Hydraulische Presse Gegenstand der Erfindung ist eine hydraulische Presse mit in einem Zylinder verschiebbarem Druck kolben und einer nach diesem Zylinder führenden Dnickflüssigkeitszuleitung.
Bei bekannten hydraulischen Pressen dieser Art besitzt der Druckkolben auf seiner einen Seite eine Arbeitsfläche, die einen einzigen Druckraum teil weise begrenzt, der über Absperr- und Steuerorgane mit einer von einer Druckflüssigkeitsquelle, zum Beispiel einer Pumpe, kommenden Druckflüssig keitszuleitung in Verbindung steht.
Der Druckkolben einer solchen Presse hat im Betrieb sehr unterschiedliche Kräfte auf ein beweg liches Arbeitsorgan der Presse, zum Beispiel einen Pressbalken, zu übertragen. Es kann wirtschaftlich sein, die gleiche Presse bald für schwere, bald für leichte Arbeiten zu verwenden. Aber auch beim gleichen Arbeitshub sind meist nur geringe Kräfte zu übertragen, bis das bewegliche Arbeitsorgan auf ein Werkstück trifft und die zur Verformung des Werkstückes erforderlichen grossen Kräfte' aufge wendet werden müssen.
Druckflüssigkeitspumpen arbeiten meist nur in einem bestimmten Druckbereich und in einer be stimmten Spanne von sekundlichen Fördermengen mit gutem Wirkungsgrad. Dieser verschlechtert sich, wenn bei gleichbleibender Antriebsleistung eine sehr grosse Flüssigkeitsmenge gegen geringen Drück oder eine geringe Flüssigkeitsmenge gegen sehr hohen Druck gefördert werden muss: Sollen mit einer ge gebenen hydraulischen Presse grosse Kräfte ausgeübt werden können, so muss die Pumpe für entsprechend hohen Druck konstruiert sein und kann dann in der Zeiteinheit nur eine begrenzte Flüssigkeitsrilenge fördern;
die Presse arbeitet dann, wenn nur kleine Kräfte auszuüben sind, langsamer als der verfüg baren Antriebsleistung entspräche, so dass unnötige Zeitverluste entstehen. Soll die Presse hingegen rasch arbeiten und wird die Pumpe für die Förde rung einer entsprechend grossen Flüssigkeitsmenge bemessen, so können verhältnismässig grosse Kräfte nicht oder nur bei schlechtem Wirkungsgrad der Pumpe ausgeübt werden. Man ist also bei den be kannten hydraulischen Pressen genötigt, bei der Be messung der Pumpe einen Kompromiss zwischen der Grösse der erreichbaren Drücke und Kräfte und der bei geringen Drücken und Kräften zu erzie lenden Arbeitsgeschwindigkeit zu schliessen.
Noch ungünstiger liegen die Verhältnisse, wenn anstelle der Pumpe ein Druckflüssigkeitsspeicher als Druckflüssigkeitsquelle benützt wird, da dann während jedes Arbeitshubes der Presse der Flüssig keitsdruck gegeben ist und die in einer gegebenen, unter hohem Druck stehenden Flüssigkeitsmenge ent haltene Energie sich nur mit besonderen Vorrich- tungen auf eine grössere Flüssigkeitsmenge über tragen liesse, um diese unter geringerem Druck auf den Kolben wirken zu lassen.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteilen der bekannten Pressen abzuhelfen. Die erfindungsge mässe hydraulische Presse ist dadurch gekennzeich net, dass der Druckkolben auf der gleichen Seite zwei Arbeitsflächen aufweist, von denen jede einen vom andern getrennten Arbeitsraum teilweise be grenzt, und dass der eine dieser Arbeitsräume für sich von der Druckflüssigkeitszuleitung absperrbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Die dargestellte Einrichtung weist einen fest stehenden Zylinder 1 auf, in welchem ein Kolben 2 gleitet. Dieser Kolben hat einen obern Teil 3, der mit seiner Mantelfläche flüssigkeitsdicht in den Zy linder 1 eingepasst ist, und einen untern Teil 4, der kleineren Durchmesser aufweist als der obere, 3, flüssigkeitsdicht in eine Bohrung 5 im untern Deckel des Zylinders 1 eingepasst ist und über diesen hin aus nach unten ragt.
Ferner weist der Kolben 2 eine von seiner obern Stirnfläche 6 ausgehende axiale Zylinderbohrung 7 auf, die unten geschlossen ist und in welche ein kolbenförmiger Fortsatz 8 des obern Deckels des Zylinders 1 flüssigkeitsdicht eingepasst ist.
Der Kolben 2 begrenzt somit im Innern des Zylinders 1 drei Arbeitsräume: einen äussern obern Arbeitsraum 9 von ringförmigem Quer schnitt, der begrenzt ist vom obern Zylinderdeckel der Zylinderwand 10 und der als Arbeitsfläche wir kenden Stirnfläche 6 des Kolbens; ferner einen untern Arbeitsraum 11, ebenfalls von ringförmigem Quer schnitt, der begrenzt ist von der ringförmigen innern Stirnfläche 12 des untern Zylinderdeckels, von der ringförmigen untern Stirnfläche 13 des obern Kolben teils 3, von der Zylinderwand 10 und von der Mantelfläche 14 des untern Kolbenteils 4;
und schliesslich einen innern obern Arbeitsraum 15, der vollständig in der Bohrung 7 des Kolbens 2 liegt und oben durch die untere Stirnfläche des Fort satzes 8 des obern Zylinderdeckels, unten durch den als Arbeitsfläche wirkenden Boden der Boh rung 7 begrenzt ist.
Der Kolben 2 ist unten mit einem Stempel 17 versehen, mittels dessen er beim Abwärtsgang auf ein nicht dargestelltes bewegliches Arbeitsorgan der Presse, zum Beispiel auf den Pressbalken einer Ab kantpresse, drückt.
Die zur Betätigung der Presse dienende Druck flüssigkeit wird von einer durch einen Motor 18 angetriebenen Pumpe 19 aus einem Behälter 20 in eine Druckilüssigkeitszuleitung 21 gefördert. Diese verbindet die Pumpe 19 über ein Rückschlagventil 22 mit einem Steuerschieber 23, von welchem eine Entlastungsleitung 24 in den Behälter 20 zurück führt. Von dem Teil der Druckleitung 21, der die Pumpe 19 mit dem Rückschlagventil 22 verbindet, zweigt eine Leitung 25 ab, die über einen Haupt schieber 26 nach der Entlastungsleitung 24 führt.
Dieser Hauptschieber dient dazu, in Zusammen wirkung mit dem Rückschlagventil 22 die Förderung von Druckflüssigkeit von der Pumpe 19 nach dem Steuerschieber 23 zu bewirken bzw. zu unterbrechen. Er besitzt einen in einer Zylinderbohrung seines Ge häuses 27 verschiebbaren Kolben 28 mit einer brei ten Ringnut 29 zwischen zwei zylindrischen Mantel flächen. Der von der Druckleitung 21 kommende Teil der Leitung 25 steht mit einer gegen die Zy linderbohrung offenen Ringnut 30, der nach der Entlastungsleitung 24 führende Teil dieser Lei tung 25 mit einer gleichartigen Ringnut 31 des Schiebergehäuses 27 in Verbindung.
In einer Mittel stellung des Schieberkolbens 28 verbindet dessen Ringnut 29 die beiden Gehäuse-Ringnuten 30 und 31 miteinander, so dass die Druckleitung 21 mit der Entlastungsleitung 24 verbunden ist und sich in ihr kein zum Öffnen des Rückschlagventils 22 ausrei- chender Druck einstellen kann; die Pumpe 19 kann dann nicht nach dem Steuerschieber 23 fördern.
In den beiden Endstellungen des Schieberkolbens 28 steht dessen Ringnut 29 entweder nur der Ringnut 30 oder nur der Ringnut 31 des Gehäuses 27 ge genüber, so dass zwischen diesen bzw. zwischen der Druckleitung 21 und der Entlastungsleitung 24 keine Verbindung besteht. Das Rückschlagventil 22 kann dann durch den Druck der von der Pumpe 19 ge forderten Flüssigkeit geöffnet werden, so dass letz tere nach dem Steuerschieber 23 gelangt.
Der Steuerschieber 23 dient dazu, die Verbin dungen der drei Arbeitsräume 9, 11 und 15 des Zylinders 1 mit der Druckleitung 21 und mit der Entlastungsleitung 24 zu steuern. In einer Zylinder bohrung seines Gehäuses 32 ist ein bewegliches Or gan 33 zwischen einem obern Anschlag 34 und einem untern Anschlag 35 verschiebbar. Dieses bewegliche Organ ist mit zwei zylindrischen Mantelflächen 36 und 37 in die Zylinderbohrung des Gehäuses 32 eingepasst, zwischen denen eine breite Ringnut 38 liegt. Oberhalb der obern Mantelfläche 36 besitzt es einen Teil kleineren Durchmessers 39, unterhalb der untern Mantelfläche 37 einen solchen 40.
Der oberhalb der obern Mantelfläche 36 des beweglichen Organs 33 befindliche Raum in der Zylinderboh rung des Gehäuses 32 steht über einen Längskanal 41 und Querbohrungen 42 des Organs 33 mit dem unterhalb der untern Mantelfläche 37 befindlichen Raum der genannten Zylinderbohrung, und dieser seinerseits mit der Entlastungsleitung 24 in stän diger Verbindung. Die Druckleitung 21 mündet in solcher Höhe in die Zylinderbohrung des Gehäuses 32, dass die Ringnut 38 des Organs 33 bei jeder mög lichen Stellung des letzteren ihrer Mündung gegen übersteht.
Das Gehäuse 32 weist zwei gegen seine Zylinder bohrung offene Ringnuten 43 und 44 auf, von denen die obere, 43, je nach Stellung des Organs 33 über den oberhalb der Kontrollfläche 36 dieses Organs befindlichen Raum in der genannten Zylinderbohrung und über die Längsbohrung 41 und die Querboh rungen 42 mit der Entlastungsleitung 24 in Verbin dung steht, oder von der Mantelfläche 36 verdeckt wird, oder schliesslich über die breite Ringnut 38 mit der Druckleitung 21 in Verbindung steht.
Die untere Ringnut 44 des Gehäuses steht in analoger Weise je nach der Stellung des Organs 33 entweder über die Ringnut 38 mit der Druckleitung 21 in Verbindung, oder sie ist durch die untere Mantel fläche 37 des Organs 33 verdeckt, oder sie steht über den unterhalb dieser Mantelfläche befindlichen Raum in der Gehäusebohrung mit der Entlastungs leitung 24 in Verbindung. Die obern bzw. untern Kanten der Mantelflächen 36 und 37 des Organs 33 haben gleichen Abstand voneinander wie die obern bzw. untern Kanten der Ringnuten 43 und 44 des Gehäuses, so dass jedesmal, wenn die eine der Ringnuten 43 und 44 durch Verschiebung des Organs 33 mit der Druckleitung 21 in Verbindung kommt, die andere dieser Ringnuten gleichzeitig mit der Entlastungsleitung 24 in Verbindung ge bracht wird.
Von der obern Ringnut 43 führt eine Leitung 45 einerseits nach einem Kanal 46, der axial durch den Fortsatz 8 des Deckels des Zylinders 1 gebohrt ist und in dessen innern obern Arbeitsraum 15 mündet, anderseits nach einer Rückschlagventilvor- richtung 47, die den Zu- und Abfluss von Druck flüssigkeit nach und von dem äussern obern Arbeits raum 9 des Zylinders 1 steuert mit dem sie durch eine Leitung 48 verbunden ist. Diese Vorrichtung enthält zwei federbelastete Rückschlagventile 49 und 50, die je eine Verbindung zwischen den Leitun gen 45 und 48 beherrschen.
Das eine, 49, dieser Ventile öffnet sich unter dem Druck der Flüssig keit in der Leitung 45 gegen die Leitung 48 und ist von einer Feder belastet, deren Spannung je nach der auszuführenden Arbeit eingestellt werden kann. Das andere Ventil 50 öffnet sich unter dem Druck der Flüssigkeit in der Leitung 48 gegen die Leitung 45; die Spannung der dieses Ventil bela stenden Feder kann auf einen ziemlich niedrigen Wert eingestellt sein, da diese Feder nur dazu dient, ein sicheres Schliessen des Ventils 50 zu gewähr leisten, wenn der Druck in der Leitung 48 geringer ist als in der Leitung 45, und das Öffnen dieses Ventils etwas zu verzögern, wenn infolge von Schwin gungen der Flüssigkeit in einer der beiden Leitungen 45 und 48 ein nur vorübergehender Überdruck in der Leitung 48 auftritt.
Diese Leitung 48 steht über eine Saugleitung 51 mit einem Rückschlagventil 52 in Verbindung, das unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Behälter 20 eingebaut ist; dieses Rückschlag- ventit öffnet sich gegen die Saugleitung 51 und verhindert, dass Flüssigkeit aus dieser in den Be hälter 20 ausläuft. Es öffnet sich, wenn der Druck in der Saugleitung niedriger ist als der im Be hälter 20 herrschende Atmosphärendruck.
Ferner führt von der untern Ringnut 44 des Steuerschiebergehäuses 32 eine Leitung 53 nach einer Rückschlagventilvorrichtung 54 und von dieser eine weitere Leitung 55 nach dem untern Arbeits raum 11 des Zylinders 1. Die Rückschlagventil- vorrichtung 54 ist gleich ausgebildet wie die Vor richtung 47, das heisst sie enthält zwei federbelastete Rückschlagventile 56 und 57, von denen jedes eine Verbindung zwischen den Leitungen 53 und 55 beherrscht.
Das Ventil 56 öffnet sich gegen die Leitung 55, das Rückschlagventil 57 gegen die Lei tung 53 jeweils dann, wenn der Druck in der an dern dieser beiden Leitungen etwas höher ist als derjenige in der Leitung, gegen die sich das Ventil öffnet. Beide Ventile 56 und 57 haben nur schwache Belastungsfedern; sie dienen dazu, die Fortpflan zung von Druckwellen zwischen den Leitungen 53 und 55 zu verhindern.
Die Presse kann weitere, nicht dargestellte Zy linder 1 mit zugehörigen Steuerschiebern 23 und Rückschlagventilvorrichtungen 47 und 54 und ent- sprechenden Verbindungsleitungen umfassen. Diese Elemente können sinngemäss durch Zweigleitungen <I>21a, 24a</I> und 51a, wie strichpunktiert angegeben, an die Druckleitung 21, die Entlastungsleitung 24 und die Saugleitung 51 angeschlossen sein. Die Stempel 17 der einzelnen Druckkolben 2 können auf einen gemeinsamen Pressbalken wirken.
Die Vorrichtungen zum Betätigen des Haupt schiebers 26 und des Steuerschiebers 23 sind hier nicht dargestellt. Sind mindestens zwei Zylinder vorhanden, so können sie analog ausgeführt sein wie bei der im Patent Nr.306449 beschriebenen hydraulischen Presse.
Die hier beschriebene Presse arbeitet wie folgt: Zum Senken des Pressstempels 17 wird nach Ingangsetzen der Pumpe 19 der Schieberkolben 28 des Hauptschiebers 26 nach oben verschoben, bis keine Verbindung zwischen der Ringnut 31 des Gehäuses 27 und der Ringnut 29 des Schieber kolbens mehr besteht; die Leitung 25 ist dann abgesperrt und die Pumpe 19 fördert durch die Druckleitung 21, deren Rückschlagventil 22 sich öffnet, nach dem Scheuerschieber 23. Gleichzeitig wird das bewegliche Organ 33 des letzteren eben falls nach oben verschoben, bis es am obern An schlag 34 ansteht.
Dadurch werden die Druck leitung 21 über die Ringnut 38 des Organs 33 mit der Leitung 45 und die Ringnut 44, in welche die Leitung 53 mündet, mit dem Raum unterhalb der Mantelfläche 37 des Organs 33 und der Ent lastungsleitung 24 verbunden.
Die von der Pumpe 19 durch die Druckleitung 21 geförderte Flüssigkeit strömt dann durch die Leitung 45 und den Kanal 46 nach dem innern obern Arbeitsraum 15 des Kolbens 2 und drückt diesen nach unten. Solange der Stempel 17 bzw. das bewegliche Organ der Presse bei seiner Ab wärtsbewegung keinen grossen Widerstand findet, erreicht auch der Flüssigkeitsdruck 16 im Arbeits raum 15, im Kanal 46 und in der Leitung 45 keinen so hohen Wert, dass er das Rückschlagventil 49 entgegen der Kraft seiner Belastungsfeder zu öffnen vermag. Das Rückschlagventil 50 wird von seiner Belastungsfeder geschlossen gehalten.
Da der Querschnitt der Kolbenbohrung 7 bzw. die vom Boden dieser Bohrung gebildete Arbeits fläche verhältnismässig klein ist, bewegt sich bei gegebener sekundlicher Fördermenge der Pumpe 19 der Kolben 2 mit hoher Geschwindigkeit nach unten.
Bei dieser Abwärtsbewegung verdrängt der Kol ben 2 mit seiner Ringfläche 13 Flüssigkeit aus dem untern Arbeitsraum 11 durch die Leitung 55, das sich öffnende Rückschlagventil 57, die Leitung 53 und die Entlastungsleitung 24 nach dem Behälter 20. Gleichzeitig saugt der Kolben 2 mit seiner obern Ringfläche 6 Flüssigkeit aus dem Behälter 20 über das sich öffnende Rückschlagventil 52, die Saug leitung 51 und die Leitung 48 nach dem äussern obern Arbeitsraum 9, der für sich von der Druck leitung 21 absperrbar ist.
Findet schliesslich der Stempel 17 bzw. das be wegliche Organ der Presse, zum Beispiel infolge Ruf- treffens des letzteren auf ein zu verformendes Werk stück, einen grösseren Widerstand, so steigt der Druck im innern obern Arbeitsraum 15, im Kanal 46 und der Leitung 45 so stark, dass er das Rück schlagventil 49 öffnet und auch über die Leitung 48 im äussern obern Arbeitsraum 9 zur Wirkung kommt.
Da dieser erhöhte Druck auch in der Saugleitung 51 herrscht, schliesst sich das Rückschlagventil 52. Die von der Pumpe 19 geförderte Flüssigkeitsmenge verteilt sich nun auf die beiden obern Arbeitsräume 9 und 15 und bewirkt nunmehr nur noch eine lang Same Abwärtsbewegung des Kolbens 2.
Der Druck dieser Flüssigkeit wirkt jedoch sowohl wie bis an- hin im innern Arbeitsraum 15 auf die vom Boden der Bohrung 7 gebildete Arbeitsfläche als auch auf die von der ringförmigen obern Stirnfläche 6 gebildete Arbeitsfläche des Kolbens 2, also auf, eine Gesamtarbeitsfläche, die dem ganzen- Querschnitt des Zylinders 1 entspricht, und übt daher auf den Kolben 2 und damit über den Stempel 17 auf das bewegliche Arbeitsorgan der Presse eine Kraft aus, die ein Vielfaches derjenigen ist, mit welcher der Kolben 2 vorher nach unten gedrückt wurde.
Während dieser Vorgänge kann eine genaue Regulierung des auf den Kolben . 2 wirkenden Druckes, zum Beispiel zum Ausgleich der von meh reren derartigen Kolben auf einen gemeinsamen Pressbalken übertragenen Kräfte, durch Verschieben des beweglichen Organs 33 des Steuerschiebers 23 nach unten erfolgen.
Die Breite der Spalten zwischen den untern Rändern der obern bzw. untern Mantel fläche 36 bzw. 37 des Organs 33 und der Ringnut 43 bzw. 44 des Schiebergehäuses wird hierdurch vermindert, so dass der Druckabfall einerseits zwi schen der Druckleitung 21 und der Leitung 45, anderseits zwischen der Leitung 53 und der Ent lastungsleitung 24 vergrössert, also der Drück in den obern Arbeitsräumen 9 und 1-5 vermindert und im untern Arbeitsraum 11 erhöht wird. Die auf den Kolben 2 wirkende resultierende Kraft kann auf diese Weise nach Bedarf vermindert werden.
Aus der erwähnten Patentschrift Nr. 306449 ist ersicht lich, wie eine solche Verstellung der beweglichen Organe der Steuerschieber mehrerer Pressenzylinder selbsttätig in Abhängigkeit von der Schrägstellung eines Pressbalkens bewirkt werden kann, um dieser Schrägstellung zu begegnen.
Zum Heben des Kolbens 2 und des Pressstempels 17 wird das bewegliche Organ 33 des Steuerschie bers 23 nach unten verschoben, bis es am untern Anschlag 35 des Schiebergehäuses 32 ansteht. Da durch werden die Druckleitung 21 über die Ring nut 38 des Organs 33 mit der Leitung 53 und die Ringnut 43, in welche die Leitung 45 mündet, mit dem Räum oberhalb der obern Mantelfläche 36 des Organs 33 und somit über die Querbohrun gen 42 und die Längsbohrung 41 sowie den Raum unterhalb der untern Mantelfläche 37 mit der Ent- lastungsleitung 24 verbunden.
Der Schieberkolben 28 des Hauptschiebers 26 kann hierbei in der gleichen Stellung bleiben wie beim Senken des Press- stempels, oder er kann, was unter Umständen zur Koordinierung der Betätigung von Haupt- und Steuerschieber erwünscht ist, nach unten verschoben werden, bis keine Verbindung zwischen der obern Ringnut 30 des Hauptschiebergehäuses 27 und der Ringnut 29 des Schieberkolbens 29 mehr besteht; auch dann ist die Leitung 25 abgesperrt, so dass die Pumpe 19 nach dem Steuerschieber 33 fördert.
Die von der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge gelangt dann von der Druckleitung 21 über den Steuerschieber 23 nach der Leitung 53. Ihr Druck öffnet das Rückschlagventil 56, so dass sie durch die Leitung 55 in den untern Arbeitsraum 11 des Zylinders 1 übertritt. Dort wirkt ihr Druck auf die untere Ringfläche 13 des Kolbens 2, so dass dieser gehoben wird. Der Druck, der von der obern Ring fläche 6 des Kolbens 2 aus dem äussern obern Ar beitsraum 9 verdrängten Flüssigkeit, der auch in der Leitung 48 zur Wirkung kommt, öffnet das Rück schlagventil 50, so dass diese verdrängte Flüssig keit über die Leitung 45, den Steuerschieber 23 und die Entlastungsleitung 24 nach dem Behälter 20 abströmen kann.
Gleichzeitig strömt die vom Kolben 2 aus dem innern obern Arbeitsraum 15 verdrängte Flüssigkeit durch den Kanal 46 nach der Leitung 45 und von da nach dem Behälter 20.
Hydraulic press The subject of the invention is a hydraulic press with a pressure piston displaceable in a cylinder and a thin liquid feed line leading to this cylinder.
In known hydraulic presses of this type, the pressure piston has on its one side a working surface that partially limits a single pressure chamber, which is connected via shut-off and control elements with a pressure fluid supply coming from a pressure fluid source, for example a pump.
The pressure piston of such a press has to transmit very different forces to a movable working element of the press, for example a press beam, during operation. It can be economical to use the same press for heavy and light jobs. But even with the same working stroke, mostly only small forces are to be transmitted until the movable working element hits a workpiece and the large forces required to deform the workpiece must be applied.
Hydraulic fluid pumps usually only work in a certain pressure range and in a certain range of secondary flow rates with good efficiency. This deteriorates if, with the same drive power, a very large amount of liquid has to be conveyed against low pressure or a small amount of liquid against very high pressure: If a given hydraulic press is to be able to exert great forces, the pump must be designed for a correspondingly high pressure and can then only convey a limited amount of liquid in the unit of time;
If only small forces are to be exerted, the press works slower than the available drive power, so that unnecessary time losses occur. If, on the other hand, the press is to work quickly and the pump is dimensioned for the conveyance of a correspondingly large amount of liquid, relatively large forces cannot be exerted or can only be exerted if the efficiency of the pump is poor. In the case of the known hydraulic presses, it is therefore necessary to make a compromise between the size of the achievable pressures and forces and the operating speed to be achieved at low pressures and forces when measuring the pump.
The situation is even more unfavorable if, instead of the pump, a hydraulic fluid reservoir is used as the hydraulic fluid source, since the fluid pressure is then given during each working stroke of the press and the energy contained in a given amount of fluid under high pressure can only be obtained with special devices to transfer a larger amount of liquid to allow it to act on the piston under less pressure.
The aim of the invention is to remedy these disadvantages of the known presses. The hydraulic press according to the invention is characterized in that the pressure piston has two working surfaces on the same side, each of which partially delimits a separate working space, and that one of these working spaces can be shut off from the hydraulic fluid supply line.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing. The device shown has a stationary cylinder 1 in which a piston 2 slides. This piston has an upper part 3, which is fitted with its outer surface in a liquid-tight manner into the cylinder 1, and a lower part 4, which has a smaller diameter than the upper, 3, is fitted in a liquid-tight manner in a bore 5 in the lower cover of the cylinder 1 and protrudes downwards over this.
Furthermore, the piston 2 has an axial cylinder bore 7 extending from its upper end face 6, which is closed at the bottom and into which a piston-shaped extension 8 of the upper cover of the cylinder 1 is fitted in a liquid-tight manner.
The piston 2 thus delimits three working spaces inside the cylinder 1: an outer upper working space 9 of an annular cross section, which is delimited by the upper cylinder cover of the cylinder wall 10 and the working surface we kenden end face 6 of the piston; Furthermore, a lower working space 11, also of an annular cross-section, which is bounded by the annular inner end face 12 of the lower cylinder cover, from the annular lower end face 13 of the upper piston part 3, from the cylinder wall 10 and from the outer surface 14 of the lower piston part 4 ;
and finally an inner upper working space 15, which lies completely in the bore 7 of the piston 2 and above through the lower end face of the extension 8 of the upper cylinder cover, below through the bottom of the Boh tion 7 acting as a working surface is limited.
The piston 2 is provided at the bottom with a punch 17, by means of which it presses during the downward gear on a movable working member, not shown, of the press, for example on the press beam of a press brake.
The pressure fluid used to actuate the press is conveyed by a pump 19 driven by a motor 18 from a container 20 into a pressure fluid feed line 21. This connects the pump 19 via a check valve 22 to a control slide 23, from which a relief line 24 leads back into the container 20. From the part of the pressure line 21 which connects the pump 19 to the check valve 22, a line 25 branches off, which leads to the relief line 24 via a main slide 26.
This main slide serves, in cooperation with the check valve 22, to effect or interrupt the delivery of pressure fluid from the pump 19 to the control slide 23. He has a in a cylinder bore of his Ge housing 27 displaceable piston 28 with a wide th ring groove 29 between two cylindrical jacket surfaces. The coming from the pressure line 21 part of the line 25 is connected to an annular groove 30 open to the cylinder bore Zy, the part of this Lei device 25 leading to the relief line 24 with a similar annular groove 31 of the valve housing 27 in connection.
In a central position of the slide piston 28, its annular groove 29 connects the two annular housing grooves 30 and 31 with one another, so that the pressure line 21 is connected to the relief line 24 and no pressure sufficient to open the check valve 22 can be established in it; the pump 19 can then not deliver to the control slide 23.
In the two end positions of the spool 28, its annular groove 29 faces either only the annular groove 30 or only the annular groove 31 of the housing 27, so that there is no connection between these or between the pressure line 21 and the relief line 24. The check valve 22 can then be opened by the pressure of the liquid required by the pump 19, so that the latter reaches the control slide 23.
The control slide 23 is used to control the connec tions of the three working spaces 9, 11 and 15 of the cylinder 1 with the pressure line 21 and with the relief line 24. In a cylinder bore of its housing 32 a movable Or gan 33 between an upper stop 34 and a lower stop 35 is displaceable. This movable member is fitted with two cylindrical jacket surfaces 36 and 37 into the cylinder bore of the housing 32, between which there is a wide annular groove 38. Above the upper lateral surface 36 it has a part with a smaller diameter 39, and below the lower lateral surface 37 it has such a 40.
The space in the cylinder bore of the housing 32 located above the upper lateral surface 36 of the movable member 33 is connected via a longitudinal channel 41 and transverse bores 42 of the member 33 with the space of the said cylinder bore located below the lower lateral surface 37, and this in turn with the relief line 24 in constant contact. The pressure line 21 opens into the cylinder bore of the housing 32 at such a height that the annular groove 38 of the member 33 faces its mouth in every possible position of the latter.
The housing 32 has two annular grooves 43 and 44 open to its cylinder bore, of which the upper, 43, depending on the position of the organ 33 over the space above the control surface 36 of this organ in said cylinder bore and over the longitudinal bore 41 and the Cross holes 42 with the relief line 24 in connec tion, or is covered by the lateral surface 36, or finally via the wide annular groove 38 with the pressure line 21 in connection.
The lower annular groove 44 of the housing is in an analogous manner depending on the position of the organ 33 either via the annular groove 38 with the pressure line 21 in connection, or it is covered by the lower jacket surface 37 of the organ 33, or it is above the below this Surface area located in the housing bore with the discharge line 24 in connection. The upper and lower edges of the lateral surfaces 36 and 37 of the member 33 are at the same distance from one another as the upper and lower edges of the annular grooves 43 and 44 of the housing, so that every time one of the annular grooves 43 and 44 is displaced by the member 33 comes with the pressure line 21 in connection, the other of these annular grooves at the same time with the relief line 24 in connection ge is brought.
From the upper annular groove 43, a line 45 leads on the one hand to a channel 46 which is drilled axially through the extension 8 of the cover of the cylinder 1 and opens into its inner upper working chamber 15, on the other hand to a check valve device 47 which controls the inlet and outlet Outflow of pressure fluid to and from the outer upper working chamber 9 of the cylinder 1 controls with which it is connected by a line 48. This device contains two spring-loaded check valves 49 and 50, each of which controls a connection between the lines 45 and 48.
One, 49, of these valves opens under the pressure of the liquid speed in the line 45 against the line 48 and is loaded by a spring, the tension of which can be adjusted depending on the work to be performed. The other valve 50 opens under the pressure of the liquid in line 48 against line 45; the tension of the spring loading this valve can be set to a fairly low value, since this spring only serves to ensure a safe closure of the valve 50 when the pressure in the line 48 is lower than in the line 45, and to delay the opening of this valve somewhat if, as a result of vibrations of the liquid in one of the two lines 45 and 48, an only temporary overpressure in the line 48 occurs.
This line 48 is connected via a suction line 51 to a check valve 52 which is installed in the container 20 below the liquid level; this non-return valve opens against the suction line 51 and prevents liquid from flowing out of this into the container 20. It opens when the pressure in the suction line is lower than the atmospheric pressure in the container 20.
Furthermore, a line 53 leads from the lower annular groove 44 of the spool valve housing 32 to a check valve device 54 and from this a further line 55 leads to the lower working chamber 11 of the cylinder 1. The check valve device 54 is designed the same as the device 47, that is it contains two spring-loaded check valves 56 and 57, each of which controls a connection between lines 53 and 55.
The valve 56 opens against the line 55, the check valve 57 against the Lei device 53 each time the pressure in the other of these two lines is slightly higher than that in the line against which the valve opens. Both valves 56 and 57 have only weak loading springs; they serve to prevent the propagation of pressure waves between lines 53 and 55.
The press can comprise additional cylinders 1, not shown, with associated control slides 23 and check valve devices 47 and 54 and corresponding connecting lines. These elements can analogously be connected to the pressure line 21, the relief line 24 and the suction line 51 by branch lines <I> 21a, 24a </I> and 51a, as indicated by dash-dotted lines. The punches 17 of the individual pressure pistons 2 can act on a common press beam.
The devices for operating the main slide 26 and the control slide 23 are not shown here. If there are at least two cylinders, they can be designed analogously to the hydraulic press described in patent No. 306449.
The press described here works as follows: To lower the ram 17, after starting the pump 19, the slide piston 28 of the main slide 26 is moved upward until there is no connection between the annular groove 31 of the housing 27 and the annular groove 29 of the slide piston; the line 25 is then shut off and the pump 19 promotes through the pressure line 21, the check valve 22 opens, after the scrubbing slide 23. At the same time, the movable member 33 of the latter is also moved upwards until it is at the upper stop 34 to.
As a result, the pressure line 21 via the annular groove 38 of the organ 33 with the line 45 and the annular groove 44 into which the line 53 opens, with the space below the lateral surface 37 of the organ 33 and the discharge line 24 Ent.
The liquid conveyed by the pump 19 through the pressure line 21 then flows through the line 45 and the channel 46 to the inner upper working chamber 15 of the piston 2 and pushes it downwards. As long as the punch 17 or the movable member of the press does not find any great resistance in its downward movement, the liquid pressure 16 in the working space 15, in the channel 46 and in the line 45 does not reach such a high value that it opens the check valve 49 against the Can open force of its loading spring. The check valve 50 is held closed by its loading spring.
Since the cross section of the piston bore 7 or the working area formed by the bottom of this bore is relatively small, for a given secondary delivery rate of the pump 19, the piston 2 moves downward at high speed.
During this downward movement, the Kol ben 2 with its annular surface 13 displaces liquid from the lower working chamber 11 through the line 55, the opening check valve 57, the line 53 and the relief line 24 to the container 20. At the same time, the piston 2 sucks with its upper annular surface 6 Liquid from the container 20 via the opening check valve 52, the suction line 51 and the line 48 to the outer upper working chamber 9, which can be shut off from the pressure line 21 by itself.
Finally, if the punch 17 or the movable member of the press finds greater resistance, for example as a result of the latter hitting a workpiece to be deformed, the pressure in the inner upper working space 15, in the channel 46 and the line 45 rises so strong that it opens the check valve 49 and also comes into effect via the line 48 in the outer upper working space 9.
Since this increased pressure also prevails in the suction line 51, the check valve 52 closes. The amount of liquid delivered by the pump 19 is now distributed over the two upper working spaces 9 and 15 and now only causes a long downward movement of the piston 2.
The pressure of this liquid, however, acts both up to now in the inner working space 15 on the working surface formed by the bottom of the bore 7 and on the working surface of the piston 2 formed by the annular upper end face 6, that is, on a total working surface that corresponds to the whole Cross-section of the cylinder 1 corresponds, and therefore exerts a force on the piston 2 and thus via the punch 17 on the movable working element of the press that is a multiple of that with which the piston 2 was previously pressed down.
During these operations, precise regulation of the on the piston. 2 acting pressure, for example to compensate for the forces transmitted by several such pistons to a common press beam, by moving the movable member 33 of the control slide 23 downwards.
The width of the gaps between the lower edges of the upper or lower casing surface 36 or 37 of the member 33 and the annular groove 43 or 44 of the valve body is thereby reduced, so that the pressure drop on the one hand between the pressure line 21 and the line 45, on the other hand, between the line 53 and the Ent load line 24 increased, so the pressure in the upper working spaces 9 and 1-5 is reduced and in the lower working space 11 is increased. The resulting force acting on the piston 2 can be reduced in this way as required.
From the above-mentioned patent specification No. 306449 it is ersicht Lich how such an adjustment of the movable members of the control slide of several press cylinders can be effected automatically as a function of the inclination of a press beam in order to counteract this inclination.
To raise the piston 2 and the ram 17, the movable member 33 of the control slide switch 23 is moved down until it is at the lower stop 35 of the slide housing 32. Since the pressure line 21 through the annular groove 38 of the organ 33 with the line 53 and the annular groove 43 into which the line 45 opens, with the space above the upper surface 36 of the organ 33 and thus over the Querbohrun gene 42 and the The longitudinal bore 41 and the space below the lower lateral surface 37 are connected to the relief line 24.
The slide piston 28 of the main slide 26 can remain in the same position as when the ram was lowered, or it can be moved downwards until there is no connection between the main slide and control slide, which may be desirable for coordinating the operation of the main slide the upper annular groove 30 of the main slide housing 27 and the annular groove 29 of the slide piston 29 are longer; line 25 is then also shut off, so that pump 19 delivers to control slide 33.
The amount of liquid conveyed by the pump then passes from the pressure line 21 via the control slide 23 to the line 53. Its pressure opens the check valve 56 so that it passes through the line 55 into the lower working chamber 11 of the cylinder 1. There their pressure acts on the lower annular surface 13 of the piston 2, so that the latter is lifted. The pressure of the liquid displaced by the upper ring surface 6 of the piston 2 from the outer upper working space 9, which also comes into effect in the line 48, opens the check valve 50, so that this displaced liquid speed via the line 45, the control slide 23 and the relief line 24 can flow off to the container 20.
At the same time, the liquid displaced by the piston 2 from the inner upper working space 15 flows through the channel 46 to the line 45 and from there to the container 20.