DE102012019665A1 - Hydraulic control arrangement for press such as punching machine, has hydraulic machine that comprises second pressure medium flow path via which working chamber is connected to pressure medium sink - Google Patents

Hydraulic control arrangement for press such as punching machine, has hydraulic machine that comprises second pressure medium flow path via which working chamber is connected to pressure medium sink Download PDF

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Abstract

The hydraulic control arrangement has a working cylinder (14) that is provided with a working chamber (18) into which a piston (16) passes, such that machinable workpiece is supported against an upper tool (4) that is connected with piston. An adjustable choke device (32) has a first pressure medium flow path (28) via which working chamber is connected with a pressure medium sink (T). A hydraulic machine (34) has a second pressure medium flow path (30) via which working chamber is connected to the pressure medium sink, for recuperation of the press work. An independent claim is included for press.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Presse mit einer derartigen Steueranordnung gemäß Patentanspruch 15.The invention relates to a hydraulic control arrangement according to the preamble of patent claim 1, as well as a press with such a control arrangement according to claim 15.

Pressen, insbesondere Stanzmaschinen, Umformmaschinen oder Tiefziehmaschinen weisen zur Fertigung von Werkstücken ein Ober- und ein Unterwerkzeug auf, über die auf das Werkstück eine Presskraft aufprägbar ist. Das Oberwerkzeug ist dabei beispielsweise über einen Exzenterantrieb angetrieben und führt mit vorbestimmter Hubrate und -geschwindigkeit meist periodische Hübe aus. Das Unterwerkzeug weist eine Werkzeugaufnahme, im Falle der Tiefziehmaschine ein Tiefziehkissen auf, auf der beziehungsweise auf dem das Werkstück gebettet ist. Die Werkzeugaufnahme beziehungsweise das Ziehkissen wird dabei gegen die vom Oberwerkzeug eingebrachte Presskraft über einen Arbeitszylinder abgestützt. Zur Sicherstellung der Werkstückqualität werden dabei an die Abstützkraft des Arbeitszylinders hohe Anforderungen an eine Regelung der Kraft gestellt. So muss diese Kraft einerseits einem geforderten Sollverlauf und andererseits diesem mit einer hohen Genauigkeit genügen, um die Werkstückqualität zu erreichen. Zudem wird gefordert, große Hubraten beziehungsweise eine große Ausbringung der Presse zu realisieren, um die für ein Werkstück anfallenden Kosten gering zu halten.Presses, in particular punching machines, forming machines or thermoforming machines have for the production of workpieces on a top and a bottom tool, on the workpiece, a pressing force can be impressed. The upper tool is driven for example via an eccentric drive and performs at a predetermined stroke rate and speed mostly periodic strokes. The lower tool has a tool holder, in the case of the thermoforming machine, a deep-drawing pad, on which or on which the workpiece is embedded. The tool holder or the die cushion is supported against the force introduced by the upper tool pressing force via a working cylinder. To ensure the quality of the workpiece while high demands are placed on a control of the force to the supporting force of the working cylinder. Thus, on the one hand, this force must satisfy a required set course and, on the other hand, this with a high degree of accuracy in order to achieve the workpiece quality. In addition, it is required to realize high stroke rates or a large output of the press to keep the costs incurred for a workpiece costs low.

Um die auf das Werkstück aufgeprägte Kraft mit der geforderten Genauigkeit und Dynamik steuern zu können, weisen herkömmliche Pressen, beziehungsweise deren hydraulische Steueranordnungen, einen Druckmittelströmungspfad vom in Abstützrichtung wirksamen Arbeitsraum des Arbeitszylinders hin zu einer Druckmittelsenke auf. Dabei ist in dem Druckmittelströmungspfad eine hochdynamisch und stetig verstellbare Drosselvorrichtung – meist ein Regelventil – angeordnet. Über die Drosselung eines Ablaufvolumenstroms vom Arbeitsraum zur Druckmittelsenke kann während einer Vorbeschleunigungs- und einer Gegenhaltephase des Kolbens während des Pressens die auf das Werkstück einwirkende Kraft präzise und dynamisch geregelt werden.In order to be able to control the force applied to the workpiece with the required accuracy and dynamics, conventional presses, or their hydraulic control arrangements, have a pressure medium flow path from the working space of the working cylinder which is effective in the support direction to a pressure medium depression. In this case, in the pressure fluid flow path, a highly dynamic and continuously adjustable throttle device - usually a control valve - arranged. By throttling a drain volume flow from the working space to the pressure sink, during a pre-acceleration and a counter-holding phase of the piston during pressing, the force acting on the workpiece can be controlled precisely and dynamically.

Nachteilig an diesem Konzept ist, dass das über die Drosselvorrichtung zur Druckmittelsenke strömende Druckmittel einen erheblichen hydraulischen Energieverlust darstellt. So wird die hydraulische Energie an der Drosselvorrichtung in kaum nutzbare Wärme gewandelt. Im Gegenteil: Es ergibt sich die Notwendigkeit, die Drosselvorrichtung und das über sie abströmende Druckmittel rückzukühlen, wozu zusätzliche Energie bereitgestellt werden muss. In Summe erweist sich ein energetischer Wirkungsgrad dieser Presse beziehungsweise dieser Steueranordnung als gering.A disadvantage of this concept is that the pressure medium flowing through the throttle device to the pressure medium sink represents a considerable hydraulic energy loss. Thus, the hydraulic energy is converted to the throttle device in hardly usable heat. On the contrary: there is the need to recool the throttle device and the pressure medium flowing out over it, for which additional energy must be provided. In sum, an energy efficiency of this press or this control arrangement proves to be low.

Um die Presse und die Steueranordnung energetisch zu optimieren, kennt der Stand der Technik Lösungen, die für eine Bewegung des Kolbens des Arbeitszylinders neben der herkömmlichen Druckmittelversorgung mit Hochdruck eine zweite Druckmittelversorgung mit niederem Druck aufweisen. Dabei wird Druckmittel des hohen Drucks insbesondere für die Vorbeschleunigung des Kolbens aus dessen Ruhelage in Richtung der Bewegung des Oberwerkzeugs genutzt. Für die restlichen Phasen des Pressvorgangs wird zur hingegen auf das Druckmittel niederen Drucks zurückgegriffen. Auf diese Weise ist der Energieverbrauch der Presse oder der hydraulischen Steueranordnung gegenüber dem vorher geschilderten Fall verringert.In order to optimize the press and the control arrangement energetically, knows the prior art solutions that have a second pressure medium supply at low pressure for a movement of the piston of the working cylinder in addition to the conventional pressure medium supply at high pressure. In this case, pressure medium of the high pressure is used in particular for the pre-acceleration of the piston from its rest position in the direction of movement of the upper tool. For the remaining phases of the pressing process on the other hand, the pressure medium of low pressure is used. In this way, the energy consumption of the press or the hydraulic control arrangement is reduced compared to the previously described case.

Weiterhin nachteilig ist jedoch, dass die aus dem Arbeitsraum verdrängte Druckmittelmenge ausschließlich über die Drosselvorrichtung auf den Tankdruck entspannt wird, was energetisch ungünstig ist.Another disadvantage, however, is that the displaced from the working space pressure medium is released only via the throttle device to the tank pressure, which is energetically unfavorable.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steueranordnung für eine Presse und eine Presse mit einer derartigen Steueranordnung mit verbessertem energetischen Wirkungsgrad zu schaffen.In contrast, the invention has for its object to provide a hydraulic control arrangement for a press and a press with such a control arrangement with improved energy efficiency.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Steueranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie durch eine Presse mit einer derartigen Steueranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.This object is achieved by a hydraulic control arrangement with the features of patent claim 1, and by a press with such a control arrangement having the features of patent claim 15.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the dependent claims.

Eine hydraulische Steueranordnung für eine Presse, insbesondere für eine als Stanzmaschine oder Umformmaschine oder Tiefziehmaschine ausgestaltete Presse, hat einen Arbeitszylinder mit zumindest einem Arbeitsraum, der von einem Kolben begrenzt ist, an dem mittelbar oder unmittelbar ein in der Presse bearbeitbares Werkstück gegen ein Oberwerkzeug der Presse abstützbar ist. Dabei ist in einem ersten Druckmittelströmungspfad der Steueranordnung, über den der Arbeitsraum mit einer Druckmittelsenke verbindbar ist, eine insbesondere stetig verstellbare Drosselvorrichtung, vorzugsweise ein Regelventil, angeordnet. Über die, Drosselvorrichtung beziehungsweise das Regelventil, ist ein Druck im Arbeitsraum, und damit insbesondere eine auf das Werkstück wirkende Kraft, regelbar. Erfindungsgemäß ist in einem zweiten, insbesondere zum ersten parallelen Druckmittelströmungspfad der Steueranordnung, über den der Arbeitsraum zusätzlich mit der Druckmittelsenke verbindbar ist, eine Hydromaschine zur Rekuperation von Pressenarbeit beziehungsweise Pressenenergie angeordnet.A hydraulic control arrangement for a press, in particular for a press designed as a punching machine or forming machine or thermoforming machine, has a working cylinder with at least one working space bounded by a piston on which directly or indirectly a workable in the press workpiece against an upper tool of the press is supportable. In this case, in a first pressure medium flow path of the control arrangement, via which the working space can be connected to a pressure medium sink, a particularly continuously adjustable throttle device, preferably a control valve, is arranged. About the throttle device or the control valve, a pressure in the working space, and thus in particular a force acting on the workpiece, controllable. According to the invention in a second, in particular the first parallel pressure fluid flow path of the control arrangement, via which the working space is additionally connectable to the pressure medium sink, a Hydraulic machine arranged for recuperation of press work or press energy.

Wirkt das Oberwerkzeug der Presse – insbesondere ein Stößel – auf das Werkstück ein, so besteht insbesondere in einer Gegenhaltephase des Bearbeitungsprozesses – insbesondere des Tiefziehprozesses – die Anforderung, dass der Kolben mit einer Kraft mit vorbestimmtem zeitlichen Verlauf gegenhält. Die Kraft ergibt sich dabei über die Beziehung „Druck im Arbeitsraum” × „Kolbenfläche”. Regelgröße ist bevorzugt der Druck im Arbeitsraum. Die Regelung erfolgt dabei herkömmlicher Weise über die Drosselvorrichtung die sehr hohe Anforderungen an eine Dynamik der Druck- und damit der Kraftregelung erfüllen kann, da über sie sehr kurze Stellzeiten realisierbar sind. Mit Hilfe dieser Dynamik wird eine Prozesssicherheit und eine Qualität des Werkstücks positiv beeinflusst. Der Druck im Arbeitsraum wird dabei in Abhängigkeit der Zeit und/oder einer Oberwerkzeugposition über eine entsprechend starke oder schwache Drosselung eines Ablaufs vom oder Zulaufs zum Arbeitsraum geregelt. Die Regelfunktion wird bevorzugt über eine Steuereinheit erfüllt, in der zu diesem Zweck bevorzugt ein insbesondere werkstück- oder prozessspezifischer Sollverlauf des Drucks als Funktion der Zeit oder einer Position des Oberwerkzeugs hinterlegt ist. Wie bereits beschrieben, ginge bei alleinigem Ablauf des Druckmittels über die Drosselvorrichtung eine bedeutende Menge hydraulischer Energie verloren und würde in Wärme umgewandelt. Nachteilig käme hinzu, dass diese Wärme abgeführt werden muss, was ein entsprechend großes Kühlaggregat mit entsprechender Kühlleistung erforderlich machen würde.If the upper tool of the press - in particular a pestle - acts on the workpiece, then in particular in a counter-holding phase of the machining process - in particular the deep-drawing process - there is a requirement that the piston counteracts with a force of predetermined time. The force results from the relationship "pressure in the working space" × "piston area". Controlled variable is preferably the pressure in the working space. The control is carried out conventionally via the throttle device can meet the very high demands on a dynamics of pressure and thus the force control, as they are very short positioning times can be realized. With the help of this dynamic, process reliability and quality of the workpiece are positively influenced. The pressure in the working space is regulated as a function of time and / or an upper tool position via a correspondingly strong or weak throttling of a drain from or inlet to the working space. The control function is preferably fulfilled by a control unit in which for this purpose preferably a particular workpiece or process specific desired course of the pressure as a function of time or a position of the upper tool is stored. As already described, a significant amount of hydraulic energy would be lost in the sole course of the pressure medium via the throttle device and would be converted into heat. Another disadvantage would be that this heat must be dissipated, which would require a correspondingly large cooling unit with appropriate cooling capacity.

Hier setzt die erfindungsgemäß im zweiten Druckmittelströmungspfad angeordnete Hydromaschine an: Bei deren Verwendung ergibt sich der Vorteil einer hohen Regeldynamik über die Drosselvorrichtung bei gleichzeitiger Energierückgewinnung über die Hydromaschine. Da beim Pressen, insbesondere in der Vorbeschleunigungsphase und der Gegenhaltephase über den Kolben Druckmittel aus dem Arbeitsraum auch in den erfindungsgemäßen zweiten Druckmittelströmungspfad verdrängt wird, dreht die darin angeordnete Hydromaschine im Motorbetrieb, wodurch an ihrer Abtriebswelle ein Drehmoment und eine Drehzahl, also eine mechanische Leistung, zur Verfügung steht. Es ist somit Pressenergie beziehungsweise – arbeit an der Abtriebswelle abgreifbar, und die an der Drosselvorrichtung notwendige Kühlleistung ist entsprechend reduziert, wodurch ein Wirkungsgrad der Steueranordnung beziehungsweise der Presse erhöht ist. Bevorzugt wird ein überwiegender Anteil des aus dem Arbeitsraum verdrängten Druckmittels, beispielsweise 60 bis 95%, besonders bevorzugt 80 bis 90%, über den zweiten Druckmittelströmungspfad beziehungsweise die Hydromaschine abgeführt. Der entsprechende Restanteil, das heißt beispielsweise 5 bis 40%, besonders bevorzugt 10 bis 20%, wird über den ersten Druckmittelströmungspfad und deren Drosselvorrichtung abgeführt. Die Einstellung des Volumenstromverhältnisses der beiden Druckmittelströmungspfade erfolgt bevorzugt über eine Steuereinheit und deren Steuerung der Hydromaschine. Hierzu wird besonders bevorzugt ein Hubvolumens der Hydromaschine in Abhängigkeit der Zeit und/oder der Oberwerkzeugposition gesteuert, was bedingt, dass die Hydromaschine bevorzugt mit verstellbarem Hubvolumen ausgestaltet ist. Alternativ dazu ist es natürlich auch möglich, dass die Hydromaschine konstant ausgestaltet ist. Die eigentliche Regelung des Drucks erfolgt zeitgleich zu dieser Steuerung über die Drosselung des über den ersten Druckmittelströmungspfad abgeführten Restanteils. Da dieser Restanteil kleiner ist als der gesamte aus dem Arbeitsraum verdrängte Druckmittelvolumenstrom, ist ein Öffnungsquerschnitt der Drosselvorrichtung im Regelbetrieb auf einen kleineren Öffnungsquerschnitt einstellbar, als es bei herkömmlichen Steueranordnungen ohne Hydromaschine der Fall wäre.In this case, the hydraulic machine arranged according to the invention in the second pressure fluid flow path sets in. When used, the advantage of high control dynamics via the throttle device results with simultaneous energy recovery via the hydraulic machine. Since, during pressing, in particular in the pre-acceleration phase and the counter-holding phase, pressure medium is also displaced from the working space into the second pressure medium flow path according to the invention, the hydraulic machine arranged therein rotates during engine operation, whereby at its output shaft a torque and a rotational speed, ie a mechanical power, is available. It is thus press energy or - work tapped on the output shaft, and the cooling power required at the throttle device is reduced accordingly, whereby an efficiency of the control arrangement or the press is increased. Preferably, a predominant portion of the displaced from the working space pressure medium, for example, 60 to 95%, particularly preferably 80 to 90%, discharged via the second pressure fluid flow path or the hydraulic machine. The corresponding residual fraction, that is, for example, 5 to 40%, particularly preferably 10 to 20%, is removed via the first pressure medium flow path and its throttle device. The adjustment of the volumetric flow ratio of the two pressure medium flow paths preferably takes place via a control unit and its control of the hydraulic machine. For this purpose, a stroke volume of the hydraulic machine is particularly preferably controlled as a function of time and / or the upper tool position, which requires that the hydraulic machine is preferably configured with an adjustable stroke volume. Alternatively, it is of course also possible that the hydraulic machine is designed to be constant. The actual regulation of the pressure takes place at the same time as this control via the throttling of the residual portion removed via the first pressure medium flow path. Since this residual fraction is smaller than the total pressure medium volume flow displaced out of the working space, an opening cross-section of the throttle device can be adjusted to a smaller opening cross-section during normal operation than would be the case with conventional control arrangements without a hydraulic machine.

Über das geschilderte Zusammenwirken der Drosselvorrichtung mit der Hydromaschine ist die Energierückgewinnung bei gleichzeitig unvermindert hoher Regeldynamik und präziser Druck- beziehungsweise Kraftregelung sichergestellt. Da somit kleinere Druckmittelmengen vom Kühlaggregat rückgekühlt werden müssen, beziehungsweise eine geringere Kühlleistung erbracht werden muss, kann auch eine Kühlerpumpe kleiner ausgelegt sein. Da zudem eine Tankgröße hauptsächlich von der Größe der Kühlerpumpe bestimmt wird, kann folglich auch der Tank kleiner gewählt werden. Beides einzeln oder zusammen führt dazu, dass das Kühlaggregat kleiner ausgestaltet sein kann, wodurch ein Bauraumbedarf für die Steueranordnung oder eine Presse mit dieser Steueranordnung verringert ist. Es zeigt sich, dass die Kühlerpumpe etwa 50% kleiner und dadurch auch der Tank etwa 50% kleiner sein kannAbout the described interaction of the throttle device with the hydraulic machine energy recovery is ensured at the same time unabated high control dynamics and precise pressure or force control. Since thus smaller quantities of pressure medium must be recooled by the cooling unit, or a lower cooling capacity must be provided, a cooler pump can be made smaller. In addition, since a tank size is mainly determined by the size of the radiator pump, therefore, the tank can be chosen smaller. Both individually or together causes the cooling unit can be made smaller, whereby a space requirement for the control arrangement or a press is reduced with this control arrangement. It turns out that the radiator pump is about 50% smaller and thus the tank can be about 50% smaller

Des Weiteren ist ein Überlastschutz mit Hilfe des zweiten Druckmittelströmungspfades einfacher realisierbar.Furthermore, overload protection with the aid of the second pressure medium flow path can be realized more easily.

Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Steueranordnung gegenüber dem Stand der Technik eine unvermindert große Kolbengeschwindigkeit, Kolbenkraft, Hubzahl, Dynamik, sowie einen unvermindert großen Kolbenhub. Weiterhin ist eine Genauigkeit der Regelung der Kolbenposition und der Kolbenkraft verbessert.In addition, the control device according to the invention over the prior art allows unabated large piston speed, piston force, number of strokes, dynamics, as well as an undiminished large piston stroke. Furthermore, an accuracy of the control of the piston position and the piston force is improved.

Der Arbeitszylinder weist bevorzugt eine Betriebslast von etwa 75 t bis etwa 190 t auf. Abweichend davon ist die Steueranordnung aber auch mit Arbeitszylindern mit kleineren oder größeren Betriebslasten vorteilhaft einsetzbar.The working cylinder preferably has an operating load of about 75 t to about 190 t. Deviating from the control arrangement but also with working cylinders with smaller or larger operating loads can be used advantageously.

Die Druckmittelsenke kann verschiedene, insbesondere über mehrere Tanks ausgebildete Druckniveaus oder aber nur ein einziges Druckniveau aufweisen. Im letztgenannten Fall ist es bevorzugt, wenn die Druckmittelsenke über nur einen Tank ausgebildet ist. The pressure medium sink can have different, in particular formed over several tanks pressure levels or only a single pressure level. In the latter case, it is preferred if the pressure medium sink is formed over only one tank.

Das Werkstück ist bevorzugt über eine Werkstückaufnahme oder ein Tiefziehkissen am Kolben abstützbar. Die hydraulische Steueranordnung findet bevorzugt in einer Tiefziehpresse Verwendung.The workpiece is preferably supported via a workpiece holder or a thermoforming pad on the piston. The hydraulic control arrangement is preferably used in a deep-drawing press.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Hydromaschine über eine Triebwelle, insbesondere über eine Abtriebswelle, mit einem Leistungswandler koppelbar, insbesondere gekoppelt. Dabei ist der Leistungswandler bevorzugt eine Elektromaschine, die derart ausgestaltet ist, dass sie zumindest in einem Generatorbetrieb betreibbar ist.In a preferred development, the hydraulic machine can be coupled, in particular coupled, to a power converter via a drive shaft, in particular via an output shaft. In this case, the power converter is preferably an electric machine, which is designed such that it can be operated at least in a generator mode.

Bevorzugt ist die Elektromaschine mit einem Stromnetz verbindbar oder verbunden, in das sie einspeisen kann. Besonders bevorzugt ist die Elektromaschine zudem derart ausgestaltet, dass sie auch im Motorbetrieb betreibbar ist, so dass über sie die Hydromaschine oder ein anderes Aggregat der Steueranordnung oder der Presse, beispielsweise ein Kühler oder eine Hydropumpe, angetrieben werden kann. Alternativ dazu ist der Leistungswandler eine insbesondere über die Triebwelle koppelbare, insbesondere gekoppelte, und zumindest in einem Pumpenbetrieb betreibbare weitere Hydromaschine. Auch diese ist aus dem gleichen Grund besonders bevorzugt derart ausgestaltet, dass sie zudem im Motorbetrieb betreibbar ist.Preferably, the electric machine is connectable or connected to a power grid, in which they can feed. Particularly preferably, the electric machine is also designed such that it can also be operated during engine operation so that the hydraulic machine or another unit of the control arrangement or the press, for example a cooler or a hydraulic pump, can be driven via it. Alternatively to this, the power converter is a further hydraulic machine that can be coupled in particular via the drive shaft, in particular coupled, and that can be operated at least in a pump mode. For the same reason, this too is particularly preferably configured in such a way that it can also be operated during engine operation.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung weist die Steueranordnung ein Ventil auf, über das der zweite Druckmittelströmungspfad absperrbar ist. Dadurch ist ein Druckmittelvolumenstrom über die Hydromaschine hin zur Druckmittelsenke einerseits abstellbar, zudem aber auch mit hoher Dynamik wieder zuschaltbar. Das Ventil ist im zweiten Druckmittelströmungspfad bevorzugt zwischen dem Arbeitsraum und der ersten Hydromaschine oder zwischen der Hydromaschine und der Druckmittelsenke angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist das Ventil ein 2/2-Wegeventil mit einer federvorgespannten Sperrstellung zur Absperrung und mit einer betätigbaren Durchflussstellung zur Aufsteuerung des zweiten Druckmittelströmungspfades.In a particularly advantageous development, the control arrangement has a valve, via which the second pressure medium flow path can be shut off. As a result, a pressure medium volume flow over the hydraulic machine to the pressure medium sink on the one hand off, but also switched on with high dynamics again. The valve is preferably arranged in the second pressure medium flow path between the working space and the first hydraulic machine or between the hydraulic machine and the pressure medium sink. Particularly preferably, the valve is a 2/2-way valve with a spring-biased blocking position for blocking and with an actuatable flow position for controlling the second pressure medium flow path.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Steueranordnung einen Umlaufströmungspfad aufweist, über den ein mit dem zumindest einen Arbeitsraum verbindbarer Druckmittelanschluss der Hydromaschine mit einem mit der Druckmittelsenke verbindbaren Druckmittelanschluss der Hydromaschine verbindbar ist. Über den derartigen Umlaufströmungspfad ist die Steueranordnung vorrichtungstechnisch für einen Umlaufbetrieb, in dem keine Energierückgewinnung erfolgen soll oder kann, vorbereitet. Im Umlaufbetrieb arbeitet die Hydromaschine bevorzugt im Pumpenbetrieb und wälzt mit vorbestimmtem Hubvolumen über den Umlaufströmungspfad Druckmittel um. Soll nun ausgehend vom Umlaufbetrieb die Energierückgewinnung über die Hydromaschine erfolgen, so muss die Hydromaschine nicht mehr von einer Drehzahl = 0 ausgehend beschleunigt werden und weist zudem bereits das vorbestimmte Hubvolumen auf, was gegenüber drehzahlvariabel angetriebenen Hydromaschinen einen gewichtigen Vorteil darstellt. Über den Umlaufbetrieb beziehungsweise Umlaufströmungspfad sind somit Trägheitseffekte der Hydromaschine minimier- oder eliminierbar, was sich positiv auf die Dynamik der Druckregelung auswirkt. Besonders bevorzugt ist der Umlaufströmungspfad zusammen mit dem Ventil zur Absperrung des zweiten Druckmittelströmungspfades vorgesehen.A further advantage results if the control arrangement has a circulation flow path, via which a pressure medium connection of the hydraulic machine which can be connected to the at least one working space can be connected to a pressure medium connection of the hydraulic machine which can be connected to the pressure medium sink. About the circulation flow path such the control arrangement is device technology for a circulation operation in which no energy recovery should or can be prepared. In circulation mode, the hydromachine preferably operates in pump mode and circulates pressure medium with a predetermined displacement via the circulation flow path. If, starting from the circulation operation, the energy recovery is to take place via the hydraulic machine, the hydraulic machine no longer has to be accelerated from a speed = 0 and, moreover, already has the predetermined displacement, which represents a major advantage over variable-speed driven hydraulic machines. Thus inertial effects of the hydraulic machine can be minimized or eliminated via the circulation mode or circulation flow path, which has a positive effect on the dynamics of the pressure regulation. Particularly preferably, the circulation flow path is provided together with the valve for shutting off the second pressure medium flow path.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung weist im Umlaufströmungspfad ein Rückschlagventil auf, das hin zu demjenigen Druckmittelanschluss der Hydromaschine, der mit dem zumindest einen Arbeitsraum verbindbar ist, öffnet. Dabei ist das Rückschlagventil bevorzugt zusammen mit dem Ventil zur Absperrung des zweiten Druckmittelströmungspfades vorgesehen.A particularly preferred development has in the circulating flow path to a check valve, which opens towards that pressure medium connection of the hydraulic machine, which is connectable to the at least one working space. In this case, the check valve is preferably provided together with the valve for shutting off the second pressure medium flow path.

Eine vorrichtungstechnisch besonders kompakte Steueranordnung ergibt sich, wenn der Arbeitszylinder doppeltwirkend ausgestaltet ist und über den Kolben ein dem zumindest einen Arbeitsraum entgegenwirkender, weiterer Arbeitsraum begrenzt ist. Der Arbeitszylinder ist dann bevorzugt als Differentialzylinder ausgestaltet, wobei der weitere Arbeitsraum bevorzugt von einer Kolbenstange durchsetzt ist, über die das Werkstück mittel- oder unmittelbar abstützbar ist. Mit diesem weiteren Arbeitsraum ist über den Arbeitszylinder neben den Funktionen des zumindest einen Arbeitsraums – das Gegenhalten und ein Aufwärtshub des Kolbens in Richtung des Oberwerkzeugs – zusätzlich eine Absenkfunktion des Kolbens realisierbar. Das Absenken ist dabei zum Einen eine sicherheitsrelevante Funktion, da es in Richtung einer Trennung der Wirkverbindung des Kolbens und des Oberwerkzeug erfolgt. Zum Anderen kann die Absenkfunktion für eine Erhöhung der Vorbeschleunigung des Kolbens und damit des Werkstücks genutzt werden, wodurch die Werkstückqualität, eine Hubzahl und somit eine Ausbringung erhöht werden kann.An apparatus engineering particularly compact control arrangement is obtained when the working cylinder is designed double-acting and the piston is a at least one working space counteracting, further working space is limited. The working cylinder is then preferably configured as a differential cylinder, wherein the further working space is preferably penetrated by a piston rod, via which the workpiece is medium or directly supportable. With this further working space, in addition to the functions of the at least one working space-the counteracting and an upward stroke of the piston in the direction of the upper tool-in addition a lowering function of the piston can be realized via the working cylinder. The lowering is on the one hand a safety-relevant function, since it takes place in the direction of a separation of the operative connection of the piston and the upper tool. On the other hand, the lowering function can be used for increasing the pre-acceleration of the piston and thus of the workpiece, whereby the workpiece quality, a stroke rate and thus an output can be increased.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Steueranordnung hat zumindest einen Hydrospeicher, der mit dem Arbeitsraum, das heißt mit dem zumindest einen Arbeitsraum und/oder mit dem diesem entgegenwirkenden, weiteren Arbeitsraum verbindbar ist. Dadurch kann die Druckmittelversorgung des entsprechenden Arbeitsraums über den Hydrospeicher sehr dynamisch erfolgen.A particularly preferred development of the control arrangement has at least one hydraulic accumulator which can be connected to the working space, that is to say to the at least one working space and / or to the further working space which counteracts this. As a result, the pressure medium supply the corresponding working space via the hydraulic accumulator done very dynamically.

Bevorzugt ist in einem Druckmittelströmungspfad, über den der Hydrospeicher mit dem zumindest einen Arbeitsraum verbindbar ist, zumindest ein Sicherheitsventil, insbesondere ein Si-Logikventil angeordnet, über das eine unbeabsichtigte Beaufschlagung des Arbeitsraums mit Druckmittel des Hydrospeichers, und damit ein unbeabsichtigtes Ausfahren des Kolbens verhinderbar ist. Besonders bevorzugt sind in diesem Druckmittelströmungspfad zwei der Sicherheitsventile in Reihe angeordnet, was die Sicherheit weiter erhöht.At least one safety valve, in particular a Si logic valve is preferably arranged in a pressure fluid flow path, via which the hydraulic accumulator is connectable to the at least one working chamber, via which an unintentional loading of the working space with pressure medium of the hydraulic accumulator, and thus an unintentional extension of the piston can be prevented , Particularly preferably, two of the safety valves are arranged in series in this pressure medium flow path, which further increases safety.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung weist einen weiteren Hydrospeicher auf, der ebenfalls mit dem Arbeitsraum, das heißt mit dem zumindest einen Arbeitsraum und/oder mit dem weiteren Arbeitsraum, verbindbar ist, und der ein geringeres Druckniveau aufweist als der zumindest eine Hydrospeicher. Über den Hydrospeicher geringeren Druckniveaus können so der Arbeitsraum und/oder der weitere Arbeitsraum in Phasen, in denen keine hohen Kolbenkräfte und/oder -geschwindigkeiten benötigt werden, mit Druckmittel niedrigeren Drucks beaufschlagt werden, was energetisch noch günstiger ist.A particularly preferred development has a further hydraulic accumulator which is likewise connectable to the working space, that is to say to the at least one working space and / or to the further working space, and which has a lower pressure level than the at least one hydraulic accumulator. About the hydraulic accumulator lower pressure levels so the working space and / or the other working space in phases in which no high piston forces and / or speeds are required to be acted upon with pressure medium lower pressure, which is energetically even cheaper.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung hat eine mit der Hydromaschine koppelbare, insbesondere gekoppelte Hydropumpe zur Druckmittelversorgung der hydraulischen Steueranordnung und/oder der Presse. Die Kopplung erfolgt dabei bevorzugt über die Abtriebwelle der Hydromaschine und die Antriebswelle der Hydropumpe. Die beiden Wellen können vorrichtungstechnisch einfach auch einstückig gebildet sein. Durch die Kopplung kann die an der Hydromaschine abgreifbare Energie auf vorrichtungstechnisch einfache Weise unmittelbar zur Druckmittelversorgung der hydraulischen Steueranordnung, oder der Presse nutzbar gemacht werden. In diesem Fall ist es möglich, auf einen eigens für die Hydropumpe vorgesehenen Elektromotor zu verzichten und die vorbeschriebene Elektromaschine zum Antrieb der Hydropumpe mit zu nutzen. Besonders bevorzugt ist ein Druckmittelausgang der Hydropumpe mit dem einen und/oder mit dem weiteren Hydrospeicher verbindbar, so dass der oder die Hydrospeicher über sie aufladbar ist beziehungsweise sind. Alternativ oder ergänzend ist der Druckmittelausgang der Hydropumpe mit dem Arbeitsraum und/oder dem weiteren Arbeitsraum verbindbar, so dass der Kolben über einen Fördervolumenstrom der Hydropumpe bewegbar ist. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der oder die Hydrospeicher nicht aufgeladen oder nicht aufladbar sind.A particularly advantageous development has a coupled with the hydraulic machine, in particular coupled hydraulic pump for pressure medium supply of the hydraulic control arrangement and / or the press. The coupling is preferably carried out via the output shaft of the hydraulic machine and the drive shaft of the hydraulic pump. The two waves can be easily formed device-wise also one piece. Due to the coupling, the energy which can be tapped off from the hydraulic machine can be utilized directly in a device-technically simple manner for the supply of pressure medium to the hydraulic control arrangement, or the press. In this case, it is possible to dispense with a specially provided for the hydraulic pump electric motor and to use the above-described electric machine to drive the hydraulic pump with. Particularly preferably, a pressure medium output of the hydraulic pump can be connected to the one and / or to the further hydraulic accumulator, so that the hydraulic accumulator or accumulators is or are chargeable via it. Alternatively or additionally, the pressure medium output of the hydraulic pump can be connected to the working space and / or the further working space, so that the piston can be moved via a delivery volume flow of the hydraulic pump. This is particularly advantageous if the hydraulic accumulator or accumulators are not charged or not rechargeable.

Die Drosselvorrichtung ist bevorzugt als ein Wegeventil mit einer Sperrstellung, über die der erste Druckmittelströmungspfad absperrbar ist, und zumindest mit Ablaufregelstellungen, über die der zumindest eine Arbeitsraum über den ersten Druckmittelströmungspfad mit der Druckmittelsenke verbindbar ist, ausgestaltet. Das Wegeventil ist dann bevorzugt zumindest als ein 2/2-Wegeventil ausgestaltet.The throttle device is preferably designed as a directional control valve with a blocking position, via which the first pressure medium flow path can be shut off, and at least with flow control positions, via which the at least one working space can be connected to the pressure medium sink via the first pressure medium flow path. The directional control valve is then preferably designed at least as a 2/2-way valve.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das Wegeventil derart ausgestaltet, das darüber zudem die Druckmittelverbindung der Hydropumpe mit dem oder den Arbeitsräumen und/oder mit dem oder den Hydrospeichern erfolgt. Es ist dann bevorzugt ein 3/2-Wegeventil und weist Zulaufregelstellungen für die Druckmittelverbindung auf.In a particularly preferred embodiment, the directional control valve is designed in such a way that, in addition, the pressure medium connection of the hydraulic pump to the work space (s) and / or to the hydraulic accumulator (s) takes place. It is then preferred a 3/2-way valve and has inlet control positions for the pressure medium connection.

Das Wegeventil ist bevorzugt elektromagnetisch in seine Regelstellungen betätigbar. Seine Sperrstellung ist vorzugsweise federvorgespannt.The directional control valve is preferably actuated electromagnetically in its control positions. Its blocking position is preferably spring-biased.

Zur Erfassung der für die vorbeschriebene Regelung und/oder Steuerung notwendigen Prozessgrößen weist die Steueranordnung in einer bevorzugten Weiterbildung eine Druckerfassungseinheit und eine Wegerfassungseinheit auf, über die der Druck im Arbeitsraum und ein Hub des Oberwerkzeugs der Presse oder des Kolbens erfassbar ist. Die Erfassungseinheiten sind dabei bevorzugt mit einer Steuereinheit der Steueranordnung in Signalverbindung bringbar.For detecting the process variables necessary for the above-described regulation and / or control, the control arrangement in a preferred development has a pressure detection unit and a position detection unit, via which the pressure in the working space and a stroke of the upper tool of the press or the piston can be detected. The detection units are preferably brought into signal connection with a control unit of the control arrangement.

Über die Steuereinheit ist bevorzugt ein Druckmittelvolumenstrom der Hydromaschine, beziehungsweise der über den zweiten Druckmittelströmungspfad abgeführte Restanteil des vom Kolben aus dem zumindest einen Arbeitsraum verdrängten Druckmittels in Abhängigkeit der Zeit und/oder des Hubes steuerbar.Via the control unit, a pressure medium volume flow of the hydraulic machine, or the residual portion of the pressure medium displaced by the piston from the at least one working space, can be controlled as a function of time and / or the stroke via the second pressure medium flow path.

Bevorzugt ist das Hubvolumen zumindest der Hydromaschine verstellbar und über die Steuereinheit steuerbar. Weiterhin ist bevorzugt das Hubvolumen der Hydropumpe verstellbar und über die Steuereinheit steuerbar.Preferably, the displacement of at least the hydraulic machine is adjustable and controllable via the control unit. Furthermore, the stroke volume of the hydraulic pump is preferably adjustable and controllable via the control unit.

Eine Drehzahl der Hydromaschine ist bevorzugt konstant. Vorzugsweise sind die Drehzahlen der Hydromaschine, des Leistungswandlers und der Hydropumpe gleich.A rotational speed of the hydraulic machine is preferably constant. Preferably, the rotational speeds of the hydraulic machine, the power converter and the hydraulic pump are the same.

Eine Presse, insbesondere eine Tiefziehmaschine oder eine Stanzmaschine oder eine Umformmaschine, hat eine erfindungsgemäße hydraulische Steueranordnung gemäß zumindest einem der Aspekte der vorangegangenen Beschreibung. Weiterhin hat sie ein dem Kolben entgegenwirkendes Oberwerkzeug, insbesondere einen Stößel, wobei dem Werkstück über ein Zusammenwirken des Stößels mit dem Kolben eine Kraft aufprägbar ist. Aus der erfindungsgemäßen Hydromaschine und der Druckregelung über die Drosselvorrichtung ergeben sich für die Presse die gleichen Vorteile, wie sie in der vorangegangenen Beschreibung bereits geschildert sind.A press, in particular a thermoforming machine or a punching machine or a forming machine, has a hydraulic control arrangement according to the invention in accordance with at least one of the aspects of the preceding description. Furthermore, it has a piston counteracting the upper tool, in particular a plunger, wherein the workpiece via an interaction of the plunger with the piston, a force can be impressed. From the hydraulic machine according to the invention and the pressure control via the throttle device arise for the press has the same advantages as described in the previous description.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Presse ist dabei als Tiefziehmaschine mit einer Werkzeugaufnahme beziehungsweise einem Tiefziehkissen ausgestaltet, das am Kolben abstützbar ist.A particularly preferred embodiment of the press is designed as a thermoforming machine with a tool holder or a thermoforming pad, which is supported on the piston.

Besonders bevorzugt weist die Presse die Hydropumpe gemäß der vorangegangenen Beschreibung auf, wobei die Hydropumpe mit der Hydromaschine direkt oder über den Leistungswandler gekoppelt ist.Particularly preferably, the press has the hydraulic pump according to the preceding description, wherein the hydraulic pump is coupled to the hydraulic machine directly or via the power converter.

Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Presse mit einer hydraulischen Steueranordnung anhand von fünf Figuren näher erläutert. Es zeigen:In the following, two embodiments of a press according to the invention with a hydraulic control arrangement will be explained in more detail with reference to five figures. Show it:

1 einen schematischen Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Presse mit erfindungsgemäßer hydraulischer Steueranordnung 1 a schematic circuit diagram of a first embodiment of a press according to the invention with inventive hydraulic control arrangement

2 einen schematischen Schaltplan eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Presse mit erfindungsgemäßer hydraulischer Steueranordnung 2 a schematic circuit diagram of a second embodiment of a press according to the invention with inventive hydraulic control arrangement

3 einen detaillierten Schaltplan des ersten Ausführungsbeispiels gemäß 1 3 a detailed circuit diagram of the first embodiment according to 1

4 schematische Verläufe eines Kolbenhubs, eines Druckmittelvolumenstroms des Arbeitsraums, eines Öffnungsquerschnitts der Drosselvorrichtung und eines Drucks des Arbeitsraums beziehungsweise einer Kraft des Kolbens, in Abhängigkeit der Zeit und 4 schematic courses of a piston stroke, a pressure medium volume flow of the working space, an opening cross section of the throttle device and a pressure of the working space or a force of the piston, as a function of time and

5 ein simulierter Verlauf des Druckmittelvolumenstroms des Arbeitsraums, in Abhängigkeit der Zeit. 5 a simulated course of the pressure medium volume flow of the working space, as a function of time.

Für die folgenden Figurenbeschreibungen gilt, dass über die Ausführungsbeispiele gleichbleibende Bauteile oder Vorrichtungen mit gleichbleibenden Bezugszeichen versehen sind.For the following description of the figures, it is the case that identical components or devices are provided with the same reference numerals over the exemplary embodiments.

Eine Presse 1 gemäß 1 hat ein von einem Exzenterantrieb 2 angetriebenes Oberwerkzeug 4. Dieses ist über ein Gestänge 6 dem Antrieb 2 verbunden. Die Presse 1 ist als Tiefziehmaschine ausgestaltet. Zur Aufprägung einer Kraft auf ein Werkstück weist die Presse 1 eine Werkzeugaufnahme 10 beziehungsweise ein Tiefziehkissen auf. Während eines Pressvorgangs wird dabei vom Oberwerkzeug 4 über ein Gegenhalten des Tiefziehkissens 10 eine Bearbeitungskraft auf das Werkstück aufgeprägt. Um die Kraft regeln zu können, ist eine Gegenhaltekraft der Werkzeugaufnahme 10 im Oberwerkzeug 4 über eine hydraulische Steueranordnung 12 regelbar. Diese hat einen Arbeitszylinder 14 mit einem Kolben 16, über den ein dem Oberwerkzeug 4 entgegenwirkender Arbeits- oder Druckmittelraum 18 begrenzt ist. Am Kolben 16 ist die Werkzeugaufnahme 10, und damit auch das zwischen dieser und dem Oberwerkzeug 4 angeordnete Werkstück, abgestützt. Der Arbeitszylinder 14 ist als doppeltwirkender Differentialzylinder ausgestaltet und weist zusätzlich zum Arbeitsraum 18 einen weiteren Arbeitsraum 20 auf. Auf dessen Seite ist am Kolben 16 eine Kolbenstange 22 angeordnet, die den weiteren Arbeitsraum 20 durchsetzt und an dem die Werkzeugaufnahme 10 gelagert ist. Zur Druckmittelversorgung und zur Abfuhr von Druckmittel sind an den Arbeitsräumen 18, 20 Arbeitsleitungen 24, 26 angeschlossen. Die Arbeitsleitung 24 teilt sich dabei in einen ersten Druckmittelströmungspfad 28 und in einen zweiten Druckmittelströmungspfad 30 auf. Über die beiden Druckmittelströmungspfade 28, 30 ist der Arbeitsraum 18 mit einer Druckmittelsenke beziehungsweise einem Tank T verbindbar. Dabei ist im ersten Druckmittelströmungspfad 28 eine als 3/2-Wegeventil ausgestaltete Drosselvorrichtung 32 und im zweiten Druckmittelströmungspfad 30 eine als verstellbare Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgeführte Hydromaschine 34 angeordnet. Die Drosselvorrichtung 32 hat eine Sperrstellung (a) und Ablaufregelstellungen (b). Sie ist stetig verstellbar und elektromagnetisch betätigbar ausgestaltet. Des Weiteren weist die sie Zulaufregelstellungen (c) auf und hat drei Anschlüsse: einen Druckanschluss P, einen Tankanschluss T und einen Verbraucheranschluss A. Der Verbraucheranschluss A ist über den verbrauchernahen Zweig des ersten Druckmittelströmungspfades 28 und die Arbeitsleitung 24 mit dem Arbeitsraum 18 verbunden. Der Druckanschluss P ist über eine Hochdruckleitung 36 mit einem Druckmittelausgang einer Hydropumpe 38, die als verstellbare Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgeführt ist, verbunden. Der Tankanschluss T wiederum ist mit dem Tank T über den tanknahen Zweig des ersten Druckmittelströmungspfades verbunden. Ein tanknaher Zweig des zweiten Druckmittelströmungspfades 30 ist einerseits mit dem Tank und andererseits mit einem Druckmittelanschluss der Hydromaschine 34 verbunden. Der arbeitsraumnahe Zweig des zweiten Druckmittelströmungspfades 30 ist dabei mit dem anderen Druckmittelanschluss der Hydromaschine 34 verbunden. Ein Druckmitteleingang der Hydropumpe 38 ist mit dem Tank verbunden.A press 1 according to 1 has one of an eccentric drive 2 driven upper tool 4 , This is about a linkage 6 the drive 2 connected. The press 1 is designed as a thermoforming machine. For impressing a force on a workpiece, the press 1 a tool holder 10 or a thermoforming pillow. During a pressing process is thereby from the upper tool 4 about holding on the thermoforming pillow 10 imprinted a machining force on the workpiece. In order to control the force is a holding force of the tool holder 10 in the upper tool 4 via a hydraulic control arrangement 12 adjustable. This has a working cylinder 14 with a piston 16 , about the a top tool 4 counteracting working or pressure medium space 18 is limited. On the piston 16 is the tool holder 10 , and with it also between this and the upper tool 4 arranged workpiece, supported. The working cylinder 14 is designed as a double-acting differential cylinder and has in addition to the workspace 18 another working space 20 on. On its side is on the piston 16 a piston rod 22 arranged the further working space 20 interspersed and where the tool holder 10 is stored. To the pressure medium supply and to the removal of pressure medium are at the work spaces 18 . 20 working lines 24 . 26 connected. The work management 24 shares in a first pressure medium flow path 28 and a second pressure fluid flow path 30 on. Via the two pressure medium flow paths 28 . 30 is the workspace 18 with a pressure medium sink or a tank T connectable. It is in the first pressure fluid flow path 28 designed as a 3/2-way valve throttle device 32 and in the second pressure fluid flow path 30 a designed as adjustable axial piston machine in swash plate construction hydraulic machine 34 arranged. The throttle device 32 has a blocking position (a) and flow control positions (b). It is continuously adjustable and designed electromagnetically actuated. Furthermore, it has inlet regulation positions (c) and has three connections: a pressure connection P, a tank connection T and a consumer connection A. The consumer connection A is via the consumer-near branch of the first pressure medium flow path 28 and the work management 24 with the workspace 18 connected. The pressure port P is via a high pressure line 36 with a pressure medium output of a hydraulic pump 38 , which is designed as an adjustable axial piston machine in swash plate construction, connected. The tank connection T in turn is connected to the tank T via the branch near the tank of the first pressure medium flow path. A tank near branch of the second pressure medium flow path 30 is on the one hand with the tank and on the other hand with a pressure medium connection of the hydraulic machine 34 connected. The near-working branch of the second pressure medium flow path 30 is doing with the other pressure medium connection of the hydraulic machine 34 connected. A pressure medium input of the hydraulic pump 38 is connected to the tank.

Von der Hochdruckleitung 36 zweigt eine Hochdruckleitung 40 ab, die sich einerseits in die Arbeitsleitung 26 und andererseits in eine Speicherleitung 42 verzweigt. An der Speicherleitung 42 sind zwei gasbelastete Hochdruckhydrospeicher HD angeschlossen. Die Hydromaschine 34 ist über eine Triebwelle 44 mit einer Elektromaschine 46 gekoppelt, die wiederum über eine Welle 48 mit der Hydropumpe 38 gekoppelt ist. Die Elektromaschine 46 ist über Stromleitungen mit einem elektrischen Netz verbunden.From the high pressure line 36 branches a high pressure line 40 on the one hand in the work line 26 and on the other hand into a storage line 42 branched. At the storage line 42 Two gas-loaded high-pressure hydraulic accumulators HD are connected. The hydraulic machine 34 is about a shoot shaft 44 with an electric machine 46 coupled, in turn, over a wave 48 with the hydraulic pump 38 is coupled. The electric machine 46 is connected via power lines to an electrical network.

Es folgt eine Erläuterung eines Pressenzyklus anhand 4 und 1. 4 zeigt vier wichtige Kenngrößen des Pressenzyklus in vereinfachter schematischer Darstellung. In 4 oben ist ein Weg sSt eines Stößels des Oberwerkzeugs 4 gemäß 1 in Abhängigkeit der Zeit t als gestrichelte Kurve dargestellt. Weiterhin ist ein Weg sZk des Tiefziehkissens 10 gemäß 1 als durchgezogene Kurve dargestellt. Entlang dem Zeitstrahl t zeigt das Diagramm vier verschiedenen Phasen I, II, III IV, sowie die wiederkehrende Phase I. Die Phasen sind dabei über senkrechte gestrichelte Linien getrennt, die sich zur besseren Übersicht über alle Diagramme der 4 erstrecken. Unterhalb des Weg-Zeitdiagramms in 4 oben ist ein Druckmittelvolumenstrom-Zeitdiagramm dargestellt. Es zeigt den zeitlichen Verlauf des Druckmittelvolumenstroms Q, sowie dessen Richtung in der mit dem Arbeitsraum 18 verbundenen Arbeitsleitung 24 gemäß 1. Unterhalb dieses Diagramms ist in 4 ein Verlauf des Öffnungsquerschnittes der Drosselvorrichtung 32 gemäß 1 in Abhängigkeit der Zeit und der genannten Phasen dargestellt. Im untersten Diagramm der 4 wird der zeitliche Verlauf einer Zylinderkraft beziehungsweise eines Druckes im Arbeitsraum 18 gemäß 1 in Abhängigkeit der Zeit und der Phasen dargestellt. Die folgende Beschreibung des Pressenzyklus erfolgt überwiegend anhand 4 und referenziert auf Bauteile und Bezugszeichen gemäß 1.An explanation of a press cycle follows 4 and 1 , 4 shows four important characteristics of the press cycle in a simplified schematic representation. In 4 above is a path s St of a plunger of the upper tool 4 according to 1 as a function of time t shown as a dashed curve. Furthermore, there is a path s Zk of the deep-drawing cushion 10 according to 1 shown as a solid curve. Along the time line t, the diagram shows four different phases I, II, III IV, as well as the recurring phase I. The phases are separated by vertical dashed lines, which are for better overview of all diagrams of the 4 extend. Below the path-time diagram in 4 above is a pressure medium volume flow time chart shown. It shows the time course of the pressure medium volume flow Q, as well as its direction in the with the working space 18 connected work management 24 according to 1 , Below this diagram is in 4 a course of the opening cross-section of the throttle device 32 according to 1 depending on the time and the phases mentioned. In the bottom diagram of the 4 is the time course of a cylinder force or a pressure in the working space 18 according to 1 as a function of time and phases. The following description of the press cycle is mainly based on 4 and references to components and reference numerals according to 1 ,

Zu einem Zeitpunkt t = 0 sind das Oberwerkzeug 4, beziehungsweise dessen Stößel, und das Tiefziehkissen 10 voneinander getrennt. Dies ist gemäß 4 daran zu erkennen, dass die Kurve sSt oberhalb der Kurve sZk verläuft. Zu diesem Zeitpunkt ist die Drosselvorrichtung 32 in ihre Sperrstellung (a) geschaltet, so dass über die Arbeitsleitung 24 kein Druckmittel zu- oder abfließen kann. Folglich ist der Druckmittelvolumenstrom Q = 0. Gleiches drückt das Diagramm A(t) aus, das zeigt, dass der Öffnungsquerschnitt A der Drosselvorrichtung 32 gleich 0 beträgt. Im untersten Diagramm gemäß 4 zeigt sich, dass zu diesem Zeitpunkt ein Druck im Arbeitsraum 18 konstant ist. Der darin herrschende Druck resultiert ausschließlich aus der Gewichtskraft des Ziehkissens 10 und des Kolbens 14, sowie aus kleineren Anteilen des Druckmittels im weiteren Arbeitsraum 20 und des auf dem Ziehkissen 10 angeordneten Werkstücks. Die aus dem Druck und der Kolbenfläche des Kolbens 16 resultierende Kraft F entspricht dabei der Gewichtskraft der genannten Teile.At a time t = 0 are the upper tool 4 , or its plunger, and the thermoforming pillow 10 separated from each other. This is according to 4 to recognize that the curve s St is above the curve s Zk . At this time, the throttle device is 32 switched into its blocking position (a), so that over the working line 24 no pressure fluid can flow in or out. Consequently, the pressure medium volume flow Q = 0. The same expresses the diagram A (t), which shows that the opening cross section A of the throttle device 32 is equal to 0. In the bottom diagram according to 4 shows that at this time a pressure in the work space 18 is constant. The prevailing pressure results exclusively from the weight of the die cushion 10 and the piston 14 , as well as smaller proportions of the pressure medium in the other working space 20 and on the drawing pillow 10 arranged workpiece. The from the pressure and the piston area of the piston 16 resulting force F corresponds to the weight of the said parts.

Ab dem Zeitpunkt tII erfolgt eine Absenkung des Ziehkissens 10 für eine Vorbeschleunigung des Werkstücks mit dem Ziel, eine relative Aufprallgeschwindigkeit des Stößels des Oberwerkzeugs 4 auf das Werkstück zu verringern. Entsprechend weist die Kurve sZk in 4 eine negative Steigung auf. Diese Phase wird auch Vorbeschleunigungsphase genannt und ist gemäß 4 mit einer II gekennzeichnet. Etwa zur Mitte der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten tII und tIII setzt auch eine Abwärtsbewegung des Stößels des Oberwerkzeugs 4 ein, was an der negativen Steigung der Kurve sSt zu erkennen ist. Damit das Ziehkissen 10 die Abwärtsbewegung durchführen kann, muss aus dem Arbeitsraum 18 Druckmittel über die Arbeitsleitung 24 abströmen können. Hierzu steht prinzipiell der erste Druckmittelströmungspfad 28 über die Drosselvorrichtung 32 und erfindungsgemäß zudem der zweite Druckmittelströmungspfad 30 über die Hydromaschine 34 zur Verfügung. Im zweiten Diagramm von oben gemäß 4 wird der gesamte mit dem Arbeitsraum 18 über die Arbeitsleitung 24 ausgetauschte Druckmittelvolumenstrom von der durchgängigen Kurve repräsentiert. Die gestrichelte, meist linear verlaufende Kurve stellt dabei den über den zweiten Druckmittelströmungspfad 30 abströmenden Anteil des Gesamtdruckmittelvolumenstroms dar. Gut zu erkennen ist, dass unabhängig von der Phase des Testvorgangs zu den meisten Zeitpunkten t ein Anteil des Druckmittelvolumenstroms des zweiten Druckmittelströmungspfades 30 bei ca. 70 bis 80% liegt. In den Phasen II und III ist dabei der Druckmittelvolumenstrom vom Arbeitsraum 18 hin zur Druckmittelsenke T gerichtet und somit negativ. In der Phase IV, in der eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 16 und damit des Ziehkissens 14 erfolgt, wird dem Arbeitsraum 18 über die beiden Druckmittelströmungspfade 28 und 30 gemäß dem Diagramm Q(t) in 4 ein positiver Druckmittelvolumenstrom zugeführt. Demgemäß verlaufen die durchgezogene und die gestrichelte Kurve oberhalb der Nulllinie des Q(t) Diagramms.From the time t II is a lowering of the die cushion 10 for a pre-acceleration of the workpiece with the aim of a relative impact velocity of the plunger of the upper tool 4 to reduce the workpiece. Accordingly, the curve s in Zk 4 a negative slope. This phase is also called pre-acceleration phase and is according to 4 marked with an II. At about the middle of the time interval between the times t II and t III also sets a downward movement of the plunger of the upper tool 4 what can be recognized by the negative slope of the curve s St. So the drawing pillow 10 The downward movement must be carried out from the working space 18 Pressure medium via the working line 24 can flow out. In principle, this is the first pressure medium flow path 28 over the throttle device 32 and according to the invention also the second pressure medium flow path 30 over the hydraulic machine 34 to disposal. In the second diagram from above according to 4 will the whole with the work space 18 about the work management 24 replaced pressure medium volume flow represented by the continuous curve. The dashed, usually linear curve represents the over the second pressure medium flow path 30 It can easily be seen that, irrespective of the phase of the test procedure, at most times t, a proportion of the pressure medium volume flow of the second pressure medium flow path 30 at about 70 to 80%. In phases II and III is the pressure medium volume flow from the working space 18 directed towards the pressure medium sink T and thus negative. In phase IV, in which an upward movement of the piston 16 and thus of the drawing cushion 14 takes place, becomes the work space 18 over the two pressure medium flow paths 28 and 30 according to the diagram Q (t) in 4 a positive pressure medium flow supplied. Accordingly, the solid and dashed curves are above the zero line of the Q (t) diagram.

Betrachtet man das dritte Diagramm gemäß 4, das A(t) Diagramm, so ist gut zu erkennen, wie sich der Öffnungsquerschnitt der Drosselvorrichtung 32 über die Zeit in den Phasen I bis IV verhält. Während der Vorbeschleunigungsphase II muss der Öffnungsquerschnitt A mit zunehmender geforderter Geschwindigkeit des Ziehkissens 10 zunächst ansteigen, zeitgleich erfolgt die Steuerung des Hubvolumens der Hydromaschine 34 derart, dass es sich etwa proportional zum Anstieg des Öffnungsquerschnitts A vergrößert.Looking at the third diagram according to 4 , the A (t) diagram, it is easy to see how the opening cross-section of the throttle device 32 over time in phases I to IV. During the pre-acceleration phase II, the opening cross-section A must increase with increasing speed of the die cushion 10 initially increase, at the same time, the control of the stroke volume of the hydraulic machine takes place 34 in such a way that it increases approximately in proportion to the increase in the opening cross-section A.

Mit dem Zeitpunkt tIII trifft der Stößel des Oberwerkzeugs 4 auf das Ziehkissen 10, was an den zusammenfallenden Kurven sSt und sZk gemäß dem Diagramm in 4 oben zu erkennen ist. Ab diesem Zeitpunkt muss eine Kraft F und damit ein Druck p im Arbeitsraum 18 zur Erreichung einer Werkstückqualität einen bestimmten, in diesem Ausführungsbeispiel zeitlich konstanten Verlauf aufweisen. Hierzu wird der arbeitsraumnahe Zweig des ersten Druckmittelströmungspfads 28 über die Ablaufregelstellungen (b) der Drosselvorrichtung 32 mit dem tanknahen Zweig des ersten Druckmittelströmungspfads 28 verbunden. Wie bereits in der Vorbeschleunigungsphase II wird auch während der Gegenhaltphase III aus dem Arbeitsraum 18 über die Arbeitsleitung 24 Druckmittel in alle beiden Druckmittelströmungspfade 28, 30 abgeführt. Dabei wird weiterhin über die Hydromaschine 34 Druckmittelenergie rekuperiert und zeitgleich der Druck im Arbeitsraum über die Ablaufregelungsstellungen (b) der Drosselvorrichtung 32 geregelt. Diese Regelung ist im Diagramm A(t) gut anhand des leicht gewellten Verlaufs der Kurve in der Gegenhaltephase III zu erkennen. Abgesehen von einer leichten Überhöhung des Drucks im Arbeitsraum 18 beziehungsweise der Gegenhaltkraft F, wie sie im Diagramm gemäß 4 unten zu Beginn der Gegenhaltphase III als Peak zu erkennen ist, zeigt 4 anschaulich, dass die Druckregelung für einen im Wesentlichen konstanten Druck im Arbeitsraum 18 und damit einer im Wesentlichen konstanten Gegenhaltkraft sorgt.With the time t III hits the plunger of the upper tool 4 on the drawing cushion 10 , what about the coincident curves s St and s Zk according to the diagram in 4 can be seen above. From this point onwards, a force F and therefore a pressure p in the working space must exist 18 to achieve a workpiece quality have a certain, in this embodiment temporally constant course. For this becomes the working space near branch of the first pressure medium flow path 28 via the flow control settings (b) of the throttle device 32 with the tank near branch of the first pressure fluid flow path 28 connected. As already in the pre-acceleration phase II, III also leaves the working space during the counter-phase III 18 about the work management 24 Pressure medium in all two pressure fluid flow paths 28 . 30 dissipated. It will continue on the hydraulic machine 34 Pressure medium energy recuperates and at the same time the pressure in the working space on the flow control positions (b) of the throttle device 32 regulated. This regulation can be clearly seen in diagram A (t) from the slightly wavy curve of the curve in the counter-holding phase III. Apart from a slight increase in pressure in the workspace 18 or the counterforce F, as shown in the diagram according to 4 below at the beginning of the counterphase III can be seen as a peak shows 4 vividly that the pressure control for a substantially constant pressure in the work space 18 and thus provides a substantially constant resistance.

Die Gegenhaltphase III ist zu einem Zeitpunkt tIV beendet und geht in eine Aufwärtsbewegung über. Ab diesem Zeitpunkt bewegt sich das Oberwerkzeug 4 gemäß 1 aufgrund des Exzenterantriebs nach oben. Gleichzeitig erfolgt die Steuerung des Arbeitszylinders 14 derart, dass über die Arbeitsleitung 24 wieder Druckmittel zum Arbeitsraum 18 zugeführt wird. Auch während dieser Phase ist gemäß dem zweiten Diagramm gemäß 4 gut zu erkennen, dass der Anteil des über die Hydromaschine 34 zugeführten Druckmittelvolumenstroms bei etwa 70 bis 80% liegt. Der Restanteil wird dabei über die Drosselvorrichtung 32 beziehungsweise über deren Zulaufregelstellungen (c) geliefert. Dem entsprechend wird sich der Öffnungsquerschnitt A der Zulaufregelstellungen (c) in der Aufwärtsphase IV zunächst vergrößern und gegen Ende dieser Phase hin zum Zeitpunkt tI wieder auf Null absinken. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Kolben 16, das Ziehkissen 10 und der Stößel des Oberwerkzeugs 4 wieder in seiner Ausgangslage wie zum Zeitpunkt t = 0.The counter-holding phase III is terminated at a time t IV and goes into an upward movement. From this point on, the upper tool moves 4 according to 1 due to the eccentric drive upwards. At the same time, the control of the working cylinder takes place 14 such that over the work line 24 again pressure medium to the work space 18 is supplied. Also during this phase is according to the second diagram according to 4 good to realize that the proportion of the hydromachine 34 supplied pressure medium volume flow is about 70 to 80%. The remainder will be on the throttle device 32 or via their inflow control positions (c) delivered. Accordingly, the opening cross-section A of the inlet control positions (c) in the upward phase IV will initially increase and towards the end of this phase towards the time t I fall back to zero. At this time, the piston is 16 , the drawing pillow 10 and the plunger of the upper tool 4 again in its starting position as at time t = 0.

Das Diagramm gemäß 4 zeigt eindrücklich dass insbesondere in den Phasen I, III und IV ein großes Potenzial für eine Energierückgewinnung gegeben ist.The diagram according to 4 shows impressively that in phases I, III and IV in particular there is great potential for energy recovery.

Dieses Potenzial wird durch die Hydromaschine 34 gehoben, an deren Abtriebswelle 44 gemäß 1 in den Phasen II und III eine Drehzahl und ein Drehmoment abgreifbar sind. Wird die Elektromaschine 46 dann im Generatorbetrieb betrieben, so kann über sie elektrische Leistung in ein Netz eingespeist werden. Diese Leistung kann unmittelbar, beispielsweise zum Antrieb der Hydropumpe 38 oder anderer Aggregate verwendet werden. Anders als in 1 dargestellt kann in einem alternativen Ausführungsbeispiel auch auf die zwischengeschaltete Elektromaschine 46 verzichtet werden und die Hydropumpe 38 kann direkt mit der Hydromaschine 34 gekoppelt werden. Auf diese Weise unterstützt die Hydromaschine 34 in den Phasen II und/oder III, in dem Druckmittel aus dem Arbeitsraum 18 abströmt, einen Antrieb der Hydropumpe 38 und trägt so zur Rekuperation von Energie bei. Über die Hydropumpe 38 kann dann über die Hochdruckleitung 36 und die Speicherleitung 42 das Paar von Hydrospeichern gemäß 1 mit hydraulischer Energie aufgeladen werden.This potential is provided by the hydraulic machine 34 lifted, at the output shaft 44 according to 1 in phases II and III a speed and torque can be tapped. Will the electric machine 46 then operated in generator mode, it can be fed through it electrical power in a network. This power can be immediate, for example to drive the hydraulic pump 38 or other aggregates. Unlike in 1 illustrated in an alternative embodiment also on the intermediate electric machine 46 be dispensed with and the hydraulic pump 38 can directly with the hydraulic machine 34 be coupled. In this way, the hydraulic machine supports 34 in the phases II and / or III, in the pressure medium from the working space 18 flows out, a drive of the hydraulic pump 38 and thus contributes to the recuperation of energy. About the hydraulic pump 38 can then over the high pressure line 36 and the memory line 42 the pair of hydraulic accumulators according to 1 be charged with hydraulic power.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Presse 101, die im Wesentlichen der Presse 1 gemäß 1 entspricht. Abweichend von dieser weist eine hydraulische Steueranordnung 112 der Presse 101 zusätzlich zur Hydropumpe 38 eine über eine Welle 148 gekoppelte Hydropumpe 138 auf. Über die Hydropumpe 138 ist dabei ein Niederdruckkreis der hydraulischen Steueranordnung und ein Niederdruckspeicher ND mit Druckmittel versorgbar. Der Niederdruckspeicher ND ist über eine Speicherleitung 142 mit einem Druckmittelausgang der Hydropumpe 138 verbunden. Analog dazu ist ein Hochdruckhydrospeicher HD über die Hochdruckleitung 36 und die Speicherleitung 42 mit einem Druckmittelausgang der Hydropumpe 38 verbunden. Zur Verbindung des weiteren Arbeitsraumes 20 mit entweder dem Hochdruck oder dem Niederdruck weist die hydraulische Steueranordnung 112 ein 3/2-Wegeventil 150 auf. Dieses hat einen Arbeitsanschluss B, der über eine Arbeitsleitung 152 mit dem Druckanschluss P der Drosselvorrichtung 32 und über eine davon abzweigende Arbeitsleitung 154 mit dem weiteren Arbeitsraum 20 des Arbeitszylinders 14 verbunden ist. Die Hochdruckleitung 36 ist dabei mit einem Hochdruckanschluss PH des 3/2-Wegeventils 150 verbunden. Die von der Hydropumpe 138 ausgehende Niederdruckleitung ist hingegen mit einem Niederdruckanschluss PN des Wegeventils 150 verbunden. Das Wegeventil 150 ist elektromagnetisch betätigbar und hat eine Mittelsperrstellung (a), in der beide Arbeitsleitungen der Hydropumpen 38, 138 gegen den Arbeitsanschluss B des Wegeventils 150 abgesperrt sind. In einer Hochdruckstellung (c) ist hingegen der Hochdruckspeicher HD über die Speicherleitung 42 und den Hochdruckanschluss PH mit dem Arbeitsanschluss B verbunden, so dass über die Arbeitsleitung 154 der weitere Druckraum 20 mit Druckmittel hohen Drucks beaufschlagt ist. Dies ist insbesondere in der Vorbeschleunigungsphase II gegeben. Für alle anderen genannten Phasen hingegen ist das Wegeventil 150 in seine Niederdruckstellung (b) betätigt, in der der Niederdruckanschluss PN und damit der Niederdruckspeicher ND und die Hydropumpe 138 mit dem Arbeitsanschluss B verbunden sind. In diesem Zustand wirkt im weiteren Arbeitsraum 20 der niedere Druck. 2 shows a second embodiment of a press 101 who are essentially the press 1 according to 1 equivalent. Deviating from this has a hydraulic control arrangement 112 the press 101 in addition to the hydraulic pump 38 one over a wave 148 coupled hydraulic pump 138 on. About the hydraulic pump 138 In this case, a low-pressure circuit of the hydraulic control arrangement and a low-pressure accumulator ND can be supplied with pressure medium. The low-pressure accumulator ND is via a storage line 142 with a pressure medium output of the hydraulic pump 138 connected. Analogous to this is a high-pressure hydraulic accumulator HD via the high-pressure line 36 and the memory line 42 with a pressure medium output of the hydraulic pump 38 connected. To connect the other working space 20 with either high pressure or low pressure, the hydraulic control assembly 112 a 3/2-way valve 150 on. This has a working connection B, which has a working line 152 with the pressure port P of the throttle device 32 and via a branching working line 154 with the other working space 20 of the working cylinder 14 connected is. The high pressure line 36 is doing with a high pressure port P H of the 3/2-way valve 150 connected. The of the hydraulic pump 138 Outgoing low pressure line, however, is with a low pressure port P N of the directional control valve 150 connected. The directional valve 150 is electromagnetically actuated and has an intermediate blocking position (a), in which both working lines of the hydraulic pumps 38 . 138 against the working port B of the directional control valve 150 are locked. In a high-pressure position (c), however, the high-pressure accumulator HD is via the storage line 42 and the high-pressure port P H connected to the working port B, so that via the working line 154 the further pressure chamber 20 with pressure medium of high pressure is applied. This is especially given in the pre-acceleration phase II. For all other mentioned phases, however, is the directional control valve 150 operated in its low pressure position (b), in which the low pressure port P N and thus the low pressure accumulator ND and the hydraulic pump 138 connected to the working port B are. In this state works in the other working space 20 the low pressure.

Um auch den Arbeitsraum 18 mit den unterschiedlichen Drücken beaufschlagen zu können, muss die Drosselvorrichtung 32 in ihrer Zulaufregelstellungen (c) betätigt werden, so dass der Druckanschluss P mit dem Arbeitsanschluss A verbunden ist. To the workspace too 18 to be able to act on the different pressures, the throttle device must 32 be operated in their inflow control positions (c), so that the pressure port P is connected to the working port A.

3 zeigt nun eine bedeutend detailliertere Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß 1. Sie dient der Beschreibung der für die genannte Steuerung und Regelung notwendigen Komponenten der Presse 1; 101 beziehungsweise der hydraulischen Steueranordnung 12; 112. Diese Beschreibung gilt dabei auch für das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 2. Auf die bereits in 1 beschriebenen Komponenten wird an dieser Stelle nicht mehr eingegangen, sie sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet. 3 now shows a much more detailed representation of the first embodiment according to 1 , It serves to describe the components of the press required for said control and regulation 1 ; 101 or the hydraulic control arrangement 12 ; 112 , This description also applies to the second embodiment according to 2 , On the already in 1 described components will not be discussed at this point, they are denoted by the same reference numerals as in 1 designated.

Zur Steuerung der Hydromaschine 34 und zur Regelung der Drosselvorrichtung 32 verfügt die hydraulische Steueranordnung 12 gemäß 3 über mehrere Sensoren zur Erfassung benötigter Prozessgrößen, sowie über eine Steuereinheit und über notwendige Signalverbindungen beziehungsweise -leitungen. Sie weist eine Wegerfassungsbeziehungsweise Drehwinkelerfassungseinheit 60 auf, über die ein Drehwinkel des Antriebs 2 erfassbar ist. Die Wegerfassungseinheit 60 ist dabei über eine Signalleitung 61 mit der Steuereinheit 62 verbunden. Des Weiteren verfügt die Steueranordnung über eine Druckerfassungseinheit 64, über die ein Druck im weiteren Arbeitsraum 20 erfassbar ist, und die über eine Signalleitung 65 mit der Steuereinheit 62 verbunden ist. Des Weiteren verfügt sie über eine Druckerfassungseinheit 66, über die ein Druck im Arbeitsraum 18 erfassbar ist, und die über eine Signalleitung 67 ebenso mit der Steuereinheit 62 verbunden ist. Weiterhin hat sie eine Wegerfassungseinheit 68, über die ein Weg beziehungsweise eine Position des Kolbens 16 erfassbar ist, und die über eine Signalleitung 69 mit der Steuereinheit 62 verbunden ist. Die Signalleitungen 61, 65, 67, 69 sind dabei aus Gründen der Übersichtlichkeit unterbrochen dargestellt.For controlling the hydraulic machine 34 and for controlling the throttle device 32 has the hydraulic control arrangement 12 according to 3 via a plurality of sensors for detecting required process variables, as well as via a control unit and via necessary signal connections or lines. It has a position detection or rotation angle detection unit 60 on, over which a rotation angle of the drive 2 is detectable. The path detection unit 60 is via a signal line 61 with the control unit 62 connected. Furthermore, the control arrangement has a pressure detection unit 64 , about which a pressure in the further working space 20 is detectable, and that via a signal line 65 with the control unit 62 connected is. Furthermore, it has a pressure detection unit 66 about which a pressure in the work space 18 is detectable, and that via a signal line 67 as well with the control unit 62 connected is. Furthermore, it has a path detection unit 68 , about which a way or a position of the piston 16 is detectable, and that via a signal line 69 with the control unit 62 connected is. The signal lines 61 . 65 . 67 . 69 are shown interrupted for reasons of clarity.

Die Steuereinheit 62 erhält somit über die genannten Erfassungseinheiten und Signalleitungen zu jedem Zeitpunkt des Pressvorgangs die Informationen über die Position des Oberwerkzeugs 4, des Kolbens 16 beziehungsweise des Ziehkissens 10 und des Werkstücks, sowie die Information über die in den Arbeitsräumen 18, 20 herrschenden Drücke. Wie bereits erwähnt, ist dabei die Regelgröße der zeitliche Verlauf des Drucks im Arbeitsraum 18. Dieser Soll-Verlauf ist in der Steueranordnung 62 hinterlegt.The control unit 62 thus receives the information about the position of the upper tool at any time of the pressing process on the above detection units and signal lines 4 , the piston 16 or of the drawing cushion 10 and the workpiece, as well as information about those in the workspaces 18 . 20 prevailing pressures. As already mentioned, the controlled variable is the time profile of the pressure in the working space 18 , This desired course is in the control arrangement 62 deposited.

Zur Steuerung des Hubvolumens der Hydromaschine 34 ist die Steuereinheit 62 über eine Signalleitung 70 mit einem Regler 72 der Hydromaschine 34 verbunden. Der Regler 72 wirkt dabei über eine Signalleitung 73 auf einen Elektromagneten eines 3/2-Wegeventils einer hydraulischen Stellvorrichtung 74 der Hydromaschine 34. Die Stellvorrichtung 74 ist dabei über das Wegeventil mit einer Steuerdruckquelle 75 verbindbar.For controlling the stroke volume of the hydraulic machine 34 is the control unit 62 via a signal line 70 with a regulator 72 the hydraulic machine 34 connected. The regulator 72 acts via a signal line 73 to an electromagnet of a 3/2-way valve of a hydraulic actuator 74 the hydraulic machine 34 , The adjusting device 74 is via the directional control valve with a control pressure source 75 connectable.

Die detaillierte Darstellung der 3 des ersten Ausführungsbeispiels gemäß 1 zeigt zusätzlich ein Ventil 76, das als 2/2-Wegeventil ausgestaltet ist, und über das der zweite Druckmittelströmungspfad 30 gegen den Tank T beziehungsweise die Druckmittelsenke absperrbar ist. Das Ventil 76 hat hierfür eine federvorgespannte Sperrstellung und eine elektromagnetisch über die Signalleitung 79 von der Steuereinheit 62 betätigbare Durchflussstellung. Das Ventil 76 ist dabei zwischen der Hydromaschine 34 und dem Tank angeordnet.The detailed presentation of the 3 of the first embodiment according to 1 also shows a valve 76 , which is designed as a 2/2-way valve, and via which the second pressure medium flow path 30 can be shut off against the tank T or the pressure medium sink. The valve 76 For this purpose has a spring-biased blocking position and an electromagnetic via the signal line 79 from the control unit 62 actuated flow position. The valve 76 is between the hydraulic machine 34 and the tank.

Zur Ermöglichung eines Umlaufvolumenstroms bei abgesperrtem Ventil 76 zweigt vom tankseitigen Zweig des zweiten Druckmittelströmungspfads 30, d. h. an einer Stelle zwischen der Hydromaschine 34 und dem Ventil 76, ein Umlaufströmungspfad 80 ab, der in den mit dem Arbeitsraum 18 verbindbaren Zweig des zweiten Druckmittelströmungspfads 30 einmündet. Im Umlaufströmungspfad 80 ist ein Rückschlagventil 82 angeordnet, das hin zu demjenigen Druckmittelanschluss der Hydromaschine 34 öffnet, der mit dem Arbeitsraum 18 verbindbar ist. Über den genannten Umlaufströmungspfad 80, das Rückschlagventil 82 und das Ventil 76 ist es nun möglich, in Phasen des Pressvorgangs, in denen kein Druckmittelvolumenstrom über den zweiten Druckmittelströmungspfad 30 und die Hydromaschine 34 abströmen soll und/oder kann, einen Umlauf- oder Bypassvolumenstrom der Hydromaschine 34 zu ermöglichen. In diesen Phasen läuft die Hydromaschine 34 von der Elektromaschine 46 angetrieben im Pumpenbetrieb und weist ein von der Steuereinheit 62 gesteuertes Hubvolumen und eine gesteuerte Drehzahl auf. Dieser Betriebszustand wird bevorzugt so lange aufrecht erhalten, so lange kein Bedarf zur Aufnahme eines aus dem Arbeitsraum abströmenden Druckmittelvolumenstroms besteht. Dies ist insbesondere in der Vorbeschleunigungsphase II gemäß 4 möglich und vorteilhaft, während der eine Vorbeschleunigung des Ziehkissens 10 zur Angleichung an die Geschwindigkeit des Oberwerkzeugs 4 erfolgt. Während dieser Vorbeschleunigungsphase hält die Steuereinheit 62 das Ventil 76 in der gemäß 3 dargestellten Sperrposition. Sobald zum Zeitpunkt tIII das Oberwerkzeug 4 mit dem Werkstück in Kontakt kommt, beginnt die Druckregelung der Steuereinheit 62 für den Druck im Arbeitsraum 18. Der vorbeschriebene Umlaufvolumenstrom erweist sich genau zu diesem Zeitpunkt als besonders vorteilhaft, da die Hydromaschine 34 dann bereits über das benötigte Hubvolumen verfügt und keine Zeit mehr für ein Ausschwenken zur Erhöhung des Hubvolumens ausgehend von 0 benötigt wird. Zum Zeitpunkt tIII muss über die Steuereinheit 62 lediglich sichergestellt werden, dass das Ventil 76 von der Sperrstellung in die Durchflussstellung und die Elektromaschine 46 vom Motorbetrieb in den Generatorbetrieb umgeschaltet wird.To enable a recirculation flow when the valve is shut off 76 branches from the tank side branch of the second pressure medium flow path 30 ie at a point between the hydraulic machine 34 and the valve 76 , a circulation flow path 80 starting in the with the work space 18 connectable branch of the second pressure fluid flow path 30 opens. In the circulating flow path 80 is a check valve 82 arranged, that towards the pressure medium connection of the hydraulic machine 34 that opens with the workspace 18 is connectable. About the said circulation flow path 80 , the check valve 82 and the valve 76 It is now possible, in phases of the pressing process, in which no pressure medium volume flow over the second pressure medium flow path 30 and the hydraulic machine 34 should flow and / or can, a circulation or bypass volume flow of the hydraulic machine 34 to enable. In these phases, the hydraulic machine runs 34 from the electric machine 46 driven in pump mode and indicates one of the control unit 62 controlled displacement and a controlled speed. This operating state is preferably maintained as long as there is no need for receiving a pressure medium volume flow flowing out of the working space. This is especially true in the pre-acceleration phase II 4 possible and advantageous during the pre-acceleration of the die cushion 10 to match the speed of the upper tool 4 he follows. During this pre-acceleration phase, the control unit stops 62 the valve 76 in accordance with 3 shown blocking position. Once at time t III the upper tool 4 comes in contact with the workpiece, the pressure control of the control unit begins 62 for the pressure in the workroom 18 , The circulating volume flow described above proves to be particularly advantageous at this point in time, since the hydraulic machine 34 then already has the required displacement and no time is needed for swinging to increase the stroke volume starting from 0. At time t III must be via the control unit 62 only be sure that the valve 76 from the blocking position to the flow position and the electric machine 46 is switched from engine operation to generator operation.

Die hydraulische Steueranordnung 12 verfügt über ein Druckbegrenzungsventil 84, über das ein Pumpendruck und damit ein Druck in der Druckmittelleitung 40 und den Hydrospeichern HD begrenzbar ist.The hydraulic control arrangement 12 has a pressure relief valve 84 , about a pump pressure and thus a pressure in the pressure medium line 40 and the hydraulic accumulators HD can be limited.

Des Weiteren verfügt die hydraulische Steueranordnung 12 über zwei in Reihe geschaltete Sicherheitsventilanordnungen 86, über die eine Beaufschlagung des Arbeitsraums 18, der in Richtung eines Kraftschlusses des Ziehkissens 10 mit dem Oberwerkzeug 4 wirksam ist, abgesichert ist.Furthermore, the hydraulic control arrangement has 12 via two series-connected safety valve arrangements 86 , about which an admission of the working space 18 in the direction of a traction of the die cushion 10 with the upper tool 4 is effective, hedged.

5 zeigt das Ergebnis einer Simulation des Druckmittelvolumenstroms Q über den ersten Druckmittelströmungspfad 28 und die Drosselvorrichtung 32 für zwei herkömmliche Steueranordnungen gemäß dem Stand der Technik und für die erfindungsgemäße Steueranordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die gestrichelte Kurve im Diagramm zeigt dabei eine herkömmliche Steueranordnung, bei der mit lediglich einem Druckniveau der Druckmittelversorgung und ohne den erfindungsgemäßen zweiten Druckmittelströmungspfad gearbeitet wird. Die strichpunktierte Linie in 5 zeigt eine herkömmliche hydraulischen Steueranordnung, bei der analog zur vorangegangenen Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels mit zwei unterschiedlichen Druckniveaus, allerdings ohne den erfindungsgemäßen zweiten Druckmittelströmungspfad gearbeitet wird. Die dritte, durchgezogene Kurve repräsentiert den Druckmittelvolumenstrom über die Drosselvorrichtung 32 des ersten Ausführungsbeispiels gemäß den 1 und 3, gilt qualitativ aber auch für das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 2. 5 shows the result of a simulation of the pressure medium volume flow Q via the first pressure medium flow path 28 and the throttle device 32 for two conventional control arrangements according to the prior art and for the control arrangement according to the invention according to the first embodiment. The dashed curve in the diagram shows a conventional control arrangement, which works with only one pressure level of the pressure medium supply and without the second pressure medium flow path according to the invention. The dash-dotted line in 5 shows a conventional hydraulic control arrangement, in which analogous to the previous description of the second embodiment with two different pressure levels, but without the second pressure medium flow path according to the invention is used. The third, solid curve represents the pressure medium volume flow through the throttle device 32 of the first embodiment according to the 1 and 3 , applies qualitatively but also for the second embodiment according to 2 ,

Beginnend mit der Ruhephase I ist gemäß 5 der Druckmittelvolumenstrom über die Drosselvorrichtung 32 – also der nicht über die Hydromaschine abströmende Restanteil des aus dem Arbeitsraum verdrängten Druckmittelvolumenstroms – gleich 0. Mit der Vorbeschleunigungsphase II sinkt bei allen drei Kurven der Druckmittelvolumenstrom schnell in den negativen Bereich ab. Zum Zeitpunkt tIII beginnt die Gegenhaltephase III.Starting with the rest phase I is according to 5 the pressure medium volume flow through the throttle device 32 - So the not flowing through the hydraulic machine residual portion of the displaced from the working space pressure medium flow rate - equal to 0. With the pre-acceleration phase II decreases in all three curves of the pressure medium flow rate rapidly in the negative range. At time t III , the counter-holding phase III begins.

Hier zeigt sich nun der große Vorteil der erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung. Gut zu erkennen ist, dass der über die Drosselvorrichtung 32 abströmende Druckmittelvolumenstrom der erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung (durchgezogen) einen bedeutend geringeren Betrag aufweist als derjenige der beiden herkömmlichen Steueranordnungen (strichpunktiert und gestrichelt). An der Drosselvorrichtung wird demgemäß entsprechend weniger Energie in Wärme umgewandelt als beim Stand der Technik. Die an der Abtriebswelle 44 abgreifbare Leistung ist dabei etwa proportional zur Differenz der Druckmittelvolumenströme, wie sie in 5 durch den Doppelpfeil repräsentiert wird.This shows now the great advantage of the hydraulic control system according to the invention. Good to see is that the throttle device 32 outflowing pressure medium volume flow of the hydraulic control arrangement according to the invention (solid) has a significantly smaller amount than that of the two conventional control arrangements (dash-dotted lines and dashed lines). Accordingly, less energy is converted to heat at the throttle device than in the prior art. The at the output shaft 44 tapped power is approximately proportional to the difference of the pressure medium volume flows, as in 5 represented by the double arrow.

Offenbart ist eine hydraulische Steueranordnung für eine Presse, insbesondere für eine Tiefziehmaschine, mit einem Arbeitszylinder, an dem ein Werkstück insbesondere über eine Werkstückaufnahme oder ein Tiefziehkissen gegen eine Kraft eines Oberwerkzeugs abstützbar ist. Eine Regelung der während eines Pressvorgangs auf das Werkstück einwirkenden Kraft erfolgt über eine Drosselung eines Druckmittelvolumenstroms eines Arbeitsraums des Arbeitszylinders. Zur Energierückgewinnung ist in einem dazu parallelen Druckmittelströmungspfad eine Hydromaschine vorgesehen, über die ein steuerbarer Anteil des Druckmittelvolumenstroms strömt. Offenbart ist weiterhin eine Presse, insbesondere eine Tiefziehmaschine, mit einer derartigen hydraulischen Steueranordnung.Disclosed is a hydraulic control arrangement for a press, in particular for a thermoforming machine, with a working cylinder on which a workpiece, in particular via a workpiece holder or a thermoforming cushion against a force of an upper tool can be supported. A regulation of the force acting on the workpiece during a pressing operation is effected by throttling a pressure medium volume flow of a working space of the working cylinder. For energy recovery, a hydraulic machine is provided in a pressure medium flow path parallel thereto, via which a controllable portion of the pressure medium volume flow flows. Also disclosed is a press, in particular a thermoforming machine, with such a hydraulic control arrangement.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1; 1011; 101
PressePress
22
Exzenterantriebeccentric
44
Oberwerkzeugupper tool
66
Gestängelinkage
1010
Werkzeugaufnahmetool holder
12; 11212; 112
hydraulische Steueranordnunghydraulic control arrangement
1414
Arbeitszylinderworking cylinder
1616
Kolbenpiston
18, 2018, 20
Arbeitsraumworking space
24, 2624, 26
Arbeitsleitungworking line
2828
Erster DruckmittelströmungspfadFirst pressure medium flow path
3030
Zweiter DruckmittelströmungspfadSecond pressure medium flow path
3232
Drosselvorrichtungthrottling device
3434
Hydromaschinehydromachine
3636
HochdruckleitungHigh-pressure line
38; 13838; 138
Hydropumpehydraulic pump
4040
HochdruckleitungHigh-pressure line
42; 14242; 142
Speicherleitungstorage line
4444
Triebwelledrive shaft
4646
Elektromaschineelectric machine
48; 14848; 148
Wellewave
150150
Wegeventilway valve
152, 154152, 154
Arbeitsleitungworking line
6060
WegerfassungseinheitPosition detection unit
6161
Signalleitungsignal line
6262
Steuereinheitcontrol unit
6464
DruckerfassungseinheitPressure detection unit
6565
Signalleitungsignal line
6666
DruckerfassungseinheitPressure detection unit
6767
Signalleitungsignal line
6868
WegerfassungseinheitPosition detection unit
69, 7069, 70
Signalleitungsignal line
7272
Reglerregulator
7373
Signalleitungsignal line
7474
Stellvorrichtunglocking device
7575
SteuerdruckquelleControl pressure source
7676
VentilValve
7979
Signalleitungsignal line
8080
UmlaufströmungspfadCirculation flow path
8282
Rückschlagventilcheck valve
8484
DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
8686
SicherheitsventilanordnungSafety valve arrangement

Claims (16)

Hydraulische Steueranordnung für eine Presse (1; 101) mit einem Arbeitszylinder (14) mit zumindest einem Arbeitsraum (18), der von einem Kolben (16) begrenzt ist, an dem mittelbar oder unmittelbar ein in der Presse (1; 101) bearbeitbares Werkstück gegen ein Oberwerkzeug (4) abstützbar ist, wobei in einem ersten Druckmittelströmungspfad (28), über den der Arbeitsraum (18) mit einer Druckmittelsenke (T) verbindbar ist, eine verstellbare Drosselvorrichtung (32) angeordnet ist, über die ein Druck im Arbeitsraum (18) regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Druckmittelströmungspfad (30), über den der Arbeitsraum (18) mit der Druckmittelsenke (T) verbindbar ist, eine Hydromaschine (34) zur Rekuperation von Pressenarbeit angeordnet ist.Hydraulic control arrangement for a press ( 1 ; 101 ) with a working cylinder ( 14 ) with at least one working space ( 18 ), by a piston ( 16 ) is indirectly or directly in the press ( 1 ; 101 ) machinable workpiece against an upper tool ( 4 ) is supportable, wherein in a first pressure medium flow path ( 28 ) over which the work space ( 18 ) is connectable to a pressure medium sink (T), an adjustable throttle device ( 32 ) is arranged, via which a pressure in the working space ( 18 ), characterized in that in a second pressure medium flow path ( 30 ) over which the work space ( 18 ) is connectable to the pressure medium sink (T), a hydraulic machine ( 34 ) is arranged for recuperation of press work. Steueranordnung nach Patentanspruch 1, wobei die Hydromaschine (34) über eine Triebwelle (44) mit einem Leistungswandler (46) koppelbar ist.Control arrangement according to claim 1, wherein the hydraulic machine ( 34 ) via a drive shaft ( 44 ) with a power converter ( 46 ) can be coupled. Steueranordnung nach Patentanspruch 2, wobei der Leistungswandler eine Elektromaschine (46) ist, die derart ausgestaltet ist, dass sie zumindest in einem Generatorbetrieb betreibbar ist.Control arrangement according to claim 2, wherein the power converter comprises an electric machine ( 46 ) which is configured such that it is operable at least in a generator mode. Hydraulische Steueranordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Patentansprüche mit einem Ventil (76), über das der zweite Druckmittelströmungspfad (30) absperrbar ist.Hydraulic control arrangement according to at least one of the preceding claims with a valve ( 76 ), via which the second pressure medium flow path ( 30 ) can be shut off. Steueranordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Patentansprüche mit einem Umlaufströmungspfad (80), über den ein mit dem zumindest einen Arbeitsraum (18) verbindbarer Druckmittelanschluss der Hydromaschine mit einem mit der Druckmittelsenke (T) verbindbaren Druckmittelanschluss der Hydromaschine (34) verbindbar ist.Control arrangement according to at least one of the preceding claims with a circulation flow path ( 80 ), via the one with the at least one working space ( 18 ) connectable pressure medium connection of the hydraulic machine with a connectable to the pressure medium sink (T) pressure medium connection of the hydraulic machine ( 34 ) is connectable. Steueranordnung nach Patentanspruch 5, wobei im Umlaufströmungspfad (80) ein Rückschlagventil (82) angeordnet ist, das hin zu dem Druckmittelanschluss, der mit dem zumindest einen Arbeitsraum (18) verbindbar ist, öffnet.Control arrangement according to claim 5, wherein in the circulating flow path ( 80 ) a check valve ( 82 ) is arranged, which leads to the pressure medium connection, which with the at least one working space ( 18 ) is connectable, opens. Steueranordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Arbeitszylinder (14) doppeltwirkend ausgestaltet ist und über den Kolben (16) ein dem zumindest einen Arbeitsraum (18) entgegenwirkender, weiterer Arbeitsraum (20) begrenzt ist.Control arrangement according to at least one of the preceding claims, wherein the working cylinder ( 14 ) is designed double-acting and over the piston ( 16 ) the at least one working space ( 18 ) counteracting, further working space ( 20 ) is limited. Steueranordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Patentansprüche mit einem Hydrospeicher (HD, ND), der mit dem Arbeitsraum (18) verbindbar ist.Control arrangement according to at least one of the preceding claims with a hydraulic accumulator (HD, ND) connected to the working space ( 18 ) is connectable. Steueranordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Patentansprüche mit einer mit der Hydromaschine (34) koppelbaren Hydropumpe (38; 38, 138) zur Druckmittelversorgung der hydraulischen Steueranordnung (12; 112) und/oder der Presse (1; 101).Control arrangement according to at least one of the preceding claims with a hydraulic machine ( 34 ) Coupling hydraulic pump ( 38 ; 38 . 138 ) to the pressure medium supply of the hydraulic control arrangement ( 12 ; 112 ) and / or the press ( 1 ; 101 ). Steueranordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Drosselvorrichtung als ein Wegeventil (32) mit einer Sperrstellung (a), über die der erste Druckmittelströmungspfad (28) absperrbar ist, und mit Ablaufregelstellungen (b), über die der zumindest eine Arbeitsraum (18) über den ersten Druckmittelströmungspfad (28) mit der Druckmittelsenke (T) verbindbar ist, ausgestaltet ist.Control arrangement according to at least one of the preceding claims, wherein the throttle device as a directional control valve ( 32 ) with a blocking position (a), via which the first pressure medium flow path (a) 28 ) can be shut off, and with flow rules (b) over which the at least one working space ( 18 ) via the first pressure medium flow path ( 28 ) is connectable to the pressure medium sink (T), is configured. Steueranordnung nach Patentanspruch 10, wobei das Wegeventil (32) Zulaufregelstellungen (c) aufweist, über die der zumindest eine Arbeitsraum (18) mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist.Control arrangement according to claim 10, wherein the directional control valve ( 32 ) Inlet control positions (c), via which the at least one working space ( 18 ) is connectable to a pressure medium source. Steueranordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Patentansprüche mit zumindest einer Druckerfassungseinheit (66) und mit Wegerfassungseinheiten (60, 68), über die der Druck im zumindest einen Arbeitsraum (18) und ein Hub eines Oberwerkzeugs (4) der Presse (1; 101) und des Kolbens (16) erfassbar ist, und mit einer Steuereinheit (62) die in Signalverbindung mit den Erfassungseinheiten ist.Control arrangement according to at least one of the preceding claims with at least one pressure detection unit ( 66 ) and with path detection units ( 60 . 68 ), via which the pressure in at least one working space ( 18 ) and a hub of an upper tool ( 4 ) the press ( 1 ; 101 ) and the piston ( 16 ) is detectable, and with a control unit ( 62 ) which is in signal communication with the detection units. Steueranordnung nach Patentanspruch 12, wobei über die Steuereinheit (62) ein Druckmittelvolumenstrom der Hydromaschine (34) in Abhängigkeit der Zeit oder des Hubes steuerbar ist.Control arrangement according to claim 12, wherein the control unit ( 62 ) a pressure medium volume flow of the hydraulic machine ( 34 ) is controllable depending on the time or the stroke. Steueranordnung nach Patentanspruch 12 oder 13, wobei ein Hubvolumen zumindest der Hydromaschine (34) verstellbar und über die Steuereinheit (62) steuerbar ist.Control arrangement according to claim 12 or 13, wherein a stroke volume of at least the hydraulic machine ( 34 ) adjustable and via the control unit ( 62 ) is controllable. Presse mit einer hydraulischen Steueranordnung (12; 112) gemäß zumindest einem der vorhergehenden Patentansprüche, und mit einem dem Kolben (16) entgegenwirkenden Oberwerkzeug (4) wobei dem Werkstück über ein Zusammenwirken des Oberwerkzeugs (4) mit dem Kolben (16) eine geregelte Kraft aufprägbar ist.Press with a hydraulic control arrangement ( 12 ; 112 ) according to at least one of the preceding claims, and with a piston ( 16 ) counteracting upper tool ( 4 ) wherein the workpiece via an interaction of the upper tool ( 4 ) with the piston ( 16 ) a regulated force is imposable. Presse nach Patentanspruch 15 mit der hydraulischen Steueranordnung (12; 112) gemäß Patentanspruch 9 oder einem auf diesen rückbezogenen Patentanspruch, wobei die Hydropumpe (38; 38, 138) mit der Hydromaschine (34) koppelbar oder gekoppelt ist.Press according to claim 15 with the hydraulic control arrangement ( 12 ; 112 ) according to claim 9 or one on this dependent claim, wherein the hydraulic pump ( 38 ; 38 . 138 ) with the hydraulic machine ( 34 ) can be coupled or coupled.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014226236A1 (en) 2014-09-29 2016-03-31 Robert Bosch Gmbh Hydraulic circuit and machine with a hydraulic circuit
WO2018073152A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Voith Patent Gmbh Hydraulic drive for a die cushion device of a press machine
EP4091733A1 (en) 2021-05-19 2022-11-23 Robert Bosch GmbH Drawing cushion and method for controlling same
DE102021006555A1 (en) 2021-05-19 2022-11-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Die cushion and method of controlling the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19680008C1 (en) * 1995-05-16 2002-01-24 Globemag L P Power transmission system directly controlling electrical supply to variable speed motor driving hydraulic positive displacement pump
JP2000136806A (en) * 1998-11-04 2000-05-16 Komatsu Ltd Pressure oil energy recovery equipment and pressure oil energy recovery/regeneration equipment
DE10142147A1 (en) * 2000-09-15 2002-03-28 Luk Lamellen & Kupplungsbau Supply of hydraulic fluid to e.g. automatic gears at controlled maximum pressure between nominal and system pressures, has greater control magnitude for higher pressures
CN2514327Y (en) * 2001-08-22 2002-10-02 北京机电研究所 Imitating loader for press
JP4121466B2 (en) * 2004-02-06 2008-07-23 日立建機株式会社 Hydraulic circuit of hydraulic working machine
CN101408213A (en) * 2008-11-11 2009-04-15 浙江大学 Energy recovery system of hybrid power engineering machinery energy accumulator-hydraulic motor
DE102010036204A1 (en) * 2010-09-02 2012-03-08 Robert Bosch Gmbh Closing unit useful e.g. for injection molding-die casting, comprises fixed tool clamping plate and movable tool clamping plate, which are movable using electric or hydraulic drive, and hydraulically operated holding cylinder
CN102182730A (en) * 2011-05-05 2011-09-14 四川省成都普什机电技术研究有限公司 Movable arm flow re-generation system with potential energy recovery device for excavator
CN102588396A (en) * 2012-03-09 2012-07-18 三一重机有限公司 Oil cylinder energy recovery and regeneration system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014226236A1 (en) 2014-09-29 2016-03-31 Robert Bosch Gmbh Hydraulic circuit and machine with a hydraulic circuit
JP2016070500A (en) * 2014-09-29 2016-05-09 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ Fluid circuit, and machine having fluid circuit
WO2018073152A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Voith Patent Gmbh Hydraulic drive for a die cushion device of a press machine
CN109890529A (en) * 2016-10-21 2019-06-14 福伊特专利有限公司 For the hydraulic unit driver of the stretching pad equipment of press machine
CN109890529B (en) * 2016-10-21 2021-05-07 福伊特专利有限公司 Hydraulic drive for a drawing pad device of a press
EP4091733A1 (en) 2021-05-19 2022-11-23 Robert Bosch GmbH Drawing cushion and method for controlling same
DE102021006555A1 (en) 2021-05-19 2022-11-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Die cushion and method of controlling the same
DE102021205065A1 (en) 2021-05-19 2022-11-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Die cushion and method of controlling the same

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