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Hydraulischer Antrieb für Pressen und Scheren
Die Erfindung
betrifft einen hydraulischen .Antrieb für Pressen oder Scheren zum Verformen oder
Schneiden von Blechen od.dgl. Plattenmaterial, mit einer das Druckmittel aus einem
Sumpf ansaugenden Pumpe, einem Antriebsmotor für die Pumpe und einem Druckmittelmotor
zum Antreiben des Pressenkopfes oder Scherenbalkens.
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Es ist bekannt, daß hydraulisch angetriebene Maschinen dann, wenn
höhere Kolbengeschwindigkeiten bei gleichzeitig hohen Drücken verlangt werden,
wie dies z.B. beim Betrieb von Pressen oder Scheren der Fall ist, zum Antrieb
der das Druckmittel liefernden Pumpen einen hohen Energiebedarf besitzen. Um den
Energiebedarf, insbesondere bei periodisch belasteten
Hydraulikpumpen zu verringern.,
ist es bei hydrauligohen Antrieben bekannt, in den Hydraulikkreis hydraulische Druckspeicher
in form von Akkumulatoren vorzusehen, die während der Stillstandszeiten der Presse
oder Schere das Drucköl
speichern und es während
des eigentlichen Arbeitsganges an
den antreibenden Motor abgeben.
Hierbei kann die Antriebsenergie für die Pumpe relativ gering
ausgelegt werden, da diese das Druck-
öl in den Speicher bei relativ geringer
volumetrischer Förderleistung fördern kann. Eine solche Anordnung
läßt sich aber nur bei relativ niedrigen Drücken anwenden
und verlangt zusätzlichen
Aufwand an entsprechenden Steuerventilen.
Weiterhin ist es bei senkrecht arbeitenden Maschinen, wie Pres-
sen
oder Scheren bekannt, den Pressenkopf oder den Oberbalken
in einer
Richtung durch das Eigengewicht zu betätigen, wobei die
Pumpe
nur die Leistung zur Bewegung des Maschinenteils in der
anderen
Richtung aufbringen mu8. Auch hier werden zusätzliche
Ventile benötigt.
Gleichzeitig-haftet dieser Lösung aber auch
der Nachteil an, daß
bei relativ großem Arbeitshub und geringer
last das für den schnelleren
Vorschub erforderliche Drucköl durch die Pumpe nicht zur Verfügung
gestellt werden kann.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung
bei einem hydraulischen
Antrieb für Pressen oder Scheren der eingangs
näher bezeichneten
Art, die Anordnung so zu treffen,
daß bei periodischer Belastung
der Pumpe dieser für die höheren
Belastungsperioden stets eine
ausreichende Antriebsenergie
zur Verfügung gestellt wird, ohne daß der Antriebesotor für
die Pumpe auf diese Belastunge,mpitzen ausgelegt zu werden
braucht. Insbesondere soll dienen Ziel ohne zusätzliche
Ventile oder andere komplizierte Einrichtungen ver-
wirklicht
werden und auch bei hohen Drücken anwendbar sein.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Antriebszug zwischen dem Antriebsmotor
und der Hydraulikpumpe ein Schwungrad angeordnet ist. Bei mechanisch angetriebenen
Maschinen ist die Verwendung von Schwungrädern allgemein und seit langem bekannt.
Es hat sich jedoch überraschenderweise gezeigt, daß durch Einschaltung
eines Schwungrades in den Antriebszug zwischen Antriebsmotor und Hydraulikpumpe
die eingangs geschilderten Schwierigkeiten bei,hydraulisehen Antriebskreisen, insbesondere
für periodisch belastbare Maschinen auf wesentlich einfachere und elegantere Weise
beseitigt werden können, als bei der bisher üblichen Verwendung von Druckspeichern.
Insbesondere hat sich gezeigt, daß hierdurch die gleichen Vorteile, wie bei einem
Druckspeicher, auch bei beliebig hohen Drücken erhalten werden können, eine Beschränkung,
wie sie der Akkumulator unterliegt, also nicht in Kauf genommen zu werden braucht.
Außerdem bedarf diese neue Anordnung keinerlei zusätzlicher Steuerung durch Ventile
oder dgl., so daß sie sehr einfach in ihrem Aufbau ist. Der Antriebsmotor der HydraulikpuMpe
hat bei dieser Ausbildung praktisch nur noch die Aufgabe, in den Perioden geringerer
Belastung die Pumpe mit dem Schwungrad wieder auf die normale vorgeschriebene Drehzahl
zu beschleunigen, während die eigentliche Antriebsenergie während der Perioden der
Belastung durch das Schwungrad der Pumpe zugeführt wird, so daB diese mit gleichbleibender
Leistung das Drucköl auch gegen hohe Belastungen der Arbeitsmaschine dem Antriebsmotor
für
Um bei Maschinen, die mit relativ hohem
Arbeitstakt arbeiten,
die Regenerationsperiode, das ist die Periode
in der der Antriebsmotor das@Sehwungrad und die Pumpe auf die
vorgesohriebene Drehzahl beschleunigt, ausreichend groß zu halten, kann
da-
für So rge getragen werden, daß der Rückhub oder Leerhub der
Ma-ß ohiae nicht unmittelbar über die Druckmittelpumpe
gesteuert wird,
sondern daß hierfür ein besonderer Energiespeicher,
z.B. ein
hydraulischer Akkumulator vorgesehen ist, der für die Ausfüh-
rung
des Rückhubes Sorge trägt. Die Aufladung des Akkumulators kann
in beliebiger bekannter Weise erfolgen und zwar entweder
während
des Arbeitshubes oder aber in Abhängigkeit von dem Er-
reichen der
vorgeschriebenen Drehzahl der Pumpe durch die Pumpe
selber, nachdem
diese durch den Antriebsmotor auf die gewünsch-
te Drehzahl beschleunigt
worden ist.
Die Erfindung wird nadfolgend anhand einer
schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Bei 1 ist in der Figur, welche die einzelnen
Teile der hydrau-
lischen Einrichtung schematisch wiedergibt, eine
Arbe-itsmaechine, $.B. eine Abkantpresse oder Schere be$eiehnet,
die. einen unteren Werkzeugträger 2 und einen oberen beweglichen
.. Werkzeugträger 3, z.B. einen Pressenbalken oder Scherenbalken
aufweist. Der bewegliche Oberteil kann mit Hilfe des hydraulischen Arbeitsmotors,
$.B. einem oder mehreren Schubkolbenmoto-
ren 4 auf- und
erbbewegt werden. Es handelt sich bei dem hydrau-
lischen Arbeitsmotor
4 um einen doppelt beaufsohlagbaren Schubkolbenmotor.
Die
Speisung des Schubkolbenmotors 4 erfolgt über eine hydraulische Pumpe, die in einem.Druckmittelsumpf
6 angeordnet sein kann und über ein Saugrohr 5a und Filter 5b das Drucköl unmittelbar
aus dem Sumpf ansaugt und über die Druckleitung 8 dem Schubkolbenmotor 4 über eine
Ventileinrichtung 10 zuführt. Es kann noch ein Druckregelventil 9 vorgesehen sein,
welches den Druck der Pumpe 5 auf einen gewünschten vorbestimmten Wert begrenzt.
Die Antriebswelle 5c der Pumpe 5 steht über einen Riementrieb 14a mit der Antriebswelle
7b eines Antriebsmotors, z.8. eines Elektromotors 7, in Verbindung, der z.B.
über den Klemmenkasten 7a an. ein elektrisches Netz angeschlossen ist. Um als Energiespeicher
die Pumpe 5 mit der erforderlichen Energie bei hohen Belastungen zu versorgen,
ist auf der Antriebswelle 5o der Pumpe 5 ein Schwungrad 14 angeordnet, dessen
Schwungmasse entsprechend bemessen ist. In dem Speisekreis des Schubkolbenmotors
ist eine bekannte Regeleinrichtung 10 eingeschaltet, welche dafür Sorge trägt, daß
bei Ausführung des Arbeitehubes das Drucköl über die Druckleitung 12 der Oberseite
des Schubkolbenmotors zugeführt wird, während die andere Kolbenseite des Schubkolbenmotors
mit einem hydraulischen Akkumulator 11 bekannter Hauart verbunden ist,
der über die Zeitung 13 in vorbestimmten Perioden des Arbeite-
spieles
aufladbar ist. DieRüokführung des oberen Maeehinenteils 3 erfolgt damit im
wesentlichen ausschließlich durch die in
dem Speicher 11 gespeicherte
Energie, eodaß die Rüokhubperiode zur Verfügung steht, damit
der Antriebemotor die
nunmehr im wesentlichen im Leerlauf arbeitende
Pumpe 5 wie-
der auf die gewünschte, für hohe Belastungen ausreichende
Drehzahl zu beschleunigen und die für die Beibehaltung der hohen
Leistung
erforderliche Energie in dem ebenfalls zu beschleunigenden Schwungrad
14 zu speichern.