DE1752005A1

DE1752005A1 - Anordnung fuer hydraulische Pressen

Info

Publication number: DE1752005A1
Application number: DE19681752005
Authority: DE
Inventors: Paul Larsson
Original assignee: ASEA AB; Allmanna Svenska Elektriska AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1967-03-22
Filing date: 1968-03-20
Publication date: 1971-07-15
Also published as: SE338241B; FR1556871A; DE1752005B2; US3559247A; DE1752005C3; GB1210877A

Description

Anordnung für hydraulische Pressen

Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Pressen zur Herstellung von Formkörpern aus pulverförmigem Material, insbesondere aus Metallpulver, und betrifft eine Anordnung zur Steuerung der Bewegung der Formwerkzeuge bzw. der diese Werkzeuge tragenden Tische.

Pressen der genannten Art haben in der Regel zwei bewegliche Tische und einen feststehenden Preßstempel. Der unten liegende Tisch bildet oder trägt in der Regel einen Preßzylinder, in den ein am oberen Tisch befindlicher Stempel und der genannte feststehende Stempel eintauchen. Der untere Tisch wird von mehreren Kolben getragen, von denen jeder in einen mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder eintaucht, aus dem die Flüssigkeit bei einem einstellbaren Druck entweichen kann. Der untere Tisch wird beim Verdichten des pulverförmigen Materials durch Reibungskräfte mitgenommen. Die Einstellung der Ventile der genannten Zylinder mit den Tragkolben des Tisches ist so gewählt, daß beim Preßvorgang der untere Tisch etwa die Hälfte des Weges des oberen beweglichen Tisches ausführt;.

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Durch die beschriebene bekannte Ausbildung der Presse ist gegen-* über Pressen mit feststehendem unteren Tisch vermieden, daß der Preßdruck im wesentlichen als Reibungskraft von dem unteren feststehenden Tisch aufgenommen wird, so daß der Druck in dem gepreßten Körper sehr ungleichmäßig wird und die Körper selbst eine ungleiche Dichte erhalten.

Bei den bekannten Pressen legt beim Preßvorgang der untere Tisch wie angegeben während des eigentlichen Preßvorganges etwa die Hälfte des Weges des oberen Tisches zurück. Es hat sich gezeigt, daß es für den Preßvorgang, d.h. für eine gleichmäßige Dichte des gepreßten Körpers, von Vorteil ist, das Wegverhältnis beider Tische und damit auch die Geschwindigkeiten beider Tische in Abhängigkeit von der Art der herzustellenden Preßkörper nach einem bestimmten Programm steuern zu können. Das ist besonders dann von Bedeutung, wenn der Querschnitt der Körper wechselt, z.B. beim Pressen konischer Körper. Diesem Zweck dient die Anordnung gemäß der Erfindung.

Eine Anordnung gemäß der Erfindung besteht aus zwei wegmessenden Organen, von denen eines den Weg des oberen, das andere den Weg des unteren Tisches mißt und beide den gemessenen Weg in Signale umsetzen, aus einer Vorrichtung, die das Ausgangssignal einer der beiden Vorrichtungen in einem bestimmten Verhältnis oder nach einem bestimmten Programm ändert und die so geänderten Signale der wegmessenden Organe zu einem gemeinsamen Signal zusammensetzt, und weiter aus einer von diesem Signal gesteuerten Vorrichtung, durch die wiederum die Größe der Bewegung des unteren

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Presssntisches durch Beeinflussung des Ausströmventiles der den unteren Tisch tragenden Zylinder eingestellt werden kann.

Mit einer Anordnung gemäß der Erfindung kann jedes gewünschte Wegverhältnis der beiden beweglichen Tische der Presse eingestellt und das Bewegungsverhältnis nach einem zuvor festgelegten Programm gesteuert werden. Man kann auch das eingestellte Wegverhältnis während des Preßvorganges durch Eingreifen von Hand ändern. Die Erfindung hat wie angegeben besondere Bedeutung, wenn anstelle zylindrischer Formkörper konische oder in anderer Weise in ihren Querschnitt veränderliche Formkörper hergestellt werden sollen. Die Anordnung bietet hier die Möglichkeit, das Wegverliältnis der beiden Tische dem jeweiligen Querschnitt des Formkörpers anpassen zu können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben, die ein Schaltschema der Anordnung in Verbindung mit einer schematischen Darstellung einer Presse mit zwei beweglichen'Tischen zeigt.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine stehende Presse. Demzufolge sind die beiden beweglichen Tische 11 und 12 mit "oberer" und "unterer" Pressentisch bezeichnet. Der obere Pressentisch 11 sitzt an einem Kolben 26, dessen zugehöriger Zylinder mit 25 bezeichnet ist. Sein Druckraum ist durch eine Druckmittelleitung mit einer Pumpe verbunden. An der Unterseite des Tisches 11 ist als Werkzeug ein Preßstempel 13 befestigt. Der untere Pressentisch 12 ist über mehrere Kolben 17 in Zylindern 15·

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abgestützt. Diese Zylinder sind durch Leitungen 27 mit einem steuerbaren Ventil 23 verbunden, z.B. mit einem Überdruckventil, dessen öffnungsdruck einstellbar ist. Solange dieses Ventil geschlossen ist, kann der Tisch 12 keine Abwärtsbewegung ausfuhren.

Im Tisch 12 ist eine abgestufte zylindrische Bohrung 14 angebracht, in die von oben der Stempel 13 und von unten ein Stempel 16 eingreifen, auf dem der Pressensockel befestigt ist. Dieser Stempel nimmt die Reaktionekraft beim Preßvorgang vermindert um die Reibungskraft auf, die durch Reibung auf den Tisch 12 übertragen wird. Am Tisch 12*greifen Kolbenstangen 28 von Kolben 29 an, die in Zylindern 24 gleiten. Diese einfach wirkende Zylinder sind durch eine Leitung mit einer Druckmittelpumpe verbunden. Mit Hilfe dieser Zylinder können zusätzlich Kräfte auf den Tisch 12 übertragen werden, wenn die Reibungskraft beim Pressen nicht zur Mitnahme des unteren Tisches 12 ausreicht.

Mit jedem Tisch 11 bzw. 12 der Presse ist ein Arm 30 verbunden, der einen Gleitkontakt trägt. Die Gleitkontakte beider Tische, schleifen auf einem Potentiometer 18 bzw. 19, die beide an einem Ende mit einem Stromnetz verbunden und am anderen Ende geerdet sind. Im Stromkreis des Gleitkontaktes des Potentiometers 18 liegt ein zweites einstellbares, geerdetes Potentiometer 20. Der Gleitkontakt dieses Potentiometers ist über Widerstände 32, 33 mit dem Gleitkontakt des Potentiometers 19 verbunden. Am Potentiometer 20 wird also eine Spannung abgegriffen, die in einem bestimmten Verhältnis zur am Potentiometer 18 abgegriffenen' Spannung steht. Wenn das Ausgangssignal vom Potentiometer 18 mit

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bezeichnet wird, so ist das des Potentiometers 20 k χ 1, wobei k ein am Potentiometer 20 eingestellter Paktor ist. Wenn also die Ausgangssignale der Potentiometer 18 und 19 »it«einander verglichen werden, erhält man ein dem genannten Faktor k proportionales Yergleiohssignal. Mit dem Potentiometer 20 kann das jeweils gewünschte Wegverhältnis der Tische 11 und 12 eingestellt werden.

Die an den Potentiometern 18 und 19 bzw. 20 abgegriffene Spannung wird einem Verstärker 21 zugeführt, dem ein Kondensator 34 und ein einstellbarer Widerstand 35 parallelgeschaltet sind. Es handelt sich hier um einen integrierenden Verstärker, wie er beispielsweise in der deutschen Patentschrift 104 331 beschrieben ist. Am Ausgang des Verstärkers liegt eine Spule 22. Sie steuert eine schematisch dargestellte Vorrichtung 36, durch die das Ventil gesteuert werden kann, d.h. die Verbindung der Zylinder 15 mit einem Ölvorratsbehälter. Es wird so die Bewegung des Tisches 12 gesteuert, und zwar im Verhältnis zur Bewegung des Tisches 11.

Sollte beim Pressen die Reibung des Pulvers in dem Zylinder 14 für die Mitnahme des Tisches 12 nicht ausreichend sein, wird auf diesen Tisch eine zusätzliche Kraft über die genannten Druckzylinder 24 ausgeübt. Das Heben des Tisohes kann in ähnlicher Weise erfolgen. Mittels Endabschalter oder ähnliche Begrenzungsorgane können dLe Bewegungen der Tische in gewünschter Weise begrenzt werden.

Die Arbeitsweise der Anordnung ist folgende ι

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.Der nach unten hin durch den Stempel 16 abgeschlossene Zylinder- ' raum H wird mit dem zu verpressenden Pulver gefüllt. Dann wird dem Druckraum des Zylinders 25 Druckmittel zugeleitet und der Tisch 11 nach unten bewegt, bis der Stempel 13 in den Zylinder 14· eingreift· Von diesem Zeitpunkt ab beginnt die Steuerung der Tisohbewegungen. Der Tiech 12 wird durch Reibung von dem Stempel 13 mitgenommen. Diese Mitnahme ist nur möglich, wenn aus den Zylindern 15 Flüssigkeit herausgelassen wird. Die Abnahme der Flüssigkeit in den Zylindern 15 wird über das Ventil 23 mit Hilfe der Potentiometer 18, 19 und des Potentiometers 20 während des Preßvorganges gesteuert.

Die Einstellung des Gleitkontaktes des Gerätes 20 kann während des Preßvorganges durch nicht dargestellte Vorrichtungen automatisch geändert werden. Das ist dann wichtig, wenn Körper mit wechselndem Querschnitt gepreßt werden sollen, d.h. das Wegverhältnis zwischen den beiden Tischen 11 und 12 während des Pressens geändert werden soll.

Statt eines Potentiometers 20 kann man eine Strahlungsquelle und einen strahlungsempfindlichen Geber verwenden, zwischen denen eine kurvenförmige Scheibe aus undurchsichtigem Material angebracht ist, die mehr oder weniger das Ausgangssignal des Gebers beeinflußt. Die Lage der Scheibe wird von der Lage der Tische abhängig gemacht. Die Kurve kann eine gerade Linie oder eine Kurve höheren Grades sein, je naoh dem gewünschten Verhältnis. Eine solche Anordnung ist in der deuteohen Patentanmeldung A 54 232 beschrieben.

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Claims

- 7 Patentansprüche :

1. Anordnung zur Steuerung der Tischbewegungen hydraulischer Pressen mit einem beweglichen oberen und einem beweglichen unteren Tisch, vorzugsweise von Pressen zur Herstellung fester Körper aus Pulver, z.B. aus metallischen Pulvern, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei wegmessenden Organen (18, 19) besteht, von denen eines den-Weg des oberen, das andere den Weg des unteren Tisches mißt und beide den gemessenen Weg in Signale umsetzen, aus einer Vorrichtung (20), die das Ausgangssignal einer der beiden Vorrichtungen (18, 19) in einem bestimmten Verhältnis oder nach einem bestimmten Programm ändert und die so geänderten Signale der wegmessenden Organe zu einem gemeinsamen Signal zusammensetzt, und weiter aus einer von diesem Signal gesteuerten Vorrichtung (36), durch die wiederum die Größe der Bewegung des unteren Pressentisches (11) durch Beeinflussung des Ausströmventiles (23) der den unteren Tisch (11) tragenden Zylinder (15) eingestellt werden kann.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tisch der Presse, vorzugsweise der untere (11), von einem oder mehreren hydraulischen Zylindern (15) getragen wird, deren Ausflußöffnung mehr oder weniger vom hydraulischen Ventil (23) gedrosselt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wegmessenden Organe Potentiometer (18, 19) oder eine digitale Abtastanordnung sind.

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4. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Ausgangssignale der wegmessenden Potentiometer (18, 19) ein Potentiometer (20) dient, das mit einem der Potentiometer (18, 19) reihengeeohaltet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Änderung der Signale der wegabtaetenden Organe (18, 19) aus einer Strahlungsquelle besteht, einem strahlungsempfindlichen Geber wie Photozellen und die Strahlung abschirmenden Organen, die vorzugsweise austauschbar und beweglich zwischen Strahlungequelle und Geber angeordnet sind.

6 · Anordnung nach eilte* oder einigender vorangehenden An-Sprüche, daduroh gekennzeichnet, daß das dem oberen Tisch zugeordnete Potentiometer (18) an das zur Änderung der Signale dienende Potentiometer (20) geschaltet ist, daß die Auegange seite eines Potentiometers direkt oder indirekt an die Auegangsseite des anderen Tischpotentiometers (19) geschaltet ist und daß das Ausgleichssignal einem integrierenden Terstärker (21) zugeführt wird, dessen Auegangeseite die Druckmittelzufuhr zu dem hydraulischen Yentil (23) steuert.

ψ. Anordnung nach einem oder einigen der vorangehenden Anspruch«, daduroh gekennzeichnet» da0 die am Potentiometer (20) abgegriffene Spannimg nährend der Arbeitebewtgung der Tiecht verstellbar let.

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