DD146745A3

DD146745A3 - Hydraulische presse

Info

Publication number: DD146745A3
Application number: DD20924278A
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: 1981-03-04
Also published as: CS228714B1; DE2947021B2; CH643776A5; SU1027060A1; DE2947021A1; DE2947021C3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Presse, insbesondere zum Schneiden von Blech oder Stangenmaterial bei hohen Hubzahlen. Ziele der Erfindung sing Steigerung der Hubzahl, die Verminderung der Maschinenschwingungen und Senkung der Laermemission. Die Aufgabe besteht darin, die Stroemungsbedingungen fuer das Hydraulikmedium zu veraendern und einen Massenausgleich der geradlinig bewegten Teile zu schaffen. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen als Ringkolben ausgebildeten Preszkolben, in dessen Bohrung der Pumpkolben derart gefuehrt ist, dasz sowohl Preszkolben als auch Pumpskolben das im Zylinderraum eingeschlossene Hydraulikvolumen nach unten begrenzen. Der vorzugsweise mit einem Kurbeltrieb verbundene Pumpkolben und der mit dem Pressenstoeszel verbundene Preszkolben fuehren gegenlaeufige Bewegungen aus und sind so dimensioniert, dasz sich ihre Massenkraefte kompensieren.

Description

Titel der Erfindung Hydraulische Presse

Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine hydraulische Presse, insbesondere zum Schneiden von Blech oder Stangenmaterial bei hoben Hubzahlen, bestehend aus einem Pressengestell, in dem in einem Preßzylinder ein Preßkolben bewegbar und mit einem Pressenstößel verbunden istj wobei am Preßzylinder eine einseitig beaufschlagte ventillose Kolbenpumpe angeordnet ist, die aus einem Pumpenkolben, einer Kolbenstange sowie aus Mitteln zur Erzeugung der Hubbewegung der Kolbenstange und des Pumpkolbens besteht.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Hydraulische Pressen für die Metallbearbeitung bestehen üblicherweise aus einem Pressengestell, in dem ein Preßzylinder mit einem Preßkolben sowie ein Pressentisch angeordnet sind. Der Preßzylinder ist dabei über Rohrleitungen und Ventile mit einem Druckerzeuger verbunden.

Bei einer weiteren Lösung gemäß DE-AS 15 77 177 ist an einem der Preßzylinder eine ventillose Kolbenpumpe direkt angeordnet. In beiden Fällen können hohe Hubzahlen (über 200 min ) nicht verwirklicht werden, da die bei hohen Hubzahlen auftretenden Massenkräfte zu nicht beherrschbaren Maschinenschwingungen führen.

Darüber hinaus wird die Hubzahl bei üblichen hydraulischen Pressen durch die Strömungsgeschwindigkeiten des Hydraulikmediums in den Rohrleitungen und durch die Steuerzeiten der Ventile begrenzt. Sie weisen außerdem durch das große unter Druck stehende Flüssigkeitsvolumen eine geringe Federsteife auf, was insbesondere beim Schneiden während des plötzlichen Druckabfalles störend in Erscheinung tritt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Steigerung der Hubzahl hydraulischer Pressen, die Verminderung der IJaschinenschwingungen sowie die Senkung der Lärmemission. Ferner soll das unter Druck stehende Plüssigkeitsvolumen minimiert und damit die Pedersteife erhöht werden.

Darlegung des V/esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Presse der eingangs genannten Art 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 kompensieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Preßkolben als Ringkolben ausgebildet ist, dessen Bohrung als Führungsbuchse für den Pumpkolben dient. Die Kolbenstange des Pumpkolbens ist mit dem Antrieb der Kolbenpumpe verbunden

Die wirksame Fläche der Oberseite des Preßkolbens und die wirksame Fläche der Oberseite des Pumpkolbens begrenzen das Flüssigkeitsvolumen im gemeinsamen Zylinderraum nach unten, so daß eine Abwärtsbewegung des Pumpkolbens zu einer Aufwärtsbewegung des Preßkolbens und eine Aufwärtsbewegung des Purapkolbens zu einer Abwärtsbewegung des Preßkolbens führt (die wirksame Fläche ist die Projektion auf eine Ebene senkrecht

zur Kolbenachse).

Auf Grund des als konstant zu betrachtenden Flüssigkeitsvolumens entspricht das Hubvolumen des Pumpkolbens dem Hubvolumen des Preßkolbens. Die Masse des Pumpkolbens einschließlich der Masse der geradlinig bewegten Teile des Antriebes verhält sich zur Masse des Preßkolbens einschließlich der Masse des Pressenstößels und der Masse eines Werkzeugoberteils wie die wirksame Fläche der Oberseite des Pumpkolbens zur wirksamen Fläche der Oberseite des Preßkolbens

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Als Triebwerk der einseitig beaufschlagten ventillosen Kolbenpumpe wird vorzugsweise ein Kurbeltrieb eingesetzt.

Die gleiche Funktion kann jedoch auch durch ein anderes Getriebe ausgeführt werden, beispielsweise durch einen Kurventrieb.

Zum Antrieb der Kolbenpumpe ist ein Antriebsmotor vorgesehen, der vorzugsweise über einen Riementrieb mit der Welle der Kolbenpumpe verbunden ist. Zwischen Motor und Kolbenpumpe kann eine Schwungmasse angeordnet sein.

An Stelle des Rotationsantriebs der Kolbenpumpe ist auch ein Linearmotor einsetzbar.

Preßkolben oder Pressenstößel stehen mit Mitteln zur Erzeugung einer der Abwärtsbewegung des Preßkolbens und damit des Pressenstößels entgegengerichteten Kraft in Wirkverbindung.

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.

Durch die Anordnung von Pump- und Preßkolben in einem gemeinsamen Zylinderraum und die ventillose Steuerung sowie den Ausgleich der geradlinig bewegten Massen wird erreicht, daß die Hubzahl hydraulischer Pressen um ein vielfaches gesteigert werden kann. Außerdem können die durch Massenkräfte hervorgerufenen Maschinenschwingungen und deren Auswirkungen auf Fundament und Gebäude auf ein Minimum reduziert und der Lärmpegel gesenkt werden·

Ausführungsbeispiel

Eine bevorzugte AusfUhrungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung (Schnittdarstellung) beschrieben

Die in der Figur dargestellte hydraulische Presse besteht aus einem Pressengestell 21 mit einem Preßzylinder 1.

Ein Antriebsmotor 12 treibt über einen Riementrieb 16 eine mit einer Schwungmasse 14 versehene Welle 13, die einen Exzenter 17 aufweist. Dieser bewegt über ein Pleuel 18, ein Gelenk 19 und eine Kolbenstange 3 einen Pumpkolben 2 hin und her. Der Pumpkolben 2 ist zentrisch in der Bohrung 5 eines Preßkolbens 4 geführt, der als Ringkolben gestaltet ist« Die Pumpkolbenoberseite 7 begrenzt gemeinsam mit der Preßkolbenoberseite 6 einen mit Öl gefüllten Flüssigkeitsraum 8 nach unten. Die Fläche der Preßkolbenoberseite 6 beträgt das zehnfache der Fläche der Pumpkolbenoberseite Bei der Aufwärtsbewegung verdrängt der Pumpkolben 2 Hydrauliköl, wodurch eine Abwärtsbewegung des Preßkolbens mit dem Pressenstößel 9 und dem Oberteil 10 des Werkzeuges bewirkt wird. Dabei verhalten sich die Kolbenwege infolge des als konstant zu betrachtenden Ölvolumens umgekehrt wie die Kolbenflächen· Die Masse des Pumpkolbens 2 mit Kolbenstange 3» Gelenk 19 und dem als geradlinig bewegt zu betrachtenden Anteil des Pleuels 18 verhält sich zur Masse

von Preßkolben 4, Pressenstößel 9 und Werkzeugoberteil wie die wirksamen Kolbenflächen, so daß durch die gegenläufige Bewegung der beiden Kolben ein Ausgleich der geradlinig bewegten Massen erreicht wird· Unterhalb des Preßkolbens 4 befindet sich ein mit Druckluft gefüllter Raum 22· Hierdurch wird die Preßkolbenunterseite 15 mit Druck beaufschlagt, der dem Eigengewicht und den Beschleunigungskräften von Preßkolben 4, Pressenstößel 9 und Werkzeugoberteil 10 entgegenwirkt und die RUekzugskräfte des Werkzeuges 11 aufbringt.

Eine Öffnung 20 im Preßzylinder 1 stellt die Verbindung mit einer nicht dargestellten Einrichtung zur Regulierung des Ölvolumens im Flüssigkeitsraum 8 her·

Claims

Erfindungsanspruch

1. Hydraulische Presse, insbesondere zum Schneiden von Blech oder Stangenmaterial bei hohen Hubzahlen, bestehend aus einem Pressengestell, in dem in einem Preßzylinder ein Preßkolben bewegbar und mit einem Pressenstößel verbunden ist, wobei am Preßzylinder eine einseitig beaufschlagte ventillose Kolbenpumpe angeordnet ist, die aus einem Pumpkolben, einer Kolbenstange sowie aus Mitteln zur Erzeugung der Hubbewegung der Kolbenstange und des Pumpkolbens besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkolben (4) als Ringkolben ausgebildet ist, in dessen Bohrung (5) der Pumpkolben (2) derart geführt ist, daß sowohl die wirksame Fläche der Preßkolbenoberseite (6) wie auch die wirksame Fläche der Pumpkolbenoberseite (7) das im Fliissigkeitsraum (8) des Preßzylinders (1) eingeschlossene Druckmedium nach unten begrenzen und daß sich die translatorisch bewegte Masse der einseitig beaufschlagten ventillosen Kolbenpumpe zur Masse von Preßkolben (4), Stöß'el (9) sowie Oberteil (10) des Werkzeuges (11) wie die wirksame Fläche der Pumpkolbenoberseite (7) zur wirksamen Fläche der Preßkolbenoberseite (6) verhält.

2. Hydraulische Presse nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Hubbewegung der Kolbenpumpe ein Kurbeltrieb (13, 17, 18, 19) angeordnet ist.

3· Hydraulische Presse nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Hubbewegung der Kolbenpumpe ein Kurventrieb angeordnet ist.

4. Hydraulische Presse nach Punkt 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen einem Antriebsmotor (12) und einer Welle (13) eine Schwungmasse (14) befindet, die vorzugsweise auf der Welle (13) angeordnet ist,

5. Hydraulische Presse nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Hubbewegung der Kolbenpumpe ein Linearmotor angeordnet ist.

6. Hydraulische Presse nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite (15) des Preßkolbens (4) mit einem unter Druck stehenden flüssigen oder gasförmigen Medium beaufschlagt ist.

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