• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1986000849A1
    申请号:PCT/EP1985/000313
    申请日:1985-06-28
    公开日:1986-02-13
    发明作者:Lothar GRÖTZINGER；Alfred Hyrenbach
    申请人:Zf-Herion-Systemtechnik Gmbh；
    IPC主号:B30B15-00
    专利说明:
    [0001] /
    [0002] Druckbeeinflussungseinrichtung für eine hydraulisch betätigbare Kupplung und/oder Bremse der Antriebswelle einer Presse
    [0003] Die Erfindung betrifft Druckbeeinflussungseinrichtungen für hydraulisch betätigbare Kupplungs-Brems-Kombinationen oder ge¬ trennt angeordnete Kupplungen bzw. Bremsen für die Antriebswelle einer Presse.
    [0004] Einrichtungen dieser Art bzw. Bemühungen zur Stoßdämpfung und Lärmminderung an Pressen, die mit Teildruck- bzw. Maximaldruck- Phasen arbeiten, sind in vielfältiger Art bekanntgeworden.
    [0005] Gemäß der E-PS 00 51 684 wird dazu z. B. vorgeschlagen, dem Betätigungszylinder ein programmgesteuertes Proportionalventil in der Speiseleitung vorzuschalten und den Pressenhub mit einem ge¬ genüber einem Teildruck.stark erhöhten Zwischendruck zu starten und sodann die angestrebte Drehzahl durch Umschaltung auf einen niedrigeren Teildruck einzustellen, ehe erneut der max. Arbeits¬ druck für den eigentlichen Arbeitsvorgang freigegeben wird. Damit ist nicht nur ein schlagartiger Start mit hohen mechanischen Be¬ lastungen der Antriebselemente verbunden, sondern die Anordnung einer Drossel in der Speiseleitung verlangsamt auch den ölfluß zu und vom Betätigungszylinder, so daß sich bei verstärkter Dämpfung auch längere Schaltzeiten ergeben. Die Teileausstoßleistungen werden dadurch gemindert. Auch fehlt eine Beeinflussung der Druck¬ abbau- bzw. Brems-Phase am Ende des Pressenhubes. Zudem erschei¬ nen Sicherheitsbedenken gegen die Anordnung eines Dämpfungsven- tiles in der Hauptdruckleitung selbst gerechtfertigt.
    [0006] Andere Lösungen bedienen sich ebenfalls der Möglichkeit, durch ein am Ein- bzw. Ausgang des BetätigungsZylinders der Presse angeordnetes Drosselorgan eine Dämpfung zu erreichen. So ist es gemäß den DE-OS 15 02 319 und 15 77 264 für Druck¬ luftsteuerungen bekannt, mit den Drosselorganen der Speiseleitung nach dem Start zunächst nur einen unter dem Maximaldruck gelege¬ nen Teildruck und erst danach den Maximaldruck freizugeben, je¬ doch stellen sich dabei immer noch unerwünscht harte Drehzahl¬ übergänge ein und es ist auch keine Beeinflussung der Entleerungs¬ geschwindigkeit bzw. des Bremsens nach dem Passieren des Pressen¬ arbeitsbereiches vorgesehen. Für Hydrauliksysteme ist diese Me¬ thode daher ungeeignet.
    [0007] Gemäß der DE-OS 23 21 117 ist für eine Hydraulikanwendung ein Druckdämpfer vorgesehen, welcher aus einem druckabhängig ar¬ beitenden Sperrschieber in einer aus der die Druckflüssigkeit führenden Leitung abzweigenden Druckentlastungsleitung besteht, in welchem differenzdruckabhängig variable Drosselkanalquer¬ schnitte durch ein mit einem Kegelstumpf vorwählbarer Steigung versehenes Sperrglied unterschiedliche Druckentlastungseffekte je nach Stellung des Pressenstδßels selbsttätig bewirken sollen. Auch diese Variante erschwert ein schnelles Auffüllen des Betäti¬ gungszylinders und verunmöglicht größere Einstellungsänderungen ohne Demontage des Dämpfersperrgliedes z. B. zwecks Einsatz eines Kegelstumpfes mit anderen Steigungen. Die Viskositätseinflüsse sind außerdem hierbei von besonderer Bedeutung. Zudem lassen sich bei höheren Dämpfungseffekten zeitliche Streckungen des gesamten Pressenhubes infolge der Dehnungen des Stellweges durch das lang¬ samer zufließende öl nicht ausschließen, so daß die Teilaussto߬ leistungen der Presse auch hierbei zurückgehen können. Eine gesonderte Beeinflussung der Entleerungs- bzw. Bremsphase nach dem Passieren des Arbeitsbereiches der Presse ist hier eben¬ falls nicht vorgesehen bzw. nicht möglich. Von dieser Hydraulikeinrichtung nach der DE-OS 23 21 117 aus¬ gehend wird die Aufgabe der Erfindung darin gesehen, die Druckbe¬ einflussungseinrichtungen für hydraulische Betätigung dahingehend weiterzuentwickeln, daß unter Vermeidung von Dämpfungsventilen in der dem Pressensicherheitsventil nachgeordneten Speiseleitung und von auch.stark viskositätsabhängigen allein druckmittelbetä¬ tigten ümschaltorganen eine sowohl für das Kuppeln bzw. den Druck¬ aufbau als auch für das Bremsen bzw. den Druckabbau stoßdämpfend und schnell funktionierende Druckmodulation erreicht wird, die sich jedoch, z. B. zu Einstellarbeiten, auch ohne innere Eingriffe rasch aufheben bzw. verändern und dann leicht identisch wieder repetieren läßt.
    [0008] Die Lösung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An¬ spruches 1 im wesentlichen dadurch erreicht, daß über ein auf eine Sperrstellung und mehrere Druckentlastungsstufen mit Rücklauf zum Tank elektrisch einstellbares Wegeventil jeweils verschieden stark drosselnde Druckentlastungsbedingungen zwischen dem mit ihm bewegungsverknüpften Pressensicherheitsventil und dem Betätigungs¬ zylinder in exakter Zuordnung zur jeweiligen Pressenstößelstellung gefahren und feinfühlig justierbar sind, ohne daß dabei Störein¬ flüsse durch Strömungshindernisse im Hauptweg zum bzw. vom Betäti¬ gungszylinder in Kauf genommen werden müßten. Durch die Einstell¬ barkeit verschiedener Druckstufen in parallelen Ästen der Druck¬ entlastungsleitung bei Aktivierbarkeit über ein einziges gemeinsa¬ mes Wegeventil und dessen elektrische Funktionsverknüpfung mit dem Pressensicherheitsventil wird zudem eine so zuverlässige Bewe¬ gungssynchronisation der Schließelemente erzielt, daß die jeweils gewählten Betriebsbedingungen genauestens beibehalten werden kön¬ nen und nach Betriebsumstellungen auch leicht wieder auffindbar sind. Dabei ist zum Ändern der jeweiligen Einstellung kein Ventil¬ umbau (z. B. durch einen Kegeleinsatz mit anderer Neigung) nötig, und es können sowohl Druck- bzw. Mengenwerte als auch Aktivierungs¬ zeiten in weiten Grenzen variiert bzw. dem Bedarf angepaßt werden, ohne die einzelnen Arbeitstakte der Pressenhübe dabei notwendiger¬ weise auch zeitlich zu dehnen.
    [0009] Es lassen sich mit der gleichen Einrichtung auch extreme Betriebszustände ohne hydraulische Veränderungen beherrschen, wie sie z. B. mit Einzelhub-Fahrweise und beim Einrichten neuer Ferti¬ gungsabläufe verlangt werden können. Da keine besonderen mechani¬ schen Sperrglieder verwendet werden und Standardventile für diese Einrichtung verfügbar sind, stellt sich der Aufwand sehr kosten¬ günstig und betriebssicher.
    [0010] Zudem ist die vorzugsweise im Cartridge-Prinzip ausführbare Ein¬ richtung frei von Platzproblemen, da die Steuerelemente außerhalb des Bereiches des Betätigungszylinders günstig montierbar sind. Die Steuerelektrik ermöglicht zudem noch diverse automatische Sicherheitskontrollen für jede einzelne Betriebsphase und rasche Fehlererkennbarkeiten. Dank der von Strömungshindernissen, wie z. B. Drosselventilen, freigehaltenen Hauptspeiseleitung des Be¬ tätigungszylinders wird ein sehr schnelles Eefüllen des Zylin¬ ders, also kurze Taktzeiten bei weichem Anfahren, Kuppeln und Bremsen, und damit eine Reduzierung von Lärm und Verschleiß bei allen Ein- und Ausrastungsvorgängen des gesamten Pressenhubes ohne Zeitverluste erreicht.
    [0011] Die präzise Veränderung des Arbeitsdruckes selbst in den zeitlich äußerst kurzen Phasen des Überganges zur Betriebsdreh¬ zahl bzw. zum Stillstand erlaubt es dabei, das Drehmoment in den außerhalb des Arbeitsbereiches liegenden Phasen kurzzeitig abzu¬ senken, also die Bewegungsenergie zu senken, so lange sie außer¬ halb des Pressenarbeitsbereiches ohnehin nicht voll gebraucht wird. Auf diese Weise kann auch auf dem gesamten Umlauf die Ent¬ stehung von Sσhwingungsresonanzen und Schlägen verhütet werden. Mittels der an sich bekannten Proportionaltechnik kann dabei in vorteilhafter Weise die Dämpfungswirkung den verschiedensten Drehzahlwünschen selbsttätig angepaßt werden.
    [0012] Zudem ist die Einrichtung gleichermaßen für jede beliebige Pressenbauart nahezu identisch verwendbar, da weder, z. B. in der Kupplung bzw. Bremse der Presse, besondere Feder- oder Flächenab¬ stimmungen vorgenommen noch auch Ventileinsätze in speziellen Dämpferventilen für unterschiedliche Betriebsbedingungen ausge¬ wechselt werden müssen. Einmal gewählte Einstellwerte sind auch nach zwischenzeitlichen Veränderungen, z. B. für Einzelhub, rasch wieder identisch auffindbar, und die Veränderung einer Druckphase der Teilhübe zieht nicht unbedingt auch eine Änderung der folgen¬ den Teilhübe nach sich. Bei Kupplungs-Brems-Kombinationen brau¬ chen weder Federn noch Kolbenflächen unterschiedlich sein, so daß auch diesbezüglich sich einfache Fertigungsverhältnisse einstel¬ len.
    [0013] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran¬ sprüchen angegeben.
    [0014] Nach Anspruch 2 wird eine für 2 Teildruckstufen und einen Maximaldruck vorteilhafte Ausgestaltung mit einer Nachfüllmög¬ lichkeit aus einer zur Speiseleitung des Betätigungszylinders parallelen Druckleitung von der Pumpe des Systems bzw. von einem Speicher vorgeschlagen, welche mit einem speziellen selbsttätigen Absperrventil dazu beiträgt, daß sowohl Druckaufbau als auch Druckabbau schnell und immer zu den gleichen vorgewählten Bedin¬ gungen ablaufen. Für den Fall, daß noch mehr Druckstufen gefahren werden sollen, wären lediglich entsprechend mehr Äste der Druck¬ entlastungsleitung und entsprechende Ventilanschlüsse vorzusehen. Nach Anspruch 3 wird eine Vorkehrung getroffen, um Störein¬ flüsse aus der parallelen Druckleitung in die Speiseleitung mit Sicherheit selbsttätig auszuschalten.
    [0015] Nach Anspruch 4 wird die selbsttätige Nachfüllmöglichkeit für den Speicher auch für Situationen vorgesehen, in denen das Absperrventil geschlossen und gleichzeitig das Absperrventil frei von Differenzdruckeinflüssen gehalten ist.
    [0016] Nach Anspruch 5 werden die beiden Leitungsäste der Druck¬ begrenzungsstufe durch eine eigene Druckdämpfungseinrichtung ge¬ gen Störeinflüsse aus der Speiseleitung abgesichert.
    [0017] Nach Anspruch 6 wird die Startphase mit einem reduzierten Druck begonnen, indem eine in einem Ast der Druckentlastungslei- tung vorbestimmte Teilmenge der Druckflüssigkeit in der Speise¬ leitung zunächst über die Druckentlastungsleitung bzw. das Wege¬ ventil in den Tank abgeführt werden kann.
    [0018] Nach Anspruch 7 wird Hochdruck in der Speiseleitung bewirkt, indem die Druckentlastungsleitung versperrt wird, wobei jedoch eine Restdämpfung aus dem Dämpf ngsventil beibehalten werden kann.
    [0019] Nach Anspruch 8 wird gegen Ende eines Pressenhubes eine wei¬ tere Dämpfungsphase eingeleitet, indem das Bremsmoment für den Pressenstößel durch eine weitere Entlastungsstellung des Wege¬ ventils auf ein gerade noch erforderliches Maß reduziert wird.
    [0020] Nach Anspruch 9 wird der Pressenhub nach vorausgegangener Abbremsung rasch und eindeutig beendet, indem die AblaufÖffnung des Pressensicherheitsventiles geöffnet und die Druckentlastungs¬ leitung über das Wegeventil geschlossen wird. Die Erfindung bietet weiterhin Möglichkeit, die elektrische Verknüpfung von Pressensicherheitsventil und Wegeventil an einen nicht gezeigten Sicherheitsschaltkreis anzuschließen, welcher jede Abweichung vom Sollzustand und auch die Fehlerquelle meldet bzw. die Presse abschaltet, wenn bzw. sobald die Dämpfung nicht einstellungsgemäß arbeitet. Nach wirkungsgleichem Prinzip lassen sich mit entsprechenden Signalgebern und weiteren Wegeventilen beliebig viele Druckstufen sinngemäß gleichartig anordnen, ohne daß in der eigentlichen Speiseleitung vom Pressensicherheitsven¬ til zum Betätigungszylinder irgendwelche Strömungsregier vorge¬ sehen werden müssen.
    [0021] Die Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen dargestell¬ ten schematischen Ausführungsbeispieles näher erläutert:
    [0022] ■ Fig. 1 ist ein Schaltschema einer Druckbeeinflus¬ sungseinrichtung für eine Kupplungs-Brems- Kombination einer Presse.
    [0023] Fig. 1A stellt die Anschlußmöglichkeit des gleichen
    [0024] Systems für eine getrennte Kupplung und eine getrennte Bremse einer Presse dar.
    [0025] Fig. 2 ist das die Druckbeeinflussungsphasen bestim¬ mende Umlaufdiagramm eines Pressenhubes.
    [0026] Fig. 3 ist eine zugehörige Schaltstellungstabelle der Magnetstellglieder an Pressensicherheits¬ ventil und Wegeventil.
    [0027] Fig. 4 ist ein Arbeitsdiagramm eines Pressenhubes mit der erfindungsgemäßen Druckbeeinflussungs¬ einrichtung. In Fig. 1 sind die wichtigsten Elemente des Hydrauliksystems und die wesentlichsten elektrischen Verknüpfungen mit den Signal¬ bzw. Stellungsgebern an der Presse bzw. an deren Stößel oder An¬ triebswelle in der Position dargestellt, die sie bei oberem Tot¬ punkt (Null-Lage) des Pressenstößels als Ausgangsstellung 0 ein¬ nehmen.
    [0028] Vom Tank 1 nimmt die Pumpe 2 Druckflüssigkeit in die Spei¬ seleitung 3, die schließlich über das Pressensicherheitsventil 4 in den Betätigungszylinder 5 der Bremse 6 bzw. der Kupplung 7 der Kupplungs-Brems-Kombination mündet. Im Betätigungszylinder 5 ist ein Betätigungskolben 8 gegen eine kupplungsseitige Rückstellfe¬ der 9 abgestützt. Die Kolbenstange 10 kann je nach Schaltstellung an der Bremse 6 bzw. Kupplung 7 anliegen. In Null-Stellung 0 ist die Bremse 6 aktiviert, weil das Pressensicherheitsventil 4 zum Tank 1 druckentlastet ist, so daß die Rückstellfeder 9 den Kol¬ ben 8 und dessen Stange 10 gegen die Bremse 6 pressen kann, wo¬ durch der nicht gezeigte Pressenstößel arretiert ist. Aus der Speiseleitung 3 zweigen insgesamt vier Endnahmeleitungen ab, drei davon 12, 13, 14 vor dem Pressensicherheitsventil 4, eine - 15 - zwischen demselben und dem Betätigungszylinder 5. über die Lei¬ tung 12 ist ein Druckabschaltventil 16 angeschlossen, welches durch ein Rückschaltventil 51 den Speisedruck vor dem Pressen¬ sicherheitsventil 4, unabhängig von dessen Stellung und von evtl. vorherigen Entnahmen, aufrecht hält und bei entsprechender Ein¬ stellung evtl. zuviel geförderte Druckflüssigkeit in den Tank 1 zurückströmen läßt. Die Leitung 13 hat ein Rückströmungen verhin¬ derndes Rückschlagventil 17 und ist Druckausgleichsleitung für ein weiteres Druckhaltesystem._ Sie mündet in ein differenzdruck- abhängiges Absperrventil 18 in der Leitung 14 bzw. 20, die das Absperrventil 18 über eine Drossel 21 mit einem Speicher 19 ver¬ bindet, welcher aus der Leitung 20 über eine weitere Leitung 22 mit einem pressenabgewandten Auslaß eines 4/3-Wegeventiles 23 kommuniziert. Dieses Wegeventil 23 ist der Abschluß der Druckent- lastungsleitung 15, welche Strom nach dem Pressensicherheitsven¬ til 4 abzweigt und deren Ausgänge je nach Stellung entweder zum Tank 1 oder in die vorerwähnte Verbindungsleitung 22 wenden. In der dem Wegeventil 23 pressenseitig vorgeordneten Druckentla¬ stungsleitung 15 befindet sich stromabwärts gesehen zunächst ein Dämpf ngsventil 24, in dessen federbelastetem Schwebekolben eine Innendrossel nachgeordnet ist und welche bei allzu plötzlicher bzw. zu hoher Beaufschlagung einen Auslaß zum Tank 1 freigeben kann. Anschließend zweigt sich die Druckentlastungsleitung 15 in zwei Äste 25, 26 auf, die jeder ein eigenes einstellbares und vordruckabhängiges Druckbegrenzungsventil 27, 28 aufweisen. Der eine Ast 25 mündet sodann in einen ersten pressenseitigen An¬ schluß 29 des 4/3-Wegeventiles 23, während der zweite Ast 26 dort in einen zweiten pressenseitigen Anschluß 30 einmündet. Beide Anschlüsse 29, 30 stehen in der in Fig-. 1 dargestellten Ausgangs¬ stellung bzw. Nullstellung 0 der Presse in Sperrstellung, d. h. , es erfolgt dabei keine Druckentlastung. - Der Speicher 19 gibt beim Einkuppeln Volumen über das Rückschlagventil 53 ab. Das We¬ geventil 23 wird nach einer Startphase 41, 42 wieder umgeschal¬ tet, wodurch der Speicher 19 dann nur noch über die Drossel 54 gefüllt werden kann. Nachdem das Absperrventil 18 geschlossen ist, ist der Speicher 19 nur noch über die Drossel 52 mit der Speiseleitung 14 verbunden.
    [0029] Das Pressensicherheitsventil 4 ist hier vereinfachend so dargestellt, daß es zum öffnen einer Durchgangsstellung auf einer Seite mit Magnetstellgliedern 31 versehen ist, welche gegen Rück¬ stellfedern 32 auf der anderen Seite arbeiten. Das Wegeventil 23 hat Magnetstellglieder und Rückstellfedern 33, 34 und 35, 36, die einander gegenüberliegen und separat voneinander betätigbar sind über ein elektrisches Steuersystem 37, das über eine Schaltbox 38 mit dem Magnetstellglied 31 des Pressensicherheitventils 4 zusam¬ mengekoppelt ist und seine Schaltbefehle sowohl von Hand als auch von einem bzw. mehreren Signalgeber(n) 39 erhalten kann, die z. B. aus Weg-, Zeit- oder Winkel-Gebern an der Presse, im Pressenstößel oder der Antriebswelle etc., bestehen können. In Fig. 1A ist die Speiseleitung 3 bei getrennter Anordnung von Bremse 6 und Kupplung 7 lediglich auf deren separate Betäti¬ gungszylinder 5 aufgeteilt, ohne daß es eigener Umschaltorgane bedürfte.
    [0030] In Fig. 2 ist die Ausgangsstellung (Null-Lage) 0 bei 360° des Pressenschwungrades 40 dargestellt. Nach der Startphase 41, 42 ist eine erste Umschaltstellung in der Regel bei etwa 10 bis 20° nach der Ausgangsstellung 0 angeordnet. Erfindungsgemäß er¬ folgt erst danach eine Druckerhöhung für die Kupplung, die etwa bei 120 bis 150° zum Erreichen des Arbeitsbereiches 43A des Stö¬ ßels führt. Hieran schließt sich eine Konstantdruckzone 43B an. Danach folgt ein Druckabbaubereich 44 auf Niederdruck ab einer zweiten Umschaltstelle bei etwa 270 bis 320°. Der Betätigungskol¬ ben 8 wird danach im Bereich 44 in seine Ausgangslage so lange zurückgeschoben und im Bereich 45 die Bremsung vorgenommen-, bis an der dritten Umschaltstelle bei ca. 340 bis 350° die Ventile 4 und 23 wieder in die Ausgangslage, d. h. in Druckentlastungsstel¬ lung, gebracht sind. Im Bereich 46 stehen die Ventile 4 und 23 wieder in Startstellung.
    [0031] In Fig. 3 sind die dem vorstehenden Ablauf entsprechenden Stellungen der Magnetstellglieder 31, 33, 35 bzw. der Ventile 4 und 23 tabellarisch dargestellt. Dabei bedeuten die vollen Punkte eine Erregung des jeweiligen Magnetstellgliedes, die offenen Kreise die Ruhestellung und die Durchkreuzungen die Sperrung des betreffenden Ventildurchlasses.
    [0032] Bei 0 bzw. 360° sind alle Stellglieder in Ausgangsstellung, also die Magnetstellglieder 31, 33 und 35 nicht erregt, und das Pressensicherheitsventil 4 in der Druckentlastungsstellung sowie das Wegeventil 23 in SperrStellung. Beim Start wird das Magnetstellglied 31 erregt, so daß das Pressensicherheitsventil 4 Zulauf zum Betätigungszylinder 5 frei¬ gibt. Gleichzeitig wird aber die erste Druckentlastungsstellung des Wegeventiles 23 durch Erregung des ersten Magnetstellglie¬ des 33 aktiviert, also ein vom Pumpendruck abweichender Fülldruck gefahren.
    [0033] Bei ca. 10 bis 20° Pressenhub bleibt Pressensicherheits¬ ventil 4 bzw. Magnetstellglied 31 aktiviert, jedoch geht das We¬ geventil 23 bzw. sein Magnetstellglied 33 zurück in Sperrstellung und bewirkt damit, daß der volle Pumpendruck als Fülldruck am Betätigungszylinder 8 für den Arbeitsbereich 43 verfügbar ist.
    [0034] Bei ca. 270 bis 320° bleibt das Pressensicherheitsventil 4 bzw. das Magnetstellglied 31 weiter aktiviert, jedoch öffnet nun das Magnetstellglied 35 bzw. sein Wegeventil 23 über einen ande¬ ren Druckentlastungsausgang und bewirkt damit einen Druckabbau, der dem reduzierten Drehmoment in der Bremsphase 45 gerecht wird.
    [0035] Bei ca. 340 bis 350° endet der Pressenhub mit der Desakti- vierung des Pressensicherheitsventiles 4 durch die Rückstellung des Magnetstellgliedes 31 in die Druckentlastungsstellung und des Magnetstellgliedes 35 in die SperrStellung.
    [0036] In Fig. 4 sind über der Zeit t eines Pressenhubes die ver¬ schiedenen Drücke im Betätigungszylinder 8 schematisch mit durch¬ gehenden Linien 47, der Drehmomentenverlauf an der Kupplung ML. mit gestrichelten Linien 48 und der Drehzahlverlauf n mit strich¬ punktierten Linien 49 eingetragen. In der Praxis ergeben sich dabei natürlich fließende und abgerundete Übergänge zwischen den verschiedenen Werten. In der Startphase 41, in welcher ein Nie¬ derdruck im Bremszylinder 8 aufgebaut wird, muß derselbe zunächst den Ansprechdruck PA erreichen, also z. B. den Federwiderstand und die Haftreibung überwinden, ehe der zum Schließen der Kupp¬ lung ausreichende Druck PK erreicht ist. Sodann wächst unter Auf¬ wendung eines weiteren Beschleunigungsdruckes Δ, p Bθ der Druck bis zum Werte des sogenannten Einschaltdruckes P„, bei dem die Kupp¬ lung so lange Drehmoment M„ behält, bis der Kupplungseingriff vollendet ist und mit auf Nenndruck PN angestiegenem Druck danach der eigentliche Pressenarbeitsbereich 43A beginnt. Nach einer Konstantdruckzone 43B läuft der Druck nach einem Druckabbaube¬ reich 44, in welchem die Ausschiebung der Druckflüssigkeit aus dem Bremszylinder 8 erfolgt, mit einem durch den hydraulischen Gegendruck P„ reduzierten Bremsbereich 45 aus. Die Drehzahlände¬ rung wird sanft eingeleitet durch die Bremswirkung des Brems¬ druckes ΔP . Dabei ist ein Bremsmoment M_ schaltbar, bis die Drehzahl n vollends auf 0 zurückgefallen ist.
    [0037] Der Fülldruck im Bremszylinder 8 ist somit zur Stoßvermei¬ dung vor Phasenende schon auf Niederdruck abgebaut, und im Be¬ reich 46 stehen die Ventile 4 und 23 wieder in Startstellung.
    [0038] Die Pressendrehzahl n beginnt dabei erst mit dem Eingriffs¬ punkt der Kupplung am Ende der Startphase 41, erreicht ihr Maxi¬ mum vor dem Ende des Druckaufbaubereiches 42, verharrt auf diesem Wert während des Arbeitsbereiches 43A und des Konstantberei¬ ches 43B. Mit dem Beginn des Druckabbaubereiches 44 sinkt er auf einen Niederdruck und gegen Ende des Pressenhubes mit einem re¬ duzierten Bremsbereich 45 schnell zurück auf 0 in Startstel¬ lung 46. Durch die Unterbrechungslos ansteigende bzw. abfallende stufenweise Beschleunigung und Abbremsung innerhalb kürzester Zeit werden Stöße beim Losreißen in der Startphase ebenso vermie¬ den bzw. stark reduziert wie beim Abbremsen nach Beendigung der Preßarbeit. Der Unterschied gegenüber einer bisher üblich gewe¬ senen Art der Druckbeeinflussung mittels Drosselstrecke nach dem Pressensicherheitsventil 4 gemäß dem eingangs der Beschreibung erstgenannten Stand der Technik ist durch die in Fig. 4 mit punk¬ tierter Linie miteingezeichnete Druckverlaufskurve 50 angedeutet. Der Funktionsablauf beginnt im oberen Totpunkt in Null- Lage 0 mit stehendem Pressenstößel, in der Startphase 41, 42 mit dem Abwärtshub und der Erregung des MagnetStellgliedes 31 des Pressensicherheitsventiles 4 sowie des ersten Magnetstellglie¬ des 33 am Wegeventil 23, welches einen am Druckbegrenzungsven¬ til 27 vorgewählten Druckausgleich über den ersten Ast 25 der Druckentlastungsleitung 15 herbeiführt. Der Speicher 19 fördert dabei öl über das Rückschaltventil 53 bzw. die Leitung 14 in die Hauptspeiseleitung 3, solange das Absperrventil 18 federseitig über die Leitung 14A und die Leitung 22 über das Wegeventil 23 zum Tank 1 entlastet ist. Die Drossel 21 verhindert, daß öl von dort zurück in die Leitung 14A fließt, und daß dadurch evtl. das Absperrventil 18 zu früh wieder schließen würde. Somit fließt hierbei öl sowohl mit dem Druck der Pumpe 2 als auch des Spei¬ chers 19 in der Hochdruckphase über die Leitung 3 zum Betätigungs¬ zylinder 5, ohne daß dabei ein weiteres Drosselorgan außer dem Pressensicherheitsveήtil 4 durchfahren werden muß. Die Kolben¬ stange 10 der Kupplungs-Brems-Kombination 6/7 stand bislang auf¬ grund des Druckes der Feder 9 in Bremsstellung an der Bremse 6. Sobald der hydraulische Druck im Bremszylinder 5 dem Feder¬ druck P entspricht, legt sich der Kolben 8 an der Kupplung 7 an.
    [0039] Dabei steigt der Druck im Betätigungszylinder 5 bei maxima¬ ler Fördermenge (ohne Drosselwirkung in 3) zunächst entsprechend der Federkennlinie schnell an bis auf den Federdruck P„, dann weiter infolge der Federkennlinie der Kupplung 7 bis auf den Kupp¬ lungsschließdruck Pκ. Erst nun, da kein Verdichtungsvolumen mehr gebraucht wird, steigt der Druck entsprechend der Gesamtförder- leistung aus Pumpe 2 und Speicher 19 rasch weiter auf einen am Druckbegrenzungsventil 27 vorgewählten Wert, der über dem Schlie߬ druck der Kupplung liegt, und welcher als Einschaltdruck P„ wirkt. Mit demselben wird nämlich das Dämpferventil 24 federsei¬ tig entlastet und kann Überdruck zum Tank 1 ablassen, so daß wäh¬ rend dieser Phase der Druck im Betätigungszylinder 5 auf einem reduzierten Wert noch konstant bleibt. Somit wird die Beschleu¬ nigung der Antriebswelle der Presse gesteuert mit dem Differenz¬ druck, der sich aus dem am Druckbegrenzungsventil 27 eingestell¬ ten Wert und dem Schließdruck PR der Kupplung ergibt. Mit diesem relativ geringen Beschleunigungsdruck P„ erfolgt also die Dreh¬ zahländerung an der Welle von 0 auf Betriebsdrehzahl mit weit geringerem Druckstoß als bei vollem Pumpendruck, also in einer zeitlich kurzen Phase. Eine mit dem Erreichen der Betriebsdreh¬ zahl n abgestimmte Einstellung eines Signalgebers 39 an der nicht gezeigten Presse bewirkt sodann bei entsprechender Stellung des Pressenstößels die Entregelung des Magnetstellgliedes 33 und da¬ mit den Rückgang des Wegeventiles 23 in die SperrStellung, so daß kein Druckabbau mehr erfolgt und sich der maximale Druck aus der Pumpe 2 schnell aufbauen würde, der nur .noch durch das der Pumpe 2 unmittelbar nebengeordnete Druckabschaltventil 16 nach oben begrenzt ist, weil aufgrund seines Flächenverhältnisses dann auch das Dämpferventil 24 seinen Ablauf zum Tank 1 schließt. Diese Umschaltung von Niederdruck auf Hochdruck erfolgt dabei so rechtzeitig nach dem Ende des Beschleunigungsvorganges, daß im Arbeitsbereich 43 der Presse noch vor Erreichung des unteren Tot¬ punktes bei 180° des Pressenhubes in der Speiseleitung 3 der Nenn¬ druck P verfügbar und damit das für die Nennpreßkraft erforder¬ liche Drehmoment M zur Verfügung steht. Durch die Entregung des MagnetStellgliedes 33 wird auch das Absperrventil 18 aufgrund seines Flächenverhältnisses wieder geschlossen. Sobald der Spei¬ cher 19 gefüllt ist, besteht somit nur noch eine Verbindung über die Drossel 52 zur Leitung 3, weil auch die Druckausgleichslei¬ tung 13 über das Ventil 17 die Verbindung vom Speicher 19 zur Speiseleitung 3 sperrt. Gleichzeitig kann das öl von der Pumpe 2 über die Leitungen 13, 14 und 20 nur über die Drossel 54 zum Speicher 19 fließen, so daß dieser bis zum nächsten Startvorgang selbsttätig wieder gefüllt ist, und der Nenndruck in der Speise¬ leitung 3 sofort zur Verfügung steht, während keine Druckentla¬ stung über das Wegeventil 23 erfolgt. Bei Erreichung eines wei¬ teren Anschlages des Signalgebers 39 im nachfolgenden Aufwärtshub des Pressenstößels (vorzugsweise bei etwa 270 bis 320°) wird so¬ dann das Magnetstellglied 35 erregt und damit der Leitungsast 30 auf Druckentlastung in Richtung Tank 1 umgeschaltet. Damit öffnet der vor und nach dem Dämpferventil 24 anstehende Nenndruck das Druckbegrenzungsventil 28, das auf einen unterhalb des Feder¬ druckes P„ eingestellten Wert justiert ist. Der betreffende An¬ schlagspunkt des Signalgebers 39 wird dabei so gelegt bzw. die Erregung des Magnetstellgliedes 35 elektrisch so justiert, daß der Pressenstößel genau im oberen Totpunkt, in der Ausgangsstel¬ lung 0, zu stehen kommt. Sobald der Druck in Leitung 26 sinkt, kann das Dämpferventil 24 federseitig öffnen, den Betätigungs¬ zylinder 5 vom Druck entlasten, so daß die Kolbenstange 10 unter Federkraft von der Kupplung 7 weg zurück an die Bremse 6 gedrückt wird. Diese wird sodann unter Federdruck wirksam. Da hierbei je¬ doch über das Druckbegrenzungsventil 28 ein vorwählbarer hydrau¬ lischer Gegendruck erzeugt wird, hält die Bremse auch nicht hart, sondern unter Stoßdämpfung an. Das Druckgefälle in den Venti¬ len 24 und 28 sowie Wegeventil 23 wird dabei über das Pressensi¬ cherheitsventil 4 aus der Speisemenge des Speichers 19 über die Drossel 52 aufrechterhalten, so daß der effektive Bremsdruck ΔP_ sich aus dem Federdruck P„ abzüglich dem hydraulischen Gegendruck am Druckbegrenzungsventil 26 entspricht. Die Abschaltung sowohl des Magnetstellgliedes 31 am Pressensicherheitsventil 4 als auch des Magnetstellgliedes 35 am Wegeventil 23 erfolgt kurz vor Er¬ reichung der Ausgangsstellung 0 am oberen Totpunkt etwa bei 340 bis 350° des Pressenhubes, so daß der Betätigungszylinder 5 der Presse weder über die Hauptspeiseleitung 3 noch über die Parallel¬ leitungen 22, 15 druckbeaufschlagt sein kann. Somit ist eine si¬ chere Totalabschaltung gewährleistet. - Der gesamte Ablauf ge¬ schieht dank der Parallelschaltung des Druckausgleichsystems zur Speiseleitung trotz Dämpfung beim Kuppeln und beim Bremsen fast ebenso rasch wie ohne Dämpfung. - Bezugszeichen
    [0040] 0 Null-Stellung
    [0041] 1 Tank
    [0042] 2 Pumpe
    [0043] 3 Speiseleitung
    [0044] 4 Pressensicherheitsventil
    [0045] 5 Betätigungszylinder
    [0046] 6 Bremse
    [0047] 7 Kupplung
    [0048] 8 Betätigungskolben
    [0049] 9 Rückstellfeder 10 Kolbenstange 11
    [0050] 12 Druckbegrenzungsleitung
    [0051] 13 Druckausgleichsleitung
    [0052] 14 Nachfülleitung
    [0053] 15 Druckentlastungsleitung
    [0054] 16 Druck bsc αLi- — ventil
    [0055] 17 RückflußVerhinderer
    [0056] 18 Differenzdruckabhängiges Absperrventil
    [0057] 19 Speicher
    [0058] 20 Speicher-Anschlußleitung
    [0059] 21 Drossel
    [0060] 22 Verbindungsleitung von 19 zu 15
    [0061] 23 4/3-Wegeventil
    [0062] 24 Dämpfungsventil
    [0063] 25 Erster Ast von 15
    [0064] 26 Zweiter Ast von 15
    [0065] 27 Druckbegrenzungsventil von 25
    [0066] 28 Druckbegrenzungsventil von 26
    [0067] 29 Erster Anschluß von 23
    [0068] 30 Zweiter Anschluß von 23
    [0069] 31 Magnetstellglied von 4 32 Rückstellfedern von 4
    [0070] 33 Erstes Magnetstellglied von 23
    [0071] 34 Erste Rückstellfeder von 23
    [0072] 35 Zweites Magnetstellglied von 23
    [0073] 36 Zweite Rückstellfeder von 23
    [0074] 37 Elektrisches Steuersystem
    [0075] 38 Schaltbox von 37
    [0076] 39 Signalgeber an Presse etc.
    [0077] 40 Pressenschwungrad
    [0078] 41 Startphase mit Niederdruck
    [0079] 42 Druckaufbaubereich
    [0080] 43 Arbeitsbereich des Stößels bei Maximaldruck
    [0081] 44 Druckabbaubereich
    [0082] 45 Bremsbereich
    [0083] 46 Startbereitschaftstellung
    [0084] 47 Druck im Betätigungszylinder 8
    [0085] 48 Moment am Pressenstößel
    [0086] 49 Drehzahl der Presse
    [0087] 50 Druckverlauf bei.Stand der Technik
    [0088] 51 Rückschlagventil
    [0089] 52 Drossel
    [0090] 53 Rückschlagventil
    [0091] 54 Drossel 55
    [0092] P, bzw. P„ Ansprech- bzw. Feder-Druck
    [0093] P„ Hydraulischer Gegendruck
    [0094] Pκ Kupplungsschließdruck
    [0095] P_E Einschaltdruck
    [0096] P„N Nenndruck
    [0097] 4 Pß Beschleunigungs-Druck
    [0098] Λ PD Bremsdruck
    [0099] M^ Kupplungsmoment
    [0100] M-, Nennmoment n Drehzahl t Zeit
    权利要求:
    Claims
    Ansprüche1. Druckbeeeinflussungseinrichtung für eine hydraulisch betätigbare Kupplung und/oder Bremse der Antriebswelle einer Presse, a) bei welcher ein Pressensicherheitsventil (4) in einer in einen Betätigungszylinder (5) mündenden Speiseleitung (3) und ein für Druckablass oder Sperrstellung einstellbares Wege ventil (23) durch Kombinationen von Teildruck- und Haupt druck-Phasen im Sinne einer Stossdämpfung zusammenwirken, dadurch g e k e n n z e i c h n e t b) dass das Wegeventil (23) in einer aus der Speiseleitung (3) abzweigenden Druckentlastungsleitung (15) stromabwärts hin ter einer extern justierbaren Druckbegrenzungs- bzw.
    Pro portionaldruck-Stufe (27, 28) angeordnet ist, c) dass sowohl das Pressensicherheitsventil (4) als auch das We geventil (23) über Magnetstellglieder (31, 33, 35) verfügen und diese über eine mit Drehwinkel-Weg- oder -Zeit-Ge bern (39) der Presse verbundene Elektro-Programmsteue-rung (37, 38) zusammengeschlossen sind, d) und dass an der Elektro-Steuerung (37, 38) bzw. den Magnet stellgliedern (31, 33, 35) eine VorwGhlbarkeiteiner dreh zahlproportionalen Druckbeeinflussung sowohl für Aufbau(Suppe'r)als auch Abbau (Bremsen) des Arbeitsdruckes im BetËtigungszylinder(5) vorgesehen ist.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n zeichnet, a) dass das Wegeventil (23) ein 4/3-Wegeventil ist, b) dessen beide pressenseitigen Anschlüsse (29, 30) in par allelen Ästen (25, 26) der Druckentlastungsleitung (15) angeordnete Druckbegrenzungs- bzw. Proportionaldruck-Ven tile (27, 28) vorgeordnet sind, c) und dessen pressenabgewandte Anschlüsse (22, 1) über eine eigene Druckausgleichsleitung (22) an ein druckabhängig selbstschaltendes Absperrventil (18) eines Speichers (19) bzw. an einen Tank (1) angeschlossen sind.
    3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n zeichnet, a) dass das Absperrventil (18) einerseits an die Speiselei tung (3) vor dem Pressensicherheitsventil (4) und anderer seits an den Speicher (19) angeschlossen ist, b) und dass sein Schliessorgan Flächenverhältnisse aufweist, die das Absperrventil (18) unter den bei Ausglng,i--e:l'urlg cffiE.
    Wegeventiles (23) vorliegenden Differenzdrücken geschlossen halten.
    4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h net , dass der Speicher (19) mittels einer Druckausgleichsleitung (13), in der ein zur Speiseleitung (3) schliessendes Rückschlagventil (17) liegt, druckausgleichbar ist.
    5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in der Druckentlastungsleitung (15) ein der Druckbegrenzungsstufe (27, 28) stromauf vorgeordnetes Dämpfungsventil (24) mit eigener druckabhängiger Entleerungsschaltung vorgesehen ist.
    6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass beim Start eines Pressenhubes aus der Null-Lage 0 das Pressensicherheitsventil (4) in Durchgangstellung und das Wegeventil (23) über seinen ersten pressenseitigen Anschluss (29) in Entleerungsstellung zum Tank (1) steht.
    7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass im Bereich von ca. 10 bis 20eaus der Null-Lage 0 bei weiterhin Durchgangstellung aufweisendem Pressensicherheitsventil (4) die Entleerungsstellung des Wegeventiles (23) über den ersten AnschluB (29) wieder versperrt wird.
    8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass im Bereich von ca. 270 bis 3200 aus der Null-Lage 0 bei weiterhin Durchgangstellung aufweisendem Pressensicherheitsventil (4) das Wegeventil (23) über seinen zweiten pressenseitigen Anschluss (30) in Entleerungsstellung zum Tank (1) kommt.
    9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass im Bereich von ca. 340 bis 3500 aus der Null-Lage 0 das Pressensicherheitsventil (4) in Druckentlastungsstellung und das Wegeventil (23) in Sperrstellung kommen.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    JP3126375B2|2001-01-22|無段調整可能の円錐プーリー巻き掛け式変速機
    JP4070819B2|2008-04-02|液圧式車両ブレーキ装置
    ES2249558T3|2006-04-01|Circuito hidraulico para el control de una unidad de relacion continuamente variable.
    US4884402A|1989-12-05|Control and regulating device for a hydrostatic drive assembly and method of operating same
    JP4756323B2|2011-08-24|油圧ドライブシステム及びその改良された制御バルブアセンブリ
    CN101858368B|2013-06-05|负载敏感压力补偿回油节流控制多路换向阀系统
    US5333707A|1994-08-02|Controller for retarder
    EP0760908B1|1999-01-20|Steueranordnung für wenigstens zwei hydraulische verbraucher
    US4480527A|1984-11-06|Power transmission
    RU2232321C2|2004-07-10|Схема гидравлического привода управления для бесступенчатой коробки передач
    US4560047A|1985-12-24|Solenoid operated clutch engagement
    CN101341342B|2011-05-18|具有容积流量补偿的静液压驱动机构
    DE3131095C2|1992-02-13|
    DE3444205C2|1990-07-12|
    EP1701074A2|2006-09-13|Druckbegrezungsventil mit Entlüftungsdämpfung
    US4928487A|1990-05-29|Control apparatus for double acting hydraulic cylinder units
    US4481769A|1984-11-13|Control system for hydraulically driven vehicles
    DE102009055721A1|2011-06-01|Bremssystem mit Speichereinrichtung mit Mehrfachfunktion
    ES2400690T3|2013-04-11|Freno hidráulico de auto amplificación
    EP0584078B1|1995-01-11|Überlast-schutzeinrichtung für einen antriebsmotor eines hydraulischen druckversorgungsaggregats
    DE4430168A1|1996-02-29|Fahrzeugbremsanlage
    GB2224312A|1990-05-02|Hydraulic actuation of an i.c. engine lift valve
    CN100514241C|2009-07-15|阀
    CA1313990C|1993-03-02|Hydrostatic transmission system and power limiter control therefor
    US5342023A|1994-08-30|Hydraulic control device for active suspension system
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0216776B1|1988-10-19|
    JPS61502735A|1986-11-27|
    DE3565651D1|1988-11-24|
    DE3523163A1|1986-02-13|
    EP0216776A1|1987-04-08|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-02-13| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1986-02-13| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1986-08-02| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985903265 Country of ref document: EP |
    1987-04-08| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985903265 Country of ref document: EP |
    1988-10-19| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1985903265 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]