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Sicherungsvorrichtung für hydraulische Pressen
Die Erfindung betrifft
eine Sicherungsvorrichtung für hydraulische Pressen, insbesondere für Druck gießmaschinen
mit hydraulischer Formbetätigung.
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Bisher wurde hei der Konstruktion von Sicherungsvorrichtungen für
Druckgießmaschinen ausschließlich der Sl)ri tzvorgang als gefährlich angesehen.
Xlan hat sich daher darauf beschränkt, die Maschinen so zu sichern, daß der Gießvorgang
nicht eingeleitet werden kann, bevor die Formhälften geschlossen sind, und das sich
die Form während des Gießvorganges nicht öffnell kann. Im Laufe der Zeit hat es
sich jedoch herausgestellt, daß Unfälle auch häufig dadurch eintreten können, daß
die als Träger der Gießform von Druckgießmaschinen dienende hydraulische Presse
durch irgendein Alißgeschick in Bewegung kommt und sogar unter Druck zuläuft, während
der die Maschine bedienende Arbeider seine Hände oder einen anderen Körperteil zwischen
den beiden gegeneinander bewegten Formteilen hat.
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Beim Betrieb von Druckgießmaschinen ist es häufig notwendig, innerhalb
des Gefahrenbereichs der Druckgießform Verrichtungen, wie z. B.
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Schmieren. Einlegen von Eingießteilen, Grate entfernen. vorzunehmen.
Solche Verrichtungen hilden bei unaenügender oder gar fehlender Sicherung gegen
unbeabsichtigtes Schließen der Presse eine große Gefahr für den bedienenden Arbeiter.
Um diese Gefahr auszuschalten, wurde die im folgenden beschriebene Vorrichtung geschaffen,
die in ihrer allgemeinen Form nicht nur zur Erhöhung der Sicherheit beim Arbeiten
an Druckgießmaschinen dient, sondern auch in Anwendung auf alle anderen hydraulischen
Fressen Unfälle ausschließt, wie sie früher durch unbeal)sichtiates Einschalten
des Pressenvorschubes nicht selten vorkamen.
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Das wesentliche Merkmal der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung
besteht darin, daß ein Verriegelungsorgan vorgesehen ist, das sich bei geöffneter
Presse selbsttätig zwischen die gegeneinander verschiebbaren Pressenteile einschaltet,
und das sich nur durch Betätigung eines besonderen, von der Schaltung für die Preßhydraulik
getrennten Schaltorgans zurückziehen läßt. Eine unbeabsichtigte Ingangsetzung der
Presse kann bei dieser Anordnung nicht stattfinden, weil die Verriegelung, die selbstverständlich
so bemessen sein muß, daß sie den auftretenden Drücken mit Sicherheit standhält,
eine Bewegung der Pressenteile in jedem Falle auch dann verhindert, wenn etwa der
Hauptschalter durch versehentliches Berühren in Arbeitsstellung gebracht wird. Der
Arbeiter kann die Schließbewegung der Presse nur einleiten, wenn er außer dem Hauptschalter
auch das Schaltorgan für den Verriegelungskörper betätigt, wozu er beide Hände braucht
und wobei er folglich keine Gelegenheit hat, noch außerdem zwischen die beweglichen
Pressenteile hineinzugreifen.
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Nun sind Zweihandschaltungen, die einen Arbeiter zwingen, seine Hände
aus dem Gefahrenbereich einer Maschine herauszunehmen, bei mechanischen Schaltungen
an sich bekannt und bewährt, ihre Übertragung auf hydraulische Einrichtungen würde
aber nicht zum beabsichtigten Ziel führen, weil hydraulische Einrichtungen an sich
störungsanfälliger sind als mechanische, und weil man außerdem eingetretene Schäden
in hydraulischen Schaltern und Kraftübertragungseinrichtungen oft nicht ohne weiteres
gleich erkennen kann.
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So könnte es z. B. bei einer durch zwei hydraulische Schalter gesicherten
Maschine vorkommen, daß der eine Schalter durch Undichtwerden eines Ventils den
Durchtritt des Druckmittels zum Preßzylinder dauernd ermöglicht, ohne daß dies erkennbar
ist, weil ja durch den zweiten Schalter immerhin eine Absperrung gewährleistet ist.
Der die Maschine bedienende Arbeiter würde dann im Vertrauen auf die in Wirklichkeit
gar nicht mehr vorhandene Sicherheit womöglich noch unvorsichtiger handeln, als
er das früher an einer gar nicht abgesicherten Maschine gewohnt war, und es könnten
dann durch vermeintlich ungefährliche Betätigung des noch intakten Schalters erst
recht Unfälle eintreten. Ebenso wäre keine Sicherheit dagegen gegeben, daß einige
Zeit später durch Schadhaftwerden eines weiteren Ventils die Presse sich ohne Zutun
des Arbeiters und ohne vorherige Warnung schließt. Hiergegen kann nur eine gemäß
der Erwindung eingeschaltete mechanische Verriegelung völlige Sicherheit geben,
deren Vorhandensein etwaige Fehler am Hauptschalter zwar kompensiert, aber nicht
unsichtbar macht, und die selbst im schlimmsten Falle zwar versagen oder versehentlich
betätigt werden kann, deren Versagen oder Ingangsetzung dem die Maschine bedienenden
Arbeiter aber doch in jedem Falle sichtbar und sofort erkennbar ist.
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\\grill man eine hydraulische Presse nicht nur gegen unbeabsichtigtes
Ingangsetzen sichern, sondern auch erreichen, daß der einmal eingeleitete Preßvorgang
unterbrochen wird, sobald der die Presse bedienende Arbeiter das Hilfsschaltorgan
aus der Hand läßt, so kann dies geschehen, indem man mit der Schalteinrichtung zum
Zurückziehen des Verriegelungsorgans einen Hilfsschalter koppelt, der auf ein in
die Druckmittelleitung zwischen dem Hauptschalter und dem Pressenantrieb eingeschaltetes
Ventil einwirkt und dieses in seiner Ruhestellung, in welche es selbsttätig zurückzukehren
bestrebt ist, absperrt.
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Im Sonderfall der hydraulischen Druckgießmaschine würde diese während
der Preßbewegung erwünschte, zusätzliche Sicherungsmaßnahme zu einer Gefahrenquelle
werden, wenn man sie auch während des Gießvorgangs, also nach dem Schließen der
die Formhälften tragenden Pressen aufrechterhalten würde. Während des Gießvorganges
darf es nämlich auf keinen Fall vorkommen, daß der Formschließdruck sich verkleinert
oder gar ausbleibt. Dem läßt sich indessen leicht dadurch Rechnung tragen, daß man
einen zweiten, auf das zwischen dem Hauptschalter und dem Pressenantrieb eingeschaltete
Ventil einwirkenden Hilfsschalter anordnet, der von einem beweglichen Teil der Presse
so gesteuert wird, daß er bei geschlossener Presse das Ventil offenhält, auch wenn
der erste Hilfsschalter in Ruhestellung ist.
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In der Zeichnung ist das Wesen der Erfindung an Hand zweier schematischer
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Abb. 1 zeigt ein erfindungsgemäß angeordnetes Beispiel für die Schaltung
der Formträgerpresse einer Druckgießmaschine mit horizontaler Formschließbewegung.
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Abb. 2 stellt eine etwas anders angeordnete Schaltung der betreffenden
Teile einer Druckgießmaschine mit vertikaler Formschließbewegung dar.
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In beiden Zeichnungen ist die Formträgerpresse, die im wesentlichen
aus der beweglichen Formträgerplatte 1 mit dem ihr zugeordneten hydraulischen Antrieb
und aus der ortsfesten Formträgerplatte 2 besteht, in geöffnetem Zustand darstellt,
wobei ein Verriegelungsorgan 3 mit Hilfe von Federn 4 selbsttätig zwischen die Platten
I und 2 eingeschoben ist.
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Um die Maschine in Gang zu setzen, wird zuerst der Hebel 5 entgegen
der Kraft der ihn in der dargestellten Ruhestellung haltenden Feder 6 nach unten
gedrückt, wodurch das zur Druckleitung führende Ventil 8 geschlossen wird. Dadurch
gelangt Druckwasser über die Leitungen g und 10 in den Zylinder ii und treibt den
Kolben I2 entgegen der Kraft der Federn 4 an, so daß das mit dem Kolben 12 verbundene
Verriegelungsorgan 3 aus dem Bereich der Bahn der Formträgerplatte I herausgenommen
wird. Gleichzeitig tritt über die Leitung g Druckwasser auch in den Zylinder 13
ein und schiebt den Kolben 14 nach oben, wodurch dann über den einarmigen Hebel
15 das in die Druck mittelleitung I6 zwischen dem Hauptschalter I7, i8 und dem Zylinder
19 eingefügte Hilfsventil 20 geöffnet wird. Der Vorschubkolben 21 erhält daher
Druck,
sobald das Ventil 17 durch Umlegen des Hebels 22 geöffnet wird. Die daraus resultierende
Bewegung des Vorschubkolbens 21 und der Formträgerplatte I dauert so lange an, als
die beiden Bedienungsliebel 5 und 22 in Arbeitsstellung sind.
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Läßt der die Maschine bedienende Arbeiter den Hebel 5 los, so kehrt
dieser durch die Wirkung der Feder 6 selbsttätig wieder in die Ruhestellung zurück.
I)adurch wird die Leitung 9 drucklos, das Hilfsventil 20 schließt sich und der Kolben
2I wird infolgedessen ebenfalls drucklos, auch wenn das Druckventil 17 geöffnet
bleibt, die eingeleitete Bewegung der Formträgerplatte 1 wird dadurch sofort al
gestoppt.
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Mit der Formträgerplatte 1 ist beim dargestellten Beispiel ein Anschlagstück
23 verbunden, das so eingestellt ist, daß es am Ende des Preßhubes (also nach Schließung
der auf die Platten 1 und 2 aufgespannten Formhälften) das Druckventil 24 und das
Abwasserventil 25 eines zweiten Hilfsschalters öffnet bzw. schließt, wodurch Druckwasser
über die Leitung 26 den Kolben 27 beaufschlagt, der dann über den Hebel 15 das Hilfsventil
20 offenhält, auch wenn etwa das Ventil 7 geschlossen ist. Dadurch wird mit Sicherheit
vermieden, daß bei geschlossener Form durch versehentliche Loslassen des Hebels
5 die Platte Zu drucklos wird und unter dem Druck des in die Form eingespritzen
flüssigen Metalls zurückweichen kann. bei dem in Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist durch die Anordnung zweier Schließdruckkolben 18, die bei geöffneten Ventil
24 über die Zweigleitung 29 vom Druckmittel beaufschlagt werden, außerdem dafür
Sorge getragen, daß in der Endstellung der Formschließdruck unabhängig von der Stellung
des Hebels 5 und des Hilfsschalters 7. 5 wesentlich verstärkt wird.
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Die Wirkungsweise der in Abb. 2 gezeigten Schaltanordnung ist grundsätzlich
dieselbe. Dort wird jedoch die Betätigung des Absperrorgans 3 nicht hydraulisch,
sondern mechanisch über die Hebel 30, 31 und 32 vorgenommen. Auch erfolgt bei diesem
Ausführungsbeispiel die Schließbewegung der Formträgerplatte 1 nicht unter Druck,
sondern durch deren eigenes Gewicht, wobei Abwasser aus dem Zylinder 19 ülier die
Leitung 16 entweicht.
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I)ie selbsttätige Sperrung beim Loslassen des Hebels während des
Schließvorganges erfolgt wie beim Beispiel nach Abb. 1 durch selbsttätiges Schließen
des Hilfsventils 20, wodurch der weitere Abfluß von Abwasser aus dem Zylinder 19
verhindert wird. Nach dem Erreichen der Endstellung wird ein erhöhter Schließdruck
unabhängig von der Stellung des Hebels 5 wie oben beschrieben durch den Hilfsschalter
24, 25 gewährleistet.
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Nach dem Wiederöffnen der Presse durch in der Zeichnung der Übersicht
halber nicht dargestellte Steuerungen rückt das Verriegelungsorgan 3 vermöge der
Kraft der Federn 4 oder ähnlicher Mittel selbsttätig wieder in seine Sicherungsstellung
ein.
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Selbstverständlich müssen bei der praktischen Ausführung des Erfindungsgegenstandes,
um Momente und Eckungen zu vermeiden, entweder zwei Sicherheitsorgane angeordnet
werden, oder es muß das Sicherungsorgan an einer zentralen Stelle der Presse angeordnet
sein.