DE2932411A1

DE2932411A1 - Hydraulische schnellaeuferpresse

Info

Publication number: DE2932411A1
Application number: DE19792932411
Authority: DE
Inventors: Edmund Dipl Ing Nowak
Original assignee: PRAS AUTOMATYCZNYCH PONAR PLAS
Current assignee: PRAS AUTOMATYCZNYCH PONAR PLAS
Priority date: 1978-08-25
Filing date: 1979-08-09
Publication date: 1980-02-28
Also published as: US4250805A; IT1120536B; AU4997079A; YU188779A; CS215025B2; DD146025A5; BE878297A; SE7907056L; GB2028697A; JPS5530399A; PL209231A1; IT7950092A0; FR2434029A1

Description

PAT E N TAN WALT E

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · DiPL.-lNG. W.EITLE · D R. RER. NAT. K. HOFFMANN · DI PL.·ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · OR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MO N CH EN 81 . TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29419 (PATH E)

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Fabryka Präs Automatycznych "Ponar-Plasomat" Zaklad Nr 2 HYDOMAT, Warszawa / Polen

Hydraulische Schnelläuferpresse

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Schnelläufer-.presse mit einem Antriebssystem bestehend aus einem Zylinder und einem darin verschiebbar angeordneten Kolben mit Kolbenstange sowie mit einem Plungerkolbensatz zur Ausführung der Rückbewegung. Sie betrifft eine hydraulische Schnelläuferpresse mit einer Nachlaufmultiplikationsbuchse, die verschiebbar auf der Kolbenstange angeordnet ist, und einerseits in die Druckkammer mit kleiner Oberfläche und andererseits in die Druckkammer mit einer der Arbeitsfläche des Kolbens gleichen Oberfläche hineingeht.

Die einfachsten hydraulischen Pressen stellen die Systeme dar, in welchen sowohl die Zustellung des Arbeitsstößels zum Werkstoff als auch dessen Arbeitsbewegung durch Zuführen des Hydraul ikmediums zu dem Preßzylinder unter Druck erzeugt wird.

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Dadurch wird eine annähernd konstante Vorschubgeschwindigkeit des Stößels sowie eine annähernd gleichmäßige Anpreßkraft auf der ganzen Hublänge erreicht. Ein Nachteil dieses Systems besteht in großen Energieverlusten, die durch die auch im Leerlauf der Presse auftretende hohe Druckkraft während der Zustellung des Stößels hervorgerufen werden, sowie in vermindertem Schnellauf, was durch die begrenzte Förderung der Pumpe bedingt ist.

Eine andere Ausführung eines solchen hydraulischen Antriebssystemes, welches diesen Nachteil beseitigt, wurde in einer Presse eingesetzt, die mit einem zusätzlichen Hydrauliksystem zum schnellen Vorschub des Kolbens bei der der Zustellung entsprechenden Anfangsbewegungsphase und mit zwei zusätzlichen Speisesystemen der Hauptdruckkammer versehen wurde, und zwar einem Ansaugsystem, welches in der der Zustellung entsprechenden, ersten Bewegungsphase wirkt, und einem System, welches die Druckkammer während der Arbeitsphase der Kolbenbewegung unter hohem Druck mit dem Hydraulikmedium "lädt". Eine derartige Presse erlaubt es, die Zustellungsbewegung des Stößels mit erhöhter Geschwindigkeit und verminderter Druckkraft und dann die Arbeitsbewegung mit entsprechend erhöhter Druckkraft auszuführen. Ein wesentlicher Nachteil dieser Presse besteht jedoch darin, daß bei zu schneller Kolbenbewegung während der Zustellung die Luft in die Hauptdruckkammer gefördert wird, was praktisch den Schnellauf der Presse beschränkt. Außerdem sind derartige Pressen komplizierte Hydrauliksysteme mit komplexer Steuerung und zahlreichen Ventilen, wobei die Saugventile mit großem Durchsatz verhältnismäßig lange Umsteuerzeiten erfordern und somit auch den Schnellauf der Presse beschränken.

Eine weitere Ausführung, die die genannten Nachteile beseitigte, war auch eine Presse, die mit zwei unabhängigen Speisesystemen der Hauptdruckkammer versehen war, und zwar mit einem

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System von großem Durchsatz und geringem Druck zur Einspeisung der Kammer während der Zustellung und mit einem Hochdrucksystem zur Ausführung der Arbeitsbewegung des Kolbens. Eine derartige hydraulische Presse erlaubt es, den Schnelllauf gegenüber der vorher beschriebenen Presse wesentlich zu erhöhen, weist jedoch einen Nachteil auf, bestehend in der Notwendigkeit, zwei unabhängige Hydrauliksysteme und ein verhältnismäßig kompliziertes Steuersystem anzuwenden, wobei die Zeit, die zur Umsteuerung von einem zum anderen Hydrauliksystem notwendig ist, auch den Schnellauf der Presse begrenzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile der bekannten Schnelläuferpressen zu beseitigen und eine solche Konstruktion zu schaffen, die einerseits die Einsatznotwendigkeit von zwei unabhängigen Speisesystemen oder Antriebssystemen beseitigt und das Steuersystem vereinfacht und andererseits die Ausführung der Leerlaufbewegung (Zustellung) mit erhöhter Geschwindigkeit und entsprechend erhöhter Druckkraft des Kolbens gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine verschiebbar auf der Kolbenstange angeordnete und in der Innenfläche des Zylinders abgedichtete Nachlaufmultiplikationsbuchse vorgesehen ist, und daß die Nachlaufmultiplikationsbuchse einerseits eine Arbeitskammer mit kleiner Wirkungsfläche zur Ausführung der LeerlaufZustellungsbewegung und andererseits eine Hauptdruckkammer mit einer der Wirkungsfläche des Kolbens gleichen Oberfläche bildet.

Die beiden Kammern werden aus einem Speisesystem mittels Ventilen eingespeist. Dank der Beseitigung der in den Ansaugpressen auftretenden Belüftung und der Umsteuerungsnotwendigkeit von getrennten Speise- oder Antriebssystemen ermöglicht die

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erfindungsgemäße hydraulische Presse, einen Schnellauf zu erreichen, der bei bekannten Konstruktionen von hydraulischen Pressen nicht erreichbar ist.

Außerdem wird durch Beseitigung der getrennten Antriebs- oder Speisesysteme der Energiebedarf vermindert, wodurch die Presse eine entsprechend hohe Leistung bei wesentlich kleinerem Bedarf an elektrischer Energie erreicht.

Die erfindungsgemäße Presse ist außerdem durch einfache und funktionssichere Konstruktion mit langer Überholungszeit gekennzeichnet.

Weiterbildungen der Erfindung bzw. zweckmäßige Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 6.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen;

Fig. 1 den Axialschnitt durch eine Presse zu Beginn der schnellen Leerlaufbewegung (Zustellung),

Fig. 2 dieselbe Presse am Ende der schnellen Leerlaufbewegung, und

Fig. 3 dieselbe Presse nach beendeter Arbeitsbewegung.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte hydraulische Presse besteht aus folgenden hauptsächlichen Baugruppen: Rahmenkörper 1, in dessen unteren Teil der Tisch 2 und in dessen oberen Teil das Antriebssystem befestigt ist. Das System besteht aus einem Zylinder 3, in welchem verschiebbar die Baugruppe des eine Ganzheit mit der Kolbenstange 5 und dem beweglichen

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Arbeitstisch 6 bildenden Kolbens 4 angeordnet ist. Auf der Kolbenstange 5 ist verschiebbar eine Nachlaufmultiplikationsbuchse 7 aufgesetzt. Die Nachlaufmultiplikationsbuchse 7 ist vorzugsweise eine Flanschbuchse, wobei Arbeitskammern 9' und 9" oberhalb der Stirnflächen des Flansches oder des Zylinderteiles der Buchse gebildet sind. Die eine Hauptdruckkammer 10 begrenzende Stirnfläche der Nachlaufmultiplikationsbuchse 7 ist Vorzugsjweise mit den Vorsprüngen 21 versehen, welche eine übermäßige Verminderung des Rauminhaltes der Hauptdruckkanuner 10 verhindern. Die Außenfläche 8 der Buchse ist auf bekannte Weise abgedichtet und verschiebt sich gegenüber den Innenwänden des Zylinders 3, wobei diese Buchse zwei Arbeitskammern bildet, eine Arbeitskammer 9' oder 9" mit kleiner Wirkungsfläche und eine Hauptdruckkammer 10, deren Wirkungsfläche gleich der Arbeitsfläche des Kolbens 4 ist. Sowohl die Arbeitskammer 9¹ und 9" zur schnellen Zustellung wie auch die Hauptdruckkammer 10 sind durch Leitungen 11' oder 11" und 12 mit dem hydraulischen Speisesystem verbunden. In der Speiseleitung 11' oder 11" befinden sich Rückschlagventile 13. Die in der Zeichnung dargestellte Presse ist mit einem Rücklauf-Hydrauliksystem versehen, welches aus einer auf ein Gewindeendstück 15 der Kolbenstange 5 angeschraubten Mutter 14 - wobei das Gewindeendstück 15 zur Regelung des Arbeitshubes der Presse dient - sowie aus einem Satz von Plungerkolben 16 besteht, die in durch die Leitung 18 mit dem Speisesystem verbundene Kammern 17 gesetzt sind.

Die in der Zeichnung dargestellte Presse ist außerdem mit einer Abdichtungseinheit nach dem polnischen Patent Nr. 57 721 versehen, die aus unbeweglich im Zylinder 3 angeordneten und einem mit der Außenfläche 20 des Kolbens 4 mitarbeitendes Paket bildenden Nachspannringen 19 zusammengesetzt ist.

Dadurch werden die Notwendigkeit einer genauen Zylinderbearbeitung beseitigt, eine wesentliche Verminderung der Axialab-

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messung der Presse und somit eine entsprechende Erhöhung deren Starrheit und Verminderung des Gewichts und außerdem eine wesentliche Verlängerung der Uberholungszeit der Presse erreicht.

Die Wirkung der in der Zeichnung dargestellten hydraulischen Schnelläuferpresse kann folgendermaßen beschrieben werden. In der Anfangsphase der Bewegung der Presse/ die eine schnelle Leerlaufvorschubbewegung ausführen soll, wird durch die Leitung 11' oder 11" der Arbeitskammer 9¹ oder 9" mit einer kleinen Wirkungsfläche (Fig. 1) die Hydraulikflüssigkeit zugeführt. Infolge des auf die obere Fläche der Buchse 7 in der Kammer 9" oder auf die Oberfläche des Flansches der Buchse 7 im Falle der Kammer 9' wirkenden Druckes erfolgt eine schnelle Bewegung der Kolbenstange 5 zusammen mit dem Kolben 4 und dem beweglichen Arbeitstisch 6 in der Richtung des Pfeiles I, wodurch die schnelle Leerlaufzustellung durchgeführt wird. In der Endphase dieser Bewegung (Fig, 2) wird durch die Kante des Kolbens 4 die Speiseleitung 12 geöffnet, wodurch das Hydraulikmedium der Hauptdruckkammer 10 zugeführt wird_r was einerseits den Druck auf die Arbeitsfläche des Kolbens 4 und andererseits einen Gegendruck auf die dieser Fläche gleiche Oberfläche des Flansches der Buchse 7 bewirkt. Dadurch erfolgt ein selbsttätiges Schließen des Rückschlagventils 13 und eine plötzliche Drucksteigerung in der Arbeitskammer 9¹ oder 9" (Druckmultiplikation) und gleichzeitig der Vorschub des Kolbens 4 zusammen mit dem beweglichen Arbeitstisch 6 in der Arbeitsbewegung mit einer bedeutenden Druckkraft, die gleich dem Produkt aus dem Druck des Hydraulikmediums und der Wirkungsfläche des Kolbens 4 ist. In der Endphase der Arbeitsbewegung (Fig. 3), in welcher die Auseinanderschiebung der Buchse 7 und des Kolbens 4 erfolgte, ist der Druck in der Arbeitskammer 9' oder 9" so viele Mal größer als der Druck in der Hauptdruckkammer, wie viele Mal die Wir-

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kungsfläche des Kolbens 4 gegenüber der Wirkungsfläche der Buchse 6 größer ist. Dank der erreichten Druckmultiplikation in der Arbeitskammer 9' oder 9" bildet die die Hauptdruckkammer 10 bildende Oberfläche der Buchse 7 eine Stützfläche für die Wirkungsfläche des Kolbens, wobei die Buchse 7 selbst in einer konstanten Lage unabhängig von der Bewegung des Kolbens 4 gehalten wird. Nach Beendigung der Bewegung wird das Speiseventil der Hauptdruckkammer 10 über die Leitung 12 auf den überlauf umgesteuert, wodurch die Plungerkolben 16 mittels der Mutter 14 eine Verschiebung der Kolbenstange 5 und des beweglichen Arbeitstisches 6 in die Ausgangslage bewirken.

Kurz umrissen umfaßt die Erfindung eine hydraulische Schnellläuferpresse mit einem Antriebssystem bestehend aus einem Zylinder mit darin verschiebbar angeordneten und abgedichteten Kolben, der eine Ganzheit mit der Kolbenstange bildet und mit einer Nachlaufmultiplikationsbuchse 7 versehen ist, in welcher die Stirnflächen einerseits die Arbeitskammer 9¹ oder 9" zur Ausführung der schnellen Leerlaufbewegung und andererseits die Hauptdruckkammer 10 zur Ausführung der Arbeitsbewegung bilden. Die Arbeitskammer 9¹ oder 9" ist durch die Leitung 11' oder 11" mit dem Speisesystem verbunden, in welcher Leitung ein Rückschlagventil 13 angeordnet ist, das die Druckmultiplikation in der Arbeitskammer 9¹ oder 9" während der Arbeitsbewegung des Kolbens 4 ermöglicht. Die Nachlaufmultiplikationsbuchse 7 ist vorzugsweise eine Flanschbuchse, wobei ihre die Hauptdruckkammer 10 bildende Stirnfläche mit einem Vorsprung 21 versehen ist. Die Arbeitskammer 9' oder 9" und die Hauptdruckkammer 10 sind mit einem Speisesystem verbunden.

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Leerseite

Claims

HOFJWLi NN · EITLE & PARTNER 2932411

PAT K N TAN WA LT Ε

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-υ?ί) . DITL..ING. V/. EiTLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · D!PL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RES. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSEMSTERNHAUS) · D-8000 MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-2961? [PATHE)

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Fabryka Präs Automatycznych "Ponar-Plasomat" Zaklad Nr 2 HYDOMAT, Warszawa / Polen

Hydraulische Schnelläuferpresse

Patentansprüche :

M.J Hydraulische Schnelläuferpresse mit einem Antriebssystem bestehend aus einem Zylinder und einem darin verschiebbar angeordneten Kolben mit Kolbenstange sowie mit einem Plungerkolbensatz zur Ausführung der Rückbewegung, dadurch gekennzeichnet , daß eine verschiebbar auf der Kolbenstange (5) angeordnete und in der Innenfläche (8) des Zylinders (3) abgedichtete Nachlaufmultiplikationsbuchse (7) vorgesehen ist, und daß die Nachlaufmultiplikationsbuchse (7) einerseits eine Arbeitskammer (9¹ oder 9") mit kleiner Wirkungsfläche zur Ausführung der LeerlaufZustellungsbewegung und andererseits eine Hauptdruckkammer (10) mit einer der Wirkungsfläche des Kolbens (4) gleichen Oberfläche bildet.
2. Presse nach Anspruch 1_r dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitung (11* oder 11") der Arbeitskammer (9' oder 9") mit einem Rückschlagventil (13) versehen ist.
3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachlaufmultiplikationsbuchse (7) eine Flanschbuchse ist.

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4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Arbeitskammer (9¹) der schnellen Leerlaufbewegung durch den Flansch der Nachlaufmultiplikationsbuchse (7) gebildet ist.
5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Arbeitskammer (9") der schnellen Leerlaufbewegung durch die Oberfläche des zylindrischen Teiles der Nachlaufmultiplikationsbuchse (7) gebildet ist.
6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die die Hauptdruckkammer (10) bildende Stirnfläche der Nachlaufmultiplikationsbuchse (7) mit einem zur Wirkungsfläche des Kolbens (4) zeigenden Vorsprung (21) versehen ist.

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