DE2247201C3

DE2247201C3 - Steuerung einer hydraulischen O-Presse

Info

Publication number: DE2247201C3
Application number: DE2247201A
Authority: DE
Inventors: Ronald John Bournemouth Elger (Grossbritannien)
Original assignee: Lohmann and Stolterfoht GmbH
Current assignee: Lohmann and Stolterfoht GmbH
Priority date: 1971-09-24
Filing date: 1972-09-22
Publication date: 1979-02-01
Also published as: DE2247201B2; SU465775A3; FR2155322A5; DE2247201A1; JPS4872771A; GB1415835A; IT967682B; US3835682A

Description

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Die Erfindung betrifft die Steuerung einer hydraulischen O-Presse für die Großrohrherstellung bei gegenüber der uesamtpressenlänge der Presse verringerter Werkstücklänge mit rjier Reihe gleicher Zylinder-Stempeleinheiten, die in gleichem Abstand voneinander und damit je in einer Längenzone auf ein langgestrecktes U-förmig vorgebogenes Blechwerkstück unter Druck einwirken.

Eine Presse mit mehreren Zylinder-Sternpeleinheiten, die im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind und die gemeinsam auf ein Blechwerkstück einwirken, ist aus der US-PS 19 75 249 bekannt Bei gegenüber der Gesamtpressenlänge verringerter Werkiitücklänge ist es hieraus bekannt, einzelne Zylinder-Stempeleinheiten abzuschalten, d.h. diese wirken dann nicht auf den gemeinsamen Hohn beim Preßvorgang ein. Auf diese Weise soll die Entstehung von Biegemomenten am Werkzeug vermieden werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Steuerung einer hydraulischen O-Presse, bei der die einzelnen Zylinder-Stempeleinheiten durch seitliche Bleche miteinander verbunden sind, so daß das bewegte Obeneil der Presse wie ein durchgehendes Werkzeug wirkt, so auszubilden, daß Biegemomente am Oberteil während des Preßvorganges vermieden bzw. weitgehend reduziert werden und Fehlbiegungen am Werkstück, die bei bekannten Pressen vor Erreichen des Endpreßdruckes auftreten können, zu vermeidea

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß — wie beim Pressen von länglichen Werkstücken » bekannt — Zylinder-Stempeleinheiten mit unterschiedlichem Druck beaufschlagt werden, wobei bei einem Werkstück, das sich mit einem Endabschnitt nur teilweise in die diesem Endabschnitt zugeordnete Längenzone entreckt, der hydraulische Druck der «* dieser Längenzone zugeordneten Zylinder-Stempeleinheit proportional zum in den anderen Zylinder-Stempeleinheiten — unter deren Längenzonen sich das Werkstück voll erstreckt — vorhandenen, vom Verformungswic|!erstand des Hauptteiles des Werkstücks bestimmter, Druck gesteuert wird, wobei der Proportionalitätsfalttor ein Quotient aus der Länge des Endabschnittes des Werkstücks in der betreffenden Längenzone zur Länge dieser Längenzone ist

Durch die erfindungsgemäße Steuerung wird erreicht, daß der Druck der Zylinder-Stempeleinheiten in der Längenzone, in die der Endabschnitt des Bleches hineinragt, nicht nur bezüglich des Endpr jßdrucks reduziert wird, sondern er kann während des gesamten Preßvorganges stetig gesteuert werden, und zwar nach Maßgabe des in den anderen Zylinder-Stempeleinheiten jeweils herrschenden Drucks, der sich durch den Verformungswiderstand des Bleches zeitabhängig aufbaut Damit wird einerseits die Entstehung eines Biegemomentes am Oberteil der Presse vermieden und andererseits erreicht daß das Blech gleichmäßig (bezogen auf den Hauptteil und die Enden) verformt wird.

Diese Vorteile konnten mit den bekannten Pressen, bei denen ein Teil der Zylinder-Stempeleinheiten drucklos gemacht wurde (US-PS 19 75 249 und auch CH-PS 3 24 297) nicht erreicht werden.

Auch mit der aus der DE-AS 11 53 996 bekannten Lösung ließen sich diese Vorteile nicht erreichen, weil hier nur eine Steuerung nach Maßgabe der zu erwartenden exzentrischen Belastung erfolgt d.h. es kann nur auf den Endpreßdruck abgestellt werden, nicht aber eine laufende Steuerung im obigen Sinne erfolgen.

Auf benachbarten Gebieten (Biegepressen) ist es bekannt eine Niveausteuerung mit Höhenlagenfühlern oder Winkelfühlern an den Enden des bewegten Werkzeugträgers vorzunehmen (GB-PS 11 95 448); aber diese Vorrichtung ist mit Pressen der eingangs genannten Art nicht vergleichbar, insbesondere weil dabei der obere Werkzeugträger quasi als starrer Balken angesehen wird, bei dem es vorrangig darum geht, ihn parallel zum unteren Werkzeugträger zu halten, nicht so sehr darum, mn vor zu großen Biegemomenten zu schützen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand des' Zeichnungen erläutert werden. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt der Presse entlang der Linie II in F ig. 2,

Fig.2 einen Teilschnitt entlang der Linie H-II der Fig. 1,

Fig.3 einen Teilschnitt entlang der Linie IH-III der F i g. 1 und

F i g. 4 ein diagrcimmartiges Schaltbild des Kontrollsystems der Presse.

Der Pressenrahmen 1 weist eine Anzahl Rahmen auf, die aus Platten 2 bestehen, die in einem bestimmten festen Abstand durch Bolzen 3 und Zwischenstücke 4 gehalten werden. In den Rahmen sind eine Anzahl Zylinder-Stempeleinheiten angeordnet, die jeweils einen beweglichen Zylinderblock 5 und einen festen Stempel 6 aufweisen, denen ein Hydraulikmittel durch Verbindungen 7 und 8 zugeführt wird. Die Zylinderblökke werden durch Stempel 9 fester Zylinder 10 zurückgeführt

Die beweglichen oberen Werkzeuge U der Presse sind an den Zylinderblocks 5 befestigt und die festen unteren Werkzeuge 12 werden in Unterstützungen 13 gehalten.

In F i g. 4 sind die Zylinder A, B, C und D mit einer Hydraulikpumpe 14 über ein Bypass-Ventil 15 und ein Druckbewegungsventil 16 verbunden. Kontrollventite

17-4, 17fl, 17C und YlD sind dazu vorgesehen, den jeweiligen Zylinder von der Hydraulikpumpe zu trennen.

Der Zylinder E ist mit einer gesonderten Hydraulikpumpe 18, ober ein Bypass-Ventil 19, ein Druckbegrenzungsventil 20 und ein Kontrollventil 22, verbunden.

Wie in F i g. 4 gezeigt, ist der Abstand zwischen dem oberen und unteren Werkzeug in Zonen A\ bis £1 unterteilt Diese Zonen geben den Bereich wieder, über den die Kraft des jeweiligen Zylinders wirkt So gibt beispielsweise die Zone A_x den Bereich wieder, über den die Kraft des Zylinders A wirkt Fühler 23a bis 23c/ sind zum Feststellen des Plattenendes und Fühler 24 zum Feststellen des Plattenanfar.gs vorgesehen. Bei diesen Fühlern kann es sich um bekannte Einrichtungen, wie elektrische, mechanische oder hydraulische Begrenzungsschalter, Photozellen usw. handeln.

Das Signal von dem Fühler 24, das den Plattenanfang angibt, wird in bezug auf das rechte Ende der Zone 4 (Fig.4) in einen Vergleicher 25 eingegeben. Femer wird ein Signal, das den Druck in den Zylindern A, B, C und D angibt d.h. den Druck von der Pumpe 14, ebenfalls in den Vergleicher 25 eingegeben.

Das Ausgangssignal des Vergleichers 25, das das Produkt des Druckes in den Zylindern A, B, C und D, multipliziert mit dem Verhältnis der Plattenlänge in der Zone £Ί zu der axialen Länge der Zone E, angibt, wird auf die Kontrollmittel des Druckregulierungsventils 21 übertragen und steuert — wie nachfolgend ausführlich beschrieben — den Druck in dem Zylinder E im gewünschten Verhältnis zu dem Druck in den Zylindern A, B, Cund D.

Vorzugsweise wird in den Vergleicher 25 noch ein Drucksignal 26 aus der Druckleitung des Zylinders E eingegeben, wo das Signal, das den tatsächlich erhaltenden Druck wiedergibt, mit dem Kontrollsignal des Druckregulierungsventils 21 verglichen wird. Wenn zwischen beiden Werten eine Differenz besteht, wird das Kontrollsignal entsprechend eingestellt so daß der gewünschte Druck erhalten wird.

Die Presse arbeitet wie folgt:

Fördermittel (nicht gezeigt) bewegen ein hier nicht dargestelltes teilweise verformtes U-Blech axial in Richtung des Pfeils 27 in die Presse, und zwar zwischen das Ober- und Unterwerkzeug, bis die Fühler 23a die Hinterkante des Bleches anzeigen. Die Fördermittel werden dann angehalten und das E'ech wird auf das Unterwerkzeug abgesenkt, wobei die Hinterkante des Bleches mit dem rechten Ende (in F i g. 4) der Zone A\ endet so

Nimmt man an, daß eir. Teil des Anfanges des Bleches sich in die Zone E\ erstreckt, dann wird die Länge dieses Abschnitte,« durch die Fühler 24 festgestellt und ein entsprechendes Signal wird in den Vergleicher 25 eingegeben.

Werden die Zylinder A bis E zum Verformen des U-förmigen Bleches betäugt dann empfängt der Vergleichcr 25 ein Signal, das proportional dem Druck in der Leitung hinter der Pumpe 14 ist und ein Signai, das dem gewünschten Druck für den Zylinder E entspricht, wird in der oben beschriebenen Weise weitergeleitet um so den Druck von der Pumpe 18 zu dem Zylinder Ezu steuern.

Das U-förmige Blech wird dann zwischen den Werkzeugen in die O-Form gepreßt wobei der Druck in den Zylindern A bis D von dem Verformungswiderstand des Hauptteiles des Bleches und der Druck in dem Zylinder E in bezug auf den Druck in den Zylindern A bis D im Verhältnis der Blechlänge in der Zone E₁ zu der Länge der Zone £Ί gesteuert wird.

Dies bedeutet daß wenn die Blechlänge in der Preßzone £1 ³A der Länge der Zone E\ ist daß dann der Druck in dem Zylinder E ³A des Druckes in den Zylindern A bis D beträgt Soll die Blechlänge auf weniger als die Entfernung zwischen dem rechten Ende der Zone A\ und dem rechten En^e der Zone E\ verringert werden, dann wird die Hinterkante des Bleches mit dem rechten Ende der Zone B\ durch die Fühler 236 ausgerichtet und der Zylinder A wird durch das Kontrollventil \7A entlastet Der obige Verfafcrensablauf wiederholt sich dann.

Vorausgesetzt daß weitere Kontrolleinrichtungen vorgesehen sind, kann die Blechlänge weiter verringert werden. In diesen Fällen wird das Rohr jedoch vorzugsweise zentral zwischen den axialen Enden der Presse gehalten und zu diesem Zweck werden Kontrollmittel und Fühler, wie sie für den Zylinder E beschrieben worden sind, verdoppelt für den Zylinder D, so daß eine getrennte und variable Druckkontrolle für die Zylinder D und E geschaffen wird. In diesem Fall können die Fühler dazu verwendet werden, die Länge des Bleches festzustellen, die sich entweder in die Zone Doder £erstreckt

Die beschriebene Presse kann ferner so abgewandelt werden, daß sie Kraftquellen und Steuermittel aufweist, die eine proportionale Dmckverringerung über zwei oder mehr benachbarte Zylinder an einem Ende der Presse schaffen, so daß ein verringerter Preßdruck über einen längeren Endbereich des Blechs ermöglicht wird, wobei in diesen Zylindern ein Druck in bezug auf den Druck in den Hauptzylindern herrscht im Verhältnis der Länge des Blechs innerhalb der verbundenen Druckzone zu der Länge der Druckzonen.

Es ist klar, daß diese propoitionale Druckmessung auch an beiden Enden der Presse vorhanden sein kann.

Der Vorteil der beschriebenen Steuerung ist darin zu sehen, daß das Werkstück symmetrisch verformt wird und daß die Preßwerkzeuge keinen übermäßige:; Biegemomenten ausgesetzt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Steuerung einer hydraulischen O-Presse für die GroQrohrherstellung bei gegenüber der Gesamtpressenlange der Presse verringerter Werkstücklänge mit einer Reihe gleicher Zylinder-Stempeleinheiten, die in gleichem Abstand voneinander und damit je in einer Längenzone auf ein langgestrecktes U-förmig vorgebogenes Blechwerkstück unter Druck einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß — wie beim Pressen von länglichen Werkstücken bekannt — Zylinder-Stempeleinheiten mit unterschiedlichem Druck beaufschlagt werden, wobei bei einem Werkstück, das sich mit einem Endabschnitt nur teilweise in die diesem Endabschnitt zugeordnete Längenzone erstreckt, der hydraulische Druck der dieser Längenzone zugeordneten Zylinder-Stempeleinheit proportional zum in den anderen Zylinder-Stempeleinheiten — unter deren Längenzonen sich das Werkstück voll erstreckt — vorhandenen, vom Verformungswiderstand des Hauptteiles des Werkstücks bestimmten Druck gesteuert wird, wobei der Proportionalitätsfaktor ein Quotient aus der Länge des Endabschnit- tes des Werkstücks in der betreffenden Längenzone zur Länge dieser Längenzone ist