DE3040690C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Einrichtung zum Dämp­ fen der Ziehkissenaufwärtsbewegung steuerbarer Pneumatik-Zieh­ kissen an mechanischen Zweiständerpressen.

Nach dem US-Patent 34 56 478 ist eine Ziehkissensteuerung be­ kannt, bei der im Hydraulikkreislauf zwischen Sperrzylinder und Ölraum ein vom Pressenantrieb wegabhängiges steuerbares Sperr­ ventil angeordnet ist. Diesem Sperrventil ist ein regelbares Drosselventil in Reihe nachgeordnet. Durch diese Anordnung wird eine konstante Drosselwirkung über den gesamten Auswerfweg des Ziehkissens erreicht. Nachteilig daran ist, daß während des Auswerfens durch das Ziehkissen keine Regelung des Drosselquer­ schnittes und keine zusätzliche Drosselung im Endlagenbereich erfolgen kann.

Es ist nach dem Prospekt KE 5 962 Ag 09/176/73 des VEB Kombinat Umformtechnik Erfurt eine Dämpfungseinrichtung bekannt, die mit zwei parallelgeschalteten Sperrventilen, deren Drossel­ spalt einzeln einstellbar ist, arbeitet. Beide Sperrventile sind in der ersten Auswerfphase geöffnet, wodurch ein großer Drosselspalt mit einer geringen Dämpfung erreicht wird. Kurz vor dem Anschlag wird eines der beiden Sperrventile wegab­ hängig vom Kissenhub durch ein elektrisches Signal geschlossen, was eine Verringerung des Drosselquerschnittes und eine ver­ stärkte Dämpfung des Kissens bewirkt.

Nachteilig ist bei dieser Lösung die erforderliche kissenkraft­ abhängige Einstellung des Drosselquerschnittes ebenso wie die nur zweistufige Drosselgradveränderung während des Auswerfens.

Bekannt ist gemäß DE-OS 27 29 162 bzw. Prospekt Mi 4/78 der Firma W. Hofmann GmbH & Co. KG, Haan, die Lösung eines In­ dustriestoßdämpfers mit wegabhängiger Reduzierung des Drossel­ spaltes durch zunehmende Abdeckung einer Lochhülse, wodurch eine konstante stoßfreie Bremskraft erreicht wird. Ein die Lochhülse umgebender Einstellring ermöglicht die Veränderung der Dämpfungsintensität durch Veränderung des wegabhängigen Öffnungsquerschnittes. Bei dieser Lösung ist die ideale Dämp­ fungscharakteristik bei verschiedenen Ziehkissenkräften nur durch manuelle Verstellung des Einstellringes erreichbar.

Die Realisierung dieses Dämpfungsprinzips für das Ziehkissen ist technisch sehr aufwendig und löst nicht die selbsttätige ziehkissenkraftabhängige Einstellung der Dämpfungsintensität. Diese Lösungen zur Dämpfung der Ziehkissenauswerfgeschwindig­ keit haben den Nachteil, daß sie in Abhängigkeit von der Kis­ senkraft zur Erreichung einer optimalen Dämpfung manuell ein­ gestellt werden müssen und in Abhängigkeit vom Ziehkissenweg nur eine konstante oder stufenförmige Dämpfung ermöglichen.

Durch die Erfindung soll eine hydraulische Dämpfungseinrich­ tung mit automatischer Einstellung der jeweils optimalen Dämp­ fung bei Änderung der Ziehkissenkraft innerhalb eines großen Arbeitsbereiches des Ziehkissens geschaffen werden, verbunden mit der Erhöhung der Ziehkissenhubzahl durch maximale Ver­ größerung der Auswerfgeschwindigkeit unabhängig von der ein­ gestellten Ziehkissenkraft bei gleichzeitiger Verminderung der dynamischen Belastung der Bauelemente infolge eines stoßfreien Ziehkissenanschlages.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung vorgenannter Art zu schaffen, bei der der Ölaustrittsquerschnitt und damit die Dämpfungsintensität vor und während des Auswerfhubes durch ziehkissenkraft- und ziehkissenwegabhängige Verstellung des Drosselquerschnittes im Ölausströmkanal bei gleichblei­ bendem Geschwindigkeitsverlauf der bewegten Ziehkissenmassen bei verschiedenen Ziehkissenkräften verändert wird.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß zwischen Öl­ behälter und Sperrzylinder ein als Drosselventil wirkendes Sperrventil angeordnet ist, dessen Ventilstößel an dem dem Ventilsitz vorzugsweise gegenüberliegendem Ende durch eine Verlängerung aus dem Ventilgehäuse herausgeführt ist und mit einem Hebel in Wirkverbindung steht, wobei ein Ende des Hebels mit einem Anschlag und einem Ziehkissenanschlag der Kolbenstange in Wirkverbindung steht und das andere Ende des Hebels in einem Gelenk drehbar gelagert ist, das in einem durch eine Druckfeder sich verschiebenden und in Abhängig­ keit vom Ziehkissendruck durch einen verstellbaren selbst­ hemmenden nicht linearen Keil wegbegrenzten Kulissenstein angeordnet ist. Weiterhin ist der Keil mittels eines oder mehrerer Übertragungsglieder durch einen pneumatisch be­ tätigbaren Arbeitszylinder in Abhängigkeit von der Zieh­ kissenkraft verstellbar. Gleichzeitig ist der Keil gemäß der nicht linearen Auswerfgeschwindigkeitsfunktion im Be­ reich der mittleren und größten maximalen Ziehkissenkraft ausgebildet. Der Keil ist durch Kurvenscheibe, Kniehebel­ mechanismus oder andere funktionsgleiche Getriebeglieder ersetzbar.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher er­ läutert werden. Dazu zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung der Dämpfungseinrichtung im Zusammenwirken mit einem gesteuerten Pneumatik­ kissen,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der verschiebbaren He­ bellagerung nach Fig. 1.

Die Einrichtung zum Dämpfen steuerbarer Pneumatikkissen an Pressen und deren Einstelleinrichtung besteht aus einem zwi­ schen Ölbehälter 21 und Sperrzylinder 22 angeordneten und als Drosselventil wirkenden Sperrventil 1, dessen Ventilstößel 2 an dem den Ventilsitz 3 vorzugsweise gegenüberliegendem Ende durch eine Verlängerung aus dem Ventilgehäuse herausgeführt ist. Das von der Steuerkurve der Presse elektrisch betätigte Magnetventil 4 ist mit dem Steuerzylinder 6 des Sperrventils 1 verbunden und dient der pneumatischen Druckbeaufschlagung des Steuerkolbens 7 bzw. dessen Druckentlastung. Die Rückseite des Steuerkolbens 7 ist am Steuerzylinder gegenüberliegend mit einer Druckfeder 8 belastet. Die Druckfeder 8 ist so be­ messen, daß bei Druckentlastung des Steuerkolbens 7 durch Ent­ lüftung des Steuerzylinders 6 der Ventilstößel 2 gegen den Kissendruck p _K im Ventilraum 9 am Ventilsitz 3 schließt und außerdem der Ventilstößel bei pneumatischer Druckbeaufschla­ gung des Steuerkolbens 7 gegen die Federkraft öffnet.

Der Öffnungsweg s _V des Ventilstößels 2 wird durch einen Hebel 5 an der nach außen geführten Verlängerung des Ventilstößels begrenzt. Der Hebel 5, der als gerader oder Winkelhebel ausge­ bildet sein kann, ist an einem Ende oder zwischen den Kraft­ angriffspunkten im Gelenk 10 drehbar gelagert. Das Gelenk 10 ist in einem gerade oder bei Verwendung eines Winkelhebels bo­ genförmig geführten Kulissenstein 11 verschiebbar angeordnet. Der Hebel 5 wird durch die pneumatische Öffnungskraft des Ven­ tilstößels 2 gegen den in der Nähe des Hebelendes 12 angeord­ neten Anschlag 13 gedrückt. Der Hebel 5 ist so angeordnet, daß der Ziehkissenanschlag 14 der Kolbenstange 15 kurz vor seinem mechanischen Anschlag den Hebel 5 um den Dämpfungsweg s _D di­ rekt mitnimmt. Auch die Betätigung des Hebels vom Kissenan­ schlag 14 über ein mechanisches Gestänge, einen Seilzug, Ket­ tenantrieb oder ähnliche Übertragungselemente ist möglich.

Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht weiterhin aus einem Keil 16. Die Anordnung des Keiles 16 ist so gewählt, daß er als Anschlag für den durch die Druckfeder 17 sich verschie­ benden Kulissenstein 11 dient. Der Keil 16 ist weiterhin selbsthemmend und gemäß der nicht linearen Auswerfgeschwin­ digkeitsfunktion im Bereich der mittleren und größten maxi­ malen Ziehkissenkraft ausgebildet. Die nicht lineare Ver­ stellfunktion des Keiles 16 kann auch durch einen Kniehebel­ mechanismus, eine Kurvenscheibe oder andere funktionsgleiche Getriebeelemente ersetzt werden. Der Keil 16 ist weiterhin mit einem Übertragungsglied 18 verbunden. Das Übertragungs­ glied 18 ist mit einem pneumatisch betätigten Arbeitszylin­ der 19 so gekoppelt, daß dieser beim Arbeiten gegen eine Druckfeder 20 beim Verstellen um den Hub H _Z den Keil 16 be­ wegt. Der Arbeitszylinder 20 wird mit dem veränderlichen Kissendruck p _K beaufschlagt. Die Druckfeder 19 im Arbeits­ zylinder 20, die bei veränderter Anordnung auch als Zugfe­ der ausgebildet sein kann, ist so bemessen, daß ihre Feder­ kraft groß ist gegenüber der Verstellkraft, die durch die Federkraft der Feder 17 sowie den Reibkräften im Arbeitszy­ linder 20, zwischen Keil 16 und Kulissenstein 11, zwischen Kulissenstein 11 und dessen Führung sowie im Gelenk zwischen Kulissenstein 11 und Hebel 5 gekennzeichnet ist. Mit H _K ist der Ziehkissenhub und mit s _D * die Verstellung des Ventilstö­ ßels 2 dargestellt. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung wird durch zwei zu verschiedenen Zeitpunkten ar­ beitenden Teile der Einrichtung charakterisiert. Der sich automatisch einstellende Ventilöffnungsspalt s _V bleibt für jeweils eine Kissenkraft konstant und bleibt während des Kissenbetriebes unverändert, wobei geringe Veränderungen durch Schwankungen des Kissendruckes p _K entstehen können, die durch Einbau eines geeigneten Drosselventiles in der Druckluftzuleitung zum Arbeitszylinder 20 eingeschränkt wer­ den können. Die Verstellung des Ventilöffnungsweges s _V er­ folgt dadurch, daß der Kissendruck im Arbeitszylinder 20 je nach Größe des Druckes den Arbeitskolben gegen die Druck­ feder 19 um einen bestimmten, dem Druck proportionalen Hub H _Z verschiebt, wodurch über das Übertragungsglied 18 der Keil 16 verstellt wird und damit über den Kulissenstein 11 der im Gelenk 10 gelagerte Hebel 5 verschoben wird. Die Ver­ schiebung des Gelenkes 10 um den Weg H _G ist dabei so ausge­ legt, daß für jede Kissenkraft die gleiche Auswerfgeschwin­ digkeit v _A von Beginn des Auswerfhubes des Kissens bis zum Beginn der Endlagendämpfung erreicht wird. Die lineare Re­ duzierung des Ventilöffnungsweges s _V in der letzten Hub­ phase s _D des Kissenanschlages 14 zur Realisierung der End­ lagendämpfung wird durch Schwenken des Hebels 5 um das Ge­ lenk 10 erreicht. Der Dämpfungsweg s _D am Kissen bzw. die Auslenkung des Hebelendes 12 bei indirekter Hebelbetätigung ist stets gleich und so bemessen, daß bei kürzestem Dämp­ fungsweg die konstante Bremsbeschleunigung kleiner als die Erdbeschleunigung "g" ist. Die lineare Reduzierung des Ven­ tilöffnungsweges, die bei entsprechender Ventilgestaltung einer über der Dämpfungszeit linearen Drosselquerschnitts­ verminderung und damit konstanter Bremsbeschleunigung und konstanter Bremskraft entspricht, kann wahlweise so erfol­ gen, daß die dynamische Anschlagkraft den Wert Null bzw. größer Null hat, je nach wegabhängigem Schließen des Ven­ tilstößels 2 auf den Wert Null bzw. größer Null.

Claims (4)

1. Hydraulische Einrichtung zum Dämpfen der Ziehkissenauf­ wärtsbewegung steuerbarer Pneumatik-Ziehkissen an mecha­ nischen Zweiständerpressen, bei der der zwischen Ölbehäl­ ter und Sperrzylinder fließende Ölstrom während des Aus­ werfvorganges im oberen Endlagenbereich des Ziehkissens durch ein wegabhängig steuerbares Sperrventil zusätzlich gedrosselt wird, gekennzeichnet dadurch, daß das Sperrventil (1) zwischen Ölbehälter (21) und Sperrzylinder (22) angeordnet ist und der Ventilstößel (2) an dem den Ventilsitz (3) vor­ zugsweise gegenüberliegendem Ende durch eine Verlängerung aus dem Ventilgehäuse herausgeführt ist und mit einem He­ bel (5) in Wirkverbindung steht, wobei ein Ende (12) des Hebels (5) mit einem Anschlag (13) und einem Ziehkissen­ anschlag (14) der Kolbenstange (15) in Wirkverbindung steht und das andere Ende des Hebels (5) in einem Ge­ lenk (10) drehbar gelagert ist, das in einem durch eine Druckfeder (17) sich verschiebenden und in Abhängigkeit vom Ziehkissendruck durch einen verstellbaren selbsthem­ menden nicht linearen Keil (16) wegbegrenzten Kulissen­ stein (11) angeordnet ist.

2. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Keil (16) mittels ei­ nes oder mehrerer Übertragungsglieder (18) durch einen pneumatisch betätigbaren Arbeitszylinder (19) in Abhängig­ keit von der Ziehkissenkraft verstellbar ist.

3. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Keil (16) gemäß der nicht linearen Aus­ werfgeschwindigkeitsfunktion im Bereich der mittleren und größten maximalen Ziehkissenkraft ausgebildet ist.

4. Hydraulische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeich­ net dadurch, daß der Keil (16) durch Kurvenscheibe, Knie­ hebelmechanismus oder andere funktionsgleiche Getriebe­ glieder ersetzbar ist.