Einrichtung zum Abbremsen des Stössels einer hydraulischen Presse

Abstract

 Mit einer Einrichtung zum Abbremsen des Stößels einer insbesondere für das Formteilverpressen von faserverstärkten Kunststoffen eingesetzten Presse, deren Stößel durch mindestens zwei, vorzugsweise parallellaufgesteuerte hydraulische Gegenhaltezylinder (2) beaufschlagt wird, wird eine zeitliche Verkürzung des Schließhubes der Presse dadurch erzielt, daß zwischen Stößel und jedem Gegenhaltezylinder (2) ein über einen bestimmten Hub durch Drosselung wirksamer, rückstellbarer, hydraulischer Stoßdämpfer (Zylinder 7 und Dämpfungskolben 9) eingeschaltet ist, dessen Dämpfungskraft kleiner als die Kraft des Gegenhaltezylinders (2) eingestellt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abbremsen des Stößels einer insbesondere für das Formteilverpressen von faserverstärkten Kunststoffen eingesetzten hydraulischen Presse, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Bei hydraulischen Pressen, die für die Verarbeitung von faserverstärkten Kunststoffen eingesetzt werden, ist ein genauer Parallellauf der beiden Werkzeughälften während des Preßvorgangs erforderlich. Ein solcher genauer Parallellauf ist durch die bekannten mechanischen Führungen nicht erzielbar.

[0003] Es sind deshalb Pressen entwickelt worden, bei denen nach einer schnellen Schließgeschwindigkeit des Stößels durch sogenannte Gegenhaltezylinder ein Abbremsen des Stößels bei gleichzeitiger Einstellung eines Parallellaufs erzielt werden. Ein Problem beim Formteilverpressen von faserverstärkten Kunststoffen tritt bei solchen Pressen dadurch auf, daß die zur Verarbeitung kommenden hochreaktiven Harzmatten nur eine sehr kurze drucklose Liegezeit des Materials in dem beheizten Werkzeugunterteil zulassen. Die Zeit vom Einlegen des Materials bis zum Schließen der Presse muß deshalb so kurz wie möglich gehalten werden. Es sind daher bereits extrem hohe Geschwindigkeiten für das schnelle Schließen des Werkzeugs, z.B. bis zu 1 m/s, eingesetzt worden, die praktisch nicht mehr zu steigern sind, weil eine solche Steigerung mit einem unverhältnismäßig großen Mehraufwand verbunden wäre. Danach muß jedoch vor der Verbindung des durch mindestens einen Preßzylinder betätigten Stößels mit den Gegenhaltezylindern die Geschwindigkeit des Stößels auf nahezu 0 verringert werden, um diese kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zu ermöglichen. Dadurch kann aber so viel Zeit verlorengehen, daß die Vorteile des schnellen Schließens wieder beseitigt werden.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die den Zeitverlust beim Verbinden des Stößels mit den Gegenhaltezylindern erheblich verringert.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

[0006] Die Einrichtung nach der Erfindung kann für die verschiedenen, mit Gegenhaltezylinder arbeitenden hydraulischen Pressensysteme eingesetzt werden. Sie bringt dabei nicht nur den Vorteil eines schnellen Verbindens und wirksamen Abbremsens von Stößel und Gegenhaltezylindern, sondern trägt auch zur Lärmminderung beim Betrieb dieser Pressen bei.

[0007] Ferner werden Erschütterungen beim Auftreffen des Stößels erheblich gemindert. Vor allem braucht jedoch die Geschwindigkeit vor dem Auftreffen des Stößels wesentlich weniger verringert zu werden und ist auch nach dem Dämpfungshub noch groß genug, um Zeitverluste für die anschließend erforderliche Beschleunigung des Stößels klein zu halten.

[0008] Bei Pressen, bei denen die Gegenhaltezylinder gleichzeitig dem Öffnen des Werkzeugs nach dem Preßvorgang dienen, wird diese Funktion durch die erfindungsgemäße Einrichtung in keiner Weise beeinträchtigt.

[0009] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 10.

[0010] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt schematisch dargestellt und nachfolgend näher erläutert.

[0011] Der mit einem Kolben 1 versehene Gegenhaltezylinder 2 ist mit dem nicht dargestellten Pressentisch einer hydraulischen Presse mit seinem unteren flanschartig ausgebildeten Ende 3 durch Anschrauben über eine Höhenverstelleinrichtung verbunden. In der Regel sind vier solcher Gegenhaltezylinder so angeordnet, daß ihre senkrecht verlaufenden Achsen 4 außerhalb des Werkzeugsbereichs im Rechteck zueinander angeordnet sind.

[0012] Achsgleich zu den Gegenhaltezylindern 2 sind am ebenfalls nicht dargestellten durch einen oder mehrere Preßzylinder betätigbaren Stößel der hydraulischen Presse nach unten vorspringende, zapfenartige Anschläge 5 befestigt, die zur Anpassung an verschiedene Höhenlagen, z.B. durch eine Gewindespindel, höhenverstellbar sind.

[0013] An seiner äußeren Stirnseite weist der Kolben 1 einen Bund 6 auf, in den ein am Kolben 1 angeschraubter ringförmiger Zylinder (7) schließend eingepaßt ist. An der vom Kolben 1 abgewandten Seite weist der Zylinder 7 einen nach innen weisenden flanschartigen Anschlag 8 auf, der den Hub eines Dämpfungskolbens 9, der zusammen mit dem Zylinder 7 den Stoßdämpfer bildet, nach oben hin begrenzt. Durch diese Ausbildung wird auf einfache Weise die Stirnwand des Stoßdämpfer-Zylinders eingespart.

[0014] Der Zylinder 7 ist mit einem oben offenen zylindrischen Aufsatz 10 gleichen Außendurchmessers versehen, an dem im oberen Bereich eine kragenartige Manschette 11 befestigt ist, die zur Abdichtung gegen etwa austretende Hydraulikflüssigkeit vorgesehen ist. Der Zylinder 7 weist ferner drei radiale Bohrungen 12 auf, die im Bereich des sich zwischen dem Kolben 1 und dem ausgefahrenen Dämpfungskolben 9 gebildeten relativ schmalen Spalts 13 in diesen einmünden. Die dem Hub des Stoßdämpfers entsprechende Weite des Spalts 13 beträgt etwa 5 mm und bestimmt zusammen mit dem Dämpfungskolben-Durchmesser von etwa 80 mm den Stoßdämpfer-Hubraum.

[0015] Die außen verschlossenen Bohrungen 12 sind jeweils mit einer senkrecht nach oben weisenden Leitung 14 verbunden, die über die obere Stirnseite des Zylinders 7 hinausreicht. Der Dämpfungskolben 9 weist ferner eine zentrale, abgesetzte Bohrung 15 auf, in der eine gegen die so gebildete untere Anschlagfläche abgestützte zylindrische Schraubendruckfeder 16 angeordnet ist, deren anderes Ende sich gegen eine koaxiale Sackbohrung 17 in der Stirnfläche des Kolbens 1 abstützt.

[0016] Der Kolben 1 des Gegenhaltezylinders 2 und der Dämpfungskolben 9 sind jeweils in der oberen Endlage, also in ausgefahrenem Zustand dargestellt. In dieser Stellung trifft am Ende der schnellen Schließbewegung des Stößels der hydraulischen Presse der Anschlag 5 mit seinem unteren zylindrischen Teil 18 auf den Dämpfungskolben 9 auf. Da der Gegenhaltezylinder 2 so eingestellt ist, daß seine Kraft größer ist als die Dämpfungskraft des durch den Zylinder 7 und den Dämpfungskolben 9 gebildeten Stoßdämpfers, wird die im Spalt 13 befindliche Hydraulikflüssigkeit durch die Bohrungen 12 und die Leitungen 14 in das tassenartige Innere des Aufsatzes 10 so lange verdrängt, bis der Dämpfungskolben auf dem Kolben 1 zum Anschlag kommt und der Stoßdämpfer damit ausgeschaltet, also unwirksam geworden ist und der Gegenhaltezylinder seine Tätigkeit aufnimmt.

[0017] Der Gegenhaltezylinder braucht beim Auftreffen des Anschlags 5 nicht auf maximale Gegenhaltekraft eingestellt zu sein. Die Gegenhaltekraft des Gegenhaltezylinders kann auch durch Kraftschluß mit einer entsprechenden Einrichtung hergestellt werden, die nach der Ausschaltung des Stoßdämpfers entfernt werden kann. Das Entfernen einer derartigen Zusatzeinrichtung kann durch einen entsprechenden Endschalter bewirkt werden. Die Kraft des Stoßdämpfers kann zur Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen auf einfache Weise dadurch verändert werden, daß in die Bohrungen 12 austauschbare Düsen 19 mit verschiedenen Öffnungsdurchmessern eingeschraubt werden, so daß die Drosselwirkung entsprechend einstellbar ist. Die Einstellung der Drosselwirkung kann auch durch Änderung des Stoßdämfer-Hubraums bewirkt werden. Das kann auf einfache Weise dadurch erzielt werden, daß der flanschartige Anschlag 8 als mit Außengewinde versehener Stellring ausgebildet ist, der mit einem Innengewinde des Zylinders 7 zusammenwirkt und in bestimmten Lagen feststellbar ist.

[0018] Nachdem der Preßhub beendet ist, fährt der Stößel der Presse im Schnellgang wieder in die obere Endlage und nimmt dabei den Anschlag 5 mit. Dadurch wird der Dämpfungskolben 9 durch die Feder 16 wieder in seine obere Endlage gedrückt und das aus dem Spalt 13 verdrängte Öl kann durch die vom Anschlag 5 freigegebene Bohrung 15 wieder in den Spalt 13 zurückfließen. Der untere Teil 18 des Anschlags 5 weist etwa den gleichen Durchmesser wie das außen vorstehende Ende des Dämpfungskolbens 9 auf und bildet an seinem oberen Ende mit dem Anschlag 5 einen Bund 20, an den sich die Manschette 11 beim Auftreffen des Anschlags auf den Dämpfungskolben 9 anlegt. Zwischen dem Gegenhaltezylinder 2 und dem Stößel ist ein den Stoßdämpfer umschließender Dehnungsbalg 21 zur Abdichtung der Einrichtung vorgesehen.

Ansprüche

1. Einrichtung zum Abbremsen des Stößels einer insbesondere für das Formteilverpressen von faserverstärkten Kunststoffen eingesetzten hydraulischen Presse, deren Stößel durch mindestens zwei vorzugsweise parallellaufgesteuerte hydraulische Gegenhaltezylinder beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Stößel und jedem Gegenhaltezylinder ein über einen bestimmten Hub durch Drosselung wirksamer rückstellbarer hydraulischer Stoßdämpfer eingechaltet ist, dessen Dämpfungskraft kleiner als die Kraft des Gegenhaltezylinders (2) eingestellt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer durch mindestens ein Federelement (16) rückstellbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer auf den Gegenhaltezylinder (2) aufgesetzt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer auf den Kolben (1) des Gegenhaltezylinders (2) aufgesetzt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer einen auf dem Kolben (1) des Gegenhaltezylinders (2) befestigten ringförmigen Zylinder (7) und einen zwischen dem Kolben und einem Anschlag (8) des Zylinders (7) bewegbaren Dämpfungskolben (9) aufweist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer mit einem oben offenen zylindrischen Aufsatz (10) versehen ist, in den ein nach unten vorspringender, zapfenartiger Anschlag (5) des Stößels zentrisch eingreift und das tassenartige Innere des Aufsatzes (10) mit dem Hubraum des Stoßdämpfers über mindestens eine Leitung (Bohrung 12) als Drossel verbunden ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (10) mit einer kragenartigen, den zapfenartigen Anschlag umschließenden Manschette (11) versehen ist.

8. Einrichtung nach Anpsruch 5,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskolben (9) eine durchgehende zentrische Bohrung (15) aufweist.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselung einstellbar ist.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Stoßdämpfer einstellbar ist.

Zeichnung