Kolbensteuerung an hydraulischen Scher- und Abkantpressen Bei hydraulischen Scher- und Abkantpressen mit zwei je am Ende eines Pressbalkens angreifenden Presskolben ist ein gleichmässiger und konstanter Pressdruck nur dann gewährleistet, wenn die Resul tierende des Presswiderstandes in der Mitte zwischen den Angriffspunkten der beiden Presskolben am Press- balken angreift. Die bisherigen Ausführungsformen von hydraulischen Scherpressen sind daher bei ein seitiger Belastung des Pressbalkens nur mit erheb lichen Nachteilen verwendbar.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolben steuerung an hydraulischen Scher- und Abkantpres sen mit zwei an einem Pressbalken angreifenden Press- kolben, bei welcher erfindungsgemäss den Hauptpress- zylindern Hilfszylinder zugeordnet sind und durch Verbindungsleitungen ein zwangläufiger Druckmittel austausch zwischen Hilfszylindern und Hauptzylin dern derart hergestellt ist, dass sich die Presskraft selbsttätig entsprechend der Angriffsstelle des resul tierenden Widerstandes am Pressbalken auf die bei den Presskolben aufteilt.
Durch diese Druckmittelsteuerung wird erreicht, dass beim Abscheren auf der ganzen Länge des Press- balkens eine konstante Presskraft erzielt wird, indem die Kräfte der Presskolben im umgekehrten Verhält nis zu den zugehörigen, durch den jeweiligen An- griffspunkt des resultierenden Widerstandes bestimm ten Hebelarmen des Pressbalkens wirken.
In der Zeichnung sind beispielsweise Ausfüh rungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Kolben steuerung teilweise geschnitten, wobei die Reaktions kraft in der Mitte zwischen den beiden Hauptzylin derachsen am Pressbalken angreift, Fig. 2 bis 4 Teilansichten zu Fig. 1, drei weitere Wirkungsarten der Reaktionskraft veranschaulichend, Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der Kolben steuerung, teilweise geschnitten, Fig. 6 eine dritte Ausführungsform der Kolben steuerung, teilweise geschnitten und Fig. 7 eine vierte Ausführungsform der Kolben steuerung, teilweise geschnitten.
Die hydraulische Kolbensteuerung gemäss der ersten Ausführungsform ist in Fig. 1 an einer Presse gezeigt, welche zwei Hauptzylinder 1, 2 mit den Presskolben 3, 4 aufweist. Die Kolbenstangen 5, 6 der Presskolben 3, 4 sind mit dem Pressbalken 7 ge lenkig verbunden. Jedem Hauptzylinder ist ein zu diesem koaxial angeordneter Hilfszylinder 1' bzw. 2' zugeordnet. Im dargestellten Fall bilden die Haupt zylinder 1 und 2 mit den zugehörigen Hilfszylindern 1' und 2' je einen gemeinsamen, durch eine Trenn wand 1" bzw. 2" unterteilten Zylinderblock.
In jedem Hilfszylinder läuft ein Hilfskolben 3', 4', welche auf den Kolbenstangen 5, 6 der Presskolben 3, 4 fest sitzen. Auf diese Weise kann sich jeder Presskolben nur zwangläufig mit seinem Hilfskolben bewegen. 8 ist die gemeinsame Druckmittelzuleitung zu den beiden Hauptzylindern und 9 der gemeinsame Druck- mittelablauf aus den Hilfszylindern. Zur Erzielung einer hydraulischen Bewegungsverbindung zwischen den beiden Presskolben ist der Druckmittelauslauf des Hauptzylinders 1 durch eine Verbindungsleitung 10 mit dem Druckmitteleinlauf des dem Hauptzylinder 2 zugeordneten Hilfszylinders 2', und.
der Druckmit telauslauf des Hauptzylinders 2 durch eine Verbin dungsleitung 11 mit dem Druckmitteleinlauf des dem Hauptzylinder 1 zugeordneten Hilfszylinders 1' ver bunden.
Bei Angriff der Reaktion Bin der Mitte des Press- balkens 7, d. h. in der Mitte zwischen den Angriffs- punkten P1 und P2 der Kolbenstangen der beiden Presskolben, wie dies in Fig. 1 veranschaulicht ist, ist
EMI0002.0000
daraus ergibt sich: P1 -j- P" = R. In diesem Fall besteht in den Haupt zylindern keine Druckdifferenz.
Bei Angriff der Reaktion R ausser der Mitte zwi schen den beiden Angriffspunkten P1 und P2 (Fig. 2) ist l kleiner als
EMI0002.0001
oder P1 kleiner als P2 oder genauer
EMI0002.0002
Es besteht somit zwi schen den Hauptzylinderfüllungen eine entsprechende Druckdifferenz.
Beim Beispiel nach Fig. 3 greift die Reaktion R am Angriffspunkt P2 an. Demnach ist P1 = 0. Greift R, wie Fig. 4 zeigt, ausserhalb der Strecke zwischen den Punkten P1 und P2 an, so ist:
EMI0002.0003
d. h. P1 ist entgegenwirkend P,', so dass P2 grösser ist als R.
Bei der in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform der Steuerung ist durch die beiden Verbindungslei tungen 10 und 11 eine wechselseitige Verbindung zwischen den Zylinderräumen vorgesehen, in dem Sinne, dass infolge der Verbindung 10 der Kolben 4' sich um den gleichen Betrag wie der Kolben 3 und infolge der Verbindung 11 der Kolben 3' um den gleichen Betrag wie der Kolben 4 sich verschieben muss. Da zudem die Kolben 3 und 3' einerseits und die Kolben 4 und 4' anderseits je auf der gleichen Kolbenstange sitzen, ist eine gleich grosse Bewegung der beiden Presskolben gewährleistet.
Eine der wesentlichsten Folgerungen aus der Be wegungssynchronisierung ist, dass für ein bestimmtes Druckanwendungsbeispiel die Reaktion R konstant und unabhängig von ihrer Stellung zwischen den An griffspunkten P1 und P2 ist. Diese Tatsache ist von besonderer Wichtigkeit bei Verwendung der hydrau lischen Presse als Schere. Bei Ausbildung des Press- balkens als oberes Schermesser wandert die Druck reaktion R beim Betrieb von einem Messerende zum anderen, und ist auf der gesamten Messerlänge kon stant.
Bei Ausbildung der Presse als Schere ist es zweck mässig, im Kreuzungspunkt X der beiden Verbin dungsleitungen 10, 11 einen Verbindungshahn vor zusehen. Bei Öffnung dieses Hahns kann Flüssigkeit aus den Zylinderräumen der einen Seite nach den Zylinderräumen der anderen Seite fliessen, was eine Verstellung der Neigung des oberen Messerbalkens gegenüber dem unteren Messerbalken ermöglicht. Die gewünschte Schrägstellung kann sodann durch Schlie ssen des Hahns fixiert werden.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist die Zuleitung 8 des Pressmediums nur nach dem einen Hauptzylinder 1 der Presse vorgesehen. Der Einlauf des zweiten Hauptzylinders 2 ist in diesem Fall durch eine Ver bindungsleitung 12 mit dem Auslauf des diesem Hauptzylinder zugeordneten Hilfszylinders 2' verbun den. Bei Eintritt des Pressmediums in den Hauptzylin- der 1 erhalten P1 und P., nur einen halb so grossen Pressdruck wie in der Ausführungsform nach Fig. 1, wofür aber die Pressgeschwindigkeit bei gleicher Füll menge die doppelte ist.
Für sehr grosse Pressen mit grosser Kolbenfläche und langem Hub können, wie Fig. 6 zeigt, die Hilfs zylinder 1', 2' im Innern der Hauptkolben 1 und 2 angeordnet werden. In diesem Fall sind die Kolben 3' und 4' der Hilfszylinder auf mit der Stirnwand des betreffenden Hauptzylinders fest verbundenen Hilfs kolbenstangen 5' und 6' angeordnet, wobei die Druckmittelausläufe der Hilfszylinder wechselseitig mit deren Druckmitteleinläufen in Verbindung ste hen und die Hilfskolbenstangen 5' und 6' mit Ein- und Auslaufbohrungen 10' und 11' für den Anschluss der Verbindungsleitungen 10 und 11 versehen sind. Die Wirkungsweise ist hier im Prinzip die gleiche wie oben beschrieben.
Können aus irgendeinem Grund die Hilfszylinder nicht nach dem Schema gemäss Fig. 1 oder Fig. 5 an geordnet werden, so besteht die Möglichkeit, dass die Hilfszylinder in einem separat angeordneten Aggregat, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, untergebracht werden.
Nach Fig. 7 sind die Hilfszylinder 1' und 2' in einem von den Hauptzylindern getrennt angeord neten Aggregat untergebracht, in welchem die Hilfs kolben 3' und 4' durch eine gemeinsame Kolben stange 13 in Bewegungsverbindung gebracht sind. Da hier nur der eine Hauptzylinder mit einer Zu führung 8 des Druckmediums versehen ist, wird durch diese Steuerung die gleiche Endwirkung wie in Fig. 5 erzielt.
Piston control on hydraulic shear and press brakes In hydraulic shear and press brakes with two press pistons each engaging at the end of a press beam, an even and constant pressing pressure is only guaranteed if the resulting press resistance is in the middle between the points of application of the two press pistons on the press attacking beam. The previous embodiments of hydraulic shear presses can therefore only be used with considerable disadvantages in the event of a lateral load on the press beam.
The present invention relates to a piston control on hydraulic shear and folding presses with two press pistons engaging a press beam, in which, according to the invention, auxiliary cylinders are assigned to the main press cylinders and an inevitable pressure medium exchange between auxiliary cylinders and main cylinders is established through connecting lines, that the pressing force is automatically divided according to the point of application of the resulting resistance on the press beam on the press piston.
This pressure medium control ensures that a constant pressing force is achieved over the entire length of the press beam when shearing, in that the forces of the press pistons are inversely related to the associated lever arms of the press beam determined by the respective point of application of the resulting resistance Act.
In the drawing, for example, Ausfüh approximate forms of the subject matter of the invention are shown schematically, namely: Fig. 1 shows a first embodiment of the piston control partially cut, the reaction force in the middle between the two Hauptzylin derachsen acts on the press beam, Fig. 2 to 4 partial views 1, three further types of action of the reaction force illustrating, Fig. 5 a second embodiment of the piston control, partially sectioned, Fig. 6 a third embodiment of the piston control, partially sectioned and Fig. 7 a fourth embodiment of the piston control, partially sectioned .
The hydraulic piston control according to the first embodiment is shown in FIG. 1 on a press which has two main cylinders 1, 2 with the press pistons 3, 4. The piston rods 5, 6 of the plunger 3, 4 are hinged to the press beam 7 ge. Each master cylinder is assigned an auxiliary cylinder 1 'or 2' arranged coaxially with it. In the case shown, the main cylinder 1 and 2 with the associated auxiliary cylinders 1 'and 2' each form a common cylinder block divided by a partition wall 1 "or 2".
An auxiliary piston 3 ', 4' runs in each auxiliary cylinder and is firmly seated on the piston rods 5, 6 of the press pistons 3, 4. In this way, each press piston can only necessarily move with its auxiliary piston. 8 is the common pressure medium supply line to the two main cylinders and 9 is the common pressure medium outflow from the auxiliary cylinders. To achieve a hydraulic movement connection between the two plungers, the pressure medium outlet of the main cylinder 1 is connected through a connecting line 10 to the pressure medium inlet of the auxiliary cylinder 2 ', and
the Druckmit telauslauf of the master cylinder 2 through a connec tion line 11 with the pressure medium inlet of the auxiliary cylinder 1 associated with the master cylinder 1 'connected ver.
When the reaction is attacked in the middle of the press beam 7, i. H. in the middle between the points of application P1 and P2 of the piston rods of the two press pistons, as is illustrated in FIG. 1
EMI0002.0000
this results in: P1 -j- P "= R. In this case there is no pressure difference in the main cylinders.
When the reaction R is attacked off-center between the two points of attack P1 and P2 (FIG. 2), l is less than
EMI0002.0001
or P1 less than P2 or more precisely
EMI0002.0002
There is thus a corresponding pressure difference between the master cylinder fillings.
In the example according to FIG. 3, the reaction R acts at the point of attack P2. Accordingly, P1 = 0. If R attacks, as Fig. 4 shows, outside the distance between points P1 and P2, then:
EMI0002.0003
d. H. P1 is counteracting P, 'so that P2 is larger than R.
In the embodiment of the control described in Fig. 1, a reciprocal connection between the cylinder chambers is provided by the two connecting lines 10 and 11, in the sense that as a result of the connection 10, the piston 4 'by the same amount as the piston 3 and as a result of the connection 11 of the piston 3 'by the same amount as the piston 4 must move. In addition, since the pistons 3 and 3 'on the one hand and the pistons 4 and 4' on the other are each seated on the same piston rod, an equally large movement of the two plungers is guaranteed.
One of the most important conclusions from the Be motion synchronization is that for a certain pressure application example, the response R is constant and independent of its position between the attack points P1 and P2. This fact is of particular importance when using the hydraulic press as scissors. If the press beam is designed as an upper cutting knife, the pressure reaction R migrates from one end of the knife to the other during operation and is constant over the entire length of the knife.
When the press is designed as a pair of scissors, it is useful to see a connecting tap at the intersection X of the two connec tion lines 10, 11. When this tap is opened, liquid can flow from the cylinder spaces on one side to the cylinder spaces on the other side, which enables the inclination of the upper cutter bar to be adjusted with respect to the lower cutter bar. The desired inclination can then be fixed by closing the tap.
As shown in FIG. 5, the feed line 8 for the press medium is provided only after the one main cylinder 1 of the press. The inlet of the second master cylinder 2 is in this case verbun through a connecting line 12 to the outlet of the auxiliary cylinder 2 'associated with this master cylinder. When the press medium enters the main cylinder 1, P1 and P receive only half the pressing pressure as in the embodiment according to FIG. 1, but for which the pressing speed is double with the same filling amount.
For very large presses with a large piston area and long stroke, the auxiliary cylinders 1 ', 2' can be arranged in the interior of the main piston 1 and 2, as shown in FIG. In this case, the pistons 3 'and 4' of the auxiliary cylinders are arranged on auxiliary piston rods 5 'and 6' firmly connected to the end wall of the relevant master cylinder, the pressure medium outlets of the auxiliary cylinders being mutually connected to their pressure medium inlets and the auxiliary piston rods 5 'and 6 'are provided with inlet and outlet bores 10' and 11 'for connecting the connecting lines 10 and 11. The principle of operation is the same here as described above.
If, for whatever reason, the auxiliary cylinders cannot be arranged according to the scheme according to FIG. 1 or FIG. 5, there is the possibility that the auxiliary cylinders are accommodated in a separately arranged unit, as shown in FIG. 7.
According to Fig. 7, the auxiliary cylinders 1 'and 2' are housed in a separate angeord designated unit from the main cylinders, in which the auxiliary piston 3 'and 4' by a common piston rod 13 are brought into motion connection. Since here only the one master cylinder is provided with a guide 8 to the pressure medium, the same end effect as in Fig. 5 is achieved by this control.