DD146745A3

DD146745A3 - HYDRAULIC PRESS

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: SU1027060A1; DE2947021C3; DE2947021B2; CH643776A5; CS228714B1; DE2947021A1

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.The invention relates to a hydraulic press, in particular for cutting sheet metal or bar stock at high stroke rates. Objectives of the invention sing increase in the number of strokes, the reduction of machine vibrations and reduction of the noise emission. The task is to change the flow conditions for the hydraulic medium and to create a mass balance of the rectilinear moving parts. The invention is characterized by an annular piston designed as Preszkolben, in the bore of the pump piston is guided such that both prescaler and pump piston limit the hydraulic volume enclosed in the cylinder chamber down. The pumping piston, preferably connected to a crank mechanism, and the pressing ram connected to the press stand carry out opposite movements and are dimensioned so that their mass forces are compensated.

Description

Titel der Erfindung Hydraulische PresseTitle of the Invention Hydraulic Press

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.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a hydraulic press, in particular for cutting sheet metal or bar stock at high stroke rates, consisting of a press frame in which a ram is movable in a press cylinder and connected to a press ram, wherein a single-sided valveless piston pump is arranged on the press cylinder consisting of a pump piston, a piston rod and means for generating the lifting movement of the piston rod and the pump piston.

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.Characteristic of the known technical solutions Hydraulic presses for metalworking usually consist of a press frame, in which a press cylinder with a plunger and a press table are arranged. The pressing cylinder is connected via pipes and valves with a pressure generator.

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.In a further solution according to DE-AS 15 77 177 a valveless piston pump is arranged directly on one of the pressing cylinder. In both cases, high stroke rates (over 200 min) can not be realized because the mass forces occurring at high stroke rates lead to uncontrollable machine vibrations.

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.In addition, the stroke rate is limited in conventional hydraulic presses by the flow rates of the hydraulic medium in the pipes and by the timing of the valves. They also have by the large volume of pressurized fluid to a low spring stiffness, which is particularly troublesome when cutting during the sudden pressure drop in appearance.

Ziel der ErfindungObject of the invention

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.The aim of the invention is to increase the stroke rate of hydraulic presses, the reduction of IJaschinenschwingungen and the reduction of noise emission. Furthermore, the pressurized Plüssigkeitsvolumen should be minimized and thus the Pedersteife be increased.

Darlegung des V/esens der ErfindungStatement of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Presse der eingangs genannten Art mit veränderten Strömungsbedingungen für das Hydraulikmedium zu schaffen, wobei dieThe invention has for its object to provide a hydraulic press of the type mentioned above with altered flow conditions for the hydraulic medium, wherein the

Massen aller geradlinig bewegten Teile und deren Geschwindigkeiten so aufeinander abgestimmt sind, daß sich die Massenkräfte kompensieren.Masses of all rectilinear moving parts and their velocities are coordinated so that compensate for the mass forces.

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 verbundenAccording to the invention, this object is achieved in that the plunger is designed as an annular piston whose bore serves as a guide bush for the pump piston. The piston rod of the pump piston is connected to the drive of the piston pump

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 The effective area of the top of the plunger and the effective area of the top of the pump piston limit the volume of liquid in the common cylinder space down, so that a downward movement of the pump piston to an upward movement of the plunger and an upward movement of the Purapkolben to a downward movement of the plunger leads (the effective area is the projection perpendicular to a plane

zur Kolbenachse).to the piston axis).

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 PreßkolbensDue to the constant volume of liquid to be considered, the stroke volume of the pump piston corresponds to the displacement of the plunger. The mass of the pump piston including the mass of the rectilinear moving parts of the drive is related to the mass of the plunger including the mass of the press ram and the mass of a tool shell as the effective area of the top of the pump piston to the effective area of the top of the plunger

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Als Triebwerk der einseitig beaufschlagten ventillosen Kolbenpumpe wird vorzugsweise ein Kurbeltrieb eingesetzt.As an engine of the unilaterally acted valveless piston pump, a crank mechanism is preferably used.

Die gleiche Funktion kann jedoch auch durch ein anderes Getriebe ausgeführt werden, beispielsweise durch einen Kurventrieb.However, the same function can also be performed by another gear, for example by a cam drive.

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.For driving the piston pump, a drive motor is provided, which is preferably connected via a belt drive with the shaft of the piston pump. Between engine and piston pump, a flywheel can be arranged.

An Stelle des Rotationsantriebs der Kolbenpumpe ist auch ein Linearmotor einsetzbar.Instead of the rotary drive of the piston pump and a linear motor can be used.

Preßkolben oder Pressenstößel stehen mit Mitteln zur Erzeugung einer der Abwärtsbewegung des Preßkolbens und damit des Pressenstößels entgegengerichteten Kraft in Wirkverbindung.Plunger or press ram stand with means for generating a downward movement of the plunger and thus the press ram opposing force in operative connection.

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.The position indications "top" and "bottom" selected in the description have been chosen for the simpler explanation of the assignment of components. This does not exclude that the hydraulic press according to the invention in another position, for example, lying, can be realized.

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·The arrangement of pump and plunger in a common cylinder chamber and the valveless control and balancing the rectilinear masses is achieved that the stroke rate of hydraulic presses can be increased by a multiple. In addition, the machine vibrations caused by inertial forces and their effects on foundations and buildings can be minimized and the noise level lowered.

Ausführungsbeispielembodiment

Eine bevorzugte AusfUhrungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung (Schnittdarstellung) beschriebenA preferred embodiment of the invention will be described below with reference to a drawing (sectional view)

Die in der Figur dargestellte hydraulische Presse besteht aus einem Pressengestell 21 mit einem Preßzylinder 1. The hydraulic press shown in the figure consists of a press frame 21 with a press cylinder. 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 MasseA drive motor 12 drives a belt drive 16 provided with a flywheel 14 shaft 13 having an eccentric 17. This moves via a connecting rod 18, a joint 19 and a piston rod 3 a pump piston 2 back and forth. The pump piston 2 is guided centrally in the bore 5 of a plunger 4, which is designed as an annular piston "The pump piston top 7 limits together with the plunger top 6 a filled with oil fluid chamber 8 down. The surface of the Preßkolbenoberseite 6 is ten times the surface of the pump piston top In the upward movement displaces the pump piston 2 hydraulic oil, whereby a downward movement of the plunger with the press ram 9 and the upper part 10 of the tool is effected. The mass of the pump piston 2 with the piston rod 3 "joint 19 and the proportion of the connecting rod 18 to be considered to be moved in a straight line to the mass behave in the same way as the piston surfaces

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.of plunger 4, press ram 9 and upper tool as the effective piston surfaces, so that a balance of the rectilinear masses is achieved by the opposite movement of the two pistons · Below the plunger 4 is filled with compressed air space 22 · This is the Preßkolbenunterseite 15 with Pressure applied, which counteracts the weight and the acceleration forces of plunger 4, press ram 9 and upper die 10 and the RUekzugskräfte of the tool 11 applies.

Eine Öffnung 20 im Preßzylinder 1 stellt die Verbindung mit einer nicht dargestellten Einrichtung zur Regulierung des Ölvolumens im Flüssigkeitsraum 8 her·An opening 20 in the pressing cylinder 1 provides the connection with a device, not shown, for regulating the volume of oil in the liquid space 8.

Claims

invention claim

1. Hydraulic press, in particular for cutting sheet metal or bar stock at high speeds, consisting of a press frame, in which a pressure piston is movable in a press cylinder and connected to a press ram, wherein the press cylinder a unilaterally acted valveless piston pump is arranged, consisting of a Pump piston, a piston rod and means for generating the lifting movement of the piston rod and the pump piston, characterized in that the plunger (4) is designed as an annular piston, in the bore (5) of the pump piston (2) is guided such that both the effective surface of the plunger top (6) as well as the effective surface of the pump piston top (7) in the fluid space (8) of the compression cylinder (1) enclosed pressure medium down limit and that the translationally moving mass of unilaterally acted valveless piston pump to the mass of plunger ( 4), Stöß'el (9) and upper part (10) de s tool (11) as the effective area of the pump piston top side (7) to the effective surface of the Preßkolbenoberseite (6) behaves.

2. Hydraulic press according to item 1, characterized in that for generating the lifting movement of the piston pump, a crank mechanism (13, 17, 18, 19) is arranged.

3 · Hydraulic press according to item 1, characterized in that a cam drive is arranged to produce the lifting movement of the piston pump.

4. A hydraulic press according to item 2 or 3, characterized in that between a drive motor (12) and a shaft (13) is a flywheel (14), which is preferably arranged on the shaft (13),

5. Hydraulic press according to item 1, characterized in that a linear motor is arranged to produce the lifting movement of the piston pump.

6. Hydraulic press according to item 1, characterized in that the underside (15) of the pressing piston (4) is acted upon by a pressurized liquid or gaseous medium.

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