Die Erfindung betrifft Pressen mit langer Stößelführung, energieeffizienten Servoantrieben und guter Gleichlaufregelung bei außermittigen Belastungen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Pressen finden beispielsweise Verwendung, um eine Blechplatine zwischen einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug umzuformen.The invention relates to presses with a long tappet guide, energy-efficient servo drives and good synchronization control with off-center loads, according to the preamble of claim 1. Such presses are used, for example, to reshape a metal sheet between an upper tool and a lower tool.
Eine hydraulische Presse mit verbesserter Stößelführung ist in dem Gebrauchsmuster DE20 2005 004 618 aufgeführt. Es ist eine Doppelständerpresse, bei der die beiden Seitenständer mit Queranker vorgespannt werden, um eine größere Durchbiegung bei großer außermittiger Belastung zu vermeiden. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass der Pressenstößel ein ungünstiges Längen-Höhenverhältnis hat, d.h. die Stößelhöhe ist kleiner als die Stößelbreite.A hydraulic press with improved tappet guide is in the utility model DE20 2005 004 618 listed. It is a double column press in which the two side stands are preloaded with transverse anchors to avoid greater deflection in the event of large off-center loading. A disadvantage of this solution is that the press ram has an unfavorable length-height ratio, ie the ram height is smaller than the ram width.
Eine energieeffizente hydraulische Presse ist in der Offenlegungsschrift DE10 2012 006 981 A1 veröffentlicht worden. Diese hydraulische Presse besitzt einen Stößel, der mittels einer hydraulischen Antriebsvorrichtung verstellbar ist. Der Hydraulikzylinder hat einen Kolben, der den Innenraum in zwei gleichgroße Arbeitskammern unterteilt, die mit einer Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt sind. Die beiden Arbeitskammern sind über zwei Pumpen verbunden, eine der Pumpen kann sowohl als Pumpe als auch Motor betrieben werden. Die hydraulische Presse hat zwei Rückstellzylinder, die mit einem Öltank verbunden sind. Der Zustellhub wird über das Eigengewicht des Stößels eingeleitet und hat somit eine geringe Beschleunigung. Das Druckmedium aus dem unteren Zylinderraum wird über eine externe Leitung und ein schaltbares Ventil in den oberen Zylinderraum umgeschichtet, hierbei entstehen große Strömungswiderstände, die den Gesamtwirkungsgrad ungünstig beeinflussen. Die hydraulische Presse ist nicht für Schneidarbeiten ausgelegt, der Hydraulikzylinder kann in seiner dargestellten Ausführung keinen Schnittschlag dämpfen.An energy-efficient hydraulic press is in the published patent application DE10 2012 006 981 A1 been published. This hydraulic press has a plunger, which is adjustable by means of a hydraulic drive device. The hydraulic cylinder has a piston that divides the interior into two equal working chambers, which are supplied with a hydraulic fluid. The two working chambers are connected by two pumps, one of the pumps can be operated both as pump and motor. The hydraulic press has two return cylinders, which are connected to an oil tank. The feed stroke is initiated by the dead weight of the ram and thus has a low acceleration. The pressure medium from the lower cylinder chamber is redirected via an external line and a switchable valve in the upper cylinder chamber, this creates large flow resistance, which affect the overall efficiency unfavorable. The hydraulic press is not designed for cutting work, the hydraulic cylinder in its illustrated embodiment can not damp cut cutting.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Pressen mit mechanischen und hydraulischen Antriebseinheiten, guter Stößelführung, geringem Energieverbrauch und guter Gleichlaufregelung bei außermittigen Belastungen zu schaffen, bei der die erwähnten Nachteile vermieden und folgende verbesserte Eigenschaften erzielt werden.The object of the present invention is to provide presses with mechanical and hydraulic drive units, good tappet guidance, low energy consumption and good synchronization in eccentric loads, in which the mentioned disadvantages are avoided and the following improved properties are achieved.
Die mechanischen Pressen werden über Servomotoren angetrieben, der T-förmige Stößel ist im oberen Bereich über eine Vierfach- und im unteren Bereich über eine Achtfachführung am Maschinenständer geführt. Die Kräfte der Pressenantriebe mit Antriebswelle und Pleuelstangen werden in den Seitenständer der Presse geleitet, sodass das obere Querhaupt unbelastet bleibt. Die Arbeitskraft kann über zusätzliche Hydraulikzylinder verstärkt werden.The mechanical presses are driven by servomotors, the T-shaped ram is guided in the upper area over a quadruple and at the bottom via an eight-fold guide on the machine stand. The power of the press drives with drive shaft and connecting rods are directed into the side stand of the press, so that the upper crosshead remains unloaded. The worker can be reinforced by additional hydraulic cylinders.
Beim Zustellhub wird das druckbeaufschlagte Druckmedium innerhalb des Zylindergehäuses mit geringem Widerstand vom oberen in den unteren Zylinderraum umgeschichtet. Das Zylindersystem besitzt eine wirksame Schnittschlagdämpfung und verbraucht nur wenige cm3 Kompressionsvolumen je Hub. Mit der hydraulischen Eilgangzustellung und dem geringen Kompressionsvolumen können hohe Hubleistungen pro Minute gefahren werden. Eine nach dieser Art gebaute Presse benötigt keinen Ölbehälter und verbraucht weniger Energie als herkömmliche hydraulische PressenDuring the delivery stroke, the pressurized pressure medium within the cylinder housing with low resistance from the upper into the lower cylinder chamber is redeployed. The cylinder system has an effective cutting shock absorption and consumes only a few cm 3 compression volume per stroke. With the high-speed hydraulic feed and the low compression volume, high strokes per minute can be achieved. A press built in this way does not require an oil tank and uses less energy than conventional hydraulic presses
Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft näher erläutert werden.
- 1 zeigt eine erste Ausführung der mechanischen Presse gemäß der Erfindung. In der Schnittdarstellung der Abbildung A ist die Presse in der OT-Position es Stößels dargestellt, der Antrieb erfolgt über Servomotoren, die über Pleuelstangen mit dem Stößel verbunden sind. In Abbildung B ist die Presse nach dem Zustellhub abgebildet. In Abbildung C ist die Presse mit langer Stößelführung und Wegmesssystemen in der UT-Position darstellt. In Abbildung D ist die Montagefolge dieser Presse mit langem Stößels abgebildet.
- 2 stellt eine zweite Ausführung einer mechanischen Presse mit Servomotor und Kurbelantrieb dar. Abbildung A zeigt den Stößel in der OT-Position. In Abbildung B ist die Presse nach dem Zustellhub abgebildet. Abbildung C zeigt die Presse mit langer Stößelführung und Wegmesssystemen in der UT-Position. In Abbildung D ist die Montagefolge dieser Presse mit langem Stößels abgebildet.
- 3 stellt eine weitere bevorzugte Ausfuhrungsform der mechanischen Presse mit Servomotor und Kniehebelantrieb dar. In Abbildung A ist der Stößel in der OT-Position, in Abbildung B nach dem Zustellhub und in Abbildung C in der UT-Position abgebildet.
- 4 stellt eine hydraulische Presse mit Servomotor und langem, zweiteiligem Stößel dar. Abbildung A zeigt den Stößel in der OT-Position. In Abbildung B ist die Presse nach dem Zustellhub und in Abbildung C in der UT-Position abgebildet. Abbildung D zeigt die Montagefolge der Zylinderkolbeneinheiten mit Stößel. In Abbildung E ist der lange zweiteilige Stößel abgebildet.
- 5 stellt eine weitere hydraulische Presse mit Servomotor und langem, zweiteiligem Stößel dar. Abbildung A zeigt den Stößel in der OT-Position. In Abbildung B ist die Presse nach dem Zustellhub und in Abbildung C in der UT-Position abgebildet. In Abbildung D wird die Montagefolge der Zylinderkolbeneinheiten mit Stößel gezeigt. Abbildung E bildet den langen, zweiteiligen Stößel ab.
The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings by way of example. - 1 shows a first embodiment of the mechanical press according to the invention. In the sectional view of Figure A, the press is shown in the TDC position of the tappet, driven by servomotors, which are connected to the tappet via connecting rods. Figure B shows the press after the feed stroke. Figure C shows the press with a long tappet guide and position measuring systems in the UT position. Figure D shows the assembly sequence of this press with a long plunger.
- 2 represents a second version of a mechanical press with servomotor and crank drive. Figure A shows the plunger in the TDC position. Figure B shows the press after the feed stroke. Figure C shows the press with a long tappet guide and position measuring systems in the UT position. Figure D shows the assembly sequence of this press with a long plunger.
- 3 represents another preferred embodiment of the mechanical press with servo motor and toggle drive. In Figure A, the plunger is in the TDC position, in Figure B after the Infeed stroke and shown in Figure C in the UT position.
- 4 represents a hydraulic press with servomotor and long, two-piece tappet. Figure A shows the tappet in the TDC position. Figure B shows the press after the infeed stroke and Figure C in the UT position. Figure D shows the assembly sequence of the cylinder piston units with plunger. Figure E shows the long two-piece pestle.
- 5 represents another hydraulic press with servomotor and long, two-piece tappet. Figure A shows the tappet in the TDC position. Figure B shows the press after the infeed stroke and Figure C in the UT position. Figure D shows the assembly sequence of the cylinder piston units with plunger. Figure E depicts the long, two-piece pestle.
Ausführungsbeispielembodiment
Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen detailliert erläutert.The invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawings.
In 1 bis 5 ist der Stößel gegenüber herkömmlichen Ausführungen anders gestaltet, die Stößellänge beträgt ca. 3/5 der Pressenständerhöhe. Der Stößel hat ein T-Profil, er ist oben schmal, die Stößelführung 37 stützt sich im oberen Bereich am Pressenständer und an den Halterungen des Antriebs ab, im unteren, breiten Bereich wird der Stößel über eine Achtfachführung 38, die sich am Pressenständer abstützt, geführt. Die jeweils zwei Pressenantriebe sind an den Seitenständern des Pressenständers befestigt, die Reaktionskräfte der Antriebe werden direkt in die Seitenständer geleitet, die übliche Biegebeanspruchung des oberen Querhaupts entfällt.In 1 to 5 the ram is designed differently compared to conventional designs, the ram length is about 3/5 of the press stand height. The ram has a T-profile, it is narrow at the top, the ram guide 37 supports in the upper area on the press stand and on the brackets of the drive, in the lower, wide range of the plunger is an eight-fold 38 , which is supported on the press stand, out. The two press drives are attached to the side stands of the press stand, the reaction forces of the drives are passed directly into the side stand, eliminates the usual bending stress of the upper crosshead.
In der Stößelführung 37 sind Drucksensoren 86, 87 integriert, die die Flächenpressung in der oberen Stößelführung 37 misst. Tritt beim Arbeitshub z.B. eine außermittige Belastung an der rechten Stößelseite auf, so registriert der linke Drucksensor 87, der in der Stößelführung 37 integriert ist, auf die höhere Belastung. Um die Flächenpressung an der linken Seite der Stößelführung 37 zu entlasten, wird über die Pressensteuerung die Arbeitskraft des rechten Pressenantriebs erhöht oder die Arbeitskraft des linken Pressenantriebs verringert.In the ram guide 37 are pressure sensors 86 . 87 integrated, which the surface pressure in the upper ram guide 37 measures. If, for example, there is an off-center load on the right-hand side of the ram during the working stroke, the left-hand pressure sensor registers 87 who is in the ram guide 37 is integrated, on the higher load. To the surface pressure on the left side of the tappet guide 37 To relieve, the work force of the right press drive is increased by the press control or reduced the labor of the left press drive.
Damit außermittige Belastungen optimal beim Arbeitshub ausgeregelt werden, müssen die ersten Teile einer neuen Serie im Einzelhub gefahren werden, die Drucksensoren 86, 87 melden die Belastungswerte an die Pressensteuerung, diese erhöht oder verringert die Arbeitskraft an dem rechten oder linken Pressenantrieb so, dass die Flächenpressung an den Führungen 37 optimiert wird. Bei der anschließenden Serienfertigung werden die ermittelten Kräfte für den linken und rechten Pressenantrieb über die Pressensteuerung bestimmt, außermittige Belastung werden verringert, und die Flächenpressung an den Stößelführungen ist geringer.So that eccentric loads are optimally adjusted during the working stroke, the first parts of a new series must be driven in the individual stroke, the pressure sensors 86 . 87 Report the load values to the press control, this increases or decreases the manpower on the right or left press drive so that the surface pressure on the guides 37 is optimized. In the subsequent series production, the forces determined for the left and right press drive via the press control are determined, off-center load is reduced, and the surface pressure on the plunger guides is lower.
1 zeigt eine mechanische Presse, bestehend aus Pressenständer 1, einem langen Stößel 16, zwei mechanischen Pressenantrieben 2 und Ziehkissenzylinder 21. Der Stößel 16 hat ein T-Profil, er ist oben schmal, die Stößelführung 37 stützt sich im oberen Bereich am Pressenständer 1 und an den Halterungen 4 des mechanischen Antriebs 2 ab, im unteren breiten Bereich wird der Stößel 16 über eine Achtfachführung 38, die sich am Pressenständer 1 abstützt, geführt. 1 shows a mechanical press consisting of press stand 1 a long pestle 16 , two mechanical press drives 2 and die cushion cylinders 21 , The pestle 16 has a T-profile, it is narrow at the top, the ram guide 37 rests in the upper area on the press stand 1 and on the brackets 4 of the mechanical drive 2 down, in the lower wide area is the plunger 16 via an eight-fold guide 38 , who are at the press stand 1 supports, guided.
Der lange Stößel 16 und der mechanische Pressenantrieb 2 können nicht in herkömmlicher Art montiert werden, die Stößellänge beträgt ca. 3/5 der Pressenständerhöhe (1D). Das obere Querhaupt ist einseitig geöffnet, zunächst werden die Halterungen 4 für die mechanischen Antriebe 2 mit Schrauben 20 an dem Pressenständer 1 befestigt, danach werden die Antriebswellen 7 mit Pleuelscheiben 6 und Pleuelstangen 5 montiert. Am Stößel 16 wird die Einbauraumverstellung 11 mit der Pleuellagerung 10 befestigt, anschließend wird der Stößel 16 zwischen die beiden Halterungen 4 geschoben und über die Pleuelstangen 5 mit dem Stößel 16 verbunden. Danach wird die Montageplatte 25 mit Schrauben 20 am Pressenständer 1 befestigt, anschließend werden die oberen Stößelführungen 37 und die unteren Stößelführungen 38 montiert. Die Presse erhält durch diese Konzeption eine sehr gute Stößelführung, Position 22 (1C) zeigt die Länge der Stößelführung in der UT-Position.The long pestle 16 and the mechanical press drive 2 can not be mounted in a conventional manner, the ram length is about 3/5 of the press stand height ( 1D ). The upper crosshead is open on one side, first the brackets 4 for the mechanical drives 2 with screws 20 on the press stand 1 attached, then the drive shafts 7 with connecting rods 6 and connecting rods 5 assembled. At the pestle 16 becomes the installation space adjustment 11 with the conrod bearing 10 attached, then the plunger 16 between the two brackets 4 pushed and over the connecting rods 5 with the pestle 16 connected. After that, the mounting plate 25 with screws 20 on the press stand 1 attached, then the upper ram guides 37 and the lower ram guides 38 assembled. The press gets through this conception a very good ram guide, position 22 ( 1C ) shows the length of the tappet guide in the UT position.
Der Servomotor 3 mit Antriebswellen 7 und Pleuelstangen 5 halten den Stößel 16 in der oberen OT-Position (1A). Beim Zustellhub 14 wird über Servomotor 3 der Pressenantrieb 2 betätigt, die drehende Pleuelscheibe 6 bewegt über die Pleuelstangen 5 den Stößel 16 um den Zustellhub 14 nach unten bis das Werkzeugoberteil 17 auf die Platine 18 trifft (1B). Die Hydraulikzylinder des Ziehkissens 21 sind druckbeaufschlagt und halten über die Ziehstifte die Platine 18 über das Werkzeugunterteil 17. Der folgende Arbeitshub 13 wird über den Pressenantrieb 2 eingeleitet. Aus einer flachen Platine wird über das Tiefziehwerkzeug 17 das Werkstück 9 geformt (1C). Während des Arbeitshubs 13 werden über den Stößel 16 die Ziehkissenzylinder 21 verdrängt. Die Pumpe 23 wird über die verdrängte Hydraulikflüssigkeit angetrieben und treibt dadurch den im Generatorbetrieb arbeitenden Motor 24 an. Auf diese Weise wird elektrische Energie erzeugt, die in nicht dargestellter Weise an einen Speicher oder ins Stromnetz abgegeben wird, wie es durch den Pfeil „E“ angedeutet ist. Die Arbeitskraft des mechanischen Pressenantriebs 2 kann durch zusätzliche Hydraulikzylinder 15 verstärkt werden.The servomotor 3 with drive shafts 7 and connecting rods 5 hold the pestle 16 in the upper TDC position ( 1A ). At the delivery stroke 14 is via servo motor 3 the press drive 2 operated, the rotating connecting rod 6 moved over the connecting rods 5 the pestle 16 about the delivery stroke 14 down to the tool top 17 on the board 18 meets ( 1B ). The hydraulic cylinders of the drawing cushion 21 are pressurized and hold over the drawing pins on the board 18 over the lower tool part 17 , The following working stroke 13 is about the press drive 2 initiated. From a flat board is over the thermoforming tool 17 the workpiece 9 shaped ( 1C ). During the work stroke 13 be over the pestle 16 the die cushion cylinders 21 repressed. The pump 23 is driven by the displaced hydraulic fluid and thereby drives the generator operating in the generator mode 24 at. In this way, electrical energy is generated, which is delivered in a manner not shown to a memory or the power grid, as indicated by the arrow "E". The worker of mechanical press drive 2 can by additional hydraulic cylinder 15 be strengthened.
Beim Arbeitshubende in der unteren Position des Stößels 16 (1C) wird der Hydraulikzylinder 15 druckentlastet und der Stößel 16 über den mechanische Pressenantrieb 2 nach oben gefahren, bis die OT-Position (1A) erreicht ist. Der Ziehkissenzylinder 21 wird über Pumpe 23 und Servomotor 24 druckbeaufschlagt und schiebt das Tiefziehwerkstück 9 nach oben.At the end of the stroke in the lower position of the ram 16 ( 1C ) becomes the hydraulic cylinder 15 depressurized and the plunger 16 via the mechanical press drive 2 moved up until the TDC position ( 1A ) is reached. The die cushion cylinder 21 is over pump 23 and servomotor 24 pressurized and pushes the thermoforming workpiece 9 up.
Das Tiefziehwerkstück 9 wird entnommen und eine Platine 18 auf das Werkzeugunterteil 17 gelegt. Die Presse kann einen neuen Arbeitshub ausführen.The thermoforming workpiece 9 is removed and a circuit board 18 on the lower tool part 17 placed. The press can do a new job.
2 zeigt eine weitere mechanische Presse, bestehend aus Pressenständer 1, langem Stößel 27, mechanischem Excenterantrieb 33 und Ziehkissenzylinder 21. Der Stößel 27 hat ein T-Profil, er ist oben schmal, die Stößelführung 37 stützt sich im oberen Bereich am Pressenständer 1 und an den Halterungen 34 des mechanischen Antriebs ab, im unteren breiten Bereich wird der Stößel 27 über eine Achtfachführung 38, die sich am Pressenständer 1 abstützt, geführt. 2 shows another mechanical press, consisting of press stand 1 , long pestle 27 , mechanical eccentric drive 33 and die cushion cylinders 21 , The pestle 27 has a T-profile, it is narrow at the top, the ram guide 37 rests in the upper area on the press stand 1 and on the brackets 34 of the mechanical drive, in the lower wide range of the plunger 27 via an eight-fold guide 38 , who are at the press stand 1 supports, guided.
Der lange Stößel 16 mit Excenterantrieb 33 kann nicht in herkömmlicher Art montiert werden, die Stößellänge beträgt ca. 3/5 der Pressenständerhöhe. Das obere Querhaupt ist einseitig geöffnet, zunächst werden die Halterungen 34 für den mechanischen Excenterantrieb 33 mit Schrauben 20 an dem Pressenständer 1 befestigt. Am Stößel 27 wird die Einbauraumverstellung 11 mit der Pleuellagerung 10 befestigt, anschließend wird der Stößel 27 zwischen die beiden Halterungen 34 geschoben und über die Pleuelstangen 32 mit dem Stößel 27 verbunden. Danach wird die Montageplatte 25 mit Schrauben 20 am Pressenständer 1 befestigt, anschließend werden die oberen Stößelführungen 37 und die unteren Stößelführungen 38 montiert. Die Presse besitzt durch diese Konzeption eine sehr gute Stößelführung, Position 22 zeigt die Länge der Stößelführung in der UT-Position.The long pestle 16 with eccentric drive 33 can not be mounted in a conventional manner, the ram length is about 3/5 of the press stand height. The upper crosshead is open on one side, first the brackets 34 for the mechanical eccentric drive 33 with screws 20 on the press stand 1 attached. At the pestle 27 becomes the installation space adjustment 11 with the conrod bearing 10 attached, then the plunger 27 between the two brackets 34 pushed and over the connecting rods 32 with the pestle 27 connected. After that, the mounting plate 25 with screws 20 on the press stand 1 attached, then the upper ram guides 37 and the lower ram guides 38 assembled. The press has by this conception a very good ram guide, position 22 shows the length of the tappet guide in the UT position.
Der Servomotor 3 mit Excenterwellen 30 und Pleuelstangen 32 halten den Stößel 27 in der oberen Position (OT) (2A). Beim Zustellhub 14 wird über Servomotor 3 der Excenterantrieb 33 betätigt, die drehende Excenterwelle 30 bewegt über den Excenter 31 und die Pleuelstangen 32 den Stößel 27 um den Zustellhub 14 nach unten, bis das Werkzeugoberteil 17 auf die Platine 18 trifft. Die Hydraulikzylinder des Ziehkissens 21 sind druckbeaufschlagt und halten die Platine 18 über dem Werkzeugunterteil 17 (2B). Der Excenterantrieb 33 leitet den folgenden Arbeitshub 13 ein, aus der flachen Platine 18 wird über das Tiefziehwerkzeug 17 das Werkstück 9 geformt. Während des Arbeitshubs 13 werden über den Stößel 27 die Ziehkissenzylinder 21 verdrängt. Die Pumpe 23 wird über die verdrängte Hydraulikflüssigkeit angetrieben und treibt dadurch den im Generatorbetrieb arbeitenden Motor 24 an. Auf diese Weise wird elektrische Energie erzeugt, die in nicht dargestellter Weise an einen Speicher oder ins Stromnetz abgegeben wird, wie es durch den Pfeil „E“ angedeutet ist.The servomotor 3 with eccentric shafts 30 and connecting rods 32 hold the pestle 27 in the upper position (OT) ( 2A ). At the delivery stroke 14 is via servo motor 3 the eccentric drive 33 operated, the rotating eccentric shaft 30 moves over the eccentric 31 and the connecting rods 32 the pestle 27 about the delivery stroke 14 down, until the tool top 17 on the board 18 meets. The hydraulic cylinders of the drawing cushion 21 are pressurized and hold the board 18 above the lower part of the tool 17 ( 2 B ). The eccentric drive 33 directs the following working stroke 13 in, out of the flat board 18 is about the thermoforming tool 17 the workpiece 9 shaped. During the work stroke 13 be over the pestle 27 the die cushion cylinders 21 repressed. The pump 23 is driven by the displaced hydraulic fluid and thereby drives the generator operating in the generator mode 24 at. In this way, electrical energy is generated, which is delivered in a manner not shown to a memory or the power grid, as indicated by the arrow "E".
In der unteren Position des Stößels 16 (2C) wird der Stößel 27 über den Excenterantrieb 33 nach oben gefahren, bis die OT-Position (2A) erreicht ist. Der Ziehkissenzylinder 21 wird über Pumpe 34 und Servomotor 33 druckbeaufschlagt und schiebt das Werkstück 9 nach oben.In the lower position of the plunger 16 ( 2C ) becomes the plunger 27 over the eccentric drive 33 moved up until the TDC position ( 2A ) is reached. The die cushion cylinder 21 is over pump 34 and servomotor 33 pressurizes and pushes the workpiece 9 up.
Das Werkstück 9 wird entnommen und eine Platine 18 auf das Werkzeugunterteil 17 gelegt. Die Presse kann einen neuen Arbeitshub ausführen.The workpiece 9 is removed and a circuit board 18 on the lower tool part 17 placed. The press can do a new job.
3 zeigt eine weitere mechanische Presse, bestehend aus Pressenständer 1, Stößel 39, Kniehebelantrieb 40 und Ziehkissenzylinder 21. Die Montage des Stößels ist mit den Pressen nach 1 und 2 vergleichbar. 3 shows another mechanical press, consisting of press stand 1 , Pestle 39 , Toggle drive 40 and die cushion cylinders 21 , The assembly of the ram is with the presses 1 and 2 comparable.
Der Kniehebelantrieb 40 hält den Stößel 39 in der oberen Position (OT) (3A). Beim Zustellhub 14 wird über Servomotor 41 der Kniehebelantrieb 40 betätigt, die drehende Kniehebelantriebsscheibe 49 bewegt über die Hebel 42, 43. 44 den Stößel 39 um den Zustellhub 14 nach unten, bis das Werkzeugoberteil 17 auf die Platine 18 trifft (3B). Der folgenden Arbeitshub 13 wird über den Kniehebelantrieb 40 eingeleitet, aus einer flachen Platine 18 über das Tiefziehwerkzeug 17 das Werkstück 9 geformt (3C). Die Arbeitskraft des Kniehebelantriebs 40 kann durch zusätzliche Hydraulikzylinder 15 verstärkt werden.The toggle drive 40 holding the pestle 39 in the upper position (OT) ( 3A ). At the delivery stroke 14 is via servo motor 41 the toggle lever drive 40 operated, the rotating toggle drive disc 49 moves over the levers 42 . 43 , 44 the pestle 39 about the delivery stroke 14 down, until the tool top 17 on the board 18 meets ( 3B ). The following working stroke 13 is over the knee lever drive 40 initiated, from a flat board 18 over the thermoforming tool 17 the workpiece 9 shaped ( 3C ). The worker of the toggle drive 40 can by additional hydraulic cylinder 15 be strengthened.
Der Stößel 39 wird über den Kniehebelantrieb 40 nach oben gefahren, bis die OT-Position (3A) erreicht ist. Der Ziehkissenzylinder 21 wird über Pumpe 34 und Servomotor 33 druckbeaufschlagt und schiebt das Tiefziehwerkstück 9 nach oben.The pestle 39 is over the knee lever drive 40 moved up until the TDC position ( 3A ) is reached. The die cushion cylinder 21 is over pump 34 and servomotor 33 pressurized and pushes the thermoforming workpiece 9 up.
Das Tiefziehwerkstück 9 wird entnommen und eine Platine 18 auf das Werkzeugunterteil 17 gelegt. Die Presse kann einen neuen Arbeitshub ausführen.The thermoforming workpiece 9 is removed and a circuit board 18 on the lower tool part 17 placed. The press can do a new job.
4 zeigt eine hydraulische Presse, bestehend aus Pressenständer 50, einem zweiteiligen, langen Stößel (69, 70) zwei Zylinderkolbeneinheiten 62 und Ziehkissenzylinder 21. Die Zylinderkolbeneinheit 62 besteht aus einem Zylindergehäuse 63, aus dem die druckbeaufschlagten, gleichgroßen Kolben 76 und 77 herausragen. Der untere Kolben 77 ist mit dem Stößel (69, 70) verbunden, eine Verbindungsstange am unteren Kolben 77 hält den druckbeaufschlagten oberen Kolben 76 über das Gewinde der Einbauraumverstellung 78 im Kräftegleichgewicht. Die Zylinderräume 80 und 81 sind über Hochdruckspeicher 28 druckbeaufschlagt. Beim Zustellhub wird das vorgespannte Druckmedium mit maximaler Fördermenge der Pumpen 57 und 59 und hoher Drehzahl der Servomotoren 58 und 60 vom Zylinderraum 80 in den Zylinderraum 81 umgeschichtet. 4 shows a hydraulic press consisting of press stand 50 , a two-piece, long pestle ( 69 . 70 ) two cylinder piston units 62 and die cushion cylinders 21 , The cylinder piston unit 62 consists of a cylinder housing 63 from which the pressurized, equally sized pistons 76 and 77 protrude. The lower piston 77 is with the pestle ( 69 . 70 ), a connecting rod on the lower piston 77 holds the pressurized upper piston 76 via the thread of the installation space adjustment 78 in balance of power. The cylinder chambers 80 and 81 are about high pressure storage 28 pressurized. During the delivery stroke, the preloaded pressure medium with maximum delivery of the pumps 57 and 59 and high speed of servomotors 58 and 60 from the cylinder room 80 in the cylinder room 81 redeployed.
Bevor das Oberwerkzeug 17 die Platine 18 erreicht, wird die Stößelgeschwindigkeit über die Fördermenge der Pumpen 57, 59 verringert und die Motordrehzahl der Servomotoren 58, 60 stark reduziert.Before the upper tool 17 the board 18 reached, the ram speed is above the flow rate of the pumps 57 . 59 decreases and the engine speed of servomotors 58 . 60 greatly reduced.
Beim Arbeitshub wird das Druckmedium aus Zylinderraum 80 über die Pumpen 57, 59 mit den Servomotoren 58, 60 in den unteren Zylinderraum 81 in der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit umgeschichtet, dabei wird über Stößel (69, 70) der Ziehkissenzylinder 21 verdrängt. Die Pumpe 23 wird über die verdrängte Hydraulikflüssigkeit angetrieben und treibt dadurch den im Generatorbetrieb arbeitenden Motor 24 an. Auf diese Weise wird elektrische Energie erzeugt, die in nicht dargestellter Weise an einen Speicher oder ins Stromnetz abgegeben wird, wie es durch den Pfeil „E“ angedeutet ist. During the working stroke, the pressure medium from the cylinder chamber 80 over the pumps 57 . 59 with the servomotors 58 . 60 in the lower cylinder space 81 redistributed at the desired working speed, it is about plunger ( 69 . 70 ) the die cushion cylinder 21 repressed. The pump 23 is driven by the displaced hydraulic fluid and thereby drives the generator operating in the generator mode 24 at. In this way, electrical energy is generated, which is delivered in a manner not shown to a memory or the power grid, as indicated by the arrow "E".
Beim Arbeitshubende (UT) trifft der Kolbenbund 79 des Kolbens 77 auf das Zylindergehäuse 63, dies ist der untere Endanschlag. Der Zylinderraum 80 verringert sich auf wenige cm3 Volumen. Durch Drehrichtungsumkehr der Servomotoren 58, 60 wird das Druckmedium über die Pumpen 57, 59 vom unteren Zylinderraum 81 in den oberen Zylinderraum 80 mit maximaler Fördermenge umgeschichtet. Der Kolben 77 zieht den Stößel (69, 70) nach oben, bis die obere Position (OT) erreicht ist.At stroke end (UT) the piston collar hits 79 of the piston 77 on the cylinder housing 63 , this is the bottom end stop. The cylinder space 80 decreases to a few cm 3 volume. By reversing the direction of rotation of the servomotors 58 . 60 the pressure medium is pumped over 57 . 59 from the lower cylinder space 81 in the upper cylinder space 80 Relocated with maximum flow. The piston 77 pulls the pestle ( 69 . 70 ) until the upper position (TDC) is reached.
Das Zylindersystem verbraucht nur wenige cm3 Kompressionsvolumen je Arbeitszyklus, besitzt eine wirksame Schnittschlagdämpfung und hat für hydraulische Pressen einen sehr guten Wirkungsgrad.The cylinder system consumes only a few cm 3 compression volume per working cycle, has an effective cutting shock absorption and has a very good efficiency for hydraulic presses.
Das Tiefziehwerkstück 9 wird entnommen und eine Platine 18 auf das Werkzeugunterteil 17 gelegt. Die Presse kann einen neuen Arbeitshub ausführen.The thermoforming workpiece 9 is removed and a circuit board 18 on the lower tool part 17 placed. The press can do a new job.
Der lange Stößel (69, 70) und die Zylinderkolbeneinheiten 41 können nicht in herkömmlicher Art montiert werden, die Stößellänge beträgt ca. 3/5 der Pressenständerhöhe. (4C)The long pestle ( 69 . 70 ) and the cylinder piston units 41 can not be mounted in a conventional manner, the ram length is about 3/5 of the press stand height. ( 4C )
Das Stößelunterteil 70 wird auf der Montageplatte 84 im Werkzeugeinbauraum gelegt, danach wird das Stößeloberteil 69 von oben durch das obere Querhaupt des Maschinenständers 50 auf das Stößelunter-teil 70 abgesenkt, anschließend werden die komplett montierten Zylinderkolbeneinheiten 62 im oberen Querhaupt des Maschinenständers 50 montiert und über die Zylinderschrauben 20 am Maschinenständer 50 befestigt. Danach werden die unteren Kolbenstangen 77 über die Zylinderschrauben 71 mit den Stößel-Ober- und -Unterteilen 69, 70 verbunden.The plunger base 70 will be on the mounting plate 84 placed in the tool installation space, then the ram upper part 69 from above through the upper crosshead of the machine stand 50 lowered to the ram sub-part 70, then the fully assembled cylinder piston units 62 in the upper crosshead of the machine stand 50 mounted and over the cylinder screws 20 on the machine stand 50 attached. After that, the lower piston rods 77 over the cylinder screws 71 connected to the plunger upper and lower parts 69, 70.
Eine weitere hydraulische Presse zeigt 5 mit Pressenständer 50, zwei Zylinderkolbeneinheiten 90 und Ziehkissenzylinder 21. Die Zylinderkolbeneinheit 90 besteht aus einem Zylindergehäuse 99, aus dem die druckbeaufschlagten, gleichgroßen Kolben 91 und Kolben 92 herausragen. Eine äußere Kräftebrücke, bestehend aus Stößel (97, 98), Einbauraumverstellung 106 und Traverse 105, hält die druckbeaufschlagten Kolben 91 und 92 im Kräftegleichgewicht. Die untere Position des Stößels (97, 98) kann über die Einbauraumverstellung 106 eingestellt werden.Another hydraulic press shows 5 with press stand 50 , two cylinder piston units 90 and die cushion cylinders 21 , The cylinder piston unit 90 consists of a cylinder housing 99 from which the pressurized, equally sized pistons 91 and pistons 92 protrude. An external force bridge consisting of plunger ( 97 . 98 ), Installation space adjustment 106 and traverse 105 , holding the pressurized pistons 91 and 92 in balance of power. The lower position of the plunger ( 97 . 98 ) can about the installation space adjustment 106 be set.
Der Stößel 97, 98 hat ein T-Profil, er ist oben schmal, die Stößelführung 37 stützt sich im oberen Bereich am Pressenständer 50 und an den Zylinderkolbeneinheiten 90 ab, im unteren breiten Bereich wird der Stößel über eine Achtfachführung 38, die sich am Pressenständer 50 abstützt, geführt.The pestle 97 . 98 has a T-profile, it is narrow at the top, the ram guide 37 rests in the upper area on the press stand 50 and on the cylinder piston units 90 in the lower broad area, the ram is an eight-fold guide 38 , who are at the press stand 50 supports, guided.
Das Zylindergehäuse 99 weist eine Bohrung 104 auf, die den unteren Zylinderraum 96 mit dem oberen Zylinderraum 95 verbindet. Die Bohrung 104 ist so groß, dass sie das Druckmedium beim Eilzustell- und Eilrückhub mit geringem Widerstand durchströmt. Der Steuerkolben 101, der mit dem Ventilkolben 100 verbunden ist, ist ständig, außer bei der UT-Umschaltung und beim Eilrückhub, druckbeaufschlagt. Die Arbeitshubverstellung 102 ist über ein Gewinde mit der Traverse 105 verbunden, über dieses Gewinde wird der Arbeitshub 94 eingestellt.The cylinder housing 99 has a hole 104 on that the lower cylinder space 96 with the upper cylinder space 95 combines. The hole 104 is so large that it flows through the pressure medium during express delivery and Eilrückhub with low resistance. The control piston 101 that with the valve piston 100 is connected, is constantly, except at the UT switching and Eilrückhub pressurized. The working stroke adjustment 102 is over a thread with the crossbar 105 connected, over this thread is the working stroke 94 set.
Bei der Eilzustellung wird über Pumpe 59 mit Servomotor 60 das Druckmedium aus Rückhubzylinder 67 in den Zustellzylinder 68 umgeschichtet, dabei werden Stößel (97, 98), Traverse 105, Kolben 91 und 92 nach unten bewegt. Das unter Betriebsdruck stehende Druckmedium wird beim Zustellhub 93 vom oberen Zylinderraum 95 durch Bohrung 104 in den unteren Zylinderraum 96 umgeschichtet. Am Ende des Zustellhubs verschließt Ventilkolben 100 die Bohrung 104, die Verbindung zwischen oberem Zylinderraum 95 und unterem Zylinderraum 96 ist unterbrochen.In the express delivery is via pump 59 with servomotor 60 the pressure medium from Rückhubzylinder 67 in the delivery cylinder 68 umgeschichtet, thereby ram ( 97 . 98 ), Traverse 105 , Piston 91 and 92 moved down. The pressure medium under operating pressure becomes during the delivery stroke 93 from the upper cylinder space 95 through drilling 104 in the lower cylinder space 96 redeployed. At the end of the delivery stroke valve spool closes 100 the hole 104 , the connection between upper cylinder space 95 and lower cylinder space 96 is interrupted.
Beim Arbeitshub 46 wird das Druckmedium aus Zylinderraum 95 über die Pumpen 57 und Servomotoren 58 in die unteren Zylinderräume 96 in der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit umgeschichtet. Außermittige Belastungen, die zu einer Schrägstellung des Stößels (97, 98) führen, werden über die Wegmesssysteme 35 erfasst und der Pressensteuerung zugeführt. Eine Stößelschrägstellung während des Arbeitshubs 94 kann durch Druckaufbau oder Druckabbau in den Zylinderräumen 95, 96 ausgeglichen werden, über die Pressensteuerung bekommen die Servomotoren 58 mit Pumpen 57 Signale, die einer Schrägstellung entgegen wirken.At the work stroke 46 the pressure medium becomes cylinder space 95 over the pumps 57 and servomotors 58 in the lower cylinder chambers 96 Relocated at the desired working speed. Off-center loads resulting in an inclined position of the plunger ( 97 . 98 ) are transmitted via the distance measuring systems 35 detected and fed to the press control. A ram tilt during the power stroke 94 can be due to pressure build-up or pressure reduction in the cylinder chambers 95 . 96 be compensated, via the press control get the servomotors 58 with pumps 57 Signals that counteract an inclination.
Zusätzlich können außermittige Belastungen über Drucksensoren 86, 87 in der Stößelführung 37 gemessen werden. Tritt beim Arbeitshub eine außermittige Belastung an der rechten Stößelseite auf, so registriert der linke Drucksensor 87, der in der Stößelführung 37 integriert ist, auf die höhere Belastung. Um die Flächenpressung an der linken Seite der Stößelführung 37 zu entlasten, muss die Arbeitskraft der rechten Zylinderkolbeneinheit erhöht oder die Arbeitskraft der linken Zylinderkolbeneinheit verringert werden.In addition, off-center loads via pressure sensors 86 . 87 in the ram guide 37 be measured. If an off-center load occurs on the right-hand side of the ram during the working stroke, the left-hand pressure sensor registers 87 who is in the ram guide 37 is integrated, on the higher load. To the surface pressure on the left side of the tappet guide 37 To relieve the labor of the right-hand cylinder-piston unit must increase or the Worker of the left cylinder piston unit can be reduced.
Beim Arbeitshub 94 wird über Stößel (97, 98) der Ziehkissenzylinder 21 verdrängt. Die Pumpe 34 wird durch die Hydraulikflüssigkeit angetrieben und treibt dadurch den im Generatorbetrieb arbeitenden Motor 33 an. Auf diese Weise wird elektrische Energie erzeugt, die in nicht dargestellter Weise an einen Speicher oder ins Stromnetz abgegeben wird, wie es durch den Pfeil „E“ angedeutet ist.At the work stroke 94 is about pestle ( 97 . 98 ) the die cushion cylinder 21 repressed. The pump 34 is driven by the hydraulic fluid and thereby drives the generator operating in the engine operation 33 at. In this way, electrical energy is generated, which is delivered in a manner not shown to a memory or the power grid, as indicated by the arrow "E".
Beim Arbeitshubende (UT) trifft die Traverse 105 auf das Zylindergehäuse 99, dies ist die unterste Position des Stößels (97, 98). Der Zylinderraum 95 verringert sich auf wenige cm3 Volumen, in dieser Position wird Ventil 103 in Schaltstellung „2“ umgeschaltet. Der Steuerkolben 101 wird druckentlastet, und der Ventilkolben 100 öffnet die Bohrung 104, der Zylinderraum 95 wird mit dem Zylinderraum 96 und dem HD-Speicher verbunden. Da die hydraulischen Wirkflächen der Kolben 91 und 92 gleich groß sind, befindet sich das Zylindersystem im Kräftegleichgewicht. Durch Drehrichtungsumkehr des Servomotors 60 wird das Druckmedium über Pumpe 59 vom Zustellzylinder 68 in den Rückhubzylinder 67 umgeschichtet. Gleichzeitig wird das druckbeaufschlagte Druckmedium vom Zylinderraum 96 über Bohrung 104 in den Zylinderraum 95 umgeschichtet. Der Kolben des Rückhubzylinders 67 drückt die Traverse 105 mit dem Stößel (97, 98) nach oben, bis die obere Position erreicht ist, gleichzeitig wird das Ventil 103 von Schaltstellung „2“ in Schaltstellung „1“ umgeschaltet, der Steuerkolben 101 drückt den Ventilkolben 100 in die Arbeitshubposition 94.At working stroke end (UT) the traverse hits 105 on the cylinder housing 99 , this is the lowest position of the ram ( 97 . 98 ). The cylinder space 95 decreases to a few cm 3 volume, in this position becomes valve 103 switched to switch position "2". The control piston 101 is depressurized, and the valve piston 100 opens the hole 104 , the cylinder space 95 is with the cylinder space 96 and the HD memory connected. Since the hydraulic active surfaces of the piston 91 and 92 are the same size, the cylinder system is in equilibrium. By reversing the direction of rotation of the servomotor 60 the pressure medium is pumped 59 from the delivery cylinder 68 in the return stroke cylinder 67 redeployed. At the same time, the pressurized pressure medium from the cylinder chamber 96 over drilling 104 in the cylinder room 95 redeployed. The piston of the return stroke cylinder 67 pushes the crossbar 105 with the pestle ( 97 . 98 ) upwards until the upper position is reached, at the same time the valve becomes 103 switched from switch position "2" to switch position "1", the control spool 101 pushes the valve piston 100 in the working stroke position 94 ,
Das Zylindersystem verbraucht nur wenige cm3 Kompressionsvolumen je Arbeitszyklus, es besitzt eine wirksame Schnittschlagdämpfung und hat für hydraulische Pressen einen sehr guten Wirkungsgrad. In UT hat der Stößel (97, 98) die größte Führungslänge, die in 6B mit Pos. 66 dargestellt istThe cylinder system consumes only a few cm 3 of compression volume per working cycle, it has an effective cutting impact damping and has a very good efficiency for hydraulic presses. In UT, the ram ( 97 . 98 ) the largest guide length in 6B is shown with Pos. 66
Der lange Stößel (97, 98) und die Zylinderkolbeneinheiten 90 können nicht in herkömmlicher Art montiert werden, die Stößellänge beträgt ca. 3/5 der Pressenständerhöhe. 5C The long pestle ( 97 . 98 ) and the cylinder piston units 90 can not be mounted in a conventional manner, the ram length is about 3/5 of the press stand height. 5C
Das Stößelunterteil 98 wird auf der Montageplatte 84, die sich im Werkzeugeinbauraum befindet, gelegt, danach wird das Stößeloberteil 97 von oben durch das obere Querhaupt des Maschinenständers 50 auf das Stößelunterteil 98 abgesenkt, anschließend werden die Zylinderkolbeneinheiten 90 in das obere Querhaupt des Maschinenständers 50 montiert und über die Zylinderschrauben 20 am Maschinenständer 50 befestigt. Danach werden die unteren Kolbenstangen 92 über die Zylinderschrauben 85 mit dem Stößel-Ober- und -Unterteil (97, 98) verbunden.The plunger base 98 will be on the mounting plate 84 , which is located in the tool installation space, then laid the ram top 97 from above through the upper crosshead of the machine stand 50 on the plunger base 98 lowered, then the cylinder piston units 90 in the upper crosshead of the machine stand 50 mounted and over the cylinder screws 20 on the machine stand 50 attached. After that, the lower piston rods 92 over the cylinder screws 85 with the ram upper and lower part ( 97 . 98 ) connected.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 202005004618 [0002]DE 202005004618 [0002]
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DE 102012006981 A1 [0003]DE 102012006981 A1 [0003]
