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Steuereinrichtung für hydraulische Pressen
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für hydraulische Pressen mit einem Richtungssteuerventil, dessen Ventilkolben durch Steuerdruck in Abhängigkeit von einem Schaltventil bewegbar ist und der mechanisch im Gleichgewicht gehalten ist. Derartige Steuereinrichtungen können zur Steuerung der Bewegungen von Kolben in ihren Zylindern dienen, indem sie Zu- und Ableitung der Druckflüssigkeit zu bzw. von einem oder beiden Enden der Zylinder regeln. Eine solche Einrichtung dient insbesondere zur Steuerung von Kolben und Zylindern, die direkt von einem hydraulischen System betätigt werden, in dem Hauptdruckflüssigkeit ohne Zwischenschaltung eines Druckakkumulators direkt zum Zylinder gepumpt wird, die Verwendung eines Druckakkumulators ist jedoch nicht ausgeschlossen.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer verbesserten steuerdruckbetätigten Steuereinrichtung, die in einem mit hydraulischer Hauptund Steuerdruckflüssigkeit gespeisten System zur Steuerung einer hydraulischen Presse oder einer andern hydraulischen Einrichtung derart verwendet werden kann, dass der Steuerdruck mit einem einfachen, manuell betätigbaren Steuerventil gesteuert wird.
Gemäss der Erfindung ist der Ventilkolben. des Richtungssteuerventiles zumindest an einem seiner Enden mit einem Entlastungsventil verbunden, durch das in einer vorherbestimmten Stellung des Ventilkolbens bei dessen Bewegung in die Auslassstellung über Bohrungen im Ventilkolben der Druck am Presskolben vermindert wird, wobei mindestens eine Auslasskammer für das Steuerdruckmittel vorgesehen ist, die mit mindestens einem abgesetzten Teil des Ventil-
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Teil Servodruckflüssigkeit zu einem Steuerventil strömen lässt, durch dessen Betätigung ein Auslass geschlossen und die von einer Pumpeneinrichtung zu diesem Steuerventil gelieferte Hauptdruckflüssigkeit zum Presskolben geleitet wird.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung weist das Entlastungsventil einen festen oder einstellbaren, von dem Ventilgehäuse ge- tragenen Anschlag und einen Kolben auf, wobei dieser Kolben mit dem Ventilkolben bewegbar ist und mit dem Anschlag zusammenwirkt und wobei der Kolben an seinem entgegengesetzten Ende durch eine Öffnung ständig von Hauptdruckflüssigkeit beaufschlagt ist.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise als ein Ventil dargestellt, das an beiden Enden seines Kolbens von Druckflüssigkeit beaufschlagt wird und in einem hydraulischen System Verwendung findet. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 das Ventil im Längsschnitt und Fig. 2 in einer ähnlichen Darstellung das an einem Verteiler montierte Ventil.
Fig. 3 gibt einen Längsschnitt nach der Linie Y-Y der Fig. 2 und Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie X-X der Fig. 2 wieder. Fig. 5 lässt ein Schema eines hydraulischen Systems erkennen, in dem ein erfindungsgemäss ausgebildetes Ventil zur Steuerung einer einzigen Presse mit Aufwärtshub verwendet wird.
In der dargestellten Ausführungsform des.
Richtungssteuerventiles V 2 ist der Ventilkolben 2 im Gleitsitz in der Mittelbohrung des Ventilgehäuses 1 angeordnet. Diese Mittelbohrung ist in sieben ringförmige Kammern, 11, 12,13, 14, 15,16 und 17 unterteilt, die die in Fig. 5 gezeigten und später beschriebenen Anschlüsse aufweisen können.
Der Ventilkolben 2 hat abgesetzte Teile 21, 22, die so angeordnet sind, dass die Kammer 12 mit der Kammer 16 verbunden ist, wenn der Ventilkolben 2 in Fig. 5 ganz nach rechts bewegt wird, so dass eine angeschlossene Pumpe die Druckflüssigkeit an eine Seite, z. B. eines zweiseitig beaufschlagten Kolbens abgibt, während die Kammer 17 mit der Kammer 13 in Verbindung steht, so dass die Flüssigkeit von der andern Seite dieses Kolbens abfliessen kann.
Wenn der Ventilkolben 2 dagegen nach links bewegt wird, werden die Kammer 16 über die Kammer 11 mit dem Auslass und die Kammer 12 mit der Kammer 17 verbunden, d. h. die Anschlüsse des zweiseitig beaufschlagten Kolbens 3 und seines Zylinders sind vertauscht.
Der Ventilkolben 2 überragt an beiden Enden das Ventilgehäuse 1 und ist dort von Federgehäusen 3 L und 3 R umgeben, die hermetisch
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abgedichtete Zylinder bilden und mit. Anschlüssen 31 und 32 für- Steuerdruckmittelleitungen versehen sind. Wenn dem Anschluss 31 Steuerdruckflüssigkeit zugeleitet wird, während der Anschluss 32 mit dem Auslass verbunden ist, wird der Ventilkolben 2 ganz nach rechts (Fig. 5) gedrückt. Wenn dagegen dem Anschluss 32 Steuerdruckflüssigkeit zugeleitet wird und der Anschluss 31 mit dem Abfluss verbunden ist, wird der Ventilkolben 2 ganz nach links gedrückt.
Der Steuerdruck ist ein vom Hauptdruck im wesentlichen unabhängiger Druck, der von einer eigenen Quelle geliefert oder über ein Entlastungsventil vom Hauptdruck abgeleitet wird und niedriger als der Hauptdruck ist.
Der Ventilkolben 2 hat weitere abgesetzte Teile 23 und 24 (Fig. 1). Befindet sich der in Fig. 1 in einer mittleren Stellung gezeigte Ventilkolben 2 in seiner untersten Stellung gemäss Fig. 1, dann liegt der abgesetzte Teil 23 gegen- über der Kammer 14, so dass Steuerdruckflüssigkeit durch die Leitung 14'zum Kolben eines steuerdruckbetätigten Steuerventiles V 4 gelangt, wodurch sich dieses schliesst ; dadurch ist die Verbindung der Pumpen mit dem Auslass 3 a unterbrochen, die Pumpen müssen Druckflüssigkeit unter steigendem Druck zu den verschiedenen Teilen der Anlage liefern und werden somit belastet.
Der abgesetzte Teil 24 des Ventilkolbens 2 ist so angeordnet, dass er gegenüber der Kammer 15 liegt, wenn sich der Ventilkolben 2 in seiner obersten Stellung (Fig. 1) befindet, so
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oder die Pumpen, wie oben erwähnt, Druckflüssigkeit zur Anlage liefern und somit belastet werden.
Der Ventilkolben 2 wird durch die Federn 33 und 34 federnd in seiner Mittellage gehalten ; die Federn wirken über Widerlager 35 und 36 auf die beiden Enden des Ventilkolbens.
Die Widerlager können an beiden Seiten über Bohrungen 37 und 38 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt werden (Fig. 1).
Eine Druckverminderung ist gewöhnlich nur auf jener Seite des zweiseitig beaufschlagten Kolbens und Zylinders der Presse erforderlich, durch die der Arbeitshub bewirkt wird. Gegebenenfalls kann sie auch auf der Leerhubseite des Kolbens vorgesehen werden. In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist angenommen, dass die Kammer 16 an die Arbeitsseite dieses Kolbens angeschlossen und auf der Leerhubseite keine Druckverminderung erforderlich ist. Am oberen Ende (Fig. 1) des Ventilkolbens 2 ist daher ein Zylinder 4 angeordnet, der einen Kolben 41 mit einem verbreiterten Kopf 43 enthält. Der Kopf 43 ragt in eine Kammer 42, die über eine Mittelbohrung 25 und Radialbohrungen 26 des Ventilkolbens 2 dauernd mit der Kammer 26 in Verbindung steht.
Diese. ist-mit der Arbeitshubseite des Presskolbens verbunden und daher--wird durch den Druck in der Kammer 16 der Kolben 411 nach aussen geschoben, so dass sich der verbreiterte Kopf 43 gegen die Endfläche der Kammer 42 anlegt. Der Anschlag 44, der einstellbar und in seiner Stellung fixierbar ist, berührt den Kolben 41, wenn während der Bewegung des Ventilkolbens 2 nach oben der abgesetzte Teil 21 in den Bereich der Kammer 11 gelangt.
Dadurch wird eine weitere Bewegung des Ventilkolbens 2 nach oben so lange verhindert, bis der Druck in der Kammer 16 so weit gefallen ist, dass der Kolben 41 in die Kammer 42 hineingedrückt werden kann, d. h. die Abgabe von Druckflüssigkeit aus der Kammer 16 an die Kammer 11 und damit zum Auslass wird so lange gedrosselt, bis der Kolben 41 die vollständige Bewegung des Ventilkolbens 2 nach links gestattet. Der Grad der Drosselung kann durch Einstellung des Anschlages 44 geregelt werden.
Das Richtungssteuerventil V 2 hat drei Funktionen zu erfüllen : a) Zuleitung der Haupfdruckflüssigkeit zur entsprechenden Seite der Kolben b, durch deren Betätigung der Presskolben a an das Werkstück heran-und wieder zurückgeführt wird, b) Gewährleistung eines stossfreien Abflusses der im Hauptzylinder befindlichen Druckflüssigkeit am Ende des Arbeitshubes, und c) Zuleitung von Steuerdruckflüssigkeit zum Steuerventil V 4, wenn der Ventilkolben 2 ganz'in die Arbeits- oder Rückgangsstellung bewegt wurde.
Das Gehäuse 1 des Richtungssteuerventiles ist gemäss den Fig. 2,3 und 4 auf einem Verteiler 5 montiert. Dieser weist eine an die Druckseite der Pumpe angeschlossene Längsbohrung 52 und zwei an den Abfluss angeschlossene Längsbohrungen 51 und 53 auf. Es können also mehrere Ventile der in Fig. 1 gezeigten Art nebeneinander auf dem Verteiler 5 montiert und an die Bohrungen 52, 51 und F ? angeschlossen werden.
Zwischen den Kammern 16 und 17 jedes Ventiles und dem jeweiligen Kolben und Zylinder der Pressen sind Verbindungen vorgesehen.
In-der vorliegenden Ausführungsform bestehen diese Verbindungen aus Querbohrungen 5. 1 und 55. Gemäss Fig, 4 steht die Kammer 16 über senkrechte Doppelbohrungen 56 des Verteilers 5 mit der Querbohrung 54 in Verbindung. Das Ventilgehäuse 1 ist mit z. B. acht Schrauben 58 an den Verteiler 5 angeschraubt. Alle Fugen zwischen den Ventilgehäusen und dem Verteiler sind mit Dichtungsringen abgedichtet. Diese Verteileranordnung ermöglicht die Konstruktion eines kurzen, raumsparenden Ventilgehäuses, bei dem Durchlässe für die das Ventil durchfliessende Druckflüssigkeit vorge-
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sehen sind. Bei Anordnung von mehr als einem Regelventil auf dem Verteiler 5 ist ein Rückschlagventil 59 erforderlich, das bei mehr als einem in Arbeitsstellung befindlichen Ventil einen Rückfluss in die Längsbohrung 52 verhindert.
Wenn auch während des Leerhubes eine Druckverminderung erforderlich ist, kann er- findungs-gemäss ein weiteres Entlastungsventil (4, 41,44) auf der mit Bezug auf Fig. 5 rechten Seite des Ventilkolbens 2 angeordnet und der Mittelbohrung 25 und den Radialbohrungen 26 entsprechende Bohrungen zur Herstellung einer dauernden Verbindung zwischen einer unteren, der Kammer 42 entsprechenden Kammer und der Kammer 17 vorgesehen werden.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft ein beidseitig beaufschlagbares Steuerventil zur Steuerung einer hydraulischen Presse oder Maschine mit doppeltwirkendem Kolben und Zylinder oder mit einem einfachwirkenden Arbeitskolben und ihm zugeordneten Rückführungskolben. Die Erfindung kann aber auch auf einfachwirkende Steuerventile zur Steuerung von einfachwirkenden Kolben angewendet werden. Man kann auch erfindungsgemäss ausgebildete einfach- und doppeltwirkende Ventile nebeneinander auf demselben Verteiler anordnen.
Das Schema der Fig. 5 zeigt eine einzelne Presse mit aufwärts gerichtetem Arbeitshub, die einen Presskolben a und zwei Kolben b aufweist. Wenn die Pumpe die Kolben b von unten beaufschlagt, werden der Presstisch c und der Presskolben a rasch bis zur Berührung mit dem Werkstück gehoben. Während dieses raschen Anhebens wird das Füll-und Abfluss- ventil V 1 durch den Druck der im (nicht gezeigten) Vorratsbehälter vorhandenen Flüssigkeit geöffnet und gestattet den Eintritt der Flüssigkeit in den Zylinder. Dieses Ventil VI gestattet die Zuführung von Druckflüssigkeit zum Hauptzylinder, wenn der Presskolben a von den Kolben b angehoben wird, und wirkt während des Rückganges als Abflussventil für den Presskolben.
Bei Berührung des Werkstückes und Druckanstieg in den Zylindern der Kolben b wird der Presskolben mit Druckflüssigkeit aus der Pumpe beaufschlagt und die volle Presskraft erzielt.
Zur Rückführung des Presskolbens a wird den Kolben b an der Ringseite Druckflüssigkeit von der Pumpe zugeführt. Der Druck in den Rückführungszylindern wirkt auf den koaxial und unterhalb des als Hubschalter ausgebildeten Vorfüll-und Abflussventiles angeordneten Kolben e und öffnet das Ventil, so dass während des Rückhubes Druckflüssigkeit aus dem Presszylinder in den Vorratsbehälter zurückgedrückt werden kann.
Bei der nachstehenden Beschreibung der Wirkungsweise der Einrichtung wird von der Annahme ausgegangen, dass die Hauptpumpe im Betrieb ist, ein Anschluss 61 eines handbetätigten Schaltventiles V 3 für das Richtungssteuerventil V 2 unter Steuerdruck steht und das Ventil V 3 sich in seiner neutralen Stellung befindet.
In. dieser Stellung des Schaltventiles V 3 bleibt der Anschluss 61 für die Steuerdruckflüssigkeit offen, während die Anschlüsse 62 und 63 zum Abfluss offen sind. Daher wird kein Teil des Systems mit Steuerdruckflüssigkeit beaufschlagt ; das Steuerventil V 4 wird durch seine Feder angehoben und die von der Pumpe gelieferte Druckflüssigkeit gelangt über den Anschluss 64 des Steuerventiles V 4 zum Auslass 3 a.
Das Ventil V 4 bleibt gewöhnlich geöffnet, so dass Druckflüssigkeit von der Pumpe zum Auslass 3 a strömt. Es schliesst sich unter Steuerdruck und lässt dann Druckflüssigkeit von der Pumpe zum Presszylinder gelangen. Steuerdruckflüssigkeit wird zum Ventil V 4 nur in der
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rend der Auf- und Abwärtsbewegung des Presskolbens die Weiterleitung der von der Pumpe abgegebenen Druckflüssigkeit durch das Richtungssteuerventil V 2 nicht behindert. Wenn dem Anschluss 65 Steuerdruckflüssigkeit zugeleitet wird, wirkt diese auf den oberen Kolben g und schiebt ihn gegen eine Federkraft nach unten, wobei ein kleines Ventil g'gegen einen an dem unteren Kolben h angeordneten Sitz gedrückt und der untere Kolben nach unten geschoben wird, bis auch der untere Sitz geschlossen ist.
Auf diese Weise werden die Anschlüsse 64 und 3 a voneinander getrennt.
Der auf den oberen Kolben wirkende Steuerdruck hält das Ventil gegen den am Anschluss 64 ansteigenden Hauptdruck geschlossen. Bei Unterbrechung der Zuleitung von Steuerdruckflüssigkeit zum Anschluss 65 wird der obere Kolben g gehoben, wobei die in dem Raum oberhalb des Kolbens befindliche Druckflüssigkeit durch eine kleine, in der Nähe des Anschlusses 65 angeordnete Düse i und den An schluss 66 zum Abfluss gedrückt wird.
Mit dem oberen Kolben wird das Ventil g' von seinem Sitz am unteren Kolben abgehoben.
Die Druckflüssigkeit oberhalb des unteren Kolbens h kann jetzt durch dessen Mittelöffnung zum Auslass 3 a strömen und der Kolben h wird von dem Druck der Pumpe angehoben, so dass die Verbindung zwischen dem Anschluss 64 und dem Auslass 3 a wieder hergestellt ist.
Durch Bewegung des Griffes f des Ventiles V 3 im Uhrzeigerdrehsinn wird der Kolben k dieses Ventiles aufwärtsbewegt und der Anschluss 61 mit den weiter mit dem Auslass verbundenen Anschlüssen 62,63 verbunden. Jetzt
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ben b betätigten Einlassventiles V 7 und zum Anschluss 31 des Ventiles V 2 über die Anschlüsse 61 und 62 des Ventiles V 3. Der am Anschluss 31 des Ventiles V2 wirkende Steuerdruck drückt dessen Ventilkolben 2 nach rechts, wodurch Verbindungen zwischen den Kammern 12 und 16 und den Kammern 17 und 13 hergestellt werden. Knapp vor Beendigung des Ventilhubes wird die Leitung 14'zum Anschluss 31 hin geöffnet, so dass jetzt Steuerdruckflüssigkeit zum Anschluss 65 des Steuerventiles V 4 gelangt.
Das Steuerventil V 4 wird dadurch geschlossen und der Anschluss 64 wird vom Auslass 3 a getrennt.
Die Hauptdruckflüssigkeit gelangt nun von der Pumpe über die Anschlüsse 64 und 68 des Steuerventiles V 4 und die Kammern 12 und 16 des Richtungssteuerventiles V 2 zu den Zylindern der Kolben b. Während der nun einsetzenden Aufwärtsbewegung des Presskolbens a strömt Druckflüssigkeit aus einem Vor-
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unvorgesehenes Einlassventil V 6 ist. geschlossen und seine Anschlüsse 69 und 70 sind voneinander getrennt. Dieses Einlassventil ist gewöhnlich geschlossen und dient dazu, dem Hauptzylinder und den Zylindern der Kolben b von der Pumpe gelieferte Druckflüssigkeit zuzuleiten, nachdem der Presstisch c das Werkstück berührt hat.
Bei Berührung des Werkstückes und Druckanstieg in den Zylindern der Kolben b bis zu einem der Einstellung der Feder des Ventiles V 7 entsprechenden Wert hebt dieser am Anschluss 71 des Ventiles V 7 wirksame Druck dessen Ventilspindel, so dass die Anschlüsse 72 und 67 miteinander verbunden werden. Dadurch fliesst Steuerdruckflüssigkeit zum Anschluss 73 des Einlassventiles V 6 und hebt dessen Steuerkolben ; dadurch kann auch der vor diesem Steuerkolben niedergehaltene, als Hubsteuerorgan ausgebildete Ventilkolben des Ventiles V 6 durch eine Feder gehoben werden und die Anschlüsse 69 und 70 werden miteinander verbunden. Nun wird dem Presszylinder über die Anschlüsse 69 und 70 des Einlassventiles V 6 Druckflüssigkeit zugeführt und die Presse kann mit voller Kraft arbeiten.
Bei Bewegung des Griffes f des Schaltentiles V 3 entgegen dem Uhrzeigersinn über die neutrale in die Rückgangstellung werden die Anschlüsse 61 und 63 des Schaltventiles V 3 miteinander verbunden, während der Anschluss 62 zum Abfluss offen ist. In dieser Stellung gelangt Steuerdruckflüssigkeit zum Anschluss 32 des Ventiles V 2, so dass dessen Ventilkolben 2 nach links geschoben wird, bis der an der linken Seite des Ventiles angeordnete Kolben 41
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und die Mittelöffnung. 25 im Kolben des Ventiles V3 wirksamen Druck im Presszylinder gegen den einstellbaren Anschlag 44 gedrückt. In
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Kammer 11 ein. Der Presszylinder kann über die Kammern M und 11 des Ventiles V 2 rasch und doch stossfrei entlastet werden.
Wenn der Druck im Zylinder gefallen ist, schiebt der am Anschluss 32 des Ventiles wirksame Steuerdruck den Kolben ganz nach links. Dadurch werden die Verbindungen zwischen den Kammern 16 und 11 und den Kammern 12 und 17 vollständig geöffnet.
Knapp bevor der Kolben des Ventiles V 2 seine Hubbewegung beendet, wird die Leitung M'zum Anschluss. 32 hin geöffnet, so dass das Ventil V 4 durch den Anschluss 65 erneut mit Steuerdruckflüssigkeit beaufschlagt wird. Die Pumpen werden also wieder belastet'und liefern die Druckflüssigkeit über die Anschlüsse 64 und 68 des Ventiles V 4 und die Kammern 12 und 17 des Ventiles V 2 zur Ringseite der Kolben b. Hièmit beginnt der Rückhub des Presskolbens a, wobei der am Anschluss 74 des Ventiles V 1 wirksame Rückführungszylinderdruck das Füll- und Abflussventil V 1- öffnet, so dass die Druckflüssigkeit aus dem Hauptzylinder in den Vorratsbehälter zurückgedrückt werden kann.
Für die gesamte Anlage kann noch ein Sicherheitsventil V 8 vorgesehen und über ein Rückschlagventil V 5 A mit dem Richtungssteuerventil V2 verbunden sein. Vorstehend wurde zwar eine Presse mit Aufwärtshub beschrieben, doch kann die Einrichtung auch für Horizontalpressen oder für Pressen mit Abwärtshub verwendet werden, wobei im letzteren Fall die Tische unter Verwendung von Kolben in nach abwärts gedrückt werden.
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Control device for hydraulic presses
The invention relates to a control device for hydraulic presses with a directional control valve, the valve piston of which can be moved by control pressure as a function of a switching valve and which is kept mechanically in equilibrium. Such control devices can be used to control the movements of pistons in their cylinders by regulating the supply and discharge of the pressure fluid to or from one or both ends of the cylinder. Such a device is used in particular to control pistons and cylinders that are actuated directly by a hydraulic system in which the main pressure fluid is pumped directly to the cylinder without the interposition of a pressure accumulator, but the use of a pressure accumulator is not excluded.
The invention aims to provide an improved control pressure-actuated control device which can be used in a system fed with hydraulic main and control pressure fluid for controlling a hydraulic press or another hydraulic device in such a way that the control pressure is controlled with a simple, manually operated control valve.
According to the invention is the valve piston. of the directional control valve is connected at least at one of its ends to a relief valve through which, in a predetermined position of the valve piston when it is moved into the outlet position, the pressure on the plunger is reduced via bores in the valve piston, at least one outlet chamber being provided for the control pressure medium, which with at least a remote part of the valve
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Part of the servo pressure fluid can flow to a control valve, the actuation of which closes an outlet and the main pressure fluid supplied to this control valve by a pump device is passed to the plunger.
According to a further characteristic of the invention, the relief valve has a fixed or adjustable stop carried by the valve housing and a piston, this piston being movable with the valve piston and cooperating with the stop, and the piston at its opposite end through an opening is constantly acted upon by the main hydraulic fluid.
In the drawing, the object of the invention is shown, for example, as a valve which is acted upon by pressure fluid at both ends of its piston and is used in a hydraulic system. In the drawing, FIG. 1 shows the valve in longitudinal section and FIG. 2 shows the valve mounted on a distributor in a similar illustration.
FIG. 3 shows a longitudinal section along the line Y-Y in FIG. 2 and FIG. 4 shows a cross section along the line X-X in FIG. 5 shows a diagram of a hydraulic system in which a valve designed according to the invention is used to control a single press with an upward stroke.
In the illustrated embodiment of the.
Direction control valve V 2, the valve piston 2 is arranged in a sliding fit in the central bore of the valve housing 1. This central bore is divided into seven annular chambers 11, 12, 13, 14, 15, 16 and 17, which can have the connections shown in FIG. 5 and described later.
The valve piston 2 has stepped parts 21, 22 which are arranged such that the chamber 12 is connected to the chamber 16 when the valve piston 2 is moved all the way to the right in FIG. 5, so that a connected pump transfers the pressure fluid to one side , e.g. B. delivers a piston acted upon on both sides, while the chamber 17 is in communication with the chamber 13, so that the liquid can flow off from the other side of this piston.
If, on the other hand, the valve piston 2 is moved to the left, the chamber 16 is connected via the chamber 11 to the outlet and the chamber 12 to the chamber 17, i. H. the connections of the piston 3 acted upon on both sides and its cylinder are interchanged.
The valve piston 2 projects beyond the valve housing 1 at both ends and is surrounded there by spring housings 3 L and 3 R, which are hermetically sealed
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form sealed cylinders and with. Connections 31 and 32 are provided for control pressure medium lines. If control pressure fluid is fed to connection 31 while connection 32 is connected to the outlet, valve piston 2 is pushed all the way to the right (FIG. 5). If, on the other hand, control pressure fluid is fed to connection 32 and connection 31 is connected to the drain, valve piston 2 is pushed all the way to the left.
The control pressure is a pressure that is essentially independent of the main pressure, which is supplied from its own source or is diverted from the main pressure via a relief valve and is lower than the main pressure.
The valve piston 2 has further recessed parts 23 and 24 (Fig. 1). If the valve piston 2 shown in a middle position in FIG. 1 is in its lowest position according to FIG. 1, the offset part 23 is opposite the chamber 14 so that control pressure fluid flows through the line 14 ′ to the piston of a control pressure operated control valve V 4 arrives, whereby this closes; as a result, the connection of the pumps to outlet 3a is interrupted, the pumps have to deliver hydraulic fluid under increasing pressure to the various parts of the system and are thus loaded.
The offset part 24 of the valve piston 2 is arranged so that it lies opposite the chamber 15 when the valve piston 2 is in its uppermost position (FIG. 1), see above
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or the pumps, as mentioned above, deliver hydraulic fluid to the system and are thus loaded.
The valve piston 2 is resiliently held in its central position by the springs 33 and 34; the springs act via abutments 35 and 36 on the two ends of the valve piston.
The abutments can be acted upon with hydraulic fluid on both sides via bores 37 and 38 (FIG. 1).
A pressure reduction is usually only necessary on that side of the piston and cylinder of the press acted upon on both sides, through which the working stroke is effected. If necessary, it can also be provided on the idle stroke side of the piston. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, it is assumed that the chamber 16 is connected to the working side of this piston and that no pressure reduction is required on the idle stroke side. A cylinder 4, which contains a piston 41 with a widened head 43, is therefore arranged at the upper end (FIG. 1) of the valve piston 2. The head 43 protrudes into a chamber 42 which is permanently connected to the chamber 26 via a central bore 25 and radial bores 26 of the valve piston 2.
This. is - connected to the working stroke side of the plunger and therefore - the pressure in the chamber 16 pushes the piston 411 outward so that the widened head 43 rests against the end face of the chamber 42. The stop 44, which is adjustable and can be fixed in its position, touches the piston 41 when, during the upward movement of the valve piston 2, the recessed part 21 reaches the area of the chamber 11.
This prevents further upward movement of the valve piston 2 until the pressure in the chamber 16 has fallen so far that the piston 41 can be pushed into the chamber 42, i. H. the delivery of pressure fluid from the chamber 16 to the chamber 11 and thus to the outlet is throttled until the piston 41 allows the valve piston 2 to move completely to the left. The degree of throttling can be regulated by adjusting the stop 44.
The directional control valve V 2 has three functions: a) Feeding the main pressure fluid to the corresponding side of the piston b, actuating the piston a to the workpiece and back again, b) ensuring a smooth outflow of the pressure fluid in the main cylinder End of the working stroke, and c) supply of control pressure fluid to the control valve V 4 when the valve piston 2 has been completely moved into the working or return position.
The housing 1 of the directional control valve is mounted on a distributor 5 according to FIGS. 2, 3 and 4. This has a longitudinal bore 52 connected to the pressure side of the pump and two longitudinal bores 51 and 53 connected to the drain. Thus, several valves of the type shown in FIG. 1 can be mounted next to one another on the distributor 5 and connected to the bores 52, 51 and F? connected.
Connections are provided between the chambers 16 and 17 of each valve and the respective piston and cylinder of the presses.
In the present embodiment, these connections consist of transverse bores 5, 1 and 55. According to FIG. 4, the chamber 16 is connected to the transverse bore 54 via vertical double bores 56 in the distributor 5. The valve housing 1 is provided with z. B. eight screws 58 are screwed to the distributor 5. All joints between the valve housings and the manifold are sealed with sealing rings. This distributor arrangement enables the construction of a short, space-saving valve housing, in which passages are provided for the hydraulic fluid flowing through the valve.
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are seen. If more than one control valve is arranged on the manifold 5, a check valve 59 is required which prevents backflow into the longitudinal bore 52 when more than one valve is in the working position.
If a pressure reduction is also required during the idle stroke, according to the invention, a further relief valve (4, 41, 44) can be arranged on the right side of the valve piston 2 with reference to FIG. 5 and bores corresponding to the central bore 25 and the radial bores 26 to establish a permanent connection between a lower chamber 42 corresponding to chamber 42 and chamber 17.
The embodiment described relates to a control valve which can be acted upon on both sides for controlling a hydraulic press or machine with double-acting piston and cylinder or with a single-acting working piston and return piston assigned to it. However, the invention can also be applied to single-acting control valves for controlling single-acting pistons. One can also arrange single-acting and double-acting valves designed according to the invention next to one another on the same distributor.
The diagram of FIG. 5 shows a single press with an upwardly directed working stroke, which has a press piston a and two pistons b. When the pump acts on the piston b from below, the press table c and the press piston a are quickly raised until they come into contact with the workpiece. During this rapid lifting, the filling and drainage valve V 1 is opened by the pressure of the liquid present in the storage container (not shown) and allows the liquid to enter the cylinder. This valve VI allows the supply of pressure fluid to the master cylinder when the plunger a is raised by the plunger b, and acts as a drain valve for the plunger during the decrease.
When the workpiece is touched and the pressure in the cylinders of piston b increases, the press piston is pressurized with hydraulic fluid from the pump and the full pressing force is achieved.
To return the plunger a, pressure fluid is fed to the piston b on the ring side by the pump. The pressure in the return cylinders acts on the piston e arranged coaxially and underneath the pre-fill and drain valve designed as a lift switch and opens the valve so that pressure fluid can be pushed back from the press cylinder into the reservoir during the return stroke.
The following description of the mode of operation of the device is based on the assumption that the main pump is in operation, a port 61 of a manually operated switching valve V 3 for the directional control valve V 2 is under control pressure and the valve V 3 is in its neutral position.
In. In this position of the switching valve V 3, the connection 61 for the control pressure fluid remains open, while the connections 62 and 63 are open to the drain. Therefore, no part of the system is exposed to control pressure fluid; the control valve V 4 is raised by its spring and the pressure fluid supplied by the pump reaches the outlet 3 a via the connection 64 of the control valve V 4.
The valve V 4 usually remains open, so that pressure fluid flows from the pump to the outlet 3 a. It closes under control pressure and then allows hydraulic fluid from the pump to reach the press cylinder. Control fluid is only supplied to valve V 4 in the
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The upward and downward movement of the plunger does not hinder the forwarding of the pressure fluid released by the pump through the directional control valve V 2. When control pressure fluid is fed to the connection 65, it acts on the upper piston g and pushes it downwards against a spring force, a small valve g 'being pressed against a seat arranged on the lower piston h and the lower piston being pushed downwards until the lower seat is also closed.
In this way, the connections 64 and 3 a are separated from one another.
The control pressure acting on the upper piston keeps the valve closed against the main pressure rising at port 64. When the supply of control pressure fluid to connection 65 is interrupted, the upper piston g is lifted, with the pressure fluid located in the space above the piston being pressed through a small nozzle i located near connection 65 and connection 66 to the drain.
With the upper piston, the valve g 'is lifted from its seat on the lower piston.
The pressure fluid above the lower piston h can now flow through its central opening to the outlet 3 a and the piston h is raised by the pressure of the pump so that the connection between the connection 64 and the outlet 3 a is restored.
By moving the handle f of the valve V 3 in a clockwise direction, the piston k of this valve is moved upwards and the connection 61 is connected to the connections 62, 63 which are further connected to the outlet. Now
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ben b actuated inlet valve V 7 and to port 31 of valve V 2 via ports 61 and 62 of valve V 3. The control pressure acting on port 31 of valve V2 pushes its valve piston 2 to the right, creating connections between chambers 12 and 16 and the chambers 17 and 13 are made. Just before the end of the valve stroke, the line 14 ′ to the connection 31 is opened so that control pressure fluid now reaches the connection 65 of the control valve V 4.
The control valve V 4 is thereby closed and the connection 64 is separated from the outlet 3 a.
The main pressure fluid now reaches the cylinders of the piston b from the pump via the connections 64 and 68 of the control valve V 4 and the chambers 12 and 16 of the directional control valve V 2. During the upward movement of the plunger a, which now begins, hydraulic fluid flows out of a
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unforeseen inlet valve V 6 is. closed and its connections 69 and 70 are separated from each other. This inlet valve is usually closed and serves to supply pressure fluid supplied by the pump to the master cylinder and the cylinders of the pistons b after the press table c has touched the workpiece.
When the workpiece is touched and the pressure in the cylinders of piston b rises to a value corresponding to the setting of the spring of valve V 7, this pressure acting on connection 71 of valve V 7 raises its valve spindle, so that connections 72 and 67 are connected to one another. As a result, control pressure fluid flows to connection 73 of inlet valve V 6 and lifts its control piston; as a result, the valve piston of valve V 6, which is held down in front of this control piston and designed as a lift control element, can be lifted by a spring and connections 69 and 70 are connected to one another. Pressure fluid is now fed to the press cylinder via the connections 69 and 70 of the inlet valve V 6 and the press can work at full power.
When the handle f of the switching valve V 3 is moved counterclockwise from the neutral position to the return position, the connections 61 and 63 of the switching valve V 3 are connected to one another, while the connection 62 is open to the drain. In this position, control pressure fluid reaches the connection 32 of the valve V 2, so that its valve piston 2 is pushed to the left until the piston 41 arranged on the left side of the valve
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and the central opening. 25 in the piston of valve V3 effective pressure in the press cylinder is pressed against the adjustable stop 44. In
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Chamber 11 a. The pressure cylinder can be relieved quickly and yet smoothly via the chambers M and 11 of the valve V 2.
When the pressure in the cylinder has dropped, the control pressure at port 32 of the valve pushes the piston all the way to the left. As a result, the connections between the chambers 16 and 11 and the chambers 12 and 17 are completely opened.
Just before the piston of valve V 2 ends its stroke movement, line M 'becomes the connection. 32 is opened so that the valve V 4 is again acted upon by control pressure fluid through the connection 65. The pumps are thus loaded again and deliver the pressure fluid via the connections 64 and 68 of the valve V 4 and the chambers 12 and 17 of the valve V 2 to the ring side of the piston b. This starts the return stroke of the plunger a, whereby the return cylinder pressure effective at connection 74 of valve V 1 opens the filling and drainage valve V 1- so that the pressure fluid can be pushed back from the main cylinder into the reservoir.
A safety valve V 8 can also be provided for the entire system and connected to the directional control valve V2 via a check valve V 5 A. Although an upstroke press has been described above, the device can also be used for horizontal presses or for downstroke presses, in the latter case the tables are pushed downward using pistons.
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