DD142991A3

DD142991A3 - Hydraulische presse

Info

Publication number: DD142991A3
Application number: DD20924178A
Authority: DD
Inventors: Andreas Hoefer; Franz Garreis; Hermann Koegel; Wolf-Dietrich Graf
Original assignee: Andreas Hoefer; Franz Garreis; Hermann Koegel; Graf Wolf Dietrich
Priority date: 1978-11-22
Filing date: 1978-11-22
Publication date: 1980-07-30
Also published as: CH643775A5; DE2947042A1; CS227355B1; DE2947042C2; SU1036569A1

Description

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Titel .

Hydraulische Presse

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Presse, insbesondere zum Schneiden von Blech oder Stangenmaterial bei hohen Hubzahlen»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Hydraulische Pressen für die Metallbearbeitung bestehen aus einem Pressengestell, in dem ein Preßzylinder mit einem Preßkolben sowie ein Pressentisch angeordnet sind. Der Preßzylinder ist über Rohrleitungen mit einem Druckerzeuger verbunden. Zwischen dem Druckerzeuger und dem Preßzylinder sind Ventile angeordnet, mit denen der Weg, die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit des Preßkolbens gesteuert werden. Bedingt durch diesen Aufbau lassen sich nur relativ geringe Hubzahlen (unter 200 min ) realisieren, da die Strömungsgeschwindigkeit des Hydraulikmediums in den Rohrleitungen begrenzt ist, die Steuerzeiten der Ventile zu lang sind und sich infolge der bewegten Massen ein unruhiger Lauf der Presse einstellt. Darüber hinaus weist dieser Aufbau

infolge des großen unter Druck stehenden Flüssigkeitsvolumens eine geringe Federsteife auf, was insbesondere beim Schneiden während des plötzlichen Kraftabfalls störend in Erscheinung tritt

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Ziel der Erfindung .

Ziel der Erfindung ist die Steigerung der Hubzahl hydraulischer Pressen, die Verminderung der Maschinenschwingungen sowie die Senkung der Lärmemission» Ferner soll das unter Druck stehende Flüssigkeitsvolumen minimiert und damit die Federsteife erhöht werden·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Presse, insbesondere zum Schneiden von Blech oder Stangenmaterial mit veränderten Strömungsbedingungen für das Hydraulikmedium zu schaffen, wobei die Massen aller geradlinig bewegten Teile und deren Geschwindigkeiten so aufeinander abgestimmt sind, daß sich die Massenkräfte kompen- sieren«

Die Erfindung weist folgende Merkmale auf:

In einem Pressengestell befindet sich ein Zylinderblock mit zwei beidseitig beaufschlagten Preßkolben, die über Kolbenstangen mit einem Pressenstößel verbunden sind sowie ein beidseitig beaufschlagter Pumpkolben mit einer Kolbenstange, Die über den beiden Preßkolben und dem Pumpkolben befindlichen Zylinderräume sind miteinander durch Kanäle verbunden, desgleichen die unter den beiden Preßkolben und dem Pumpkolben befindlichen Zylinderräume. Bei der Aufwärtsbewegung des Pumpkolbens wird die im darüberliegenden Zylinderraum befindliche Hydraulikflüssigkeit über Kanäle in die beiden über den Preßkolben liegenden Zylinderräume verdrängt.

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so daß die beiden Preßkolben und damit der Pressenstößel eine Abwärtsbewegung ausführen. Gleichzeitig fließt die in den unter den beiden Preßkolben liegenden Zylinderräumen befindliche Hydraulikflüssigkeit über Kanäle in den unter dem Pumpkolben liegenden Zylinderraum. In umgekehrter Weise verursacht eine Abwärtsbewegung des Pumpkolbens eine Aufwärtsbewegung der Preßkolben und des Pressenstößels. Die Kolbenstange des Pumpkolbens ist mit Mitteln zur Erzeugung einer translatorischen Bewegung verbunden. Anstelle des Zylinderblockes können auch Einzelzylinder angeordnet sein.

Die Masse der geradlinig bewegten Teile der Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung und die Masse des Purapkolbens einschließlich dessen Kolbenstange verhält sich zur Masse der beiden Preßkolben einschließlich deren Kolbenstange, des Stößels und des Oberwerkzeuges wie die Fläche der Pumpkolbenoberseite zur Gesamtfläche der beiden Preßkolbenoberseiten bzw. wie die Fläche der Pumpkolbenunterseite zur Gesamtfläche der beiden Preßkolbenunterseiten. Hierdurch wird ein Ausgleich der hin- und hergehenden Massen erreicht, wobei sowohl das Gesamtvolumen der drei oberen Zylinderräume wie auch das Gesamtvolumen der drei unteren Zylinderräume kon- · stant ist·

Die erfindungsgemäße hydraulische Presse kann auch mehr als einen Pumpkolben und mehr als zwei Preßkolben aufweisen« Hierdurch ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Stößelführung durch die Kolbenstangen sowie geringere Kolben» durchmesser.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß sich der gemeinsame Massenschwerpunkt von Pumpkolben, Kolbenstange des Pumpkolbens und der geradlinig bewegten ' Teile der Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung sowie der gemeinsame Massenschwerpunkt von Preßkolben, Kolbenstange der Preßkolben, Pressenstößel und Werkzeugoberteil während

der Hubbewegung der Presse auf einer Linie parallel zur Hubrichtung bewegen· Damit werden durch Massenkräfte hervorgerufene Momente vermieden»

Die Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens können ein Kurbeltrieb oder ein Kurventrieb sein.

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Zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens ist auch ein Linearmotor einsetzbar. Dieser gestattet einen programmierten Bewegungsablauf hinsichtlich Hubgröße, Hublage und Geschwindigkeitsverlauf*

Bei Verwendung eines Kurbel- oder Kurventriebs kann zwischen Antriebsmotor und Kurbel- oder Kurvenwelle eine Schwungmasse als Energiespeicher angeordnet werden.

Die in der Beschreibung gewählten Lageangaben "oben" und "unten" wurden wegen der einfacheren Erläuterung der Zuordnung von Bauteilen gewählt. Das schließt nicht aus, daß die erfindungsgemäße hydraulische Presse auch in einer anderen Lage, beispielsweise liegend, realisiert werden kann.

Ausführungsbeispiel

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend beschrieben. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 2 Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1.

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Die in der Fig. 1 dargestellte hydraulische Presse zum Schneiden von Blech bei höheren Hubzahlen besteht aus einem Pressengestell 1, in dem sich ein Zylinderblock 2 befindet, der aus drei Zylinderbohrungen gleichen Durchmessers besteht, die durch Kanäle 10, 13 miteinander verbunden sind.

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In den beiden äußeren Bohrungen ist jeweils ein Preßkolben geführt.

Ober Kolbenstangen 4 sind die beiden Preßkolben 3 mit einem Pressenstößel 5 verbunden, wobei die beiden Kolbenstangen 4 gleichzeitig die Führung des Pressenstößels 5 übernehmen· In der mittleren Zylinderbohrung befindet sich ein Pumpkolben 6, dessen Kolbenstange 7 über ein Gelenk 26 mit dem Pleuel 25 eines Kurbeltriebes verbunden ist.

Weitere Bauteile des Kurbeltriebes sind ein Exzenter 24 und eine Welle 21, auf der sich eine Schwungmasse 22 (Fig. 2) befindet, die gleichzeitig als Riemenscheibe für einen Riementrieb 23 (Fig. 2) dient. Der Riementrieb 23 verbindet den Kurbeltrieb mit einem Antriebsmotor 20.

Die Wirkungsweise der Presse ist folgende:

Die vom Antriebsmotor 20 erzeugte und vom Riementrieb auf die Welle 21 übertragene Rotationsbewegung wird vom Kurbeltrieb 24, 25, 26 in eine translatorische Bewegung der Kolbenstange 7 und des Pumpkolbens δ umgewandelt. Dabei wird die in den Zylinderräumen 9, 12 oberhalb und unterhalb des Pumpkolbens 6 befindliche Hydraulikflüssigkeit über die Kanäle 10, 13 wechselweise in die Zylinderräume 8, 11 oberhalb und unterhalb der beiden Preßkolben 3 verdrängt, so daß die beiden Preßkolben 3 mit dem Pressenstößel 5 eine Hubbewegung ausführen. Dabei entspricht der Aufwärtsbewegung des Pumpkolbens 6 eine Abwärtsbewegung des Pressenstößels 5 und der Abwärtsbewegung des Pumpkolbens 6 eine Aufwärtsbewegung des Pressenstößels 5. Da Hydraulikflüssigkeit als nahezu inkompressibel betrachtet werden kann und die beiden Hydrauliksysteme in sich abgeschlossen sind_s verhält sich der Hub des Pumpkolhens 6 zürn Stößelhub wie die Gesamtfläche aer beiden Preßkolbenoberseiten 17 zur Fläche der Pumpkolbenoberseite

bzw. wie die Gesamtfläche der beiden Preßkolbenunterseiten zur Pumpkolbenunterseite 18. Auftretende Leckverluste sowie Volumenänderungen infolge Temperaturveränderungen der Hydraulikflüssigkeit werden mittels einer nicht dargestellten Einrichtung durch die beiden Bohrungen 27 und 28 ausgeglichen.

Wegen des im beschriebenen Beispiel gleichen Durchmessers . aller drei Zylinderbohrungen beträgt der Stößelhub die Hälfte des Pumpkolbenhubes und die vom Kurbeltrieb aufzubringende Kraft die Hälfte der Stößelkraft. Die geringe Kraft des Kurbeltriebes wirkt sich vorteilhaft auf dessen Dimensionierung und Federsteife aus.

Die Gesamtmasse der beiden Preßkolben 3, der Kolbenstange 4, des Stößels 5 und des Werkzeugoberteils 14 des Schneidwerkzeuges 15 beträgt das Doppelte der Gesamtmasse von Pumpkolben 6, Kolbenstange 7, Gelenk 26 sowie dem als geradlinig bewegt zu betrachtenden Masseanteil des Pleuels 25. Hierdurch werden die Massenkräfte der geradlinig bewegten Teile ausgeglichen.

Für die Masse des Werkzeugoberteils 14 ist ein Durchschnittswert der in der Praxis einzusetzenden Werkzeuge angenommen worden.

Durch die Reihenanordnung der drei Zylinderbohrungen, wobei sich der Pumpkolben in der Mitte zwischen den beiden Preßkolb.en befindet, treten durch Massenkräfte verursachte Momente nicht in Erscheinung.

Claims

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Erfindunasanspruch

1» Hydraulische Presse, insbesondere zum Schneiden von Blech oder Stangenmaterial bei hohen Hubzahlen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Pressengestell (l)j in einem Zylinderblock (2) oder in Einzelzylindern zwei beidseitig beaufschlagte Preßkolben (3), die über Kolbenstangen (4) mit einem Pressenstößel (5) verbunden sind, und ein beidseitig beaufschlagter Pumpkolben (6) mit einer Kolbenstange (7) angeordnet sind, wobei die oberhalb der Preßkolben (3) und des Pumpkolbens (6) befindlichen Zylinderräume (8, 9) miteinander durch Kanäle (10) und die unterhalb der Preßkolben (3) und des Pumpkolbens (6) befindlichen Zylinderräume (11, 12) miteinander durch Kanäle (13) verbunden sind, daß Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens (6) angeordnet sind und daß sich die geradlinig bewegte Masse des Pumpkolbens (6), der Kolbenstange (7) und der Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens (6) zur Masse der Preßkolben (3), der Kolbenstangen (4), des Pressenstößels (5) und eines Werkzeugoberteiles (14) so verhält, wie die Fläche der Pumpkolbenoberseite (16) zur Gesamtfläche der Preßkolbenoberseiten (17) bzw. wie die Fläche der Pumpkolbenunterseite (18) zur Gesamtfläche der Preßkolbenunterseiten (19).
2. Hydraulische Presse nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Preßkolben (3) und/oder mehr als ein Pumpkolben (6) angeordnet sind.
3. Hydraulische Presse nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der gemeinsame Massenschwerpunkt von Pumpkolben (6), Kolbenstange (7) undder geradlinig bewegten Teile der Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung sowie der gemeinsame Massenschwerpunkt von Preßkolben (3), Kolbenstangen (4), Pressenstößel (5) und Werkzeugoberteil (14) auf einer Linie bewegen.
4. Hydraulische Presse nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,, daß zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens (6) ein Kurbel- oder Kurventrieb angeordnet ist.
5. Hydraulische Presse nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens (6) ein Linearmotor angeordnet ist. _t
6. Hydraulische Presse nach Punkt 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen einem Antriebsmotor (20) und einer

Welle (21) eine Schwungmasse (22) befindet, die vorzugsweise auf der Welle (21) angeordnet ist.

Hierzu.....*LSeiien Zeichnungen