DE2331754B2 - Hydraulische Rohrbiegepresse - Google Patents

Description

über die Länge des Laufholmes verteilten, an eine gemeinsame Druckmittelquelle angeschlossenen Zylinderkolbenanordnungen und

Steuereinrichtung mit Längenmeßfühlern für die Werkstücklänge,

wobei die Steuereinrichtung nach Maßgabe der von den Längenmeßfühlern ermittelten Werkstücklänge die Zylinderkolbenanordnungen über dem Freiteil von der Hauptdruckmittelquelle abschaltet, d a durch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (10) zusätzlich zwei Schließhöhenfühler (15, 17) aufweist, deren einer (15) am Bündigende (11), deren anderer (17) am Laufholmende (16) angeordnet ist, und die am Laufholmende (16) angeordnete Zylinderkolbenanordnung (9) sowie die am Bündigende (11) angeordnete Zylinderkolbenanordnung (Sa) mit Hilfe einer zusätzlichen Druckmittelquelle (19) auf eine Schließhöhendifferenz Null steuert (Fig-1)-

2. Hydraulische Rohrbiegepresse nach Anspruch 1, bei der Pressengestell, Laufholm und Festholm über das Bündigende der Presse um Verlängerungsabschnitte vorstehen und ein umzuformendes Werkstück mit dem Verlängerungsende der Holme bündig abschließend einzulegen ist, wobei der Festholmverlängerungsabschnitt an den Festholm starr, der ebenfalls mit gereihten Zylinderkolbenan-Ordnungen ausgerüstete Laufholmverlängerungsabschnitt an dem Laufholm gelenkig und lösbar angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß von den dem Laufholmverlängerungsabschnitt (22) zugeordneten Zylinderkolbenanordnungen die äußere

(24) unabhängig von den übrigen (21) nach Maßgabe eines Schließhöhenfühlers (25) am Laufholmverlängerungsende (23) steuerbar ist, wobei der Schließhöhenfühler (15) am ursprünglichen Bündigende als Masterfühler, der Schließhöhenfühler (17) am Laufholmende (16) sowie der Schließhöhenfühler

(25) am Verlängerungsende (23) als Folgefühler geschaltet sind.

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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine hydraulische Rohrbiegepresse für Werkstücke unterschiedlicher Länge entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Mit Rohrbiegepressen dieser Gattung werden Bleche großer Dicke aus einer U-förmigen Vorform zu Rohren gebogen oder es wird diese U-förmige Vorform hergestellt, wobei große Preßkräfte aufzubringen sind. Es versteht sich von selbst, daß die Zylinderkolbenanordnungen äquidistant über die Länge des Laufholms verteilt sind. Die zu biegenden Bleche besitzen, bezogen auf die Holmlängsrichtung, unterschiedlich vorgegebene Werkstücklängen und innerhalb einer vorgegebenen ^hi> Werkstücklänge oft erhebliche Längentoleranzen. Auch kann die Festigkeit innerhalb einer Werkstücklänge erhebliche Toleranzen aufweisen. Die zu biegenden Bleche werden am Bündigende bündig mit den Werkzeugen und damit mit dem Laufholm abschließend eingelegt. Je nach Werkstücklänge steht an der anderen Seile das Freiteil des Laufholms über das zu biegende Blech über. Das Freiteil reicht bis zum Laufholmende.

Bei der aus der Praxis bekannten gattungsgemäßen Rohrbiegepresse sind sechs Zylinderkolbenanordnungen vorgesehen und zu einer linken sowie zu einer rechten Gruppe aus je drei Zyünderkolbenanordnungen zusammengefaßt. Die Druckmittelquelle ist mit drei gleichen, integriert arbeitenden Pumpen ausgerüstet. Eine besondere Gleichlaufsteuerung ist nicht vorgesehen. Vielmehr werden die Zylinderkolbenanordnungen beider Gruppen gleichmäßig von dem Druckmittel der Druckmittelquelle beaufschlagt, wenn auch über dem Freiteil in der angegebenen Weise nach Maßgabe der Werkstücklänge die Abschaltung von Zylinderkolbenanordnungen erfolgt. Nichtsdestoweniger kann es zu Schließhöhendifferenzen zwischen Bündigende und Laufholmende und sogar zu Laufholmverbiegungen kommen, wenn, z. B. infolge Längentoleranzen und/oder Festigkeitstoleranzen der zu biegenden Bleche, die Beanspruchungsverhältnisse am Laufholm, die aus der Reaktion der zu biegenden Bleche einerseits am Bündigende und andererseits im Bereich des Blechendes resultieren, nicht genau übereinstimmen. Wenn mit der bekannten Rohrbiegepresbe sehr kurze Rohre hergestellt werden, so daß für den Biegevorgang eine Gruppe von Zylinderkolbenanordnungen ausreichend ist, wird der Biegevorgang nur mit der Gruppe von Zylinderkolbenanordnungen ausgeführt, die an das Bündigende anschließen. Die Anzahl der Pumpen der gemeinsamen Druckmittelquelle wird entsprechend reduziert und die zweite Gruppe der Zylinderkolbenanordnungen über dem in diesem Falle sehr langen Freiteil wird mit Hilfe einer nicht mehr zur gemeinsamen Druckmittelquelle gehörenden geregelten, mit vorgegebenem Druck beaufschlagten Pumpe lediglich nachgeführt. Das ändert nichts an den beschriebenen Verhältnissen, die zu Schließhöhendifferenzen führen können. — Ähnlich wie bei der gattungsgemäßen Rohrbiegepresse verfährt man auch bei Plattenpressen, ζ. B. bei einer Formpresse für Zementplatten (GB-PS 12 32 391).

Bei einer gattungsgemäßen Rohrbiegepresse gleicher Zweckbestimmung (DE-OS 22 47 201) gehört zur Steuerungseinrichtung eine Gleichlaufsteuerung, die die Entstehung von Schließhöhendifferenzen vermeiden soll. Diese Gleichlaufsteuerung geht davon aus, daß am Laufholm den einzelnen Zylinderkolbenanordnungen Längenzonen zugeordnet werden können, über die die Kraft der entsprechenden Zylinderkolbenanordnungen wirkt. Im Bereich des Laufholmendes ist zumindest eine Längenzone vorgesehen, deren Zylinderkolbenanordnung nicht an die gemeinsame, sondern an eine zusätzliche Druckmittelquelle angeschlossen ist, 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 Endabschnittes des Werkstücks in der betreffenden Längenzone zur Länge dieser Längenzone ist. Das sind für den

gesamten Biegevorgang verhältnismäßig aufwendige steuerungstechnische bzw. regelungstechnische Maßnahmen, die von einfachen Schließhöhenfühlern keinen Gebrauch machen und durch FestigkeitSMnterschiede in einem zu biegenden Blech Störungen erfahren.

Tatsächlich sind bei gattungsfremden hydraulischen Pressen im Zusammenhang mit Gleichlaufsteuerungen Schließhöhenfühler üblich. So kennt man hydraulische Pressen mit Gleichlaufsteuerung (oelhydraulik und pneumatik 7, 1963, S. 353; 8, 1964, S. 139), bei denen an beiden Laufholmenden je eine Zylinderkolbenanordnung und auch je ein zugeordneter Schließhöhenfühler angeordnet sind. Auch ist es bekannt (US-PS 36 77 009, US-PS 36 40 660), über die Laufholmlänge verteilt den einzelnen, ebenfalls über die Laufholmlänge verteilten '5 Zylinderkolbenanordnungen oder Gruppen davon Schließhöhenfühler zuzuordnen, die beim Preßvorgang auftretende Verformungen erfassen. Ähnlich verfährt man auch bei Plattenpressen (GB-PS 5 64 727). Eine derartige Anordnung von Schließhöhenfühlern kann sicherstellen, daß sich beim Schließvorgang alle Zylinderkolbenanordnungen exakt synchron und im Gleichlauf bewegen. — Bei Anwendung der letztbeschriebenen Baulehre auf eine gattungsgemäße Rohrbiegepresse würde man allen Zylinderkolbenanordnungen einen Schließhöhenfühler zuordnen, aber diejenigen Schließhöhenfühler außer Funktion setzen, die den Zylinderkolbenanordnungen entsprechen, die über dem Freiteil von der Steuereinrichtung nach Maßgabe der von den Längenmeßfühlern ermittelten Werkstückenge abgeschaltet werden. Dem entspricht auch die vorstehende zum Thema Schließhöhenfühler erstbeschriebene Baulehre, denn hier sind die Laufholmenden zumeist auch die »Arbeitsenden« der Presse, und bei der gattungsgemäßen Rohrbiegepresse arbeitet das dem Freiteil zugeordnete Laufholmende nicht mehr mit. Man kommt mit so angeordneten und funktionierenden Schließhöhenfühlern jedoch nicht leicht zu einer sehr genauen Gleichlaufsteuerung: Schließhöhenfühler können beliebig kleine Schließhöhendifferenzen nicht erfassen. Bei gattungsgemäßen Rohrbiegepressen stören die daraus resultierenden Ungenauigkeiten um so mehr, je dicker die zu biegenden Bleche und damit die Preßkraft sowie die Rückfederung der gebogenen Bleche sind.

Im übrigen kennt man Blechbiegepressen (DE-OS 17 52 860), die im Bereich der Laufholmmitte übliche Zylinderkolbenanordnungen für die Biegearbeit und außerdem zwei äußere Zylinderkolbenanordnungen aufweisen, die hydraulisch kommunizieren und einer Kompensationseinrichtung für selbstverständlich meßtechnisch erfaßte Schließhöhendifferenzen angehören. Auch bei Gesenkschmiedepressen (DE-AS 14 27 309) sind Kompensationseinrichtungen mit solchen äußeren Hilfszylinderkolbenanordnungen üblich. — Das alles hat zur Gleichlaufsteuerung bei gattungsgemäßen Rohrbiegepressen, die besondere Kompensationseinrichtungen nicht aufweisen und nicht aufweisen sollen, nichts beigetragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Rohrbiegepresse bezüglich der Gleichlaufsteuerung so weiter auszubilden, daß auch sehr kleine Schließhöhendifferenzen erfaßt und abgebaut werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß n> die Steuereinrichtung zusätzlich zwei Schließhöhenfühler aufweist, deren einer am Bündigende, deren anderer am Laufholmende angeordnet ist, und die am Laufholmende angeordnete Zylinderkolbenanordnung sowie die am Bündigende angeordnete Zylinderkolbenanordnung mit Hilfe einer zusätzlichen Druckmiitelquelle auf eine Schließhöhendifferenz Null steuert.

Cei der erfindungsgemäßen Rohrbiegepresse arbeitet das Laufholmende des Freiteils gleichsam als Übersetzungshebelarm auf den Schließhöhenfühler am Laufholmende. Kleine Schließhöhendifferenzen im Bereich der letzten vor dem Freiteil arbeitenden Zylinderkolbenanordnungen werden durch diesen Hebelarm gleichsam ins Große übersetzt und können folglich von dem Schließhöhenfühler am Laufholmende ohne Schwierigkeiten erfaßt werden. So können im Bereich der letzten, am Biegevorgang teilnehmenden Zylinderkolbenanordnung Schließhöhendifferenzen erfaßt werden, die von einem in diesem Bereich angeordneten Schließhöhenfühler gar nicht bemerkt werden könnten. Das alles läßt sich auch bei einer anderen Ausführungsform einer gattungsgemäßen Rohrbiegepresse verwirklichen, bei der Pressengestell, Laufholm und Festholm über das Bündigende der Presse um Verlängerungsabschnitte vorstehen und ein umzuformendes Blech mit dem Verlängerungsende der Holme bündig abschließend einzulegen ist, wobei der Festholmverlängerungsabschnitt an den Festholm starr, der ebenfalls mit gereihten Zylinderkolbenanordnungen ausgerüstete Laufholmverlängerungsabschnitt an den Laufholm gelenkig und lösbar angeschlossen ist. Hier ist erfindungsgemäß die Anordnung so zu treffen, daß von den dem Laufholmverlängerungsabschnitt zugeordneten Zylinderkolbenanordnungen die äußere unabhängig von den übrigen nach Maßgabe eines Schließhöhenfühlers am Verlängerungsende steuerbar ist, wobei der Schließhöhenfühler am ursprünglichen Bündigende als Masterfühler, der Schließhöhenfühler am Laufholmendc sowie der Schließhöhenfühler am Verlängerungsende als Folgefühler geschaltet ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen hydraulischen Rohrbiegepresse mit Steuereinrichtung,

F i g. 2 die Frontansicht des Gegenstandes der F i g. 1 und

Fig. 3 entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrbiegepresse.

Die in den Zeichnungen dargestellte hydraulische Rohrbiegepresse 1 dient zur Verformung (vgl. Fig. 2) eines langgestreckten, im Querschnitt U-förinigen Werkstücks 2 zu einem Rohr mit kreisförmigem Querschnitt. Die Rohrbiegepresse 1 besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst aus dem Pressenge stell 3 mit Festholm 4 und darin geführtem Laufholm 5, an Festholm 4 und Laufholm 5 angeschlossenen Werkzeugen 6, 7 sowie über die Länge des Laufholmes 5 in gleichen Abständen verteilten Zylinderkolbenanordnungen 8, 9, deren erste am Laufholmanfang, deren letzte 9 am Laufholmende angreift. Die Zylinderkolbenanordnungen 8, 9 sind mittels Steuereinrichtung 10 mit Längenmeßfühlern in Gruppen unabhängig voneinander nach Maßgabe der Länge des umzuformenden Werkstückes 2 steuerbar. Werkstücke 2 unterschiedlicher Länge müssen stets am Bündigende 11 der Presse 1 bündig mit den Werkzeugen 6, 7 abschließen, d. h. in die Rohrbiegepresse 1 eingelegt werden, wie es in Fig. 1 angedeutet ist. Die über dem umzuformenden Werkstück 2 arbeitenden Zylinderkolbenanordnungen 8 sind an eine gemeinsame Druckmittelquelle 12 über

Druckmittelleitungen 13 anschließbar, sie beaufschlagen also diesen Laufholmabschnitt 14 und damit das Werkstück 2 hinreichend gleichmäßig. Die übrigen Gruppen der Zylinderkolbenanordnungen 8 werden in besonderer Weise gesteuert, die noch erläutert wird, um zu erreichen, daß iich der Laufholm 5 über seine gesamte Länge parallel zum Festholm 4 bewegt, obwohl die Länge des uimzuformenden Werkstückes 2 kürzer ist als die des Laufholmes 5 bzw. des Festholmes 4. Dazu ist die Anordnung so getroffen, daß die Steuereinrichtung 10 einerseits am Bündigende 11 einen auf den Laufholm 5 arbeitenden Schließhöhenfühler 15, andererseits am gegenüberliegenden Laufholniende 16 einen ebenfalls auf den Laufholm 5 arbeitenden Schließhöhenfühler 17 aufweist. Nach Maßgabe der so ermittelten Positionsdifferenz des Laufholmes 5 am Bündigende 11 und am Laufholmende 16 der Rohrboegepresse 1 wird die am Freiende 16 am Laufholm 5 angreifende Zylinderkolbenanordnung 9 gesteuert, und zwar so, daß die in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichnete Schrägstellung des Laufholmes 5 nicht mehr eintritt. Die Steuereinrichtung 10 schaltet die Zylinderkolbenanordnungen 8, die sich zwischen der am Laufholmende 16 angreifenden Zylinderkolbenanordnung 9 und den über dem umzuformenden Werkstück 7 angeordneten Zylinderkolbenanordnungen 8 befinden, ab. Die Steuereinrichtung 10 ist mit einem Regelkreis kombiniert, der den Laufholm 5 auf den Wert Null der durch Schließhöhenfühler 17 am Laufholmende und Schließhöhenfühler 15 am Bündigende ermittelten Differenz steuert.

Die beschriebene Rohrbiegepresse 1 arbeitet erkennbar so, daß die zusammengeschalteten Zylinderkolbenanordnungen 8. die über dem umzuformenden Werkstück 2 arbeiten, die Hauptbewegung des Laufholmes 5 auslösen. Dabei ist nicht auszuschließen, daß der Laufholm 5 ein Kippmoment erfährt und am Laufholmende ein wenig kippt. Aus der beschriebenen Schließhöhendifferenzmessung wird die Menge des der am Laufholmende 16 arbeitenden Zylinderkolbenanordnung 9 über die Druckmittelleitung 18 von einer Druckmittelquelle 19 zuzuführenden Druckmittels so geregelt, daß die Parallelität von Laufholm 5 und Fesiholm 4 v/ieder hergestellt ist. Infolge dieser Regelung oder Steuerung wird sich der erforderliche Druck zur Umformung des Werkstückes 2 immer entsprechend anpassen. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 10 arbeilet dabei auch, wenn im Material des Werkstückes 2 Festigkeitsunterschiede auftreten, wodurch in einigen Ausnahmefällen ein Kippen des Laufholmes 5 gleichsam in der entgegengesetzter Richtung eintritt. In einem solchen Falle erfolgt ohne Schwierigkeiten automatisch eine Umschaltung, wodurch die am Laufholniende 16 arbeitende Zylinderkol benanordnung 9 zunächst völlig abgeschaltet wird unc am Bündigende 11 die Zylinderkolbenanordnung 8,-nunmehr an die Druckmitlelleitung 18 angeschlosscr wird, deren Druck über die Steuereinrichtung IC regelbar ist. Dadurch wird automatisch erreicht, dafi wieder eine Kippneigung in der vorgeschriebener Richtung entsteht, so daß die Steuerung oder Regelung in der beschriebenen Weise weiter erfolgen kann.

Wenn es sich darum handelt. Werkstücke 2 extreme! Länge umzuformen, so kann die beschriebene Rohrbie-

is gepresse 1 verlängert werden. Das erläutert die Fig. 3 Hier ist die Anordnung so getroffen, daß Pressengestel 3, Laufholm 5 und Festholm 4 über das Bündigende 11 der Presse 1 um Verlängerungsabschnitte vorstehen wobei der Festholm-Verlängerungsabschnitt 20 an der Festholm 4 starr, der ebenfalls mit gereihten Zylinder kolbenanordnungen 21 ausgerüstete Laufholm-Ver längerungsabschnitt 22 an den Laufholm 5 gelenkig unc lösbar angeschlossen ist. Nunmehr muß ein umzuformendes Werkstück 2 mit dem Verlängerungsende 22 der Holme 4, 5, 20, 22 bündig abschließend eingelegi werden. Im übrigen ist hier die Anordnung so getroffen daß von den dem Laufholm-Verlängerungsabschnitt 22 zugeordneten Zylinderkolbenanordnungen 21 die äußere 24 unabhängig von den übrigen nach Maßgabe eines Schließhöhenfühlers 25 am Verlängerungsende 23 steuerbar ist. Bis auf diese äußerste sind alle über derr umzuformenden Werkstück 2 arbeitenden Zylinderkolbenanordnungen 8, 21 an die gleiche Druckmittelquelle 12 über die Druckmittelleitungen 13 angeschlossen. Irr übrigen ist steuerungstechnisch die Anordnung se getroffen, daß der Schließhöhenfühler 15 als arr ursprünglichen Bündigende 11 als Masterfühler, der Schließhöhenfühler 17 am Laufholmende 16 sowie dei Schließhöhenfühler 25 am Verlängerungsende als Folgefühler geschaltet wird.

Es versteht sich von selbst, daß der Laufholm S hinreichend biegesteif ist, so daß die maximal auftretenden Biegemomente infolge der oben beschriebenen Kippbewegung ohne Überbeanspruchung aufgenommen werden. Ferner führen Steuerleilungen 28, 29, 30 von der Steuereinrichtung 10 zu den den einzelnen Druckmitteiquelllen 12, 19, 27 zugeordneten Steueraggregaten 31,32,33.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

IO Patentansprüche:

1. Hydraulische Rohrbiegepresse für Werkstoffe unterschiedlicher Länge, mit

Festholm und Laufholm mit Bündigende,
Freiteil und Laufholmende,