich
dann mittels des Seilzuges 59. Die Rückstellfedern 60 befinden sich
hier zwischen einer Schulter der Kolbenstangen 8 und Auflageflächen des Pressenständers
1.
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Eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Korrektursteuereinrichtung
ist in Fig. 4 und 5 dargestellt. Bei dieser werden die oberen Enden der Steuerschieber
6
um einen gewissen Korrekturbetrag nach unten verschoben. Hierzu sind in
den oberen Enden der Steuerzylinder 5 Korrekturschrauben 61 vorgesehen,
die als Anschlag der Schieber 6 dienen und über die Hebel 62 mit der
Stange 63 verbunden sind. Die Stange ist mit Gelenken 64 versehen und trägt
an ihrem rechten Ende einen Kolben 65. Dieser arbeitet im Zylinder
66,
der an seinem rechten Ende durch die Leitung 67 mit der Druckölleitung
19 verbunden ist. Bei steigendem Fördermitteldruck wird dann die Stange
63 entgegen der Wirkung der Feder 68 nach links verschoben, verdreht
damit die Schrauben 61 und drückt die Steuerschieber 6 um einen entsprechenden
Korrekturbetrag nach unten und vermindert damit die maximale Breite des Drosselspaltes
s.