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Presse mit hydraulischer Vberlastsicherung und vtOßelgewichtsausgleich
( Zusatz zu Patentanmeldung P 24 16 102.2 ) Die Erfindung betrifft eine Presse gemäß
dem C;attungsbegriff des Patentanspruches 1.
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Eine derartige Presse ist in dem Hauptpatent ....... ( Patentanmeldung
P 24 16 102.2 ) beschrieben, wobei sich folgende vorteilhafte Wirkungsweise ergibt.
Durch Betätigen des Druckentlastungsventiles wird der Vorspanndruok des Druckmittels
in dem Druckkissen, der im Arbeitsbetrieb der Presse zum Übertragen des Arbeitsdruckes
von den Antriebselementen auf den Stößel erforderlich ist, abgebaut und nur eine
drucklose FUllung des Druckkissens mit Druckmittel aufrecht erhalten. In dem 0 bar
umfassenden Meßbereich werden mittels des Druckmeßgerätes dann Regelsignale gewonnen,
die über Ventile ftlr die Zu- und Abfuhr von Druckgas das Einstellen des Gasdruckes
auf den zum Ausgleichen des Gewichtes erforderlichen Wert bewirken.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine den Gasdruck in der Zylinder-Kolben-Einheit
zuverlässig und mit einfachen Mitteln aufrechterhaltende Kontrolleinrichtung zu
schaffen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgeriäß durch die Im Kennzeichen des Patentanspruches
1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Die vlirkungsweise dieser Kontrolleinricntung besteht grundsätzlich
darin, daß in der einen Stellung der Schaltmittel der (;eber über die Vergleichsschaltung
mittels des Einstellgliedes den Speicher auf das Signal einstellt, das dem zum Gewichtsausgleich
erforderlichen gasdruck entsprlcht, und in der anderen Stellung der Schaltmittel
der Geber über die Vergles sschaltung mittels der Stellglieder durch die Zu- und
Abfuhr von Druckgas zu bzw. von der Zylinder-Kolben-Einheit den gasdruck in letzterer
auf den ert regelt der zum Gewichtsausgleich erforderlich ist. Da mit dieser Kontrolleinrichtung
ein ständiges oder häufig wiederholtes Regeln des Gasdruckes in der Zylinder-Kolben-Finheit
auf den zum ewichtsausgleich erforderlichen Wert auf einfache Weise durchgeführt
werden kann, werden Verluste an Druckgas in der Zylinder-Nolben-Linheit, beispielsweise
durch Lecka£e, oder ;;nderungen des Gasdruckes in der Zylinder-Kolben-Einheit>
beispielsweise durch Temperaturänderungen> schnellstens ausgeglichen und damit
Störungen vermieden. Selbstverständlich erfolgt das zum Einleiten des Gewichtsausgleiches
vorgesehene Abbauen des Vorspanndruckes in dem Druckkissen mittels des Druckentlastungsventiles
hierbei nur, während der Geber den Speicher einstellt, wohingegen das Regeln des
Gasdruckes auf den eingestellten crt erfolgen kann, während der Vorspanndruck in
dem Druckkissen den zum Übertragen des Arbeitsdruckes von den Antriebselementen
auf den Stößel erforderlichen ert aufweist.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung
besteht darin, daß die Vergleichsschaltung als Wheatstone-Brücke ausgebildet ist,
in der die Brückendiagonale einenverstellbaren Abgriff eines zu zwei Brückenzweigen
gehöringen, als Geber wirkenden, ersten Potentiometers mit einem verstellbaren Abgriff
eines zu den anderen zwei Brückenzweigen gehörigen, als Speicher wirkenden, zweiten
Potentiometer verbindet, wobei der Abgriff des ersten Potentiometers durch
den
Gasdruck in der Zylinder-Kolben-Einheit und der Abgriff des zweiten Potentiometers
durch einen als Einstellglied wirkenden Motor verstellbar ist, und wobei die Brückendiagonale
durch die Schaltmittel abwechselnd über den Motor und die Stellglieder verbindbar
ist. Hierbi kann in der Brückendiagonale ein Verstärker vorgesehen sein.
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In der Zeichnung sind die zur Erläuterung der Erdung notwendigen Teile
einer Presse und der Regelkreis als Schaltbild schematisch dargestellt.
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In einem St5ßel einer Presse ist ein als hydraulische Uberlastsicherung
ausgebildetes Druckkissen 1 vorgesehen, über das der von einem Pleuel eingeleitete
Arbeitadruck auf den Stößel übertragbar ist. Im Arbeitsbetrieb der Presse steht
das Druokmittel in dem Druckkissen 1 unter dem erforderlichen Vorspanndruck. An
das Druckkissen 1 sind ein Druckentlastungsventll 2 und ein Druckrneßgerät 3 angeschlossen.
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An dem Stößel ist weiterhin eine Kolbenstange 4 einer dem Stößelgewichtsausgleich
dienenden Zylinder-Kolben-Einheit 5, 6 betestigt, deren Zylinder 6 mit einem Gestell
der Presse fest verbunden ist. Der Innenraum des Zylinders 6 ist über eine Rohrleitung
7 mit einem Druckgaskessel 8 verbunden. An den Druckgaskeisel 8 sind ein der Abfuhr
von Druckgas dienendes Ventil 9 und ein der Zufuhr von Druckgas dienendes Ventil
10 angeschlossen, Ein Betätigungsgli.d 42 dient dem beloplelsweist manuellen Einleiten
des Einstellens des Gasdruckes durch die Regeleinrichtung, Das Druckmeßgerät 3 liefert
bei Vorliegen eines Druckes in dem Druckkissen 1 größer als 0 bar ein Signal.
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Schließlich stehen das Druckentlastungsventil 2 mit einem
stellglied
11, das der Abfuhr von Druckgas dienende Ventil 9 mit eine Stellglied 12 und das
der Zufuhr von Druckgas dienende Ventil 10 mit einem Stellglied 13 in 'Xlrkungsverbindung.
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Die aus zwei bistabilen Kippstufen 14, 15, einem Zeitschaltglied 16,
drei UND-Gattern 17, 1S, 19 und einer Umkehrstufe 20 bestehende logische Schaltung
ergibt folgende tfirkungsweise. Durch Betätigen des Betätigungsgliedes 42 wird die
Kippstufe 14 durchgeschaltet, deren ausganfflsseitig anstehendes Signal durch das
Zeitschaltglied 16 das Stellglied 11 für eine voreingestellte Zeit ansteuert und
das offenen des Druckentlastungsventiles 2 für die voreingestellte Zeit bewirkt.
Das an der Kippstufe 14 ausgangsseitig anstehende Signal steht außerdem eingangsseitig
an den UND-Gattern 17, 19 an. Bei Vorliegen eines Druckes größer als 0 bar in dem
Druckkissen 1 gibt das Druckmeßgerät 3 ausgangsseitig ebenfalls ein Signal ab, das
an den UND-Gattern 17, 18 eingangsseitig ansteht und wegen der zwischengeschalteten
Umkehrstufe 20 an dem UND-Gatter 19 nicht ansteht. Damit liefert das UND-Gatter
17 ausgangsseitig ein Signal, das über ein ODER-Gatter 21 das Stellglied 12 ansteuert
und das Ventil 9 - Abfuhr von Druckgas - öffnet und geöffnet hält, bis es wegen
Verminderung des Druckes in dem Druckkissen 1 auf 0 bar infolge Verschwindens des
ausgangsseitigen Signales an dem UND-Gatter 17 geschlossen wird. Wegen Verschwindens
des Signales des Druckmeßgerätes 3 wird nunmehr wegen der Wirkung der Umkehrstufe
20 ein ausgangsseitiges Signal an dem UND-Gatter 19 gebildet, das die Kippstufe
15 durchschaltet und damit Uber ein ODER- Gatter 22 das Stellglied 13 ansteuert
und das Ventil 10 - Zufuhr von Druckgas - öffnet und bis zum Verschwinden des ausgangsseitigen
Signales an der Kippstufe 15 geöffnet hält. Bei Steigerung des Druckes in dem Druckkissen
1 über 0 bar trifft dann an dem UND-Gatter 18 das an diesem
eingangsseitig
auftretende Signal von dem Druckmeßgerät 3 mit dem an den UND-Gatter 16 eingangsseitig
anstehenden ausgang3-seitigen Signal der Kippstufe 15 zusammen, wodurch ein ausgangsseitiges
Signal an dem UND-Gatter 18 gebildet wird, das die Kippstufen 14, 15 zurückschaltet
und damit den Regelvorgang beendet.
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Liegt beim Betätigen des Betätigungsgliedes 42 ein Druck größer als
0 bar im Druckkissen 1 nicht vor, läuft der flegel.
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vorgang gleichartig ab, wobei jedoch der erste Hegelschritt entfällt.
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Weiterhin enthält der Regelkreis eine als heatstone-Brücke ausgebildete
Vergleichsschaltung.
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Die Speisediagonale 23 der Wheatstone-Brücke enthält eine Gleichstromquelle
24 und ist über die Aberiffe stufenlos ein stellbarer Potentiometer 25, 26 mit den
Verknüpfungen jeweils zweier benachbarter Brückenzwelge 27 und 28 bzw. 29 und 30
verbunden. Die Einstellbarkeit der Potentiometer 25, 26 dient nur der Grundeinstellung
und der etwaigen Nachstellung der Vergleichsschaltung.
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Ein als Geber wirkendesPotentiometer 31 bildet mit seinem stufenlos
verstellbaren Abgriff 32 die Verknüpfung der Brückenzweige 27 und 29, während ein
als Speicher wirkendesPotentiometer 33 mit seinem stufenlos verstellbaren Abgriff
34 die Verknüpfung der Brückenzweige 28 und 30 bildet. Die entsprechend den jeweiligen
Stellungen der AbGriffe 32 und 34 an den Potentiometern 31 und 33 veränderlichen
Teilwiderstände fil> Ru, 2, R3 und H4 bilden jeweils Bestandteile der zugeordneten
Brückenzweige 27, 28, 29 und 30. Der Abgriff 32 an dem Potentiometer 31 steht über
einem Druckmeßgeber 35 mit der Zylinder-Kolben-
Einheit 5, 6 in
Wirkungsverblndunt, so daß der Abgriff 32 entsprechend dem Gasdruck in der Zylinder-Kolben-Einheit
5, 6 verstellt wird. Ferner steht der Abgriff 34 an dem Potentiometer 33 mit dem
als Einstellglied wirkenden Motor 36 in Wirkungsverbindung, so daß der Abgriff 34
entsprechend der Betätigung des Motors 36 verstellt wird.
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Die zwischen den Abgriffe 32 und 34 an den Potentiometern 31 und 33
gebildete Brückendiagonale 37 ist mittels Schaltn.ittel 38 wahlweise mit dem rotor
36 oder über die ODEF.-Gatter 21, 22 mit den Stellgliedern 12 bzw. 13, die mit den
Ventilen 9 bzw. 10 in Wirkungsverbindung stehen, verbindbar.
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Den Stellgliedern 12 bzw. 13 sind Cleichrichter 39 bzw. 40 vor den
ODER-Gattern 21, 22 vorgeschaltet, die bewirken, daß jeweils nur eines der Stellglieder
12 bzw. 13 angesteuert wird. Der Verstärkung der in der BrLickendiagonale 37 jeweils
gebildeten Steuerspannung für den rotor 36 oder die Stellglieder 12 bzw. 13 dient
der Verstärker 41.
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Die Schaltmittel 38 verbinden abhNneig von der Lage der bistabilen
Kippstufe 14 den Ausgang des Verstärkers 41 mit dem rotor 36 oder über die Gleichrichter
39, 40 und die ODER-Catter 21* 22 mit den Stellgliedern 12, 13 der Ventile 9, 10.
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Bei der - in der Zeichnung dargestellten - Stellung der Schaltmittel
38, bei der die Brückendiagonale 37 mit dem Motor 36 verbunden ist, wird der Abgleich
dadurch herbeigefGhrt, daß der Motor 36 den Abgriff 34 an dem Potentiometer 33 verstellt,
wodurch der in der Zylinder-Kolben-Einheit 5, 6 als zum flewichtsausgleich erforderlich
festgestellte Gasdruck in der Por des an dem Potentiometer 31 als Geber gebildeten
entsprechenden elektrischen Signales an dem als Speicher wirkenden Potentiometer
33 gespeichert wird. Bei der anderen
Stellung der Schaltmittel 38,
bei der die Brückendiagonale 37 mit den Stellgliedern 12 und 13 verbunden ist, wird
der Abgleich dadurch herbelgefllhrt, daß bei feststehendem Abgriff 34 durch die
Ventile 9 bzw. 10 aufgrund BetStlEung durch die Stellglieder 12 bzw. 13 Druckgas
der Zylinder-Kolben-Einheit 5, 6 zugeführt oder aus dieser abgeführt wird, bis der
zum Gewichtsausgleich erforderliche Gasdruck in der Zylinder-Kolben-Einheit 5, 6
eingeregelt ist und dementsprechend der Abgrtrf 32 in der entsprechenden Stellung
steht.
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Im ersten Fall - Motor 36 mit dem Ausgang des Verstärkers 41 über
die Schaltmittel 38 verbunden - wird der durch die Anordnung 1 bis 22 ermittelte
Druck in der Zylinder-Kolben-Einheit 5, 6 der dem richtigen Stößelgewichtsausgleich
entspricht, Uber das als Geber wirkende Potentiometer 31 auf das als Speicher wirkende
Potentiometer 33 übertragen. Hierbei ist die bistabile Kippstufe 14 gesetzt. Sobald
der fur den Stößelgewichtsausgleich richtige Druck in der Zylinder-Kolben-Einheit
5, 6 erreicht ist, wird die bistabile Kippstufe 14 zuruckgesetzt, wodurch die Schaltmittel
38 die BrUckendiagonale 37 Uber den Verstärker 41 mit den Steligliedern 12, 13 verbinden.
Der der Stellung des als Speicher wirkenden Potentiometers 33 entsprechende Druck
in der Zylinder-Kolben-Einheit 5, 6 wird nunmehr durch die vorhergehend beschriebene
Schaltung 23 bis 41 konstant gehalten.