DE2003670A1 - Drueckmaschine - Google Patents

Description

• Drückmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Drückmaschine, bei welcher die Bewegung des Drückwerkzeugss üblicherweise eine Rolle X gegenüber dem Werkstück und der Drückform gesteuert wird durch ein kraftbetriebeness zweidimensionales Steuersystem.
• Bei Druckmaschinen dieser Art ist das Werkzeug normalerweise in einem Werkzeughalter oder auf einem Support auf dem Schlitten einer horizontalen Führungsbahn angebracht, die ihrerseits an dem Schlitten einer zweiten horizontalen Führungsbahn befestigt -ist, die gegenüber der ersten rechtwinklig angeordnet ist und Teil einer drehbaren Plattform bildet, welch letztere sowohl parallel als auch rechtwinklig zu der hascllinensl)indel horizontal einstellbar ist.
• Normalerweise wird die Plattform in eine solche Stellung gedreht und in dieser Stellung <esichert, daß die untere, d.i. die L;tnesfiihrung dem schließlich zu erzielenden Profil des Werkstucks, wie es durch die an der Spindelsjitze angebracilte Dr;ic!Lorm voigegeben ist, etwa parallel liegt.
• Der Kraftantrieb jedes Schlittens kann mittels eines hydraulischen Motors und Leitspindel erfolgen; üblicher ist aber ein in der Führungsbahn vorgesehener hydraulischer Kolben, wobei die hydrauliscnen Einrichtungen - wie sie auch immer gestaltet sein mögen - mittels Ventilen gesteuert sind, die die Geschwindigkeit und Richtung der Bewegung des Längsschlittens und die Bewegungsrichtung und die von dem Querschlitten ausgeübte Kraft bestimmen.
• Bisher waren wegen des unterschiedlichen Aufbaues und der unterschiedlichen Eigenschaften der verwendeten Ventile gesonderte Steuermittel für die beiden Schlitten erforderlich.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Druckmaschine für Metall mit hydraulisch gesteuerten Längs- und Querschlitten zur Erzeugung einer zusammengesetzten Werkzeugbewegung sämtliche Ventile und Arbeitsbewegungen der Maschine mittels eines einzigen Hebels, der steuerknüppelartig ausgebildet sein kann, zu steuern, und zwar in solcher Weise, daß dann, wenn eine bestifte vorwärtsgerichtete Kraft des Querschlittens bzw. Werkzeugschlittens eingestellt ist, der Schlitten in der Lage ist, sich entsprechend der von dem Werkstück auf das Werkzeug ausgelobten Reaktionskraft vor- oder zuriickzubewegen, während der Längsschlitten sicll mit der eingestellten Geschwindigkeit bezeugt Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Bewegungsrichtung jedes Schlittens mittels eines Vierwegeventils abhängig von der Bewegung eines steuerknüppelartig beweglichen Steuerllebels in entsprechender Richtung aus einer Mittellage heraus gesteuert ibts wobei die den einen von beiden Schlitten (beispielsweise den Querscnlitten) versorgende hydraulische Einrichtung iiber eine Drosselöffnung vertnderbaren Querschnitts wie ein von Hand zu betätigendes, fein einstellbares Nadelventil kurzguschlossen ist.
• Während also die Bewegungsgeschwindigkeit des anderen Schlittens iiber seinen nanzen Arbeitsbereich unabhängig von der Reaktionskraft ist, kann der Kraftgewinn der hydraulischen Einrichtung, die den ersterwähnten Schlitten versorgt, auf irgendeinen gewiinschten Wert eingestellt werden, insbesondere für die Betriebsbereicne mit geringerer Geschwindigkeit.
• Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
• Darin zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer Drückmacchine gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Steuereinrichtung, die in Fig. 1 nur schematisch gezeigt ist, Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Steuerhebels gemäß Fig. 2, Fig. 4 eine Grundschaltung des erfindungsgemäßen Steuersystems in schematischer Darstellung, Fig. 5 die entsprechende Darstellung einer anderen Schaltung, Fig. 5a eine Abänderung eines Teils der Fig. 5 und Fig. 6 das Schaltbild einer weiteren anderen Anordnung.
• Bei dem dargestellten Beispiel ist die Erfindung auf eine Drückmaschine für Metall (Fig. 1) angewendet, bei der das Werkzeug (nicht gezeigt) auf einem Werkzeughalter 10 zu befestigen ist, der sich von einem Schlitten 11 erhebt, dessen Führungsbahn 12 ihrerseits an eine. Schlitten 13 befestigt ist, der auf einer zweiten horizontalen Führungsbahn 14 arbeitet, die Teil einer drehbaren Plattform 15 auf dem Maschinenbett 16 ist.
• Wie dargestellt, ist diese Plattform 15 so eingestellt, daß die auf ihr befindliche Führungsbahn 14 näherungsweise parallel zu dem Randprofil einer Drückform 17 an der Maschinenspindel 18 ist.
• Die Schlitten 11, 13 sind jeweils mit doppeltwirkenden hydraulischen Kolben 19, 20 verbunden, deren Zylinder 21, 22 von den Führungsbahnen 12, 14 getragen sind und die vermittels eines steuerknüppelartigen Steuerhebels 23 zu betätigen sind, der von einer allgemein bei 24 angedeuteten, auf der Führungsbahn 14 befindlichen Steuereinrichtung hochgteht.
• Diese Steuereinrichtung, die mehr in Einzelheiten in Fig. 2 und 3 dargestellt ist, enthält zwei Vierwege-Servoventile 25, 26, deren Ventilkörper oder dergleichen zur Steuerung der Strömung der hydraulischen Flüssigkeit durch ihre Steueröffnungen zu den hydraulischen Zylindern 21 bzw. 22 mittels des Steuerhebels in zueinander rechtwinklig liegenden Richtungen bewegbar sind.
• Wie schematisch in Fig 4 gezeigt, sind Teile der beiden Ventilkörper oder deren Äquivalente ständig mit Druckflüssigkeit (von beispielsweise 1000 p.s.i. - 70 kp/cm2) über ein Entlastungsventil 27 von einem elektro-hydraulischen Antrieb 28 beaufschlagt jedoch sind in der mittleren oder Null-Lage des Steuerhebels 23 die Steueröffnungen der Ventile 25, 26 beide durch die zugehörigen Ventilkörper geschlossen. Wenn der Steuerhebel 23 aus dieser Lage jedoch innerhalb einer Ebene herausbewegt wird, in der auch die Achse eines der beiden Steuerkörprr liegt, wird Druckmediux zu einem der zugehörigen Zylinder gelassen, um Bewegung seines Kolbens in derselben Richtung wie die den Yentilkörperg zu veranlassen, welch letzterer auch eine AuslaßöffNung öffnet, wodurch Druckmedium von anderen sunde desselben Zylinders zu dem mit dem Antriebsaggregat 28 verbundenen Mediuistank surückkehren kann.
• Die Versorgungsleitungen für die entgegengesetzton Seiten des Kolbenn 19 der den oberem oder Querechlitten 11 (und das DrUckwerkzeug) betätigt, sind über eine öffnung veränderlichen Querschnitts, vorzugsweise in der Forn eines von Hand fein instellbaren Nadelventils 29 kurzgeschlossen, dessen Wirkung darin besteht, daß die Bewegung des Schlittens 11 mit der Eigenschaft einer proportionalen Kraftbegrenzung behaftet ist, insoweit, als die von dem System aufgebrachte Kraft im hinblick auf das Material und die Dicke des Werkstücks voreingestellt werden kann.
• In der abgeänderten Ausfiillrungsform gemäß Fir. 5, die eine leicitere Voreinstellung ermöglicht, ist ein Differenzdruclcmesser 30 zwischen die Versorgungsleitungen der Kolbenzylindereinrichtung 19, 21 (also parallel zu dem oben beschriebenen Kurzschluß) geschaltet. Die Einstellung kann dabei in der Weise vorgenommen werden, daß der Kolben 19 mittels des Steuerhebels vorbewegt wird gegen ein ihn stoppendes Hindernis, wonach das Nadelventil 29 verstellt wird, bis die erforderliche Druckanzeige erhalten wird.
• lin Rückschlagventil 31 kann in der die veränderbare Drosselöffnung 29 enthaltenden Kurzschlußleitung vorgesehen sein mit der Virkung, daß diese Leitung geschlossen wird, wenn eine rückwärts gerichtete Kraft angesteuert wird, so daß der Rückzug des Schlittens 11 mit voller Kraft erfolgen kann.
• Bei einer weiter geänderten Ausführungsform (Fig. 5.) n zwei parallele Kurzschlußleitungen vorgeschen, von denen jede eine veränderbare Öffnung 29 in Serie mit einem Rückschlagventil 31 anfweist, so daß diese Öffnungen die aufgebrachte Kraft bei der Vorwärts- bzw. Rü'ckwärtsbewegung des zugehörigen Schlittens 11 bestimmen.
• In einer noch anderen Ausführungsform (Fig. 5 und 6) wird das der außeren Flüche des anderen Kolbens 20 zum Vorschub des unteren bzw. Län@sschlittens 13 zugeführte Druckmedium über ein selbstt@tig die Strömung bzw. den Durchsatz steuerndes Ventil 32 geleitet, von dem eine Rückführungsleitung 33 zu dem oben erwännten Tank führt.
• Gew@nschtenfalls kann dem Strömungsregulierventil eine Bypass-Leitung mit einem Handventil 34 parallelgeschaltet sein, so daß der Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens 13 ei ne voreingestelite Grenze gegeben werden kann, die gegebenenfalls von Hand @bergangeu hzw. aus<jescflal tet werden kann, oder daß alternativ eine niedrie eingestellte Vorschubgeschwindigkeit unter manueller Kontrolle eingeführt werden kann.
• Anstelle des mit den O.uerscSInitten 11 verbundenen Kolbens i9 @@it einer einzigen Kolbenstange und daher unterschiedlichen wirk@amen Endflächen kann der Kolben auch auf der anderen Seite mit einer Stange versehen sein, so daß die Krafte in jeder Vorschubrichtung gleich sind, oder kann statt dessen ein Hilfskolben zum Ausgleich der Flächendifferenzen bei einem Kolben mit nur einer Kolbenstange verwendet werden.
• Wenn das Drückwerkzeug von einem Drehkopf gehalten ist, kann dieser zum Wählen der Einstellungen des Strömungsregulierventils und damit der Vorschubgeschwindigkeit des Längsschlittens 13 oder aucil zum Wählen der Einstellunten des Nadelventils 29 oder anderer veränderbarer Durchflußöffnungen entsurechend der jeweils verwendeten Werkzeugeinstellung heran-@zogen werden.
• Es sei bemerkt, daß das oben beschriebene Antriebssteuersystem die linke hand der Bedienungsperson frei läßt zum Halten und Bedienen eines 2tback-stickt zunl zun Abstützen der Rückfläche oder Innenfläche des Werkstücks während der anfänglichen Durchgänge des Werkzeugs entlang am Werkstück und während der anfitncilichen Deformationen desselben, bis es in Berührung mit der Drckform 17 gelangt.
• Zweckmäßigerweise (Fig. 3) ist das untere Ende des Steuerhebels 23 auf einem feststehenden Teil 35 universal beweglich gegenüber diesem Teil gelagert, wobei konzentrisch an dem hebel ein hohler Kugelabschnitt 36 befestigt ist, dessen Kante mit einer federbelasteten Hülse 37 an dem feststehenden Teil 35 zusammenwirkt, so daß der auf den Kugelteil 36 ausgeübte Druck den Hebel 23 in aufrechter Stellung zu halten bestrebt ist, wobei der Mittelpunkt des universalen Gelenks 38 etwas unterhalb des Mittelpunkts des Kugelteils 36 liegt mit der Folge, daß der Kugelteil sowohl eine Drehbewegung als auch eine translatorische Bewegung erleidet, wenn der Steuerhebel 23 bewegt wird.
• Die zueinander senkrecht arbeitenden Spindeln der Servoventile 25. 26 werden durch Federkraft gegen die Oberfläche des Kugelteils 36 gedrückt, der somit einen Nocken zur Betätigung der beiden Ventile unabhängig voneinander oder gleichzeitig darstellt, je nach der Richtung, in welcher der Hebel 23 gekippt wird.
• A freien Ende des Steuerhebels 23 kann ein Schalter angebracht sein, mittels dessen von Hand die Umschaltungen ausgeführt werden können, von denen oben gesagt wurde, daß sie durch die Winkelbewegung des Drehkopfs bewirkt werden können.

Claims (9)

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Drückmaschine für Metall mit hydraulisch gesteuerten Längs-und Querschlitten zur Erzeugung einer zusammengesetzten Werkzeugbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung jedes Schlittens (11, 13) mittels eines Vierwefje ventils (25, 26) abhängig von der Bewegung eines steuerknüppelartig beweglichen Steuerhebels (23) in entsprechender Richtung aus einer Mittellage heraus gesteuert ist, wobei die den einen von beiden Schlitten versorgende hydraulische Einrichtung über eine Drosselöffnung (29) veränderbaren Querschnitts wie ein von Hand zu betätigendes, fein einstellbares Nadelventil kurzgeschlossen ist.

2. Drückmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzgeschlossene hydraulische Einrichtung die zur Versorgung des oberen Schlittens bzw. Querschlittens ist.

3. Drücksaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zuführungsleitungen der hydraulischen Sinrichtun ein Differenzdruckmesser (30) angeordnet ist.

4. DrückmascbIne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kuraschlußleitung ein Rückschlagventil (31) vorgesehen ist.

5@ Drückmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß leara11e1 zu der erwahnten, ersten Kurzschlußleitung eine zweite Kurzsciilußleitung vorgesehen ist, die hintereinandergeschaltet eine Drosselöffnung und ein Rückschlagventil enthält.

6. Druckmaschine nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, daß die zu derjenigen hydraulischen Einrichtung hin fließende Druckflüssigkeit, die die Kurzschlußleitung nicht besitzt, eine selbsttätig arbeitende Strömungslcontrolleinriciltung (32) passiert.

7. Drückmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Strömungskontrolleinrichtung eine Bypass-Leitung mit handbetätigtem Ventil (34) angeordnet ist.

8. Driickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile zur Steuerung der beiden Schlitten mit rechtwinklig zueinander und parallel zu den Schlitten liegenden Achsen ihrer Stellspindeln angeordnet sind.

9. Driickmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel universalgelenkig mit einem feststehenden Teil (24) verbunden ist und einen Kugelteil (36) trägt, der ständig mit den Stellspindeln der beiden Steuerventile und mit einer federbelasteten Hülse (37) an dem stationären Teil zusammenwirkt, wobei die Hülse den Hebel in eine aufrechte Stellung dringt und das Zentrum des Universalgelenks (38) unterhalb des Zentrums des Kugelteils liegt.