DE931694C - Securing arrangement for pressing, punching, etc. Like. Which are controlled by solenoid valves according to the servo piston principle - Google Patents

Description

Sicherungsanordnung bei Pressen, Stanzen u. dgl., die durch Elektroventile nach dem Servokolbenprinzip gesteuert werden Bei pneumatisch oder h.ydraul:isch gesteuerten Stanzen, Pressen u. dgl. werden zum Öffnen oder Schließen der Leitungen für das Druckmedium Elektroventile verwendet, die man gern als Servokolbenventile ausbildet; das sind Ventile, bei denen das Druckmedium infolge eines gesteuerten Zutritts zu einem Servokolben mit diesem den Ventildurchgang öffnet bzw. schließt. Zwei solcher allgemein bekannter Dreiwegventile sind in Fig. i iin Schnitt dargestellt.Fuse arrangement for presses, punching and the like, which are operated by electrovalves controlled according to the servo piston principle. With pneumatic or hydraulic: isch Controlled punching, pressing and the like are used to open or close the lines Electrovalves are used for the pressure medium, which are often called servo piston valves trains; these are valves in which the pressure medium as a result of a controlled Access to a servo piston with this opens or closes the valve passage. Two such well-known three-way valves are shown in section in FIG.

Im Ventilkörper 35 sind zwei Hauptventilsitze 14 und 16 sowie ein Hilifsven@tilsitz 36. Sie trennen im Ventil die Räume 37, 38, 39 und 40 vOneinander. Raum 37 steht durch den Anschluß io mit der pneumatischen oder hydraulischen Hochdruck-Seite in Verbindung, Raum 38 ist durch den Stutzen 29 mit der entspannten Abflußleitung, beispielsweise Ölsumpf, verbunden. Raum 39 ist durch den Stutzen 42 mit der Leitung 2o verbunden, die einen zu betätigenden Kolben 22 eines Arbeitszylinders 24 beaufschlagen kann. Raum 4o steht durch den Stutzen 18 wieder mit der Hochdruckleitung 47 in Verbindung. Ventilsitz 36 wird durch einen. Ventilkegel .43 verschlossen, der durch die Stromspule 5 elektromagnetisch angehoben werden kann. Im Raum 38 läuft ein Servokolben 12, der durch die Stange 44 mit den Ventiltellern 45 und 46 fest verbunden ist. Der Kolben 12- hat eine enge Beipaßbohrung 49, die auch durch ein entsprechendes Koll)enspiel ersetzt werden kann. Die Wirkungsweise des Ventils ist nun folgende: Solange die Magnetspule 5 stromlos ist, bleibt das Hilfsventil 43, 36 geschlossen und damit der Zugang des hochgespannten Mediums von Raum 37 zu Raum 38 gesperrt. Durch die Rückholfeder 48 wird 'hierbei Stange 44 und Kolben 12 nach oben gedrückt, so daß der Hochdruckraum 40 gegen Raum 39 abgesperrt wird. Raum 39 ist durch den offenen Ventilsitz. 14 mit dein Abflußraum 38 unter dein Servokolben verbunden. Bekommt die Spule 5 Strom, s0 wird das Hilfsventil 43 angehoben und der Kolben 12 durch die Hochdruckseite 37 mit dem hochgespannten Medium beaufschlagt, so daß er nach unten geht. Ventilsitz 14 wird hierbei geschlossen und Ventilsitz 16 geöffnet. Raum 39 wird dadurch von dem Ablauf abgesperrt und mit dem Hochdruckraum 4o verbunden, so daß der Stutzen 42 'hochgespanlites Medium führt. Der Zulauf durch 36 ist dabei größer als der Ablauf durch den Beipaß 49. Wird die Magnetspule 5 abgeschaltet, so schließt das Hilfsventil-43 den Sitz 36 und damit die Verbindung zwischen, dem [email protected] 31 und dem das Hochdruckmedium führenden Raum 37. Die Feder 48 drückt nun wieder die Ventilstange 44 mit den Tellern 45 und 46 sowie Kolben 12 nach oben, wobei das gespannte Druckmedium oberhalb des Kolbens 12 durch den Beipaß 49 in den Ablaufstwtzen 29 ablaufen kann. Ventilsitz 16 wird wieder geschlossen und 14 :geöffnet, so daß sich der Druck im Raum 39 durch den Ablaufstutzen 29 verliert und der geschilderte Anfangszus-tand wiederhergestellt ist.In the valve body 35 are two main valve seats 14 and 16 and one Hilifsven @ tilsitz 36. They separate spaces 37, 38, 39 and 40 from one another in the valve. Space 37 is connected to the pneumatic or hydraulic high pressure side through the connection io in connection, space 38 is through the nozzle 29 with the relaxed drainage line, for example oil sump connected. Space 39 is through the nozzle 42 with the line 2o connected, which act on a piston 22 of a working cylinder 24 to be actuated can. Space 4o is again connected to the high pressure line 47 through the connector 18. Valve seat 36 is through a. Valve cone .43 closed by the current coil 5 can be lifted electromagnetically. A servo piston 12 runs in space 38, which is firmly connected to the valve disks 45 and 46 by the rod 44. Of the Piston 12- has a narrow bypass bore 49, which is also played by a corresponding coll) can be replaced. The mode of operation of the valve is now as follows: As long as the solenoid 5 is de-energized, the auxiliary valve 43, 36 remains closed and thus the access of the high-tension medium from room 37 to room 38 is blocked. The return spring 48 pushes rod 44 and piston 12 upwards, so that the high-pressure space 40 is blocked off from space 39. Room 39 is through the open valve seat. 14 connected to your drain space 38 under your servo piston. If the coil 5 receives current, the auxiliary valve 43 is raised and the piston 12 is raised acted upon by the high pressure side 37 with the high tension medium, so that he going down. Valve seat 14 is closed and valve seat 16 is opened. Space 39 is thereby shut off from the drain and connected to the high pressure space 4o, so that the nozzle 42 'carries highly chipped medium. The inflow through 36 is included greater than the flow through the bypass 49. If the solenoid 5 is switched off, so the auxiliary valve 43 closes the seat 36 and thus the connection between, the [email protected] 31 and the room 37 carrying the high pressure medium. The spring 48 now pushes the valve rod 44 with the plates 45 and 46 and the piston again 12 upwards, the tensioned pressure medium above the piston 12 by the Bypass 49 can run in the drain supports 29. Valve seat 16 is closed again and 14: opened, so that the pressure in the space 39 is lost through the outlet nozzle 29 and the described initial state has been restored.

Solange das Druckmedium nur zur Steuerung des Arbeitskollbens der Presse dient, kann bei dem Versagen eines Ventils schon ein Unfall geschehen. Wenn das Druckmedium zur Steuerung von mechanisch (Kraftwelle) angetriebenen Pressen oder Stanzen dient, i,s.t die UnfalIgefah:r noch größer. Beispielsweise soll das Druckmedium einerseits die mechanische Kupplung des Pressenstößels, mit der Kraftwelle und andererseits seine Abbrem.sung bewirken. Bei Versagen eines Ventils in der Steuerleitung wurde dann der Stößel noch eine Bewegung i..n;folge seiner Trägheit ausführen, die die Sicherheit der Bedienung gefährdet. Daher ist es aus Sicherheitsgründen erwünscht, daß zwei oder mehr Vorgänge miteinander gekuppelt werden, so daß sie zwangsläufig auftreten. Die Fi.g. 2 zeigt schematisch ein solches Beispiel. Das Rad i wird durch das mit der Kraftwelle gekuppelte Reibrad 2 angetrieben. Durch ein Kurbelgestänge 3 wird dabei die Last 4 gehoben. Ist sie in der höchsten Lage angelangt, so werden durch einen nicht gezeichneten Endschalter die hlagnetspu.len 5 und 6 der Steuerventile (evtl. zeitl@icli verzögert) eingeschailtet. Dadurch wird das Hilfsventil 8 bzw. 9 von seinem Sitz angehoben und gibt dem in der Druckleitung 7, to und i i stehenden Druckmedium den Weg zur Oberseite der Servokolben 12 und 13 frei. D.ie Kolben gehen nach unten, schließen die Ventilsitze 14 und 15 und geben gleichzeitig die Ventilsitze r6 und 17 frei. Das Druckmedium aus Leitung 7 geht durch die Leitungen 18 und i9 und durch die nun offenen Ventilöffnungen 16 und 17 in die Steuerleitungen 20,21 und gelangt hinter die Arbeitskolben 22, 23, die es gegen die Federn 24, 25 vortreibt und dadurch einerseits mit Hilfe des Gestänges 26 cLie Bremsbacke 27 gegen das Rad t drückt und es damit festhält und andererseits Tiber das Gestänge 28 das Reibrad 2 außer Eingriff mit dem Rad i bringt. Es kann nun unter der Last 4. gearbeitet werden, bis durch Öffnen des Strom-Kreises der Magnetspulen 5 und 6 die Federft 24 und 25 die Kolben 22, 23 zurückdrücken; dadurch schließen die Hilfsventile 8 und 9. Da das Druckmedium nicht mehr auf die Kolben 12 und 13 drückt, haben sich diese nach oben bewegt. Damit sind die Ventilsitze 16 und 17 geschlossen, die Ventilsitze 14 und 15 geöffnet, so daß das Druckniedium hinter den Kolben 22 und 23 durch die Leitungen 20, 21 und 29, 3o abfließen kann.As long as the pressure medium is only used to control the working piston of the press, an accident can happen if a valve fails. If the pressure medium is used to control mechanically (power shaft) driven presses or punches, the risk of an accident is even greater. For example, the pressure medium should on the one hand effect the mechanical coupling of the press ram with the power shaft and on the other hand its deceleration. If a valve in the control line failed, the tappet would then execute another movement as a result of its inertia, which endangers the safety of the operator. Therefore, for safety reasons, it is desirable that two or more processes are coupled to one another so that they inevitably occur. The Fi.g. 2 schematically shows such an example. The wheel i is driven by the friction wheel 2 coupled to the power shaft. The load 4 is lifted by a crank linkage 3. If it has reached the highest position, the heating coils 5 and 6 of the control valves are switched on by a limit switch (not shown) (possibly with a time delay). As a result, the auxiliary valve 8 or 9 is lifted from its seat and gives the pressure medium in the pressure line 7, to and ii the path to the top of the servo pistons 12 and 13. D. The pistons go down, close the valve seats 14 and 15 and at the same time release the valve seats r6 and 17. The pressure medium from line 7 goes through lines 18 and i9 and through the now open valve openings 16 and 17 in the control lines 20,21 and gets behind the working pistons 22, 23, which it propels against the springs 24, 25 and thereby on the one hand with the help of the linkage 26 presses the brake shoe 27 against the wheel t and thus holds it in place and, on the other hand, via the linkage 28 brings the friction wheel 2 out of engagement with the wheel i. You can now work under the load 4. until the spring feet 24 and 25 push back the pistons 22, 23 by opening the current circuit of the magnet coils 5 and 6; this closes the auxiliary valves 8 and 9. Since the pressure medium no longer presses on the pistons 12 and 13 , these have moved upwards. Thus, the valve seats 16 and 17 are closed, the valve seats 14 and 15 are opened, so that the pressure low can flow off behind the piston 22 and 23 through the lines 20, 21 and 29, 3o.

Es besteht nun die Gefahr, d.aß wohl dias Rad t bei Erreichung der Höchststellung des Kurbelgestänges 3 vom Antriebt 2 gelöst wird, daß aber durch einen Kontaktfehler oder ähnliches der Strom@krei;s. .der Magnetspule 5 nicht gleichzeitig geschlossen wird. Damit entfäliIt die Wirkung der Bremsbacke 27, und chic Last 4 "vird freigegeben. Erfindungsgemäß wird diese Gefahr dadurch beseitigt, daß der Druckraum über dem Servokolben mit zwei oder mehr Elektroventdlen über ein Rücksch,lagventil verbunden wird. Damit ist die zwangs,liäufige Betätigung von zwei oder mehr Ventilen gewährleistet, und die wahlweise elektrisc'he Betätigung der Ventile bleibt trotzdem er-,halten.There is now the risk that wheel t will be released from drive 2 when the crank linkage 3 has reached its maximum position, but that the current will be circulating due to a contact error or something similar. .The solenoid 5 is not closed at the same time. This eliminates the effect of the brake shoe 27 and the load 4 "is released. According to the invention, this risk is eliminated by connecting the pressure chamber above the servo piston to two or more electrovalves via a non-return valve two or more valves guaranteed, and the optional electrical actuation of the valves is still retained.

Erreicht wird diese in der der Zeichnung zugrundegelegten Anordnung dadurch, daß die Räume 31 und 32 über den Servokolben 12 und 13 durch die Leitung33 verbunden werden, in welcher das Rüokschlagven.til34 eingebaut i.st. Wird nun das Hilifsventi@l9 betätigt, so wird nicht nur der Kolben 13 vom Druckmedium beaufschlagt, soildern, auch der Kolben 12 über die Leitung 33, 01)-wohl das Hilfsventil 8 beispielsweise ausgefallen ist. Andererseits kann jederzeit die Bremsbacke 27 durch Betätigung des Hilfsventils 8 im Eingrif gebracht werden, ohne die Kupplung zu lösen, da durch das Rücksch.lagventil 34 die Leitung 33 gesperrt ist.This is achieved in the arrangement on which the drawing is based in that the spaces 31 and 32 are connected via the servo pistons 12 and 13 through the line 33 in which the Rüokschlagven.til34 is installed i.st. If the Hilifsventi @ l9 is now actuated, then not only the piston 13 is acted upon by the pressure medium, so the piston 12 also via the line 33, 01) - although the auxiliary valve 8 has failed, for example. On the other hand, the brake shoe 27 can be brought into engagement at any time by actuating the auxiliary valve 8 without releasing the clutch, since the line 33 is blocked by the check valve 34.

Es ist nun möglich, daß noch ein drittes Servoventil beispielsweise das Öffnen und Schließen eines Schutzgittesis bewerkstelligen soll, und es auch liier erwünscht i,st, die Steuervorgänge so miteinander durch entsprechende Fith.ru.ng des Druckmediums zu verbinden, daß das Schutzgitter nur bei obenstehendem Stößel geöffnet werden kann.It is now possible that a third servo valve, for example to accomplish the opening and closing of a protective gittesis, and it too liier desired i, st, the control processes so with each other through corresponding Fith.ru.ng of the pressure medium to connect that the protective grille only with the above plunger can be opened.

Das VVesenthehe der Erfindung besteht also darin, daß man mit zwei oder mehr ServokolbenventHen gewisse Steuervorgänge unabhängig voneinander durchführen kann, aber andererseits durch zweckmäßige Verbindung der Räume Tiber den Servakolben der Steuerventile deren Betätigung in zwangsläufiger Abhängkeit voneinander durch das Druckmedium steuert, so daß auch beim Versagen der Hilfsventilsteuerwig eines Servokoll)enventitsi der Ablauf des gesamten Steuervorgangs mit Sicherheit gewährleistet wird.The VVesenthehe of the invention is that one with two or more servo piston valves carry out certain control processes independently of one another can, but on the other hand through the appropriate connection of the spaces through the servo piston the actuation of the control valves in inevitable dependency controls from each other through the pressure medium, so that even if the auxiliary valve control wig a servocol) enventitsi the course of the entire control process with certainty is guaranteed.

In Fig. z ist diese Verbindung von zwei Ventilen mit Servokolben gesondert herausgezeichnet. Die Bezeichnung der Einzelteile wurde bereits. bei Erklärung des Servokolbenventils vorweggenommen. Die erfindungsgemäße zusätzl,ic'he Verbindung 33 der beiden Ventile ist durch starke Schummerung besonders hervorgehoben. Bekommt der Raum 32 des rechten Ventils durch magnetische Betätigung den vollen Hochdruck, so pflanzt sich dieser über die Leitung 33 und das keinen Widerstand bildende Rückschlagventil34 in den Raum 31 des linken Ventils fort und betätigt es, ohne daß das magnetische Hilfsventil 8 angesprochen hat. Andererseits kann man durch alleinige Betätigung des Hilfsventils 8 das linke Servoventil zum Ansprechen bringen, ohne daß das rechte Servoventil sich bewegt, da durch das Rücksehlagventil34 der Hochdruck des Raumes 31 vom Raum 32 abgesperrt wird..This connection of two valves with servo pistons is shown separately in FIG. The designation of the individual parts has already been made. anticipated when explaining the servo piston valve. The additional connection 33 of the two valves according to the invention is particularly emphasized by a strong hillshade. If the space 32 of the right valve receives the full high pressure through magnetic actuation, it is propagated via the line 33 and the non-resistance check valve 34 into the space 31 of the left valve and actuates it without the magnetic auxiliary valve 8 responding. On the other hand, by operating the auxiliary valve 8 alone, the left servo valve can be made to respond without the right servo valve moving, since the high pressure of space 31 is shut off from space 32 by the non-return valve34.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Sicherheitsanordnung bei mittels Elektroventilen nach dem Servokolbenprinzip gesteuerten Antrieben von Pressen, Stanzen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, da.ß die Druckräume (3i, 32) über den Servokolben (r2, 13) von zwei oder mehr solchen Ventilen über ein oder mehrere Rückschlagventile (34) verbunden sind, so daß einerseits eine Betätigung des einen Ventils zwangsläufig auch die Betätigung des oder der anderen bewirkt und andererseits dasjenige Ventil für sich allein zum Ansprechen gebracht werden kann, dessen Raum über dem Servakoil)en (3i) durch ein oder mehrere Rückschlagventile (3:I) von den Räumen über den Servokolben der anderen Ventile oder von dem Raum (32) des anderen Ventils abgesperrt ist. PATENT CLAIM: Safety arrangement in drives of presses, punches and the like controlled by means of electrovalves according to the servo piston principle, characterized in that the pressure chambers (3i, 32) via the servo pistons (r2, 13) of two or more such valves via one or several check valves (34) are connected, so that on the one hand an actuation of one valve inevitably also causes the actuation of the other and on the other hand that valve can be made to respond by itself, the space above the servo coil (3i) by a or several check valves (3: I) are shut off from the spaces via the servo pistons of the other valves or from the space (32) of the other valve.