Hydraulische Presse mit mindestens zwei Zylindern. Gegenstand der Erfindung ist eine hy draulisehe Presse mit mindestens zwei Zylin dern, von denen Druckkräfte auf je eine An griffsstelle eines gemeinsamen Pressbalkens übertragen werden. Bei solchen Pressen ist es erforderlich, für eine genaue Parallelfüh rung des Pressbalkens zu sorgen, auch wenn sieh der Gegendruck des Pressgutes unsymme trisch über die Länge des Pressbalkens ver teilt. Zu diesem Zwecke war es bisher not wendig, den Balken an beiden Enden in kräf tigen Führungen laufen zu lassen, die um so schwerer und platzraubender ausfielen, je grösser der Hub der Presse sein musste.
Durch die vorliegende Erfindung wird nun eine Presse geschaffen, bei der eine genaue Par- des Pressbalkens auch bei unsym metrischer Verteilung des Gegendruekes da durch gewährleistet ist, dass die Druckwir kung jedes einzelnen Zylinders selbsttätig vermindert wird, wenn der Pressbalken an der Angriffsstelle der Druckkräfte dieses Zylin ders gegenüber den Angriffsstellen der Druck kräfte anderer Zylinder vorzueilen beginnt.
Gemäss der Erfindung ist jedem Zylinder der hydraulischen Presse ein Steuerorgan zu geordnet, das die Verbindungen mindestens eines Arbeitsraumes dieses Zylinders mnit einer Druckflüssigkeitsquelle steuert und dessen be weglicher Teil mit einem Anschlag zusam menwirkt, der eine Verschiebung dieses Teils des Steuerorgans über eine bestimmte End stellung hinaus verhindert, bei der diese Ver- bindung geöffnet ist, und dass diese Steuer- organe über am Pressbalken gelagerte Kupp lungsmittel derart miteinander gekuppelt sind,
dass eine unterschiedliche Verschiebung der genannten Angriffsstellen des Pressbal- kens eine entsprechende unterschiedliche Ver schiebung der beweglichen Teile der Steuer organe der diesen Angriffsstellen zugeord neten Zylinder herbeiführt, wobei aber eine Verschiebung des der nacheilenden Angriffs stelle zugeordneten beweglichen Teils des Steuerorgans über die genannte Endstellung hinaus durch den Anschlag verhindert und nur eine Verschiebung des der voreilenden Angriffsstelle zugeordneten beweglichen Teils des Steuerorgans im Sinne des Absperrens der genannten Verbindung bewirkt wird.
Im allgemeinen ist. bei solchen Pressen der Pressbalken sehr biegungssteif ausgeführt, s;) dass es zu seiner Parallelführung genügt, zwei Zylinder vorzusehen, deren Druekwirlung ge mäss der Erfindung gesteuert wird.
Die Er findung ist jedoch sinngemäss auch anwend bar bei Pressen mit mehr als zwei Zylindern und weniger biegungssteifen Pressbalken; bei solchen Pressen kommt es ausser der Parallel führung des Balkens auch darauf an, dessen Durehbiegung zu vermindern, indem die Druckwirkung der einzelnen Zylinder den im Bereich der Angriffsstellen ihrer Druck kräfte am Balken auftretenden Gegendrücken des Pressgut.es angepasst wird.
Das mit. Dureh- biegungen verbundene Vor- und Nacheilen einzelner Druckangriffsstellen des Balkens einer vielzylindrigen Presse kann in grimd- sätzlich gleicher Weise gemäss der Erfindung ausgeliehen werden wie das Vor- bzw. nach eilen der einen oder andern Druekangriffs- stelle des praktisch biegungssteifen Balkens S einer zweizylindrigen Presse, das mit einer Sehrägstellung dieses Balkens verbunden ist. In der beiliegenden Zeichnung ist ein Aus- fihrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Die dargestellte Presse weist einen Press- tisch 1 und zwei seitliche Ständer 2 auf, an denen der Pressbalken 3 auf- und abwärts verschiebbar geführt ist. Diese Teile sind an sich bekannt und in der Zeichnung nur durch strichpunktierte Linien angedeutet. An jedem Ständer 2 ist ein Druekzylinder 4 befestigt, in welchem ein doppeltwirkender Kolben 5 gleitet. Mit seiner Stirnseite begrenzt dieser Kolben im Zylinder 4 einen obern Arbeitsraum 6, mit seiner Rückseite einen untern Arbeits raum 7, der die Kolbenstange 8 des Kolbens 5 umgibt. Diese geht in einer nicht gezeich- neten Stopfbüchse durch den Deckel 9 des Zylinders nach aussen und greift mit ihrem untern Ende am Pressbalken 3 an.
Die An griffsstellen der beiden Kolbenstangen 8 an Pressbalken 3 befinden sich je im Bereich des einen Balkenendes.
Die zur Betätigung der Presse dienende Druckflüssigkeit wird von einer durch einen Motor 10 angetriebenen Pumpe 11 aus einem Behälter 12 in eine Druckleitung 13 geför dert. Diese verbindet die Pumpe 11 über ein Übercruckventil 14, ein Hauptventil 15 und je eine Zweigleitung 16 mit zwei Steuerorga nen 17, deren jedes die Zu- und Abführung der Druckflüssigkeit zu bzw. von einem der Zylinder 4 steuert. Jedes Steuerorgan 17 ist über eine Zweigleitung 18 an eine Ent lastungsleitung 19 angeschlossen, die in den Behälter 12 zurückführt. Weitere Entlastungs leitungen 20 und 21 verbinden den Haupt schieber 15 bzw. das Überdruekv entil 14 mit dem Behälter 12; ausserdem sammelt eine Leitung 22 das Lecköl von den Steuerorganen 17 und vom Hauptschieber 15 und leitet es ebenfalls in den Behälter 12 zurück.
Das Überdruckventil 14 dient dazu, den Druck der von der Pumpe 11 gelieferten Druckflüssigkeit zu begrenzen. Es enthält einen von einer Feder 23 belasteten Ventil kolben 24, der eine Verbindung zwischen der Druckleitung 13 und der Entlastungsleitung 21 absperrt und diese freigibt, wenn der Druck in der Leitung 13 einen bestimmten, durch die Vorspannung der Feder 23 gege benen Wert übersteigt. Druckflüssigkeit aus der Leitung 13 fliesst dann über die Leitung 21 in den Behälter 12 zurück, bis der Druck in der Leitung 13 wieder unter den genann ten Wert gesunken ist.
Der Hauptschieber 15 dient dazu, die Zu führung von der Pumpe 11 geförderter Druckflüssigkeit nach den Steuerorganen und Zylindern je nach der Stellung eines Hand hebels 25 und eines mit diesem gekuppelten Fusshebels 26 zu bewirken bzw. zu unter brechen. Es umfasst ein in der Druckleitung 13 angeordnetes selbsttätiges Rüekschlagventil 27 und einen mittels dieser Hebel über ein Gestänge 30 in einer Zylinderbohrung des Ventilgehäuses 28 verschiebbaren Steuerschie ber 29 mit einer breiten Ringnut zwischen zwei zylindrischen Dichtungsflächen. In die Zylinderbohrung des Gehäuses münden ein vor dem Rückschlagventil 27 an die Druck leitung 13 und ein an die Entlastungsleitung 20 angeschlossener Steuerkanal.
In der ge zeichneten Ruhe- und Mittelstellung der Hebel 25 und 26 und des Steuerschiebers 29 verbin det die Ringnut des letzteren die beiden Steuerkanäle, so dass die geförderte Flüssig keit aus dem zwischen Pumpe 11 und Rück schlagventil 27 gelegenen Teil der Drueklei- tung 13 über die Entlastungsleitung 20 in den Behälter 12 zurüekströmt. Das R_iieksehlag- ventil 2 7 bleibt dann geschlossen und verhin- dert die Entleerung des hinter ihm liegenden Teils der Leitung 13 bzw.
der Zweigleitun gen 16. Bei niedergedrüekten Hebeln \_'5 Lund 20, das heisst in deren Stellung für das Schliessen der Presse ist der Schieber 29 aus der gezeichneten Lage nach oben verschoben, Leid seine untere Dielittuin-sfläclie sperrt den nach der Entlastungsleitung 20 führenden Steuerkanal ab. Die durch die Leitung 13 von der Pumpe kommende Flüssigkeit öffnet durcl ihren Druck das Rüekschlagventil 27 und gelangt nach den Steuervorrichtungen 17.
Das gleiche ist der Fall, wenn die Hebel 25 und 26 nach oben verschwenkt sind und der Sehieber 29 somit nach unten gezogen ist, da dann dessen obere Dichtungsfläche den von der Druckleitung 13 kommenden Steuer kanal absperrt. Diese Hebelstellung entspricht dem Öffnen der Presse.
Die Steuerorgane 17, deren jedes einem der Zylinder 4 zugeordnet ist, steuern die Zuführung von Druckflüssigkeit von der Druckleitung 13 bzw. ihren Zweigleitungen 16 nach den Arbeitsräumen 6 und 7 und die Abführung von Flüssigkeit aus diesen Räu men durch die Zweigleitungen 18 und die Entlastungsleitung 19 nach dem Behälter 12, in Abhängigkeit von der Stellung der Hebel 25 und 26 sowie von einem allfälligen Vor eilen des einen Endes des Pressbalkens 3 in bezug auf das andere Ende. Jedes Organ 17 hat. ein Gehäuse 31 mit zylindrischer Boh rung, in welcher ein den beweglichen Teil des Organs 17 bildender Steuerschieber 32 verschiebbar ist.
Dieser weist drei zylin drische Dichtungsflächen und zwei zwischen diesen liegende Ringnuten auf und hat un terhalb der untersten Dichtumgsfläcle einen etwas kleineren Durchmesser als die Gehäuse bohrung, so dass er dort von einem Ringraum umgeben ist, der gewissermassen eine dritte Ringnut vertritt. Dieser Ringraum und die obere der beiden Ringnuten stehen durch einen Längskanal des Steuerschiebers mitein ander in offener Verbindung.
In die Zylin derbohrung des Gehäuses 31 münden vier Steuerkanäle: der oberste ist über die ent sprechende Zweigleitung 18 an die Ent lastungsleitung 19, der zweite über eine Lei tung 33 an den obern Arbeitsraum 6 des zu geordneten Druckzylinders 4, der dritte über die entsprechende Zweigleitung 16 an die Druckleitumg 13 und der unterste über eine Leitung 34, in der ein Bremsventil 35 ange ordnet ist, an den untern Arbeitsraum 7 des zugeordneten Zylinders 4 angeschlossen. Fer- ner steht der über der Stirnfläche des Steuer schiebers<B>32</B> gelegene Raum der Zylinderboh rung des Gehäuses 31 mit der Leckleitumg 22 in Verbindung.
Der oberste, an die Ent- lastungsleitung 18 angeschlossene Steuerkanal mündet bei jeder Stellung des -Steuerschiebers 32 in dessen obere Ringnut und steht durch dessen Längskanal somit auch ständig mit dem erwähnten tmtern Ringraum in offener Verbindung. Der an die Druckleitung 13 an geschlossene dritte Steuerkanal 16 mündet bei jeder Stellung des Schiebers in dessen untere Ringnut.
Befindet sich der Schieber in der gezeichneten Mittellage, so sind die Mündun gen des zweiten und des untersten Steuer kanals, die an die Leitungen 33 bzw. 34 an geschlossen sind, durch die mittlere bzw. die untere Dichtungsfläche des Steuerschiebers 32 verdeckt.
Wenn dieser seine oberste End- stellung einnimmt, die durch einen Anschlag des obern Deckels 36 des Gehäuses bestimmt ist, da derselbe eine Bewegung über die End- stellung verhindert, so mündet der zweite Steuerkanal in die untere Ringnut des Steuer- sehiebers, so dass die Leitung 33 und der obere Arbeitsraten 6 mit der Druckleitung in Verbindung stehen.
Bei dieser Schieberstellung erstreckt sich ausserdem der erwähnte Ringraten bis zur Mündung des untersten Steuerkanals, so dass die vom Raum 7 atü der Rückseite des Kol bens 5 kommende Leitung 34 über den Längs kanal des Schiebers mit der Entlastungslei tung 19 kommuniziert. Eine Abwärtsbewe gung des Steuerschiebers<B>32,</B> um wenige Zehn telsmillimeter genügt jedoch, um diese Ver bindungen zu unterbrechen, und zwar erfolgt die Unterbrechung beider Verbindungen gleichzeitig.
In seiner untersten Endstellung, die durch das Anstehen einer Schulter des Steuerschiebers 32 an einen Anschlag des un tern Deckels 37 des Ventilgehäuses bestimmt ist, welcher eine Bewegung des 'Schiebers über seine -untere Endstellung verhindert, mündet der an die Leitung 33 angeschlossene zweite Steuerkanal in die obere Ringnut des Steuer schiebers 32 und steht durch sie mit der Ent- last-mgsleitung 19 in Verbindung,
während der an die Leittalg 34 angeschlossene unterste Steuerkanal über die untere Ringnut des Schiebers mit der Druckleitun 13 verbunden ist. Auch diese beiden Verbindungen werden bei einer Aufwärtsbewegung des Steuerschie bers um einige Zehntelsmillimeter gleichzeitig un ter brochen.
Jeder Steuerschieber 32 ist über eine mit tels einer Mutter 38 in ihrer Länge einstell baren Stange 39 mit einer Zahnstange 40 fest verbunden, die längsverschiebbar am benach barten Ständer 2 geführt ist. Am Pressbalken 3 ist eine Welle 41 frei drehbar gelagert. Diese Welle trägt an jedem Ende ein Zahn rad 42, das in die entsprechende Zahnstange 40 eingreift. Am Steuerschieber 32 des einen der beiden Steuerventile 17 sitzt ferner ein Arm 43, der über Federn 44 mit dem Ge stänge 30 gekuppelt ist, welches die Hebel 25 und 26 mit dem Steuerschieber 29 des Haupt schiebers 15 verbindet.
Wird also der Steuer schieber 29 mittels dieser Hebel aufwärts ver schoben, so wird der Schieber 32 des erwähn ten Steuerventils 17 von der einen Feder 44 nach oben gegen den obern Deckel 36 des Steuerventilgehäuses gedrüclit; wird der schieber 29 mittels dieser Hebel aufwärtsver so drückt die andere Feder 44 den Steuer schieber 32 gegen den untern Gehäusedeckel 37.
Mit 45 sind an den verschiedenen Leitun gen angebrachte Entlüftungsschrauben, mit 46 ein über eine Leitung 47 an die Druckleitung 13 angsehlossenes Manometer bezeichnet.
Die beschriebene Presse arbeitet wie folgt: Um das Schliessen der Presse, das heisst das Nlederdrücken des Pressbalkens 3 gegen den Tisch 1, zu bewirken, wird der Hand- lebel 25 oder der mit ihm gekuppelte Fuss- lebel 26 niedergedrückt, so dass der Schieber 2'9 des Hauptschiebers 15 in seine oberste Stellung verschoben und zugleich der den Arm 43 tragende Steuerschieber 32 des einen Steuerventils 17 durch die untere der beiden Federn 44 gegen die Anschlagfläcle des obern Deckels 36 dieses Ventils gedriekt wird.
Gleiehzeitig verschiebt sich die mit diesem Steuerschieber 32 verbundene Zahnstange 40 nach oben und bewirkt eine Drehung des mit ihm kämmenden Zahnrades 42 und der Kupp lungswelle 4l; das andere Zahnrad 4l macht diese Drehung mit und erteilt mittels der an dern Zahnstange 40 den Steuerschieber 32 des andern Steuerschiebers 17 eine gleiche Verschiebung nach oben, wie sie der des ersten Steuerschiebers erfahren hat. Durch die Ein stellung der Stangen 39 mittels der Muttern 38 ist dafür gesorgt, dass beide Steuersclieber 32 gleichzeitig auf die Anscllagfläclen der Gehäusedeckel 38 treffen.
Die von der Pumpe 11 geförderte Flüssig keit strömt nun durch die Druckleitung 13, die Zweigleitungen 16 und die an sie ange schlossenen Steuerkanäle der beiden Steuer organe 17, die untere der beiden Ringkuten jedes Steuerschiebers 32 und die Leitungen 33 in die obern Arbeitsräume 6 der beiden Druck- zyinder 4. Die beiden Kolben 5 werden somit nach unten gedrückt und verdrängen aus den untern Arbeitsräumen 7 Flüssigkeit durch die Leitungen 34, den untern Ringraum jedes Steuerventils, den Längskanal der entspre chenden Steuerschieber 32, die Zweigleitun gen 18 und die Entlastungsleitung 19 in den Behälter 13.
Hierbei ist das Rücksclagv entil 27 offen und die Verbindung der Druck leitung 13 mit der Entlastungsleitung 290 durch die untere Diebtungsfläche des Haupt ventilschiebers 29 unterbrochen. Die beiden Kolben 5 verschieben den Pressbalken 3 an beiden Enden gleichmässig nach unten; das Zahnrad 42, das irr die Zahnstange 40 des durch die untere Feder 44 und den Arm 43 in seiner Lage festgehaltenen Steuerschiebers 32 eingreift, rollt auf dieser Zahnstange ab und erteilt über die Welle -11 dem andern Zahnrad -12 eine gleielie Drehung, so dass dieses das andere Steuerorgan 32 ebenfalls in seiner obern Endstellung festhält.
Dies ist jedoeli nur so lange der Fall, als sieh beide Enden des Pressbalkens 3 und der Welle 11 und somit. beide Zahnräder 42 in -leieliein Masse nach unten bewegen.
Liegt jedoch beispielsweise das Pressg-Lit nur auf der reeliten Hälfte des Tisches 1, so wird das rechte Ende des Pressbalkens 3 beim Auftreffen auf das Pressgut durch dessen Gegendruck in seiner Abwärtsbewegung ge hemmt, und sein linkes Ende eilt dem rechten ganz wenig vor. Der Pressbalken 3 und mit ihm die Welle 41 stellt sich daher etwas schief. Wegen der ungleichen Verschiebung der bei den Enden des Pressbalkens 3 und der Welle 41 kann sieh nun nicht jedes der beiden Zahnräder 42 um den Winkel drehen, der seinem Abrollen auf der zugehörigen Zahn stange 40 entspricht; dieser Winkel wäre für das linke Zahnrad grösser als für das rechte.
Infolge ihrer Verbindung durch die Welle 41 müssen sieh vielmehr beide Zahnräder uni den Bleiehen Winkel drehen, wobei entspre chend der relativen Verschiebung der beiden Enden der Welle entweder die linke Zahn stange 40 nach unten oder die rechte nach oben verschoben wird. Letzteres ist aber nicht möglich, da der Steuerschieber 32, mit dem die rechte Zahnstange verbunden ist, bereits am Ventilgehäusedeckel 36 ansteht. Infolge dessen verschiebt sieh die linke Zahnstange 40 samt dem mit ihr verbundenen Steuer schieber 32 unter Ziisammendrückung der un tern Feder 44 um ein weniges nach unten.
Ne mittlere und die untere Dichtungsfläche dieses Steuerschiebers schliessen dann die Steuerkanäle, die über die Leitungen 33 bzw. 34 mit dem obern Arbeitsraum 6 bzw. dem untern Arbeitsraum 7 des zugeordneten Zy linders 4 in Verbindung stehen, ganz oder teilweise, so dass die entsprechenden Flüssig- keitsströme unterbrochen oder gedrosselt wer den. Der entsprechende Kolben 5 steht dann still oder bewegt sich langsamer nach unten, bis das rechte Ende des Pressbalkens 3 seinen Rickstand gegenüber dem linken aufgeholt hat.
Nach Massgabe dieses Aufholens kehren die Zahnstange 40 und der Steuerkolben 32 des betrachteten Steuerventils unter Entspan nung der untern Feder 44 in ihre obere End- stellung zurück. Da sich dieser Vorgang im Laufe der Abwärtsbewegung des Pressbalkens 3 wiederholt, so oft dieser sich schief zu stel len suclt, verschiebt sieh der Balken praktisch parallel. Sollte das linke Ende des Pressbal- kens 3 bei dieser Abwärtsbewegung dem rech- ten nacheilen, so wird das andere Steuerorgan 17 in der beschriebenen Weise betätigt, wobei jedoch eine Beeinflussung der entern Feder 44 unterbleibt.
Um das Öffnen der Presse, das heisst das Heben des Pressbalkens 3 zu bewirken, wird der Handhebel 25 bzw. der Fusshebel 26 nach oben gezogen und dadurch der Hauptventil schieber 29 nach unten versehoben. Die obere Dichtungsfläche dieses Schiebers sperrt dann den von der Druckleitung 13 kommenden Steuerkanal ab, so dass diese Leitung wie derum von der Entlastungsleitung 20 abge sperrt ist und der Druck der von der Pumpe 11 kommenden Flüssigkeit das Rückschlag- ventil27 offen hält.
Gleichzeitig drückt die obere der Federn 44 die beiden über die Welle 41 miteinander gekuppelten Steuer schieber 32 der Steuerorgane 17 nach unten, bis ihre Anschlagfläehen an den untern Dek- keln 37 der Ventilgehäuse 31 anstehen.
Dann verbindet die -untere der beiden Ringnuten des Steuerkolbens 32 jedes Steuerorgans 17 den über die Leitung 34 mit dem untern Ar beitsraum 7 des zugeordneten Zylinders 4 verbundenen Steuerkanal mit der Drucklei tung 13, und die obere Ringnut, stellt eine Verbindung des obern Arbeitsraumes 6 des Zylinders über die Leitung 33 nach der Ent lastungsleitung 19 her. Der Dr-ick, der von der Pumpe 11 geförderten Flüssigkeit kommt dann gleichzeitig in den untern Arbeitsräu men 7 der beiden Zylinder auf die. Kolben 5 zur Wirkung, drückt, diese gleichmässig nach oben und bewirkt. so das Heben des Pressbal- kens 3.
Sollte hierbei das eine Ende des Press- balkens voreilen, so wird der Steuersehieber 32 des diesem Balkenende zugeordneten Steuerventils durch das beschriebene Zusam menwirken der Welle 41; der Zahnräder 42 und der Zahnstangen 40 naeh oben verscho ben und so der Zu- und Abfluss von Flüssig keit zum bzw. vom zugeordneten Zylinder 4 vermindert oder unterbrochen, die Bewegung des entsprechenden Kolbens 5 also verlang samt oder aufgehalten. A-ich beim Heben des Pressbalkens 3 ist somit dessen präktisclh par allele Verschiebung gewährleistet.
Wenn sich die Hebel 25 und 26 in der gezeichneten Mittellage befinden, steht der Schieber 29 des Hauptschiebers 15 ebenfalls in der gezeichneten Stellung, bei der seine Ringnut den von der Druckleitung 13 kom menden und den nach der Entlastungsleitung 20 führenden Steuerkanal miteinander ver bindet. Der pumpenseitige Teil der Drucklei tung 13 ist, dadurch entlastet, und das Rück schlagventil 27 ist geschlossen. Gleichzeitig halten bei dieser Stellung die Federn 44 die beiden Steuerschieber 32 der Steuerventile 17 gleichfalls in Mittellage.
Die Steuerkanäle für die nach den Arbeitsräumen 6 und 7 der Zy linder führenden Leitungen 33 bzw. 34 sind dann von der mittleren bzw. der untern Dich- tungsfläehe der Steuerschieber 32 abgesperrt, und die Flüssigkeit in den Arbeitsräumen 6 und 7 der Zylinder ist eingeschlossen. Die Kolben 5 und somit der Pressbalken 3 bleiben somit in der Stellung stehen, die sie gerade inne haben.