DE2010962A1

DE2010962A1 - Drive for pressing and punching machines

Info

Publication number: DE2010962A1
Application number: DE19702010962
Authority: DE
Inventors: Kurt Salzburg Bratsch (Österreich)
Original assignee: Paul Kiefel Gmbh, 8228 Freilassing
Priority date: 1969-02-06
Filing date: 1970-03-07
Publication date: 1970-10-08
Also published as: AT289510B

Description

Beschreibunég zur Patentanmeldung von &. März 1970 Antrieb fdr Preß- und Stanzmaschinen Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Preß- und Stanzmaschinen durch pneumatischen Druck.Description of the patent application by &. March 1970 drive fdr Pressing and punching machines The invention relates to a drive for pressing and punching machines by pneumatic pressure.

Die bekannten Preß- und Stanzmaschinen besitzen entweder von einem Elektromotor abgeleiteten mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb.The known pressing and punching machines have either one Electric motor derived mechanical, pneumatic or hydraulic drive.

Der mechanische Antrieb über Kurbeln, Exzenter, Kniehebel oder dergleichen hat einen durch die betreffenden Triebwerksteile genau'begrenzten Hub, sodaß die am Stößel erzeugte Preß-, oder Stanzkraft nach Erreichung der Endlage nicht mehr weiter wirksam ist.The mechanical drive via cranks, eccentrics, toggle levers or the like has a stroke that is precisely limited by the engine parts concerned, so that the Pressing or punching force generated on the ram no longer after the end position has been reached continues to be effective.

Der pneumatische Antrieb drückt zwar dauernd auf den Stößelkolben, doch wirkt sich namentlich bei größeren Kräften der große Luftbedarf nachteilig aus, welcher in vielen Fällen diese Antriebsart unrentabel macht.The pneumatic drive presses continuously on the plunger piston, but the large air requirement has a disadvantageous effect, especially with greater forces which in many cases makes this type of drive unprofitable.

Der hydraulische Antrieb, der gleichfalls dauernd auf den Stößelkolben zur Wirkung gebracht werden kann, ist jedoch wirtschaftlich nur bis zu einer bestinunten Geschwindigkeit des Stößelleerhubes einsetzbar, da darüber hinaus die erforderliciie Strömungsgeschwindigkeit so sehr ansteigt, daß besonders große Pumpen- und Beitungsquer3cknitte erforderlich sind, welche dan finanziellen Aufwand auf ein nicht vertretbares Maß ernöhen.The hydraulic drive, which also works continuously on the tappet piston can be brought into effect, but is only economical up to a certain point Speed of the ram empty stroke can be used, as in addition the required The flow velocity increases so much that particularly large pump and discharge cross-sections are required which dan financial Effort on one no Increase reasonable levels.

Die Erfindung vermeidet die aufDezeigten Nachteile der bekannten Antrieoe dadurch, daß der Stößelleerhub durch einen pneumatisch steuerbaren Hydraulikdruck auf dessen Kolben erfolgt, auf welch letzteren der Preßdruck unter Zwischenschaltung einer abgesperrten Hydrauliksaule durch einen zweiten Kolben größeren Durchmessers durch pneumatischen Druck erfolgt.The invention avoids the indicated disadvantages of the known drives in that the plunger empty stroke by a pneumatically controllable hydraulic pressure on whose piston takes place, on which latter the compression pressure with the interposition a blocked hydraulic column by a second piston of larger diameter done by pneumatic pressure.

Durch diese Kombination der Hubbeeinflußung des StölDelkolbens kann einerseits durch Zwischenschaltung eines Drucklufthydraulikzylinders der Leerhub des Stößels ohne besonderen Aufwand mit hoher Geschwindigkeit bewirkt werden, während der nachfolgende Preßdruck mit einem über dem Stößelkolben unter Zwischenschaltung der abgesperrten Hydrauliksäule angeordneten Kolben größeren Durchmessers durch pneumatischen Druck erzeugt werden kann. Durch diese Kombination kann sonach in einfachster und billigster Art sowohl den Porderungen nach einem raschen Stößelleerhub als auch der Ausübung eines hohen und nicht begrenzten Preßdruckes entsprochen werden.This combination of the stroke influence of the plunger piston can on the one hand, the idle stroke by interposing a compressed air hydraulic cylinder of the plunger can be effected at high speed without any special effort, while the subsequent pressing pressure with an over the plunger piston with the interposition of the shut-off hydraulic column arranged piston of larger diameter pneumatic pressure can be generated. With this combination, in simplest and cheapest type both the requirements for a rapid ram empty stroke as well as the exercise of a high and unlimited pressure are met.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt Zur Steuerung des Kolbens 3 des mit dem XVerKzeug W versehenen Stößels 1 ist ein Zylinder 3 mit zwei verschiedenenDurchmessern 3a und 3b @orgesehen. Der kolben 2 des Stößels 1 gleite@ @ibei in @e@ Abschnit@ @es en@en zylinderteiles 3a kleinen Durchmessers. Im weiten Teil 3b des Zylinders 3. wesentlich größeren Durchmessers gleitet ein Kolben 4.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention To control the piston 3 of the plunger provided with the XV tool W. 1 shows a cylinder 3 with two different diameters 3a and 3b. Of the Piston 2 of tappet 1 slide @ @ibei in @ e @ section @ @es en @ en cylinder part 3a small diameter. In the wide part 3b of the cylinder 3, a much larger diameter a piston slides 4.

Das Gehäuse des Zylinders 3 hat drei Einlaßöffnungen, und zwar eine Bohrung 5.für den Zutritt von hydraulischer Flüssigkeit zum engen Zylinder 3a oberhalb des Stößelkolbens 2, eine Bohrung 6 für den Zutritt von Preßluft unterhalb des Stößelkolbens 2, sowie eine Deckelbohrung 7 zum Zutritt-von Preßluft oberhalb des Kolbens 4. Ein Druckrohrsystem wird von einem Kompressor K beaufschlagt und führt mit einer Leitung 8 zu einem Vier-Weg-Ventil V1, von welchem eine Druckluftleitung 9 zu einem Drucklufthydraulikzylinder lo oberhalb dessen Kolbens 11 führt. Vom Hydraulikzylinder 10 führt eine Leitung 12 über ein Ventil V2 zur Bohrung 5 des Doppelzylinders 3. Vor der Einmündung in die Bohrung 5 zweigt aus der vom Ventil V2 kommenden Leitung 13 eine Leitung 14 ab, die über ein Ventil 15 führt, von welchem eine Druckluftleitung 16 zu einem Drei-Weg-Ventil V3 führt, in welches einerseits eine Druckluftleitung 17 vom Kom#res.sor K mündet und eine Druckluftleitung 18 zur Bohrung 7 des Zylinders 3 führt.The housing of the cylinder 3 has three inlet openings, one Bore 5th for the access of hydraulic fluid to the narrow cylinder 3a above of the plunger piston 2, a bore 6 for the entry of compressed air below the plunger piston 2, as well as a cover hole 7 for the admission of compressed air above the piston 4. A Pressure pipe system is acted upon by a compressor K and leads with a line 8 to a four-way valve V1, from which a compressed air line 9 to a compressed air hydraulic cylinder lo above the piston 11 leads. A line leads from the hydraulic cylinder 10 12 via a valve V2 to the bore 5 of the double cylinder 3. Before the confluence in the bore 5 branches off a line 14 from the line 13 coming from the valve V2 from, which leads via a valve 15, from which a compressed air line 16 to a Three-way valve V3 leads into which, on the one hand, a compressed air line 17 from the Kom # res.sor K opens and a compressed air line 18 leads to the bore 7 of the cylinder 3.

Falls ein weiterer zusätzlicher Preßdruck erforderlich ist, kann unterhalb des Stößels 1 im Maschinentisch ein weiterer DruckluStzylinder 19 vorgesehen werden, dem über eine nicht gezeichnete Druckluftleitung über die Bohrung 20 Druckluft zugeführt wird. Der Zylinder 19 enthält eine Membrane 21, über welche der Preßluftdruck auf eine Gegenplatte 22 ausgeübt werden kann, welche sich gegen das Werkzeug W zusätzlich anpreßt.If another additional pressure is required, it can be used below of the ram 1 in the machine table, a further pressure cylinder 19 can be provided, which is supplied via a compressed air line (not shown) via the bore 20 with compressed air will. The cylinder 19 includes a Membrane 21 over which the Compressed air pressure can be exerted on a counter plate 22, which is against the Tool W also presses on.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Antriebes ist folgende: Zur Durchführung der Zustellbewegung des Stößels 1 wird vom Kompressor Preßluft über das Ventil V1 in den Drucklufthydraulikzylinder 10 geleitet, dessen Kolben 11 das im Zylinder befindliche Druckmittel (l) über das Ventil V2 und die Einlaß öffnung 5 in den Zylinderteil 3a oberhalb des Stößelkolbens 2 einpreßt. Dadurch wire der Zustellhub (Leerhub) des Stößels 1 mit großer Geschwindigkeit hervorgerufen, bis das Werkzeug am zu bearbeitenden Stück auftrifft. Das Ventil V2 ist hiebei etwa auf einen Druck von 5 atü eingestellt und schließt bei Überschreitung dieses Druckes automatisch. Während bei der Zustellbewegung des Stößels 1 der Druck in der Leitung 13 wegen der Stößelbewegung absinkt, wird nach Eintreffen des Werkzeuges W auf dem zu bearbeitenden Werkstück und damit nach Beendigung des Stößelleerhubes der Hydraulikdruck in der Leitung 13 so lange wieder ansteigen, bis er den Einstelldruck von etwa 5 atü übersteigt. Dadurch schließt das Ventil V2 automatisch und die in der Leitung 13 oberhalb des Stößelkolbens 2 befindliche Flüssigkeitssäule ist abgesperrt und wirkt als Druckpuffer für eine weitere Preßdruckabsenkung des Stößels 1.The mode of operation of the drive described is as follows: To carry out the feed movement of the plunger 1 is compressed air from the compressor via the valve V1 passed into the compressed air hydraulic cylinder 10, the piston 11 of which in the cylinder located pressure medium (l) through the valve V2 and the inlet opening 5 in the cylinder part 3a presses in above the plunger piston 2. As a result, the infeed stroke (idle stroke) of the ram 1 caused at high speed until the tool is on to be machined Piece hits. The valve V2 is set to a pressure of approximately 5 atmospheres and closes automatically when this pressure is exceeded. During the infeed movement of the plunger 1, the pressure in the line 13 drops because of the plunger movement after the tool W has arrived on the workpiece to be machined and thus after Completion of the ram empty stroke, the hydraulic pressure in the line 13 so long again increase until it exceeds the set pressure of about 5 atmospheres. This closes the valve V2 automatically and the one in the line 13 above the tappet piston 2 The liquid column located is blocked and acts as a pressure buffer for a Further pressure reduction of the ram 1.

Dieser Preßdruck wird nunmehr vom oberen Kolben 4 des Zylinderteiles 3b ausgeübt, dem über die Leitung 18 nunmehr pneumatischer Druck vom Kompressor K aus zugeführt wird. Da der Kolben 4 einen großen Durchmesser hat, kann dadurch der Preßdruck auf den Stößel 1 unter Zwischenschaltung der eingesperrten Flüssigkeitssäule oberhalb seines Kolbens 2 auf die erforderliche große Höhe bei kleinem Preßhub gebracht werden.This pressure is now from the upper piston 4 of the cylinder part 3b exercised, the pneumatic pressure from the compressor via the line 18 K is supplied from. Since the piston 4 has a large diameter, can thereby the pressure on the plunger 1 with the interposition of the locked column of liquid brought above its piston 2 to the required great height with a small pressing stroke will.

Zur Erhöhung dieses Arbeitspreßdruckes kann zusätzlich auch noch pneumatischer Druck durch die Öffnung' 20 über die Membrane 21 auf die Gegenplatte 22 am Maschinentisch ausgeübt werden.To increase this working pressure, it is also possible to use pneumatic Pressure through the opening 20 via the membrane 21 onto the counter plate 22 on the machine table be exercised.

Der Vorteil des beschriebenen Antriebes liegt darin, daß die Zustellbewegung des Stößels 1 durch einen Zylinder 3a kleinen Durchmessers erfolgt, der Verbrauch an Druckluft daher gering ist, während der Preß- oder Stanzvorgang durch einen Zylinder 3b großen Durchmessers aber mit minimalem Hub erfolgt, wodurch der Verbrauch an Druckluft ebenfalls niedrig werden kann. Ein Luftdruckzylinder herköjnmlicher Bauart wurde bei gleichem Hub und gleicher Preßkraft etwa zehnmal so viel Druckluft benötigen.The advantage of the drive described is that the feed movement of the plunger 1 takes place through a cylinder 3a of small diameter, the consumption compressed air is therefore low during the pressing or punching process by a cylinder 3b of large diameter but with a minimal stroke, which reduces consumption Compressed air can also get low. A conventional type of air cylinder would require about ten times as much compressed air with the same stroke and the same pressing force.

Gegenüber einem hydraulischen Antrieb kann die --Zustellbew ng des stößels 1 erfindungsgemiß wesentlich rascher er-##gen, wobei außerdem das zum Betreiben des Hydraulikzybinders notwendige teuere Hydraulikaggregat wegfällt.Compared to a hydraulic drive, the infeed movement of the tappet 1 according to the invention much faster - ## gen, and also that for operation of the hydraulic cylinder is no longer necessary.

Bei der Anordnung des Drucklufthydraulikzylinders 1o als Ausgleichsgetäl; für das hydraulische Druckmittel ist die Örtlichkeit desselben lageunabhängig, da es nicht wie ein normales Ausgleichsgefäß oberhalb des Zylinders 3 angeordnet sein muß, sondern je nach der Örtlichkeit des Maschinen-Aufstellortes an passender Stelle und in beliebiger Winkellage montiert werden kann.With the arrangement of the compressed air hydraulic cylinder 1o as a compensating valve; for the hydraulic pressure medium, the location of the same is independent of position, there it should not be arranged above the cylinder 3 like a normal expansion tank must, but in a suitable place depending on the location of the machine and can be mounted in any angular position.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1.) Drive for pressing and punching machines by pneumatic pressure, characterized in that the ram empty stroke by a pneumatically controllable hydraulic pressure on its piston (2) takes place, on which the pressing pressure under Interposition of the blocked liquid column by a second piston (4) larger diameter is done by pneumatic pressure.

2.) Drive according to claim 1, characterized by a cylinder (3) with two different diameters, in.

whose narrow part (3a) is the plunger piston (2) for hydraulic loading and in its wide part (3b) the pressure piston (4) for the pneumatic pressure slides.

3.) Drive according to Axßpmuch 1 and 2, characterized in that in the compressed air line (8,9) via a multi-way valve (V1) a compressed air hydraulic cylinder (10) is switched on, in whose pressure medium line (12,13) a check valve (V2) to shut off the column of liquid enclosed in the cylinder part (3a) is interposed.

4.) Drive according to claim 1 to 3, characterized in that at Blocking of the non-return valve (V2) a valve (v5) for the application of the pressure piston (4) is opened by pneumatic pressure.

5.) Drive according to claim 1 to 4-, characterized by a pneumatic controllable counter plate (2a) below the ram (1) to increase the pressing pressure.