DE2947042C2

DE2947042C2 - Hydraulic press

Info

Publication number: DE2947042C2
Application number: DE19792947042
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. DDR 9500 Zwickau Garreis; Wolf-Dietrich Dr.-Ing. DDR 9900 Plauen Graf; Andreas Dipl.-Ing. Höfer; Hermann Dr.-Ing. DDR 9512 Kirchberg Kögel
Original assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Current assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Priority date: 1978-11-22
Filing date: 1979-11-22
Publication date: 1982-12-09
Also published as: CS227355B1; CH643775A5; DD142991A3; SU1036569A1; DE2947042A1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Presse, insbesondere zum Schneiden von Blech- oder Stangenmaterial bei hohen Hubzahlen, mit einem den Vor- und Rückhub des Pressenstößels bewirkenden hydraulischen Gestänge, bestehend aus mit einem Pumpzylinder gekoppelten Preßzylindern, wobei dem Pumpzylinderantrieb ein umlaufender mechanischer Antrieb mit Schwungrad zugrunde liegt und die Pump- und Preßzylinder beidseitig beaufschlagbar sind.The invention relates to a hydraulic press, in particular for cutting sheet metal or bar material at high numbers of strokes, with a hydraulic one that effects the forward and return strokes of the press ram Linkage, consisting of press cylinders coupled to a pump cylinder, the pump cylinder drive a rotating mechanical drive with flywheel and the pump and Press cylinders can be acted upon on both sides.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:Characteristics of the known technical solutions:

Bei einer bekannten hydraulischen Presse nach der DE-OS 25 59 150 wird der Pressenstößel durch mehrere hydraulische Preßzylinder betätigt, die parallel geschaltet mit mindestens einem Pumpzylinder verbunden sind, wobei der Pumpzylinder mit einem umlaufenden mechanischen Antrieb gekoppelt ist. Der Rückhub des Pressenstößels erfolgt durch mechanische oder pneumatische Federn oder durch doppelt wirkende Preßzylinder in Verbindung mit einem hydraulischen Speicher.In a known hydraulic press according to DE-OS 25 59 150, the press ram is through several hydraulic press cylinders operated, which are connected in parallel to at least one pump cylinder, wherein the pump cylinder is coupled to a rotating mechanical drive. The return stroke of the Press ram takes place by mechanical or pneumatic springs or by double-acting press cylinders in connection with a hydraulic accumulator.

Die Eigenarten dieser hydraulischen Presse werden darin gesehen, daß das Hydraulikmedium im Takt der Presse durch Rohrleitungen strömen muß, wodurch einerseits die Hubzahl der Presse begrenzt wird und andererseits die Presse infolge der Kompressibilität des durch die Zylinderanordnung bedingten relativ großen Volumens des Hydraulikmediums nur eine geringe Steife aufweist. Durch die geringe Steife ist diese Presse *>■> nicht in erster Linie zum Schneiden von Blech oder Stangenmaterial geeignet. Die Hubzahl der Presse wird außerdem noch dadurch begrenzt, daß nicht ausgeglichene Massenkräfte wirksam sind, was bei entsprechenden Hubzahlen einen unruhigen Lauf der Presse zur Folge hatThe peculiarities of this hydraulic press are seen in the fact that the hydraulic medium in the cycle of Press must flow through pipes, whereby on the one hand the number of strokes of the press is limited and on the other hand, the press due to the compressibility of the relatively large due to the cylinder arrangement Volume of the hydraulic medium has only a low stiffness. Due to the low rigidity, this press is *> ■> not primarily suitable for cutting sheet metal or bar material. The number of strokes of the press becomes also limited by the fact that unbalanced inertia forces are effective, which is the case with corresponding Stroke numbers result in a restless run of the press

Darlegung des Wesens der Erfindung:Explain the essence of the invention:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Presse der eingangs genannten An mit verbesserten Strömungsbedingungen für das Hydraulikmedium zu schaffen, wobei die Massen aller geradlinig bewegten Antriebsteile und deren Geschwindigkeiten so aufeinander abgestimmt sind, daß sich die Massenkräfte der geradlinig bewegten Teile kompensieren und Maschinenschwingungen weitgehend vermieden werden. Ferner soll das unter Druck siehende Flüssigkeitsvolumen minimiert und damit die Federsteife der Presse erhöht werden.The invention is based on the object of having a hydraulic press of the type mentioned at the beginning to create improved flow conditions for the hydraulic medium, the masses of all being rectilinear moving drive parts and their speeds are coordinated so that the inertia forces compensate for the straight moving parts and machine vibrations are largely avoided. Furthermore, the volume of liquid under pressure should be minimized and thus the spring stiffness of the press increase.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindng besteht darin, daß im Falle von mehr als einem Pumpkolben diese von dem mechanischen Anirieb gemeinsam angetrieben werden.A further embodiment of the invention consists in the fact that, in the case of more than one pump piston, these are jointly driven by the mechanical drive.

Bei der Aufwärtsbewegung der Pumpkolben wird die in den daiüberliegenden Zylinderräumen befindliche Hydraulikflüssigkeit über Kanäle in die über den Preßkolben liegenden Zylinderräume verdrängt, so daß die Preßkolben und damit der Pressenstößel eine Abwärtsbewegung ausführen. Gleichzeitig fließt die in den unter den Preßkolben liegenden Zylinderräumen befindliche Hydraulikflüssigkeit über Kanäle in die unter den Pumpkolben liegenden Zylinderräume. In umgekehrter Weise verursacht eine Abwärtsbewegung der Pumpkolben eine Aufwärtsbewegung der Preßkolben und des Pressenstößels.During the upward movement of the pump pistons, the hydraulic fluid located in the cylinder spaces above them is released displaced via channels in the cylinder spaces lying above the plunger, so that the plunger and thus the ram perform a downward movement. At the same time, the in the hydraulic fluid located under the plunger piston via channels into the cylinder spaces lying under the pump piston. In reverse it causes a downward movement the pump piston causes an upward movement of the plunger and the press ram.

Durch Wegfall der die Zylinder verbindenden Rohrleitungen und durch die Anordnung und Dimensionierung der Pump- und Preßzylinder sowie der hin- und hergehenden Massen wird erreicht, daß die Hubzahl der erfindungsgemäßen Presse um ein Vielfaches gesteigert werden kann, da die durch Massenkräfte hervorgerufenen Maschinenschwingungen und deren Auswirkungen auf Fundament und Gebäude auf ein Minimum reduziert werden. Durch die günstige Anordnung der Zylinder und die Verwendung von die Zylinder verbindenden Kanälen wurde das unter Druck stehende Flüssigkeitsvolumen vermindert und damit die Federsteife der Presse erhöht.By eliminating the pipelines connecting the cylinders and by the arrangement and dimensioning the pump and press cylinder and the reciprocating masses is achieved that the number of strokes Press according to the invention can be increased many times over, since the forces caused by inertia Machine vibrations and their effects on the foundation and building are reduced to a minimum will. Due to the favorable arrangement of the cylinders and the use of connecting cylinders The pressurized liquid volume was reduced and thus the spring stiffness of the channels Press increased.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:A preferred embodiment of the invention is described below. In the drawings shows:

F i g. 1 einen Schnitt nach der Linie C-Dder F i g. 2,F i g. 1 shows a section along the line C-D of FIG. 2,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie A -B der F i g. 1.F i g. 2 shows a section along the line A-B in FIG . 1.

Die in der F i g. 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 verbunden sind.
In den beiden äußeren Bohrungen ist jeweils ein Preßkolben 3 geführt. Über Kolbenstangen 4 sind die beiden Preßkolben 3 mit einem Pressenstößel 5 verbunden, wobei die beiden Kolbenstangen 4 gleichzeitig die Führung des Pressenstößels 5 übernehmen. In der mittleren Zylinderbohrung befindet sich ein Pumpkolben 6, dessen Kolbenstange 7 über ein Gelenk 26 mit dem Pleuel 25 eines Kurbeltriebes verbunden ist.The in the F i g. 1 shown hydraulic press for cutting sheet metal at higher stroke rates consists of a press frame 1 in which there is a cylinder block 2, which consists of three cylinder bores of the same diameter, which are connected to one another by channels 10, 13.
A plunger 3 is guided in each of the two outer bores. The two plungers 3 are connected to a press ram 5 via piston rods 4, the two piston rods 4 simultaneously guiding the press ram 5. In the middle cylinder bore there is a pump piston 6, the piston rod 7 of which is connected via a joint 26 to the connecting rod 25 of a crank drive.

Weitere Bauteile des Kurbeltriebes sind ein Exzenter 24 und eine Welle 21, auf der sich eine Schwungmasse 22 (F i g. 2) befindet, die gleichzeitig als Riemenscheibe für einen Riementrieb 23 (F i g. 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 a flywheel 22 is located (F i g. 2), which at the same time serves as a belt pulley for a belt drive 23 (F i g. 2). The belt drive 23 connects the crank mechanism to a drive motor 20.

Die Wirkungsweise der Presse ist folgende:The way the press works is as follows:

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 Pumpkolbens 6 umgewandelt. 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 unci 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 des Pressenstößels 5 und der Abwärtsbewegung des Pumpkolbens 6 eine Aufwärtsbewegung des Pressenstößels 5. Da Hydraulikflüssigkeit als nahezu inkompressibel betrachtet werden kann und die beiden Hydrauliksystem^ in sich abgeschlossen sind, verhält sich der Hub des Pumpkolbens 6 zum Stößelhub wie die Gesamtfläche der beiden Preßkolbenoberseiten 17 zur Fläche der Pumpkolbenoberseite 16 bzw. wie die Gesamtfläche der beiden Preßkolbenunterseiten 19 zur Pumpkolbenunterseite 18. Auftretende Leckverluste sowie Volumenäderungen infolge Temperaturveränderungen der Hydraulikflüssigkeit werden mittels einer nicht dargestellten Einrichtung durch die beiden Bohrungen 27 und 28 ausgeglichen.
Wegen des im beschriebenen Beispiel gleichen Durchmessers aller drei Zylinderbohrungen beträgt der Stößelhub die Hälfte des Pumpkolbenhubes und die vom Kurbeltrieb aufzubringende Kraft die Hälfte der ίο Stößelkraft Die geringe Kraft des Kurbeltriebes wirkt sich vorteilhaft auf dessen Dimensionierung und Federsteife aus.The rotational movement generated by the drive motor 20 and transmitted to the shaft 21 by the belt drive 23 is converted by the crank drive 24, 25, 26 into a translational movement of the piston rod 7 and the pump piston 6. The hydraulic fluid located in the cylinder chambers 9, 12 above and below the pump piston 6 is alternately displaced via the channels 10, 13 into the cylinder chambers 8, 11 above and below the two plungers 3, so that the two plungers 3 with the plunger 5 one Perform a lifting movement. The upward movement of the pump piston 6 corresponds to a downward movement of the press ram 5 and the downward movement of the pump piston 6 corresponds to an upward movement of the press ram 5. Since hydraulic fluid can be regarded as almost incompressible and the two hydraulic systems ^ are self-contained, the stroke of the pump piston 6 corresponds to Plunger stroke like the total area of the two plunger tops 17 to the area of the pump plunger top 16 or like the total area of the two plunger bottoms 19 to the pump plunger bottom 18. Any leakage losses and volume changes due to temperature changes in the hydraulic fluid are compensated for by means of a device, not shown, through the two bores 27 and 28.
Because all three cylinder bores have the same diameter in the example described, the plunger stroke is half of the pump piston stroke and the force to be applied by the crank drive is half of the plunger force.

Die Gesamtmasse der beiden Preßkolben 3, der Kolbenstange 4, des Stößels 5 und des Werkzeugoberteils 14 des Schneidwerkzeuges 15 beträgt das Doppelte der Gesamtmasse von Pumpkolben 6, Kolbenstange 7, Gelenk 26 sowie dem als geradlinig bewegt zu betrachtenden Massenanteil des Pleuels 25.The total mass of the two plungers 3, the piston rod 4, the plunger 5 and the upper part of the tool 14 of the cutting tool 15 is twice the total mass of the pump piston 6, piston rod 7, Joint 26 as well as the mass fraction of the connecting rod 25 that is to be considered as moving in a straight line.

Hierdurch werden die Massenkräfte der geradlinig bewegten Teile ausgeglichen.This compensates for the inertia forces of the parts moving in a straight line.

Für die Masse des Werkzeugoberteils 14 ist ein Durchschnittswert der in der Praxis einzusetzenden Werkzeuge angenommen worden.For the mass of the upper tool part 14, an average value is to be used in practice Tools have been accepted.

Durch die Reihenanordnung der drei Zylinderbohrungen, wobei sich der Pumpkolben in der Mitte zwischen den beiden Preßkolben befindet, treten durch Massenkräfte verursachte Momente nicht in Erscheinung.Due to the series arrangement of the three cylinder bores, with the pump piston in the middle between the two plungers are located, moments caused by inertia forces do not appear.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hydraulic press, especially for cutting sheet metal or bar stock at high Number of strokes, with a hydraulic linkage effecting the forward and return strokes of the press ram, consisting of press cylinders coupled with a pump cylinder, the pump cylinder drive a rotating mechanical drive with a flywheel and the pump and press cylinders can be acted upon on both sides, characterized in that the plunger (3) and the Pump piston (6) in individual cylinders or in a common cylinder block (2) with partition walls are arranged axially parallel next to each other, with each other according to the hydraulic linkage connected cylinder spaces (8; 9; 11; 12) by short channels (10; 13) or openings through the Cylinders or partitions are connected to each other that the mass of the rectilinear moving parts of the mechanical drive including those of the pump piston (6) and its piston rod (7) to the opposite moving mass of the plunger (3) including the plunger rods (4) and that of the press ram (5) with the upper part of the tool (14) behaves like the effective area of the pump piston to the total effective area of the Plunger, and that the moments of the inertia forces are essentially balanced.

2. Hydraulic press according to claim 1, characterized in that in the case of more than one> o Pump piston (6) these are driven jointly by the mechanical drive.