DE2947042A1 - HYDRAULIC PRESS - Google Patents

HYDRAULIC PRESS

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DE2947042A1 DE19792947042 DE2947042A DE2947042A1 DE 2947042 A1 DE2947042 A1 DE 2947042A1 DE 19792947042 DE19792947042 DE 19792947042 DE 2947042 A DE2947042 A DE 2947042A DE 2947042 A1 DE2947042 A1 DE 2947042A1
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    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
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Abstract

The hydraulic press contains two press plungers (3) which are loaded on both sides and are connected via plunger rods (4) to a press ram (5). A pump plunger (6) which is also loaded on both sides is connected via a further plunger rod (7) to a crank mechanism (21, 24-26). First cylinder chambers (8, 9) situated above the press plungers (3) and the pump plunger (6) are connected to one another by first channels (10), and second cylinder chambers (11, 12) situated below the press plungers (3) and the pump plunger (6) are connected to one another by means of second channels (13). During the upward stroke of the pump plunger (6), the hydraulic liquid situated in the upper cylinder chamber (9) is forced via the first channels (10) into the cylinder chambers (8) situated above the press plungers (3), so that the two press plungers (3) execute a downward movement. The hydraulic liquid situated below the press plunger (3) flows via the second channels (13) into the cylinder chamber (11) situated below the pump plunger (6). The downward movement of the pump plunger (6) causes opposite movements of the press plungers (3) and reverse flowing directions for the hydraulic liquid. The moving weights (3-5; 6, 7, 24-26) of the press plungers (3) on the one hand and the pump plunger (6) on the other behave in the same way as the total loading surfaces of the press plungers (3) behave in relation to the said surfaces of the pump plunger (6). This makes it possible to compensate for the reciprocating weights while keeping the total volumes of the upper cylinder chambers and the lower cylinder chambers constant. <IMAGE>

Description

TitclTitcl

Hydraulische Presse Anwendunesgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine hydraulische Presse, insbesondere zum Schneiden von Blech oder Stangenmaterial bei hohen Ilubzahlen.Hydraulic Press Field of the Invention The invention relates to a hydraulic press, especially for cutting sheet metal or bar material with high numbers of employees.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Hydraulische Pressen filr die Metallbearbeitung bestehen aus einem Pressengestell, in dem ein Preßzylinder mit einem Preßkolben sowie ein Pressentisch angeordnet sind. Der Preßzylinder ist über Rohrleitungen mit einem Druckerzeuger verbunden. Zwischen dem Druckerzeuger und dem Preßzylinder sind Ventile angeordnet, mit denen der Weg, die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit des Preßkolbens gesteuert werden. Bedingt durch diesen Aufbau lassen sich nur relativ geringe Hubzahlen (unter 200 min~1) realisieren, da die Strömungsgeschwindigkeit des Hydraulilmediums in den Rohrleitungen begrenzt ist, die Steucrzeiten der Ventile zu lonG sind und stich infolge der bewegten Massen ein unruhiger Lauf der Presse einstellt. Darüber hinaus weist dieser Auf- bau infolge des großen unter Druck stehenden Flüssigkeitsvolumens eine geringe Federsteife auf, was insbesondere beim Schneiden während des plötzlichen Kraftabfalles störend in Erscheinung tritt.Characteristics of the known technical solutions Hydraulic presses for metalworking consist of a press frame in which a press cylinder are arranged with a plunger and a press table. The press cylinder is connected to a pressure generator via pipes. Between the pressure generator and the press cylinder are arranged valves with which the path, the direction of movement and the speed of the plunger can be controlled. Due to this structure only relatively small strokes (less than 200 min ~ 1) can be achieved because the The flow speed of the hydraulic medium in the pipelines is limited, the control times of the valves are too long and sting due to the moving masses the press stops running. In addition, this building low spring stiffness due to the large volume of liquid under pressure on, which is particularly annoying when cutting during the sudden drop in force appears.

Ziel der Erfindung Ziel der Brfindung ist die Steigerung der Hubzahl hydraulischer Pressen, die Verminderung der ?ttaschinenschwingungen sowie die Senkung der Lärmemission. Ferner soll das unter Druck stehende Plilssigkeitsvolumen minimiert und damit die Federsteife erhöht werden.Aim of the Invention The aim of the invention is to increase the number of strokes hydraulic presses, the reduction of the machine vibrations as well as the lowering the noise emission. Furthermore, the liquid volume under pressure should be minimized and thus the spring stiffness can be increased.

Darlegung des eisens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Presse, insbesondere zum Schneiden von Blech oder Stangenmaterial mit veränderten Strömungsbedingungen fur das Hydraulikmedium zu schaffen, wobei die Lassen aller geradlinig bewegten Teile und deren Geschwlndigkeit so aufeinander abgestimmt sind, daß sich die Msssenkräfte kompensieren.Statement of the Iron of the Invention It is an object of the invention based on a hydraulic press, especially for cutting sheet metal or bar material to create with changed flow conditions for the hydraulic medium, whereby the letting of all linearly moving parts and their speed so on top of each other are coordinated so that the forces compensate each other.

Die Erfindung weist folgende Merkmale suf: In einem Pressengestell befindet sich ein Zylinderblock mit zwei beidseitig beaufschlagten Preßkolben, die Uber Kolbenstangen mit einem Pressenstößel verbunden sind sowie ein beidseitig besufschlagter Pumpkolben mit einer Kolbenstange. Die Uber den beiden Preßkolben und dem Pumpkolben befindlichen Zylinderräwne sind miteinander durch Kanäle verbunden, desgleichen die unter den beiden Preßkolben und dem Pumpkolben befindlichen Zylinderräume.The invention has the following features: In a press frame there is a cylinder block with two plungers acted on on both sides, the Connected to a press ram via piston rods and a press ram on both sides Pump piston with a piston rod. The over the two plungers and the pump piston The cylinder ramps located are connected to one another by channels, the same the cylinder spaces located under the two plungers and the pump piston.

Bei der Aufwärtsbewegung des Pumpkolbens wird die im darU-berliegenden Zylinderraum befindliche Hydraulikflüssigkeit Uber Kanäle in die beiden über den Preßkolben lie- genden Zylinderräume verdrängt, so daß die beiden Preßkolben und damit der Pressenstößel eine Abwärtsbewegung ausfuhren. Gleichzeitig fließt die in den unter den beiden Proßkolben liegenden Zylinderräumen befindliche hydraulikflüssigkeit über Kanäle in den unter dem Pumpenkolben ligenden Zylinderraum. In umgekehrter Weise verursacht eine Abwärtsbewegung des Pwnpkolbens eine Aufwürtsbewegung der Preßkolben und des Pressenstößels. Die Kolbenstange des Pumpkolbens ist mit Mitteln zur Erzeugung einer translatorischen 3bewegung verbunden. Anstelle des Zylinderblockes können auch Einzelzylinder angeordnet sein.When the pump piston moves upwards, the Hydraulic fluid located in the cylinder chamber via channels into the two via the Plunger left displaced decreasing cylinder spaces, so that the two The plunger and thus the ram perform a downward movement. Simultaneously flows in the cylinder spaces located under the two pro-piston hydraulic fluid through channels into the cylinder space below the pump piston. Conversely, downward movement of the piston causes an upward movement the plunger and the ram. The piston rod of the pump piston is with Means for generating a translational 3 movement connected. Instead of the cylinder block single cylinders can also be arranged.

Die Masse der geradlinig bewegten Teile der Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung und die Masse des Pumpkolbens ein schließlich dessen Kolbenstange verhält sich zur WIas8e der beiden Preßkolben einschließlich deren Kolbenstange, des Stößels und des Oberwerkzeuges wie die Fläche der Pumpkolbenoberseite zur Gesamtfläche der beiden Preßkolbenoberseiten bzw. wie die Fläche der Pumpkolbenunterseite zur Gesamtfläche der beiden Preßkolbenunterseiten. Hierdurch wird ein Ausgleich der hin- und hergehenden ltassen erreicht, wobei sowohl das Gesamtvolumen der drei oberen Zylinderraume wie auch das Gesamtvolumen der drei unteren Zylinderräume konstant ist.The mass of the rectilinear moving parts of the means for generating the Stroke movement and the mass of the pump piston, including the piston rod to the WIas8e of the two plungers including their piston rod, the plunger and of the upper tool as the area of the pump piston top to the total area of the both plunger tops or like the area of the pump plunger underside to the total area of the two plunger bottoms. This will compensate for the going back and forth ltassen achieved, both the total volume of the three upper cylinder spaces as the total volume of the three lower cylinder spaces is also constant.

Die erfindungsgemäße hydraulische Presse kann auch mehr als einen Pumpkolben und mehr als zwei Preßkolben auSweisen. Hierdurch ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Stößelführung durch die Kolbenstangen sowie geringere Kolbendurchme sser.The hydraulic press according to the invention can also have more than one Show pump plungers and more than two plungers. This results in advantages with regard to the tappet guidance through the piston rods and the smaller piston diameter sser.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß sich der gemeinsame Massenschwerpunkt von Pumpkolben, Kolbenstange des Pumpkolbens und der geradlinig bewegten Teile der Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung sowie der gemeinsame Massenschwerpunkt von Preßkolben, Kolbenstange der Preßkolben, Pressenstößel und Werkzeugoberteil wKh- rend der Hubbewegung der Presse auf einer Linie parallel zur Jlubrichtung bewegen. Damit werden durch !ta9senkräite hervorgerufene Momente vermieden, Die Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens können ein Kurbeltrieb oder ein Kurventrieb sein.A particularly advantageous embodiment is that the common center of mass of the pump piston, piston rod of the pump piston and the rectilinear moving parts of the means for generating the lifting movement and the common center of gravity of the plunger, plunger rod of plunger, plunger and upper tool part wKh- rend the lifting movement of the press on a Move the line parallel to the direction of rotation. This means that there are Moments avoided, the means for generating the stroke movement of the pump piston can be a crank drive or a cam drive.

Zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens ist auch ein Linearmotor einsetzbar. Dieser gestattet einen programmierten Bewegungsablauf hinsichtlich Hubgröße, Hublage und Geschwindigkeitsverlauf.A linear motor is also used to generate the stroke movement of the pump piston applicable. This allows a programmed sequence of movements in terms of stroke size, Stroke position and speed curve.

Bei Verwendung eines Kurbel- oder Kurventriebs kann zwischen Antriebsmotor und Kurbel- oder Kurvenwelle eine Schwungmasse als Energiespeicher angeordnet werden.When using a crank or cam drive, between the drive motor and a crankshaft or camshaft a flywheel can be arranged as an energy store.

Die in der Beschreibung gewählten Lageangaben "oben" und "unten" wurden wegen der einfacheren Erläuterung der Zuordnung von Bauteilen gewählt. Das schließt nicht aus, daß die erfindungsgemäße hydraulische Presse auch in einer anderen Lage, beispielsweise liegend, realisiert werden kann.The location details "above" and "below" selected in the description have become chosen because of the simpler explanation of the assignment of components. That closes does not mean that the hydraulic press according to the invention can also be used in a different position, for example lying, can be realized.

Ausführungsbeispiel Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend beschrieben. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie C - D der Fig. 2 Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A - B der Fig. 1.Embodiment A preferred embodiment of the invention is described below. In the accompanying drawings: FIG. 1 shows a Section along the line C - D of Fig. 2 Fig. 2 is a section along the line A - B of FIG. 1.

Die in der Fig. 1 dargestellte hydraulische Presse zum Schneiden von Blech bei höheren Hubzahlen besteht aus einem Pressengestell 1, in dem sich ein Zylinderblock 2 befindet, der aus drei Zylinderbohrungen gleichen Durchmessers besteht, die durch Kanäle 10, 13 miteinander verbun- den sind. In den beiden ijußeren Bohrungen ist jeweils ein Preßkolben 3 geführt.The hydraulic press shown in Fig. 1 for cutting Sheet metal at higher stroke rates consists of a press frame 1 in which a Cylinder block 2 is located, which consists of three cylinder bores of the same diameter, which are connected to one another by channels 10, 13 who are. In both A plunger 3 is guided in each case in the outer bores.

Uber Kolbenstangen 4 sind die beiden Preßkolben 3 mit einem Pressenstößel 5 verbunden, wobei die beiden Kolbenstangen 4 Gleichzeitig die Führung des Pressenstößels 5 übernehmen.The two plungers 3 with a press ram are connected via piston rods 4 5 connected, the two piston rods 4 at the same time guiding the press ram 5 take over.

In der mittleren Zylinderbohrung befindet sich ein Pwnpkolben 6, dessen Kolbenstange 7 über ein Gelenk 26 mit dem Pleuel 25 eines Kurbeltriebes verbunden ist.In the middle cylinder bore there is a Pwnpkolben 6, whose The piston rod 7 is connected to the connecting rod 25 of a crank mechanism via a joint 26 is.

Weitere Bauteile des Kurbeltriebes sind ein Exzenter 24 und eine Welle 21, auf der sich eine Schwungmasse 22 (Fig. 2) befindet,' die gleichzeitig als Riemenscheibe für einen Riementrieb 23.(Fig. 2) dient. Der Riementrieb 23 verbindet den Kurbeltrieb mit einem Antriebsmotor 20.Further components of the crank mechanism are an eccentric 24 and a shaft 21, on which there is a flywheel 22 (Fig. 2), 'which also acts as a pulley for a belt drive 23. (Fig. 2) is used. The belt drive 23 connects the crank mechanism with a drive motor 20.

Die Wirkungsweise der Presse ist folgende: Die vom Antriebsmotor 20 erzeugte und vom Riementrieb 23 auf die Welle 21 übertragene Rotationsbewegung wird vom Kurbeltrieb 24, 25, 26 in eine translatorische Bewegung der Kolbenstange 7 und des Pwnpkolbens 6 umgewandelt.The mode of operation of the press is as follows: that of the drive motor 20 generated and transmitted from the belt drive 23 to the shaft 21 rotational movement from the crank mechanism 24, 25, 26 in a translational movement of the piston rod 7 and of the piston 6 converted.

Dabei wird die in den Zylinderräumen 9, 12 oberhalb und unterhalb des Pumpkolbens 6 befindliche Hydraulikflüssigkeit über die Kanäle 10, 13 wechselweise in die Zylinderräume 8, 11 oberhalb und unterhalb der beiden Preßkolben 3 verdrängt, so daß die beiden Preßkolben 3 mit dem Pressenstößel 5 eine Hubbewegung ausführen. Dabei entspricht der Aufwärtsbewegung des Pumpkolbens 6 eine Abwärtsbewegung deo Pressenstößels 5 und der Äbwärtsbewegung des Pumpkolbens 6 eine Aufwärtsbewegung des Pressenstößels 5. Da Hydrnulikflüssigkeit als nahezu inkompressibel betrachtet werden kann und die beiden Hydrauliksysteme in sich abgeschlossen sind, verhält sich der Hub des Pumpkolbens 6 zum Stößelhub wie die Gesamtflache der beiden Preßkolbenberseiten 17 ZU1' ]'liiche der Pumpkolbenoberseite 16 bzw.The in the cylinder chambers 9, 12 is above and below of the pump piston 6 located hydraulic fluid via the channels 10, 13 alternately displaced into the cylinder spaces 8, 11 above and below the two plungers 3, so that the two plungers 3 perform a lifting movement with the press ram 5. The upward movement of the pump piston 6 corresponds to a downward movement deo Press ram 5 and the downward movement of the pump piston 6 an upward movement of the press ram 5. Since hydraulic fluid is considered to be almost incompressible can be and the two hydraulic systems are self-contained, behaves the stroke of the pump piston 6 to the ram stroke as the total area of the two plunger sides 17 ZU1 ']' liiche of the pump piston top 16 resp.

wie die Gesamt fläche der beiden Preßkolbenunterseiten 19 zur Pumpkolbenunterseite 18. Auftretende Leckverluste 8owie Volumenänderungen infolge Temperaturveränderungen der Hydraulikflüssigkeit werden mittels einer nicht dargestellten Einrichtung durch die beiden Bohrungen 27 und 28 ausgeglichen, Wegen des im beschriebenen Beispiel gleichen Durcbmessers aller drei Zylinderbohrungen beträgt der Stößelhub die Hälfte des Pumpkolbenhubes und die vom Kurbeltrieb aufzubringende Kraft die Hälfte der Stößelkraft. Die geringe Kraft des Kurbeltriebes wirkt sich vorteilhaft auf dessen Dimensionierung und Federsteife aus.like the total area of the two plunger undersides 19 to the underside of the pump piston 18. Occurring leakage losses as well as volume changes as a result of temperature changes the hydraulic fluid are by means of a device not shown the two holes 27 and 28 balanced, because of the example described With the same diameter for all three cylinder bores, the tappet stroke is half of the pump piston stroke and the force to be applied by the crank drive half of the Ram force. The low force of the crank mechanism has a beneficial effect on it Dimensioning and spring stiffness.

Die Gesamtmasse der beiden Preßkolben 3, der Kolbenstange 4, des Stößels 5 und des Werkzeugoberteiles 14 des Schneidwerkzeuges 15 beträgt das Doppelte der Gesamtmasse von Pumpkolben 6, Kolbenstange 7, Gelenk 26 sowie dem als geradlinig bewegt zu betrachtenden Masseanteil des Pleuels 25. Hierdurch werden die !.)issenkrdfte der geradlinig bewegten Teile ausgeglichen.The total mass of the two plungers 3, the piston rod 4, the plunger 5 and the upper tool part 14 of the cutting tool 15 is twice that of Total mass of pump piston 6, piston rod 7, joint 26 and that as a straight line moved to be considered mass fraction of the connecting rod 25. This increases the!.) output forces the rectilinear moving parts balanced.

FUr die 1;asse des Werkzeugoberteiles 14 ist ein Durch schnittswert der in der Praxis einzusetzenden Werkzeuge angenommen worden.For the 1; aces of the upper tool part 14 is an average value of the tools to be used in practice have been accepted.

Durch die Reihenanordnung der drei Zylinderbohrungen, wobei sich der Pumpkolben in der Mitte zwischen den beiden Preßkolben befindet, treten durch MbasenkrEfte verursachte Momente nicht in Erscheinung.Due to the in-line arrangement of the three cylinder bores, the Pump plunger located in the middle between the two plungers, enter through MbasenkrEfte caused moments not in appearance.

Claims (6)

Erfindungsanspruch 1. Hydraulische Presse, insbesondere zum cAleiden von Blech oder otangenmaterial bei holmen Ilubzahlen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Pressengestell (1) in einem Zylinderblock (2) oder in Einzelzylindern zwei beidseitig beaufschlagte Preßkolben (3), die über Kolbenstangen (4) mit einem Pressenstößel (5) verbunden sind, und ein beidseitig beaufschlagter Pumpkolben (6) mit einer Kolbenstange (7) angeordnet sind, wobei die oberhalb der Preßkolben (3) und des Pumpkolbens (6) befindlichen Zylinderräume (8, 9) miteinander durch Kantige (10) und die unterhalb der Preßlcolben (3) und des Pumpkolbens (6) befindlichen Zylinderräume (11, 12) miteinander durch Kanüle (13) verbunden sind, daß lIIittel zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens (6) angeordnet sind und daß sich die geradlinig bewegte Masse des Pumpkolbens (6), der Kolbenstange (7) und der Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens (6) zur hasse der Preßkolben (3), der Kolbenstangen (4), des Pressenstößels (5) und eines Werkzeugoberteiles (14) so verhält, wie die Fläche der Pumpkolbenoberseite (16) zur Gesamtfläche der Preßkolbenoberseiten (17) bzw. wie die Fläche der Pumpkolbenunterseite (18) zur Gesamtfläche der Preßkolbenunterseiten (19).Invention claim 1. Hydraulic press, in particular for cAleiden of sheet metal or otangenmaterial at holmen Ilubzahlen, characterized in that in a press frame (1) in a cylinder block (2) or in two individual cylinders press pistons (3) pressurized on both sides, which are connected to a press ram via piston rods (4) (5) are connected, and a pump piston (6) acted upon on both sides with a piston rod (7) are arranged, the above the plunger (3) and the pump piston (6) located cylinder spaces (8, 9) with each other by angular (10) and below the cylinder chambers (11, 12) located in the pressure piston (3) and the pump piston (6) are connected to each other by cannula (13) that lIIittel for generating the lifting movement of the pump piston (6) are arranged and that the linearly moving mass of the Pump piston (6), the piston rod (7) and the means for generating the stroke movement of the pump piston (6) to hate the press piston (3), the piston rods (4), the press ram (5) and an upper part of the tool (14) behaves like the surface of the upper side of the pump piston (16) to the total area of the plunger tops (17) or like the area of the underside of the pump plunger (18) to the total area of the plunger undersides (19). 2. Hydraulische Presse nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Preßkolben (3) und/oder mehr als ein Pumpkolben (6) angeordnet sind.2. Hydraulic press according to item 1, characterized in that more are arranged as two plungers (3) and / or more than one pump piston (6). 3. Hydraulische Presse nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der gemeinsame 2,tssenschwerpulAt von Pumpkolben (6), Kolbenstange (7) und der geradlinig beweg ten Teile der Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung sowie der gemeinsame L'!assenschwerpunkt von Preßkolben (3), Kolbenstangen (4), Pressenstößel (5) und Vierkzeugoberteil (14) auf einer Linie bewegen.3. Hydraulic press according to point 1 or 2, characterized in that that the common 2, heavy pulley of the pump piston (6), piston rod (7) and the rectilinear moving th parts of the means for generating the lifting movement as well the common center of gravity of the press piston (3), piston rods (4), press ram Move (5) and four-tool upper part (14) in one line. 4. Hydraulische Presse nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens (6) ein Kurbel- oder Kurventrieb angeordnet ist.4. Hydraulic press according to point 1 or 2, characterized in that that to generate the stroke movement of the pump piston (6) a crank or cam drive is arranged. 5. Hydraulische Presse nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Hubbewegung des Pumpkolbens (6) ein Linearmotor angeordnet ist.5. Hydraulic press according to item 1 or 2, characterized in that that a linear motor is arranged to generate the stroke movement of the pump piston (6) is. 6. Hydraulische Presse nach Punkt 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen einem Antriebsmotor (20) und einer Welle (21) eine Schwungmasse (22) befindet, die vorzugsweise auf der Welle (21) angeordnet ist.6. Hydraulic press according to item 3, characterized in that a flywheel (22) is located between a drive motor (20) and a shaft (21), which is preferably arranged on the shaft (21).
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