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BESCHREIBUNG:
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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung für Eine
Presse, insbesondere Bindemaschine mit zwei, einander gegenüber angeordneten Zylindern
mit jeweils einseitiger Kolbenstange.
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Für ein ungehindertes Einbringen des Preßguts zwischen die Preßstempel
sind zunächst die Kolben beider Zylinder in der jeweiligen Endstellung. Anschließend
soll der Kolben des ersten Zylinders von der Endstellung in eine bestimmte Ausgangsstellung
gefahren werden, von der aus der eigentliche Preßhub beginnt, bei dem beide Preßstempel
synchron zusammenfahren bis die gewünschte Verdichtung des Preßgutes erreicht ist.
Auf den Preßhub folgt der Rückhub, für den ebenfalls die Bewegungen beider Kolben
synchronisiert sein sollen, so daß am Ende des Rückhubs der erste Zylinder die Ausgangsstellung
und der zweite Zylinder seine Endstellung erreicht hat, worauf zum vollständigen
öffnen der Preßstempel des ersten Zylinders von der Ausgangsstellung in seine Endstellung
gefahren wird, womit der Vorgang abgeschlossen ist.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung ist darin zu sehen,
eine hydraulische Steuerung für eine der artige Maschine zu schaffen, welche mit
möglichst einfachen Mitteln einen Synchronlauf der beiden Zylinder für den Preßhub
und den Rückhub ermöglicht. Ferner soll die Geschwindigkeit der Zylinder für jede
Bewegungsrichtung wählbar sein, wobei Beschleunigungs- und Abbremsvorgänge optimal
dem Verhalten der Maschine angepaßt sein sollen und möglichst stoßfrei verlaufen
sollen.
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Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 angeführten Merkmale
gelöst. Die Unteransprüche
sind auf erfindungsgemäße Weiterbildungen gerichtet.
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Der Synchronlauf der beiden Zylinder wird somit in einfacher Weise
dadurch erreicht, daß die vom ersten Zylinder verdrängte ölmenge dem zweiten Zylinder
aufgeschaltet wird, wobei gleiche Abmessungen der Zylinder Voraussetzung sind.
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Somit ist der Hub des zweiten Zylinders vom Hub des ersten Zylinders
abhängig. Für den Preß- und Rückhub muß nur jeweils ein Zylinder über ein Proportionalventil
angesteuert werden, so daß das hierzu erforderliche Druckmittelvolumen gering ist
und eine verhältnismäßig kleine Pumpe erforderlich ist.
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Stellt sich nach längerer Betriebsdauer infolge von erhöhten Leckagen
an den Kolbenringen der Zylinder ein Ungleichlauf ein, so kann in einfacher Weise
das Druckmittelvolumen in den kolbenseitigen Druckräumen der Zylinder vergrößert
bzw. verkleinert werden, bis der Gleichlauf wieder erreicht wird. Für das Zurückfahren
des ersten Zylinders nach dem Rückhub aus seiner Ausgangsstellung in seine Endstellung
wird der kolbenseitige Druckraum von dem aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum
verdrängten Druckmittel gefüllt, so daß auch für diese Bewegung der Druckmittelverbrauch
gesenkt wird.
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Insgesamt zeichnet sich die Steuervorrichtung durch eine kompakte
Blockbauweise und eine wirtschaftliche Arbeitsweise aus.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung
näher erläutert, in deren einzigen Figur die hydraulische Steuerung schematisch
dargestellt ist.
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Zwei Zylinder 10 und 20 sind in der aus der Zeichnung ersichtlichen
Weise so angeordnet, daß beim Preßhub der Kolben 11 mit der Kolbenstange 12 des
ersten Zylinders 10 einfährt, also der kolbenstangenseitige Druckraum 14 mit Druckmittel
beaufschlagt und aus dem kolbenseitigen Druckraum 15 Druckmittel verdrängt wird,
während der Kolben 21 mit der Kolbenstange 22 des zweiten Zylinders 20 ausfährt,
also der kolbenseitige Druckraum 25 mit Druckmittel beaufschlagt und Druckmittel
aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum 24 verdrängt wird.
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Während die Kolbenstange 22 des zweiten Zylinders unmittelbar mit
einer Preßplatte 26 versehen ist, ist eine entsprechende Preßplatte 16 an einer
Verlängerung 17 befestigt, die sich längs des ersten Zylinders erstreckt und über
ein Joch 18 mit der Kolbenstange 12 verbunden ist. Auf diese Weise läßt sich der
Preß- und Rückhub mit den Zylindern in der dargestellten Anordnung erzielen.
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Die kolbenseitigen Druckräume 15 und 25 sind über eine Leitung 28
miteinander verbunden, in der ein Drosselventil 29 angeordnet ist. Die Druckbeaufschlagung
des kolbenstangenseitigen Druckraums 14 erfolgt von einer Druckmittelquelle P durch
ein Drosselventil 30 in der Leitung 31. Der Druckraum 14 kann über ein Wegeventil
32 mit dem Tank T verbunden werden.
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In entsprechender Weise kann der kolbenstangenseitige Druckraum 24
des zweiten Zylinders über ein Drosselventil 34 über eine Leitung 35 mit Druckmittel
beaufschlagt oder über ein Wegeventil 36 mit dem Tank verbunden werden.
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Das Druckmittelvolumen in den Druckräumen 15 und 25 läßt sich über
eine an die Verbindungsleitung 28 angeschlossene Einrichtung verändern, die aus
einer Graetz-Brückenschal~ tung 40 aus Rückschlagventilen und einem Stromregelventil
41 sowie einem Wegeventil 42 zum Füllen und Entleeren besteht.
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Zur Druckentlastung des im kolbenstangenseitigen Druckraum 14 des
ersten Zylinders 10 und des im kolbenseitigen Druckraum 25 des zweiten Zylinders
20 beim Pressen auf gebauten Preßdruckes ist die Leitung 31 sowie die Verbindungsleitung
28 über je eine Drossel 44 und 45 und ein Wegeventil 46 mit dem Tank verbindbar.
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Für die Betätigung des ersten Zylinders 10 aus der Endstellung in
die Ausgangsstellung, die mit S1 bezeichnet ist, ist an die Verbindungsleitung 28
noch ein Wegeventil 37 angeschlossen, um den Druckraum 15 mit dem Tank zu verbinden.
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Für das Zurückfahren aus der Ausgangsstellung 1 in die linke Endstellung
ist ein die Druckräume 14 und 15 verbindendes Wegeventil 38 vorgesehen.
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Schließlich ist die Leitung 31 über ein Druckbegrenzungsventil 50,
die Verbindungsleitung 28 über ein Druckbegrenzungsventil 51 abgesichert. Rückschlagventile
52 und 53 sind zwischen den Druckräumen des ersten Zylinders und Tank vorgesehen,
um ein Nachsaugen zu ermöglichen.
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Schließlich werden die Drücke in den Leitungen 28 und 31 von Druckschaltern
55 und 56 erfaßt. Mit den vorn den Druckschaltern abgegebenen Signalen werden die
Ventile der hydraulischen Steuerung angesteuert um die im folgenden
erläuterte
Funktionsweise zu erzielen. Die elektrische Steuerung ist im einzelnen nicht dargestellt.
Es ist aber ersichtlich, daß alle Ventile elektrisch gesteuert sind.
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Bei den Drosselventilen 29, 30 und 34 handelt es sich um Proportional-
Drossel ventile mit Servoverhalten. Die Wegeventile 32, 36, 37, 38 sind als 2-Wege-Sitzventile
ausgebildet, um eine leckagefreie Abdichtung zu erzielen.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Der Kolben 11 des ersten Zylinders
10 muß vom linken Anschlag soweit eingefahren werden, daß die Preßplatte 16 die
Ausgangsstellung S1 erreicht. Hierzu wird das Drosselventil 30 geöffnet, so daß
der Kolben 11 mit der vorgewählten Geschwindigkeit aus seiner Endlage herausfährt.
Das kolbenseitig aus dem Druckraum 15 verdrängte öl wird über das offene Drosselventil
29, die Leitung 28 und das offene Wegeventil 37 zum Tank T geführt.
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Da der Preßhub mit einer geringeren Arbeitsgeschwindigkeit ausgeführt
wird, soll der Kolben 11 abgebremst werden,wenn die Preßplatte 16 den Wegpunkt S0
erreicht hat. Dies kann durch einen nicht dargestellten Endschalter gemeldet werden,
so daß der Steuerstrom für die Drosselventile 29 und 30 über eine Zeitrampe abgesenkt
wird. Durch die Androsselung des aus dem Druckraum 15 verdrängtenUblumens wird ein
Bremsdruck erzeugt, welcher die Hubgeschwindigkeit bis auf Schleichganggeschwindigkeit
reduziert.
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Ist die Ausgangsstellung S1 erreicht, so folgt der Preßhub, bei dem
beide Zylinder synchron zusammengefahren werden, bis die Preßplatten 16 und 26 die
gestrichelt gezeichnete Lage erreicht haben. Hierzu wird das Wegeventil 37 geschlossen
und das Wegeventil 36 geöffnet. Am Drossel-
ventil 30 wird die Hubgeschwindigkeit
eingestellt und das Drosselventil 29 vollständig geöffnet. Somit kann das vom kolbenseitigen
Druckraum 15 des ersten Zylinders 10 verdrängte Druckmittel über die Leitung 28
in den kolbenseitigen Druckraum 25 des zweiten Zylinders fließen.
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Treten beim Synchronlauf der Zylinder sowie beim anschliessenden Pressen
und Halten des Preßdrucks Leck- und Steuerölverluste in den Zylindern auf, so kann
die fehlende ölmenge in die Leitung 28 eingespeist werden. Hierzu wird das Wegeventil
42 geschaltet, so daß Druckmittel über das Stromregelventil 41 eingefüllt werden
kann. Befindet sich eine zu große Druckmittelmenge in den Zylindern, so kann durch
Umschalten des Wegeventils 42 Druckmittel aus der Leitung 28 über das Stromregelventil
41 zum Tank strömen.
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Da das Stromregelventil 41 nur in einer Richtung durchströmt werden
darf, ist es im Mittelzweig der aus den Rückschlagventilen bestehenden Brückenschaltung
40 angeordnet.
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Nach dem Ausführen des Preßvorganges müssen die Druckräume 14 und
25 der beiden Zylinder druckentlastet werden.
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Hierzu wird das Ventil 46 geschaltet und das kompressionsvolumen kann
über die Drosseln 44 und 45 zum Tank abfließen Der Rückhub für beide Zylinder erfolgt
durch Öffnen des Drosselventils 34 und Schließen des Wegeventils 36, so daß der
kolbenstangenseitige Druckraum 24 des zweiten Zylinders mit Druck beaufschlagt wird
und das aus dem Druckraum 25 verdrängte Druckmittel über die Leitung 28 in den Druckraum
15 des ersten Zylinders verdrängt wird.
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Der kolbenstangenseitige Druckraum 14 des ersten Zylinders ist über
die Leitung 31 und das geöffnete Wegeventil 32 mit dem Tank verbunden, während das
Drosselven-
til 30 geschlossen ist. Auch der Rückhub erfolgt somit
im Synchronlauf. Kurz vor Erreichen der Endlage wird der Kolben 21 des zweiten Zylinders
abgebremst, indem die Ventile 29 und 34 gedrosselt werden.
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Es muß nun noch der erste Zylinder aus der Ausgangsstellung S1 in
seine Endstellung gefahren werden. Hierzu wird das Drosselventil 29 geschlossen
und das Wegeventil 38 geöffnet. Das weitere Zurückfahren erfolgt durch Ansteuern
des Drosselventils 30 in Differentialschaltung des Zylinders 10, dessen Druckräume
14 und 15 über das Ventil 38 miteinander verbunden sind.
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Kurz vor Erreichen der Endstellung wird das Ventil 38 und das Drosselventil
30 geschlossen. Die aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum 14 infolge des noch
in Bewegung befindlichen Kolbens verdrängte ölmenge kann über das Druckbegrenzungsventil
50 zum Tank abfließen, wobei der an dem Ventil 50 eingestellte Druck, nämlich der
maximale Systemdruck als Bremsdruck wirkt. Während des Abbremsens kann die im kolbenseitigen
Druckraum 15 benötigte ölmenge über das Rückschlagventil 52 nachgesaugt werden.
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L e e r s e i t e -