Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Pressenantrieb einer Presse zum Umformen eines an einem Werkzeugteil gehaltenen Werkstücks, wobei dieses Werkzeugteil mittels eines Antriebs mit Bezug zu einem anderen Werkzeugteil bewegbar ist.The invention relates to a hydraulic press drive a press for forming a held on a tool part workpiece, said tool part by means of a drive with respect to another tool part is movable.
Der Grundaufbau einer derartigen Blechformpresse ist beispielsweise aus der DE 43 09 641 A1 oder der DE 103 36 279 A1 bekannt.The basic structure of such a sheet-metal forming press is for example from the DE 43 09 641 A1 or the DE 103 36 279 A1 known.
Bei derartigen Pressen erfolgt das Umformen des Blechs mittels eines Werkzeugs, dessen Werkzeugoberteil über einen mechanischen oder hydraulischen Hauptantrieb verfahrbar ist. Das umzuformende Blech ist an einem Blechhalter des unteren Werkzeugteils abgestützt. Bei der Abwärtsbewegung des oberen Werkzeugteils wird das auf einem Ziehkissen abgestützte untere Werkzeugteil mit dem Blechhalter mittels eines hydraulischen Antriebs auf die Verfahrgeschwindigkeit des oberen Werkzeugteils beschleunigt, so dass die mechanischen Belastungen beim Schließen des Werkzeugs minimal sind. Während des Umformvorgangs bewegen sich beide Werkzeugteile etwa mit der gleichen Geschwindigkeit, wobei über einen Gegenhaltezylinder auf das untere Werkzeugteil eine Gegenhaltekraft aufgebracht wird. Zum Entformen des Werkstücks werden die beiden Werkzeugteile so angesteuert, dass sich das Werkzeug öffnet und das umgeformte Werkstück entnommen werden kann.In such presses, the forming of the sheet takes place by means of a tool whose upper tool part is movable via a mechanical or hydraulic main drive. The sheet to be formed is supported on a blank holder of the lower tool part. During the downward movement of the upper tool part, the lower tool part supported on a die cushion is accelerated with the sheet holder by means of a hydraulic drive to the travel speed of the upper tool part, so that the mechanical loads during closing of the tool are minimal. During the forming process, both tool parts move at about the same speed, wherein a counter-holding force is applied to the lower tool part via a counter-holding cylinder. For demolding of the workpiece, the two tool parts are controlled so that the tool opens and the formed workpiece can be removed.
Die sich entsprechend der obigen Ausführungen einstellenden Bewegungsprofile der Werkzeugteile sind beispielsweise in 2 der DE 103 36 279 A1 dargestellt. Bei den bekannten Lösungen wird während der geregelten Absenkung des Ziehkissens das aus dem Gegenhaltezylinder abströmende Druckmittel einer Hydromaschine zugeführt, so dass die hydraulische Energie zum Antrieb weiterer Verbraucher ausgenutzt werden kann.The adjusting according to the above embodiments motion profiles of the tool parts are, for example, in 2 of the DE 103 36 279 A1 shown. In the known solutions, the pressure medium flowing out of the counter-holding pressure medium is fed to a hydraulic machine during the controlled lowering of the die cushion, so that the hydraulic energy can be utilized to drive further consumers.
In dem Fachbuch „Handbuch der Umformtechnik”; Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1996, Seiten 44ff ist ebenfalls ein derartiger hydraulischer Pressenantrieb gezeigt, bei dem das Ziehkissen während der Absenkbewegung des oberen Werkzeugteils (Matrize) beschleunigt und dann der Gegenhaltedruck während des Umformformgangs in gewünschter Weise geregelt wird.In the textbook "Manual of Forming Technology"; Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1996, pages 44ff is also shown such a hydraulic press drive, in which the die cushion during the lowering movement of the upper die part (die) accelerated and then the counter-pressure during the forming process is controlled as desired.
Nachteilig bei diesen Lösungen ist, dass Beschleunigen und Gegenhalten über in einem gemeinsamen hydraulischen Kreis angeordnete Komponenten erfolgt, wobei das Beschleunigen häufig auch über einen Gegenhaltezylinder erfolgt, so dass bei der oben beschriebenen Rückspeisung während des Gegenhaltens auch die hinreichende Druckmittelversorgung der anderen Komponenten berücksichtigt werden muss und ensprechend Kompromisse bei der Steuerung der Rückspeisung erforderlich sind.A disadvantage of these solutions is that accelerating and countering takes place via components arranged in a common hydraulic circuit, the acceleration frequently also taking place via a counter-holding cylinder, so that in the case of the above-described recirculation during counter-holding, the adequate pressure medium supply of the other components must also be taken into account and compromises are required in the control of the feedback.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Pressenantrieb zu schaffen, bei der der Wirkungsgrad der Umwandlung von hydraulischer Energie während der Rückspeisung verbessert ist.In contrast, the present invention seeks to provide a hydraulic press drive, in which the efficiency of the conversion of hydraulic energy during recovery is improved.
Diese Aufgabe wird durch einen hydraulischen Pressenantrieb mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by a hydraulic press drive with the features of claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß hat der hydraulische Pressenantrieb einen ein Werkstück haltendes Werkzeugteil, das mittels zumindest eines Eilgangszylinders zum Beschleunigen bewegbar ist und das mittels eines Gegenhaltezylinders mit einer Gegenhaltekraft beaufschlagbar ist, wobei dem Gegenhaltezylinder und dem Eilgangzylinder jeweils ein eigener hydraulischer Kreis mit jeweils einer Hydromaschine zur Druckmittelversorgung zugeordnet ist.According to the invention, the hydraulic press drive has a workpiece holding tool part which is movable by means of at least one rapid traverse cylinder for accelerating and which can be acted upon by means of a counter holding cylinder with a holding force, the counter holding cylinder and the rapid traverse cylinder each having its own hydraulic circuit is associated with a hydraulic machine for supplying pressure medium ,
Durch die Ausführung des Pressenantriebs mit zwei voneinander getrennten hydraulischen Kreisen für die Gegenhaltezylinder- und die Eilgangzylinderanordnung kann die Druckmittelversorgung im Hinblick auf die optimierte Umwandlung der hydraulischen Energie zum Antrieb der Hydromaschinen weitestgehend unabhängig voneinander gesteuert werden. Auf diese Weise ist es möglicht, dass die geschilderte Rückspeisung, bei der das vom Gegenhaltezylinder abströmende Druckmittel über die Hydromaschine des entsprechenden Kreises zum Tank abströmt so gesteuert werden, dass beispielsweise der Rückspeisemodus bei hohem Energieeinsatz gewählt wird, während bei niedrigem Energieeinsatz auf eine Rückspeisung verzichtet wird. Auf diese Weise kann die Ausnutzung der hydraulischen Energie des von dem oder den Gegenhaltezylindern abströmenden Druckmittels unabhängig von der Ansteuerung der Eilgangzylinder optimiert werden, so dass ein Energie effizienter Betrieb der Presse gewährleistet ist.By the execution of the press drive with two separate hydraulic circuits for the Gegenhaltezylinder- and the rapid traverse cylinder arrangement, the pressure medium supply with regard to the optimized conversion of the hydraulic energy to drive the hydraulic machines can be largely controlled independently. In this way, it is possible that the described backfeed, in which the pressure fluid flowing from the counter-holding cylinder via the hydraulic machine of the corresponding circuit flows to the tank are controlled so that, for example, the regenerative mode is selected at high energy input, while dispensed with low energy use on a return feed becomes. In this way, the utilization of the hydraulic energy of the outflowing from the or the counter-holding pressure fluid can be optimized independently of the control of the rapid traverse cylinder, so that an energy efficient operation of the press is ensured.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein in Gegenhalterichtung wirksamer Druckraum des Gegenhaltezylinders über ein entsperrbares Rückschlagventil mit dem Tank verbindbar, um den Gegenhaltedruck abbauen zu können oder schnell zwischen Eilgang und Gegenhalten umschalten zu können.In a particularly preferred embodiment, an effective counter-pressure chamber of the counter-holding cylinder via a pilot-operated check valve is connected to the tank in order to reduce the counter-holding pressure or to switch quickly between rapid traverse and counter hold.
Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn dieses Rückschlagventil vorgesteuert ist, so dass ein schnelles Umschalten gewährleistet werden kann.According to the invention, it is preferred if this check valve is pre-controlled, so that a fast switching can be ensured.
Bei einer Variante der Erfindung ist in der Druckleitung zwischen dem in Gegenhalterichtung wirksamen Druckraum des Gegenhaltezylinders und der zugeordneten Hydromaschine eine Hydrospeicheranordnung vorgesehen, die im Rückspeisemodus aufgeladen wird. In a variant of the invention, a hydraulic accumulator arrangement is provided in the pressure line between the pressure chamber of the counter-holding cylinder, which acts in the counter-holding direction, and the associated hydraulic machine, which is charged in the regenerative mode.
Dieser Speicheranordnung kann eine Speicherschaltventilanordnung zugeordnet sein, mit einem schnell schaltenden Speicherschaltventil, das in einer Durchgangsstellung eine Druckmittelverbindung zwischen dem in Gegenhalterichtung wirksamen Druckraum und dem Tank aufsteuert und in einer Sperrposition diese Druckmittelverbindung in Richtung zum Tank absperrt.This memory arrangement may be associated with a memory switching valve arrangement, with a fast-switching memory switching valve which opens in a passage position, a pressure medium connection between the counter-pressure effective pressure chamber and the tank and shuts off in a blocking position, this pressure medium connection in the direction of the tank.
Vorzugsweise ist in dieser Druckleitung auch eine Vielzahl von parallel geschalteten Rückschlagventilen angeordnet, die einen großen Druckmittelvolumenstrom zum Aufladen der Hydrospeicheranordnung zulassen.Preferably, in this pressure line, a plurality of parallel-connected check valves are arranged, which allow a large pressure medium flow rate for charging the hydraulic accumulator assembly.
Der Eilgangantrieb ist bei einer Variante der Erfindung mit einer Vielzahl von parallel geschalteten Hydromaschineneinheiten ausgeführt, die vorzugsweise mechanisch miteinander koppelbar sind, so dass die Druckmittelversorgung der Eilgangzylinderanordnung über mehrere kleine, preiswerte und ein gutes Ansprechverhalten aufweisende Einheiten erfolgt.The rapid traction drive is executed in a variant of the invention with a plurality of parallel hydraulic machine units, which are preferably mechanically coupled to each other, so that the pressure medium supply of the rapid traverse cylinder arrangement is carried out over several small, inexpensive and good response units having.
Dabei wird es bevorzugt, wenn diese Einheiten mit umkehrbarer Förder-/Schluckrichtung ausgeführt sind oder aber die Druckmittelversorgungsrichtung über eine Wegeventilanordnung erfolgtIt is preferred if these units are designed with reversible delivery / discharge direction or the pressure medium supply direction via a directional control valve arrangement
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Eilgangzylinderanordnung mit zumindest einem Differentialzylinder mit unterschiedlichen Wirkflächen ausgeführt, wobei die kleinere Wirkfläche mit dem Druckanschluss der Hydromaschinenanordnung des Eilgangantriebs und die größere Wirkfläche über das letztgenannte Wegeventil mit diesem Druckanschluss oder Tank verbindbar ist. Auf diese Weise kann die Verfahrrichtung der Eilgangzylinderanordnung auf einfache Weise durch Umschalten des Wegeventils eingestellt werden.In one embodiment of the invention, the rapid traverse cylinder assembly is designed with at least one differential cylinder with different active surfaces, wherein the smaller effective surface with the pressure port of the hydraulic machine assembly of the rapid traction drive and the larger effective surface via the latter directional control valve with this pressure port or tank is connectable. In this way, the travel direction of the rapid traverse cylinder arrangement can be adjusted in a simple manner by switching the directional control valve.
Bei einer Variante ist vorgesehen, in dem der Eilgangzylinderanordnung zugeordneten hydraulischen Kreis zwischen der Hydromaschinenanordnung und der Eilgangzylinderanordnung Hydrospeicher vorzusehen.In one variant, it is provided to provide hydraulic accumulators in the hydraulic circuit associated with the rapid traverse cylinder arrangement between the hydraulic machine arrangement and the rapid traverse cylinder arrangement.
Der Aufwand zur Realisierung der Hydromaschinen kann minimiert werden, wenn im Rückspeisemodus die dem Gegenhalteantrieb zugeordnete Hydromaschine eine dem Eilgangantrieb zugeordnete Hydromaschine antreibt.The effort for the realization of the hydraulic machines can be minimized if, in the regenerative mode, the hydromachine associated with the counter-holding drive drives a hydraulic machine associated with the rapid traverse drive.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die dem Gegenhalteantrieb zugeordnete Hydromaschine einen Konstantmotor hat, der eine Verstellpumpe antreibt, über die wiederum ein Verstellmotor der Hydromaschine im Eilgangkreis angetrieben wird, der seinerseits eine Verstellpumpe zur Druckmittelversorgung der Eilgangzylinderanordnung antreibt.In this case, it is preferred if the hydraulic machine assigned to the counter-holding drive has a constant-displacement motor which drives a variable-displacement pump, via which in turn an adjusting motor of the hydraulic machine is driven in rapid traverse, which in turn drives a variable-displacement pump for supplying pressure to the rapid-traction cylinder arrangement.
Bei dieser Variante kann im Druckmittelströmungspfad zwischen den beiden Verstellmotoren ein Wegeventil angeordnet sein, über das Druckmittel zur Druckmittelversorgung weiterer Verbraucher abgegriffen wird.In this variant, a directional control valve can be arranged in the pressure medium flow path between the two adjusting motors, is tapped via the pressure medium for supplying pressure medium further consumer.
Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft anwenden, wenn der Pressenantrieb mit einer Steuereinrichtung ausgeführt ist, über die das Speicherschaltventil und/oder das entsperrbare Rückschlagventil bei Überschreiten einer Druckschwelle in dem in Gegenhalterichtung wirksamen Druckraum der Gegenhaltezylinderanordnung zur Rückspeisung umgeschaltet wird.The invention can be used particularly advantageously when the press drive is designed with a control device, via which the storage switching valve and / or the pilot-operated check valve is switched over when a pressure threshold in the counter-holding effective pressure chamber of the counter-holding cylinder arrangement is fed back.
Dieses Umschalten kann kontinuierlich oder impulsartig erfolgen.This switching can be continuous or pulsed.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schema- tischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:
1 einen Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels eines hydraulischen Pressenantriebs; 1 a circuit diagram of a first embodiment of a hydraulic press drive;
2 eine Variante eines Pressenantriebs und 2 a variant of a press drive and
3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Pressenantriebs. 3 a third embodiment of a press drive.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer hydraulischen Blechform- oder Tiefziehpresse erläutert; sie ist im Prinzip jedoch auch bei anderen Pressentypen oder Werkzeugmaschinen anwendbar. Eine derartige Presse hat ein zweiteiliges Werkzeug, in dem das zu verformende Werkstück umgeformt wird. Ein in 1 nicht dargestelltes Oberteil des Werkzeugs ist als Matrize ausgebildet. Die Presse hat einen mechanischen oder hydraulischen Hauptantrieb, um ein das obere Werkzeugteil tragenden Ziehstößel anzutreiben. Das andere, untere Werkzeugteil bildet üblicher Weise eine Patrize, auch Pressstempel genannt, aus, der beim Schließen des Werkzeugs in die Matrize eintaucht. Das dabei umgeformte Werkstück wird über einen Blechhalter lagefixiert. Dieser und der Pressstempel (Patrize) sind ebenfalls in Vertikalrichtung bewegbar an einem Pressentisch gelagert. Das Werkstückunterteil (Stempel, Patrize) ist an einem hydraulischen Ziehkissen 1 abgestützt, dessen hydraulischer Antrieb in 1 dargestellt ist. Dieser hydraulische Antrieb besteht im Prinzip aus einem Eilgangantrieb 2 und einem Gegenhalteantrieb 4, die jeweils in einem eigenen hydraulischen Kreis angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist somit der Ziehkissenantrieb als Zweikreissystem ausgeführt, wobei die Steuerung der im jeweiligen Kreis liegenden Komponenten weitestgehend unabhängig von der Ansteuerung der im anderen Kreis gelegenen Komponenten erfolgen kann, so dass insbesondere die eingangs erläuterte Rückspeisung von hydraulischer Energie beim Gegenhalten mit hohem Wirkungsgrad durchgeführt werden kann – dies wird jedoch im Folgenden noch näher erläutert.The invention will be explained below with reference to a hydraulic sheet metal forming or deep drawing press; However, it is in principle applicable to other types of presses or machine tools. Such a press has a two-part tool in which the workpiece to be deformed is formed. An in 1 not shown upper part of the tool is designed as a die. The press has a mechanical or hydraulic main drive to drive a pull ram carrying the upper tool part. The other, lower tool part usually forms a male part, also called a press ram, which dips into the female mold when the tool is closed. The thereby formed workpiece is fixed in position via a sheet holder. This and the punch (male) are also mounted movable in the vertical direction on a press table. The workpiece base (punch, male) is on a hydraulic die cushion 1 supported, whose hydraulic drive in 1 is shown. This Hydraulic drive consists in principle of a rapid traction drive 2 and a counter drive 4 , which are each arranged in a separate hydraulic circuit. According to the invention thus the die cushion drive is designed as a two-circuit system, wherein the control of the components lying in each circle can be largely independent of the control of the components located in the other circle, so that in particular the above-described feedback of hydraulic energy can be performed when countering with high efficiency - this will be explained in more detail below.
Der Gegenhalteantrieb 4 hat einen auf das Ziehkissen 1 wirkenden Gegenhaltezylinder 6 mit einem Plungerkolben 8, der einen im Vergleich zu einem im Folgenden beschriebenen Eilgangzylinder 10 großen Durchmesser aufweist. 1 zeigt beispielhaft einen Gegenhaltezylinder 6 und einen Eilgangzylinder 10 – selbstverständlich kann der Ziehkissenantrieb auch mit einer Mehrzahl von Gegenhalte- oder Eilgangzylindern ausgeführt sein.The counter drive 4 has one on the drawing cushion 1 acting counterhold cylinder 6 with a plunger 8th , the one compared to a rapid traction cylinder described below 10 has a large diameter. 1 shows an example of a counter-holding cylinder 6 and a rapid-action cylinder 10 - Of course, the die cushion drive can also be designed with a plurality of counter holding or rapid traverse cylinders.
Der Gegenhaltezylinder 6 hat einen vom Plungerkolben 8 begrenzten Druckraum 12, der sich beim Absenken des Ziehkissens 1 bzw. des unteren Werkzeugteils verkleinert. Dieses Absenken erfolgt durch das sehr hohe Gewicht des unteren Werkzeugteils und des Ziehkissens 1. Das Anheben hin zum oberen Werkzeugteil erfolgt durch Druckmittelzufuhr in den Druckraum 12 und durch gesteuertes Absperren dieses Druckraums 12 gegenüber einem Tank T. Der Druckraum 12 ist über ein entsperrbares Rückschlagventil 14 und eine Tankleitung 16 mit diesem Tank T verbunden. Gemäß der Darstellung in 1 erlaubt dieses Rückschlagventil 14 ein Nachsaugen von Druckmittel aus dem Tank T beim Ausfahren des Gegenhaltezylinders 6.The counterhold cylinder 6 has one of the plunger 8th limited pressure chamber 12 who is lowering the drawing cushion 1 or the lower tool part reduced. This lowering is done by the very high weight of the lower tool part and the die cushion 1 , Lifting up to the upper part of the tool is done by supplying pressure to the pressure chamber 12 and by controlled shut-off of this pressure chamber 12 opposite a tank T. The pressure chamber 12 is via a pilot operated check valve 14 and a tank line 16 connected to this tank T. As shown in 1 allows this check valve 14 a suction of pressure medium from the tank T during extension of the counter-holding cylinder 6 ,
Das entsperrbare Rückschlagventil 14 ist als vorgesteuertes Ventil ausgeführt und hat ein Vorsteuerventil 18, das als 3/2-Wegeschaltventil ausgeführt ist und dessen Arbeitsanschluss A zu einem Steueranschluss des Rückschlagventils 14 geführt ist. Ein Tankanschluss T ist über eine Tanksteuerleitung 20 mit dem Tank T und ein Eingangsanschluss P mit einer Drucksteuerleitung 22 verbunden. Das Vorsteuerventil 18 ist als schnell schaltendes Sitzventil ausgeführt, so dass eine lekagefreie Absperrung der jeweiligen Steuerleitungsabschnitte ermöglicht ist. In einer federvorgespannten Grundposition b ist der Tankschluss T abgesperrt und der Arbeitsanschluss A mit dem Druckanschluss P verbunden. Durch Betätigung eines Schaltmagneten lässt sich das Vorsteuerventil 18 in eine Schaltstellung umschalten, in der der Ausgangsanschluss A mit dem Tankanschluss T verbunden ist. In dieser Schaltposition a Wirkt das Ventil 14 als normales Rückschlagventil.The pilot operated check valve 14 is designed as a pilot operated valve and has a pilot valve 18 , which is designed as a 3/2-way switching valve and its working port A to a control port of the check valve 14 is guided. A tank connection T is via a tank control line 20 with the tank T and an input port P with a pressure control line 22 connected. The pilot valve 18 is designed as a fast-switching seat valve, so that a lekagefreie shut-off of the respective control line sections is possible. In a spring-biased basic position b of the tank T is shut off and the working port A connected to the pressure port P. By actuating a solenoid, the pilot valve can be opened 18 switch to a switching position in which the output terminal A is connected to the tank port T. In this switching position a Acts the valve 14 as a normal check valve.
Beim Schalten in seine dargestellte Grundposition b wird das Rückschlagventil 14 entsperrt, so dass Druckmittel vom Druckraum 12 zum Tank T abströmen kann.When switching to its illustrated basic position b, the check valve 14 unlocked, allowing pressure fluid from the pressure chamber 12 can flow to the tank T.
Der Druckraum 12 ist des weiteren über eine Druckleitung 24 mit einer Hydrospeicheranordnung 26 verbunden, die beispielsweise aus einem oder einer Vielzahl von in Reihe geschalteten Hydrospeichern, beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus fünf Hydrospeichern besteht. Die Druckleitung 24 mündet stromabwärts der Hydrospeicher 26 in eine Arbeitsleitung 28, die zum Tank T führt und in der eine Gegenhalte-Hydromaschine 30 angeordnet ist, die sowohl als Pumpe als auch als Motor arbeiten kann. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hydromaschine 30 mit einem drehzahlvariablen Motor 32 ausgeführt, der entweder die Hydromaschine 30 antreibt (Pumpe) oder von dieser angetrieben wird (Hydromotor). Bei geschlossenem Rückschlagventil 14 und sich verkleinerndem Druckraum 12 kann somit Druckmittel über die Hydromaschine 30 zum Tank T abströmen. In diesem Fall wird die Hydromaschine 30 angetrieben, so dass über den Motor 32 entsprechend ein weiterer Verbraucher mit Energie versorgt werden kann. In diesem Modus wird auch die Hydrospeicheranordnung 26 aufgeladen. Um ein unerwünschtes Entladen dieser Hydrospeicheranordnung 26 beim Ausfahren des Gegenhaltezylinders zu vermeiden, ist im Druckmittelströmungspfad zwischen dem Druckraum 12 und der Hydrospeicheranordnung 26 eine Rückschlagventilanordnung 34 mit einer Vielzahl von parallel geschalteten Rückschlagventilen – im vorliegenden Fall mit fünf Rückschlagventilen – ausgeführt. Der Gegenhaltehaltedruck wird während der Rückspeisung unter anderem über die Gegenhalte-Hydromaschine 30 bestimmt.The pressure room 12 is further about a pressure line 24 with a hydraulic accumulator arrangement 26 connected, for example, consists of one or a plurality of series-connected hydraulic accumulators, in the illustrated embodiment of five hydraulic accumulators. The pressure line 24 opens downstream of the hydraulic accumulator 26 into a work management 28 that leads to tank T and in which a counter-holding hydraulic machine 30 is arranged, which can work both as a pump and as a motor. In the illustrated embodiment, the hydraulic machine 30 with a variable speed motor 32 running, either the hydraulic machine 30 drives (pump) or is driven by this (hydraulic motor). With closed check valve 14 and shrinking pressure space 12 can thus pressure medium over the hydraulic machine 30 to the tank T flow. In this case, the hydraulic machine 30 driven, so over the engine 32 according to another consumer can be supplied with energy. In this mode also the hydraulic accumulator assembly 26 charged. To an undesirable unloading of this hydraulic accumulator assembly 26 to avoid during extension of the counter-holding cylinder is in the pressure fluid flow path between the pressure chamber 12 and the hydraulic accumulator assembly 26 a check valve assembly 34 with a plurality of parallel check valves - in the present case with five check valves - executed. The counter-holding pressure is during the recovery, inter alia, via the counter-holding hydraulic machine 30 certainly.
Die Rückschlagventilanordnung 34 ist Teil einer in 1 angedeuteten Speicherschaltventilanordnung 36, die neben dem oder den Rückschlagventilen 34 noch ein Speicherschaltventil 38 aufweist, das als schnell schaltendes 2/2-Wegeventil ausgeführt ist. Dieses Speicherschaltventil 38 ist in einer von der Druckleitung 24 abzweigenden Entlastungsleitung 40 angeordnet, die in den Tank T einmündet. In einer in 1 nicht dargestellten federvorgespannten Grundposition b des Speicherschaltventils 38 ist diese Druckmittelverbindung zum Tank T hin geöffnet, so dass das Druckmittel auch bei gesperrtem Rückschlagventil 14 vom Druckraum 12 zum Tank T hin abströmen kann. Durch elektrisches und/oder hydraulisches Umschalten des Speicherschaltventils 38 wird dieses in die dargestellte Schaltposition a umgeschaltet, in der ein Nachströmen von Druckmittel aus dem Tank T in den Druckraum 12 möglich ist – eine Druckmittelströmung in Gegenrichtung ist jedoch abgesperrt. Dieses Speicherschaltventil 38 ist ebenfalls als lekagefreies Sitzventil ausgeführt. Prinzipiell könnte man bei einer derartigen Konstruktion auch auf das entsperrbare Rückschlagventil 14 verzichten, da die Druckmittelverbindung des Tanks 12 auch über das Speicherschaltventil 38 geschaltet werden kann.The check valve assembly 34 is part of a 1 indicated memory switching valve arrangement 36 next to the one or more check valves 34 another memory switching valve 38 has, which is designed as a fast-switching 2/2-way valve. This storage switching valve 38 is in one of the pressure line 24 branching relief line 40 arranged, which opens into the tank T. In an in 1 not shown spring-biased home position b of the storage switching valve 38 This pressure medium connection is open to the tank T out, so that the pressure medium even when the check valve is locked 14 from the pressure room 12 can flow out to the tank T. By electrical and / or hydraulic switching of the storage switching valve 38 this is switched to the illustrated switching position a, in which a subsequent flow of pressure medium from the tank T in the pressure chamber 12 is possible - a pressure medium flow in the opposite direction is shut off. This storage switching valve 38 is also designed as a lekagefreies seat valve. In principle, one could also in such a construction on the pilot operated check valve 14 refrain because the pressure fluid connection of the tank 12 also via the storage switching valve 38 can be switched.
In der Druckleitung 24 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein Absicherungsblock 42 für die Speicheranordnung 26 vorgesehen. Dieser Absicherungsblock 42 hat ein Druckbegrenzungsventil 44 und ein parallel dazu geschaltetes Schaltventil 46, über die bei Überschreiten eines Speicherdrucks, der beispielsweise über einen Messaufnehmer 48 erfasst wird, eine Druckmittelverbindung der Druckleitung 24 zu einer Tankleitung 50 aufgesteuert werden kann. Der Absicherungsblock 42 hat des Weiteren noch ein Handventil 48 zum manuellen Öffnen dieser Druckmittelverbindung.In the pressure line 24 is a hedging block in the illustrated embodiment 42 for the memory arrangement 26 intended. This hedging block 42 has a pressure relief valve 44 and a switching valve connected in parallel thereto 46 , via which when a storage pressure is exceeded, for example via a sensor 48 is detected, a pressure medium connection of the pressure line 24 to a tank line 50 can be controlled. The hedging block 42 also has a hand valve 48 for manual opening of this pressure medium connection.
Der Eilgangzylinder 10 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Gleichgangzylinder mit einem Gleichgangkolben 52 ausgeführt, der zwei Ringräume 54 und 56 mit gleichen Wirkflächen begrenzt. Die beiden Ringräume 54, 56 sind jeweils über eine Arbeitsleitung 58 bzw. 60 mit einer Hydromaschinenanordnung 62 verbunden. Diese Hydromaschinenanordnung 62 hat beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahlgenauer gesagt drei Hydromaschinen 62a, 62b, 62c, die sowohl als Pumpe als auch als Hydromotor arbeiten können und deren Förder-/Schluckrichtung umkehrbar ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede der Hydromaschinen mit einem drehzahlvariablen Antriebsmotor 64 ausgeführt, der im Pumpenmodus die jeweilige Hydromaschine antreibt und im Motormodus angetrieben wird.The rapid traction cylinder 10 is in the illustrated embodiment as a synchronous cylinder with a Gleichgangkolben 52 executed, the two annular spaces 54 and 56 limited with equal effective areas. The two annular spaces 54 . 56 are each about a work management 58 respectively. 60 with a hydraulic machine arrangement 62 connected. This hydraulic machine arrangement 62 has said in the illustrated embodiment a plurality more precisely three hydraulic machines 62 . 62b . 62c , which can work both as a pump and as a hydraulic motor and whose conveying / swallowing direction is reversible. In the illustrated embodiment, each of the hydraulic machines with a variable speed drive motor 64 executed in the pump mode, the respective hydraulic machine drives and is driven in the engine mode.
Anstelle des drehzahlvariablen Antriebs kann auch eine über 0 verschwenkbare Hydromaschine, beispielsweise eine Axialkolbenmaschine oder eine Vielzahl derartiger Axialkolbenmaschinen eingesetzt werden.Instead of the variable-speed drive, it is also possible to use a hydraulic machine which can be pivoted over 0, for example an axial piston machine or a large number of such axial piston machines.
Zur Absicherung sind in Druckmittelverbindungen zwischen den beiden Arbeitsleitungen 58, 60 ein den Druck in der Arbeitsleitung 60 begrenzendes Druckbegrenzungsventil 66 bzw. ein den Druck in der Arbeitsleitung 58 begrenzendes Druckbegrenzungsventil 68 angeordnet. Parallel zu diesen beiden Druckbegrenzungsventilen 66, 68 ist ein 2/2-Schwimmstellungsventil 70 in einer die beiden Arbeitsleitungen 58, 60 verbindenden Bypassleitung 72 angeordnet. Dieses Schwimmstellungsventil 70 ist in eine Schließposition b vorgespannt und lässt sich elektrisch und/oder hydraulisch in eine Schaltposition a umschalten, in der die beiden Arbeitsleitungen 58, 60 direkt miteinander verbunden sind, so dass der Eilgangzylinder 10 in einer Schwimmstellung betrieben wird, in der das Druckmittel nahezu verlustlos zwischen den beiden Ringräumen 54, 56 verschoben wird.To safeguard are in pressure fluid connections between the two working lines 58 . 60 a the pressure in the work line 60 limiting pressure relief valve 66 or the pressure in the working line 58 limiting pressure relief valve 68 arranged. Parallel to these two pressure relief valves 66 . 68 is a 2/2 float valve 70 in one the two working pipes 58 . 60 connecting bypass line 72 arranged. This float valve 70 is biased in a closed position b and can be switched electrically and / or hydraulically in a switching position a, in which the two working lines 58 . 60 are directly connected, so that the rapid traverse cylinder 10 is operated in a floating position, in which the pressure medium almost lossless between the two annular spaces 54 . 56 is moved.
Die beiden Arbeitsleitungen 58, 60 sind jeweils über ein Rückschlagventil 74, 76 mit einer Speiseleitung 78 verbunden, die über ein weiteres Rückschlagventil 80 an einen Druckanschluss einer Speisepumpe 82 angeschlossen ist. Der Druck in der Speiseleitung 78 ist über ein Speisedruckbegrenzungsventil 84 begrenzt. In der Speiseleitung 78 ist ein weiterer Absicherungsblock 86 vorgesehen, wobei der Druck in diesem Bereich über einen Druckaufnehmer 88 erfasst werden kann. Der Absicherungsblock 86 hat im Prinzip den gleichen Aufbau wie der Absicherungsblock 42. Zusätzlich ist noch ein Speisehydrospeicher 90 vorgesehen, der durch Öffnen eines Handventils 92 mit der Speiseleitung 78 bzw. den beiden Arbeitsleitungen 58, 60 verbindbar ist.The two working lines 58 . 60 each have a check valve 74 . 76 with a feed line 78 connected via another check valve 80 to a pressure port of a feed pump 82 connected. The pressure in the feed line 78 is via a feed pressure relief valve 84 limited. In the feed line 78 is another hedging block 86 provided, the pressure in this area via a pressure transducer 88 can be detected. The hedging block 86 basically has the same structure as the hedging block 42 , In addition, there is a food-grade hydrogen storage 90 provided by opening a manual valve 92 with the feed line 78 or the two working lines 58 . 60 is connectable.
Gemäß den vorstehenden Ausführungen ist der Eilgangkreis 2 als geschlossener hydraulischer Kreislauf ausgeführt, wobei je nach Förderrichtung der Hydromaschinenanordnung 62 Druckmittel aus einem der Ringräume 54, 56 abgezogen und in den anderen Druckraum 56, 54 gefördert werden kann, um den Eilgangzylinder 10 nach oben (in Richtung des nicht dargestellten oberen Werkzeugteils) oder nach unten zu verfahren. Aufgrund der im Vergleich zum Gegenhaltezylinder 6 geringen Wirkfläche des Eilgangzylinders 10 und der hohen Förderleistung der Hydromaschinen kann das Ziehkissen 1 sehr schnell beschleunigt werden. Dabei ist es möglich, die einzelnen Hydromaschinen 62a, 62b, 62c einzeln, gemeinsam oder in beliebiger Kombination anzusteuern. Prinzipiell ist es auch möglich, Hydromaschinen mit unterschiedlichem Förder-/Schluckvolumen auszuführen. Wie bereits erläutert, lassen sich die Hydromaschinen 62 auch im Motormodus betreiben, wobei beispielsweise bei einem durch das hohe Eigengewicht verursachten Absenken des Ziehkissens 1 das Druckmittel aus dem sich verkleinernden Ringraum 56 über die Hydromaschinenanordnung 62 zum anderen, sich vergrößernden Druckraum 54 abströmt und dann entsprechend die Hydromaschinen 62 angetrieben werden und dementsprechend die Antriebsmotoren 64 antreiben, so dass diese Energie zum Antrieb weiterer Komponenten benutzt werden kann.According to the foregoing, the rapid traverse circuit 2 designed as a closed hydraulic circuit, depending on the conveying direction of the hydraulic machine assembly 62 Pressure medium from one of the annular spaces 54 . 56 subtracted and in the other pressure chamber 56 . 54 can be promoted to the rapid traverse cylinder 10 to move upward (in the direction of the upper tool part, not shown) or down. Because of compared to the counterhold cylinder 6 small effective area of the rapid traverse cylinder 10 and the high capacity of the hydraulic machines can the die cushion 1 be accelerated very fast. It is possible, the individual hydraulic machines 62 . 62b . 62c individually, jointly or in any combination. In principle, it is also possible to carry out hydraulic machines with different delivery / displacement volumes. As already explained, the hydraulic machines can be 62 operate in the motor mode, for example, in a caused by the high weight lowering the die cushion 1 the pressure medium from the decreasing annulus 56 via the hydraulic machine arrangement 62 on the other hand, increasing pressure space 54 flows out and then according to the hydraulic machines 62 be driven and, accordingly, the drive motors 64 drive, so that this energy can be used to drive other components.
Zum Pressen eines Werkstücks wird beispielsweise ein Blech auf den nicht dargestellten Blechhalter aufgelegt, der mit Bezug zum höchsten Punkt der Patrize ausgerichtet ist. Das obere Werkzeugteil (Matrize) ist über den Hauptantrieb in seinen oberen Totpunkt verfahren.For pressing a workpiece, for example, a sheet is placed on the blank holder, not shown, which is aligned with respect to the highest point of the male. The upper tool part (die) has moved over the main drive to its top dead center.
Auch das Ziehkissen 1 befindet sich im Bereich seines oberen Totpunktes, wobei die beiden Werkzeugteile jedoch zueinander beabstandet sind. In diesem oberen Totpunkt hat der Druckraum 12 sein maximales Volumen, wobei über das entsperrbare Rückschlagventil 14 und/oder das sich in der Schaltposition a befindliche Speicherschaltventil 38 Druckmittel aus dem Tank T in den Druckraum 12 beim Ausfahren des Gegenhaltezylinders 6 angesaugt wird.Also the drawing pillow 1 is in the region of its top dead center, but the two tool parts are spaced from each other. In this top dead center has the pressure chamber 12 its maximum volume, using the pilot operated check valve 14 and / or the storage switching valve located in the switching position a 38 Pressure fluid from the tank T in the pressure chamber 12 during extension of the counter-holding cylinder 6 is sucked.
Zu Beginn des Arbeitszyklus wird dann das obere Werkzeugteil (Matrize) nach unten verfahren. Nach einem bestimmten Hub des oberen Werkzeugteils wird das Ziehkissen 1 durch entsprechende Ansteuerung der Hydromaschinenanordnung 62 nach unten beschleunigt – dementsprechend wird Druckmittel aus dem Ringraum 56 des Eilgangzylinders 10 angesaugt und in den Ringraum 54 gefördert. Das Ziehkissen 1 wird derart beschleunigt, dass beim Schließen des Werkzeugs die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Werkzeugteilen (Matrize, Patrize) sehr gering oder gleich 0 ist, so dass der Schließvorgang vergleichsweise sanft erfolgt und kein Aufschlagen und damit eine Beschädigung des Blechhalters bzw. des Werkzeugs oder der Pressenkomponenten zu befürchten ist.At the beginning of the working cycle, the upper die part (die) is then moved downwards. After a certain stroke of the upper tool part is the die cushion 1 by appropriate control of the hydraulic machine arrangement 62 Accelerated down - accordingly, pressure medium from the annulus 56 the rapid traverse cylinder 10 sucked and into the annulus 54 promoted. The drawing cushion 1 is accelerated so that when closing the tool, the relative speed between the two tool parts (die, male) is very low or equal to 0, so that the closing process is relatively gentle and no impact and thus damage to the sheet holder or the tool or the press components is to be feared.
Während der Beschleunigung des Ziehkissens 1 nach unten, die vom hohen Eigengewicht des Ziehkissens 1 und des unteren Werkstückteils unterstützt wird, ist das Rückschlagventil 14 oder/und das Speicherschaltventil 38 entsperrt bzw. aufgesteuert, so dass das Druckmittel im Wesentlichen verlustfrei aus dem sich verkleinernden Druckraum 12 zum Tank T ausgeschoben wird. Während des Umformvorgangs wird jedoch die Druckmittelverbindung des Druckraums 12 zum Tank T zugesteuert, so dass sich im Druckraum 12 ein Gegenhaltedruck aufbaut, der durch entsprechende Ansteuerung des Vorsteuerventils 18 und über die Gegenhalte-Hydromaschine 30 mit einem vorbestimmten Profil eingeregelt werden kann. Bei einer möglichen Verfahrensführung kann beispielsweise das Umschalten zwischen Eilgang und Gegenhalten im Wesentlichen über das Vorsteuerventil 18 gesteuert werden, wobei dann das Speicherschaltventil 38 in seiner dargestellten Sperrstellung a verbleibt.During the acceleration of the die cushion 1 down, the high weight of the die cushion 1 and the lower workpiece part is supported, is the check valve 14 and / or the storage switching valve 38 unlocked or controlled, so that the pressure medium substantially lossless from the decreasing pressure chamber 12 to the tank T is ejected. During the forming process, however, the pressure fluid connection of the pressure chamber 12 to the tank T controlled, so that in the pressure space 12 builds up a counter-pressure, by appropriate control of the pilot valve 18 and the counter-holding hydraulic machine 30 can be adjusted with a predetermined profile. In a possible process management, for example, the switching between rapid traverse and counter-hold substantially via the pilot valve 18 be controlled, in which case the storage switching valve 38 remains in its illustrated blocking position a.
Das während des Gegenhaltens aus dem Druckraum 12 über die Druckleitung 24 abströmende Druckmittel lädt bei sich in seiner Schaltstellung a befindlichen Speicherschaltventil 38 die Hydrospeicheranordnung 26 auf und strömt über die Gegenhalte-Hydromaschine 30 zum Tank T ab, so dass diese den Motor 32 antreibt und diese Energie zum Antrieb weiterer Verbraucher verwendet werden kann. Die Rückschlagventilanordnung 34 gewährleistet dabei einen hinreichenden Strömungsquerschnitt, so dass ein vergleichsweise großer Druckmittelvolumenstrom abströmen kann.This while holding back from the pressure room 12 via the pressure line 24 outflowing pressure medium loads in its switching position a storage switching valve located 38 the hydraulic accumulator assembly 26 and flows over the counter-holding hydraulic machine 30 to the tank T off, so that this the engine 32 drives and this energy can be used to drive other consumers. The check valve assembly 34 ensures a sufficient flow cross section, so that a comparatively large pressure medium volume flow can flow.
In dem Fall, in dem der Gegenhaltedruck im Druckraum 12 zu gering ist oder keine Aufladung der Speicheranordnung 26 gewünscht ist, wird das Speicherschaltventil 38 in seine Durchgangsschaltung b (Grundposition) umgeschaltet, so dass das Druckmittel aus dem Druckraum 12 bei Umgehung der Speicheranordnung 26 und der Gegenhaltehydromaschine 30 zum Tank T hin abströmt. Das Speicherschaltventil 38 ist als schnell schaltendes Ventil ausgeführt, so dass das Umschalten sehr schnell und auch mit hoher Frequenz intermittierend erfolgen kann und das gewünschte Gegenhaltedruckprofil einstellbar ist.In the case where the counter-pressure in the pressure chamber 12 is too low or no charging of the memory array 26 is desired, the storage switching valve 38 switched into its passage circuit b (basic position), so that the pressure medium from the pressure chamber 12 bypassing the memory array 26 and the holding hydromachine 30 flows to the tank T out. The storage switching valve 38 is designed as a fast-switching valve, so that the switching can be done intermittently very quickly and with high frequency and the desired counter-pressure profile is adjustable.
Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn die vorbeschriebene Rückspeisung des Druckmittels aus dem Druckraum 12 über die Gegenhaltehydromaschine 30 nur dann erfolgt, wenn der Druck im Druckraum 12 einen vorbestimmten Wert überschreitet, so dass die hydraulische Energie mit hohem Wirkungsgrad umgewandelt werden kann. Diese Rückspeisung in Abhängigkeit vom Druck im Druckraum 12 ist bei den eingangs beschriebenen Lösungen nicht ohne weiteres möglich, da dort die Hydraulikkomponenten zum Beschleunigen und zum Aufbauen des Gegenhaltedrucks im gleichen Hydraulikkreis angeordnet sind.According to the invention it is preferred if the above-described recovery of the pressure medium from the pressure chamber 12 about the holding hydromachine 30 only occurs when the pressure in the pressure chamber 12 exceeds a predetermined value, so that the hydraulic energy can be converted with high efficiency. This regeneration depending on the pressure in the pressure chamber 12 is not readily possible in the solutions described above, since there the hydraulic components are arranged to accelerate and build up the counter-holding pressure in the same hydraulic circuit.
Beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel strömt das Druckmittel während der Rückspeisung über die Gegenhalte-Hydromaschine 30 zum Tank T ab. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die im Gegenhaltekreis 4 angeordnete Hydromaschine 30 die Hydromaschine 62 des Eilgangkreises 2 antreibt. Der Einfachheit halber werden bei der Erläuterung des Ausführungsbeispiels gemäß 2 diejenigen Komponenten, die eine Entsprechung im Ausführungsbeispiel gemäß 1 finden, mit den jeweils gleichen Bezugszeichen versehen. Der Gegenhaltekreis 4 des Ausführungsbeispiels gemäß 2 hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Gegenhaltekreis 4 des anhand 1 erläuterten Ausführungsbeispiels, so dass nur die sich, unterscheidenden Komponenten erläutert werden und im übrigen auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden kann. Bei der Variante gemäß 2 ist der Eilgangzylinder 10 oberhalb des Gegenhaltezylinders 6 angeordnet, wobei dessen Plungerkolben 8 wiederum den Druckraum 12 begrenzt und auch einen Teil eines Gegenhaltekolbens 94 bildet, der jedoch nicht als Gleichgangkolben ausgeführt ist sondern unterschiedliche Wirkflächen aufweist, wobei der Plungerkolben 8 einen Boden 96 zwischen Gegenhaltezylinder 6 und Eilgangzylinder 10 durchsetzt und mit einem Kolbenbund des Gegenhaltekolbens 94 den in Ausfahrrichtung wirksamen Ringraum 56 begrenzt, dessen Querschnittsfläche wesentlich größer ist als die des oberhalb des Kolbenbunds liegenden Ringraums 54 ist.In the above-described embodiment, the pressure medium flows during the recovery via the counter-holding hydraulic machine 30 to tank T off. 2 shows an embodiment of the invention, in which the in Gegenhaltekreis 4 arranged hydraulic machine 30 the hydraulic machine 62 the rapid-action circuit 2 drives. For simplicity, in the explanation of the embodiment according to 2 those components that correspond in the embodiment according to 1 find, each provided with the same reference numerals. The counterhold circle 4 of the embodiment according to 2 has essentially the same structure as the counterhold circuit 4 of the basis 1 explained embodiment, so that only the, differing components are explained and the rest of the above statements can be referenced. In the variant according to 2 is the rapid traction cylinder 10 above the counter-holding cylinder 6 arranged, with its plunger 8th turn the pressure room 12 limited and also a part of a counter-holding piston 94 forms, however, is not designed as a Gleichgangkolben but has different active surfaces, wherein the plunger 8th a floor 96 between counter-holding cylinders 6 and rapid motion cylinder 10 interspersed and with a piston collar of the counter-holding piston 94 the effective in the extension direction annulus 56 limited, the cross-sectional area is substantially greater than that of the above the piston collar annular space 54 is.
Der Druck im Druckraum 12 wird über einen Druckraufnehmer 98 erfasst und an die Steuerung gemeldet. Die Anordnung des entsperrbaren Rückschlagventils 14 mit dem Vorsteuerventil 18, des Speicherschaltventils 38, der Rückschlagventilanordnung 34 und der Hydrospeicheranordnung 26 entspricht derjenigen des vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind. Ein Unterschied besteht darin, dass das Speicherschaltventil 38 in Richtung seiner Grundposition b neben der Feder auch durch den Druck in der Drucksteuerleitung 22 beaufschlagt ist. Die Gegenhalte-Hydromaschine 30 ist – wie bereits erläutert – mit der durch eine einzige Verstellpumpe 62 ausgeführten Hydromaschinenanordnung 62 verbunden, deren Anschluss P über einen Druckkanal 100 mit den beiden Arbeitsleitungen 58 und 60 verbunden ist, die bei diesem Ausführungsbeispiel gemeinsam in den Druckkanal 100 einmünden. Dieser Druckkanal 100 zweigt zwischen der Gegenhalte-Hydromaschine 30 und dem Rückschlagventil 118 von der Druckleitung 120 ab.The pressure in the pressure room 12 is via a pressure transducer 98 recorded and reported to the controller. The arrangement of the pilot operated check valve 14 with the pilot valve 18 , the storage switching valve 38 , of the Check valve assembly 34 and the hydraulic accumulator assembly 26 corresponds to that of the above-described embodiment, so that further explanations are unnecessary. One difference is that the storage switching valve 38 in the direction of its basic position b next to the spring also by the pressure in the pressure control line 22 is charged. The counter-holding hydraulic machine 30 is - as already explained - with the by a single variable displacement pump 62 executed hydraulic machine assembly 62 connected, whose port P via a pressure channel 100 with the two working lines 58 and 60 is connected, in this embodiment, together in the pressure channel 100 open out. This pressure channel 100 branches between the counter-holding hydraulic machine 30 and the check valve 118 from the pressure line 120 from.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Arbeitsleitung 60, die zum Ringraum 56 mit größerer Wirkfläche führt, ein Wegeventil 102 angeordnet, das als 3/3-Wegeventil ausgeführt ist, das elektrisch und/oder hydraulisch verstellbar ausgeführt ist. Die hydraulische Ansteuerung des Wegeventils 102 erfolgt über Steueranschlüsse y, x, wobei der Steueranschluss y über eine Steuerleitung 104 mit dem Tank T und der Steueranschluss x über eine Drucksteuerleitung 106 mit dem Druckkanal 100 verbunden ist. In der Drucksteuerleitung 106 ist ein Steuerölfilter 108 vorgesehen.In the illustrated embodiment is in the working line 60 leading to the annulus 56 with larger effective area leads, a directional control valve 102 arranged, which is designed as a 3/3-way valve, which is designed to be electrically and / or hydraulically adjustable. The hydraulic control of the directional control valve 102 occurs via control terminals y, x, wherein the control terminal y via a control line 104 with the tank T and the control port x via a pressure control line 106 with the pressure channel 100 connected is. In the pressure control line 106 is a control oil filter 108 intended.
Zur Vermeidung von Druckschwankungen während des Beschleunigens des Ziehkissens 1 ist des Weiteren in dem Druckkanal 100 eine Eilgangspeicheranordnung 110 vorgesehen.To avoid pressure fluctuations while accelerating the die cushion 1 is further in the pressure channel 100 a rapid traverse memory arrangement 110 intended.
In einer dargestellten Grundposition des Wegeventils 102 verbindet dieses die Arbeitsleitungen 58, 60 mit einer Schwimmstellungsleitung 112, die in den Tank T einmündet, wobei in der Arbeitsleitung 60 und in der Schwimmstellungsleitung 112 jeweils eine Dämpfungsdrossel 114, 116 vorgesehen ist. Durch Umschalten des Wegeventils 102 in seine mit a gekennzeichnete Position wird die Arbeitsleitung 60 mit dem Ringraum 56 verbunden, so dass in beiden Ringräumen 56, 54 der gleiche Druck, d. h. der Druck in dem Druckkanal 100 anliegt. Aufgrund der Flächendifferenz fährt dann der Eilgangzylinder nach oben aus. Durch Umschalten des Wegeventils in die mit b gekennzeichnete Position wird der Ringraum 56 mit größerer Wirkfläche über die Schwimmstellungsleitung 112 mit dem Tank verbunden – da der andere Ringraum 54 stets mit dem Druck im Druckkanal 100 beaufschlagt ist, fährt der Eilgangzylinder 10 ein, wobei dann allerdings entweder das Rückschlagventil 14 oder das Speicherschaltventil 38 in seine Öffnungsstellung entsperrt bzw. umgeschaltet sein muss, so dass das Druckmittel – wie vorstehend erläutert – im Wesentlichen ohne Verluste aus dem Druckraum 12 ausgeschoben werden kann und kein Gegenhaltedruck aufgebaut wird. Die jeweilige Schaltposition des Wegeventils 102 wird erfasst und an die Steuerung der Presse gemeldet. Die Gegenhaltehydromaschine 30 und die als Verstellpumpe ausgeführte Hydromaschine 62 sind beide mit dem Motor 32 verbunden, der je nach Lastsituation angetrieben wird oder aber auch die Hydromaschine 62 und die Gegenhalte-Hydromaschine 30 antreibt.In an illustrated basic position of the directional control valve 102 this connects the working pipes 58 . 60 with a floatation line 112 entering the tank T, being in the working line 60 and in the swimming position line 112 one damping throttle each 114 . 116 is provided. By switching the directional control valve 102 in his position marked with a is the working line 60 with the annulus 56 connected so that in both annular spaces 56 . 54 the same pressure, ie the pressure in the pressure channel 100 is applied. Due to the area difference, the rapid traverse cylinder then moves upwards. By switching the directional control valve in the position marked b, the annulus 56 with larger effective area over the float position line 112 connected to the tank - because the other annulus 54 always with the pressure in the pressure channel 100 is acted upon, drives the rapid traverse cylinder 10 a, but then either the check valve 14 or the storage switching valve 38 must be unlocked or switched to its open position, so that the pressure medium - as explained above - essentially without losses from the pressure chamber 12 can be ejected and no counter-pressure is built up. The respective switching position of the directional control valve 102 is recorded and reported to the press control. The counterhold hydromachine 30 and the hydraulic machine designed as a variable displacement pump 62 Both are with the engine 32 connected, which is driven depending on the load situation or even the hydraulic machine 62 and the counter-holding hydraulic machine 30 drives.
Die Funktionsweise entspricht derjenigen des vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels. Zum Beschleunigen des in 2 nicht dargestellten Ziehkissens 1 wird das entsperrbare Rückschlagventil 14 über das Vorsteuerventil 18 aufgesteuert (alternativ kann das Speicherschaltventil 38 aufgesteuert werden) und das Wegeventil 102 wird in seine Schaltstellung b verstellt, in der der Ringraum 56 druckentlastet ist, so dass der Ge- genhaltekolben 94 und damit das Ziehkissen in Richtung der Bewegung des oberen Werkzeugteils (Matrize) beschleunigt wird. Zum Aufbauen des Gegenhaltedrucks wird das Wegeventil 102 in seine Schwimmstellungsposition (Grundposition) umgeschaltet und der Gegenhaltedruck im Druckraum 12 durch entsprechende Ansteuerung des Speicherschaltventils 38 und/oder des entsperrbaren Rückschlagventils 14 geregelt und dabei bei Erreichen eines vorbestimmten, für die Rückspeisung energetisch günstigen Druckbereichs im Druckraum 12 so geschaltet, dass die Hydrospeicheranordnung 26 aufgeladen wird und das Druckmittel über die Gegenhaltehydromaschine 30 zum Tank T abströmt und dabei die Hydromaschine 62 antreibt, um die Speicher 110 aufzuladen, über die die Ringräume 54, 56 je nach Schaltung des Wegeventils 102 mit einem konstanten Druck beaufschlagbar sind.The operation corresponds to that of the above-described embodiment. To speed up the in 2 not shown drawing cushion 1 becomes the pilot operated check valve 14 via the pilot valve 18 aufgesteuert (alternatively, the storage valve 38 be turned on) and the directional control valve 102 is adjusted to its switching position b, in which the annulus 56 relieved of pressure, so that the counterpart piston 94 and to accelerate the die cushion in the direction of movement of the upper tool part (die). To build up the counter-pressure, the directional control valve 102 switched to its floating position (home position) and the counter-pressure in the pressure chamber 12 by appropriate control of the storage switching valve 38 and / or the pilot operated check valve 14 regulated and while reaching a predetermined, energetically favorable for the recovery pressure in the pressure chamber 12 switched so that the hydraulic accumulator assembly 26 is charged and the pressure medium via the holding hydromachine 30 flows to the tank T while the hydraulic machine 62 drives to the memory 110 to charge over the annular spaces 54 . 56 depending on the circuit of the directional valve 102 can be acted upon by a constant pressure.
3 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 2, wobei die Darstellung der einzelnen Komponenten vereinfacht ist. Der Gegenhaltekreis 4 entspricht im Wesentlichen dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, wobei der Gegenhaltezylinder 6 und der Eilgangzylinder 10 wie beim eingangs beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgeführt sind, d. h. der Gegenhaltezylinder 6 ist als Plungerzylinder mit einem Plungerkolben 8 und der Eilgangzylinder 10 als Gleichgangzylinder mit einem Gleichgangkolben 52 ausgeführt, dessen den Ringraum 54 begrenzende Kolbenstange mit dem Plungerzylinder 8 verbunden ist oder an diesem anliegt. Der Druckraum 12 des Gleichgangzylinders 6 ist über das entsperrbare Rückschlagventil 14 mit dem Tank T verbindbar. Dieses Rückschlagventil 14 kann – wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen – mit einer Vorsteuerung versehen sein. In der vom Druckraum 12 abzweigenden Druckleitung 24 sind wiederum die Rückschlagventilanordnung 34 und die Speicherventilanordnung 36 angeordnet. Des Weiteren strömt das Druckmittel beim Rückspeisen über die als Pumpe mit zwei Förderrichtungen ausgeführte Gegenhalte-Hydromaschine 30 und ein in Richtung zum Tank T öffnendes Rückschlagventil 118 zum Tank T hin ab. In gleicher Weise wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen kann über das Speicherschaltventil 38 die Druckleitung 24 bei Umgehung der Speicheranordnung 36 und der Gegenhaltehydromaschine 30 mit dem Tank T verbunden werden. 3 shows a variant of the embodiment according to 2 , wherein the representation of the individual components is simplified. The counterhold circle 4 essentially corresponds to the embodiment described above, wherein the counter-holding cylinder 6 and the rapid traction cylinder 10 as stated in the embodiment described above, ie the counter-holding cylinder 6 is as a plunger cylinder with a plunger 8th and the rapid traction cylinder 10 as a synchronous cylinder with a Gleichgangkolben 52 executed, whose the annulus 54 limiting piston rod with the plunger cylinder 8th is connected or rests on this. The pressure room 12 the synchronous cylinder 6 is via the pilot operated check valve 14 connectable to the tank T. This check valve 14 can - be provided with a pilot control - as in the embodiments described above. In the from the pressure room 12 branching pressure line 24 again are the check valve assembly 34 and the storage valve assembly 36 arranged. Furthermore, the pressure medium flows during the return via the as a pump with two flow directions engineered counterhold hydraulic machine 30 and a check valve opening toward the tank T 118 towards the tank T out. In the same way as in the embodiments described above, via the storage switching valve 38 the pressure line 24 bypassing the memory array 36 and the holding hydromachine 30 be connected to the tank T.
Die Gegenhalte-Hydromaschine 30 ist mechanisch mit einer verstellbaren Hydromaschine 120 gekoppelt, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Pumpe mit zwei Förderrichtungen ausgeführt ist. Auf der gleichen Achse liegt des Weiteren der Motor 32, der über den Hydromotor 30 antreibbar ist oder aber den Hydromotor und/oder die Pumpe 120 antreibt.The counter-holding hydraulic machine 30 is mechanical with an adjustable hydraulic machine 120 coupled, which is designed in the illustrated embodiment as a pump with two flow directions. On the same axis is also the engine 32 that is above the hydraulic motor 30 is driven or the hydraulic motor and / or the pump 120 drives.
Ein Druckanschluss P der verstellbaren Hydromaschine 120 ist ähnlich wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel – mit dem Druckkanal 100 verbunden, in dem wiederum eine Eilgangspeicheranordnung 110 mit bei diesem Ausführungsbeispiel drei Hydrospeichern angeordnet ist. Der Druckkanal 100 führt bei diesem Ausführungsbeispiel zum Druckanschluss P eines verstellbaren Hydromotors 124, über den eine Verstellpumpe antreibbar ist, die in der Funktion der Hydromaschinenanordnung 62 entspricht und daher auch mit dem gleichen Bezugszeichen versehen ist. Auf der gleichen Achse liegt der Antriebsmotor 64, der entweder vom Hydromotor 122 antreibbar ist oder aber die Maschinen 122, 62 antreibt.A pressure port P of the adjustable hydraulic machine 120 is similar to the embodiment described above - with the pressure channel 100 in which in turn a rapid traverse memory arrangement 110 is arranged in this embodiment, three hydraulic accumulators. The pressure channel 100 leads in this embodiment to the pressure port P of an adjustable hydraulic motor 124 , via which a variable displacement pump is drivable in the function of the hydraulic machine arrangement 62 corresponds and therefore also provided with the same reference numerals. On the same axis is the drive motor 64 which is either from the hydraulic engine 122 is drivable or the machines 122 . 62 drives.
Die beiden Anschlüsse der Hydromaschine 62 sind wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen mit der Arbeitsleitung 58 bzw. 60 verbunden, so dass je nach Förderrichtung der Hydromaschine 62 Druckmittel zum Ringraum 54 oder zum Ringraum 56 gefördert wird und in entsprechender Weise aus dem jeweils anderen Druckraum heraus gefördert wird. Der andere Anschluss des mit zwei Schluckvolumenstromrichtungen ausgeführten Hydromotors 122 ist über einen Ablaufkanal 124 mit dem Tank T verbunden.The two connections of the hydraulic machine 62 are as in the previously described embodiments with the working line 58 respectively. 60 connected, so that depending on the conveying direction of the hydraulic machine 62 Pressure medium to the annulus 54 or to the annulus 56 is promoted and promoted in a corresponding manner from the other pressure chamber out. The other connection of the hydraulic motor designed with two displacement flow directions 122 is via a drainage channel 124 connected to the tank T.
Die vorbeschriebenen verstellbaren Hydromaschinen 120, 122, 62 können in beliebiger Weise, beispielsweise als Axialkolbenmaschinen mit verstellbarem Schwenkwinkel ausgeführt sein.The above-described adjustable hydraulic machines 120 . 122 . 62 can be performed in any way, for example as axial piston machines with adjustable swivel angle.
Gemäß der Darstellung in 3 zweigt vom Druckkanal 100 eine Versorgungsleitung 124 ab, die zum Druckanschluss P eines stetig verstellbaren Verbraucherventils 126 geführt ist. Ein Tankanschluss T dieses Verbraucherventils 128 ist über einen Tankkanal 130 mit dem Tank T verbunden. Zwei Arbeitsanschlüsse A, B sind über Arbeitskanäle 132, 134 mit Anschlüssen eines nicht dargestellten hydraulischen Verbrauchers verbunden. In der dargestellten federvorgespannten Grundposition des Verbraucherventils 128 sind die Anschlüsse A, B, P und T in einer Schwimmstellung miteinander verbunden. Beim Umschalten in Richtung der Position a ist der Arbeitsanschluss B mit dem Druckanschluss P verbunden. In entsprechender Weise wird bei Verstellung in Richtung b die Druckmittelverbindung zwischen dem Druckanschluss P und dem Arbeitsanschluss A aufgesteuert und entsprechend der Arbeitsanschluss B mit dem Tankanschluss T verbunden. Auf diese Weise ist es möglich, über die bei der Rückspeisung von der Gegenhaltehydromaschine 30 angetriebene Verstellpumpe 120 und die Speicheranordnung 110 einen weiteren Verbraucher mit Druckmittel zu versorgen.As shown in 3 branches from the pressure channel 100 a supply line 124 from, to the pressure port P of a continuously adjustable consumer valve 126 is guided. A tank connection T of this consumer valve 128 is via a tank channel 130 connected to the tank T. Two working ports A, B are via working channels 132 . 134 connected to terminals of a hydraulic consumer, not shown. In the illustrated spring-biased home position of the consumer valve 128 the connections A, B, P and T are connected together in a floating position. When switching in the direction of the position a, the working port B is connected to the pressure port P. In a corresponding manner, the pressure medium connection between the pressure port P and the working port A is opened and adjusted in accordance with the working port B to the tank port T when adjusting in the direction b. In this way it is possible, over that during the recovery of the counterhold hydraulic machine 30 driven variable displacement pump 120 and the memory arrangement 110 to supply another consumer with pressure medium.
Die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels gemäß 3 entspricht derjenigen des Ausführungsbeispiels aus 2. Zum Beschleunigen des Ziehkissens wird das entsperrbare Rückschlagventil 14 und/oder das Speicherschaltventil 38 aufgesteuert, so dass der Druckraum 12 mit dem Tank T verbunden ist und das Druckmittel aus dem Druckraum 12 ausgeschoben werden kann. Die über 0 verschwenkbare Verstellpumpe 62 wird so eingestellt, dass Druckmittel in den Ringraum 54 gefördert und aus dem Ringraum 56 entnommen wird. Entsprechend wird das Ziehkissen mittels des Eilgangzylinders 10 beschleunigt. Während des Umformens wird der Gegenhaltedruck im Druckraum 12 durch entsprechende Ansteuerung des entsperrbaren Rückschlagventils 14 und/oder des Speicherschaltventils 38 und/oder der Verstellpumpe 120 geregelt und bei entsprechend hohem Energieeinsatz am Gegenhaltezylinder 6 die vorbestimmte Rückspeisung durchgeführt, um die Speicheranordnung 36 aufzuladen und die Gegenhaltehydromaschine 30 anzutreiben.The operation of the embodiment according to 3 corresponds to that of the embodiment 2 , To accelerate the die cushion, the pilot-operated check valve 14 and / or the storage switching valve 38 piloted so that the pressure chamber 12 is connected to the tank T and the pressure medium from the pressure chamber 12 can be ejected. The over 0 pivotable variable pump 62 is adjusted so that pressure medium in the annulus 54 promoted and out of the annulus 56 is removed. Accordingly, the die cushion by means of the rapid traverse cylinder 10 accelerated. During forming, the counter-pressure in the pressure chamber 12 by appropriate control of the pilot operated check valve 14 and / or the storage switching valve 38 and / or the variable displacement pump 120 regulated and with correspondingly high energy consumption at the counter-holding cylinder 6 the predetermined feedback is performed to the memory array 36 to charge and the holding hydromachine 30 drive.
Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen kann der Rückspeisemodus bei einer bestimmten Druckschwelle im Druckraum 12 kontinuierlich geschaltet werden oder aber in Form einer Impulsmodulation, um eine optimale Energieumwandlung zu gewährleisten.As in the embodiments described above, the regenerative mode at a certain pressure threshold in the pressure chamber 12 be switched continuously or in the form of a pulse modulation to ensure optimum energy conversion.
Offenbart ist ein hydraulischer Pressenantrieb mit einem Eilgangzylinder und einem Gegenhaltezylinder, die jeweils in einem eigenen hydraulischen Kreis mit einer Hydromaschine angeordnet sind.Disclosed is a hydraulic press drive with a rapid traverse cylinder and a counter-holding cylinder, which are each arranged in a separate hydraulic circuit with a hydraulic machine.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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11
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Ziehkissencushion
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22
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EilgangantriebEilgangantrieb
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44
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GegenhalteantriebAgainst hold drive
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66
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GegenhaltezylinderCounterforce cylinder
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88th
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Plungerkolbenplunger
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1010
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EilgangzylinderEilgangzylinder
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1212
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Druckraumpressure chamber
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14 14
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entsperrbares Rückschlagventilunlockable check valve
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1616
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Tankleitungtank line
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1818
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Vorsteuerventilpilot valve
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2020
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TanksteuerleitungTank control line
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2222
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DrucksteuerleitungPressure control line
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2424
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Druckleitungpressure line
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2626
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HydrospeicheranordnungHydraulic accumulator arrangement
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2828
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Arbeitsleitungworking line
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3030
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Gegenhalte-HydromaschineAgainst holding hydromachine
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3232
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Motorengine
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3434
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RückschlagventilanordnungCheck valve assembly
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3636
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SpeicherschaltventilanordnungStorage switching valve arrangement
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3838
-
SpeicherschaltventilStorage switching valve
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4040
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Entlastungsleitungrelief line
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4242
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Absicherungsblocksafety block
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4444
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DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
-
4646
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Schaltventilswitching valve
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4848
-
Handventilmanual valve
-
5050
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Tankleitungtank line
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5252
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GleichgangkolbenSynchronizing piston
-
5454
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Ringraumannulus
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5656
-
Ringraumannulus
-
5858
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Arbeitsleitungworking line
-
6060
-
Arbeitsleitungworking line
-
6262
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HydromaschinenanordnungHydro machine arrangement
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6464
-
Antriebsmotordrive motor
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6666
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DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
-
6868
-
DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
-
7070
-
SchwimmstellungsventilFloat valve
-
7272
-
Bypassleitungbypass line
-
7474
-
Rückschlagventilcheck valve
-
7676
-
Rückschlagventilcheck valve
-
7878
-
Speiseleitungfeeder
-
8080
-
Rückschlagventilcheck valve
-
8282
-
Speisepumpefeed pump
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8484
-
SpeisedruckbegrenzungsventilBoost pressure relief valve
-
8686
-
Absicherungsblocksafety block
-
8888
-
DruckaufnehmerPressure transducer
-
9090
-
SpeisehydrospeicherDining hydraulic accumulator
-
9292
-
HindventilHindventil
-
9494
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GegenhaltekoibenGegenhaltekoiben
-
9696
-
Bodenground
-
9898
-
DruckaufnehmerPressure transducer
-
100100
-
Druckkanalpressure channel
-
102102
-
Wegeventilway valve
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104104
-
Steuerleitungcontrol line
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106106
-
DrucksteuerleitungPressure control line
-
108108
-
SteuerölfilterControl oil filter
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110110
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EilgangspeicheranordnungEilgangspeicheranordnung
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112112
-
SchwimmstellungsleitungFloat line
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114114
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Dämpfungsdrosseldamping throttle
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116116
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Dämpfungsdrosseldamping throttle
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118118
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Rückschlagventilcheck valve
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120120
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verstellbare Hydromaschineadjustable hydraulic machine
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122122
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Hydromotorhydraulic motor
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124124
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Abströmleitungoutflow
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126126
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Versorgungsleitungsupply line
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128128
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Verbraucherventilconsumer valve
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130130
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Tankkanaltank channel
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132132
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Arbeitsleitungworking line
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134134
-
Arbeitsleitungworking line
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 4309641 A1 [0002] DE 4309641 A1 [0002]
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DE 10336279 A1 [0002, 0004] DE 10336279 A1 [0002, 0004]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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„Handbuch der Umformtechnik”; Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1996, Seiten 44ff [0005] "Manual of Forming Technology"; Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1996, pages 44ff [0005]
