DE1044748B

DE1044748B - Hydraulic long stroke drive for machines, e.g. B. Bumpers

Info

Publication number: DE1044748B
Application number: DED26338A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmuth Doern
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1957-08-30
Filing date: 1957-08-30
Publication date: 1958-11-27

Description

Hydraulischer Langhubantrieb für Arbeitsmaschinen, z. B. Stoßbänke Zur Herstellung nahtloser Stahlrohre nach dem Ehrhardtverfahren werden kohrstoßbänke verwendet, auf denen ein dickwandiges, fingerhutartiges Lochstück in Walztemperatur mittels einer zylindrischen Dornstange so durch hintereinander angeordnete Werkzeuge (Ringe oder Rollen) hindurchgestoßen wird, daß ein langes, verhältnismäßig dünnwandiges Rohr entsteht. Der Antrieb dieser Stoßbänke erfolgt in der Regel von Gleichstrommotoren über Getriebe auf Zahnräder, die in eine Zahnstange eingreifen, welche ihrerseits die Kraft über eine Schaftstange auf die Dornstange überträgt. Die Länge der nach diesem Verfahren hergestellten Rohre war bis vor wenigen Jahren begrenzt.Hydraulic long stroke drive for work machines, e.g. B. Bumpers For the production of seamless steel tubes according to the Ehrhardt process, kohr rusbenches are used used, on which a thick-walled, thimble-like hole piece at rolling temperature by means of a cylindrical mandrel bar by tools arranged one behind the other (Rings or rollers) is pushed through that a long, relatively thin-walled Pipe is created. These push benches are usually driven by DC motors Via gears on gears that engage in a rack, which in turn transmits the force via a shaft rod to the mandrel rod. The length of the after Pipes manufactured using this method were limited until a few years ago.

Nachdem es gelang, die Geschwindigkeit des Fertigungsablaufes etwa zu verdoppeln, eröffnete sich die Möglichkeit, Rohre nach dem Verfahren auch in größeren Längen herzustellen. Dabei traten aber Nachteile .des beschriebenen mechanischen Antriebes stark in Erscheinung. Die Zahnstange, deren Länge etwa das 21/2- bis 3fache der erzeugten Rohrlänge beträgt, erhielt ein hohes Gewicht. Die bedeutend erhöhte Geschwindigkeit verlangt größere Antriebsmotoren, wodurch das Schwungmoment der Anker und Getriebe wesentlich vergrößert wurde.After it succeeded, the speed of the production process was about doubling opened up the possibility of using pipes in to produce longer lengths. However, there were disadvantages of the mechanical described Drive strongly in appearance. The rack, the length of which is about 21/2 to 3 times of the pipe length produced was given a high weight. The significantly increased Speed requires larger drive motors, which reduces the momentum of the Armature and gear were significantly enlarged.

Es sind daher schon verschiedene Vorschläge für einen hydraulischen Antrieb von Stoß- und Ziehbänken gemacht worden. Wenn trotzdem bis heute keine Rohrstoßbank mit hydraulischem Antrieb gebaut wurde, so wird das nicht zuletzt daran gelegen haben, daß man über kein geeignetes Zylindersystem für einen so langen Arbeitshub bei derart hohen Stoß- und Beschleunigungskräften verfügte. Auch erwachsen aus dem staubreichen Hüttenbetrieb mancherlei Probleme hinsichtlich des Schutzes von Plungern und deren Führungen gegen vorzeitigen Verschleiß. Nicht zuletzt bereitet auch die Abstützung von langen, nur auf Druck beanspruchten Plungern gegen Ausknieken Schwierigkeiten.There are therefore already various proposals for a hydraulic Drive made by pushers and draw benches. Even if there is still no pipe bump bench to this day was built with hydraulic drive, this is not least because of that have that one does not have a suitable cylinder system for such a long working stroke with such high impact and acceleration forces. Also grow out of the dusty smelter operation, various problems with regard to the protection of plungers and their guides against premature wear. Last but not least, also prepares Support of long plungers, which are only subjected to pressure, to prevent kneeling difficulties.

Um das Durchbiegen der auf Druck beanspruchten Plunger bzw. Rückzugkolben nach Verlassen des Zylinders zu vermeiden, hat man bei einer Maschine mit langem Arbeitshub, z. B. einer Rohrziehhank, vorgeschlagen, den das Werkstück oder Werkzeug tragenden und seitlich aus dem Maschinenbett herausgeführten Schlitten durch mit dem Arbeitsplunger und Rückzugkolben verbundene Gleitstücke zu führen, die in nach oben offenen Führungsstücken laufen. Die Führungsbahn für Plunger und Kolben bzw. der Gleitstücke sind dabei durch eine Platte abgedeckt. , Nach einem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag sollen sich bei einer Rohrstoßbank die hydraulisch bewegten Plunger im Bereich der Dorn-und Schaftsta,ngenführungen an den gleichen Führungsböcken abstützen, wie sie für die Dorn- und Schaftstange vorgesehen sein müssen, so daß ein Einknicken der Plunger und Rückzugkolben ebenfalls verhindert werden konnte. Die Führungsbohrungen müssen dabei zum Durchlaß des Schaftstangenschlittens teilweise offen sein.About the bending of the pressure loaded plunger or retraction piston To avoid after leaving the cylinder, you have to do with a machine with a long time Working stroke, e.g. B. a Rohrziehhank suggested the workpiece or tool carrying and laterally led out of the machine bed carriage by with to guide the working plunger and retraction piston connected sliding pieces, which in after guide pieces that are open at the top. The guideway for plunger and piston or the sliding pieces are covered by a plate. After a not to the booth The suggestion belonging to the technology should be the hydraulic moving plunger in the area of the mandrel and shaft rod guides on the same Support guide blocks as provided for the mandrel and shaft rod must, so that buckling of the plunger and retraction piston is also prevented could be. The guide bores must allow the shaft rod slide to pass through be partially open.

In beiden Fällen ist zwar eine gute Führung für die Verstellmittel und auch ein gewisser Schutz gegen Verschmutzung derselben und deren Führungsbahn erreicht worden. Eine befriedigende Lösung ist dadurch aber insofern nicht gegeben, weil bei einer Verwendung derartiger Antriebssysteme in Verbindung mit einer Rohrstoßbank für die Herstellung längerer Rohre der bauliche Aufwand immer noch unerwünscht hoch ist, und die Abdichtung der Verstellmittel und deren Führungsbahn zu wünschen übrigläßt.In both cases it is a good guide for the adjustment means and also a certain protection against contamination of the same and their guideway has been achieved. However, this does not provide a satisfactory solution insofar as because when using such drive systems in connection with a pipe push bench for the production of longer pipes, the structural effort is still undesirably high is, and the sealing of the adjusting means and their guideway leaves something to be desired.

Weiterhin ist es bei transportablen Loch- bzw. Nietmaschinen mit relativ kleinem Arbeitshub bekannt, den Vorschubplunger mit einem geschlitzten Zylinder durchdringenden Kragarm zu versehen und einen koaxial zum Vorschubplunger angeordneten Rückzugskolben vorzusehen.Furthermore, it is with transportable punching or riveting machines with relative known with a small working stroke, the feed plunger with a slotted cylinder to provide penetrating cantilever arm and one arranged coaxially to the feed plunger Provide retraction piston.

Da der mittlere Zylinderteil der bekannten Einrichtung im Bewegungsbereich des mit dem Vorschubplunger verbundenen Kragarms für den Durchtritt desselben lediglich mit einem Schlitz versehen ist, ergibt sich eine fast vollständige Einkapselung und damit eine sehr große Schonung der empfindlichen Plunger und Führungen. Auf Grund dieser Vorzüge macht die Erfindung von diesem bekannten Antrieb nun auch bei Stoßbänken Gebrauch bzw. bildet diese für diesen speziellen Anwendungszweck fort, wobei allerdings die Erfindung nicht in der Idee an-sich gesehen wird, jenen bekannten Antrieb bei' Stoßbänken anzuwenden sondern nur in der Fortbildung dieses Antriebs, durch den dieser zum Stoßen insbesondere langer Rohre befähigt bzw. brauchbar gemacht wird.Since the middle cylinder part of the known device in the range of motion of the cantilever arm connected to the feed plunger for the passage of the same only is provided with a slot, an almost complete encapsulation results and therefore very good protection of the sensitive plungers and guides. on Because of these advantages, the invention of this known drive now also makes Use of bumpers or training them for this special purpose, although the invention is not seen in terms of the idea in itself will use that well-known drive in 'bumpers but only in training this drive, which enables it to push long pipes in particular or is made usable.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, -ein hydraulisches Zylindersystem zu schaffen, das an die zum Antrieb des die Schaftstange tragenden Schlittens bei Rohrstoßbänken für die Herstellung längerer Rohre gegebenen Verhältnisse bestmöglich angepaßt ist.The object of the present invention is to provide a hydraulic cylinder system to create that to the drive of the carriage carrying the shaft rod Pipe bumpers for the production of longer pipes in the best possible way is adapted.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird - ausgehend von jenem bei Loch- und. -Nietmaschinen bekannten Antrieb - erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Vorschubplunger in bekannter Weise als beweglichen Zylinder für den ortsfesten sowie für den Durchfluß des Druckmittels hohlen Rückzugplunger auszubilden, den Rückzugplunger an einer im -Zylinder radial angeordneten Brücke abzustützen sowie -den Vorschubplunger zum Durchtritt dieser Brücke an seinem vorderen Ende aufzuschlitzen. - - - -.-.To solve this problem - starting from that at hole and. -Riveting machines known drive - proposed according to the invention, the feed plunger in a known manner as a movable cylinder for the stationary as well as for the flow of the pressure medium to form hollow retraction plungers, the retraction plungers on a to support the bridge arranged radially in the cylinder and the feed plunger to the Slit through this bridge at its front end. - - - -.-.

Ein sehr wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß durch die Abstützung des Rückzugplungers an der am vorderen Ende des verlängerten Zylinderteils angeordneten=ßrücke der Riickzugplunger um etwa Hublänge gekürzt werden kann und sich dadurch günstigere Verhältnisse- in der Druckmittelzu-und -ableitung für den Rückzugplunger ergeben, Weitere Vorteile bestehen, darin, daß .die Druckmittelpumpe an der Kopfseite der Zylinder angeordnet werden kann, so daß sich nur kurze Leitungen für das Druckmittel des Vorschubplungers ergeben. Wenn man nämlich nur mit einer--Pumpe arbeiten will, spielen die Druckverluste. durch-:die längeren Leitungen zu den Rückzugplungern nur eine untergeordnete Rolle, weil der Querschnitt des Rückzugplurigers gegenüber dem Vorschubplunger so gering ist; daß die Rückzuggeschwindigkeit genügend groß gewählt werden kann.A very important advantage of the invention is that by supporting the retraction plunger at the front end of the extended Cylinder part arranged = ßrücke of the retractor are shortened by about the stroke length can and thereby more favorable conditions in the pressure medium supply and discharge for the retraction plunger result, Further advantages are that .the pressure medium pump can be arranged on the head side of the cylinder, so that only short lines result for the pressure medium of the feed plunger. If you only have one - pump wants to work, the pressure losses play. through-: the longer lines to the retreat couplers only a subordinate role, because the cross-section of the retreat plurigers opposite the feed plunger is so small; that the retraction speed is sufficiently large can be chosen.

Um den Rückzugplunger so kurz wie möglich halten zu können, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Brücke im Abstand einer Hublänge vom Ende- des Zylinders angeordnet, so daß der Rückzugplunger nur etwa Hublänge hat. Damit der Rückzug plunger auch gegen Ausknicken geführt ist, wird weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Brücke im Querschnitt schmaler zu halten als den Rückzugplunger, so daß das vordere Ende des Vorschubplungers den Rückzugplunger auf mehr als die Hälfte seines Umfanges umgreift.In order to be able to keep the retreat plunger as short as possible, is after Another feature of the invention, the bridge at a distance of one stroke length from the end of the cylinder arranged so that the retraction plunger has only about stroke length. In order to the retraction plunger is also guided against buckling, is still according to the invention proposed to keep the bridge narrower in cross-section than the retraction plunger, so that the forward end of the advance plunger extends the retraction plunger to more than the Encompasses half of its circumference.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt; es zeigen - Abb. 1 und 2 einen Längsschnitt durch ein hydraulisches Zylindersystem in zwei Endlagenstellungen des Antriebs in stark verkürzter Darstellung und Abb. 3 einen Ouerschnitt-nach der Linie III-III in Abb. 2.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown; It show - Fig. 1 and 2 a longitudinal section through a hydraulic Cylinder system in two end positions of the drive in a greatly abbreviated representation and Fig. 3 shows a cross-section along the line III-III in Fig. 2.

Der Haupt- oder Vorschubzylinder besteht in bekannter Weise insgesamt aus mehreren Teilen.. Er ist mit 1, 2, 3 bezeichnet. Selbstverständlich kann Jeder der Zylinderteile noch unterteilt sein. Der Vorschubplunger ist mit 4 bezeichnet und trägt den Schaftstangenschlitten 5. Ein weiteres gleiches Zylindersystem kann in nicht zur Erfindung gehöriger Weise derart an dem Schlitten 5 angeschlossen sein, daß die Sy: steme mit der Dorn- und Schaftstange in einer Ebene liegen, so daß in die Plunger-keine Biegungsmomente eingeleitet werden. Im Bewegungsbereich des Schlittens 5 ist der mittlere Zylinderteil 2 bei 2 a aufgeschlitzt. Koaxial zum Vorschubplunger 4 ist ein hohlgebohrter, ortsfester Rückzugplunger 6. angeordnet, der in eine zentrale Bohrung 4a des Plungers 4 eintaucht. Der Rückzugplunger 6 wird an seinem rückwärtigen Ende von einer Brücke 7 abgestützt, die in die Wandung des Zylinderteiles 3 eingesetzt ist.The main or feed cylinder consists in a known manner as a whole from several parts .. It is marked 1, 2, 3. Of course everyone can the cylinder parts can still be subdivided. The feed plunger is denoted by 4 and carries the shaft rod slide 5. Another cylinder system of the same type can be connected to the carriage 5 in a manner not belonging to the invention, that the Sy: stems with the mandrel and shaft rod are in one plane, so that in the plunger - no bending moments are introduced. In the area of movement of the slide 5, the middle cylinder part 2 is slit at 2 a. Coaxial to the feed plunger 4 a hollow, stationary retraction plunger 6 is arranged, which is in a central Bore 4a of the plunger 4 is immersed. The retraction plunger 6 is at its rear The end is supported by a bridge 7 which is inserted into the wall of the cylinder part 3 is.

Die Brücke 7 und der Rückzugplunger 6 sind mit einer Bohrung 8, 8a versehen, in die zum Rückzug des Plungers 4 das Druckmittel eingeleitet wird. Der Vorschubplunger 4 hat etwa die zweifache Länge des Hubes des. Schlittens 5. Die Brücke 7 ist im Abstand einer Hublänge vom Ende des Zylinders 3 angeordnet, so daß ,der Rückzugplunger nur etwa Hublänge hat. Der Plunger 4 ist in seinem vorderen Ende mit einem Schlitz 4 b versehen (vgl. Fig. 3), in den die Brücke 7 eindringt. Der im Bereich des Schlitzes 4 b stehengebliebene Teil 4c des Plungers 4 dient als Unterstützung für den hohen Plunger 6.The bridge 7 and the retraction coupler 6 are provided with a bore 8, 8a provided, into which the pressure medium is introduced to retract the plunger 4. Of the Feed plunger 4 has about twice the length of the stroke of the carriage 5. The Bridge 7 is arranged at a distance of one stroke length from the end of the cylinder 3, so that , the retraction plunger only has about the stroke length. The plunger 4 is in its front The end is provided with a slot 4 b (see FIG. 3) into which the bridge 7 penetrates. The part 4c of the plunger 4 which has remained in the region of the slot 4b serves as a Support for the high plunger 6.

Wenn darüber hinaus, wie in Abb. 3 dargestellt, die Brücke 7 im Querschnitt schmaler ist als der Durchmesser des mit ihr eine Einheit bildenden Rückzugplungers 6, so umgreift das Plungerende 4c den Rück zugplunger 6 auf mehr als der Hälfte seines Umfangs; damit ist der Plunger 6 auch gegen Ausknicken geführt.If, in addition, as shown in Fig. 3, the bridge 7 in cross section is narrower than the diameter of the retraction plunger that forms a unit with it 6, the plunger end 4c encompasses the return coupling 6 to more than half its scope; thus the plunger 6 is also guided against buckling.

Die Wirkungsweise des- Antriebssystems ist folgende: Abb. 1 zeigt den: Beginn des Arbeitshubs. Wenn das Druckmittel über die Bohrung 9-in den Vorschubzylinder 1 gegeben wird, -geht der Vorschubplunger 4 samt Schlitten 5 vor. Hierbei taucht der Rückzugplunger 6 in die geschlossene Bohrung 4a des Plungers 4 weiter ein und verdrängt das hierin befindliche Druckmittel, so daß dieses durch die Bohrungen 8, 8a, abfließt. Die Brücke 7 dringt in den Schlitz 4 b des Plungers 4 tiefer ein, bis die Endlage nach Abb. 2 erreicht ist.The operation of the drive system is as follows: Fig. 1 shows the: Start of the working stroke. When the pressure medium is fed into the feed cylinder 1 via the bore 9, the feed plunger 4 and slide 5 advance. Here, the retraction plunger 6 dips further into the closed bore 4a of the plunger 4 and displaces the pressure medium located therein so that it flows off through the bores 8, 8a. The bridge 7 penetrates deeper into the slot 4 b of the plunger 4 until the end position according to Fig. 2 is reached.

Wird nunmehr durch das bekannte Umsteuern derselben Flüssigkeitspumpe das Druckmittel über die Bohrungen 8, 8c, in den Zylinderraum 4a gegeben, so geht der Plunger 4 samt Schlitten 5 mit erhöhter Geschwindigkeit zurück. Die Pumpe wird zweckmäßig in der Nähe des Anschlusses 9 aufgestellt, da auf Grund des Querschnittverhältnisses zwischen der Bohrung des Zylinders 1 und des Plungers 4 die Flüssigkeitsmenge und -geschwindigkeit beim Rückzug erheblich kleiner ist als beim Vorschub, zum Rückzug also lange Leitungen zugelassen werden können. If the pressure medium is now passed into the cylinder space 4a via the bores 8, 8c, through the known reversal of the same liquid pump, the plunger 4 and the slide 5 return at increased speed. The pump is expediently set up close to the connection 9, since due to the cross-sectional ratio between the bore of the cylinder 1 and the plunger 4, the amount and speed of liquid is considerably smaller during retraction than during advance, so long lines can be permitted for retraction.

Claims

PATENT CLAIMS: 1 .. Hydraulic long stroke drive for work machines, z. B. for the manufacture of longer tubes of certain bumper bars, with a coaxial Retraction clutch equipped with a feed clutch in a cylinder that is closed on all sides is guided and a cantilever arm laterally penetrating the slotted cylinder wall has, at the end of which the labor is released, characterized in, that the feed plunger (4) in a known manner as a movable cylinder for the stationary and hollow retraction plungers (6) for the flow of the pressure medium, that further the retraction plunger (6) on one in the cylinder (1 to 3) radially. arranged Bridge (7) supported and that the feed plunger (4) to pass through the bridge (7) at its front end (4 c) is slit (4 b).

2. Hydraulic long stroke drive according to claim 1, characterized in that the bridge (7) approximately at a distance of one Stroke length from the rear end (3a) of the cylinder (3) is arranged.

3. Hydraulic long-stroke drive according to Claims 1 and 2, characterized in that the bridge (7) is narrower in cross section than the diameter of the retraction plunger (6) which is integral with it. Considered publications: German Patent Nos. 942 983, 942 803, 508 166, 98 529; German Auslegeschrift No. 1006 378; U.S. Patent Nos. 2,765,036, 472,357.