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Eine
Pressmaschine ist eine Maschine zum Ausbilden eines Werkstückes, wie
beispielsweise einer Metallplatte, die zwischen einen oberen, vertikal bewegbaren
Prägestempel
und einen unteren Prägestempel
gebracht wird, der dem oberen Prägestempel
zugewandt ist. Mit Bezug auf die
6 und
7 wird
nachfolgend der Fertigungsprozess einer mit einer herkömmlichen
Druckausgleichsvorrichtung für Druckzylinder
(siehe beispielsweise das japanische Patent
JP 05057363 A versehenen
Pressmaschine beschrieben.
7 stellt
hierbei eine vergrößerte Ansicht
der in
6 dargestellten Druckausgleichsvorrichtung dar.
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Ein
oberer Prägestempel 1 ist
an einer unteren Oberfläche
eines Läufers 2 befestigt,
der mittels eines Läuferantriebsmechanismus
(nicht gezeigt) nach oben und unten bewegt werden kann. Ein Pressen-Träger 5 ist
auf einem Untergestell 50 der Pressmaschine bewegbar angeordnet,
wobei eine Unterform 4 auf dem oberen Abschnitt des Pressen-Trägers 5 angeordnet
ist. Das Untergestell 50 ist mit einer Stempelanschlagvorrichtung 9 versehen,
wobei ein innerhalb der Stempelanschlagvorrichtung 9 an einem
Anschlagkolben 9j befestigter Anschlagzylinder 9b nach
oben und unten bewegt werden kann. Auf dem Anschlagzylinder 9b ist
eine Druckplattform 10 angeordnet, die mit dem Anschlagzylinder 9b in Kontakt
steht, jedoch von diesem separat vorliegt, und eine Druckausgleichsplatte 26 ist
auf der Druckplattform 10 befestigt. Auf der Oberfläche der
Druckausgleichsplatte 26 ist eine Mehrzahl von Druckausgleichszylindern 8 befestigt,
wobei ein Druckausgleichskolben 8b in jedem Druckausgleichszylinder 8 verschiebbar
eingesetzt ist. Ein unterer Endabschnitt eines Druckbolzens 7 grenzt
an den Druckausgleichskolben 8b an und eine obere Endfläche eines jeden
Druckbolzens 7 unterstützt
einen unteren Prägestempel 3.
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Eine Ölkammer 8d eines
jeden Druckausgleichszylinders 8 steht mit einem Druckausgleichskreis 42 in
Verbindung, der in der Druckausgleichsplatte 26 vorgesehen
ist, wobei der Druckausgleichskreis 42 über eine Rohrleitung 15 an
einer Hydraulikpumpe 25 angeschlossen ist. Zur Ausformung
eines Arbeitsstücks
der aufgebrachte Druck wird beim Absenken des oberen Prägestempels 1 auf
die Ölkammern 8d der
mehreren Druckausgleichszylinder 8 über die mehreren Druckbolzen 7 sowie über die
Kolben 8b übertragen,
wobei der aufgebrachte Druck durch die mehreren Druckausgleichszylindern 8 ausgeglichen
wird, die miteinander in Verbindung stehen.
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Eine
durch den Anschlagkolben 9a und den Anschlagzylinder 9b definierte
Luftkammer 52 wird mit Luft eines vorbestimmten Luftdrucks
von einer Luftdruckquelle 9f über einen Regler 9g und
einen Lufttank 9h mit Luft versorgt. Der in Axialrichtung
bewegbare Anschlagkolben 9j ist an einem Mittelabschnitt
des Anschlagzylinders 9b angeordnet, wobei ein oberes Ende
des Anschlagkolbens 9j an dem Anschlagzylinder 9b befestigt
ist.
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In
der vorstehend beschriebenen, mit einer Druckausgleichsvorrichtung
für Druckbolzen
versehenen Pressmaschine wird eine hydraulische Steuerung der Ölkammer 8d eines
jeden Druckausgleichzylinders 8 zum Abgleichen des aufgebrachten Drucks
gemäß einem
in 8 gezeigten Verfahren ausgeführt.
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Die Ölkammern 8d der
jeweiligen Druckausgleichszylinder 8 stehen miteinander über den
Druckausgleichskreis 42 der Druckausgleichsplatte 26 in Verbindung.
Ein elektromagnetisches Ventil 20 ist an der Einlassseite
eines Hydraulikeingangs an einem Ende des Druckausgleichskreises 42 angeordnet und
ein elektromagnetisches Ventil 21 ist an der Auslassseite
des hydraulischen Auslasses an dem anderen Ende angeordnet. Das Öl des Öltanks 29 wird durch
die Hydraulikpumpe 25 über
das elektromagnetische Ventil 20 an der Einlassseite in
den Druckausgleichskreis 42 geführt, und das unter Druck gesetzte Öl wird an
der Auslassseite an dem elektromagnetischen Ventil 21 in
den Öltank 29 zurückgeführt. Das
elektromagnetische Ventil 20 an der Einlassseite und das
elektromagnetische Ventil 21 an der Auslassseite haben
zwei Stellungen: eine geöffnete
Stellung 27 und eine geschlossene Stellung 28.
Das elektromagnetische Ventil arbeitet in der elektromagnetischen
Ventil-Schließstellung 28,
wenn ein AUS-Signal eingegeben wird, und es arbeitet in der elektromagnetischen
Ventil-Öffnungsstellung 27, wenn
ein EIN-Signal eingegeben wird.
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Eine
durch einen Hydraulikdruckmessaufnehmer 22 zum Aufnehmen
des Hydraulikdrucks an dem Hydraulikausgang des anderen Endes der Druckausgleichsplatte 26 aufgenommenes
Hydraulikdrucksignal, sowie ein von einem Positionsmessaufnehmer 24 zum
Aufnehmen der Position des Läufers 2 aufgenommenes
Positionssignal werden in eine Steuerung 23 eingegeben.
Die EIN/AUS-Signale
des elektromagnetischen Ventils 20 an der Einlassseite
und des elektromagnetischen Ventils 21 an der Auslassseite
werden jeweils von der Steuerung 23 ausgegeben.
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Wenn
der Läufer 2 mit
dem daran befestigten oberen Prägestempel 1 abgesenkt
wird, um das Arbeitsstück 18 auszuformen,
sind das elektromagnetische Ventil 20 an der Einlassseite
und das elektromagnetische Ventil 21 an der Auslassseite
in einer Schließstellung 28.
Wenn der Positionsmessaufnehmer 24 fest stellt, dass der
Läufer 2 nach
Fertigstellung eines Ausformvorgangs angehoben wird und dieser annähernd den
oberen Totpunkt erreicht, werden EIN-/AUS-Signale jeweils an das
elektromagnetische Ventil 20 an der Einlassseite und an
das elektromagnetische Ventil 21 an der Auslassseite gegeben.
In dieser Situation wird, wenn das EIN-Signal an das elektromagnetische
Ventil 20 an der Einlassseite gegeben wird, das AUS-Signal
an das elektromagnetische Ventil 21 an der Auslassseite
gegeben, wobei die EIN-/AUS-Signale nacheinander und wiederholt auf
diese Weise ausgegeben werden, so dass die Steuerung derart ausgeführt wird,
dass der durch den Hydraulikdruck-Messaufnehmer 22 aufgenommene Hydraulikdruck
einen vorbestimmten Hydraulikwert erreicht.
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Wenn
der durch den Hydraulikdruck-Messaufnehmer 22 festgestellte
Hydraulikdruck annähernd
den vorbestimmten Hydraulikdruck erreicht, werden sowohl das elektromagnetische
Ventil 20 an der Einlassseite als auch das elektromagnetische Ventil 21 an
der Auslassseite in die Schließstellung 28 gebracht,
wobei die Hydraulikdrücke
in den Ölkammern 8d von
allen Druckausgleichszylindern 8 bei diesem vorbestimmten
Hydraulikwert aufrecht erhalten werden.
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Der
oben genannte Stand der Technik hat jedoch folgende Nachteile.
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Das
elektromagnetische Ventil 20 an der Einlassseite und das
elektromagnetische Ventil 21 an der Auslassseite sind nahe
der Druckausgleichsplatte 26 angeordnet, um eine Steuerung
der Hydraulikdrücke
der Druckausgleichszylinder 8 zu dem vorbestimmten Hydraulikdruck
einfach zu machen. Da die Druckausgleichsplatte 26 auf
einer Druckplattform 10 angeordnet ist, die ständigen starken
Vibrationen und Stößen ausgesetzt
ist, sind das elektromagnetische Ventil 20 an der Einlassseite
und das elektromagnetische Ventil 21 an der Auslassseite
immer diesen starken Vibrationen und Stößen ausgesetzt. Von den Löchern in
der Unterform 4, in denen die Druckbolzen 7 auf
und ab bewegt werden, gelangen Metallpulver und Ölspritzer in den Bereich der
oberen Abschnitte der Druckausgleichszylinder 8, die unterhalb
der Unterform 4 angeordnet sind. Daher sind das elektromagnetische
Ventil 20 an der Einlassseite und das elektromagnetische
Ventil 21 an der Auslassseite immer einer mit Metallpulver
und Ölspritzern
verschmutzten Umgebung ausgesetzt. Im Ergebnis verursacht das in
das elektromagnetische Ventil 20 an der Einlassseite und
in das elektromagnetische Ventil 21 an der Auslassseite
eingedrungene Öl
Probleme, was eine eingeschränkte
Verwendungsfähigkeit
der Pressmaschine bedeutet.
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Aus
der
EP 0 074 421 B1 ist
eine Zieheinrichtung für
Pressen mit mechanisch angetriebenen Ziehstößeln und mit einem Blechhalter
bekannt, dessen auf das Blech wirkende, der Ziehrich tung entgegenwirkende
Haltekraft über
eine Druckplatte mittels eines diese abstützenden, druckmittelbeaufschlagten
Ziehkissenkolbens in einem feststehenden Ziehkissenzylinder ausgeübt ist.
Ein Kolben mit in Ziehrichtung beaufschlagbarer Wirkfläche ist
an der Druckplatte befestigt. Ferner ist eine stößelwegabhängig arbeitende Steuerung vorgesehen,
die aus einem Nockenfolger und einem Nocken besteht, der synchron
mit einem mechanischen Antrieb für
den Ziehstößel umläuft. Durch
die stößelwegabhängig arbeitende
Steuerung ist vor dem Aufsetzen des Ziehstößels auf den Blechhalter dieser
durch Beaufschlagung der Wirkfläche
mit Druckmittel auf eine Bewegung in Ziehrichtung beschleunigbar,
wodurch sich der Blechhalter mit dem darauf liegenden Blech bereits
in Bewegung in Ziehrichtung befindet, wenn der Ziehstößel auf
das Blech auftrifft, so dass der Auftreffschlag des Ziehstößels auf
das Blech gemildert oder ganz vermieden wird.
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Ein
Hydraulikausgleichsverfahren und eine Hydraulikausgleichsvorrichtung
sind aus der
EP 0 531
141 B1 bekannt. Dort ist eine Hydraulikdämpfungsvorrichtung
beschrieben, bei welcher der Zufluss an Hydraulikflüssigkeit
während
der Abwärtsbewegung
eines Zielstößels unter
Last durch Schließen eines
Ventils unterbrochen ist. Bei der Aufwärtsbewegung ist das Ventil
dann wieder offen, wobei bei einer Ausführungsform mit Hilfe eines
weiteren Ventils auch ein Rückfluss
von Hydraulikflüssigkeit
in ein Reservoir möglich
ist. Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird ein hydraulisches Verformungsverfahren
durchgeführt,
bei welchem das Absperrventil während
des größten Zeitraumes
eines Operationszyklus offen gehalten wird und nur während der
Zeit des Verformens mit höchstem
Druck geschlossen ist. Sobald der Druck während des Verformungsprozesses
nachlässt, öffnet das
Ventil wieder und bleibt geöffnet,
bis in einem nächsten
Zyklus wieder eine vorbestimmte Position im Rahmen einer Abwärtsbewegung
des Arbeitsstempels erreicht wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Hydraulikdruckausgleichsverfahren und
eine Hydraulikdruckausgleichsvorrichtung für eine Druckausgleichsapparatur
für Druckbolzen
zu schaffen, die die vorstehenden Nachteile nicht aufweisen und
ein reduziertes Ausfallrisiko, d.h. eine größere Betriebssicherheit, aufweisen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Hydraulikdruckausgleichsverfahren gemäß Anspruch 1 und eine Hydraulikdruckausgleichsvorrichtung
gemäß Anspruch
2 gelöst.
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Hierbei
ist ein Hydraulikdruckausgleichsverfahren für eine Druckausgleichsapparatur
für Druckbolzen
zum Ausgleichen eines Hydraulikdruckwertes eines Druckausgleichskreises
durch Anschließen
einer Ölzuführvorrichtung
an den Druckausgleichskreis, der zwischen einem unteren Prägestempel
und einer Stempelanschlagvorrichtung einer Pressmaschine angeordnet
ist und mit Ölkammern
einer Mehrzahl von Druckausgleichszylindern zum Ausgleichen eines
während
eines Ausformvorgangs auf ein Arbeitsstück aufgebrachten Druckes in
Verbindung steht, um somit den Hydraulikdruck auszugleichen, wobei
das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- – Verbinden
des Druckausgleichskreises und der Ölzuführvorrichtung über ein
mechanisches EIN-AUS-Ventil durch Betätigung eines Schaltzylinders
entsprechend einem Hydraulikdruck des Druckausgleichskreises und
einem vorbestimmten Vorladedruck an einen Auslass der Ölzuführvorrichtung,
um dadurch den Hydraulikdruck des Druckausgleichskreises auf den
Vorladedruck zu setzen, wenn der Hydraulikdruck des Druckausgleichskreises
nach der Vervollständigung
des Ausformvorganges von einem Spitzendruckwert zum Zeitpunkt der
Beendigung des Ausformvorgangs abnimmt und unter einen vorbestimmten Wert
fällt,
und
- – Unterbrechen
der Verbindung der Ölzuführvorrichtung
und des Druckausgleichskreises durch das mechanische EIN-AUS-Ventil,
nachdem der Hydraulikdruck des Druckausgleichskreises auf den Vorladedruck
gesetzt wurde, und Aufrechterhaltung der Unterbrechung bis der Hydraulikdruck des
Druckausgleichskreises in einem nachfolgenden Ausformvorgang von
dem Spitzendruckwert abnimmt und erneut unter den vorbestimmten Wert
fällt.
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Gemäß vorstehender
Konfiguration hat der Hydraulikdruck innerhalb des Druckausgleichszylinders
zum Zeitpunkt der Vervollständigung
des Ausformungsprozesses für
das Arbeitsstück
einen großen
Spitzenwert, der in pulsierender Weise abnimmt. Wenn der Hydraulikdruck
abnimmt und unter einen vorbestimmten Wert fällt, wird die Ölzuführvorrichtung
gemäß dem Hydraulikdruck
des Druckausgleichskreises und gemäß dem Vorladedruck an den Druckausgleichskreis
angeschlossen. Daraufhin wird der Vorladedruck von der Ölzuführvorrichtung
auf den Druckausgleichskreis aufgebracht. Da eine Mehrzahl von Druckausgleichszylindern
an dem Druckausgleichskreis angeschlossen sind, werden die Hydraulikdrücke aller
Druckausgleichszylinder die Vorladedrücke. Nachdem die Hydraulikdrücke aller
Hydraulikzylinder auf den Vorladedruck gesetzt sind, wird die Verbindung
der Ölzuführvorrichtung
gemäß dem Hydraulikdruck
des Druckausgleichskreises und gemäß des Vorladedrucks geschlossen.
Die Unterbrechung dieser Verbindung wird aufrecht erhalten, bis
der Hydraulikdruck des Druckausgleichskreises indem Zeitpunkt eines
erneuten Ausformens abnimmt und wieder unter einen vorbestimmten
Wert fällt.
Wie oben beschrieben, werden alle Hydraulikdrücke der Druckausgleichszylinder
für jeden
Kreislauf eines Ausformungsvorgangs mit dem Hydraulikdruck der Druckausgleichszylinder
als ein Signal auf den Vorladedruck zurückgesetzt. Da das Verfahren auf
eine mechanische Kompensierung des Hydraulikdruckes der Druckausgleichszylinder
mit dem Hydraulikdruck der Druckausgleichszylinder als ein Ausgabesignal
ausgeführt
wird, erleiden der mechanische Typ eines EIN-AUS-Ventils der Schaltzylinder und
der EIN-AUS-Ventilantriebsmechanismus keinen Schaden, selbst wenn Öl in sie
eindringt, wenn sie starken Vibrationen und Stößen ausgesetzt sind und in
einer mit Metallpulver und Ölspritzern
verschmutzten Umgebung arbeiten. Im Ergebnis ist das Risiko eines
Ausfalles der Druckausgleichsvorrichtung verringert, wodurch es
möglich
ist, eine höhere
Laufleistung der Pressmaschine zu erreichen.
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Eine
Hydraulikdruckausgleichsvorrichtung für eine Druckausgleichsapparatur
für Druckbolzen ist
gemäß der Erfindung
eine Hydraulikdruckausgleichsvorrichtung für eine Druckausgleichsapparatur
für Druckbolzen
mit einer Mehrzahl von Druckbolzen zum Tragen eines unteren Prägestempel
einer Pressmaschine, mit einer Mehrzahl von Druckausgleichszylindern,
die die jeweiligen Druckbolzen unterstützen und untereinander über einen
Druckausgleichskreis zum Ausgleichen des Hydraulikdrucks kommunizieren,
und mit einer Ölzuführvorrichtung zum
Zuführen
des Öls
an den Druckausgleichskreis, wobei die Hydraulikdruckausgleichsvorrichtung
aufweist:
- – ein
mechanisches EIN-AUS-Ventil zum Öffnen und
Schließen
der Kommunikationsverbindung zwischen einem Auslass der Ölzuführvorrichtung, die
einen vorbestimmten Vorladedruck aufweist, und den Druckausgleichszylindern;
- – einen
Schaltzylinder mit einer unteren Kammer, die an dem Auslass der Ölzuführvorrichtung
angeschlossen ist, und mit einer oberen Kammer, die eine geringere
Druckaufnahmefläche
als die untere Kammer hat, die an dem Druckausgleichskreis angeschlossen
ist; und
- – einen
EIN-AUS-Ventilantriebsmechanismus, um das EIN-AUS-Ventil in einem Ausfahrvorgang
des Schaltzylinders in eine Öffnungsstellung
und eine darauf folgende Schließstellung
zu betätigen, wenn
der Hydraulikdruck des Druckausgleichskreises von dem Spitzendruck
bei der Beendigung eines Ausformprozesses abnimmt und unter einen
vorbestimmten Wert fällt
und das Produkt des Vorladedrucks mit der Druckaufnahmefläche der
unteren Kammer größer als
das Produkt aus dem Hydraulikdruck des Druckausgleichszylinders
mit der Druckaufnahmefläche
der oberen Kammer ist, und um das EIN-AUS-Ventil fortwährend in
der Schließstellung
zu halten, während
der Schaltzylinder eingefahren ist.
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Gemäß vorstehender
Konfiguration fährt
der Schaltzylinder aus und fährt
mit dem in dem Druckausgleichszylinder variierenden Signal-Hydraulikdruck
ein, wenn der obere Prägestempel
von dem oberen Totpunkt abgesenkt wird und das Ausformen des Arbeitsstücks vervollständigt wird
und der obere Prägestempel
nach der Vervollständigung
des Ausformens hochgefahren wird. Der EIN-AUS-Ventilantriebsmechanismus öffnet und
schließt
das EIN-AUS-Ventil und steuert den Hydraulikdruck der Druckausgleichszylinder
auf der Grundlage des Maßes
eines Ausfahrens und Einfahrens des Schaltzylinders. Nach obiger
Beschreibung fallen der Schaltzylinder und der EIN-AUS-Ventilantriebsmechanismus
aufgrund des völlig
mechanischen Typs einer Druckausgleichsvorrichtung für den Druckausgleichsapparat
für Druckbolzen
selbst dann nicht aus, wenn sie starken Vibrationen und Stößen ausgesetzt
sind und in einer mit Metallpulvern und Ölspritzern verschmutzten Umgebung
arbeiten, oder wenn Öl
in das mechanische EIN-AUS-Ventil eindringt, Demzufolge ist das
Risiko eines Ausfalles der Druckausgleichsvorrichtung vermindert,
womit eine Pressmaschine mit höherer
Arbeitsleistung erhalten wird.
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen
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1 ein
Blockschema einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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2A, 22 und 2C Diagramme
zur Veranschaulichung eines Arbeitsvorgangs eines erfindungsgemäßen oberen
Prägestempels
zur Ausformung eines Arbeitsstückes;
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2A ist
hierbei ein Erläuterungsschema der
vorliegenden Ausführungsform
während
dem Ausführvorgang,
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2B ist
ein die Position des oberen Prägestempels
darstellendes Diagramm und
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2C ist
ein den Zeitverlauf eines Drucks der Druckausgleichszylinder in
der Position des oberen Prägestempels
aus 22 darstellendes Diagramm;
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3A, 32 und 3C Diagramme, die
den Arbeitsvorgang nach dem Trennen des oberen Prägestempels
von dem Arbeitsstück
gemäß der Erfindung
darstellen;
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3A ist
hierbei eine Schemadarstellung einer Konfiguration der vorliegenden
Ausführungsform
nach der Separation von dem Arbeitsstück;
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3B ist
ein die Position des oberen Prägestempels
erklärende
Darstellung; und
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3C ist
ein einen Zeitverlauf und Druck der Druckausgleichszylinder in der
Position des oberen Prägestempels
aus 3B darstellendes Diagramm;
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4A, 4B und 4C sind
Darstellungen zur Erklärung
eines Arbeitsvorgangs zum Zeitpunkt nachdem der obere Prägestempel
von dem Arbeitsstück
getrennt wurde bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der obere Prägestempel
mit dem Arbeitsstück wieder
in Kontakt kommt;
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4A ist
ein die Position des oberen Prägestempels
darstellendes Schemadiagramm; und
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4C ist
ein einen Zeitverlauf und Druck der Druckausgleichszylinder in der
Position des oberen Prägestempels
aus 4B darstellendes Diagramm;
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5A und 5B Diagramme
zum Vergleichen der Drücke
der Druckausgleichszylinder mit und ohne der Restdrucksteuerung;
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5A ein
den Druck der Druckausgleichszylinder darstellendes Diagramm gemäß dem Stand der
Technik; und
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5B ein
den Druck der Druckausgleichszylinder darstellendes Diagramm gemäß der vorliegenden
Ausführungsform;
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6 eine
Schemadarstellung einer Pressmaschine gemäß dem Stand der Technik;
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7 eine
Schemadarstellung eines Druckausgleichsapparatur aus 6;
und
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8 eine
Schemadarstellung eines Hydraulikdruckausgleichsverfahrens für die Druckausgleichsapparatur
nach dem Stand der Technik.
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Nachfolgend
wir nun mit Bezug auf die Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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Eine
herkömmliche
Druckausgleichsvorrichtung für
eine Druckausgleichsapparatur für
Druckbolzen weist ein elektromagnetisches Ventil 20 an
einer Einlassseite, ein elektromagnetisches Ventil 21 an
einer Auslassseite, einen Hydraulikdruckmessaufnehmer 22,
einen Positions-Messaufnehmer 24 und eine Steuerung 23 auf,
wie aus 8 ersichtlich ist. In der vorliegenden
Ausführungsform
ist eine übliche Druckausgleichsvorrichtung
für eine
Druckausgleichsapparatur für
Druckbolzen als vollständig
mechanische Ausführungsform
aus ausschließlich
mechanischen Elementen ausgebildet. Nachfolgend wird diese Ausführungsform
mit Bezug auf 1 beschrieben. Die entsprechend
der in 6 gezeigten Elemente sind durch dieselben Bezugszeichen
gekennzeichnet.
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Ein
Schaltzylinder 38 ist ein Zylinder, der an nur einer Seite
des Zylinders mit einer Kolbenstange 38c versehen ist und
einen ersten Anschlag 38d zum Begrenzen der Hubbewegung
und des Kontraktionsmaßes
des Zylinders in einer untern Kammer 38b sowie einen zweiten
Anschlag 38e in einer oberen Kammer 38a aufweist.
Der Druck einer Ölkammer 8d eines
Druckausgleichszylinders 8 und ein Vorladedruck P werden
auf den Schaltzylinder 38 aufgebracht, wobei der Hydraulikdruck
des Druckausgleichszylinders 8 durch seine Hubbewegung,
d.h. sein Aus- und Einfahren, auf der Grundlage dieser Hydraulikwerte
gesteuert wird.
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Ein
Ende eines ersten Hebels 32 ist schwenkbar an einem Ende der
Kolbenstange 38c des Schaltzylinders 38 befestigt,
wobei das andere Ende des ersten Hebels 32 schwenkbar an
einem Ende eines zweiten Hebels 33 angelenkt ist. Das andere
Ende des zweiten Hebels 33 ist an einer Antriebswelle eines
Klinkenrades 34 im Zentrum des ersten Zahnrades 30 befestigt.
Ein zweites Zahnrad 31 greift mit einem Drittel der Zähne des
ersten Zahnrades 30 in dieses erste Zahnrad 30 ein,
wobei das zweite Zahnrad 31 eine Nocke 36 aufweist,
die gleichzeitig mit der Drehung des zweiten Zahnrades 31 rotiert.
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Ein
an der Nockenfläche
der Nocke 36 angrenzender Nockenstößel 35d ist an einem
Ende eines Spulenkörpers 35e eines
EIN-AUS-Ventils 35 mit zwei
Schaltpositionen, einer Öffnungsstellung 35b und
einer Schließstellung 35c vorgesehen.
Das andere Ende des Spulenkörpers 35e ist
unter einer Spannkraft einer Feder 35a gehalten. Wenn der
Nockenvorsprung 37 der Nocke 36 nicht an dem Nockenstößel 35d angrenzt,
befindet sich das EIN-AUS-Ventil 35 aufgrund der Spannkraft
der Feder 35a in der Schließstellung 35c. Wenn
der Nockenvorsprung 37 auf den Nockenstößel 35d stößt, bewegt
sich der Spulenschaft 35e entgegen der Druckkraft der Feder 35a,
wodurch das EIN-AUS-Ventil 35 in eine Öffnungsstellung 35b gebracht
wird. Ein hierin bezeichneter EIN-AUS-Ventilantriebsmechanismus
umfasst dabei die Elemente des ersten Hebelarms 32, des
zweiten Hebelarms 33, des Klinkenrades 34, des
ersten Zahnrades 30, der Nocke 36 sowie des zweiten
Zahnrades 31.
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Eine
Hydraulikpumpe 25 als Ölzuführvorrichtung,
die mit Luft oder dergleichen angetrieben wird, saugt Öl von einem Öltank 29 und
fördert
dieses weiter. Zum Setzen eines Freigabedrucks auf einen vorbestimmten
Vorladedruck Pp ist ein Regler 41 an einer Abgabeseite
(insbesondere dem Auslass) der Hydraulikpumpe 25 angeordnet.
Eine Auslassseite des Reglers 41 ist mit dem gesetzten
Vorladedruck Pp an der unteren Kammer 38b des Schaltzylinders 38 sowie
an einem Hydraulikanschluss A des EIN-AUS-Ventiles 35 über ein
Drosselventil 43 durch eine Hydraulikleitung angeschlossen.
Der Vorladedruck Pp beträgt
beispielsweise 3430 N/cm2. Ein Hydraulikanschluss
C der Druckausgleichspllatte 26, die mit den Ölkammern 8d in
Druckausgleichszylindern 8 in Verbindung steht, ist an
einem Hydraulikanschluss B des EIN-AUS-Ventils 35 angeschlossen.
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Ein
mit den mehreren Ölkammern 8d kommunizierender
Druckausgleichskreis 42 ist innerhalb der Druckausgleichsplatte 26 angeordnet,
wobei der Hydraulikanschluss C ein Eingangsanschluss für Öl für den Druckausgleichskreis 42 ist.
Der Hydraulikanschluss C ist an einem Ende eines aus einem Absperrventil 39 und
einem Drosselventil 40 bestehenden Parallelkreis angeschlossen.
Das andere Ende des aus einem Absperrventil 39 und dem
Drosselventil 40 zusammengesetzten Parallelkreises ist
an die obere Kammer 38a angeschlossen.
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Nachfolgend
wird nun die Beziehung des Ausfahrens und des Einfahrens der Kolbenstange 38c des
Schaltzylinders 38 und der Rotation der Nocke 36 dieser
Ausführungsform
gemäß der obigen Konfiguration
beschrieben.
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Wenn
sich die Kolbenstange 38c nach links bewegt, drückt das
andere Ende des ersten Hebelarmes 32 in einer Richtung
nach außen
auf das eine Ende des zweiten Hebelarmes 33. Der zweite
Hebelarm 33 wird dann entgegen dem Uhrzeigersinn um das
andere Ende des zweiten Hebelarmes 33 gedreht, der im Zentrum
des ersten Zahnrades 30 angebracht ist.
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Wenn
die Antriebswelle des Klinkenrades 34 entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht wird, wird das Klinkenrad 34 derart bewegt, dass
die Abtriebswelle des Klinkenrades 34 ebenso gegen den
Uhrzeigersinn rotiert. Im Ergebnis wird also das erste Zahnrad 30 entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht, wenn der zweite Hebel 33 entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Wenn die Antriebswelle des Klinkenrades 34 im
Uhrzeigersinn gedreht wird, dreht sich die Abtriebswelle des Klinkenrades 34 nicht.
Insbesondere dann, wenn die Kolbenstange 38c eingefahren
wird, rotiert der zweite Hebelarm 33 im Uhrzeigersinn,
wobei jedoch das erste Zahnrad 30 nicht mitgedreht wird
sondern in seiner Stellung ruht.
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Wenn
die Kolbenstange 38c ausgefahren wird und den zweiten Hebelarm 33 entgegen
dem Uhrzeigersinn dreht, um das erste Zahnrad 30 entgegen
dem Uhrzeigersinn zu drehen, wird das mit dem ersten Zahnrad 30 im
Eingriff befindliche zweite Zahnrad 31 mit einem Drehwinkel
im Uhrzeigersinn gedreht, der dreimal größer als der Drehwinkel des ersten
Zahnrades 30 ist.
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Nachfolgend
wird die Beziehung zwischen einer Vertikalstellung eines Läufers 2 und
dem Ausfahr- und Einfahrzustand der Kolbenstange 38c mit Bezug
auf die 2A-2C, die 3A-3C und
die 4A-4C beschrieben.
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Die 2A-2C zeigen
die Situation, in der ein an dem Läufer 2 befestigter
oberer Prägestempel 1 mit
einem Arbeitsstück 18 in
Kontakt kommt, den unteren Totpunkt beim Ausformen des Arbeitsstückes 18 erreicht
und den Ausformvorgang beendet, der bis zu dem Zeitpunkt läuft, bis
der obere Prägestempel 1 von
dem Arbeitsstück 18 getrennt wird.
Ein Tortendiagramm in 2B zeigt einen Arbeitszyklus,
bei dem der Läufer 2 beginnt,
von dem oberen Totpunkt abgesenkt zu werden und zu dem oberen Totpunkt
nach Erreichen des unteren Totpunktes zurückkehrt. Der in diesem Tortendiagramm dargestellte
schwarz untermalte Abschnitt stellt die Position dar, in der der
obere Prägestempel 1 das
Arbeitsstück 18 kontaktiert
und das Arbeitsstück 18 ausformt,
bis zu dem Zeitpunkt, zu dem er von dem Arbeitsstück 18 getrennt
wird. Die Zeit zum Erreichen dieser Position entspricht dem Zeitverlauf,
wie er durch den Pfeil in C dargestellt
ist, wobei die Zeit t an der Abszisse und der Druckausgleichszylinderdruck
Ps der Ölkammer 8d des
Druckausgleichszylinders 8 an der Ordinate aufgetragen
ist.
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Wie
in 2C gezeigt, steigt der Druckausgleichszylinderdruck
Ps der Ölkammer 8d des
Druckausgleichszylinders 8 in dieser Periode sofort stark an,
wenn der obere Prägestempel 1 das
Ausformen des Arbeitsstücks 18 ausführt, um
einen Spitzendruck zu erzeugen, wobei er dann allmählich in
pulsierender Form abnimmt. Diese Serie der Hydraulikdruckimpulse
wird Restdruck genannt.
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Der
Restdruck wird auf die obere Kammer 38a des Schaltzylinders 38 über das
Drosselventil 40 aufgebracht. Andererseits wird der durch
den Regler 41 gesetzte vorbestimmte Vorladedruck Pp auf
die untere Kammer 38b des Schaltzylinders 38 aufgebracht.
Dabei werden die Größen der
Druckaufnahmeflächen
derart gesetzt, dass die durch Multiplizieren des Restdrucks mit
den Druckaufnahmeflächen der
oberen Kammer 38a berechnete Kraft größer als die Kraft ist, die
durch Multiplizieren des Vorladedrucks Pp mit der Druckaufnahmefläche der
unteren Kammer 38b berechnet wird. Durch diese Bestimmung
wird die Kolbenstange 38c dazu gebracht, sich gemäß 2A zurückzuziehen,
wobei sie an der Position des ersten Anschlages 38d zur
Begrenzung dieser Rückzugsbewegung
angehalten wird.
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In
dieser Situation beträgt
ein durch den zweiten Hebelarm 33 und der Horizontale gebildeter Winkel
beispielsweise 35 Grad, wenn die Horizontallinie in einer rechtwärtigen Richtung
vom Zentrum des erste Zahnrades 30 mit 0° angenommen
wird. Der auf der Nockenfläche
der Nocke 36 ausgebildete Nockenvorsprung 37 befindet
sich in einer ursprünglichen
Position Q, die einer Drehung um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn
von der das Zentrum der Nocke 36 mit dem Zentrum des Nockenstößels 35 verbindenden
Linie entspricht. In dem EIN-AUS-Ventil 35 verhindert der
Nockenvorsprung 37, dass der Nockenstößel 35d nach rechts
versetzt wird, womit folglich das EIN-AUS-Ventil 35 in
der Schließstellung 35c unter
der Druckkraft der Feder 35a arbeitet.
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Die 3A-3C zeigen
die Situation, bei der ein an dem Läufer 2 befestigter
oberer Prägestempel 1 den
Ausformungsvorgang beendet und von dem Arbeitsstück 18 getrennt wird,
wobei der Restdruck der Druckausgleichszylinder 8 verschwindet.
Der mit schwarz untermalte Abschnitt aus 3B stellt
die Stellung von dem Zeitpunkt aus dar, zu dem der Restdruck verschwunden
ist, bis das EIN-AUS-Ventil 35 in die Öffnungsstellung 35b gebracht
wird. Die für
diesen Zustand benötigte
Zeitdauer ist in 3C durch den Pfeil gezeigt.
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Wenn
der obere Prägestempel 1 von
dem Arbeitsstück 18 getrennt
wird, verschwindet der Restdruck und der Hydraulikdruck der oberen
Kammer 38a nimmt ab, wobei durch das Aufbringen des Vorladedrucks
Pp auf die untere Kammer 38b, die Kolbenstange 38c ausgefahren
wird. In dieser Situation strömt Öl über das
Absperrventil 39 aus der oberen Kammer 38a in
die Ölkammern 8d der
Druckausgleichszylinder 8 zurück. Wenn die Kolbenstange 38d bewegt
wird, um den zweiten Hebelarm 33 entgegen dem Uhrzeigersinn
zu drehen, und der zweite Hebelarm 33 um weitere 30° von der
Position bei 35° gedreht
wird, wird das zweite Zahnrad 31 um 90° im Uhrzeigersinn gedreht. Im
Ergebnis wird der Nockenvorsprung 37 bis zur Position des
Nockenstößels 35d gedreht
und drückt
den Nockenstößel 35d entgegen der
Spannkraft 35a nach rechts. Dadurch wird das EIN-AUS-Ventil 35 in
eine Öffnungsstellung 35b gebracht,
wodurch der durch den Regler 41 gesetzte Vorladedruck Pp
auf die Ölkammern 8d der
Druckausgleichszylinder 8 über das Drosselventil 43 aufgebracht
wird, und folglich der Druckausgleichszylinderdruck Ps der Ölkammern 8d der
Druckausgleichszylinder 8 auf den Vorladedruck Pp gesetzt
wird. In dieser Situation wird die Position des Nockenvorsprungs 37 sowie
das Drosselmaß des
Drosselventils 43 derart gesetzt, dass der Druckausgleichszylinderdruck
in einer vorbestimmten Zeitdauer dem Vorladedruck Pp entspricht.
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3A zeigt
die Situation zu dem Moment, wenn das EIN-AUS-Ventil 35 in die Öffnungsstellung 35b gebracht
wird. Unmittelbar nach diesem Zeitpunkt wird der Druckausgleichszylinderdruck
Ps der Ölkammern 8d auf
den Vorladedruck Pp gesetzt und die Kolbenstange 38c wird
in die Stellung der größten Auslenkung
bewegt, wobei sie an der Position des zweiten Anschlages 38e angehalten
wird.
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Die 4A-4C zeigen
die Situation, in der der an dem Läufer 2 befestigte
obere Prägestempel 1 von
dem Arbeitsstück 18 getrennt
wird, zu dem oberen Totpunkt zurückkehrt
und wiederum abgesenkt wird, bis zu dem Moment, bei dem der obere Prägestempel 1 wieder
an einem Arbeitsstück 18 anliegt.
Der in 4B untermalte schwarze Abschnitt stellt
die Position von dem Zeitpunkt dar, zu der der obere Stempel von
dem Arbeitsstück 18 getrennt wird,
bis er erneut an dem Arbeitsstück 18 anliegt. Die
für diesen
Vorgang benötigte
Zeitdauer ist in 4C durch den Pfeil dargestellt.
Insbesondere entspricht dies der Zeitdauer von dem Moment, in dem
der Nockenvorsprung 37 in seine Ursprüngliche Position Q zurückgeführt ist,
bis zu dem Moment, zu dem der Spitzendruck beim nächsten Ausformungsvorgang
ansteigt.
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Zu
diesem Zeitpunkt ist der Druckausgleichszylinderdruck Ps der Ölkammern 8d bereits auf
den Vorladedruck Pp gesetzt, und wie das in 4A gezeigt
ist, ist die Kolbenstange 38c in eine maximalausgelenkte
Stellung bewegt worden, wobei sie an der Position des zweiten Anschlages 38e angehalten
wurde. Diese Position entspricht der Position, in der der zweite
Hebelarm 33 weiter über
90° entgegen
dem Uhrzeigersinn von der Winkelposition des zweiten Hebelarmes 33 zu
dem Zeitpunkt gedreht wird, zu dem der Nockenvorsprung 37 den
Nockenstößel 35d nach
rechts drückt.
Die Nocke 36 befindet sich insbesondere in der Position,
in der sie um 270° im
Uhrzeigersinn weitergedreht wurde, wobei der Nockenvorsprung 37 in
der Stellung ist, in der er um 360° von der in 2A gezeigten
Position gedreht wurde, um in die ursprüngliche Stellung zurückzukehren.
Durch den in die Ursprungsposition durch die Spannkraft der Feder 35a zurückgeführten Nockenstößel 35d wird
das EIN-AUS-Ventil 35 in eine Schließstellung 35c gebracht.
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Wenn
der obere Prägestempel 1 abgesenkt wird
und an dem Arbeitsstück 18 erneut
anliegt, um den Ausformprozess zu vollenden, wird der Druckausgleichszylinderdruck
Ps der Ölkammern 8d auf den
Restdruck geändert,
wodurch der Restdruck auf die obere Kammer 38a über das
Drosselventil 40 aufgebracht wird. Im Ergebnis wird die
Kolbenstange 38c zu dem ersten Anschlag 38d zurückgezogen,
da die von der oberen Kammer 38a aufgebrachte Rückzugskraft
der Kolbenstange 38c größer als
die Kraft ist, die nötig
ist, um die Kolbenstange 38c von der unteren Kammer 38b auszufahren.
Das Drosselmaß des
Drosselventils 40 wird derart gesetzt, dass die Rückzugsgeschwindigkeit
der Kolbenstange 38c einen vorbestimmten Geschwindigkeitswert
erreicht. In dieser Situation wird der zweite Hebelarm 33 um 120° im Uhrzeigersinn
gedreht, wobei jedoch das erste Zahnrad 30 nicht gedreht
wird und in seiner Position verharrt, da die Antriebswelle des Klinkenrades 34 nicht
gedreht wird, wenn die Antriebswelle des Klinkenrades 34 im
Uhrzeigersinn rotiert wird.
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Nachfolgend
werden nun Wirkungsweisen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Zunächst wird
die Arbeitsweise und deren Wirkungen beschrieben, die durch diese
Ausführungsform
erhalten werden, die einen vollständigen mechanischen Typ einer
Druckausgleichsvorrichtung darstellt. Wenn sich der Läufer 2 der
Pressmaschine vor dem Arbeitsgang in dem oberen Totpunkt befindet,
wird keine Last auf die Druckbolzen 7 aufgebracht, wodurch
der Druckausgleichszylinderdruck Ps der Ölkammern 8d der Druckausgleichszylinder 8 zum
Tragen der Druckbolzen 7 gering ist. In dieser Situation
erstreckt sich die Kolbenstange 38c bis zur Position des
zweiten Anschlages 38e, da der Vorladedruck Pp auf die
untere Kammer 38b des Schaltzylinders 38 aufgebracht
wird. Durch das in Relation zur Auslenkung der Kolbenstange 38c gedrehte
erste Zahnrad 30 und das zweite Zahnrad 31 ist
der Nockenvorsprung 37 in seiner Ursprungsstellung Q angeordnet,
die einer 90° Drehung
entgegen dem Uhrzeigersinn von der das Zentrum der Nocke 36 und das
Zentrum des Nockenstößels 35d verbindenden Linie
entspricht. In dieser Situation arbeitet das EIN-AUS-Ventil 35 in
der Schließstellung 35c.
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Wenn
sich der Läufer 2 abzusenken
beginnt und der obere Prägestempel 1 an
dem Arbeitsstück 18 anliegt
und ein Ausformen ausführt,
wird eine Kraft auf die Druckausgleichszylinder 8 über die Druckbolzen 7 aufgebracht,
wobei der Druckausgleichszylinderdruck Ps der Ölkammern 8d auf beispielsweise
3430 N/cm2 ansteigt. Da ein derartig großer Hydraulikdruck
auf die obere Kammer 38a aufgebracht wird, wird die Kolbenstange 38c unverzüglich an
die Position des ersten Anschlags 38d gebracht. Beim Rückführen der
Kolbenstange 38c wird der zweite Hebelarm 33 im
Uhrzeigersinn gedreht, wobei jedoch das erste Zahnrad 30 nicht
gedreht wird und aufgrund der Wirkungsweise des Klinkenrades 34 in seiner
Position ruht. Im Ergebnis wird das zweite Zahnrad 31 und
die Nocke 36 nicht gedreht und ruhen in ihren Positionen.
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Nachdem
der obere Prägestempel 1 die
Ausformarbeit an dem Arbeitsstück 18 ausgeführt hat und
von dem Arbeitsstück 18 getrennt
wird, ist die auf die Druckbolzen 7 aufgebrachte Kraft
lediglich so groß wie
die Gewichtskraft des unteren Prägestempels 3 und
des Arbeitsstücks 18,
womit folglich der Restdruck, der auf die obere Kammer 38a des Schaltzylinders 38 aufgebracht
wird, abnimmt. Wenn die durch Multiplizieren des Vorladedrucks Pp
des Schaltzylinders 38 mit dem Druckaufnahmebereich der
unteren Kammer 38b berechnete Kraft größer als diejenige Kraft wird,
die aus dem abnehmenden Restdruck und dem Druckaufnahmebereich der
oberen Kammer 38a berechnet wird, beginnt die Kolbenstange 38c mit
einem Ausfahren. Während
dem Ausfahren der Kolbenstange 38c wird der zweite Hebelarm 33 entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht. Wenn der zweite Hebelarm 33 entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die Abtriebswelle des Klinkenrades 34 entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht, womit folglich das erste Zahnrad 30,
das an der Abtriebswelle des Klinkenrades 34 befestigt
ist, entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Wenn der zweite Hebelarm 33 um
30° entgegen
dem Uhrzeiger von der Position des zweiten Hebels 33, in
der die Kolbenstange 38c maximal ausgelenkt ist, gedreht
wird, wird das zweite Zahnrad 31 mit einem Drittel der
Zähne des
ersten Zahnrades 30 um 90° im Uhrzeigersinn gedreht. Als
ein Ergebnis dieser Rotation stößt der Nockenvorsprung 37 an
den Nockenstößel 35d,
wodurch das EIN-AUS-Ventil 35 in mechanischer Weise in
die Öffnungsstellung 35b gebracht
wird.
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Wenn
das EIN-AUS-Ventil 35 in die Öffnungsstellung 35b geschalten
ist, wird der Vorladedruck Pp auf die Ölkammern 8d aufgebracht,
wodurch der Druckausgleichszylinderdruck Ps der Ölkammern 8d auf den
Vorladedruck Pp gesetzt wird. Da der Vorladedruck Pp sowohl auf
die obere Kammer 38a als auch auf die untere Kammer 38b aufgebracht
wird, wird die Kolbenstange 38c an die Position des zweiten
Anschlages 38e geführt
und dort angehalten. Von dem Moment, wenn der Nockenvorsprung 37 an
den Nockenstößel 38e anstößt und angehalten
wird, ist der zweite Hebelarm 33 um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht. Der Nockenvorsprung 37 wird um 270° im Uhrzeigersinn
gedreht und in die Ursprungsstellung Q zurückgeführt.
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Wie
das oben beschrieben wurde, ist die Druckausgleichsvorrichtung vom
Typ einer vollständig
mechanisch arbeitenden Druckausgleichsvorrichtung für die Druckausgleichsapparatur
für Druckbolzen,
die den Hydraulikdruck der Druckausgleichszylinder 8 über die
mechanische Arbeitsweise des ersten und des zweiten Hebelarmes,
des ersten und des zweiten Zahnrades, des Klinkenrades 34,
der Nocke 36, des Nockenstößels 35d und des EIN-AUS-Ventils 35 durch
Ausfahren und Einfahren der Kolbenstange 38c des Schaltzylinders 38 mit
dem in den Druckausgleichszylindern 8 als ein Signal verwendeten
Hydraulikdruck gesteuert wird, wenn der obere Prägestempel 1 von dem
oberen Totpunkt abgesenkt wird und das Arbeitsstück 18 ausformt. Im
Ergebnis führt die
vorliegende Konstruktion selbst dann, wenn das mechanische EIN-AUS-Ventil, der Schaltzylinder
und der EIN-AUS-Ventilantriebsmechanismus
während einem
Betrieb starken Vibrationen und Stößen in einer Umgebung ausgesetzt
sind, die mit Metallstaub und Ölspritzern
verunreinigt sind, und selbst bei einem Eindringen von Öl in diese
Elemente nicht zu einem Ausfall. Das Risiko eines Ausfalls der Druckausgleichsvorrichtung
ist damit reduziert, wodurch eine Pressmaschine mit höherer Laufleistung
erhalten wird. Überdies
sind teuere Messaufnehmer, elektromagnetische Ventile und die Steuerung 23 nicht
erforderlich, wodurch es möglich
ist, eine weniger teuere Druckausgleichsvorrichtung für die Druckausgleichsapparatur
für Druckbolzen
zu erhalten.
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Nachfolgend
wird nun die Arbeitsweise und deren Wirkungen der Steuerung des
Restdrucks durch Verändern
verschiedener Faktoren des Schaltzylinders 38 und der Nocke 36 beschrieben.
Wenn der obere Prägestempel 1 auf
das Arbeitsstück 18 aufgebracht
wird und den Ausformvorgang ausführt, erreicht
der Hydraulikdruck der Druckausgleichszylinder 8 einen
hohen Spitzenwert, der darauffolgend in pulsierender Weise abnimmt.
Nachfolgend nimmt der Druckausgleichszylinderdruck PS die Hydraulikdruckwerte
entsprechend der Kompressionskraft gemäß der hochfahrenden Position
des oberen Prägestempels 1 an,
welcher Druck dann auf näherungsweise
den Vorladedruck Pp zurückkehrt.
In dieser Situation verursacht der nach dem Spitzendruck auftretende
Impuls des Hydraulikdrucks ein lautes Geräusch und mechanische Vibrationen.
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Um
nun ein Pulsieren des Hydraulikdruckimpulses zu verhindern, erreicht
der Druckausgleichszylinderdruck Ps den Spitzendruckwert, wobei
die Druckaufnahmeflächen
der unteren Kammer 38b und der oberen Kammer 38a so
gesetzt sind, dass sich die Kolbenstange 38c des Schaltzylinders 30 unmittelbar
nach dem Auftreten des Spitzendruckwertes auszulenken beginnt.
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Insbesondere
beim Reduzieren der Druckaufnahmefläche der oberen Kammer 38a wird
der Beginn einer Auslenkung der Kolbenstange 38c vorverlagert.
Der Nockenvorsprung 37 drückt folglich zeitlich früher auf
den Nockenstößel 35b,
wodurch das EIN-AUS-Ventil 35 in
die Öffnungsstellung 35b gebracht
wird. In dieser Situation wird, wenn das EIN-AUS-Ventil 35 früher in die Öffnungsstellung 35b gebracht
wird, der Hydraulikdruck des Druckausgleichszylinders 8 während des
Ausformvorganges der Vorladedruck Pp, bei dem der obere Prägestempel 1 nach
einem Absenken nach oben gefahren wird, wobei ein Ausformen nicht
erhalten werden kann. Um das zu verhindern wird eine Auslenkung der
Kolbenstange 38c durch Setzen der Druckaufnahmefläche der
oberen Kammer 38a auf einen kleinen Wert früh gestartet,
wobei die Position und Gestalt des Nockenvorsprungs 37 derart
gesetzt ist, dass das EIN-AUS-Ventil 35 allmählich in
die Öffnungsstellung 35b gebracht
wird.
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Ein
Vergleich zwischen den Druckausgleichszylinderdrücken Ps nach dem Stand der
Technik und der vorliegenden Ausführungsform ist jeweils in den 5A und 5B gezeigt.
In 5A ist der Druckausgleichszylinderdruck Ps nach
dem Stand der Technik gezeigt, der nach dem Auftreten des Spitzendruckwertes
abrupt abnimmt, und nachfolgend in wiederholter Impulsform auf näherungsweise den
Vorladedruck Pp zurückkehrt.
Der Druckausgleichszylinderdruck Ps der vorliegenden Ausführungsform
ist in 5B gezeigt, wobei der Druckausgleichszylinderdruck
Ps allmählich
abnimmt, ohne ein Pulsieren nach dem Spitzendruckwert aufzuzeigen.
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Gemäß der oben
vorliegenden Ausführungsform
kehrt der Druckausgleichszylinderdruck Ps allmählich zurück, d.h. nach und nach, indem
unmittelbar nach dem Erreichen des Spitzendruckwertes allmählich in
die Öffnungsstellung 35b des EIN-AUS-Ventils
geschaltet wird, wodurch verhindert ist, dass der Druckausgleichszylinderdruck
Ps abrupt abnimmt. Während
der Zeitdauer, in der ein Pulsieren im Stand der Technik auftritt,
kommt es nun bei der vorliegenden Ausführungsform zu keinem Pulsieren des
Hydraulikdrucks, da das EIN-AUS-Ventil 35 in der Öffnungsstellung 35b arbeitet
und die Ölkammern 8e mit
dem Öltank 29 über die
Hydraulikpumpe 25 oder dem Regler 41 kommunizieren.
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Demzufolge
wird der Arbeitsdruck zwischen dem oberen Prägestempel 1 und dem
Arbeitsstück 18 immer
geeignet aufrecht erhalten, wodurch es möglich ist, eine ausgezeichnete
Ausformqualität
zu erhalten. Da überdies
ein Pulsieren des Druckausgleichszylinderdrucks Ps nicht auftritt,
kann eine Pressmaschine erhalten werden, die weniger Lärm und weniger
Vibrationen produziert.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird der Vorladedruck Pp durch den Regler 41 auf einen Wert
gesetzt, welcher Regler an dem Auslass der als Ölzuführvorrichtung dienenden Hydraulikpumpe 25 vorgesehen
ist, wobei jedoch statt der Hydraulikpumpe 25 und dem Regler 41 ein
auf den Vorladedruck Pp gesetzter Speicher als die Ölzuführvorrichtung verwendet
werden kann. Des Weiteren ist die Anzahl der Zähne des zweiten Zahnrades auf
ein Drittel der Zähne
des erste Zahnrades gesetzt, wobei diese Parameterwahl unter der
Voraussetzung getroffen wurde, dass das zweite Zahnrad eine ganze
Umdrehung macht, das heißt
ein Drehung um 360°,
wenn die Kolbenstange 38c ausgelenkt wird, wobei die Anzahl
der Zähne
beispielsweise auf ein Viertel gesetzt werden kann und nicht auf
ein Drittel begrenzt ist.
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Wie
das insoweit beschrieben wurde, wird der Hydraulikdruck des Druckausgleichskreises,
der mit den Ölkammern
einer Mehrzahl von Druckausgleichszylindern kommuniziert, als ein
Signal entnommen, wobei der Schaltzylinder gemäß dem entnommenen Hydraulikdruck
ausgefahren und eingefahren wird. Der Ausfahr- und Einfahr-Mechanismus der Kolbenstange
des Schaltzylinders ist an ein Eingangsende des EIN-AUS-Ventilantriebsmechanismus
angeschlossen. Die Kolbenstange wird ausgefahren, wenn der Hydraulikdruck
des Druckausgleichskreises auf einen vorbestimmten Wert nach dem
Erreichen des Spitzendruckwertes abnimmt, der während einem Ausformvorgang
auftritt, wobei der EIN-AUS-Ventilantriebsmechanismus den Arbeitsvorgang
des mechanischen EIN-AUS-Ventils von der Schließstellung in die Öffnungsstellung
schaltet. Wenn das EIN-AUS-Ventil in der Öffnungsstellung ist, wird der
Vorladedruck auf den Druckausgleichskreis von der Ölzuführvorrichtung
aufgebracht, die einen vorbestimmten festen Vorladedruck hat, und
die Hydraulikdrücke
aller Druckausgleichszylinder werden auf den Vorladedruck gesetzt.
Nachdem der Hydraulikdruck des Druckausgleichskreises auf den Vorladedruck
gesetzt ist, kehrt der EIN-AUS-Ventilmechanismus das EIN-AUS-Ventil
in die Schließstellung
zurück.
Diese Schließstellung
wird aufrecht erhalten, bis der Hydraulikdruck des Druckausgleichskreises
auf einen vorbestimmten Wert nach Erreichen des Druckspitzenwertes
des darauffolgenden Ausformprozesses abnimmt. Auf diese Weise wird der
Hydraulikdruck des Druckausgleichszylinders als ein Signal entnommen,
und gemäß dem Hydraulikdruck
werden die Hydraulikdrücke
der Druckausgleichszylinder auf den Vorladedruck für jeden
Zyklus eines Ausformvorganges mechanisch gesetzt. Im Ergebnis wird
ein vollständig
mechanischer Typ für
ein Druckausgleichsverfahren und eine Vorrichtung für eine Druckausgleichsapparatur
für Druckbolzen
erhalten, womit ein Ausfall selbst dann nicht auftritt, wenn Öl in das
mechanische EIN-AUS-Ventil, den Schaltzylinder oder den EIN-AUS-Ventilantriebsmechanismus
eindringt, oder wenn diese während
ihrem Arbeitsvorgang starken Vibrationen und Stößen in einer mit Metallpulvern
und Ölspritzern
verunreinigten Umgebung unterworfen sind. Im Ergebnis wird das Risiko
eines Ausfalls der Druckausgleichsvorrichtung reduziert, womit es
möglich
ist, eine Pressmaschine mit höherer
Laufleistung zu erhalten.