DE1927396B2

DE1927396B2 - Einrichtung zur axialen lagehalterung des dornes gegenueber der matrize in einer rohrstrangpresse

Info

Publication number: DE1927396B2
Application number: DE19691927396
Authority: DE
Inventors: Ernst 4020 Mettmann Petsch
Original assignee: Maschinenfabrik Sack GmbH, 4000 Düsseldorf
Priority date: 1969-05-29
Filing date: 1969-05-29
Publication date: 1977-04-21
Also published as: DE1927396A1; JPS4926188B1; CH503525A; US3709013A; FR2048967A5; AT300508B; GB1312703A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur axialen Lagehalterung des Domes gegenüber der Matrize in einer Rohrstrangpresse mit einem im Preßkolben angeordneten, doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder-Kolben-Antrieb für den Dom, dessen Vorschub- und Rückzugkammer über eine Ventilanordnung mit einer Druckmittelquelle oder einem Sammelbehälter verbindbar ist.

Es sind Pressen bekannt (US-PS 29 03130; US-PS 33 62 208), bei denen beim Preßvorgang mit stehender Domspitze die Reibkraft über mechanische Anschläge auf dem ortsfesten Pressenrahmen abgestützt wird, um die Domspitze stillstehend in der Matrizenöffenung zu halten. Dabei werden die Zugkräfte, die durch die Reibung des fließenden Preßmaterials an der Domoberfläche hervorgerufen werden, über die mechanischen Anschläge sowie den ortsfesten Pressenrahmen auf das Fundament übertragen. Somit geht ein Teil der Umformkraft verloren. Hierbei kami es sich um beträchtliche Verluste handeln, denn die Domreibkraft beträgt oft ein Fünftel bis ein Viertel der gesamten Preßkraft

In der US-PS 33 62 208 wird neben der mechanischen Dornabstützung am Pressenrahmen eine hydraulische Abstützung des Domes beschrieben, bei der der Nachteil der Verringerung der Preßkraft nicht auftritt. Bei dieser Presse, die ebenfalls einen im Hauptpresskolben angeordneten Domantriebszylinder aufweist, sind für die Vorschub- und Rückzugskammer des Domantriebs Zuführungsleitungen mit Ventilen vorgesehen, über die unabhängig voneinander jede der beiden Kammern mit einer Druckmittelquelle oder mit einem Sammelbehälter verbunden werden kann. Zur axialen Einstellung der Domspitze gegenüber der Matrize werden die Ventile während des Hubes des Hauptpreßstempels so betätigt, daß zum Ausgleich der Hubbewegung des Hauptpreßstempels eine bestimmte Menge Druckmittel in die Rückzugkammer des Domantriebs eintritt und gleichzeitig eine entsprechende Menge Druckmittel aus der Vorschubkammer des Dornantriebes austritt. Durch das ölpolster in der Rückzugkammer wird die durch die Reibung des fließenden Materials am Dorn hervorgerufene Zugkraft auf den Hauptpreßkolben übertragen und damit als Preßkraft wirksam.

Durch die sich während des Preßvorganges ändernden Preßverhältnisse, wie Preßgeschwindigkeit, Reibungskraft auf den Dorn usw., ist eine genaue Einhaltung der axialen Dornlage ohne entsprechendes Nachstellen der Ventile nicht gewährleistet Vorkehrungen für eine derartige Betätigung der Ventile zur Einhaltung der axialen Dornlage sind bei dieser beschriebenen Anordnung nicht getroffen.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese hydraulische Lagehalterung für den Dom dahingehend zu verbessern, daß erne selbsttätige Einhaltung der genauen axialen Lage des Domes gegenüber der Matrize gewährleistet wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Ventilanordnung ein an sich bekanntes Fühlerventil ist, dessen Schieber über einen mit dem Dom mitlaufenden

ίο Anschlag betätigt wird.

Das für die erfindungsgemäße Einrichtung verwendete hydraulische Fühlerventil ist Teil einer Lage- oder Wegeregelung mit Eigenschaften, die insbesondere hinsichtlich Genauigkeit und Zuverlässigkeit sowie des robusten Aufbaues gerade dem vorgesehenen Zweck entsprechen. Die Verwendung derartiger Fühlerventile zur Lage- oder Wegeregelung von Maschinenteilen ist seit längerer Zeit bekannt (Machinery, November 1959, Seite 152 ff und die DT-AS 11 69 256). Dort wird ein doppeltwirkender Kolbenzylinderantrieb für ein zu bewegendes oder in der Lage zu regelndes Teil über ein fühlergesteuertes Ventil beaufschlagt Das Ventil weist zwei in Reihe liegende Steuerkolben auf, deren Kolbenstange als Fühler die Lageänderungen des zu

steuernden Teiles abgreift Durch entsprechende Lage der Steuerkolben im Ventil wird über zwei endständige Bohrungen im Ventilkörper und eine mittlere Ablaufbohrung der Kolben des Kolbenzylinderantriebs nach Lage des Fühlers vor- und zurückbewegt Durch die

Verwendung eines derartigen bekannten Fühlerventils in Verbindung mit dem Dornantriebszylinder wird die axiale Lagehalterung des Domes mit einfachen Mitteln erreicht Auch ein nachträglicher Einbau einer derartigen Fühlersteuerung bei Pressen mit im Hauptpreßkol-

ben liegendem \ ydraulischen Domantrieb ist ohne

besonderen baulichen und räumlichen Aufwand möglich und ergibt in jedem Fall den zusätzlichen Vorteil der

Erhöhung der Preßkraft des Pressenhauptantriebes. Femer ist es bei einer Rohrstrangpresse (GB-PS

8 37 126) mit einem im Preßkolben angeordneten Antriebskolben für den Lochdorn bekannt, während des Preßvorganges in die Rückzugkammer des Dornantriebskolbens Druckmittel in solcher Menge einzudrükken, daß die Domspitze in der Matrizenöffnung vernarrt Die Rückzugskammer des Dornantriebs ist mit dem Arbeitsraum einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit, deren Tauchkolben als Anschlag der Dornlagehalteeinrichtung dient, verbunden. Der wesentliche Nachteil auch dieser bekannten Einrichtung liegt in dem Verlust an aktiver Preßkraft, da die Kräfte zum Festhalten des Lochdorns entgegen der von dem Preßbock selbst ausgeübten Reibungskraft vom Haupt Pressenantrieb abgeleitet sind Dabei wird die Genauig keit der Positionierung des Lochdorns von Leckverlu sten im Hydrauliksystem, Ungenauigkeiten in dei Herstellung des Anschlagzylinders sowie des Dornan triebszylinders, die gleichvolumig sein sollen, VoIu menänderungen der Zylinder durch Druckänderunger der Zylinder durch Druckänderungen sowie von dei

Kompressibilität des Druckmittels ungünstig beeinflußt Zudem ist diese Einrichtung durch die Abmessungen de: Domantriebszylinders bestimmt, räumlich verhältnis

mäßig aufwendig.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbei

spiel der Erfindung. Es zeigt

F i g. 1 bis 4 eine Rohr- und Strangpresse mit dei erfindungsgemäßen Einrichtung zur Dornlagehalterunj in verschiedenen Arbeitsphasen und

't

Fig.5 und 6 das Fühlerventil nebst Zubehör in vergrößertem Maßstabe, in zwei verschiedenen Stellungen.

Die in Fig. 1 bis 4 gezeichnete Presse besteht aus einem Preßzylinder 1, einem Gegenholm 2, Ankern 3 mit Muttern zur Verbindung des Preßzylindeis 1 mit dem Gegenholm, einem Preßkolben 4, Anschlüssen 5 und 6 oi Preßzylinder 1 für die Zuführung und Abführung des Druckmittels bei der Vor- und Rückzugbewegung des Preßkolbens 4, einem Rezipienten 7 und einem Werkzeugsatz 8, der vereinfacht dargestellt ist und die Matrize enthält An der rechten Stirnseite des Preßkolbens 4 anliegend befindet sich eine Stempeltraverse 9, in der ein Preßstempel 10 unter Zwischenschaltung eines Druckstücks 10a eingespannt ist Zu Beginn des Pressens (F i g. 1) befindet sich ein zu verpressender Block 12 mit vorgeschalteter, gelochter Preßscheibe 11 im Raum zwischen dem Preßstempel 10 und dem Rezipienten 7.

Der Preßkolben 4 ist als Hohlkolben ausgebildet und w enthält einen Zylinder- Kolbenantrieb für den Lochdorn. Dieser Antrieb besteht aus einem Kolben 13, der eine zylindrische Bohrung im Preßkolben 4 in zwei Kammern 13a und 136 teilt. Mit dem Kolben 13 ist ein Dornhalter 14 verbunden, der den eigentlichen Dorn 15 trägt Zum hydraulischen Antrieb des Kolbens 13 dient ein einfaches hydraulisches System, bestehend aus einer Pumpe 16, einem Druckmittelbehälter 17, einem Überströmventil 18 und einem Steuerventil 19, das auf Stillstand, Vorschub oder Rückzug des Kolbens 13 und damit des Domes 15 relativ zum Preßkolben 4 geschaltet werden kann. Die Mittel zum Umschalten des Steuerventils 19 sind in bekannter Weise gestaltet und daher nicht dargestellt. Das Ventil wird in der Regel elektrisch durch Solenoide betätigt, die ihrerseits in den verschiedenen Phasen eines ganzen Preßvorganges durch Endschalter geschaltet werden.

Mit 20 ist ein Fühlerventil mit Kolben 21 und einer Druckfeder 22 bezeichnet, die den Kolben 2 in der in F i g. 1 gezeichneten Stellung zu halten sucht. Zweck und Wirkungsweise dieses Ventils werden weiter unten beschrieben.

Von der Pumpe 16 führt eine Druckleitung 23 zum Steuerventil 19 und zum Fühlerventil 20. Eine Rückleitung 24 verbindet die Ventile 19 und 20 mit dem Behälter 17. Von den beiden Ventilen 19 und 20 führen Leitungen 25 in mehreren Abschnitten zur linken Kammer 13a und gleichfalls aus mehreren Abschnitten bestehende Leitungen 26 zur rechten Kammer i3b des Zylinder-Kolbenantriebs für den Dorn 15. Die Leitungen 25 und 26 enthalten Gelenke, um der Tatsache Rechnung zu tragen, daß der Preßkolben sich bewegt und die hydraulische Anlage stillsteht.

An dem Kolben 13 ist ein Drahtseil 27 angeschlossen, das mit seinem äußeren Ende auf eine Trommel 28 gewunden ist, die unter Federspannung steht und das Seil 27 ständig unter Spannung hält. Das Seil 27 ist über Umlenkrollen 29 seitlich aus dem Zylinder-Kolbenantrieb für den Dorn 15 herausgeführt. Auf dem Seil 27 ist ein Anschlag 30 befestigt, der mit einem axial einstellbaren Anschlag 32 auf einer Schubstange 31 zusammenwirkt. Mit der Schubstange 31 ist ein Arm 33 verbunden, der in Wirkungsverbindung mit dem Kolben 21 des Fühlerventils 20 steht. Der Kolben 21 bildet das Betätigungsglied im Sinne der einleitend gemachten Ausführungen. Die Stange 31 läuft in einer Führung 34.

Die beschriebene Presse wird wie folgt beschrieben:

In der Ausgangsstellung nach F i g. I befindet sich das Steuerventil 19 in Schließstellung. Damit ist der Kolben 13 und der Dom 15 hydraulisch festgelegt Soll aus dem Block 12 lediglich ein Strang und kein Rohr gepreßt werden, so bleibt der Schalter 19 in dieser Stellung und der Dorn 15 unwirksam. Es wird dann eine nichtgelochte Preßscheibe 11 verwendet Da in diesem Falle auszuführenden Operationen sollen hier nicht näher beschrieben werdea

Soil ein Rohr gepreßt werden, so wird das Steuerventil 19 auf Rückzug des Kolbens 13 geschaltet Der Block 12 und die gelochte Preßscheibe 11 werden dann in den Rezipienten 7 durch Vorfahren des Preßstempels 10 eingeschoben. Hierauf wird das Steuerventil 19 auf Vorfahren des Domes 15 geschaltet also Druck auf die Kammer 13a gegeben. Dadurch wird der Dom 15 vorgeschoben, bis er durch das Loch der Preßscheibe hindurch auf den Block 12 trifft Diese Stellung ist in F i g. 2 wiedergegeben. Für diese Phase der Dombewegung ist kein nennenswerter Druck in der Kammer 13a nötig. Beim Auftreffen des Domes auf den Block baut sich jedoch in der Kammer 13a Druck auf. Das Anwachsen des Drucks wird benutzt, um über einen druckempfindlichen, nicht gezeichneten Schalter das Steuerventil 19 wieder in Schließstellung zu bringen, womit der Lochdom 15 relativ zum Preßstempel 10 festgelegt ist Die Stirnflächen des Preßstempels 10 und der Dornspitze 15a liegen damit bündig.

Der Preßkolben 4 wird nunmehr um eine kurze Strecke weiter vorgefahren, um den Block 12 zu stauchen. Damit ist der Zustand nach F i g. 2 erreicht. Hierauf wird der Kolben 4 wiederum um eine geringe Strecke zurückbewegt, um die Rezipienten Raum für das beim nachfolgenden Lochen verdrängte Material zu schaffen. Nunmehr wird der Schalter 19 auf Vorschub des Kolbens 13 geschaltet, während gleichzeitig die beiden Kammern des Preßzylinders 1 geschlossen werden, um den Preßkolben 4 damit hydraulisch festzulegen. Durch den jetzt vorfahrenden Lochdorn 15 wird der Block 12 gelocht und damit der Zustand nach F i g. 3 erreicht. Der Kolben 13 ist damit in seiner rechten Endstellung angekommen, hat also seinen Gesamthub R zurückgelegt. Dabei sind die Abmessungen so gewählt, daß in dieser Stellung die Dornspitze 15a in die Matrizenöffnung 8a eingetreten ist.

Soll jetzt der Block mit mitgehendem Dorn gepreßt werden, so bleibt das Ventil 19 in der Stellung, in der die Kammer 13a unter Druck steht. Der Anschlag 30 wird außer Flucht mit dem Anschlag 32 gebracht und damit unwirksam gemacht. Beim weiteren Vorschieben des Kolbens 4 nimmt der Dorn 15 an der Bewegung des Preßstempels 10 teil. Soll dagegen die Dornspitze gepreßt werden, dann muß während des Pressens, also während der Vorbewegung des Kolbens 4 und Stempels 10, die Dornspitze 15a in der Matrizenöffnung 8a verharren.

Die bis hierhin beschriebene Funktion der Presse ist bekannt. Neu sind jedoch die Mittel, durch die erreicht wird, daß die Dornspitze 15a die vorgenannte Bedingung beim Pressen über die Dornspitze erfüllt.

Soll über die Dornspitze gepreßt werden, dann wird der Schalter 19 in Schließstellung gebracht und damit unwirksam gemacht. Ferner wird der Anschlag 30 wieder in Flucht mit dem Anschlag 32 gebracht. Relativbewegungen des Kolbens 13 werden von nun an lediglich durch das Fühlerventil 20 bewirkt. Dazu wird auf F i g. 5 und 6 Bezug genommen.

Beim Pressen über die Dornspitze wird der Anschlag 30 auf dem Seil 27 so eingestellt, daß sein Abstand vom

Anschlag 32 dem Abstand der Dornspitze 15a zwischen der Stellung, welche diese in ihrer Grundstellung nach F i g. 1 einnimmt, und der Stellung, die sie beim Pressen gemäß F i g. 4 in der Matrize einnehmen soll, gleich ist. In dieser letzteren Stellung ragt die Dornspitze im allgemeinen um eine kleine Strecke a über die Matrizenöffnung hinaus. In dieser Stellung liegt somit der Anschlag 30 an der Stirnfläche des Anschlages 32 an, wie in F i g. 5 gezeichnet ist

Wird der Preßstempel nunmehr beaufschlagt und der Dorn 15 vom Preßkolben 4 mitgenommen, so bewegt sich die Dornspitze innerhalb der Matrize, gesehen in F i g. 4, nach rechts. Die gleiche Bewegung führt jedoch der Anschlag 30 aus, der damit den Anschlag 32, also das Betätigungsglied des Ventils 20, verschiebt Das anfänglich gemäß Fig.5 geschlossene Ventil wird dadurch geöffnet, also in die Stellung nach Fig.6 gebracht Dazu genügt eine kleine Verschiebung des Ventilschiebers 21 um eine Strecke x. Durch die öffnung des Ventils 20 wird die Druckmittelquelle 16 über die Leitungen 23 und 25 mit der Kammer 13ft und die Rückleitung 24 über die Leitung 25 mit dem Behälter 17 verbunden, so daß die Dornspitze 15a um die Strecke χ wieder zurückgezogen wird, so daß der Zustand nach F i g. 5 wieder hergestellt ist.

Dieser Vorgang kann sich nun während des gesamten Auspressens des Blocks 12 ständig wiederholen, indem der Dorn 15 eine pendelnde Bewegung ausführt, deren Amplitude höchstens gleich χ ist Diese Amplitude kann aber durch geeignete Ausbildung der Charakteristik des

ίο Fühlerventils 20 in engen Grenzen gehalten werden, etwa in der Größenordnung von einigen Millimetern. Natürliche Dämpfung und Trägheit werden im übrigen in der Regel bewirken, daß sich der Schieber des Ventils 20 während des gesamten Auspressens in eine

i} Zwischenstellung begibt, in welcher sich die Zufuhr und Abfuhr des Druckmittels zu und von den Kammern 13a und 13fo so einstellt, daß der Dorn praktisch in Ruhe bleibt. Im übrigen hätte eine pendelnde Bewegung der Dornspitze selbst um das volle Maß keinerlei schädliche

to Folgen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zur axialen Lagehalterung des Domes gegenüber der Matrize in einer Rohrstrangpresse mit einem im Preßkolben angeordneten, doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder-Kolben-Antrieb für den Dorn, dessen Vorschub- und Rückzugkammer über eine Ventilanordnung mit einer Druckmittelquelle oder einem Sammelbehälter verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung ein an sich bekanntes Fühlerventil (20) ist, dessen Schieber (21) über einen mit dem Dorn (15) mitlaufenden Anschlag (30) betätigt wird.