DE3805004C2 - Einrichtung zum Abbremsen des Stößels einer hydraulischen Presse - Google Patents
Einrichtung zum Abbremsen des Stößels einer hydraulischen PresseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abbremsen des
Stößels einer insbesondere für das Formteilverpressen von
faserverstärkten Kunststoffen eingesetzten hydraulischen
Presse, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hydraulischen Pressen, die für die Verarbeitung von
faserverstärkten Kunststoffen eingesetzt werden und bei
denen unmittelbar vor dem Schließen des Werkzeuges durch
ein Bremsventil von der Eilgangsgeschwindigkeit auf die
langsamere Preßgeschwindigkeit stoßfrei umgeschaltet wird,
sind aus der Zeitschrift wt-Z. ind. Fertig. 61 (1971) Nr.
8, Seite 487 bekannt. Bei derartigen Pressen ist ein
genauer Parallellauf der beiden Werkzeughälften während des
Preßvorgangs erforderlich. Ein solcher genauer Parallellauf
ist durch die bekannten mechanischen Führungen nicht
erzielbar.
Es sind deshalb Pressen entwickelt worden, bei denen nach
einer schnellen Schließgeschwindigkeit des Stößels durch
sogenannte Gegenhaltezylinder ein Abbremsen des Stößels bei
gleichzeitiger Einstellung eines Parallellaufs erzielt
werden. Eine solche Presse ist aus der DE 28 12 973 C2
bekannt.
Ein Problem beim Formteilverpressen von faserverstärkten
Kunststoffen tritt bei solchen Pressen dadurch auf, daß die
zur Verarbeitung kommenden hochreaktiven Harzmatten nur
eine sehr kurze drucklose Liege zeit des Materials in dem
beheizten Werkzeugunterteil zulassen. Die Zeit vom Einlegen
des Materials bis zum Schließen der Presse muß deshalb so
kurz wie möglich gehalten werden. Es sind daher bereits ex
trem hohe Geschwindigkeiten für das schnelle Schließen des
Werkzeugs, z. B. bis zu 1 m/s, eingesetzt worden,
die praktisch nicht mehr zu steigern sind, weil
eine solche Steigerung mit einem unverhältnismäßig
groben Mehraufwand verbunden wäre. Danach
muß jedoch vor der Verbindung des durch mindestens
einen Preßzylinder betätigten Stößels mit den
Gegenhaltezylindern die Geschwindigkeit des Stößels
auf nahezu 0 verringert werden, um diese kraft-
und/oder formschlüssige Verbindung zu ermöglichen.
Dadurch kann aber so viel Zeit verlorengehen, daß
die Vorteile des schnellen Schließens wieder
beseitigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,
die den Zeitverlust beim Verbinden des Stößels mit
den Gegenhaltezylindern erheblich verringert.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen
des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
Die Einrichtung nach der Erfindung kann für die
verschiedenen, mit Gegenhaltezylinder arbeitenden
hydraulischen Pressensysteme eingesetzt werden.
Sie bringt dabei nicht nur den Vorteil eines
schnellen Verbindens und wirksamen Abbremsens von
Stößel und Gegenhaltezylindern, sondern trägt auch
zur Lärmminderung beim Betrieb dieser Pressen bei.
Ferner werden Erschütterungen beim Auftreffen des
Stößels erheblich gemindert. Vor allem braucht
jedoch die Geschwindigkeit vor dem Auftreffen des
Stößels wesentlich weniger verringert zu werden und
ist auch nach dem Dämpfungshub noch groß genug, um
Zeitverluste für die anschließend erforderliche
Beschleunigung des Stößels klein zu halten.
Bei Pressen, bei denen die Gegenhaltezylinder
gleichzeitig dem Öffnen des Werkzeugs nach dem
Preßvorgang dienen, wird diese Funktion durch die
erfindungsgemäße Einrichtung in keiner Weise
beeinträchtigt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung im Schnitt schematisch dargestellt und
nachfolgend näher erläutert.
Der mit einem Kolben 1 versehene
Gegenhaltezylinder 2 ist mit dem nicht
dargestellten Pressentisch einer hydraulischen
Presse mit seinem unteren flanschartig
ausgebildeten Ende 3 durch Anschrauben über eine
Höhenverstelleinrichtung verbunden. In der Regel
sind vier solcher Gegenhaltezylinder so
angeordnet, daß ihre senkrecht verlaufenden
Achsen 4 außerhalb des Werkzeugsbereichs im
Rechteck zueinander angeordnet sind.
Achsgleich zu den Gegenhaltezylindern 2 sind am
ebenfalls nicht dargestellten durch einen oder
mehrere Preßzylinder betätigbaren Stößel der
hydraulischen Presse nach unten vorspringende,
zapfenartige Anschläge 5 befestigt, die zur
Anpassung an verschiedene Höhenlagen, z. B. durch
eine Gewindespindel, höhenverstellbar sind.
An seiner äußeren Stirnseite weist der Kolben 1
einen Bund 6 auf, in den ein am Kolben 1
angeschraubter ringförmiger Zylinder (7) schließend
eingepaßt ist. An der vom Kolben 1 abgewandten
Seite weist der Zylinder 7 einen nach innen
weisenden flanschartigen Anschlag 8 auf, der den
Hub eines Dämpfungskolbens 9, der zusammen mit dem
Zylinder 7 den Stoßdämpfer bildet, nach oben hin
begrenzt. Durch diese Ausbildung wird auf einfache
Weise die Stirnwand des Stoßdämpfer-Zylinders
eingespart.
Der Zylinder 7 ist mit einem oben offenen
zylindrischen Aufsatz 10 gleichen
Außendurchmessers versehen, an dem im oberen
Bereich eine kragenartige Manschette 11 befestigt
ist, die zur Abdichtung gegen etwa austretende
Hydraulikflüssigkeit vorgesehen ist. Der
Zylinder 7 weist ferner drei radiale Bohrungen 12
auf, die im Bereich des sich zwischen dem Kolben 1
und dem ausgefahrenen Dämpfungskolben 9 gebildeten
relativ schmalen Spalts 13 in diesen einmünden.
Die dem Hub des Stoßdämpfers entsprechende Weite
des Spalts 13 beträgt etwa 5 mm und bestimmt
zusammen mit dem Dämpfungskolben-Durchmesser von
etwa 80 mm den Stoßdämpfer-Hubraum.
Die außen verschlossenen Bohrungen 12 sind jeweils
mit einer senkrecht nach oben weisenden Leitung 14
verbunden, die über die obere Stirnseite des
Zylinders 7 hinausreicht. Der Dämpfungskolben 9
weist ferner eine zentrale, abgesetzte Bohrung 15
auf, in der eine gegen die so gebildete untere
Anschlagfläche abgestützte zylindrische
Schraubendruckfeder 16 angeordnet ist, deren
anderes Ende sich gegen eine koaxiale
Sackbohrung 17 in der Stirnfläche des Kolbens 1
abstützt.
Der Kolben 1 des Gegenhaltezylinders 2 und der
Dämpfungskolben 9 sind jeweils in der oberen
Endlage, also in ausgefahrenem Zustand dargestellt.
In dieser Stellung trifft am Ende der schnellen
Schließbewegung des Stößels der hydraulischen
Presse der Anschlag 5 mit seinem unteren
zylindrischen Teil 18 auf den Dämpfungskolben 9
auf. Da der Gegenhaltezylinder 2 so eingestellt
ist, daß seine Kraft größer ist als die
Dämpfungskraft des durch den Zylinder 7 und den
Dämpfungskolben 9 gebildeten Stoßdämpfers, wird die
im Spalt 13 befindliche Hydraulikflüssigkeit durch
die Bohrungen 12 und die Leitungen 14 in das
tassenartige Innere des Aufsatzes 10 so lange
verdrängt, bis der Dämpfungskolben auf dem Kolben 1
zum Anschlag kommt und der Stoßdämpfer damit
ausgeschaltet, also unwirksam geworden ist und der
Gegenhaltezylinder seine Tätigkeit aufnimmt.
Der Gegenhaltezylinder braucht beim Auftreffen des
Anschlags 5 nicht auf maximale Gegenhaltekraft
eingestellt zu sein. Die Gegenhaltekraft des
Gegenhaltezylinders kann auch durch Kraftschluß
mit einer entsprechenden Einrichtung hergestellt
werden, die nach der Ausschaltung des Stoßdämpfers
entfernt werden kann. Das Entfernen einer
derartigen Zusatzeinrichtung kann durch einen
entsprechenden Endschalter bewirkt werden. Die
Kraft des Stoßdämpfers kann zur Anpassung an
verschiedene Betriebsbedingungen auf einfache
Weise dadurch verändert werden, daß in die
Bohrungen 12 austauschbare Düsen 19 mit
verschiedenen Öffnungsdurchmessern eingeschraubt
werden, so daß die Drosselwirkung entsprechend
einstellbar ist. Die Einstellung der Drosselwirkung
kann auch durch Änderung des Stoßdämfer-Hubraums
bewirkt werden. Das kann auf einfache Weise dadurch
erzielt werden, daß der flanschartige Anschlag 8
als mit Außengewinde versehener Stellring
ausgebildet ist, der mit einem Innengewinde des
Zylinders 7 zusammenwirkt und in bestimmten Lagen
feststellbar ist.
Nachdem der Preßhub beendet ist, fährt der Stößel
der Presse im Schnellgang wieder in die obere
Endlage und nimmt dabei den Anschlag 5 mit. Dadurch
wird der Dämpfungskolben 9 durch die Feder 16
wieder in seine obere Endlage gedrückt und das aus
dem Spalt 13 verdrängte Öl kann durch die vom
Anschlag 5 freigegebene Bohrung 15 wieder in den
Spalt 13 zurückfließen. Der untere Teil 18 des
Anschlags 5 weist etwa den gleichen Durchmesser wie
das außen vorstehende Ende des Dämpfungskolbens 9
auf und bildet an seinem oberen Ende mit dem
Anschlag 5 einen Bund 20, an den sich die
Manschette 11 beim Auftreffen des Anschlags auf den
Dämpfungskolben 9 anlegt. Zwischen dem
Gegenhaltezylinder 2 und dem Stößel ist ein den
Stoßdämpfer umschließender Dehnungsbalg 21 zur
Abdichtung der Einrichtung vorgesehen.
Claims (7)
1. Einrichtung zum Abbremsen des Stößels einer für das
Formteilverpressen von faserverstärkten Kunststoffen
eingesetzten hydraulischen Presse, deren Stößel durch
mindestens zwei vorzugsweise parallellaufgesteuerte
hydraulische Gegenhaltezylinder beaufschlagt wird, dadurch
gekennzeichnet,
daß zwischen Stößel und jedem Gegenhaltezylinder ein über
einen bestimmten Hub durch Drosselung wirksamer, mittels
mindestens einem Federelement (16) rückstellbarer
hydraulischer Stoßdämpfer eingeschaltet ist, dessen
Dämpfungskraft kleiner als die Kraft des
Gegenhaltezylinders (2) eingestellt ist, wobei der
Stoßdämpfer auf den Kolben (1) des Gegenhaltezylinders (2)
aufgesetzt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer einen auf
dem Kolben (1) des Gegenhaltezylinders (2)
befestigten ringförmigen Zylinder (7) und einen
zwischen dem Kolben und einem Anschlag (8) des
Zylinders (7) bewegbaren Dämpfungskolben (9)
aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer mit
einem oben offenen zylindrischen Aufsatz (10)
versehen ist, in den ein nach unten
vorspringender, zapfenartiger Anschlag (5) des
Stößels zentrisch eingreift und das tassenartige
Innere des Aufsatzes (10) mit dem Hubraum des
Stoßdämpfers über mindestens eine Leitung
(Bohrung 12) als Drossel verbunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruchs 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Aufsatz (10) mit einer
kragenartigen, den zapfenartigen Anschlag
umschließenden Manschette (11) versehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Dämpfungskolben (9)
eine durchgehende zentrische Bohrung (15)
aufweist.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drosselung einstellbar ist.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub
der Stoßdämpfer einstellbar ist.
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