DE970878C - Druckfluessigkeitspresse, insbesondere Ziehpresse - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 6. NOVEMBER 1958

L10472 Ib 149g

Willi Bräuer, Coburg

Um bei hydraulischen Ziehpressen die Möglichkeit zu schaffen, mit dem Bären einzelne Schläge auf das Werkstück auszuüben, ist es bekannt, zwischen dem Preßkolben und dem Bären eine Kupplung anzuordnen, die bei hochgefahrenem Preßkolben gelöst wird und den Bären herabfallen läßt. Beim Abwärtsfahren des Preßkolbens kuppelt sich dieser selbsttätig mit dem Bären und zieht ihn wieder nach oben. Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß mit ihr nur ziemlich langsam gearbeitet werden kann. Dieser Nachteil ist insbesondere bei Schmiedepressen schwerwiegend, da sich das Werkstück dann während der verhältnismäßig langen Berührung mit dem Bären unzulässig abkühlt.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, mit einer hydraulischen Presse in der Weise einen Schlag auszuüben, daß Arbeitszylinder und Rückzugszylinder, nachdem der hochgefahrene Bär durch mechanische Mittel festgeklinkt ist, von Flüssigkeit entleert werden. Wird dann die Verklinkung gelöst, so stürzt der Kolben zusammen mit dem Bären annähernd mit Fallbeschleunigung herab. Außer den Nachteilen der obengenannten Pressenbauart hat diese Vorrichtung den weiteren Nachteil, daß in die Zylinder und Druckleitungen Luft gelangt, die beim Wiedereinströmen der Druckflüssigkeit oft nicht vollkommen entfernt werden kann.

Es ist weiterhin eine hydraulische Presse bekanntgeworden, mit der auch verhältnismäßig rasch geschlagen werden kann. Es handelt sich dabei um eine Presse mit einem Nachsaugeventil, welches den Arbeitszylinder mit einem Druckmittelbehälter verbindet, und mit einem an eine den Arbeitszylinder speisende Pumpe mit umkehrbarer Förderrichtung

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angeschlossenen Rückzugzylinder, der mit dem Druckmittelbehälter über ein Rückzugabschlußorgan verbunden ist, dessen Durchlaufquerschnitt ebenso wie der des Nachsaugeventils so groß ist, daß ein annähernd freier Fall des mit dem Bären starr verbundenen Arbeitskolbens ermöglicht wird. Bei dieser Presse ist jedoch für jeden Schlag des Bären und für jeden Aufwärtsgang des Bären eine Umsteuerung der Pumpe erforderlich. Dies liegt daran, daß das Rückzugabschlußorgan mit der Pumpe betrieblich derart verbunden ist, daß die Pumpe umgesteuert wird, wenn das Rückzugabschlußorgan geöffnet wird. Die Flüssigkeit entweicht dann beim Fall des Hammerbären nur zu einem Teil durch das Rückzugabschlußorgan, während der andere Teil von der Pumpe zurückgesaugt wird.

Durch die Erfindung wird das Umsteuern der Pumpe vermieden, indem Mittel vorgesehen werden, welche das Rückzugabschlußorgan des Rückzugzylinders auch dann zu öffnen vermögen, wenn die Pumpe in den Rückzugzylinder fördert. Während des Fallens des Bären fließt dann also durch das Rückzugabschlußorgan nicht nur diejenige Flüssigkeitsmenge, welche aus dem Rückzugzylinder verdrängt wird, sondern zusätzlich auch diejenige Flüssigkeitsmenge, die in dieser Zeit von der Pumpe zugeführt wird. Infolgedessen vermag die Presse wesentlich schneller zu schlagen und ist die Steuerung erheblich einfacher, da zum Fall des Bären nur das Öffnen des Rückzugabschlußorgans und zum Anheben des Bären nur das Schließen dieses Organs erforderlich ist.

Wird nun weiterhin ein Steuerzylinder, dessen Steuerkolben das Nachsaugeventil entgegen der Wirkung einer Feder zu öffnen vermag, in an sich bekannter Weise unmittelbar und ununterbrochen durch eine Leitung mit dem Rückzugzylinder verbunden, so ergibt sich der Vorteil, daß der Arbeitskolben bei Zufuhr von Druckflüssigkeit zum Rückzugzylinder sofort wieder aufsteigt, sobald das Rückzugabschlußorgan wieder geschlossen ist. Der Leistungsverlust, der während der Öffnung des Rückzugabschlußorgans entsteht, ist nur gering, da die Pumpe in dieser Zeit nur gegen einen geringen Druck zu arbeiten hat.

Um die Öffnungszeit des Rückzugabschlußorgans des Rückzugzylinders möglichst klein zu halten, ist es mit einer Vorrichtung versehen, welche es selbsttätig sofort nach Ausführung eines Schlages in Abhängigkeit vom Auftreffen des Bären auf das Werkstück schließt. Um diese selbsttätige Steuerung zu erleichtern, ist es vorzugsweise als entlasteter Kolbenschieber ausgebildet.

Um ein sofortiges Schließen des Schiebers nach Ausübung des Schlages in möglichst einfacher Weise selbsttätig herbeizuführen, kann das Rückzugabschlußorgan gemäß der Erfindung so ausgebildet sein, daß die beim Aufschlag des Bären in der Rückzugleitung eintretende Änderung des Druckes bzw. der Geschwindigkeit das Schließen bewirkt. Dies ist möglich, wenn der Kolbenschieber seitliche, in den Steuerzylinder einführende Einlauföffnungen abschließt und der Auslauf aus dem Steuerzylinder durch eine stirnseitige Öffnung dieses Zylinders erfolgt. Bei senkrechter Stellung des Zylinders wird die stirnseitige Öffnung vorzugsweise an dessen Unterseite angeordnet und durch ein Auslaufrohr verlängert. Durch diese Anordnung wird beim Aufhören des Flüssigkeitsrücklaufes aus dem Rückzugzylinder infolge der Trägheit der ausströmenden, im Auslaufrohr befindlichen Flüssigkeit ein stark im Schließsinn wirkender Zug auf den Kolbenschieber ausgeübt, so daß ein rascher Abschluß des Rückzugabschlußorgans erfolgt. Ist die Auslaufrichtung nach unten gerichtet, so wirkt auch die Schwerkraft der in ihm befindlichen Flüssigkeit im Schließsinn.

Darüber hinaus wird erreicht, daß die Fallbewegung des Hammers nicht versehentlich unterbrochen werden kann, beispielsweise dadurch, daß die das Rückzugabsperrorgan öffnende Hand vom Betätigungshebel während des Fallens abgezogen wird. Die durch das Rückzugabschlußorgan hindurchströmende Flüssigkeit besitzt nämlich noch einen so großen Druck, daß sie während des Fallens des Kolbens einer Schließbewegung des Kolbenschiebers einen Widerstand entgegensetzt. Dies ist für die Arbeit mit der Presse gemäß der Erfindung von erheblicher Bedeutung. ^8s

Mündet das Auslaufrohr des Rückzugabschlußorgans in den Druckmittelbehälter für das Nachsaugeventil, so läßt man das Auslaufrohr vorzugsweise unterhalb von dessen tiefstem Flüssigkeitsspiegel einmünden, damit durch das einströmende Druckmittel keine Luft in die Flüssigkeit des Druckmittelbehälters hineingewirbelt wird.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem senkrechten Längsschnitt durch den oberen Teil einer Druckflüssigkeitspresse wieder.

In einem Arbeitszylinder 1 ist der als Stufenkolben ausgebildete Arbeitskolben 2 beweglich. Die Stufe 2 a schließt den Druckraum 3 ab, während die Stufe 2 δ mit dem Zylinder 1 einen ringförmigen, als Rückzugzylinder wirksamen Ringraum 4 bildet. Im Zylinderkopf 5 ist ein Tellerventil 6, im folgenden Nachsaugeventil genannt, angeordnet, dessen Ventilschaft 7 durch einen Ventilführungskörper 8 geführt ist und in einen Steuerzylinder 9 hineinragt. Dort ist der Ventilschaft 7 durch einen Kreuzkopf 10 geführt, der unter der Wirkung einer Druckfeder 11 steht, welche so bemessen ist, daß sie das Ventil 6 mit geringem Druck schließen kann. In den Steuerzylinder 9 mündet eine Druckleitung 12, welche von einer Pumpe 13 mit vorzugsweise stufenlos regelbarer Fördermenge Druckflüssigkeit zuführen kann. Die Leitung 12 steht in ständiger Verbindung mit einer Leitung 14, welche in den Ringraum 4 zwischen Arbeitszylinder 1 und Stufenkolben 2 δ mündet. Durch eine Druckleitung 15 kann Druckflüssigkeit zur Erzeugung des Preßhubes in den Arbeitsraum 3 eingeführt werden. Die Steuerung der Druckflüssigkeit in die Leitung 15 bzw. in die miteinander verbundenen Leitungen 12, 14 erfolgt in an sich bekannter Weise durch einen Steuerhebel 16, welcher um eine Achse 17 drehbar ist und eine Steuerstange 18 betätigt, welche über einen Winkelhebel 19 und einen Lenker 20 einen zweiarmigen Hebel 21 betätigt, der in an sich bekannter Weise abwechselnd Druckflüssigkeit in die Leitung 15 bzw. die Leitungen 12 und 14 strömen lassen kann und in seiner gezeichneten Mittelstellung keinerlei Druckflüssigkeit

ausströmen läßt. Auf derjenigen Seite des Arbeitszylinders i, der dem Eintritt der Druckleitung 14 gegenüberliegt, ist eine weitere Flüssigkeitsleitung 39 angeschlossen, die im oberen Teil des bei 386 offenen Flüssigkeitsbehälters 38 ein Abschlußorgan 22 besitzt. Dieses Abschlußorgan befindet sich in der Zeichnung in der Abschlußstellung und kann durch einen Handhebel 23, der um eine feste Achse 24 schwenkbar ist, über eine Steuerstange 25 und einen doppelarmigen Hebel 26 geöffnet werden. Der doppelarmige Hebel 26 greift über einen Lenker 27 an einem Kolbenschieber 28 an, dessen Abschlußkante 29 in der gezeichneten Stellung etwas unterhalb der Einströmöffnungen 30 liegt, durch welche Druckflüssigkeit aus der Leitung 39 in das Ausströmrohr 31 eintreten kann, sobald der Kolbenschieber 28 hochgezogen ist. Die Hebel 23 und 16 können so nahe zueinander gesetzt werden, daß sie von einem Arbeiter bedienbar sind.

Soll mit der Presse nach dem Ausführungsbeispiel Preßarbeit ausgeübt werden, so bleibt der Hebel 23 in der dargestellten Lage stehen. Wird der Handsteuerhebel 16 im Sinne des Pfeiles 33 nach unten gestellt, so wird in an sich bekannter Weise über die Druckleitung 15 Druckflüssigkeit auf den Arbeitskolben ζ α gegeben, so daß dieser mit dem Bären 34 nach unten gedrängt wird. Hierbei schließt sich das Nachsaugeventil 6 selbsttätig. Der Ringraum 4 entleert sich über die Leitung 14 und die Pumpe 13. Wird darauf der Handhebel 16 in die gezeichnete Mittelstellung zurückgebracht, so steht die Presse still. Bei Anheben des Handhebels 16 tritt dann Druckflüssigkeit durch die Leitung 12 in den Steuerzylinder 9 und durch die Leitung 14 in den Ringraum 4, so daß der Arbeitskolben 2 schnell angehoben wird, wobei die im Zylinderraum 3 befindliche Druckflüssigkeit durch das Nachsaugeventil 6 in den Behälter 38 strömen kann.

Sollen mit der Presse Hammerschläge ausgeführt werden, so wird der Handhebel 16 zunächst angehoben, so daß der Arbeitskolben 2 mit dem Bären hochfährt, bis er entweder gegen das Nachsaugeventil 6 anliegt oder der Bär 34 mit einem Arm 35 einen Anschlag 36 anhebt, der auf der Steuerstange 18 sitzt, und dadurch den Handhebel 16 in die gezeichnete Mittellage zurückführt, so daß weiterer Zustrom von Druckflüssigkeit in den Ringraum.4 unterbrochen wird. Soll nun geschlagen werden, so wird der Handhebel 23 heruntergezogen und dadurch der Kolbenschieber 28 hochgezogen. Infolgedessen strömt unter dem Gewicht des Arbeitskolbens 2 und des Bären 34 die Druckflüssigkeit aus dem Ringraum 4 stoßartig durch das Absperrorgan 22 in den Vorratsbehälter 38 hinein. Dabei öffnet sich das Nachsaugeventil 6 selbsttätig. Sobald der Schlag ausgeübt ist, schließt sich das Ventil 22 selbsttätig, da die durch das Ausströmrohr 31 strömende Flüssigkeit, die während des Ausströmens den Kolbenschieber in der Offenstellung hält, nun infolge ihrer Masse eine Saugwirkung ausübt, die sich fast ausschließlich auf den Kolbenschieber 28 auswirkt, nachdem aus dem Ringraum 4 keine oder nur noch kleinere Mengen von Druckflüssigkeit nachströmen können. Die Länge des Rohres 31 wird nach der erforderlichen Schließkraft bemessen, wobei es vorteilhaft ist, das Rohr von oben nach unten zu führen, so daß auch die Schwerkraft der im Rohr befindlichen Flüssigkeit im Schließsinne mitwirkt. Die Einführung des Rohres 31 bis unter den Flüssigkeitsspiegel 38 α herunter ist vorteilhaft, da hierdurch das aus dem Rohr 31 ausströmende Druckmittel keine Luft in die Flüssigkeit hineinwirbeln kann.

Während der Hämmerarbeit kann der Handhebel 16 jedoch auch in angehobener Stellung bleiben, so daß während der ganzen Hämmerarbeit unausgesetzt Druckflüssigkeit in den Ringraum 4 eingeführt wird. Der hierdurch entstehende Leistungsverlust ist gering, da während des Fallens des Kolbens 2 trotz Öffnung des Rückzugabsperrorgans 22 nur ein kleiner Druck in dem Ringraum 4 besteht, der durch die Reibungsverluste des Ölstromes in der Leitung 39, dem Schieber und dem anschließenden Rohr 31 entsteht. Unmittelbar nach dem Schlag, nachdem der Kolben also keinen Druck mehr auf die Flüssigkeit ausübt, ist aber das Absperrorgan 22 geschlossen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Druckflüssigkeitspresse, insbesondere Ziehpresse, mit einem Nachsaugeventil, welches den Arbeitszylinder mit einem Druckmittelbehälter verbindet, und mit einem an eine den Arbeitszylinder speisende Pumpe angeschlossenen Rückzugzylinder, der mit dem Druckmittelbehälter über ein Rückzugabschlußorgan verbunden ist, dessen Durchlaufquerschnitt ebenso wie der des Nachsaugeventils so groß ist, daß ein annähernd freier Fall des mit dem Bären starr verbundenen Arbeitskolbens ermöglicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückzugabschlußorgan (22), während die Pumpe (13) in den Rückzugzylinder (4) fördert, willkürlich offenbar ist.

2. Druckflüssigkeitspresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückzugzylinder (4) in an sich bekannter Weise unmittelbar und ununterbrochen durch eine Leitung (12,14) mit einem Steuerzylinder (9) verbunden ist, dessen Steuerkolben (Ventilschaft 7) das Nachsaugeventil (6) entgegen der Wirkung einer Feder (11) zu öffnen vermag, wobei die Leitung (12, 14) unmittelbar mit der Pumpe (13) mit vorzugsweise stufenlos regelbarer Fördermenge verbunden sein kann.

3. Druckflüssigkeitspresse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückzugabschlußorgan (22) mit einer Vorrichtung versehen ist, die es selbsttätig sofort nach Ausführung eines Schlages in Abhängigkeit vom Auftreffen des Bären auf das Werkstück schließt, wobei es vorzugsweise als entlasteter Kolbenschieber (28) ausgebildet ist.

4. Druckflüssigkeitspresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (28) seitliche, in seinen Steuerzylinder einführende Einströmöffnungen (30) abschließt und der Auslauf aus dem Steuerzylinder durch eine stirnseitige Öffnung des Zylinders erfolgt, die bei senkrechter

Stellung des Zylinders vorzugsweise an dessen Unterseite angeordnet ist und in ein Auslaufrohr (31) mündet.

5. Druckflüssigkeitspresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaufrohr (31) in den auf der Presse angeordneten Druckmittelbehälter (38) für die Vorfüllung des Arbeitszylinderraumes (3) unterhalb von dessen tiefstem Flüssigkeitsspiegel (38«) mündet, wobei das Rückzugabschlußorgan (22) vorzugsweise in dem Druckmittelbehälter (38) angeordnet ist.

6. Druckflüssigkeitspresse nach einem der Ansprüche ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückzugabschlußorgan (22) im Druckmittelbehälter unter dessen niedrigstem Flüssigkeitsspiegel liegt.

7. Druckflüssigkeitspresse nach Anspruch 1, bei der das Nachsaugeventil von dem Druckmittelbehälter umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß über den Eintrittsöffnungen zum Nachsaugeventil (6) eine weite, tief nach unten gezogene Haube zur Führung der zuströmenden Flüssigkeit angeordnet ist. ,

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 876796; USA.-Patentschriften Nr. 2 210 284, 2 214 636, 2443345, 2449365, 2466604, 2526800.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©SO» 652/54 10.5»