DE3128135A1

DE3128135A1 - Device for testing the rate of delivery of drive pumps on vertical hydraulic presses

Info

Publication number: DE3128135A1
Application number: DE19813128135
Authority: DE
Inventors: Roland 4150 Krefeld Verheyen
Original assignee: Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1981-07-16
Filing date: 1981-07-16
Publication date: 1983-02-03

Abstract

The efficiency of the drive pumps of hydraulic presses has to be checked as a maintenance measure. In this case, the drive pumps serve both for the pressing stroke and for the return of the ram or the running bar. The particular rate of delivery is measured in the unit of time. In order to avoid complicated measuring devices, such as calibrated orifices arranged outside the press with measurement of the differential pressure upstream and downstream of the orifice, a simplification of this measurement of the rate of delivery is undertaken here. A drive pump hydraulically pressurises return cylinders in order to raise the ram against the weight thereof. In the process, a cam arranged on the ram actuates a position sensor provided on the stationary press part. Said sensor forms the initial point of a test stroke, which can be read off on a scale provided on the stationary press part. The position sensor is electrically connected to a time relay which is set to a time provided, and upon expiry separates the drive pump from the return cylinders of the press via control (manipulating) valves operated remotely by electricity. The return stroke executed uptil then is a measure of the rate of delivery.

Description

Einrichtung zum Prüfen des Förderstromes von AntriebspumpenDevice for checking the flow rate of drive pumps

an vertikalen hydraulischen Pressen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Prüfen des Förderstromes von Antriebspumpen an vertikalen hydraulischen Pressen mit durch hydraulisch beaufschlagte Rückzugzylinder und -kolben in die Ausgangslage anhebbaren, die Preßkraft übertragenden, beweglichen Pressenteilen.on vertical hydraulic presses The invention relates to a device for checking the flow rate of drive pumps on vertical hydraulic presses with hydraulically actuated retraction cylinders and pistons in the starting position movable press parts which can be raised and which transmit the pressing force.

Bei hydraulischen Pressen wird als Wartungsmaßnahme die Leistungsfähigkeit der Antriebspumpen geprüft Hierzu mißt man ihre Fördermenge in der Zeiteinheit. Es sind verschiedene Methoden bekannt. Eine zusammenfassende Ubersicht findet sich in dem Aufsatz von R. Süss: "Die Messung des Durchflusses von strömenden Stoffen", Archiv für technisches Messen und industrielle Meßtechnik (ATM), München, (1959) 284, Seite R 89/R 93.In the case of hydraulic presses, the maintenance measure is the performance of the drive pumps checked. For this purpose, their delivery rate is measured in the unit of time. Various methods are known. A comprehensive overview can be found in the article by R. Süss: "The measurement of the flow of flowing substances", Archive for technical measurement and industrial measurement technology (ATM), Munich, (1959) 284, page R 89 / R 93.

Um die Messungen durchzuführen, sind jeweils besondere Meßeinrichtungen erforderlich: Beispielsweise leitet man den Pumpenförderstrom durch eine Meßblende und verwendet den Wirkdruck als Maß für den Förder- strom. Bei einer anderen Meßmethode fließt der Pumpenförderstrom durch ein Volumenmeßgerät, beispielsweise nach dem Drehkolbenprinzip; und die Menge, bezogen auf die Durchflußzeit, ergibt den gesuchten Wert. Bei einer weiteren Methode fließt die geförderte Flüssigkeit in einen geeichten separaten Behälter, wobei wiederum die Menge je Zeiteinheit ein Maß für den Förderstrom ist Aus der Praxis bekannt ist an einer vertikalen Oberdruckpresse, die von vier Pumpen angetrieben wird, die Ausführung einer Meßeinrichtung mit Meßblenden. Hierzu gehören vier Meßblenden mit je zwei Meßdruckanschlüssen, eingebaut in die Abflußleitung jeder Pumpe zum Sammelbehälter, ferner ein Meßschrank und acht Meßdruckleitungen zwischen den Meßblenden und dem Meßschrank. In dem Meßschrank befinden sich ein Differenzdruck-Anzeigegerät mit einem Mehrwege-Handventil zum Schalten desselben, ferner acht Handventile sowie die Verbindungsrohrleitungen. Das Differenzdruck-Anzeigegerät zeigt den Differenzdruck auf einer Skala an, bei welcher die Abhängigkeit zwischen Differenzdruck und Durchflußmenge bereits berücksichtigt ist und wobei der Durchfluß in "Litern pro Minute" abgelesen werden kann. Bei der Prüfung jeweils einer der vier Pumpen werden die beiden Meßdruckleitungen der zugehörigen Meßblende durch öffnen von zwei Handventilen mit dem Mehrwege-Handventil verbunden. Die übrigen sechs Handventile werden geschlossen. Mit dem Mehrwege-Handventil wird das Anzeigegerät geschaltet, wonach die Durchflußmenge abgelesen werden kann.In order to carry out the measurements, special measuring devices are required in each case Required: For example, the pump delivery flow is passed through an orifice plate and uses the differential pressure as a measure for the delivery current. At a Another measuring method, the pump flow flows through a volumetric meter, for example according to the rotary piston principle; and the amount, based on the flow time, gives the value you are looking for. In another method, the pumped liquid flows in a calibrated separate container, again the amount per unit of time The measure for the flow rate is known from practice on a vertical overpressure press, which is driven by four pumps, the execution of a measuring device with orifice plates. This includes four measuring orifices, each with two measuring pressure connections, built into the Drain line of each pump to the collecting tank, also a measuring cabinet and eight measuring pressure lines between the orifice plates and the measuring cabinet. There is a in the measuring cabinet Differential pressure indicator with a multi-way manual valve for switching the same, also eight manual valves and the connecting pipelines. The differential pressure indicator shows the differential pressure on a scale with which the dependence between Differential pressure and flow rate is already taken into account and the flow rate can be read in "liters per minute". When testing one of the four pumps pass through the two measuring pressure lines of the associated measuring orifice opening of two manual valves connected to the multi-way manual valve. The remaining six manual valves are closed. With the multi-way manual valve, the display device switched, after which the flow rate can be read.

Nachteilig ist hier der erhebliche -Bauaufwand und eine zeitraubende Handhabung sowie die Tatsache, daß der Druck, gegen den die Pumpen betriebsmäßig fördern müssen und der eine Verringerung der Fördermenge zur Folge hat, bei diesem Prüfvorgang nicht auftritt Der erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ein richtung zum Prüfen des Förderstromes von hydraulischen Antriebspumpen zu schaffen, die einfach im Aufbau und mit geringem Aufwand durchführbar ist.The disadvantage here is the considerable construction effort and time-consuming Handling as well as the fact that the pressure against which the pumps are operational have to promote and which results in a reduction in the delivery rate, in this case Checking process does not occur The invention is therefore the task based on a device for testing the flow rate of hydraulic drive pumps to create that is easy to set up and can be carried out with little effort.

Nach der Erfindung wird dies bei der eingangs genannten Einrichtung dadurch erreicht, daß ein am beweglichen Teil-der Presse angeordneter Nocken, der beispielsweise mit einem Zeiger versehen ist, beim Rückhub durch die Antriebspumpe: einen als Anfangspunkt eines Prüfhubes dienenden, am ortsfesten Pressenteil befestigten Grenztaster betätigt, der mit einem Zeitrelais elektrisch verbunden ist, das auf eine vorgegebene Zeit eingestellt und nach Ablauf dieser -Zeit über elektrisch fernbetätigte Schaltventile die Antriebspumpe von den mit dem Druck aus dem Gewicht des beweglichen Teiles der Presse belasteten Rückzugzylindern und -kolben der Presse trennt, und der bis dahin durchgeführte Rückhub oder Prüfhub als Maß für den Förderstrom, beispielsweise mittels des Zeigers an einer an der Presse angeordneten Skala meßbar ist.According to the invention, this is the case with the device mentioned at the beginning achieved in that a cam arranged on the movable part of the press, the is provided with a pointer, for example, during the return stroke by the drive pump: one that serves as the starting point of a test stroke and is attached to the stationary press part Limit switch actuated, which is electrically connected to a timing relay that opens a predetermined time is set and after this time has elapsed via electrically remote-controlled Switching valves the drive pump from the with the pressure from the weight of the moving Part of the press loaded retraction cylinders and pistons separates the press, and the return stroke or test stroke carried out up to that point as a measure of the flow rate, for example can be measured by means of the pointer on a scale arranged on the press.

Hier wird also in einfacher Weise die Presse als Meßeinrichtung verwendet, indem-hier der Rückhub ab einem durch den Grenztaster festgelegten Anfangspunkt bis zum Abschalten eines vorher eingestellten Zeitrelais benutzt wird. Die elektrische Schaltung ist so eingerichtet, daß beim Betätigen oder Anfahren des Grenztasters durch den Nocken am Anfang des Prüfhubes das Zeitrelais anläuft. Nach Ablauf des Zeitrelais wird der bewegliche Teil oder Stößel der Presse dadurch angehalten, daß über ein elektrisch fernbetätigtes Schaltventil die Antriebspumpe von der-Presse und den Rückzugszylindern abgeschaltet bzw. getrennt wird.So here the press is used as a measuring device in a simple way, by-here the return stroke from a starting point defined by the limit switch is used until a previously set time relay is switched off. The electric The circuit is set up so that when the limit switch is actuated or approached the timing relay starts up through the cam at the beginning of the test stroke. After the Time relay is the moving part or ram of the press stopped by that the drive pump from the press via an electrically remote-controlled switching valve and the retraction cylinders are switched off or disconnected.

Ein weiterer Vorteil dieser Einrichtung besteht darin, daß bei diesem Prüfhub die Antriebspumpe mit dem Druck aus dem Gewicht der beweglichen Teile, wie beispielsweise des Stößels bei vertikalen Warm- oder Kaltumformpressen, betriebsmäßig belastet ist.Another advantage of this device is that in this Test stroke the drive pump with the pressure from the weight of the moving parts, such as for example of the ram in vertical hot or cold forming presses, operationally is burdened.

Der bei diesem Prüfhub durchfahrene Hub ist ein Maß für die Fördermenge der Pumpe unter angenäherten betriebsmäßigen Bedingungen, wie der folgende Zusammenhang zeigt: Nach der bekannten Formel Q = L . A (dm³/s) ist t Q = Fördermenge in der Zeiteinheit A = Gesamtfläche der Rückzugkolben L = Länge des Prüfhubes t = Prüfzeit In der Praxis wird man eine bestimmte Prüfhublänge vorwählen. Da die Kolbenrückzugsflächen und in etwa der zu messende Pumpenförderstrom festliegen bzw. bekannt sind, errechnet sich die Prüfzeit t, auf die das Zeitrelais in der Praxis einzustellen ist, wie folgt: t = A . L (s) Q In einem Zahlenbeispiel soll sein: Q = 10 (dm3/s) A = 25 (dm2) (Gesamtfläche der Rückzugkolben) L = 5 (dm) Dann ist t = 25 o 5 = 12,5 (s) 10 Das Zeitrelais würde man in diesem Fall auf 12,5 sekahdèn einstellen. Da der Wert A/t unverändert bleibt, ist die Förderstrommenge Q proportional dem PrüfhubL.The stroke traveled through during this test stroke is a measure of the delivery rate of the pump under approximate operational conditions, such as the following relationship shows: According to the well-known formula Q = L. A (dm³ / s) is t Q = flow rate in the Time unit A = total area of the retraction piston L = length of the test stroke t = test time In practice, you will preselect a certain test stroke length. Since the piston retraction surfaces and the pump delivery rate to be measured is fixed or known, calculated the test time t to which the timing relay is to be set in practice, such as it follows: t = A. L (s) Q In a numerical example should be: Q = 10 (dm3 / s) A = 25 (dm2) (total area of the retraction piston) L = 5 (dm) Then t = 25 o 5 = 12.5 (s) 10 In this case, the time relay would be set to 12.5 sec. Since the value A / t remains unchanged, the flow rate Q is proportional to Test stroke L.

Dadurch ist der beim Prüfvorgang durchfahrene Hub ein direktes Maß für die wirkliche Fördermenge.As a result, the stroke traveled through during the test process is a direct measure for the real flow rate.

Mit der vorbeschriebenen Einrichtung können bei Pumpen-, deren Förderstrom verstellbar ist, auch Zwischenwerte geprüft werden. Teilt man nämlich bei dem vorgenannten Beispiel die Prüflänge L in 10 gleiche Abschnitte, so entspricht jeder Abschnitt einem Förderstrom von 10/10 = 1 (dm2/s). Eine Pumpe, die z. B. auf 6 dm3/s eingestellt ist, muß beim Prüfen den Stößel der Presse um 6 Abschnitte heben.With the device described above, the flow rate of pumps can be used is adjustable, intermediate values can also be checked. If you share with the aforementioned For example, if the test length L is divided into 10 equal sections, then each section corresponds a flow rate of 10/10 = 1 (dm2 / s). A pump that z. B. set to 6 dm3 / s must lift the ram of the press 6 sections when testing.

Bei Pressen mit mehreren Antriebspumpen sind in den Druckleitungen der Pumpen neben den fernbetätigten Schaltventilen auch Rückschlagventile angeordnet, die es ermöglichen, wahlweise jede der Pumpen einzeln auf die.Presse zu schalten zur-Ermittlung des Förderstromes.In the case of presses with several drive pumps, there are pressure lines in the pressure lines the pumps also have check valves in addition to the remote-controlled switching valves, which make it possible to switch each of the pumps individually to the press to determine the flow rate.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Vorteile dieser Lösung zur Prüfung der Antriebspumpen bzw. deren Förderstrom der geringe zusätzliche Bauaufwand sind wie ein Grenztaster, ein Zeitrelais, eine elektrische Verdrahtung, die einfache Handhabung durch Betätigen von Schaltern und ein Meßergebnis bei betriebsmäßiger Belastung der Antriebspumpe.In summary, the advantages of this solution for testing the drive pumps or their flow rate, the low additional construction costs are like a limit switch, a time relay, electrical wiring, the simple ones Handling by pressing switches and a measurement result when operational Load on the drive pump.

Ein Beispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert: Ein Pressenrahmen 1 einer vertikalen hydraulischen Presse, die mit von oben wirkender Preßkraft ausgerüstet ist, besteht aus einem unteren Tischholm 2, einem oberen Zylinderholm 3 und beide Teile verbindenden Zuggliedern 4. Im Zylinderholm 3 ist ein Hauptpreßzylinder 5 vorgesehen, der einen Preßkolben oder Preßplunger 6 in sich aufnimmt. Der Preßolben 6 ist mit einem Laufholm oder Stößel 7 verbunden, der gewöhnlich ein nicht dargestelltes Oberwerkzeug trägt.An example of the invention is explained in more detail using a drawing: A press frame 1 of a vertical hydraulic press, which acts with from above Is equipped pressing force, there is from a lower table spar 2, an upper cylinder spar 3 and tension members 4 connecting the two parts. In the cylinder spar 3, a main press cylinder 5 is provided which has a press piston or press plunger 6 absorbs. The plunger 6 is connected to a moving beam or ram 7, which usually carries an unillustrated upper tool.

Zur Rückführung des Stößels 7 mit Preßkolben 6 nach dem Pressenhub in seine obere Ausgangslage sind am unteren Tischholm 2 sich abstützende Rückzugzylinder 8 angeordnet, die Rückzugkolben 9 in sich aufnehmen. Die freien Enden der Rückzugkolben 9 sind mit der Unterseite des Laufholmes oder Stößels 7 verbunden.For returning the ram 7 with the plunger 6 after the press stroke in its upper starting position are 2 supporting retraction cylinders on the lower table spar 8 arranged to accommodate the retraction piston 9 in itself. The free ends of the retraction pistons 9 are connected to the underside of the moving beam or tappet 7.

An den ortsfesten Zuggliedern 4 ist im unteren Bereich des Hubes des Stößels 7 ein Grenztaster 10 befestigt. Am Stößel 7 selbst ist ein Nocken 11 angeordnet, der beim Rückhub des Stößels 7 den Grenztaster 10 betätigt und beispielsweise mit einem Zeiger 11 versehen ist. Ferner bildet der Grenztaster 10 den Anfang einer an den Zuggliedern 4 angeordneten Skala 12 zur Messung eines Prüfhubes. Mit dem Grenztaster 10 ist über eine elektrische Leitung 13 ein Schaltschrank 14 und mit diesem wiederum über eine weitere elektrische Leitung 15 ein Zeitrelais 16 verbunden. Zum Zweck des Pressens sind die Antriebspumpen 17 mittels nicht dargestellter Rohrleitung und Steuerung mit dem Preßzylinder 5 verbunden.On the stationary tension members 4 is in the lower part of the stroke of the A limit switch 10 is attached to the plunger 7. A cam 11 is arranged on the plunger 7 itself, which actuates the limit switch 10 on the return stroke of the plunger 7 and, for example, with a pointer 11 is provided. Furthermore, the limit switch 10 forms the beginning of a on the tension members 4 arranged scale 12 for measuring a test stroke. With the Limit switch 10 is a switchgear cabinet 14 via an electrical line 13 and with This in turn is connected to a timing relay 16 via a further electrical line 15. For the purpose of pressing, the drive pumps 17 are connected by means of a pipeline, not shown and control connected to the press cylinder 5.

Zum Rückhub des Stößels 7 mittels der Rückzugzylinder 8 und Rückzugkolben 9 sind Antriebspumpen 17 vorgesehen. Ueber Leitungen 18 und zwischengeschaltete Rückschlagventile 19 ist die Antriebspumpe 17 mit den Rückzugzylindern 8 ver- buhden. Zwischen Antriebspumpe 17 und Rückschlagventil 19 führt eine weitere Leitung 20 über ein elektrisch betätigtes Schaltventil 21 zum Flüssigkeitstank 22. Die Schaltventile 21 sind über elektrische Leitungen 23 mit dem Schaltschrank 14 verbunden.For the return stroke of the plunger 7 by means of the retraction cylinder 8 and retraction piston 9 drive pumps 17 are provided. Via lines 18 and interconnected Check valves 19, the drive pump 17 is connected to the retraction cylinders 8 boo. Another line 20 runs between the drive pump 17 and the check valve 19 Via an electrically operated switching valve 21 to the liquid tank 22. The switching valves 21 are connected to the control cabinet 14 via electrical lines 23.

In der Zeichnung ist in strichpunktiert der Stößel 7 mit dem Nocken 11 und dem Zeiger 11 a sowie mit den Rückzugkolbeh 9 in oberer Stellung am Ende eines Prüfhubes dargestellt. Dabei ist der Prüfhub mit L bezeichnet.In the drawing, the tappet 7 with the cam is shown in dash-dotted lines 11 and the pointer 11 a and with the retraction piston 9 in the upper position at the end of a test stroke. The test stroke is denoted by L.

Die Arbeitsweise bei der Prüfung der Förderstrommenge der Antriebspumpe ist folgende: In der abgesenkten Stellung des Stößels 7 wird die Antriebspumpe 17 auf die Rückzugzylinder 8 geschaltet. Der Stößel 7 wird aufwärts gehoben, wobei sein Nocken 11 den Grenztaster 10 berührt. Hierbei wird das Zeitrelais 16 mit seiner Prüfzeit eingeschaltet. Der Prüfhub beginnt. Nach Ablauf des Zeitrelais wird das Schaltventil 21 elektrisch betätigt worauf dieses die Antriebspumpe 7 auf drucklosen Umlauf in den Flüssigkeitstank 22 schaltet. Der Stößel 7 mit Nocken 11 bleibt auf einem bestimmten Punkt stehen, der das Ende des Prüfhubes bedeutet. Die vom Beginn der Prüfstrecke, d. h.How it works when checking the flow rate of the drive pump is as follows: In the lowered position of the plunger 7, the drive pump 17 switched to the retraction cylinder 8. The plunger 7 is lifted upwards, with its cam 11 touches the limit switch 10. Here, the timing relay 16 is with his Test time switched on. The test stroke begins. After the time relay has expired, the Switching valve 21 is actuated electrically, whereupon the drive pump 7 is depressurized Circulation in the liquid tank 22 switches. The plunger 7 with cam 11 remains open stand at a certain point, which means the end of the test stroke. The one from the beginning the test track, d. H.

ab Berührung des Grenztasters 10, durchlaufene Strecke ist mittels des Zeigers 11 a auf der Skala 12 ablesbar. Diese Strecke ist.ein Maß für den Förderstrom pro Zeiteinheit, da, wie vorstehend beschrieben, die Länge L des Prüfhubes pro portional der Förderstrommenge Q ist.from touching the limit switch 10, the distance covered is by means of of the pointer 11 a on the scale 12 can be read. This distance is a measure of the flow rate per unit of time, since, as described above, the length L of the test stroke is proportional the flow rate Q is.

Wenn entsprechend dem vorgenannten Zahlenbeispiel die Rückzugkolben 9 eine wirksame Fläche von 25 dm2 haben, das Zeitrelais 16 auf 12,5 s eingestellt ist und die Skala 12 so eingeteilt ist, daß eine Länge von 5 dm einem Förderstrom von 10 dm3/s entspricht, so ist der Förderstrom der geprüften Antriebspumpe 17 an der Skala 12 mittels des Zeigers 11 a direkt ablesbar.If according to the above numerical example, the retraction piston 9 have an effective area of 25 dm2, the timing relay 16 is set to 12.5 s and the scale is 12 is divided so that a length of 5 dm corresponds to a flow rate of 10 dm3 / s, the flow rate is the checked one Drive pump 17 can be read directly on the scale 12 by means of the pointer 11 a.

Die in der Zeichnung dargestellten Rückschlagventile 19 ermöglichen unter anderem, daß nur eine von den zwei dargestellten Antriebspumpen 17 auf die Rückzugzylinder 8 geschaltet werden kann. Dabei bewirkt das zweite Rückschlag-.The check valves 19 shown in the drawing allow Among other things, that only one of the two shown drive pumps 17 to the Retraction cylinder 8 can be switched. The second causes kickback.

ventil 19 der zweiten Antriebspumpe 17, daß der Druck der ersten zu prüfenden Antriebspumpe nicht auf die zweite Antriebspumpe 17 geht.valve 19 of the second drive pump 17 that the pressure of the first to test drive pump does not go to the second drive pump 17.

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Claims

Claim: Device for checking the flow rate of drive pumps for vertical hydraulic presses with hydraulically operated retraction cylinders and pistons which can be raised into the starting position and which transmit the compressive force are movable Press parts1 characterized in that one on the movable part (7) of the press (1) arranged cam (11), which is provided, for example, with a pointer (11 a) is, on the return stroke by the drive pump (17) one as the starting point of a test stroke (2) serving, on the stationary press part (4) attached limit switch (10) actuated p which is electrically connected to a timing relay (16) which is set to a predetermined Time is set and after this time has elapsed via electrically remote-controlled switching valves (21) the drive pump (17) from the with the pressure from the weight of the movable Part (7) of the press loaded retraction cylinders (8) and pistons (9) of the press (1) separates, and the return stroke or test stroke (2) carried out up to that point as a measure for the flow rate, for example by means of the pointer (11 a) on one of the press (1) arranged scale (92) is measurable.