DE10339004B4

DE10339004B4 - Hydraulic press

Info

Publication number: DE10339004B4
Application number: DE2003139004
Authority: DE
Inventors: Christian Wieber
Original assignee: Wieber Christian Dipl-Ing(fh) Batu Caves
Current assignee: Wieber Christian Dipl-Ing(fh) Batu Caves
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2023-08-26
Also published as: WO2005021253A2; WO2005021253A3; DE10339004A1

Abstract

Hydraulische Presse mit
– einem Pressengestell (1) bestehend aus einem Pressenhaupt (2) und einem Pressentisch (3), die über eine Ständer- oder Säulenkonstruktion (4, 5) formsteif miteinander verbunden sind,
– einem im Pressengestell (1) durch mindestens eine am Pressengestell (1) angeordnete Antriebsvorrichtung (18, 19) in eine vorgegebene Position bewegbaren Stößel (7),
– einem mit dem bewegbaren Stößel (7) hydraulisch verbundenen Arbeitsstößel (8), dem hydraulische Arbeitszylinder (10) zugeordnet sind, und
– einem elektrohydraulischen Steuersystem (33),
dadurch gekennzeichnet, dass
– der Stößel (7) von der Antriebsvorrichtung (18, 19) in eine wählbare Arbeitsposition einstellbar ist und in dieser Arbeitsposition durch formsteife Elemente (15, 16) am Pressenhaupt (2) abgestützt und verriegelbar ist,
– als Arbeitszylinder mehrere Zylindereinheiten (10) in gleichmäßiger Verteilung zwischen dem verriegelbaren Stößel (7) und dem Arbeitsstößel (8) angeordnet sind,
– der Arbeitsstößel (8) als eine durch innere Längs- und Querstreben (9) versteifte Kastenkonstruktion...Hydraulic press with
- A press frame (1) consisting of a press head (2) and a press table (3) which are rigidly connected to one another via a stand or column construction (4, 5),
- A in the press frame (1) by at least one on the press frame (1) arranged drive device (18, 19) in a predetermined position movable plunger (7),
- One associated with the movable plunger (7) hydraulically associated work ram (8), the hydraulic working cylinder (10), and
An electro-hydraulic control system (33),
characterized in that
- The plunger (7) of the drive device (18, 19) is adjustable in a selectable working position and in this working position by rigid elements (15, 16) supported on the press head (2) and lockable,
- As a working cylinder a plurality of cylinder units (10) are arranged in a uniform distribution between the lockable plunger (7) and the working ram (8),
- The working ram (8) as a by inner longitudinal and transverse struts (9) stiffened box construction ...

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Presse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.The The invention relates to a hydraulic press in the preamble of Patent claim 1 specified genus.

Zur Metallumformung sowie zum Stanzen und Schneiden von Metallteilen ist eine Vielzahl von hydraulischen Pressen bekannt, deren Stößel im Pressengestell an den Seitenständern geführt ist und die Aufgabe hat, eine oder auch mehrere Bewegungen und Kräfte in das Werkzeug zu übertragen, um das Werkstück umzuformen oder zu schneiden. Zur Erzeugung der erforderlichen Presskräfte dienen ein oder auch mehrere Zylindereinheiten, deren Zylinder am oder im Querhaupt fixiert sind – bei Unterkolbenpressen auch im Pressentisch – und deren Kolben die hydraulisch erzeugte Presskraft auf den Pressenstößel überträgt. Die in der jeweiligen Zylindereinheit erzeugten Reaktionskräfte werden vom Zylinder in die Pressen-Endstücke, d.h. in das Querhaupt, den Pressentisch bzw. den Pressenrahmen, eingeleitet. Da derartige Pressen für unterschiedliche Werkzeugeinbauhöhen geeignet sein sollen und die Werkzeuge aus Gründen der Wartung und auch für einen Teiletransfer weiter geöffnet werden müssen, als dies der eigentliche Arbeitszug erfordert, haben die Stößel und auch die Zylindereinheit einen sehr großen Hub. Zum vollen Öffnen und Schließen der Presse müssen aus den großvolumigen Zylindern erhebliche Flüssigkeitsmengen ab- und zugeführt werden, was die Hubgeschwindigkeit der Stößel begrenzt. Ferner muss die im jeweiligen Zylinder befindliche Druckflüssigkeitssäule von beträchtli chem Volumen auch für kleine Arbeitshübe auf Betriebsdruck gebracht und vor dem Öffnen wieder entspannt werden. Als Folgen ergeben sich ein verminderter Gesamtwirkungsgrad in der Presse und eine Erhöhung der Zykluszeit.to Metal forming as well as for punching and cutting metal parts is known a variety of hydraulic presses, their plungers in the press frame on the side stands guided is and has the task, one or more movements and forces in the Transfer tool around the workpiece to reshape or cut. To generate the required pressing forces one or more cylinder units whose cylinder on or are fixed in the cross head - at Sub-piston presses also in the press table - and their pistons the hydraulic generated pressing force transfers to the press ram. The generated in the respective cylinder unit reaction forces are moved from the cylinder to the press end, i. into the crosshead, the press table or the press frame, initiated. Because such Presses for different tool installation heights should be suitable and the tools for reasons of maintenance and also for a Part transfer further open Need to become, as this requires the actual work train, the rams and also the cylinder unit a very big stroke. For full opening and Shut down the press from the large volume Cylinders considerable amounts of liquid off and fed which limits the stroke speed of the plungers. Furthermore, the located in each cylinder pressure fluid column of beträchtli chem Volume also for small ones strokes be brought to operating pressure and relaxed again before opening. As consequences result in a reduced overall efficiency in the Press and an increase the cycle time.

Bei der Durchführung von Schneid- und Stanzvorgängen führt die zum Aufbau der Schneidkraft notwendige Kompression der Druckflüssigkeitssäule im Augenblick des Durchbrechens des Materials aufgrund der gespeicherten Energie zu einer plötzlichen Beschleunigung des Stößels, was Schläge im hydraulischen System verursacht und die Standzeiten der Werkzeuge negativ beeinflussen kann. Derartige Pressen werden daher häufig mit zusätzlichen Einrichtungen zur Schnittschlagdämpfung und/oder zur Hubbegrenzung ausgestattet, um die Werkzeugstandzeiten zu verlängern und um eine Überschreitung des unteren Umschaltpunktes zu vermeiden.at the implementation cutting and punching operations leads the to build up the cutting force necessary compression of the pressure fluid column at the moment breaking the material due to the stored energy to a sudden Acceleration of the plunger, what beating caused in the hydraulic system and tool life can negatively influence. Such presses are therefore often with additional Facilities for cutting impact damping and / or equipped for stroke limitation to extend tool life and an overrun to avoid the lower switching point.

Aus der US 4 318 682 ist eine hydraulische Presse bekannt, deren Pressengestell ein Querhaupt und einen Pressentisch aufweist, die durch mehrere Säulen miteinander verbunden sind. An der Unterseite des Pressentisches sind mehrere Arbeitszylinder befestigt, deren Kolbenstangen Öffnungen im Pressentisch durchragen und an der Unterseite einer an den Gestellsäulen geführten Stößelplatte befestigt sind. Eine ebenfalls an den Gestellsäulen geführte obere Stößelplatte steht über mehrere Stützholme und einen langhubigen hydraulischen Zustellzylinder mit dem Querhaupt in Wirkverbindung. Diese obere Stößelplatte kann vom Zustellzylinder aus einer oberen Stand-by-Position in eine Arbeitsposition bewegt und in dieser durch hydraulisch betätigte Arretierelemente verriegelt werden, die in Ringnuten der Säulen eingreifen. Bei dieser bekannten Presse können bei au ßermittigen Belastungen Kipplagen und Biegungen der oberen Stößelplatte während des Arbeitshubs auftreten, was die Qualität der Presserzeugnisse nachteilig beeinflusst und die Lebensdauer der Führungen sowie die Standzeit der Werkzeuge verkürzt.From the US 4,318,682 a hydraulic press is known, the press frame has a crosshead and a press table, which are interconnected by a plurality of columns. On the underside of the press table, a plurality of working cylinders are fastened, whose piston rods project through openings in the press table and are fastened to the underside of a ram plate guided on the frame columns. A likewise guided on the frame columns upper plunger plate is connected via a plurality of support beams and a long-stroke hydraulic feed cylinder with the crosshead in operative connection. This upper plunger plate can be moved by the feed cylinder from an upper stand-by position to a working position and locked in this by hydraulically actuated locking elements which engage in annular grooves of the columns. In this known press canting placements and bends of the upper plunger plate can occur during the work stroke, which adversely affects the quality of Presserzeugnisse and shortens the life of the guides and the service life of the tools with au ßermittigen loads.

Ferner ist aus der DE 4302263 A eine Stufenpresse mit hydraulischen Arbeitszylindern bekannt, die einen im Pressengestell mechanisch oder hydraulisch bewegten oberen Stößel aufweist, der lediglich Zustell- und Rückhubbewegungen ausführt. Mit diesem oberen Stößel sind ein oder mehrere Arbeitsstößel über je einen hydraulisch betätigten Zylinder gekoppelt, der am Arbeitshub nicht beteiligt ist, sondern die beiden Stößel lediglich bei der Zustellbewegung kraftschlüssig verbindet. Seitlich neben dem Arbeitsraum der Presse befinden sich voluminöse Arbeitshubeinheiten, die je eine am unteren Querhaupt befestigte Säule mit oberem Kolbenkopf und zentralem Druckölkanal aufweisen. Die Säulen sind flüssigkeitsdicht von hohlzylindrischen Bauteilen des unteren Arbeitsstößels umgeben, die zwei über ein Ventilsystem miteinander kommunizierende Zylinderkammern begrenzen. Die Antriebe dieser bekannten Presse sind so ausgelegt, dass der Arbeitshub durch die Arbeitshubeinheiten mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt wird, während der obere Stößel mit verminderter Geschwindigkeit durch den unteren Umkehrpunkt fährt. In dieser Phase wird der Druck in dem hydraulischen Verbindungszylinder vermindert, sodass sich der Abstand zwischen dem langsamer bewegten oberen Stößel und dem schneller bewegten Arbeitsstößel vergrößert. Ein Nachteil dieser bekannten Presse ist, dass die Arbeitshubeinheiten den Einbauraum der Werkzeuge einschränken und den Betrieb von Transfereinrichtungen behindern. Nachteilig ist ferner die relativ große Höhe der während des Arbeitshubs in den Zylin derräumen befindlichen Druckflüssigkeitssäulen, die das Ansprechverhalten beeinflusst. Ferner ist das Kompressionsvolumen direkt von der Höhe des Zustellhubes abhängig, was sich negativ auf den Schnittschlag und die Effizienz auswirkt.Furthermore, from the DE 4302263 A a step press with hydraulic working cylinders known which has a mechanically or hydraulically moving in the press frame upper plunger, which performs only feed and return strokes. With this upper plunger, one or more work rams are coupled via a respective hydraulically actuated cylinder, which is not involved in the working stroke, but connects the two plunger force-locking only during the feed movement. On the side next to the working space of the press there are voluminous working lifting units which each have a column fastened to the lower crosshead with upper piston head and central pressure oil channel. The columns are liquid-tight surrounded by hollow cylindrical components of the lower working ram, which limit two communicating via a valve system with each other cylinder chambers. The drives of this known press are designed so that the working stroke is performed by the Arbeitshubeinheiten at high speed, while the upper plunger moves at a reduced speed through the lower reversal point. In this phase, the pressure in the hydraulic connecting cylinder is reduced so that the distance between the slower moving upper ram and the faster moving ram increases. A disadvantage of this known press is that the working stroke units restrict the installation space of the tools and hinder the operation of transfer devices. Another disadvantage is the relatively high level of the pressure fluid columns located in the Zylin during the power stroke, which influences the response. Furthermore, the compression volume is directly dependent on the height of the delivery stroke, which has a negative impact on the cutting impact and the efficiency.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Presse zu schaffen, die insbesondere bei Anwendungen mit relativ kurzem Arbeitszug eine längere Werkzeugstandzeit sowie kürzere Arbeitszyklen und damit eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades bzw. des Ausstoßes ermöglicht.task The invention is to provide a hydraulic press, the especially in applications with relatively short work a longer Tool life and shorter Working cycles and thus an increase the overall efficiency or the output allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. These The object is achieved by the achieved in claim 1 features.

Die erfindungsgemäße Presse weist zusätzlich zu dem Arbeitsstößel einen weiteren Stößel auf, der über geeignete Antriebsvorrichtungen in einem relativ langen Hubweg in Öffnungs- und Schließrichtung der Presse verfahrbar sowie über geeignete kraft- und/oder formschlüssige Elemente in der eingestellten Arbeitsposition mit dem Pressengestell verriegelbar ist. Im verriegelten bzw. arretierten Zustand bildet dieser weitere Stößel ein stabiles Gegenlager zum Einleiten der Press- bzw. Reaktionskräfte in das formsteife Gestell. Der verriegelbare Stößel wird mit Hilfe geeigneter schnell wirkender Antriebsvorrichtungen in eine vorgewählte Arbeitsstellung im Pressengestell verfahren, wobei diese Arbeitsstellung von der Werkzeugeinbauhöhe sowie dem erforderlichen Arbeitshub bestimmt wird. In dieser Arbeitsstellung wird der Stößel im Pressengestell so fest fixiert, dass die bei einem Press-, Stanz- oder Prägevorgang auftretenden Reaktions- bzw. Gegenhaltekräfte über den Stößel in das Pressengestell eingeleitet werden.The Press according to the invention indicates additionally to the power ram one another pestle, the appropriate Drive devices in a relatively long stroke in opening and closing direction the press movable as well as over suitable positive and / or positive elements in the set Working position with the press frame is lockable. In the locked or locked state forms this further plunger stable counter bearing for introducing the pressing or reaction forces in the rigid frame. The lockable plunger is using appropriate fast-acting drive devices in a preselected working position moved in the press frame, this working position of the Mold height and the required working stroke is determined. In this working position the ram is in the press frame fixed so firmly that in a pressing, stamping or embossing process occurring reaction or counter-holding forces introduced via the plunger in the press frame become.

Bei der erfindungsgemäßen Presse sind die hydraulischen Zylindereinheiten, welche die Presskraft erzeugen, zwischen dem verriegelbaren Stößel und dem Arbeitsstößel angeordnet, so dass beide Stößel über diese Zylindereinheiten miteinander verbunden sind und die gesamte Baugruppe die relativ langen Hubbewegungen des verriegelbaren Stößels bei dessen Verfahren in die Arbeitsposition ausführt. In diesem Fall wird das Werkstück zwischen dem Pressentisch und dem Arbeitsstößel angeordnet.at the press according to the invention are the hydraulic cylinder units, which the pressing force generate, disposed between the lockable plunger and the ram, so both plungers over this Cylinder units are connected together and the entire assembly the relatively long strokes of the lockable plunger at whose procedure is carried out in the working position. In this case, that will workpiece arranged between the press table and the working ram.

Damit der verriegelbare Stößel einen relativ großen Verfahrhub in beiden Richtungen der Pressenachse ausführen kann, um z.B. Werkzeugwechsel und Werkstück- Transferoperationen durchführen zu können, sind geeignete hydraulische, pneumatische oder elektrische Antriebsvorrichtungen am Pressengestell vorgesehen und mit dem Stößel verbunden. Eine bevorzugte Ausführung zum Bewegen des verriegelbaren Stößels zwischen einer Stand-by-Position und einer Arbeitsposition enthält mindestens einen im Kopfstück installierten langhubigen Hydraulikzylinder, dessen Kolbenstange an dem oberen Stößelteil befestigt ist. Da dieser Hydraulikzylinder keine Presskräfte aufbringen muss, sind die für seine langhubigen Verfahrbewegungen benötigten Ölmengen gering, was höhere Verfahrgeschwindigkeiten ermöglicht.In order to the lockable plunger one relatively large Traversing stroke can be carried out in both directions of the press axis, by e.g. Tool change and workpiece transfer operations perform can, are suitable hydraulic, pneumatic or electric drive devices provided on the press frame and connected to the plunger. A preferred execution for moving the lockable plunger between a stand-by position and a working position contains at least one in the head piece installed long-stroke hydraulic cylinder, its piston rod on the upper ram part is attached. Since this hydraulic cylinder does not apply pressing forces must, are those for his long-stroke traversing movements required small amounts of oil, resulting in higher traversing speeds allows.

Zur Arretierung des verriegelbaren Stößels in der vorgegebenen Arbeitsposition können beispielsweise Zwischenstücke verwendet werden, die von außen zwischen den oberen Stößelteil und das benachbarte Pressenendstück bzw. andere maschinenfeste Bauteile des Pressengestells eingeschoben oder eingeschwenkt werden, wobei deren Achse parallel zur Wirkrichtung der Pressenkraft liegen sollte.to Locking the lockable plunger in the specified working position can for example, intermediate pieces be used from the outside between the upper plunger part and the adjacent press tail or other machine-fixed components of the press frame inserted or be pivoted, with its axis parallel to the direction of action the pressing force should be.

Ferner können auch druckübertragende Elemente von einstellbarer Länge, z.B. Stützen mit Gewindespindel, von außen zwischen den oberen Stößelteil und das Querhaupt oder andere maschinenfeste Elemente des Pressenkörpers eingeschoben oder eingeschwenkt werden, wobei auch in diesem Fall die Achse dieser druckübertragenden Elemente parallel zur Wirkrichtung der Presskraft verlaufen sollte. Für diesen Zweck können auch andere druckübertragende Elemente eingesetzt werden, die eine rastende Positionierung des oberen Stößelteils erlauben und mit diesem Stößelteil beispielsweise verschraubt sind. Diesbezüglich geeignet sind beispielsweise Säulen mit radialen Einstichen für den Eingriff von Klemmriegeln, die im benachbarten Pressenendstück installiert sind und über Antriebselemente zum motorischen Ein- und Ausrücken verfügen. Zur stufenlosen Positionierung des verriegelbaren Stößels können auch kraftschlüssige Elemente eingesetzt werden, die mit Hilfe von am benachbarten Pressenendstück oder an anderen Teilen des Pressengestells installierten Klemmeinheiten mit den am verriegelbaren Stößel befestigten Stützholmen in Eingriff gelangen. Bei Pressen in Säulenkonstruktion kann die Arretierung des verriegelbaren Stößels in der Arbeitsposition auch durch Klemmeinheiten erfolgen, die an dem verriegelbaren Stößel montiert sind und direkt auf die Pressensäulen einwirken.Further can also pressure-transmitting Elements of adjustable length, e.g. Support with threaded spindle, from outside between the upper plunger part and the crosshead or other machine-fixed elements of the press body inserted or be pivoted, in which case the axis of this pressure transmitting Elements should run parallel to the effective direction of the pressing force. For this Purpose also other pressure-transmitting Elements are used which have a latching positioning of the upper plunger part allow and with this plunger part for example screwed. Suitable in this regard, for example columns with radial punctures for the engagement of clamping bolts installed in the adjacent press tail are and about Drive elements for motorized engagement and disengagement feature. For stepless positioning The lockable plunger can also frictional Elements are used with the help of at the adjacent press end piece or Clamp units installed on other parts of the press frame with the locks attached to the lockable stabilizer bars engage. When pressing in column construction, the lock of the lockable plunger in the working position also be done by clamping units, which on the lockable ram mounted are and directly on the press columns act.

Durch die geringe Höhe der Druckflüssigkeitssäule in den die Arbeitszylinder bildenden Zylindereinheiten verringert sich das Kompressionsvolumen gegenüber Pressen des Standes der Technik erheblich. Dieses verminderte Kompressionsvolumen führt zu einem erhöhten Gesamtwirkungsgrad der Presse, schnelleren Zykluszeiten sowie zu einer deutlichen Minderung von Schnittschlägen bei der Durch führung von Schneid- und Stanzvorgängen. Bei entsprechender Auslegung der Steuerung können ferner die Ringraumseiten der Zylindereinheiten zur Schnittschlagdämpfung genutzt werden.By the low altitude the pressure fluid column in the the working cylinder forming cylinder units is reduced the compression volume compared Presses of the prior art considerably. This reduced compression volume leads to a increased Total efficiency of the press, faster cycle times and too a significant reduction of cutting strokes in the implementation of Cutting and punching processes. at appropriate design of the control can also the annulus sides the cylinder units are used for cutting impact damping.

Wenn die den Stößel in seiner Arbeitsstellung arretierenden Mechanismen, insbesondere die Stützholme und deren kraft- bzw. formschlüssige Fixierelemente, in den Eckbereichen des verriegelbaren Stößels angeordnet sind, vermindert sich die Aufbiegung des Pressenhauptes, was eine weitergehende Steigerung der Gesamtsteifigkeit der Presse bedeutet.If the ram locking the locking mechanism in its working position, in particular the support bars and their force or positive fixing elements, are arranged in the corner regions of the lockable plunger, reduces the up bend of the press head, which means a further increase in the overall stiffness of the press.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist es weiterhin besonders vorteilhaft, am verriegelbaren Stößel mehrere achsparallele Stützholme jeweils in der Wirkachse je einer Zylindereinheit vorzusehen, die im zugehörigen Pressenendstück längsverschiebbar sowie form- und/oder kraftschlüssig verriegelbar sind. In diesem Fall werden die Presskräfte vom verriegelbaren Stößel achsparallel über die Stützholme in das Querhaupt eingeleitet, und zwar unter Vermeidung von Biegemomenten im verriegelbaren Stößel, der weniger steif ausgeführt werden kann. Weiterhin reduziert sich die Gefahr der Knickung oder Ausbiegung der Stützholme. Außerdem kann gegebenenfalls auf Führungselemente am verriegelbaren Stößel verzichtet werden, da dieser nur geringe Querkräfte aufnehmen muß und die Kolbenstangenführungen der Zylindereinheiten zur Führung desselben ausreichen.at an embodiment The invention is also particularly advantageous on the lockable plunger several axially parallel support struts each provide in the axis of action depending on a cylinder unit, the in the associated Pressenendstück longitudinally slidably as well as positive and / or non-positive are lockable. In this case, the pressing forces of Lockable ram axis parallel over the support bars introduced into the crosshead, while avoiding bending moments in the lockable plunger, the less stiff can be. Furthermore, reduces the risk of buckling or Deflection of the supporting spars. In addition, can optionally on guide elements dispensed with the lockable plunger be, since this must absorb only small lateral forces and the Piston rod guides the cylinder units to guide the same suffice.

Die gemäß der Erfindung den Zylindereinheiten zugeordneten Wegmess-Systeme können den Hub der jeweiligen Zylindereinheiten und/oder die Relativposition des Arbeitsstößels gegenüber dem be nachbarten Pressentisch oder gegenüber dem verriegelbaren Stößel in diesem Bereich erfassen. Dadurch kann über ein entsprechend ausgelegtes Steuersystem in Verbindung mit einer proportionalen bzw. servohydraulischen Ansteuerung der Zylindereinheiten eine Parallelregelung des Arbeitsstößels während des Presshubes erfolgen. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführung sind vier Zylindereinheiten in den Eckbereichen des in Draufsicht etwa viereckigen Arbeitsstößels angeordnet, die über getrennte Wegmess-Systeme und hydraulische Steuerungen verfügen. Auf diese Weise können außermittige Belastungen der Presse über fast den gesamten Bereich des Pressentisches kompensiert und ein genau paralleles Schließen der Presse bzw. der Werkzeuge erreicht werden.The according to the invention The displacement measurement systems assigned to the cylinder units can control the stroke the respective cylinder units and / or the relative position of Working ram opposite the be neighbors Press table or opposite the lockable plunger in this Capture area. This can be over a correspondingly designed control system in conjunction with a proportional or servo-hydraulic control of the cylinder units a parallel control of the working ram during the Presshubes done. In a particularly advantageous embodiment four cylinder units in the corners of the approximately square in plan view Working ram arranged, the above separate position measuring systems and hydraulic controls. On this way you can eccentric Loads on the press almost compensated for the entire area of the press table and a exactly parallel closing the press or tools are achieved.

Bei sehr großen Stößelabmessungen können auch mehr als vier Zylindereinheiten gleichmäßig über die Arbeitsstößelfläche verteilt eingesetzt werden, was eine entsprechend gleichmäßige Verteilung der Presskraft ergibt. Durch Anwendung der vorgenannten Mess- und Steuerungstechnik kann die von jeder Zylindereinheit erzeugte Presskraft ermittelt werden. Durch Verknüpfung und Auswertung dieser Messwerte können die Kompression, d.h. die elastische Stauchung, der mit der Presskraft belasteten Stützholme und auch die elastische Verformung des Pressengestells berechnet und durch Ansteuerung entsprechender Zylindereinheiten kompensiert werden.at very big ram dimensions can even more than four cylinder units evenly distributed over the ram surface be used, resulting in a correspondingly uniform distribution of the pressing force results. By application of the aforementioned measuring and control technology can determine the pressing force generated by each cylinder unit become. By linking and evaluating these measurements, the compression, i. the elastic compression, the supporting spars loaded with the pressing force and also calculates the elastic deformation of the press frame and be compensated by controlling corresponding cylinder units.

Wenn der verriegelbare Stößel durch geeignete Stütz- und Arretiermechanismen stufenlos in einer gewählten Arbeitsposition eingestellt und fixiert werden kann, ist es vorteilhaft, mindestens zwei synchron wirkende Verfahreinrichtungen vorzusehen und diesen Verfahreinrichtungen geeignete Wegmess-Systeme zuzuordnen. Bei der Bewe gung und Positionierung des verriegelbaren Stößels in einer gewählten Arbeitsstellung kann dadurch der verriegelbare Stößel vor Beginn eines Pressvorganges genau parallel zum Arbeitsstößel bzw. zum Pressenendstück positioniert und verriegelt werden. In Verbindung mit den Zylindereinheiten zugeordneten Wegmess-Systemen wird eine genau achsparallele Schließbewegung des Arbeitsstößels beim anschließenden Pressvorgang sichergestellt werden.If the lockable plunger through appropriate support and locking mechanisms continuously adjusted in a selected working position and can be fixed, it is advantageous to synchronize at least two to provide effective traversing devices and these traversing devices Assign suitable position measuring systems. During movement and positioning of the lockable plunger in a chosen one Working position can thereby the lockable plunger before Beginning of a pressing process exactly parallel to the working ram or to the press end piece be positioned and locked. In conjunction with the cylinder units associated displacement measuring systems is an exactly axially parallel closing movement the working ram at subsequent Pressing be ensured.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen Presse anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigenin the Below is an embodiment of the according to the invention hydraulic Press explained in detail with reference to the drawing. Show it

1 das Ausführungsbeispiel der hydraulischen Presse im Axialschnitt von vorne; 1 the embodiment of the hydraulic press in axial section from the front;

2 die Presse nach 1 im schematischen seitlichen Vertikalschnitt. 2 the press after 1 in the schematic lateral vertical section.

Die in 1, 2 dargestellte hydraulische Presse enthält ein Pressengestell 1, bestehend aus zwei formsteifen Pressenendstücken, nämlich einem Querhaupt 2 und einem Pressentisch 3, sowie Seitenständern 4, 5. Auf dem Pressentisch 3 wird in der Regel eine – nicht dargestellte – Tischplatte positioniert. Im Pressengestell 1 sind zwei Pressenstößel angeordnet, und zwar ein hier plattenartig ausgeführter verriegelbarer Stößel 7 und ein Arbeitsstößel 8. Zum Erhalt der erforderlichen Formsteifigkeit ist der Arbeitsstößel 8 in Kastenkonstruktion mit Längs- und Querversteifungen 9 ausgeführt. Zwischen dem verriegelbaren Stößel 7 und dem Arbeitsstößel 8 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Zylindereinheiten 10 angeordnet, die jeweils aus einem druckfesten Zylindergehäuse 11 und einem darin verschiebbar aufgenommenem Kolben 12 bestehen. Der Kolben 12 wirkt als Differenzialkolben und seine aus dem Zylindergehäuse 11 nach unten vorstehende Kolbenstange 13 ist an einer ausreichend stabilen Querversteifung 9 des Arbeitsstößels 8 befestigt. Die Zylindergehäuse 11 sind an der Unterseite des verriegelbaren Stößels 7 befestigt und erstrecken sich in den Innenraum des als Kastenkonstruktion ausgeführten Arbeitsstößels 8.In the 1 . 2 shown hydraulic press includes a press frame 1 , consisting of two dimensionally stable press end pieces, namely a crosshead 2 and a press table 3 , as well as side stands 4 . 5 , On the press table 3 As a rule, a table top is positioned - not shown. In the press frame 1 are arranged two press ram, namely here a plate-like designed lockable plunger 7 and a power ram 8th , To obtain the required dimensional stability is the work ram 8th in box construction with longitudinal and transverse stiffeners 9 executed. Between the lockable plunger 7 and the power ram 8th are in the illustrated embodiment a total of four cylinder units 10 arranged, each consisting of a flameproof cylinder housing 11 and a piston slidably received therein 12 consist. The piston 12 acts as a differential piston and its out of the cylinder housing 11 downwardly projecting piston rod 13 is at a sufficiently stable transverse reinforcement 9 of the power ram 8th attached. The cylinder housing 11 are at the bottom of the lockable plunger 7 attached and extend into the interior of the designed as a box construction work ram 8th ,

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in den Eckbereichen des verriegelbaren Stößels 7 vier formsteife säulenartige Stützholme 15 befestigt, die im oberen Querhaupt 2 festgelegte Arretiervorrichtungen 16 sowie obere Bohrungen 17 im Querhaupt 2 durchragen. Ferner weist die hydraulische Presse eine Antriebsvorrichtung für vertikale Verfahrbewegungen des verriegelbaren Stößels 7 auf, die hier in Form von im Querhaupt 2 angeordneten doppeltwirkenden hydraulischen Zylindern 18 ausgeführt ist, deren Kolbenstangen 19 im mittleren Bereich des verriegelbaren Stößels 7 jeweils mittig zwischen zwei Stützholmen 15 befestigt sind.In this embodiment, in the corner areas of the lockable plunger 7 four dimensionally stable pillar-like supporting spars 15 attached to the upper cross head 2 fixed locking devices 16 and upper holes 17 in the crosshead 2 project through. Furthermore, the hydraulic press a drive device for vertical traversing movements of the lockable plunger 7 on, here in the form of in the crosshead 2 arranged double-acting hydraulic cylinders 18 is executed, whose piston rods 19 in the middle region of the lockable plunger 7 in the middle between two supporting spars 15 are attached.

Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Arbeitsstößel 8 über seitliche Führungselemente 21 an den Seitenständern 4, 5 geführt. Die Führung des verriegelbaren Stößels 7 kann grundsätzlich über die Führungselemente 21 in Verbindung mit den Kolbenstangenführungen der Zylindereinheiten 10 erfolgen. Der Stößel 7 kann auch mit zusätzlichen Führungselementen an den Seitenständern 4, 5 des Pressengestells geführt werden. Bei anderen Pressentypen, z.B. Säulen-Pressen, werden entsprechend anders ausgebildete Führungselemente zur Führung zumindest des Arbeitsstößels 8 verwendet.As in particular from 2 it can be seen, in this embodiment, the working ram 8th via lateral guide elements 21 on the side stands 4 . 5 guided. The guide of the lockable plunger 7 can basically about the guide elements 21 in conjunction with the piston rod guides of the cylinder units 10 respectively. The pestle 7 Can also with additional guide elements on the side uprights 4 . 5 the press frame are guided. In other types of press, for example, column presses, accordingly differently designed guide elements for guiding at least the working ram 8th used.

Ferner verfügt die hydraulische Presse über ein Speise- und Verteilersystem für die Druckölversorgung der vier Zylindereinheiten 10. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 1, 2 enthält dieses System eine Druckölzuführung 28 z.B. in Form von druckfesten Schleppschläuchen, sowie einen auf dem verriegelbaren Stößel 7 angeordneten Verteilerblock 29 mit Ventilen, von dem Druckleitungen 30 zu den Zylindereinheiten 10 führen.Furthermore, the hydraulic press has a feed and distribution system for the pressurized oil supply of the four cylinder units 10 , According to the embodiment 1 . 2 This system contains a pressure oil supply 28 eg in the form of pressure-resistant tow hoses, as well as one on the lockable plunger 7 arranged distribution block 29 with valves, from the pressure lines 30 to the cylinder units 10 to lead.

Die hydraulische Presse besitzt ferner Wegmess-Systeme, deren Detektoren 32 beispielsweise am oberen Ende der hydraulischen Zylinder 18 sowie auch am Rand des verriegelbaren Stößels 7 angeordnet sein können. Bei der Ausführung nach 1, 2 wird mit Hilfe der hydraulischen Zylinder 18 der verriegelbare Stößel 7 und mit ihm der Arbeitsstößel 8 aus einer oberen Stand-by-Stellung in eine Arbeitstellung mit relativ großer Geschwindigkeit abgesenkt, wobei der verriegelbare Stößel 7 durch die den Detektoren 32 zugehörigen Wegmess-Systeme und ein elektrohydraulisches Steuersystem 33 in eine zum Pressentisch 3 in Längsrichtung genau parallele Lage positionsgeregelt wird. Nach dieser Positionsregelung erfolgt die Aktivierung der Arretiervorrichtungen 16, die durch Eingriff an den Stützholmen 15 den verriegelbaren Stößel 7 und damit auch die Zylindergehäuse 11 der Zylindereinheiten 10 in der Arbeitsposition arretieren. Durch die den Zylindereinheiten 10 zugeordneten Wegmeßsysteme und geeignete proportional- bzw. servohydraulische Ansteuerung der Zylindereinheiten 10 wird ein paralleles Schließen des Arbeitsstößels 8 während des Presshubes gewährleistet. Zur Minimierung der Biegemomente im verriegelbaren Stößel 7 und auch für die Einleitung der Presskraft in das Kopfstück ist es zweckmäßig, dass die Mittelachsen der jeweiligen Zylindereinheiten 10 mit den Mittelachsen der Stütz holme 15 und der Arretiervorrichtung 16 zusammenfallen. Dadurch werden Kippmomente beim Pressvorgang vermieden und unerwünschte Biegeverformungen der Pressenbauteile reduziert.The hydraulic press also has displacement measuring systems, their detectors 32 For example, at the top of the hydraulic cylinder 18 as well as on the edge of the lockable plunger 7 can be arranged. In the execution after 1 . 2 is using the hydraulic cylinder 18 the lockable plunger 7 and with it the working tappet 8th lowered from an upper stand-by position to a working position at a relatively high speed, wherein the lockable plunger 7 through the detectors 32 associated Wegmess systems and an electro-hydraulic control system 33 in one to the press table 3 in the longitudinal direction exactly parallel position is position-controlled. After this position control, the activation of the locking devices takes place 16 by engaging the support bars 15 the lockable plunger 7 and thus also the cylinder housing 11 the cylinder units 10 lock in the working position. By the cylinder units 10 associated Wegmeßsysteme and appropriate proportional or servohydraulic control of the cylinder units 10 will be a parallel closing of the working ram 8th ensured during the press stroke. To minimize the bending moments in the lockable ram 7 and also for the introduction of the pressing force in the head piece, it is expedient that the center axes of the respective cylinder units 10 with the central axes of the support spars 15 and the locking device 16 coincide. This prevents tilting moments during the pressing process and reduces undesired bending deformations of the press components.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel und dessen Einzelheiten beschränkt. So können statt der dargestellten Stützholme 15 und Arretiervorrichtungen 16 auch andere Mittel eingesetzt werden, um den verriegelbaren Stößel 7 in bestimmten Arbeitspositionen zu fixieren. Beispielsweise können statt der Stützholme 15 und der Arretiervorrichtungen 16 feste Stützkörper als Zwischenstücke seitlich in das Gestell 1 zwischen dem verriegelbaren Stößel 7 und das Kopfstück 2 eingesetzt werden, die dann die beim Pressvorgang auftretenden Reaktionskräfte in das Kopfstück einleiten. Falls mehrere solcher Stützkörper verwendet werden, ist es zweckmäßig, diese in axialer Flucht zu den Wirkachsen der Zylindereinheiten 10 zu positionieren. Nach dem jeweiligen Pressvorgang werden diese Stützkörper wieder seitlich aus dem Gestell herausbewegt, falls der notwendige Öffnungshub des Werkzeuges den Hub der Zylindereinheiten 10 überschreitet. Die Verwendung fester Stützkörper ist für solche erfindungsgemäßen Pressenausführungen sinnvoll, bei denen der Pressenhub für die Arbeitsvorgänge konstant ist oder sich nur in einem geringen Bereich ändert. Dies gilt beispielsweise für Schneid-, Stanz- und Prägepressen.The invention is not limited to the illustrated embodiment and its details. So instead of the illustrated support struts 15 and locking devices 16 Other means are used to lock the lockable plunger 7 to fix in certain work positions. For example, instead of the support bars 15 and the locking devices 16 solid support body as intermediate pieces laterally in the frame 1 between the lockable plunger 7 and the head piece 2 are used, which then initiate the reaction forces occurring during the pressing process in the head piece. If several such support body are used, it is expedient, this in axial alignment with the axes of action of the cylinder units 10 to position. After the respective pressing process, these support bodies are moved out of the frame laterally, if the necessary opening stroke of the tool is the stroke of the cylinder units 10 exceeds. The use of solid support body is useful for such press embodiments according to the invention, in which the press stroke for the operations is constant or changes only in a small range. This applies, for example, to cutting, stamping and embossing presses.

Als Arretiervorrichtungen 16 sind kraft- und/oder formschlüssig wirkende Einrichtungen geeignet, die ausreichend stabil sein müssen, um die von den Stützholmen 15 übertragenen Kräfte ohne Beschädigung in das Kopfstück 2 zu übertragen. Beispielsweise können zur stufenlosen Fixierung Klemmkeile, Klemmmuffen, Schnecken- und Gewinde-Paarungen eingesetzt werden. Für eine stufenweise Arretierung eignen sich die formschlüssigen Verbindungsmittel, wie Riegel, Rasten oder andere Elemente zum Herstellen von ausreichend festen schnell lösbaren Verbindungen.As locking devices 16 are positively and / or positively acting devices suitable that must be sufficiently stable to those of the support beams 15 transmitted forces without damage in the head piece 2 transferred to. For example, clamping wedges, clamping sleeves, screw and thread pairings can be used for continuous fixing. For a stepwise locking are the positive connection means, such as bars, notches or other elements for producing sufficiently strong fast detachable connections.

Ein bevorzugtes Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Presse ist die Bearbeitung von relativ großflächigen Blechen durch Stanzen, Zuschneiden sowie die Erzeugung von Prägungen in Metallkörpern. Wesentlich für die durchzuführenden Bearbeitungsvorgänge sind kurzhubige Bewegungen des Arbeitsstößels, wobei insbesondere bei Stanz- und Schnittvorgängen eine effektive Schnittschlagdämpfung erreicht wird, und zwar ohne die bisher erforderlichen zusätzlichen Dämpfungsmittel.One preferred application of the press according to the invention is the processing of relatively large sheets by punching, cutting and the production of imprints in Metal bodies. Essential for the ones to be carried out edits are short-stroke movements of the working ram, in particular at Punching and cutting operations an effective cutting shock absorption is achieved, without the previously required additional Damping means.

Claims

Hydraulic press with - a press frame ( 1 ) consisting of a press head ( 2 ) and a press table ( 3 ), the via a column or pillar construction ( 4 . 5 ) are dimensionally rigidly interconnected, - one in the press frame ( 1 ) by at least one on the press frame ( 1 ) arranged drive device ( 18 . 19 ) in a predetermined position movable plunger ( 7 ), - one with the movable plunger ( 7 ) hydraulically connected working rams ( 8th ), the hydraulic power cylinder ( 10 ), and - an electro-hydraulic control system ( 33 ), characterized in that - the plunger ( 7 ) of the drive device ( 18 . 19 ) is adjustable in a selectable working position and in this working position by dimensionally stable elements ( 15 . 16 ) at the press head ( 2 ) is supported and lockable, - as a working cylinder several cylinder units ( 10 ) in even distribution between the lockable plunger ( 7 ) and the tappet ( 8th ), - the working ram ( 8th ) as one through inner longitudinal and transverse struts ( 9 ) stiffened box construction is executed, in which the cylinder housing ( 11 ) of the cylinder units ( 10 ), and - for parallel regulation of the ram ( 8th ) during the press stroke distance measuring systems ( 32 ) and a proportional or servohydraulic control of the cylinder units ( 10 ) are provided.

Hydraulic press according to claim 1, characterized in that at least the working ram ( 8th ) in the press frame ( 1 ) is guided.

Hydraulic press according to claim 1 or 2, characterized in that the lockable plunger ( 7 ) on components ( 4 . 5 ) of the press frame ( 1 ) is guided.

Hydraulic press according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal axes of the cylinder units ( 10 ) with the longitudinal axes of the support elements ( 15 . 16 ) coincide.

Hydraulic press according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder housing ( 11 ) of the cylinder units ( 10 ) on the lockable plunger ( 7 ) and in the work ram ( 8th protrude).

Hydraulic press according to one of the preceding claims, characterized in that the lockable plunger ( 7 ) is carried out plate-like.

Hydraulic press according to one of the preceding claims, characterized in that the dimensionally stable elements ( 15 . 16 ) for supporting the lockable plunger ( 7 ) in the working position several in the axis of action of the cylinder units ( 10 ) on the lockable plunger ( 7 ) mounted support beams ( 15 ), which in the press main ( 2 ) guided longitudinally displaceable and by means of associated locking devices ( 16 ) positively and / or non-positively in the press head ( 2 ) are lockable.

Hydraulic press according to one of the preceding claims, characterized in that the drive device ( 18 . 19 ) several hydraulic cylinders ( 18 ) whose piston rods ( 19 ) on the lockable plunger ( 7 ), and the associated path measuring systems ( 32 ) via the electrohydraulic control system ( 33 ) to the press table ( 3 ) parallel method, positioning and locking the lockable plunger ( 7 ) guarantee.

Hydraulic press according to one of the preceding claims, characterized by a hydraulic control of the annular space side of the cylinder units ( 10 ) for cutting impact damping.