DE2542665A1 - Vorrichtung zur schlagfreien dekompression, insbesondere hydraulischer systeme - Google Patents

Vorrichtung zur schlagfreien dekompression, insbesondere hydraulischer systeme

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DE2542665A1
DE2542665A1 DE19752542665 DE2542665A DE2542665A1 DE 2542665 A1 DE2542665 A1 DE 2542665A1 DE 19752542665 DE19752542665 DE 19752542665 DE 2542665 A DE2542665 A DE 2542665A DE 2542665 A1 DE2542665 A1 DE 2542665A1
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    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/18Control arrangements for fluid-driven presses controlling the reciprocating motion of the ram
    • B30B15/186Controlling the return movement of the ram, e.g. decompression valves

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Description

  • Vorrichtung zur schlagfreien Dekompression,
  • insbesondere hydraulischer Systeme Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur schlagfreien Dekompression, insbesondere hy6auliscber Systeme, bei denen ein Druckkolben eines Arbeitszylinders in einem Arbeitsgang und einem Eilgang werschliebbar ist.
  • Bei den üblicherweise verwendeten hohen Drücken ist im Arbeitszylinder und in den damit in Verbindung stehenden Leitungen infolge der Kompressibilität des Sydrauliköls und der elastischen Nachgiebigkeit von Zylindern und Rohrwandungen am Ende des Arbeitshubs des Arbeitszylinders eine bestimmte Menge des Druckmediums gespeichert. Wird zur Umsteuerung des Arbeitszylinders nun plötzlich ein Ventil geöffnet, so tritt durch die plötzliche Druckentlastung ein starker Schlag auf, es ist deshalb erforderlich, über ein Dekompressionsventil den Druck langsam abzubauen. Es ist bekannt, ein solches, eine Drossel konstanten Querschnitts, aufweisendes Dekompressionsventil elektrisch über einen Druckschalter nach Erreichen des maximalen Arbeitsdrucks zu öffnen. Der Drosselquerschnitt der Durchgangsdrossel im Dekompressionsventil muß relativ klein sein, damit zur Geräuschvermeidung bei hohem Druck der Druckabfall nicht zu steil ist.
  • Mit fallendem Druck wird die Druckänderungsgeschwindigkeit immer kleiner, so daß die Dekompression bis zu einem Druck von etwa 20 bar, bei dem dann ein Saugventil ohne wesentliche Geräuschentwicklung offenbar ist, viel Zeit erfordert. Mit einer derartigen Vorrichtung kann daher keine kurze Taktzeit erreicht werden, da übliche Dekompressionszeiten von etwa 2 Sekunden als notwendig angesehen werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der bei geringer Geräuschentwicklung eine möglichst rasche Dekompression des Arbeitszylinders und damit kurze Taktzeiten der Fertigung erzielbar sind.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß nach Erreichen eines Maximaldrucks (Endarbeitsdruck) über einen Druckschalter ein mit einer Durchgangsdrossel versehenes Dekompressionsventil steuerbar ist und so nach mindestens teilweisem Druckabbau im Arbeitszylinder ein Saugventil öffenbar ist und daß der wirksame Drosselquerschnitt der Durchgangsdrossel des Dekompressionsventils in Abhängigkeit vom Druck im Arbeitszylinder veränderbar ist und dabei dieser Drosselquerschnitt bei niedrigerem Druck größer ist als bei höherem Druck, so daß während der Dekompression die Geschwindigkeit des Druckabfalls etwa konstant bleibt. Dadurch werden schlagartige Geräusche vermieden und die durch die Strömung des Hydrauliköls entstehenden Geräusche bleiben in tragbaren Grenzen und die Dekompression kann trotzdem in optimaler Zeit erreicht werden. Zweckmäßigerweise weist dazu das Dekompressionsventil einen durch den im Arbeitszylinder wirkenden Druck P gegen eine Feder verschiebbaren Steuerschieber auf, durch den der wirksame Drosselquerschnitt steuerbar ist. In vorteilhafter Weise ist der Steuerschieber gegen die Druckseite hin hohl ausgebildet und weist mindestens einen mit einer Steuerkante des Ventilgehäuses zusammenwirkenden Durchbruch auf, wobei als Durchbruch mehrere Bohrungen vorgesehen sein können, die am Steuerschieber über dessen Länge versetzt angeordnet sind und gegen die Druckseite hin im Durchmesser abnehmen, um so die optimale Geschwindigkeit des Druckabfalls zu erzielen. In bekannter Weise können so auch Steuernuten oder Steuerkanäle in zweckmäßiger Weise am Steuerschieber und/oder am Ventilgehäuse angeordnet sein. Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Steuerschieber von der Druckseite her mit einer Sacklochbohrung versehen und es sind die Bohrungen durch die so gebildete Wandung geführt und es ist ferner im Ventilgehäuse zur Bildung der Steuerkante ein Ringkanal vorgesehen, der über ein vom Druckschalter gesteuertes Absperrventil mit einem mehr oder weniger drucklosen Rücklauf verbindbar ist.
  • Je nach der Größe des Arbeitszylinders und der Druckverhältnisse kann die Federsteifigkeit der Feder ausgewählt. und auch die Federvorspannung ei.nstellbar sein.
  • Zur Einstellung eines minimal wirksamen Drosselquerschnitts kann der Steuerschieber gegen die Wirkung der Feder durch den Druck im Arbeitszylinder gegen einen einstellbaren Anschlag verschiebbar sein.
  • Eine vorteilhafte Ausbildungsform des Absperrventils wird dadurch erhalten, daß ein in einer Bohrung verschiebbarer Ventilkörper vorgesehen ist, durch dessen einerseits angeordneten Dichtkegel über eine Dichtkante der Ringkanal mit einem in etwa drucklosen Rücklauf verbindbar ist und dessen andererseits vorgesehener Druckraum über eine Blende kleinen Quers chnitts mit dem Ringkanal durch eine durch den Druckschalter steuerbare Umsteuerung verbindbar ist, wobei die wirksame Fläche des Ventilkörpers im Druckraum größer ist als die wirksame Fläche am Dichtkegel, so daß das Absperrventil hydraulisch hermetisch dicht geschlossen ist, wenn im Druckraum und im Ringkanal der gleiche Druck vorhanden ist. Zur Sicherstellung der hydraulisch hermetischen Abdichtung ist im Druckraum eine den Ventilkörper gegen die Dichtkante schiebende Druckfeder vorgesehen.
  • Bei einer Vorrichtung, bei der der Druckschalter ein durch den Druck im Arbeitszylinder verschiebbaren Kontaktteil eines Schalters aufweist, über den das Dekompressionsventil elektrisch steuerbar ist, kann in vorteilhafter Weise zur Überbrückung der Schaltverzögerungen der elektrischen Teile und damit zu'einer weitgehenden Herabsetzung der Dekompressionszeit zusätzlich ein durch den Druck im Arbeitszylinder gesteuertes, einstellbares Ventil vorgesehen sein, durch das'beim Erreichen des eingestellten maximalen Arbeitsdrucks der Druck im Druck raum des Absperrventils des Dekompressionsventils abbaubar ist. Damit erfolgt die Aufsteuerung des Dekompressionsventils direkt hydraulisch ohne jegliche zeitliche Verzöcjerung, die bei einer elektrischen Steuerung durch die erforderlichen Relais, Spulen und dgl. stets auftritt. In vorteilhafter Weise kann die Xlreiteraufsteuerung des Dekompressionsventil nach erfo:iyter hydraulischer Ei.nleitung durch das Ventil über den eZelil:rischen Schalter und die Umsteuerung erfolgen, durch die der Druckraum des Absperrventils mit dem Rücklauf verbunden ist.
  • Dabei bleibt dann der Druck im Druck raum des Absperr ventils durch die Umsteuerung abgebaut und damit das Dekompressionsventil offen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist in einem Ventilgehäuse ein Schieber vorgesehen, r der auf seiner einen Stirnseite mit dem Druck des Arbeitszylinders beaufschlagt gegen eine Feder verschiebbar ist, wobei über zwei durch einen Bund des Schiebers verbind- und trennbare Ringkanäle eine Steuerleitung des Dekompressionsventils verschlossen und bei Erreichen des durch Vorspannung der Feder einstellbaren Maximaldrucks mit dem Rücklauf verbunden ist, wodurch dann das Dekompressionsventil ohne Verzögerung hydraulisch aufgesteuert wird. Die hydraulische Vorentlastung kann einfach ausgeschalten werden, wenn zwischen dem Druckraum des Absperrventils und dem damit über die Steuerleitung verbundenen Ringkanal des Druckschalters ein Sperrventil vorgesehen ist.
  • In einer vereinfachten Bauweise können das Dekompressionsventil zusammen mit dem Absperrventil und dem Druckschalter als eine Baueinheit ausgebildet sein, wobei dann statt eines Schiebers und eines Steuerschiebers nur ein gegen eine Feder verschiebbares Teil zur Steuerung vorgesehen ist.
  • Eine besonders kurze Taktzeit kann mit einer Vorrichtung erreicht werden, bei der das Saugventileinen Ventilteller aufweist, der über einen Kolben nach erfolgter mindestens teilweiser Dekompression im Druckraum des Arbeitszylinders von seinem Sitz auf steuerbar ist, wenn die wirksame Fläche des Ventiltellers um ein Mehrfaches größer ist als die wirksame Fläche des Kolbens, so daß bei dem vor der Aufsteuerung des Saugventils noch auf dem Ventilteller wirkenden hohen Druck bereits der Kolben voll mit seinem Steuerdruck beaufschlagbar ist. Erfolgt dann bei der durch das Dekompressionsventil eingeleiteten Dekompression der Druckabfall und erreicht dieser einen bestimmten Druck bei dem ein öffnen des Saugventils ohne Schlag und störende Strömungsgeräusche möglich ist, so öffnet das Saugventil von selbst. Besonders vorteilhaft kann das Flächenverhältnis der wirksamen Fläche des Ventiltellers zur Fläche des Kolbens etwa 11 : 1 betragen, was einem Durchmesserverhältnis von etwa 3,3 : 1 entspricht. Dieses Verhältnis gilt bei einem üblichen Arbeitsdruck des Arbeitszylinders vo etwa 200 - 300 bar, so daß das Saugventil bei einem Druck im Arbeitszylinder zwischen etwa 20 und 30 bar schlagfrei geöffnet wird.
  • Ein weiches öffnen des Saugventils kann dadurch erzielt werden, daß am unteren Kolben eine Steuerkante vorgesehen ist, über mit zunehmendem Ventilhub eine Einstelldrossel, durch die der Druck auf die Fläche des Kolbens herabsetzbar ist, absperrbar ist. Statt der einstellbaren Drossel kann auch ein gegebenenfalls einstellbares Druckbegrenzungsventil vorgesehen sein.
  • Zum raschen Füllen des Arbeitszylinders durch sein Eigengewicht oder durch einen Eilgangzylinder kann der Ventilteller des Saugventils gegen die Wirkung einer Innenfeder gegenüber dem Kolben in Hubrichtung verschiebbar sein, so daß ein möglichst ungehindertes Ansaugen durch das Saugventil hindurch bei Unterdruck möglich ist. Um ein zu weites Anheben des Ventiltellers zu verhindern, kann der mögliche Verschiebeweg gegen die Innenf eder durch einen Anschlag begrenzt sein. Um die Anschlagwucht gegen diesen Anschlag herabzusetzen, kann auch der Kolben selbst mit dem Ventilteller gegen eine Außenfeder verschiebbar sein, wobei der Kolbenhub ebenfalls wieder begrenzt ist.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist, sowie aus weiteren Unteransprüchen.
  • Wie aus der schematisierten Darstellung der Vorrichtung ersichtlich ist, ist ein Druckkolben 1 eines Arbeitszylinders 2 durch den Druck P im Druckraum 3 im Arbeitsgang mit hoher Kraft nach unten verschiebbar geführt. Zum raschen Verfahren bis die große Druckkraft beispielsweise durch den Verformungswiderstand eines Werkstücks erforderlich ist, kann der Druckkolben 1 im Eilgang durch einen Eilgangzylinder 4 nach unten geschoben werden, wobei dann die Hydraulikflüssigkeit über ein Saugventil 5 direkt ansaugbar ist. Zum Auffahren des Druckkolbens 1 ist noch ein Ringraum 6 in bekannter Weise mit Drucköl beaufschlagbar.
  • Bei der Verformung eines Werkstücks steigt der Druck P im Druckraum 3 bis zu einem einstellbaren maximalen Arbeitsdruck an. Dann muß der Druck P im Druckraum 3 abgebaut werden, daß der Druckkolben 1 durch die Ringfläche 6 aufgefahren werden kann. Bei hydraulischen Pressen werden in der Regel Arbeitsdrücke von 200 -300 bar verwendet. Wird bei einem so hohen Druck P ein Ventil plötzlich geöffnet, so erfolgt die Druckentlastung des kompressiblen Hydrauliköls mit einem explosionsartigen Krach. Durch die plötzliche Druckentlastung erfolgt auch ein relativ großer Materialverschleiß, deshalb wird angestrebtr den Maximaldruck P durch ein Dekompressionsventil 7 mit möglichst gleichmäßiger Druckänderungsgeschwindigkeit abzubauen, um so eine optimale Taktzeit der hydraulischen Presse zu erreichen. Die Aufsteuerung des Dekompressionsventils erfolgt dabei über einen Druckschalter 8. Dazu ist das Dekompressionsventil 7, der Druckschalter8 und das Saugventil 5, um ein möglichst geringes Druckölvolumen dekomprimieren zu müssen, zweckmäßig direkt auf dem Arbeitszylinder 2 angeordnet, so daß keine Druckleitungen erforderlich sind. Die direkte Verbindung ist in der beigefügten Figur schematisch durch eine Verbindungslinie der entsprechenden Stellen angedeutet.
  • Beim Dekompressionsventil 7 ist in einem Ventilgehäuse 9 ein Steuerschieber 10 gegen eine Feder 11 verschiebbar geführt. Die mit dem Druckraum 3 in Verbindung stehende Druckseite 12 des Steuerschiebers 10 ist mit einer Sacklochbohrung 13 versehen7 wobei in die so gebildete Wandung eine Durchgangsdrossel 14 bildende Bohrungen 15 bis 17 angeordnet sind.
  • Die Bohrungen 15 bis 17 sind im Durchmesser unterschiedlich und über die Länge des Steuerschiebers 10 verteilt angeordnet, wobei die im Durchmesser kleinste Bohrung 15 der Druckseite 12 am nächsten und die im Durchmesser größer werdenden Bohrungen 16,17 weiter der Feder 11 zu angeordnet sind. Im Ventilgehäuse 9 ist ein Ringkanal 18 mit einer Steuerkante 19 vorgesehen, die mit den Bohrungen 15 bis 17 zusammenwirkt.
  • Die in einer Aussparung 20 des Ventilgehäuses 9 angeordnete Feder 11 kann in ihrer Vorspannung einstellbar sein, ebenso ist zur Begrenzung des Hubs des Steuerschiebers 10 ein einstellbarer Anschlag 21 vorgesehen. Durch ihn kann der minimale Durchgangsquerschnitt der Drossel 14 eingestellt werden, wobei dieser dann erreicht wird, wenn der Steuerschieber 10 durch den Druck P im Druckraum 3 ganz gegen den Anschlag 21 verschoben ist. Die der Druckseite 12 gegenüberliegende Seite des Steuerschiebers 10 ist ohne Gegen-1.
  • druck und zweckmäßigerweise zur Wegführung etwaigen Lecköls mit einem Rücklauf 22 verbunden.
  • Zur Durchführung der Dekompression ist der Ringkanal 18 über ein Absperrventil 23 mit dem Rücklauf 22 verbindbar.
  • Das Absperrventil 23 selbst weist einen in einer Bohrung 24 verschiebbaren Ventilkörper 25 auf mit einem Dichtkegel 26, der über eine Dichtkante 27 den Ringkanal 18 mit dem Rücklauf 22 verbinden oder trennen kann.
  • Dem Dichtkegel 26 gegenüberliegend bildet die Bohrung 24 und der Ventilkörper 25 einen Druckraum 28. Im Druckraum 28 ist eine Druckfeder 29 durch axiale Bohrungen geführt angeordnet, durch die der Ventilkörper 25 gegen die Dichtkante 27 geschoben ist.
  • Über einen erbindungskanal 30, in dem eine konstante Blende 31 mit kleinem Querschnitt angeordnet ist, ist der Ringkanal 18 mit dem Druckraum 28 verbindbar. Die Verbindung kann durch eine Umsteuerung 32 unterbrochen werden, wobei dann in dieser Schaltstellung der Druckraum 28 mit dem Rücklauf 22 verbunden, der Ringkanal 18 aber zum Verbindungskanal 30 hin geschlossen ist. Dieser Schaltzustand ist in der beschriebenen Figur dargestellt.
  • Der Durchmesser der Bohrung 24 ist größer als der Durchmesser der Dichtkante 27, an der der Dichtkegel 26 anliegt, so daß, wenn Druckgleichheit im Ringkanal 18 und Druckraum 28 herrscht, das Absperrventil 23 hydraulisch hermetisch dicht abgeschlossen ist. Wird beispielsweise durch Umschaltung der Umsteuerung 32 der Druckraum 28 mit dem Rücklauf 22 verbunden, so wird durch den im Ringkanal 18 herrschenden Druck der Ventilkörper 25 mit dem Dichtkegel 26 von der Dichtkante 27 abgehoben und der Ringkanal 18 mit dem Rücklauf 22 verbunden. Damit kann Drucköl durch die Durchgangsdrossel 14 strömen, so-weit die Bohrungen 15 bis 17 nicht durch die Steuerkante 19 verdeckt sind. Durch das Abströmen des Hydraullköls fällt der Druck im Druckraum 3 ab, und zwar durch die gleichzeitige Verschiebung des Steuerschiebers 10 mit der damit verbundenen Vergrößerung der Durchgangsdrossel 14 etwa mit gleicher Abfallgeschwindigkeit.
  • Die Schaltung der Umsteuerung 32 erfolgt über einen elektrischen Schalter 33 des Druckschalters 8.
  • Die für die Umschaltung erforderlichen Spulen, Relais od.dgl. bedingen eine verzögerte Schaltung des Umschalters 32 gegenüber der Schaltung des elektrischen Schalters 33, so daß bei einer rein elektrischen Steuerung des Dekompressionsventils 7 Zeit verloren geht. Aus diesem Grund kann das Absperrventil 23 auch zusätzlich noch direkt ohne zeitliche Verzögerung hydraulisch geschaltet werden.
  • Dazu ist im Druckschalter 8 ein durch den Druck P des Druckraums 3 des Arbeitszylinders 2 gegen eine Feder 34 verschiebbarer Schieber 35 mit einem Bund 36 vorgesehen, der im Ventilgehäuse 37 im Abstand angeordnete Ringkanäle 38 und 39 verbinden und trennen kann.
  • Zur dem Druck P im Druckraum 3 proportionalen Verschiebung des Schiebers 35 ist dessen untere Stirnseite 40 über eine axiale Bohrung 41, eine Querbohrung 42, einen Einstich 43 im Schieber 35 und einen Ringkanal 44 über einen Seitenkanal 45 mit dem Druckraum 3 verbunden. Ferner ist der untere Ringkanal 39 über eine Steuerleitung 46, die durch ein Sperrventil 47 absperrbar ist, mit dem Druckraum 28 des Absperrventils 23 des Dekompressionsventils 7 in Verbindung, und es steht schließlich auch noch der Ringkanal 38 im Ventilgehäuse 37 mit dem Rücklauf 22 in Verbindung.
  • Der Stirnseite 40 gegenüberliegend ist am Schieber 35 eine Fahne 48 befestigt, die durch einen Schlitz 49 durch das Ventilgehäuse 37 nach außen ragt und einen einstellbaren Kontaktteil 50 des elektrischen Schalters 33 trägt, während der andere Kontaktteil 51 am Ventilgehäuse 37 befestigt ist.
  • Beim Ansteigen des Arbeitsdrucks P im Druckraum 3 wird der Schieber 35 gegen die Feder 34 ab einem durch die Schraube 52 einstellbaren Druck nach oben verschoben, so daß der elektrische Schalter 33 öffnet und den Umschalter 32 schaltet. Gleichzeitig wird der Bund 36 nach oben verschoben, so daß die Ringkanäle 38 und 39 miteinander in Verbindung kommen und so die Steuerleitung 46 mit dem Rücklauf 22 verbunden ist, wodurch ohne Verzögerung des Absperrventil 23 geöffnet und die Dekompression eingeleitet und nach dem später erfolgten Umschalten der Umsteuerung 32 weitergeführt wird, wenn auch durch den fallenden Druck P der Schieber 35 wieder nach unten sinkt und die Ringkanäle 38 und 39 wieder trennt.
  • Um bei zu hohem Druck P oder auch bei gebrochener und zu stark entlasteter Feder 34 eine Beschädigung des Druckschalters 8 zu verhindern, wird durch eine Steuerkante 53 des Schiebers 35, wenn diese eine Steuerkante 54 des Ventilgehäuses 37 erreicht, der Ringkanal 44 geschlossen, so daß der Druck an der Stirnseite 40 des Schiebers 35 nicht weiter ansteigen und damit auch keine Verschiebung des Schiebers 35 mehr erfolgen kann.
  • Zur Erzielung einer möglichst kurzen Taktzeit der hydraulischen Presse ist es erforderlich, daß schon bevor der Druck P im Druckraum 3 des Arbeitszylinders 2 auf Null abgefallen ist, bereits das Saugventil 5 öffnet, um so rasch wie möglich den Druckkolben 1 unter Entleerung des Druckraums 3 durch das Saugventil 5 hindurch auffahren zu können. Dazu ist eine besondere Steuerung des Saugventils 5 erforderlich In einem Ventilgehäuse 55 des Saugventils 5 ist in einer Ventilschaftführung 56 der Schaft 59 eines Ventilkörpers 60 verschiebbar geführt. Der untere Rand des Ventiltellers 57 sitzt in geschlossenem Zustand auf einem Sitz 58 auf. Der Schaft 59 ist hohl mit zwei Absätzen 61 und 62 ausgebildet und es ragt eine Stange 63 eines Kolbens 64 in den Schaft 59 hinein.
  • Am in den Schaft 59 hineinragenden Ende der Stange 63 ist durch eine Mutter ein Rand 65 gebildet, wobei dieser Rand 65 einerseits und der Absatz 61 andererseits als Auflageflächen für eine Innenfeder 66 dient, durch die der Ventilkörper 60 gegen den Sitz 58 gedrückt wird. Durch den Rand 65 und den Absatz 62 wird ein Abziehen des Ventilkörpers 60 von der Stange 63 verhindert, wenn im Raum 68 ein Unterdruck auftritt.
  • Zwischen dem Ventilgehäuse 55 und dem Teller 67 ist eine Außenfeder 69 vorgesehen, durch die der Kolben 64 nach unten gedrückt wird, so daß auch gleichzeitig unter Durchdrückung der Innenfeder 66 der Ventilteller 57 unter geringer Federvorspannung auf dem Sitz 58 aufliegt. Durch den Teller 67 und den unteren Rand 70 der Ventilschaftführung 56 wird der Verschiebeweg des Kolbens 64 begrenzt. Der Verschiebeweg des Ventiltellers 57 wird über den Absatz 62, den Rand 65, die Stange 63, die Scheibe 67 und die Feder 69 begrenzt.
  • Der Raum 71 unterhalb des Kolbens 64 ist über eine Bohrung 72 und eine Leitung 73 mit einer hydraulischen Steuerung 74 mit dem maximalen Arbeitsdruck beaufschlagbar.
  • Um eine möglichst kurze Schaltzeit des Saugventils 5 zu erzielen, kann während im Raum 68 über das Dekompressionsventil 7 noch der hohe maximale Arbeitsdruck abgebaut wird, bereits unterhalb des Kolbens 64 im Raum 71 der volle Arbeitsdruck anliegen, da die wirksame Fläche des Ventiltellers 57 etwa das ll-fache der wirksamen Fläche des Kolbens 64 beträgt, so daß selbsttätig ein Verschieben des Ventilkörpers 60 eintritt, wenn der Druck im Raum 68 u-nd damit auch der Druck im Druckraum 3 unter 1/11 des Drucks im Raum 71 fällt. Damit ist dann die Dekompression abgeschlossen und durch das geöffnete Saugventil 5 kann das Hydrauliköl durch die Bohrungen 75 hindurch zum Tank abfließen.
  • Ein weiches Anfahren des Ventilkörpers 60 kann durch eine Absenkung des im Raum 71 wirkenden anfänglichen Drucks erfolgen, indem durch zwei Ringkanäle 76 und 77 und einen Einstich 78 im Kolben 64 durch eine einstellbare Drossel 79 Drucköl abfließen kann. Anstelle der einstellbaren Drossel 79 kann auch ein einstellbares Druckbegrenzungsventil 80 vorgesehen sein. Durch ein teilweises Verschieben des Kolbens 64 wird dieser Druckabbau durch Schließen der Verbindung der Ringkanäle 76 und 77 durch eine Steuerkante 81 des Kolbens 64 unterbrochen, dann steht der volle Druck in der Leitung 73 zur Verschiebung des Kolbens 64 mit dem Ventilkörper 60 zur Verfügung. üblicherweise verfolgt die Aufsteuerung des Saugventils 5 bei einem Druck von etwa 20 bar im Raum 68 denn unterhalb dieses Drucks verschwinden die schlagartigen Geräusche bei einer plötzlichen Entlastung des Druckraumes 3 des Arbeitszylinders. Dadurch, daß der maximale gewünschte Arbeitsdruck im Druckraum 3 des Arbeitszylinders direkt zur Steuerung des Druckschalters des Dekompressionsventils 7 und des Saugventils 5 unmittelbar erfolgt, kann die Taktzeit für den Arbeitsrhythmus der hydraulischen Presse wesentlich verringert werden - L e e r s e i t e

Claims (24)

  1. Patentansprüche 1.Vorrichtung zur schlagfreien Dekompression, insbesondere hydraulischer Systeme, bei denen ein Druckkolben eines Arbeitszylinders in einem Arbeitsgang und einem Eilgang verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen eines maximalen Drucks (Endarbeitsdruck) über einen Druckschalter (8) ein mit einer Durchgangsdrossel (14) versehenes Dekompressionsventil (7) steuerbar ist und nach mindestens teilweisem Druckabbau im Arbeitszylinder (2) ein Saugventil (5) öffnet, daß ferner der wirksame Drosselquerschnitt der Durchgangsdrossel (14) des Dekompressionsventils (7) in Abhängigkeit vom Druck P im Arbeitszylinder (2) veränderbar ist und dabei dieser Drosselquerschnitt bei niedrigerem Druck größer ist als bei höherem Druck.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dekompressionsventil (7) einen durch den im Arbeitszylinder (2) wirkenden Druck P gegen eine Feder (11) verschiebbaren Steuerschieber (10) aufweist, durch den der wirksame Drosselquerschnitt gesteuert ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (10) von der Druckseite her hohl ausgebildet ist und mindestens einen mit einer Steuerkante (19) des Ventilgehäuses (9) zusammenwirkenden Durchbruch aufweist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Durchbruch mehrere Bohrungen (15 bis 17) vorgesehen sind, wobei die Bohrungen (15 bis 17) am Steuerschieber (10) über dessen Länge versetzt angeordnet sind und gegen die Druckseite (12) hin im Durchmesser abnehmen.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (10) von der Druckseite (12) her mit einer Sacklochbohrung (13) versehen ist und die Bohrungen (15 bis 17) durch die so gebildete Wandung geführt sind und daß im Ventilgehäuse (9) zur. Bildung der Steuerkante (19) ein Ringkanal (18) vorgesehen ist, der über ein vom Druckschalter (8) gesteuertes Absperrventil (23) mit einem Rücklauf (22) verbindbar ist.
  6. 6. Vorrichtung flach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (11) in ihrer Vorspannung einstellbar ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (10) gegen die Wirkung der Feder (11) durch den Druck P im Arbeitszylinder (2) gegen einen einstellbaren Anschlag (21) verschiebbar ist und durch diesen Anschlag (21) der minimal wirksame Drosselquerschnitt einstellbar ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (23) einen in einer Bohrung (24) verschiebbaren Ventilkörper (25) aufweist, durch dessen einerseits angeordneten Dichtkegel (26) über eine Dichtkante (27) der Ringkanal (18) mit dem Rücklauf (22) verbindbar ist und dessen andererseits vorgesehenen Druckraum (28) über eine Blende (31) kleinen Querschnitts mit dem Ringkanal (18) durch eine Umsteuerung (32) durch den Druckschalter (8) verbindbar ist, wobei die wirksame Fläche des Ventilkörpers (25) im Druckraum (28) größer ist als die wirksame Fläche am Dichtkegel (26).
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und teilweise nach Anspruch 8, bei dem der Druckschalter ein durch den Druck im Arbeitszylinder verschiebbaren Rontaktteil eines elektrischen Schalters aufweist, durch den das Dekompressionsventil steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein durch den Druck P im Arbeitszylinder (2) gesteuertes einstellbares Ventil vorgesehen ist, durch das beim Erreichen des eingestellten maximalen Arbeitsdrucks der Druck im Druckraum (28) des Absperrventils (23) des Dekompressionsventils (7) abbaubar ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Aufsteuerung des Dekompressionsventils (7) nach erfolgter hydraulischer Einleitung durch das Ventil über den elektrischen Schalter (33) und die Umsteuerung (32) erfolgt, durch die der Druckraum (28) des Absperrventils (23) mit dem Rücklauf (22) verbunden ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Ventilgehäuse (37) ein Schieber (35) vorgesehen ist, der auf seiner einen Stirnseite (40) mit dem Druck P des Arbeitszylinders (2) beaufschlagt ist, gegen eine Feder (34) verschiebbar ist und daß über zwei durch einen Bund (36) des Schiebers (35) verbindbare und trennbare Ringkanäle (38,39) eine Steuerleitung (46) des Dekompressionsventils (7) verschlossen und bei Erreichen des durch Vorspannung der Feder (34) einstellbaren Maximaldrucks mit dem Rücklauf (22) verbunden ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur stirnseitigen Druckbeaufschlagung des Schiebers (35) eine axiale Bohrung (41) mit einem Einstich (43) verbunden ist und im Bereich dieses Einstichs (43) ein Ringkanal (44) im Ventilgehäuse (37) vorgesehen ist, der über einen Seitenkanal (45) mit dem Druckraum (3) des Arbeitszylinders (2) in Verbindung steht, wobei beim Überschreiten eines Uberdrucks durch eine Steuerkante (53) des Einstichs (43) der Ringkanal (44) verschließbar und damit eine weitere Druckölzufuhr zur Druckbeaufschlagung der Stirnseite (40) unterbunden ist.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kontaktteile (50,51) des elektrischen Schalters (33) in Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktteils (50) verstellbar angeordnet ist.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontaktteil (50) an einer durch einen Schlitz (49) des Ventilgehäuses (37) ragenden Fahne (48) vorgesehen ist, wobei diese Fahne (48) am der Stirnseite (40) des Schiebers (35) gegenüberliegenden Ende befestigt ist.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckraum (28) des Absperrventils (23) und dem damit über die Steuerleitung (46) verbundenen Ringkanal elf39) des Druckschalters (8) ein Sperrventil (47) vorgesehen ist, durch das die hydraulische Vorentlastung ausschaltbar ist.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Saugventil einen Ventilteller aufweist, der über einen Kolben nach erfolgter mindestens teilweiser Dekompression im Druckraum des Arbeitszylinders von seinem Sitz aufsteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Fläche des Ventiltellers (57) um ein Mehrfaches größer ist als die wirksame Fläche des Kolbens (64).
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenverhältnis der wirksamen Fläche des Ventiltellers (57) zur Fläche des Kolbens (64) etwa 11 : 1 ist, was einem Durchmesserverhältnis von etwa 3,3:1 entspricht, bei einem maximal üblichen Arbeitsdruck des Arbeitszylinders (2) von 200 bis 300 bar.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß am Kolben (64) eine Steuerkante (81) vorgesehen ist, über die mit zunehmendem Ventilhub eine einstellbare Drossel (79), durch die der Druck auf die untere Fläche des Kolbens (64) herabsetzbar ist, absperrbar ist.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß am Kolben (64) eine Steuerkante (81) vorgesehen ist, durch die mit zunehmendem Ventilhub die Wirkung eines Druckbegrenzungsventils (80), durch das der Druck auf die untere Fläche des Kolbens (64) begrenzt ist, aufhebbar ist.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (57) des Saugventils (5) gegen die Wirkung einer Innenfeder (66) gegenüber dem Kolben (64) in Hubrichtung verschiebbar ist.
  21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der mögliche Verschiebeweg gegen die Innenfeder (66) durch einen federnden Anschlag begrenzt ist.
  22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (59) mit zwei Absätzen (61,62) ausgebildet ist, wobei der untere Absatz (61) zur Abstützung der Innenfeder (66) und der etwa in der Mitte der Ventilschaftlänge angeordnete Absatz (62) als ein Anschlagteil und ein auf einer Stange (63) des Kolbens (64) vorgesehener Rand (65) als anderer Anschlagteil über die Stange (63), die Scheibe (67) und die Feder (69) als Anschlag dient.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (64) mit dem Ventilteller (57) gegen eine Außenfeder (69) verschiebbar und der Kolbenhub begrenzt ist.
  24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kolbenhubbegrenzung ein zugleich als Abstützung für die Außenfeder (69) dienender Teller (67)mit dem Kolben (64) verbunden ist und ein unteres Ende einer Ventilschaftführung (55) als Anschlagfläche dient.
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