DE2503143C2 - Ölhydraulischer Pressenantrieb für eine schnell arbeitende Presse für die Warmverformung von Metallen - Google Patents

Description

a)

b)

c)

einen vom Hauptantrieb unabhängigen Rückzugsantrieb (6, 7) mit ständig wirkender Rückzugskraft,

ein zu dem oder den umkehrbaren Hauptantriebspumpen (1) parallelgeschaltetes umsteuerbares Dekompressionsventü (5),
eine Steuerung zum öffnen des Dekompressionsventils im unteren Umkehrpunkt des Pressenhubes. und

eine Bemessung des Durchgangsquerschnitts des Dekompressionsventils derart, daß die Druckentlastung des Arbeitszylinders (3) der Presse zum Teil über das Dekompressionsventü und zum Teil über die auf Absaugen des Druckmittels aus dem Arbeitszylinder umgesteuerten Hauptantriebspumpe oder -pumpen erfolgt

Die Erfindung betrifft einen ölhydraulischen Antrieb für eine schnell arbeitende Presse für die Warmverformung von Metauen mit einer oder mehreren förderstromumkehrbaren HaupvAntrtcbspumpen, d.h. für Freiform-Schmiedepressen ?uid behandelt das Problem der Dekompression des Arbeitsz: Anders der Presse nach beendetem Preßvorgang im Hinblick auf die Schockbelastung des Hydrauliksystems.

Es sind Antriebssysteme für schnell arbeitende Pressen bekannt, die schnell laufende Pumpenaggregate, sogenannte Treibapparate umfassen, mit deren Hilfe gegen einen ständig wirkenden Rückzugsdruck gearbeitet wird. Solche Pressenantriebe benötigen Ventilsteuerung und schnell umsteuerbare Dekompressionsventilc, die aber Schockbelastungen des Hydrauliksystems nicht völlig vermeiden, da der gesamte Entlastungsschlag über das oder die parallel geschalteten Dekompressionsventilegeht.

Die Erfindung geht jedoch von einem neueren Stand der Technik aus, nämlich von der Anwendung einer oder mehrerer förderstromumkehrbarer Hauptantriebspumpen, mit denen jede der beiden möglichen Förderstrom-Richtungen für die Pressenbewegung ausgenutzt ist, was die eigentliche Zweckbestimmung dieser Pumpen ist. In »Olhydraulik und Pneumatik« 14 (1970) Nr. 7, Seiten 312 bis 319 sind derartige ölhydrauiische Antriebe beschrieben, wobei hervorgehoben wird, daß beim Durchfahren der Null-Lage von umsteuerbaren Pumpen zum Antrieb von Pressen die bei Ventil-Umsteuerungen oft sehr unangenehmen Schaltstöße entfallen. Diese vorteilhafte Eigenart der umsteuerbaren Pumpen kann jedoch nur dann zur Geltung kommen, wenn auf Rückschlagventile zwischen Arbeitszylinder und Pumpe verzichtet werden kann. Die Praxis zeigt aber, daß im Hauptkreis solcher Pressenantriebe Füllventile notwendig sind, die vom Druck in der Rückzugsleitung aufgesteuert werden und somit auch der Entlastung des Druckes im Arbeitszylinder dienen. Zusätzlich zwischen Pumpe und Arbeitszylinder ist dann noch ein umschaltbares Dekompressionsventü vorgesehen, um den angeschlossenen Hauptzylinder zu entspannen. Die zum Rückzug umgesteuerte Pumpe trägt zur Entspannung nichts bei, da zwischen dem Dekompressionsventü und der Pumpe ein Rückschlagventil angeordnet ist Dieses Rückschlagventil verhindert es, daß die umgesteuerte Pumpe durch Saugwirkung an der Entlastung des Arbeitszylinders teilnimmt Hierdurch ist man gezwungen, dem DekompressionsventH eine kleine Nennweite zu geben, wenn der Hochdruck sclrockfrei entspannt werden soll. Wenn der Wechsel zwischen Arbeitshub und Rückzug schnell erfolgen soll, muß wiederum die Nennwehe des Dekompressionsventils so groß ausgelegt werden, daß sie den erforderlichen hohen Volumenstrom ermöglicht Es ergibt sich damit bei herkömmlichen hydraulischen Antrieben ein unvermeidbares Wechselspiel zwischen Dekompressionszeit und Entlastungsschlag.

In »Olhydraulik und Pneumatik« 15 (1971) Ns. 9, Seite 402, und der DE-PS9 7CS78 ist ein ölhydraulischer Antrieb für eine Tiefzieh-Schlagpresse beschrieben, der ebenfalls ein Füllventil umfaßt, im Steuerschema in der DE-PS 9 70 878 ist kein spezielles Entlastungsventil in der Druckleitung zwischen Hauptarbeitszylinder und Pumpe vorhanden, d. h. ein Entspannen des Hauptzylinders läßt sich nur durch Umkehr der Förderrichtung der Hauptpumpe

oderdurchöffnendesFüllventilserreichcn.

Ersteres ist nur relativ langsam möglich und erfordert zusätzlich das öffnen des Absperrorgan 28 in der Rückzugleitung. Bei Einleitung des tatsächlichen Rückzuges muß dieses Ventil wieder geschlossen sowie das Füllventil durch den sich aufbauenden Rückzugdruck geöffnet werden. Die zweite Lösung wird praktisch nicht angewandt, da die öffnung des großen Füllventils zu extrem starken Entspannschlägen führt. Der Beschreibung in »olhydraulik und Pneumatik« Nr. 15 muß man entnehmen, daß die Entlastung des Arbeitszylinders ausschließlich über das zusätzlich eingebaute »Dekompressionsventü« geschieht, wohl auch, um das oben beschriebene zusätzliche Schalten ti.!es Ventils in der Rückzugleitung zu vermeiden. Die Pumpe muß dazu bis zur Beendigung des Dekompressionsvorganges auf Nullförderung geschaltet werden. Ein derartiger Pressenantrieb ist daher in den beiden dargestellten Versionen nicht für Pressen mit schneller Hubfolge geeignet, sondern darauf abgestellt, daß beim Ziehvorgang ein schneller Wechsel zwischen Beaufschlagen des Arbeitszylinders abwechselnd in der einen und der anderen Richtung nicht gefordert wird. Ein schnelles Hämmern mit dem Arbeitsstößel geschieht sowieso bei entlastetem Hauptzylinderraum des Arbeitszylinders, so daß der beschriebene Weg zur Vermeidung von Entlasungsschlägen bei einem ölhydraulischen Antrieb für Pressen mit schneller Hubfolge nicht gangbar ist.

Der vorstehend behandelte Stand der Technik zeigt, daß Dekompressionsventile stets in Verbindung stehen mit der Aufgabe, zunächst Füllventile zu entlasten, womit zwar auch Druckräume in Arbeitszylindern entlastet werden, jedoch ausschließlich über das Dekompressionsventü und somit entweder nicht schlagfrei oder bei kleiner Nennweite des Dekompressionsventils langsam.

Aus dieser Erkenntnis heraus hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen ölhydraulischen Antrieb für eine schnell arbeitende Presse für die Warmverformung von Metallen der Gattung zu schaffen, der trotz schneller Arbeitsweise ein Optimum an Schockfreiheit für das

t>5 Hydrauliksystem mit sich bringt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht aus den im einzigen Patentanspruch angegebenen Merkmalen, die alle zur Lösung der Aufgabe erforderlich sind.

Die Kombination mindestens einer umkehrbaren Hauptantriebspumpe mit einem vom Hauptantrieb unabhängiger. Rückzugsantrieb mit ständig wirkender Rückzugskraft nach Merkmal a) führt zu einem völlig ventillosen Hauptkreis der Steuerung. Beim schnellen Durchsteuern der Hauptantriebspumpe bzw. -Pumpen durch den Umkehrpunkt auf Saugwirkung der Pumpe wird von einem zur Hauptantriebspumpe parallelgeschalteten umsteuerbaren Dekompressionsveniil Gebrauch gemacht, dem eine Steuerung zum öffnen im unteren Umkehrpunkt des Pressenhubes zugeordnet ist Indem nun der Durchgangsquerschnitt des Dekompressionsventils relativ klein bemessen wird, was nach dem Stand der Technik eine nur langsame Entspannung des Arbeitszylinders bedeutet, ergibt sich wegen der Parallelschaltung des Dekompressionsventils und der Ventilfreiheit im Hauptkreis der überraschende Effekt, daß die Druckentlastung des Arbeitszylinders zum Teil über das Dekompressionsventil und zum Teil über die auf Absaugen des Druckmittels aus dem Arbeitszylinder umgesteuerte Hauptantriebspumpe oder -pumpen erfolgt Diese Aufteilung der Druckentlastung des Arbeitszylinders der Presse läßt die Saugwirkung der umgesteuerten Pumpe für eine schnelle Entlastung des Arbeitszyünders voll wirksam werden, wobei jedoch beim schnellen Durchfahren der Null-Lage das Dekompressionsventil und die ständig wirkende Rückzugskraft keinen nennenswerten Entlastungsschlag entstehen lassen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines ölhydraulischen Pressenantriebes gemäß der Erfindung schematisch dargestellt Als Hauptantrieb dient eine förderstromumkehrbare Pumpe 1, die mit einem Behälter 2 und dem Arbeitszylinder 3 einer schnell arbeitenden Presse 4 in Verbindung stehen. Der Pumpe ist ein Dekompressionsventii 5 parallelgeschaltet. Für den Rückzug der Presse sind Rückzugszylinder 6 vorgesehen, die an einen Druckspeicher 7 angeschlossen sind und somit unter einer ständig wirkenden Rückzugskraft stehen. Die R;'ickzugsbewegungen der Presse können jedoch auch durch von der Hauptantriebspumpe 1 unabhängige Pumpen oder durch Gegengewichte erfolgen.

Die Absenkgeschwindigkeit der Presse 4 wird durch das Fördervolumen der Hauptantriebspumpe 1 in Richtung zum Arbeitszylinder 3 bestimmt. Ist der gewünschte Pressenhub ausgeführt, wird kurz for Erreichen des unleren Umkehrpunktes die Pumpe 1 über die Null-Lage in die entgegengesetzte Förderrichtung umgestellt. Sie müßte nun zuerst das im Arbeitszylinder 3 komprimierte Drucköl absaugen, bevor der Rückzugshub beginnt. Um diesen Vorgang zu beschleunigen und trotzdem dem Auftreten eines Druckentlastungsschlages zu begegnen wird im unteren Umkehrpunkt das Dekompressionsventil 5 geöffnet, so daß die unter Druck stehende Flüssigkeit au;, dem Arbeitszylinder 3 parallel zur Pumpe 1 über das Dekompressionsventil 5 in den Behälter 2 abströmen kann. Das Dekompressionsventil S wird mit verhältnismäßig kleiner Nennweite ausgeführt, so daß nur ein Teil der Druckentlastung auf diesem direkten Wege erfolgt, während der übrige Anteil der Druckentlastung über die auf Absaugen des Druckmittels aus eo dem Arbeitszylinder umgesteuerte Pumpe 1 erfolgt. Durch diese Aufteilung der Druckentlastung wird ein schnelles Umsteuern der Pressenbewegungen bei noch tragbarem Entlastungsschlag ermöglicht.

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Hierzu 1 Bi?!*-Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   ölhydraulischer Antrieb für eine schnell arbeitende Presse für die Warmverformung von Metallen mit einer oder mehreren förderstromumkehrbaren Hauptantriebspumpen,

   gekennzeichnet durch folgende Merkmale: