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Sicherheits- und Ausgleichseinrichtung anfressen
Die Erfindung
betrifft eine Sicherheits- und Ausgleichseinrichtung an Pressen, bei denen die Preßkräfte
über eine Kurbelwelle und Pleuelstangen auf den Druckstempel übertragen werden und
bei denen.im
Kraftverlauf von den Pleuelstangen zum Druckstempel
eine mit Drucköl beaufschlagte Ölkammer mit einem ebenfalls im Kraftverlauf liegenden
Abdichtorgan vorgesehen ist, welches bei Überschreitung einer durch den Öldruck
einstellbaren kritischen Preßkraft infolge der Kompressibilität des in der Ölkammer
befindlichen Drucköles einen Ölablaß freigibt und bei der weiterhin eine Abschalteinrichtung
vorgesehen ist, durch welche unter Ausnutzung des in der Ölkammer erfolgenden Druckabfalles
die Kraftübertragung auf die Pleuelstange abschaltbar ist nach Patent. . . . . .
. . . (A 53 339 Ib/58b).
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Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbesserung
der Sicherheitseinrichtung sowie eine verbesserte Steuerung der Sicherheitseinrichtung
gemäß dem Hauptpatent.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung der in dem Patent
. . . . . . . . . . . . A 53 339 1b 58b beschriebenen Sicherheitseinrichtung. Dies
wird dadurch erreicht, daß der Öldruck in der mit Drucköl beaufschlagten Ölkammer
3a durch Einschaltung eines Entlastungsventiles in die Druckölzuführung regelbar
ist.
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l Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
.anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltschema zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Erfindung;
Fig. Z einen vertikalen Teilschnitt einer bevorzugten Ausführungsform; Fig. 3 bis
7 weitere vertikale Teilschnitte; Fig. 8 einen Vertikalschnitt einer Ausgleichseinrichtung,
in der zwei gleichartige Sicherheitseinrichtungen bei einer Zweipunktpresse verwendet
werden; Fig. 9 einen vergrößerten Teilschnitt, der in Fig. 8 gezeigten Ausgleichseinrichtung;
Fig. 10 bis 13 - Teilschnitte mit Ansichten weiterer Ausführungsformen der-erfindungsgemäßen
Sicherheitseinrichtung bei verschiedenen Betriebsstellungen;
Fig.
14 ein Diagramm mit den Charakteristiken der in Fig. 1 gezeigten Sicherheitseinrichtung;
Fig. 15 ein Diagramm mit den Charakteristiken einer Ausführungsform gemäß den nachfolgenden
Fig. 16 bis 18;-Fig. 16 ein Schaltschema, welches das Prinzip einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert; Fig. 17 einen Teilschnitt durch ein Entlastungsventil,
welches bei der in Fig. 16 gezeigten modifizierten Ausführungsform Verwendung findet;
Fig. 18 einen-Querschnitt durch das in Fig. 17 gezeigte Entlastungsventil; Fig.
19 ein Schema, welches eine weitere Ausführungsform im Zusammenhang mit einer Rückführeinrichtung
erläutert und Fig. 20 - einen vergrößerten Teilschnitt, welcher die Anwendung des
in Fig. 19 verwendeten Entlastungsventiles erläutert. -
In den Fig.
1 und 2 ist mit-1 der Druckstempel einer nicht gezeigten Presse bezeichnet, welche
durch eine Pleuelstange 2 mit einer Kugel 2a an deren unterem Ende betätigt wird.
Die Pleuelstange 2 steht mit einer nicht gezeigten Antriebskurbelwelle der Presse
in Verbindung. Innerhalb des Druckstempels 1 ist ein Ölgehäuse 3 unverschieblich
angeordnet, welches in eine untere Ölkammer 3a mit größerem Querschnitt sowie eine
obere Ölkammer 3b mit geringerem Querschnitt durch weiter unten näher erläuterte
Konstruktionselemente unterteilt ist.
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Ein Druckkolben 4 ist zur Auf- und Abbewegung innerhalb des Ölgehäuses
3 vorgesehen. Der Druckkolben 4 besitzt an seinem unteren Ende einen flanschartigen
Absatz 5, welcher sich innerhalb der unteren Ölkammer 3a befindet und zeigt in der
Mitte seiner oberen Fläche eine konkave Ausrundung 4a zur Aufnahme der Kugel 2a
der Pleuelstange 2. Die Krümmung der konkaven Ausrundung 4a in der oberen Fläche
des Druckkolbens 4 entspricht weitgehender Rundung der Kugel 2a. Die obere Begrenzung
am Rand der unteren Ölkammer 3a bildet ein Dichtring 6, dessen innerer Rand in das
Ölgehäuse 3 hineinragt und dabei am Mantel des Druckkolbens 4 anliegt. Durch den
Dichtring 6 wird das Innere des Ölgehäuses 3 in die obere Ölkammer 3b und die untere
Ölkammer 3a unterteilt. Die untere Fläche 6a des Dichtringes 6 liegt an der Oberfläche
5a des flanschartigen Absatzes 5 des Druckkolbens 4 an.
Der Mantel
des Druckkolbens 4 ist im oberen Teil mit einer Anzahl von Vertikalnuten 7 versehen,
von denen jedoch in Fig. 2 nur eine gezeigt ist. Diese Nuten stellen eine Verbindung
der unteren mit der oberen Ölkammer des Ölgehäuses 3 her. Ein geschlitzter Ring
8 ist in eine Nut in der Innenfläche des Druckstempels 1 über dem Dichtring 6_ eingesetzt.
Der geschlitzte Ring 8 ist mit Hilfe von Durchgangsschrauben, von denen nur eine
gezeigt ist, an einem über ihm befindlichen Ringhalter 9 innerhalb des Ölgehäuses
3 befestigt. Ein Kugelauffang 10 liegt mit seinem äußeren Rand am Innenrand des
Ringhalters 9 an und dient zur Wegbegrenzung und als Mitnahme für die Kugel 2a.
Der Kugelauffang 10 ist wiederum durch einen Haltering 11 gehalten, welcher in den
Ringhalter 9 konzentrisch eingeschraubt ist. Ein Staubschutzbalg 12 liegt mit seinem
oberen Ende an der Pleuelstange 2 und mit seinem unteren Ende an dem Haltering 11
an und verhindert das Eindringen von Schmutz in das Innere des Ölgehäuses 3, Eine
Anzahl von Stehbolzen 13, von denen nur einer in Fig. 2 gezeigt ist, ist in äquidistanten
Winkelabständen von oben her in den Druckkolben 4 eingeschraubt. Die oberen Enden
dieser senkrecht 0
nach oben stehenden Stehbolzen 13 ragen durch entsprechende
Bohrungen im Kugelauffang 10 in einen Raum 14, der durch die obere Begrenzung des
Kugelauffanges 10 und die untere Begrenzung des Halteringes 11 gebildet ist
Innerhalb
des Raumes 14 ist eine ringförmige Blattfeder 15 durch einen Haltering 16 an Ort
und Stelle gehalten. Die oberen Enden. der Stehbolzen 13 sitzen fest in entsprechenden
Bohrungen der Blattfeder 15. Der Druckkolben 4 wird also normalerweise so innerhalb
des Ölgehäuses 3 gehalten, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Dabei befindet
sich die Oberfläche 5a des Absatzes 5 am Druckkolben 4 in Kontakt mit der unteren
Fläche 6a des Dichtringes 6. Schließlich befindet sich noch ein O-Ring 29 in einer
Nut am unteren Ende des Dichtringes 6.
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Die untere Ölkammer 3a des Ölgehäuses 3 sieht über eine Öffnung in
ihrer Seitenwand mit einer Druckleitung 17 in Verbindung, in welcher auf der Druckseite
einer Druckölpumpe 20 ein Rückschlagventil 16 vorgesehen ist. Die obere Ölkammer
3b steht ebenfalls über eine in ihrer Seitenwand befindliche Öffnung mit einer Auslaßleitung
19 auf der Saug-Seite der Druckölpumpe 20 in. Verbindung. In einer ersten Parallelleitung
zur Druckleitung 17 liegt ein Sicherheitsventil 21 und in einer zweiten Parallelleitung
zur Druckleitung 17 liegt ein Absperrventil 22. In der Verbindungsleitung der Druckölpumpe
20 zu einer entsprechenden. nicht gezeigten Versorgungseinrichtung ist ein Druckregler
23 angeordnet. Die untere Ölkammer 3a steht weiterhin über eine Leitung 24, welche
von der Druckleitung 17 abzweigt, mit einem druckölbeaufschlagten Zylinder 25 in
Verbindung, in welchem ein Kolben 26 eine hin- und hergehende
Bewegung
ausführen kann. Die Kolbenstange 26' des Kolbens 26 verläuft innerhalb einer Spiralfeder
27 und wirkt auf einen Mikroschalter 28, welcher in der dargestellten Ausführungsform
mit dem Kreis einer nicht gezeigten elektromagnetischen Regel- oder Halteeinrichtung
zur Betätigung einer nicht gezeigten Kupplung der Kurbelwelle in Verbindung steht.
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Durch die Druckölpumpe 20 wird in der unteren Ölkammer 3a des Ölgehäuses
3 ein konstanter Öldruck aufrechterhalten. Auch in der oberen Ölkammer 3b des Ölgehäuses
3 befindet sich Drucköl. Wenn nun während der Abwärtsbewegung beim Betrieb der Presse
die Pleuelstange 2 eine Kraft nach unten ausübt, 'überträgt sich diese über die
Kugel 2a am unteren Ende der Pleuelstange 2, den Druckkolben 4 und das in -der unteren
Ölkammer 3a befindliche Drucköl auf den Druckstempel 1, woraufhin dieser bei dem
Preßvorgang auf ein nicht gezeigtes Werkstück einen entsprechenden Druck ausübt.
-Während des Preßvorganges wird in der unteren Ölkammer 3a ein aus-. reichender
Druck aufrechterhalten, um durch den Druckstempel 1 einen Druck entsprechend einer
vorbestimmten Last auf das Werkstück ausüben zu können. Dabei wird die Oberfläche
5a des Absatzes 5 am Druckkolben
4 mit der unteren Fläche 6a des
Dichtringes 6 unter einem solchen Anpreßdruck in Kontakt gehalten, daß ein Entweichen
des in der unteren Ölkammer 3a befindlichen Öles in die obere Ölkammer 3b unterbleibt.
Wenn nun während des Preßvorganges eine Überlastung auftritt, dann wirkt auf den
Druckstampel 1-:eine Kraft, die den- durch den Öldruck festgelegten Wert überschreitet.
Dadurch wird aufgrund der im Öl vorhandenen geringfügigen- Kompressibilität das
in der unteren.Ölkammer 3a befindliche Öl etwas komprimiert, so daß sich zwischen
der Oberfläche 5a des Absatzes 5 am Druckkolben 4 und der.unteren Fläche 6a des
Dichtringes 6 ein Spalt bildet, durch den augenblicklich das unter hohem Druck stehende
Öl aus der unteren Ölkammer 3a austritt. Das Öl entweicht dabei durch die vertikalen
Nuten 7 im Druckkolben 4 in die obere Ölkammer 3b des Ölgehäuses 3. Dadurch sinkt
schlagartig der Druck in der unteren Ölkammer 3a und gleichzeitig im Zylinder 25,
so daß der Kolben 26 durch die Wirkung der Spiralfeder 27 in Fig. 1 nach links gedrückt
wird und den Mikroschalter 28 betätigt. Dadurch wird die Presse von ihrem Antrieb
entkoppelt und auf diese Weise eine unzulässige Belastung des Druckstempels, der
Pleuelstange oder sonstiger Teile der Presse vermieden.
Wenn
die Verbindung der Kurbelwelle mit dem Antrieb wieder herge-
stellt ist, bewegt
sich die Pleuelstange 2 zusammen mit dem Druckkolben 4 wieder nach oben. Das Öl
in der oberen Ölkammer 3b strömt durch die Nuten ? im Druckkolben 4 und über den
Spalt zwischen der unteren Fläche 6a des Dichtringes 6 und der Oberfläche
5a des Ab-Satzes 5 zurück und die beiden Flächen 5a und 6a können wieder
mit-einander in Berührung kommen. Wird der Spalt wieder geschlossen,
dann
wird durch die Druckölpumpe20 die untere Ölkammer" 3a wieder mit Ölvon
einem Druck versorgt, welcher ausreichend ist, einen er-
neuten Preßvorgang
durchzuführen.
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In Fig. 3 ist ein Detail einer abgewandelten Ausführungsform
der er-
findungsgemäßen Sicherheitseinrichtung dargestellt, bei der die untere
Fläche 6a des Dichtringes 6 mit einem Dichtkörper 29' versehen ist. Dieser Dichtkörper
29' kann entweder aus Kupfer oder aus Aluminium oder aus nichtmetallischen
Materialien, beispielsweise aus Kunstharzen, bestehen. In Fig.
4 ist ein weiteres Detail dargestellt, bei dem der
O-Ring
29 in einer Nut, die sich aber nunmehr in der unteren Fläche 6a
des
Dichtringes 6 befindet, liegt. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform,
bei der die Kanten der aneinanderliegenden Flächen 5a und
6a angefast sind. - .
Fig. 6 zeigt eine Kombination der
Ausführungsformen gemäß Fig. 3 und Fig. 4, bei der zusätzlich zu dem O-Ring 29 der
Lichtkörper 29' in der unteren Fläche 6a eingebettet ist. Fig. ? zeigt schließlich
eine Ausführungsform, bei gier die aneinanderliegenden Flächen 5a und 6a konisch
ausgebildet sind.
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In Fig. 8 ist zur Verhinderung einer Schrägstellung des Druckstempels
einer nicht gezeigten Zweipunkipresse aufgrund von unterschiedlichen Lastgrößen
in den beiden Pleuelstangen der Zweipunktpresse ein Ausgleichsventil C zur Verbindung
der beiden Sicherheitseinrichtungen eingesetzt. Dieses Ausgleichsventil C steht
auf der einen Seite über eine Leitung 30 mit der unteren Ölkammer 3a der
Sicherheitseinrichtung in einem Arbeitsbereich A in Verbindung, während es auf der
anderen Seite über eine Leitung 30' mit der unteren Ölkammer 3a' der zweiten Sicherheitseinrichtung
in einem Arbeitsbereich B in Verbindung steht.
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Fig. 9 zeigt die Konstruktion des in Fig. 8 dargestellten Ausgleichsven-tils
C, dessen Wirkungsweise nachfolgend beschrieben wird.
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Tritt beispielsweise im Arbeitsbereich A der Zweipunktpresse
eine .
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Überlastung auf, dann fällt der Druck aufgrund der weiter oben schon
beschriebenen
Vorgänge in der unteren Ölkammer 3a des Ölgehäuses 3 in diesem Bereich schlagartig
ab und es entsteht gleichzeitig ein Druckabfall innerhalb eines Zylinders 31 des
Ausgleichsventils, welcher direkt über die Leitung 30 mit der unteren Ölkammer 3a.in
Verbindung steht. In einem entsprechenden Zylinder 31' auf der gegenüberliegenden
Seite des Ausgleichsventils bewegt sich infolge des darin aufrecht erhaltenen Druckes,
ein Kolben 32' nach links und verschiebt dadurch einen Kolben 32 im Zylinder 31
durch eine dazwischenliegende Ventilnadel 33 aus seiner ursprünglichen Lage. Die
Verschiebung erfolgt solange, bis der. Kolben 32' durch die innere Wandung des zugehörigen
Zylinders 31' angehalten wird. Nach dem Anhalten des Kolbens 32' bewegt sich die
Ventilnadel 33 infolge des Druckes weiterhin nach links und verschiebt den Kolben
32 unabhängig vom Kolben 32' , so daß dadurch eine Axialbohrung 34' in dem Kolben
32' frei wird. Dadurch kommt die untere Ölkammer 3a' des Ölgehäuses 3' im Arbeitsbereich
B über die Leitung 30' mit einer vertikalen Ölablaßleitung 35 in Verbindung. Diese
Ölablaßleitung 35 erstreckt sich zwischen einer Axialbohrung 34 und der Axialborhung
34' der beiden Kolben 32 und 32t. Durch die Verbindung sinkt der Öldruck innerhalb
der unteren Ölkammer 3a' auf . einen Wert, der dem Öldruck innerhalb der unteren
Ölkammer 3a des Ölgehäuses 3 im Arbeitsbereich A entspricht, so daß dadurch zwischen
den
Arbeitsbereichen A und@B ein Kräfteausgleich geschaffen und eine Schrägstellung
des Druckstempels verhindert ist.
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In den Fig. 10 bis 13 sind Ausführungsformen dargestellt, welche eine
Rückstelleinrichtung aufweisen, die dazu dient, die Sicherheitseinrichtung nach
jedem Arbeitszyklus wieder in ihre Ausgangsstellung zu bringen. Die in diesen Figuren
gezeigte Sicherheitseinrichtung ist weitgehend die gleiche wie sie in Fig. 2 gezeigt
ist mit der Ausnahme, daß das Ölgehäuse anstelle des rechteckigen Querschnittes
wie in Fig. 2, eine weitgehend U-förmige Konstruktion besitzt. Außerdem ist der
Druckkolben nicht mit einem flanschartigen Absatz wie in Fig. 2 versehen und es
ist auch kein geschlitzter Ring vorgesehen; sondern der Dichtring steht in direkter
Berührung mit dem Haltering und ist durch diesen gehalten. Weiterhin entfallen der
Staubschutzbalg und die Blattfeder. In Fig. 10 ist der Zustand dargestellt, in dem
eine Überlastung des Systems eingetreten ist. Fig. 11 zeigt den Zustand, in dem
die Rückstelleinrichtung gerade dabei ist, den Druckkolben in seine Ausgangsstellung
zurückzubringen. Fig. 12 zeigt den Zustand, in dem die untere Ölkammer unter einem
vorbestimmten Öldruck steht und Fig. 13 zeigt den Zustand, in dem die Rückstelleinrichtung
den Rückstellvorgang beendet und den Druckkolben in die Ausgangsstellung zurückgebracht
hat.
In der Bodenfläche des Ölgehäuses 3' ist eine Ventilölkammer
C' vorgesehen, welche unmittelbar an die untere Ölkammer 3a' anschließt und mit
ihr in Verbindung steht. Nach unten zu steht die Ventilölkammer mit einer Axialbohrung
45 eines Öldruckzylinders in Verbindung, der sich quer durch die Bodenwand des U-förmigen
Ölgehäuses 3' erstreckt. Innerhalb der Ventilöikammer C' ist ein Ventilgehäuse 42
vorgesehen, in dem ein pilzförmiger Ventilbolzen 40 aufgenommen ist, dessen breite
Bodenfläche aus dem Gehäuse nach unten herausragt. Ein Ventildichtring 41 umschließt
den unteren Rand des Ventilgehäuses 42 und sitzt über der breiten Bodenfläche des
Ventilbolzens 40. Eine Spiralfeder 44 umschließt den Schaft des Ventilbolzens 40
und drückt diesen nach unten, während eine zweite größere Spiralfeder 43 innerhalb
der Ventilölkammer C das Ventilgehäuse 42 umschließt. Der Ventildichtring
41 besteht aus einem biegsamen Material, wie beispielsweise Gummi oder einem Polytetrafluoräthylen,
welches unter dem Namen "Teflon" in den Handel -kommt. Die Spiralfeder 43 drückt
den Ventilbolzen 40 über dessen breite Bodenfläche, welche sich mit dem Ventildichtring
41 in Kontakt befindet, nach unten. Der Ventilbolzen 40 ist innerhalb des Ventilgehäuses
42 frei angeordnet und läßt sich zusammen mit dem Ventilgehäuse 42 und auch unabhängig
davon durch die Spiralfeder 44 in vertikaler Richtung bewegen. Mit 42a ist eine
in der Seitenwand des Ventilgehäuses 42 befindliche Ölaustrittsöffnung bezeichnet.
Sobald
in dem System währenddes Preßvorganges eine Überlast auftritt, d. h. sobald eine
bestimmte Kraftgröße auf den nicht gezeigten Druckstempel überschritten wird, wird
durch den Druckkolben 4' das Öl in der unteren Ölkammer 3a'- leicht komprimiert.
Dadurch verschiebt sich der Druckkolben -4' gegenüber dem Ölgehäuse 3' und es entsteht
zwischen der unteren Fläche 6a des Dichtringes 6 und der Oberfläche 4a' des Druckkolbens
4' ein Spalt, wie in Fig. 10 dargestellt ist. Die Sicherheitseinrichtung wirkt also
vollkommen auf die gleiche Weise, wie es im Zusammenhang mit den vorhergehenden
Ausführungsformen beschrieben worden ist. Der Druckkolben 4' drückt nun über die
Spiralfeder 43 das Ventilgehäuse 42 nach unten, wodurch der Ventildichtring 41 an
den Ventilbolzen 40 gegen die Wirkung der weicheren Feder 44 gepreßt wird. Um den
Ventilbolzen 40 wieder anzuheben, wird durch die Axialbohrung 45 des Öldruckzylinders
aus einer nicht gezeigten Versorgungsquelle Öl mit einem Druck eingespeist, welcher
auf die Bodenfläche des Ventilbolzens 40 wirkt. Daraufhin wird der Ventilbolzen
40 und,der Ventildichtring 41 gleichzeitig unter gegenseitigem Kontakt . nach oben
geschoben und dadurch die Spiralfeder 43 solange zusammengedrückt, bis das obere
Ende des Ventilbolzens die Bodenfläche des Druckkolbens 4' berührt. Der Druckkolben
wird dadurch nach oben geschoben und dadurch die Rückstellbewegung eingeleitet.
(Siehe Fig.11).
Der Druckstempel 4' wird soweit hochgeschoben,
bis seine Oberfläche
4a' an der unteren Fläche 6a des Dichtringes 6 anliegt.
(Siehe Fig. 12). Daraufhin bewirkt die durch die Zylinderbohrung 45 vorgenommene
Druckölbeaufschlagung auf die Unterseite des Ventildichtringes 41, daß dieser angehoben,
die Spiralfeder 43 zusammengedrückt wird und zwischen dem Ventilbolzen 40 und dem
Ventildichtring 41 ein Spalt entsteht. Daraufhin wird der Ventilbolzen durch die
Spiralfeder 44 nach unten gedrückt. Gleichzeitig fließt das Drucköl innerhalb der
Ventilölkammer C
durch die Ölablaßbohrung 42a in dem Ventilgehäuse 42 in die
untere Ölkammer 3a' ein, so daß der Öldruck innerhalb des Ventilgehäuses auf Druckgleichgewicht
zwischen der unteren Ölkammer 3a' und der Ventilölkammer C absinkt. Das Ventilgehäuse
wird dann in Abhängigkeit von der Federkraft der Feder 43 um einen vorbestimmten
Betrag wieder nach unten geschoben und bleibt, wie in Fig. 13 dargestellt, dort
in einem stabilen Zustand. Dadurch ist die Sicherheitseinrichtung
wieder in die betriebsbereite Ausgangslage gebracht.
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In der in Fig. 1 dargestellten Sicherheitseinrichtung
schwankt der Be-
triebsdruck, d. h. der Maximaldruck in der unteren Ölkammer,
bei dem die Sicherheitseinrichtung bei Auftreten einer Überlast. anspricht, weitgehend
in Abhängigkeit vom Ausgangsdruck, d. h. dem Druck, der in der unteren Ölkammer
durch Einstellung der Sicherheitseinrichtung
erzeugt wird. (Vergl.
Fig. 14).
In Fig. 14 sind mit a, b und c die Ausgangsdrücke
sowie mit a' , b' und c' die maximalen Betriebsdrücke bezeichnet. A, B und C kennzeichnen
die Ventile bei Überlast entsprechend den gezeigten maximalen Betriebsdrücken a'
, b' und c' . Wie weiterhin in Fig. 14 dargestellt ist, läßt sich der maximale Betriebsdruck
durch Veränderung des Ausgangsdruckes verschieben: Unter Anwendung dieser Charakteristik
läßt sich also der maximale Betriebsdruck - der Ansprechpunkt - einfach durch Einstellung
des Ausgangsdruckes regulieren. Für den Fall, daß der maximale Betriebsdruck angehoben
oder abgesenkt werden soll, ist es lediglich erforderlich, den Ausgangsdruck in
der unteren Ölkammer anzuheben oder zu senken. Die Einregulierung des Ausgangsdruckes
bedeutet stets die Einregulierung des Öldruckes in der unteren Ölkammer. `Die Fig.
16 bis 18 zeigen eine modifizierte Ausführungsform, die es erlaubt, mit Hilfe eines
Entlastungsventiles 110 den maximalen Betriebsdruck leicht, auf jeden beliebigen
Wert einzustellen. Das Entlastungsventil ist in der Verbindung zwischen der unteren
Ölkammer -und der Ölpumpe vorgesehen. Wenn der Kurvenverlauf C - C' in Fig. 14 verwendet
wird, kann der maximale Betriebsdruck auf einen der Werte A, B oder C einfach dadurch
verändert werden, daß der Betriebsdruck
des Entlastungsventiles
auf einen der Werte la, 2a oder 3a, wie in Fig. 15 dargestellt ist, eingestellt
wird.
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Die Anordnung gemäß Fig. 16 ist weitgehend die gleiche, wie
die in Fig. 1 gezeigte, jedoch mit der Ausnahme, daß in der Druckölleitung das Entlastungsventil
vorgesehen ist. Durch Einstellung dieses Entlastungsventils wird die oben geschilderte
Einregulierung des maximalen Betriebsdruckes vorgenommen.
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Die Figuren 17 und 18 zeigen eine Ausführungsform des Entlastungsventils'
110. Eine Ventilkammer 221 in einem Ventilgehäuse 220 steht über eine Öffnung 224
und ein dazwischen geschaltetes Rückschlagventil 223 mit der Auslaßleitung der Pumpe
20 in Verbindung. Das Rückschlagventil 223 wird von einer Feder 222 gesteuert. Die
Ventilkammer 221 steht außerdem mit der unteren Ölkammer 3a über die Leitung-225
in Verbindung. Ein Kolben 226 in der Ventilkammer 221 wird von einer Feder 227 beaufschlagt.
Eine Verlängerung 227' des Kolbenschaftes 226 wirkt auf einen Mikroschalter 228,
der im geeigneten Falle den Betrieb der Presse unterbricht: Die Ventilkammer 221
besitzt eine Ölauslaßöffnung 231 zu einer Ölauslaßkammer 230, die wiederum über
eine Auslaßöffnung 229 mit dem Öltank verbunden ist.
Der
Querschnitt der Durchtrittsöffnung 231 wird durch einen
Ventil-
bolzen 233 gesteuert, der mit Hilfe einer Feder
232 bewegt wird. Die
Feder 232 ist mit ihrem hinteren
Ende in einem Schraubstift 235 geführt, der durch eine Regelschraube
234 hindurchgeschraubt ist. Außerhalb der Regelschraube 234 ist
der Schraubstift 235 mit einer Mutter 239
festgestellt. Die
Regelschraube 234 trägt einen am Umfang gebördelten
Kopf 236 mit einem
Zeiger 237, der eine Ablesung auf -einer Druckskala 238 gestattet.
Die Druckskala 238 ist auf dein Ventilgehäuse 220
zur Anzeige
der Kraft der Feder 232 angeordnet.
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Aufgrund der Verbindung der Ventilkammer.
221 mit der unteren Öl-
kammer 3a läßt sich der Öldruck
in der unteren Ölkammer 3a leicht
durch Einstellen
der Federkraft der Feder 232 regulieren. Die Feder
232
wirkt auf den Ventilbolzen 233 und drückt diesen gegen
die Durchtrittsöffnung 231. Die Regulierung erfolgt lediglich
durch Drehen der Regel-
schraube 234.
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Wenn die Federkraft, mit
der der Ventilbolzen 238 gegen
die :Durchtritteöffnung 231 gedrückt wird,- verringert wird, . öffnet
das Ventil
| Ventil- |
| und ein Teil des in der Hammer 221- enthaltenen Öles strömt
auf- |
grundödes Druckes in
der unteren Ölkammer
3a durch die Durch-
trittsöffnung
231, die Ölauslaßkammer 230 und die Austrittsöffnung 229 in den Öltank. Dadurch
sinkt der Öldruck in der unteren Ölkammer 3a ab. Es wird also der gleiche Effekt
erzielt, als ob von Anfang an der Ausgangsdruck auf einen niedrigeren Wert eingestellt
worden wäre und dadurch gemäß den Diagrammen in Fig. 14 der maximale Betriebsdruck
gesenkt worden wäre. Es läßt sich also die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung
mit jedem beliebigen Druckwert des Betriebsdruckes, beispielsweise A, B oder C betreiben,
indem die Federkraft der Feder 232 durch Einstellung der Regelschraube 234 auf bestimmte
Positidnen la, 2a oder 3a gemäß Fi g. 15.eingeregelt wird, während der Ausgangsdruck
in der unteren Ölkammer 3a konstant bleibt. Die Figuren 19 und 20 -zeigen eine modifizierte
Ausführungsform der Rückführeinrichtung. Die in Fig. 19 gezeigte Anordnung ist weitgehend
die gleiche, wie bereits in den Fig. 1 und 10 bis 13 gezeigt worden ist, jedoch
mit der Ausnahme, daß ein Entlastungsventil vorgesehen ist, das mit der zur unteren
Ölkammer führenden Druckölleitung sowie mit der unmittelbar zur unteren Ölkammer
führenden' Leitung in Verbindung steht. Außerdem ist die Ventilanordnung in der
Ventilölkammer vereinfacht. Wenn die in Fig. 19 gezeigte Sicherheitseinrichtung
aufgrund .einer Überlastung der Presse anspricht, bewegt sich der Druckkolben
4
auf den Boden der unteren Ölkammer 3a. Wie in Fig. 20 dargestellt ist, ist in der
Mitte des Bodens der unteren Ölkammer 3a die Ventilölka,mmer C' vorgesehen, deren
Achse vertikal verläuft. Am unteren Ende steht die Ventilölkammer
C in Verbindung
mit der Druckleitung 322. Ein Kolben 323 ist in der Ventilölkammer C' geführt, dessen
oberes Ende dem Boden des Druckkolbens 4 unmittelbar gegenüberliegt. Die Druckölleitung
322 steht mit einer Ventilbohrung 327 in einem Entlastungsventil V in Verbindung,
das in eine Bohrung 324 unmittelbar im Ölgehäuse 3 eingesetzt ist. Die Ventilbohrung
327 leitet zu einer Ventilkammer 326 innerhalb eines Ventilgehäuses 325 des Ventiles
V. Ein Ventilkörper 330, der mit einem in der Ventilkammer 326 gleitenden Kolben
329 eine Einheit bildet, schließt infolge der Wirkung einer Feder 328 normalerweise
die Ventilbohrung 327. Die Ventilkammer 326 steht über eine in der Seitenwand des
Ventilgehäuses 325 angebrachte Bohrung 331, eine Ringnut 322 am Außenumfang des
Ventilgehäuses 325 und eine Leitung 333 mit der unteren Ölkammer 3a in Verbindung.
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Im Betrieb der vorstehend geschilderten Einrichtung wird das Drucköl
von der Ölpumpe 20 zur unteren Ölkammer 3a durch die Druckölleitung 322 und durch
die Leitung 333 durch Verschieben des Ventilkörpers 330 gegen die Federwirkung der
Feder 328 gefördert. 'Der Öldruck in der unteren .
Ölkammer 3a
drückt den Druckkolben 4 mit einem bestimmten Druck gegen den Dichtring 6 des Ölgehäuses
3. Dadurch kommt die Oberfläche 5a des flanschartigen Absatzes. 5 des Druckkolbens
4 in Dichtkontakt mit der unteren Fläche 6a des Dichtringes 6. In dieser Einstellung
wird der normale Betrieb durchgeführt.
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Nachdem der Druckkolben 4 nach dem Auftreten einer Überlast auf dem
Boden der unteren Ölkammer 3a angelangt ist, wird das Drucköl von der Ölpumpe 20
über die Druckölleitung 322 in die Ventilkammer C
gespeist und bewegt dadurch
den Kolben 323 nach oben, wodurch de r Druckkolben 4 ebenfalls wieder nach oben
geschoben wird. Da die Bohrung 327 im Entlastungsventil V im Verhältnis zur Ölleitung
322 klein ist, da weiterhin die auf den Ventilkörper 330 wirkende Kraft und der
Öldruck in der unteren Ölkammer 3a und also auch in der Ölleitung 333 und die daraus
resultierende Druckkraft auf den Kolben 329 ebenfalls klein'ist, bleibt der Ventilkörper
330 in der geschlossenen Lage, in die er durch die Feder 328 gedrückt wird. Der
Druck in der Druckölleitung 322 wird also voll zur Aufwärtsbewegung des Kolbens
323 in der Ventilölkammer C' ausgenützt und dadurch der Druckkolben 4 rasch in eine
dichte Anlage an den Dichtring 6 des Ölgehäuses 3 geschoben.
Wenn
die Oberfläche 5a des flanschartigen Absatzes 5 des Druckkolbens
4
die Dichtfläche 6a des Dichtringes 6 erreicht, steigt der Öldruck
in der
Ölleitung 322 an, so daß der Ventilkörper
330 gegen die Federwirkung
der Feder 328 zurückbewegt wird. Dadurch
strömt Drucköl durch die
Leitung 333 in die untere Ölkammer
3a ein. Nach dem Druckausgleich in der unteren Ölkammer
3a und in der Druckölleitung 322 wirkt auf die
Unterseite des Kolbens 323
keine Druckkraft mehr, so daß dieser unter
der Schwerkraft innerhalb
der Ventilölkammer C wieder absinkt. Der
Öldruck innerhalb der unteren
Ölkammer 3a nimmt daraufhin wieder
den für den Betrieb der Presse
vorgeschriebenen Wert an.
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Wie aus der vorstehenden Darstellung hervorgeht,
.wird durch die An-
ordnung des Entlastungsventils V das Drucköl
darin gehindert, in die
untere Ölkammer 3a einzufließen, bevor
der Druckkolben 4 durch den
Kolben 323 zur Anlage an den Dichtring
6 und damit in die Ausgangslage der Sicherheitseinrichtung
gebracht ist. Dadurch ist die eindeutige und rasche Rückfilhrung
des Druckkolbens 4 in die Ausgangslage durch
volle Ausnutzung
des Öldruckes vor der Einspeisung des Drucköls .in
die untere Ölkammer 3a gewährleistet.
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Durch die Ausnutzung der geringfügigen Kompressibilität
des verwen-
deten Drucköles wird also innerhalb der Sicherheitseinrichtung
gemäß
den vorangehenden Darstellungen ein Spalt erzeugt, durch
den das komprimierte Öl abfließen kann und dadurch schlagartig der Druck in der
kraftübertragenden Ölkammer absinkt. Aufgrund des außerordentlieh raschen Druckabfalles
reagiert die Sicherheitseinrichtung für schnell auftretende Überlastungen, so daß
die Presse sicher vor Beschädigungen, die auf Überlastungen zurückzuführen sind,
geschützt ist.