Servo-Steuerung des Werkzeuges von Maschinen, die zur Ausführung von Metalldrückarbeiten dienen Beim Arbeiten an der Metalldrückbank ist bei der Bearbeitung von Werkstücken aus starken Ble chen ein verhältnismässig grosser Kraftaufwand erfor derlich, wenn die Werkzeugträger mittels Handrad und Spindeln manuell zu verstellen sind. Ist gar zur leichteren Verformung die Erhitzung der Werkstücke notwendig, so wird der Arbeiter den Wärmestrah- lungswirkungen ausgesetzt, was denselben vorzeitig ermüdet und eine erhebliche Reduzierung der Ar beitsleistung zur Folge. hat.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Servo-Steuerung des Werkzeuges von Maschinen, die zur Ausführung von Metalldrückarbeiten dienen, durch welche diese Übelstände bei der Metalldrücker- bzw. Verformungsarbeit beseitigt wird.
Die erfindungsgemässe Servo-Steuerung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Steuerhebel in ein Druck system eingebaute Ventile beherrscht, welche Ventile Supporte bei einer je nach Steuerhebelausschlag wähl baren Geschwindigkeit in der Hin- und Herbewegung steuern, mit welchem Steuerhebel die Ventile einzeln oder gemeinsam betätigbar sind und damit die Sup porte unabhängig oder miteinander gleichzeitig ver stellbar sind, in welch letzterem Falle sich das Be arbeitungswerkzeug schräg zur Werkstückachse be wegt.
Dank der hydraulischen Servo-Steuerung der Supporte, z. B. einer Metalldrückbank, ist ohne jede Ermüdung eine erheblich grössere Arbeitsleistung möglich. Die Servo-Steuerung ermöglicht ohne weite res eine mühelose Einhandbedienung sowie auch die Anwendung eines viel höheren Arbeitsdruckes des Werkzeuges, so dass viel grössere Blechstärken ver arbeitet werden können. Während der Verformung des Werkstückes kann der den Steuerhebel bedienende Arbeiter den Arbeitswiderstand des Werkstückes in entsprechend reduziertem Verhältnis einwandfrei wahrnehmen und dabei wie bisher mit Gefühl arbei ten.
Mit dem Steuerhebel kann er ferner die Ge schwindigkeiten des Presskolbens nach Belieben steuern sowie die Presskolben unverrückbar anhalten.
Die Servo-Steuerung ist für Supporte und Kreuz supporte von Metalldrückbänken aller Art verwend bar.
In der Zeichnung sind eine beispielsweise Ausfüh rungsform des Erfindungsgegenstandes und eine Va riante teilweise schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen schematischen Grundriss der Vor richtung an einer nur zum Teil dargestellten Metall- drückbank, Fig. 2 eine Variante zu Fig. 1 und Fig. 3 und 4 Details zu Fig. 1 in grösserem Mass stab:
Beim dargestellten Beispiel in Fig. 1 ist die von der Drückbankspindel angetriebene Drückform mit .1 und das zwischen dieser und dem Vorsetzer 3 einge spannte Werkstück mit 2 bezeichnet. 4 ist die als Werkzeug dienende Drückrolle, welche auf dem im rechten Winkel zur Drückbankspindel bewegbaren Support 5 auf einer Schwalbenschwanzführung des parallel zur Drückbankspindel bewegbaren Supportes 6 geführt ist.
Letzterer läuft auf einer Prismenführung 7 und trägt auf seiner von der Spindel abgekehrten Seite den Zylinder 8 einer Pressvorrichtung. Der Zy linder 8' einer zweiten hydraulischen Pressvorrichtung ist auf dem einen Ende der Prismenführung 7 ange ordnet. In den Zylindern 8, 8' arbeitet je ein undich ter Kolben 9, 9'. Die durch das eine Ende der Zylin- der in einer Führung mit Dichtungsring austretenden Kolbenstangen 10, 10' wirken auf die Supporte 5 bzw. 6 des Kreuzsupportes ein.
Die Art der Ausbildung des undichten Kolbens ist derart, dass zwar der Kolben mit Dichtungsring versehen ist, aber die Undichtheit durch eine den Kolben durchdringende Bohrung 11 erreicht ist. 12, 12' sind die Druckmitteleinlässe oder Vorlaufleitun gen und 13, 13' die Druckmittelauslässe oder Rück laufleitungen der Zylinder 8 bzw. 8'. Die Druck mittelvor- und -rücklaufleitungen 12, 12' bzw. 13, 13' stehen in Verbindung mit einer durch einen Mo tor angetriebenen Druckmittelpumpe 14.
In die Druckmittelrücklaufleitungen 13 und 13' ist je ein Drosselventil 15 bzw. 15' eingebaut. Die als Kolben mit konischer Spitze ausgebildeten Dros selorgane 16 bzw. 16' beherrschen die Durchlaufboh- rung des Ventilsitzes 17 bzw. 17'. Durch Eindrücken des Drosselkolbens 16 bzw. 16' wird der Durch laufquerschnitt des Ventils sukzessive verkleinert bis zum völligen Abschluss, während die Nachaussenbewe- gung des Kolbens die Durchlaufbohrung des Ventil sitzes sukzessive öffnet.
Zum Betätigen der Drossel kolben 16, 16' dient ein in einem Kreuz- oder Kugel gelenk verschwenkbarer Steuerhebel 18, welcher nach Fig. 1 vierkantig ausgebildet ist.
Der Presszylinder 8 und das diesem zugeordnete Drosselorgan weisen parallele, und zwar zur Druck bankspindel rechtwinklig stehende Kolbenachsen auf. Ebenso sind die Kolbenachsen des Presszylinders 8' und des diesem zugeordneten Drosselorgans zuein ander und auch zur Drückbankspindel parallel.
Die Wirkungsweise dieser Servo-Steuervorrich- tung ist die folgende: Der Steuerhebel 18 wird durch die unter der Wirkung des Flüssigkeitsdruckes nach aussen gedrückten Drosselkolben 16, 16' in seine Grundstellung gegen einen winkelförmigen Anschlag 19 zurückgedrückt. In diesem Falle ist der Durch laufquerschnitt der Drosselventile weit geöffnet, so dass der Durchlaufquerschnitt in den Drosselventilen bedeutend grösser ist wie der Durchlaufquerschnitt der Kolbenbohrungen 11.
In diesem Falle ist auch der Flüssigkeitsdruck in den Rücklaufleitungen 13, 13' bedeutend niedriger als in den Vorlaufleitungen 12, 12', so dass die Presskolben 9, 9' in ihrer Aus gangsstellung zurückbewegt werden.
Wird nun der Steuerhebel 18 in der Richtung a gegen das Drossel ventil 15 bewegt, so wird nach Erreichung eines be- stimmten Grades der Drosselung, d. h. wenn der Durchlassquerschnitt des Ventils unter denjenigen des undichten Kolbens gefallen ist, der Kolben 11 und damit auch der Support 5 vorbewegt. Wird der Steuerhebel 18 in der Richtung b gegen das Drossel ventil 15' bewegt, so wird bei Erreichung eines be stimmten Grades der Drosselung der Presskolben 11' und damit der Support 6 vorwärts bewegt.
Der Steuerhebel kann aber in einer beliebigen Zwischen richtung, z. B. im Sinne der Diagonalen oder Resul tierenden, zu den Bewegungspfeilen<I>a, b</I> bewegt, so können entsprechende Bewegungen beider Supporte 5, 6 bzw. eine Bewegung des Werkzeuges 4 im Sinne der Resultierenden zur Bewegung der beiden Sup porte 5, 6 erzeugt werden. Die Bohrung 11 der Presskolben 9, 9' ist zweck mässig mit einem Drosselventil 20 ausgestattet. Durch letzteres ist die Geschwindigkeit der Presskolben regu lierbar.
Wie die Fig. 3 erkennen lässt, ist die Stirnwan dung des Zylinders mit einem Verdickungsbund 23 versehen, welcher verhindert, dass das durch eine Schraube gebildete Drosselventil 20 in der rechts seitigen Endstellung des Kolbens anschlagen kann. Gegenüber dem Drosselventil 20 ist in der Stirnwan dung 24 des Zylinders 8 bzw. 8' eine mit einem Abdichtungsring 25 versehene Abschlussschraube 26 eingesetzt. Wird diese Schraube herausgenommen, so kann man einen Schraubenzieher durch das freige legte Schraubenloch führen und das Drosselventil im gewünschten Sinne verstellen.
Wird der ölabfluss im Zylinder 8 bzw. 8' durch Betätigen des einen oder anderen Ventils 15 bzw. 15' gedrosselt, so findet aussenseitig des Kolbens 10 bzw. 10' eine Drucksteigerung statt. Ist der Druck aussenseitig des Kolbens so gross wie innenseitig, so wird der Kolben nach innen geschoben, da die Fläche und damit der Druck aussenseitig des Kolbens grösser ist als auf der Innenseite, wo eine um den Kolben stangenquerschnitt kleinere Raumfläche vorhanden ist.
Findet hingegen ein Ölabfluss aus dem Zylinder statt, was bei entsprechender Betätigung des ange schlossenen Ventils eintritt, so lässt der Druck aussen- seitig des Kolbens nach und letzterer wird nach aussen gedrückt, da der Zufluss von Öl durch die zugehörige Zuleitung grösser ist als der Fluss durch den Kanal 11 vom auf der Innenseite des Kolbens gelegenen Zylin derraum zum auf der Aussenseite desselben gelegenen Raum.
Servo control of the tool of machines that are used to carry out metal spinning work When working on the metal spinning bench, a relatively large amount of force is required when machining workpieces made of thick sheet metal if the tool carriers are to be adjusted manually using the handwheel and spindles. If it is even necessary to heat the workpieces for easier deformation, the worker is exposed to the effects of heat radiation, which tires him prematurely and results in a considerable reduction in work performance. Has.
The subject of the present invention is a servo control of the tool of machines which are used to carry out metal spinning work, by means of which these inconveniences are eliminated in the metal pressing or deformation work.
The servo control according to the invention is characterized in that a control lever controls valves built into a pressure system, which valve supports control at a speed in the back and forth movement that can be selected depending on the control lever deflection, with which control lever the valves can be operated individually or together and so that the support can be adjusted independently or simultaneously with one another, in which latter case the processing tool moves obliquely to the workpiece axis.
Thanks to the hydraulic servo control of the supports, e.g. B. a metal press bench, a significantly greater work performance is possible without any fatigue. The servo control enables effortless one-hand operation as well as the use of a much higher working pressure of the tool, so that much larger sheet metal thicknesses can be processed. During the deformation of the workpiece, the worker operating the control lever can perceive the work resistance of the workpiece in a correspondingly reduced ratio and work with feeling as before.
With the control lever, he can also control the speeds of the plunger at will and stop the plunger immovably.
The servo control can be used for supports and cross supports of metal press benches of all kinds.
In the drawing, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention and a variant are shown partially schematically, namely: FIG. 1 shows a schematic floor plan of the device on a metal backrest only partially shown, FIG. 2 shows a variant of FIG and Fig. 3 and 4 details of Fig. 1 on a larger scale:
In the example shown in Fig. 1, the spinning mold driven by the spinning bench spindle is denoted by .1 and the workpiece clamped between this and the push-up device 3 is denoted by 2. 4 is the pressure roller serving as a tool, which is guided on the support 5 which can be moved at right angles to the pressure bench spindle on a dovetail guide of the support 6 which can be moved parallel to the pressure bench spindle.
The latter runs on a prismatic guide 7 and carries the cylinder 8 of a pressing device on its side facing away from the spindle. The cylinder 8 'of a second hydraulic press device is on one end of the prism guide 7 is arranged. In the cylinders 8, 8 'a leaky piston 9, 9' works. The piston rods 10, 10 'emerging through one end of the cylinder in a guide with a sealing ring act on the supports 5 and 6 of the cross support.
The type of construction of the leaky piston is such that, although the piston is provided with a sealing ring, the leak is achieved through a bore 11 penetrating the piston. 12, 12 'are the pressure medium inlets or flow lines and 13, 13' are the pressure medium outlets or return lines of the cylinders 8 and 8 '. The pressure medium supply and return lines 12, 12 'and 13, 13' are connected to a pressure medium pump 14 driven by a motor.
A throttle valve 15 or 15 'is installed in each of the pressure medium return lines 13 and 13'. The throttle elements 16 and 16 'designed as pistons with a conical tip dominate the through-hole of the valve seat 17 and 17'. By pressing in the throttle piston 16 or 16 ', the flow cross section of the valve is successively reduced until it is completely closed, while the outward movement of the piston gradually opens the flow bore of the valve seat.
To actuate the throttle piston 16, 16 'is used a pivotable in a cross or ball joint pivotable control lever 18, which is formed square according to FIG.
The press cylinder 8 and the throttle member associated therewith have parallel piston axes that are perpendicular to the pressure bank spindle. Likewise, the piston axes of the press cylinder 8 'and the throttle member assigned to it are parallel to one another and also to the press bench spindle.
The mode of operation of this servo control device is as follows: The control lever 18 is pushed back into its basic position against an angular stop 19 by the throttle pistons 16, 16 ′, which are pressed outward under the action of the fluid pressure. In this case, the flow cross section of the throttle valves is wide open, so that the flow cross section in the throttle valves is significantly larger than the flow cross section of the piston bores 11.
In this case, the liquid pressure in the return lines 13, 13 'is significantly lower than in the flow lines 12, 12', so that the plungers 9, 9 'are moved back to their starting position.
If the control lever 18 is now moved in the direction a against the throttle valve 15, after a certain degree of throttling, d. H. when the passage cross section of the valve has fallen below that of the leaky piston, the piston 11 and thus also the support 5 are moved forward. If the control lever 18 is moved in the direction b against the throttle valve 15 ', the plunger 11' and thus the support 6 is moved forward when a certain degree of throttling is reached.
The control lever can, however, in any intermediate direction, for. B. in the sense of the diagonals or results, moved to the movement arrows <I> a, b </I>, so corresponding movements of both supports 5, 6 or a movement of the tool 4 in the sense of the resultant to move the two sup ports 5, 6 are generated. The bore 11 of the plunger 9, 9 'is expediently equipped with a throttle valve 20. With the latter, the speed of the plunger can be regulated.
As shown in FIG. 3, the end wall of the cylinder is provided with a thickening collar 23, which prevents the throttle valve 20 formed by a screw from striking the right-hand end position of the piston. Compared to the throttle valve 20, a locking screw 26 provided with a sealing ring 25 is inserted in the end wall 24 of the cylinder 8 or 8 '. If this screw is removed, you can insert a screwdriver through the exposed screw hole and adjust the throttle valve as desired.
If the oil outflow in the cylinder 8 or 8 'is throttled by actuating one or the other valve 15 or 15', an increase in pressure takes place on the outside of the piston 10 or 10 '. If the pressure on the outside of the piston is as great as on the inside, the piston is pushed inwards, since the area and thus the pressure on the outside of the piston is greater than on the inside, where the area around the piston rod cross-section is smaller.
If, on the other hand, there is an outflow of oil from the cylinder, which occurs when the connected valve is actuated, the pressure on the outside of the piston decreases and the piston is pushed outwards, since the inflow of oil through the associated supply line is greater than the flow through the channel 11 from on the inside of the piston located Zylin derraum to the same located on the outside of the space.