DE4112942A1 - MECHANICAL-HYDRAULIC PRESS - Google Patents

MECHANICAL-HYDRAULIC PRESS

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Klaus Prof Dr Ing Siegert
Eckart Dipl Ing Dannenmann
Rolf Dipl Ing Kellenbenz
Alfred Dipl Ing Bareis
Horst Ing Grad Pfisterer
Hartmut Prof Dr Ing Hoffmann
Werner Dr Ing Fritz
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanisch-hydraulische Pres­ se, die einen in dem Gestell geführten Außenstößel aufweist, der mit­ tels eines Kurbeltriebes mit im Gestell gelagerter Exzenterwelle weg­ gebunden in Arbeitsrichtung der Presse antreibbar ist, und die mit einem in dem Außenstößel geführten Innenstößel versehen ist, der mit­ tels mindestens einer zwischen Außenstößel und Innenstößel eingeschal­ teten hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit unabhängig von dem Kurbel­ trieb gegenüber dem Außenstößel ebenfalls in Arbeitsrichtung der Pres­ se antreibbar und in entgegengesetzter Richtung betätigbar ist, wobei mindestens eine Paarung eines an dem Innenstößel befestigten Werkzeu­ ges und eines mit diesem zusammenwirkenden, gestellfest angeordneten Gegenwerkzeuges vorgesehen ist.The invention relates to a mechanical-hydraulic press se, which has an outer plunger guided in the frame, which with a crank mechanism with an eccentric shaft mounted in the frame bound in the direction of the press can be driven, and with an inner plunger guided in the outer plunger which is provided with at least one between the outer plunger and the inner plunger hydraulic cylinder-piston unit independent of the crank also drove towards the outer ram in the working direction of the pres se drivable and actuated in the opposite direction, wherein at least one pair of a tool attached to the inner plunger ges and one cooperating with this, arranged fixed to the frame Counter tool is provided.

Eine derartige, zum Brikettieren von Massen bestimmte Presse ist aus der DE-OS 31 47 279 bekannt. Dort dient die vorgesehene, doppelt­ wirkende Zylinder-Kolben-Einheit einerseits als Überlastsicherung und andererseits zum Einstellen der Eintauchtiefe des stempelförmigen In­ nenstößels in das zugeordnete Gegenwerkzeug auch während des Betrie­ bes der Presse.Such a press is intended for briquetting masses known from DE-OS 31 47 279. There the intended one serves twice Acting cylinder-piston unit on the one hand as overload protection and on the other hand for setting the immersion depth of the stamp-shaped In ram into the assigned counter tool even during operation bes the press.

Ferner ist eine ähnliche mechanisch-hydraulische Presse aus der DE-PS 4 09 075 bekannt, bei der jedoch die vorgesehene Zylinder-Kolben-Ein­ heit nur einfachwirkend ausgestaltet ist. Dort soll die Zylinder- Kolben-Einheit einerseits als Überlastsicherung dienen und es ande­ rerseits ermöglichen, den Arbeitsweg des Innenstößels verschiedenen Abmessungen der Werkstücke anzupassen. Außerdem bietet diese bekannte Presse die Möglichkeit, die Presse nach Bedarf mehr schlagend oder mehr nur drückend arbeiten zu lassen.Furthermore, a similar mechanical-hydraulic press from the DE-PS 4 09 075 known, but in which the intended cylinder-piston-A is designed to be single-acting. There the cylinder Piston unit on the one hand serve as overload protection and the other on the one hand, allow the working stroke of the inner tappet to be different Adjust dimensions of the workpieces. It also offers well-known Press the possibility of hitting the press as needed or more more just to let pushing work.

Schließlich sind kurbelgetriebene Pressen mit zwischen dem Anlenk­ punkt des Pleuels und dem Stößel eingefügten einfachwirkenden Zylin­ der-Kolben-Einheiten bekannt, wobei letztere über die reine Wirkung als Überlastsicherung hinaus noch weitere Wirkungen ermöglichen. Ge­ mäß DE-OS 16 27 941 handelt es sich dabei darum, daß an den Zylinder­ raum der Zylinder-Kolben-Einheit ein Zusatzbehälter angeschlossen ist, wodurch ein vergrößerter Kompressionsweg des Kolbens in der Zy­ linder-Kolben-Einheit erzielt wird, so daß der Anstieg des Druckes in dem Zylinder bis zu einem Ansprechen der Druckentlastungseinrichtung bei noch weiterlaufendem Kurbeltrieb begrenzt wird. Gemäß DE-PS 6 75 854 handelt es sich dabei darum, daß der Auslösedruck der Zylin­ der-Kolben-Einheit auf verschiedene Werte eingestellt werden kann mit der Wirkung, daß bei der einen Einstellung (niedrigerer Druck) der Stößelweg für eine Vorbearbeitung durch den Bearbeitungswiderstand verkürzt wird und bei der anderen Einstellung (höherer Druck) der volle Stößelweg für eine Fertigbearbeitung durchlaufen wird.Finally, there are crank-driven presses between the link point of the connecting rod and plunger inserted single-acting cylinder the piston units are known, the latter on the pure effect enable further effects as overload protection. Ge According to DE-OS 16 27 941, it is about the cylinder space of the cylinder-piston unit is connected to an additional container is, whereby an increased compression path of the piston in the Zy Linder-piston unit is achieved so that the increase in pressure in the cylinder until the pressure relief device responds is limited with the crank mechanism still running. According to DE-PS 6 75 854  is it that the trigger pressure of the Zylin the piston unit can be set to different values with the effect that at one setting (lower pressure) the Ram path for pre-processing through the machining resistance is shortened and at the other setting (higher pressure) the full ram path for a finishing process.

Ein wesentlicher Nachteil der eingangs genannten, bekannten Pres­ se besteht darin, daß die Steuerung der dort vorgesehenen, doppeltwir­ kenden Zylinder-Kolben-Einheit wegen der Notwendigkeit der Verwendung von 3-Wege-Ventilen relativ träge und daher für den Einsatz bei schnellaufenden Pressen, insbesondere wenn Steuer- oder Regelvorgänge während des Hubes durchgeführt werden sollen, wenig geeignet ist.A major disadvantage of the known Pres mentioned above se is that the control of the provided there, double kenden cylinder-piston unit because of the need for use of 3-way valves is relatively slow and therefore suitable for use high-speed presses, especially when controlling or regulating processes are to be carried out during the stroke is not very suitable.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine mechanisch-hydraulische Presse der eingangs genannten Art als universell für verschiedene Be­ arbeitungsvorgänge einsetzbare, schnellaufende Presse auszugestalten. Hierbei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß einfachwirken­ de Zylinder-Kolben-Einheiten mittels Ventilen höherer Ansprechge­ schwindigkeit steuer- oder regelbar sind, so daß Eingriffe auch wäh­ rend des Hubes möglich werden.The object of the invention is therefore a mechanical-hydraulic Press of the type mentioned as universal for various loading to design work processes that can be used for high-speed press. Here, the invention is based on the knowledge that it works simply de Cylinder-piston units using valves with higher response speed can be controlled or regulated, so that interventions are also possible be possible during the stroke.

Bei einer Presse der eingangs genannten Art besteht die Erfindung demgemäß darin, daß zwischen Außenstößel und Innenstößel mindestens zwei symmetrisch zu deren gemeinsamer Mittelebene angeordnete nur in Arbeitsrichtung wirkende Zylinder-Kolben-Einheiten und in der gemein­ samen Mittelebene oder symmetrisch zu dieser mindestens eine nur in entgegengesetzter Richtung wirkende, weitere Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen sind.In a press of the type mentioned, the invention accordingly in that between the outer tappet and the inner tappet at least two arranged symmetrically to their common median plane only in Working direction cylinder-piston units and in the common seed center plane or symmetrical to this at least one only in further cylinder-piston unit acting in the opposite direction are provided.

Besonders feinfühlige Steuer- oder Regeleingriffe lassen sich da­ durch erzielen, daß mindestens die Steuerung der in Arbeitsrichtung wirkenden Zylinder-Kolben-Einheiten wenigstens ein Proportionalventil enthält.Particularly sensitive control or regulation interventions can be made there by achieving at least the control of the working direction acting cylinder-piston units at least one proportional valve contains.

Um den bei solchen Pressen mit Außenstößel und Innenstößel beson­ ders hohen Anforderungen an die Führungsgenauigkeit entsprechen zu können, wird weiter vorgeschlagen, daß die Führungen des Außenstößels in dem Gestell sich bis in den Bereich des Arbeitsraumes der Presse zwischen Innenstößel und gestellfestem Pressentisch und über die Füh­ rungen des Innenstößels in dem Außenstößel hinaus erstrecken. To the particular with such presses with outer ram and inner ram meet the high demands placed on the accuracy of guidance can, it is further proposed that the guides of the outer tappet in the frame up to the area of the press work area between the inner ram and the press table that is fixed to the frame and over the feet stanchions of the inner plunger extend into the outer plunger.  

Die Presse nach der Erfindung bietet insbesondere folgende Mög­ lichkeiten, so daß die angegebenen vorteilhaften Wirkungen erzielt werden können.The press according to the invention offers the following possibilities in particular Lichen so that the specified beneficial effects achieved can be.

Die in Arbeitsrichtung wirkenden Zylinder-Kolben-Einheiten können zusätzlich die Funktion einer hydraulischen Überlastsicherung überneh­ men. Dabei kann zusätzlich der Hub aller Zylinder-Kolben-Einheiten so groß gewählt werden, daß auch im Falle eines Not-Haltes der Presse durch Abbremsen der Exzenterwelle der Hub der Zylinder-Kolben-Einhei­ ten ausreicht, um den bis zum Stillstand des Kurbeltriebes auftreten­ den restlichen Hub des Außenstößels bei Stillstand des Innenstößels aufzunehmen.The cylinder-piston units acting in the working direction can also take over the function of a hydraulic overload protection men. The stroke of all cylinder-piston units can also be so be chosen large, even in the event of an emergency stop of the press by braking the eccentric shaft, the stroke of the cylinder-piston unit is sufficient to occur until the crank drive stops the remaining stroke of the outer plunger when the inner plunger is at a standstill to record.

Wie auch schon bei der Presse nach der DE-PS 4 09 075 ist bei der Presse nach der Erfindung die Bewegung des an dem Innenstößel befe­ stigten Werkzeuges relativ zu dem auf dem Pressentisch befestigten Ge­ genwerkzeug nach Weg und Zeit die resultierende Bewegung aus den Teil­ bewegungen, die der Kurbeltrieb und die in Arbeitsrichtung wirkenden Zylinder-Kolben-Einheiten erforderlichenfalls gleichzeitig erzeugen.As is already the case with the press according to DE-PS 4 09 075 Press according to the invention, the movement of the beef on the inner plunger Stigt tool relative to the Ge attached to the press table tool based on path and time the resulting movement from the part movements that the crank mechanism and those acting in the working direction If necessary, generate cylinder-piston units simultaneously.

Durch gegebenenfalls programmierbare Steuerung der in Arbeitsrichtung wirkenden Zylinder-Kolben-Einheiten lassen sich insbesondere folgende Möglichkeiten realisieren.By optionally programmable control of the working direction Acting cylinder-piston units can be the following in particular Realize opportunities.

  • a) Steuerung oder Regelung der Geschwindigkeit der Bewegung des Innenstößels entsprechend dem durchzuführenden Umformprozeß.a) Control or regulation of the speed of movement of the Inner plunger according to the forming process to be carried out.
  • b) Aufsetzen des an dem Innenstößel befestigten Werkzeuges auf das auf dem Pressentisch befestigte Gegenwerkzeug mit darauf befindlichem Werkstück mit einer Geschwindigkeit nahe "0".b) Put on the tool attached to the inner plunger the counter tool attached to the press table with it workpiece at a speed close to "0".
  • c) Über den unteren (vorderen) Totpunkt des Kurbeltriebes hinaus­ gehende, durch die in Arbeitsrichtung wirkenden Zylinder-Kol­ ben-Einheiten bewirkte Bewegung des Innenstößels für einen zu­ sätzlichen Bearbeitungsvorgang, z. B. Prägen.c) Beyond the bottom (front) dead center of the crank mechanism going through the cylinder-col ben units caused movement of the inner plunger for one too additional processing operation, e.g. B. Embossing.
  • d) Separate Steuerung oder Regelung der einzelnen, in Arbeits­ richtung wirkenden Zylinder-Kolben-Einheiten zum Zwecke des Ausgleichs von Kippungen des Innenstößels.d) Separate control or regulation of each, in work direction-acting cylinder-piston units for the purpose of Compensation for tilting of the inner tappet.

Die in entgegengesetzter Richtung zu der Arbeitsrichtung wirken­ de(n) Zylinder-Kolben-Einheit(en) dient (dienen) dem Rückzug des In­ nenstößels in Richtung auf den Außenstößel. Eine Steuerung oder Rege­ lung ist hierfür normalerweise nicht erforderlich, wohl aber eine Ein­ stellbarkeit der erzeugten Kraft. Which work in the opposite direction to the working direction de (n) cylinder-piston unit (s) serves to withdraw the In plunger in the direction of the outer plunger. A control system It is normally not necessary to do this, but an on adjustability of the generated force.  

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer stehenden mechanisch-hydraulischen Presse nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing is an embodiment of a standing mechanical-hydraulic press according to the invention, and shows though

Fig. 1 teilweise eine Seitenansicht und teilweise einen zentralen Längsschnitt, Fig. 1 is partially a side view and partly a central longitudinal section,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1. Fig. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.

Das Gestell der Presse besteht aus einem Pressentisch 1, Seiten­ ständern 2 und einem Kopfstück 3. Auf dem Pressentisch 1 ist eine Werkzeugaufspannplatte 4 angeordnet. In dem Kopfstück 3 ist eine Ex­ zenterwelle 5 gelagert. Auf der Exzenterwelle 5 ist ein Schwungrad 6 gelagert, das von einem Motor 7 über einen Riementrieb 8 antreibbar ist. Die Exzenterwelle 5 ist über eine Kupplungs-Brems-Kombination 9 mit dem Schwungrad 6 verbindbar und abbremsbar. Die Exzenterwelle 5 ist mit zwei Exzentern 10 versehen, auf denen je ein Pleuel 11 gela­ gert ist. Jedes Pleuel 11 ist anderenends unter Zwischenschaltung einer Stößelhöhenverstelleinrichtung 12 in einem Außenstößel 13 gela­ gert, der über an den Seitenständern 2 befestigte Führungen 14 in dem Gestell auf- und abbewegbar ist. Weitere Führungen 15 sind in dem Außenstößel 13 für einen gegenüber diesem auf- und abbewegbaren In­ nenstößel 16 vorgesehen. Beiderseits einer gemeinsamen Mittel ebene (Linie II-II) beider Stößel 13, 16 ist symmetrisch zu der Mittel­ ebene in den Innenstößel 16 je ein Zylinder eingearbeitet. Diese Zy­ linder bilden zusammen mit den zugehörigen, in den Zylindern beweg­ baren und an dem Außenstößel 13 befestigten Kolben in Arbeitsrichtung wirkende Zylinder-Kolben-Einheiten 17. In der Mittelebene ist eine weitere, zwischen beiden Stößeln 13, 16 jedoch nur in zu der Arbeits­ richtung entgegengesetzter Richtung wirkende Zylinder-Kolben-Einheit 18 angeordnet. Zur Betätigung der Zylinder-Kolben-Einheiten 17, 18 er­ forderliche Druckmittelleitungen sowie Ventile und sonstige Steueror­ gane sind in der Zeichnung nur teilweise angedeutet. Zwischen dem Innenstößel 16 und der Werkzeugaufspannplatte 4 ist ein Arbeitsraum 19 der Presse gebildet, in dem an dem Innenstößel 16 einerseits und der Werkzeugaufspannplatte 4 andererseits in der Zeichnung nicht dar­ gestellte, zusammenwirkende Werkzeuge angeordnet sind.The frame of the press consists of a press table 1 , side stands 2 and a head piece 3 . A platen 4 is arranged on the press table 1 . In the head piece 3 , an Ex center shaft 5 is mounted. A flywheel 6 is mounted on the eccentric shaft 5 and can be driven by a motor 7 via a belt drive 8 . The eccentric shaft 5 can be connected and braked to the flywheel 6 via a clutch / brake combination 9 . The eccentric shaft 5 is provided with two eccentrics 10 , on each of which a connecting rod 11 is gela gert. Each connecting rod 11 is at the other end with the interposition of a tappet height adjustment device 12 in an outer tappet 13 , which can be moved up and down in the frame via guides 14 fastened to the side stands 2 . Further guides 15 are provided in the outer plunger 13 for an up and down relative to this in inner plunger 16 . On both sides of a common center plane (line II-II) of both plungers 13 , 16 , a cylinder is incorporated symmetrically to the center plane in the inner plunger 16 . This Zy cylinder form together with the associated, movable in the cylinders ble and attached to the outer plunger 13 piston in the working direction acting cylinder-piston units 17th In the central plane, a further, between the two plungers 13 , 16 but only in the opposite direction to the working direction acting cylinder-piston unit 18 is arranged. To actuate the cylinder-piston units 17 , 18 required pressure medium lines as well as valves and other Steueror gane are only partially indicated in the drawing. Between the inner plunger 16 and the platen 4 , a working space 19 of the press is formed, in which on the inner plunger 16 on the one hand and the platen 4 on the other hand, not shown in the drawing, cooperating tools are arranged.

Claims (3)

1. Mechanisch-hydraulische Presse, die einen in dem Gestell ge­ führten Außenstößel aufweist, der mittels eines Kurbeltriebes mit im Gestell gelagerten Exzenterwelle weggebunden in Arbeitsrichtung der Presse antreibbar ist, und die mit einem in dem Außenstößel geführten Innenstößel versehen ist, der mittels mindestens einer zwischen Außen­ stößel und Innenstößel eingeschalteten hydraulischen Zylinder-Kolben-Ein­ heit unabhängig von dem Kurbeltrieb gegenüber dem Außenstößel eben­ falls in Arbeitsrichtung der Presse antreibbar und in entgegengesetz­ ter Richtung betätigbar ist, wobei mindestens eine Paarung eines an dem Innenstößel befestigten Werkzeuges und eines mit diesem zusammen­ wirkenden, gestellfest angeordneten Gegenwerkzeuges vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Außenstößel (13) und Innenstößel (16) mindestens zwei symmetrisch zu deren gemeinsamer Mit­ telebene (II-II) angeordnete nur in Arbeitsrichtung wirkende Zylin­ der-Kolben-Einheiten (17) und in der gemeinsamen Mittelebene (II-II) oder symmetrisch zu dieser mindestens eine nur in entgegengesetz­ ter Richtung wirkende, weitere Zylinder-Kolben-Einheit (18) vorgese­ hen sind.1. Mechanical-hydraulic press, which has an outer plunger guided in the frame, which can be driven away in the working direction of the press by means of a crank mechanism with an eccentric shaft mounted in the frame, and which is provided with an inner plunger guided in the outer plunger, which by means of at least one between the outer plunger and the inner plunger, the hydraulic cylinder-piston unit is independent of the crank mechanism relative to the outer plunger, if it can be driven in the working direction of the press and can be actuated in the opposite direction, with at least one pairing of a tool attached to the inner plunger and one together with the latter acting, fixed to the frame counter tool is provided, characterized in that between the outer plunger ( 13 ) and inner plunger ( 16 ) at least two symmetrical to their common center plane (II-II) arranged only in the working direction acting cylinder-piston unit en ( 17 ) and in the common central plane (II-II) or symmetrical to this at least one only acting in the opposite direction, further cylinder-piston unit ( 18 ) are provided. 2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Steuerung der in Arbeitsrichtung wirkenden Zylinder- Kolben-Einheiten (17) wenigstens ein Proportionalventil enthält. 2. Press according to claim 1, characterized in that at least the control of the cylinder-piston units ( 17 ) acting in the working direction contains at least one proportional valve. 3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (14) des Außenstößels (13) in dem Gestell (1, 2, 3) sich bis in den Bereich des Arbeitsraumes (19) der Presse zwischen In­ nenstößel (16) und gestellfestem Pressentisch (1) und über die Führun­ gen (15) des Innenstößels (16) in dem Außenstößel (13) hinaus er­ strecken.3. Press according to claim 1 or 2, characterized in that the guides ( 14 ) of the outer plunger ( 13 ) in the frame ( 1 , 2 , 3 ) up to the area of the working space ( 19 ) of the press between the inner plunger ( 16 ) and frame-fixed press table ( 1 ) and over the guides ( 15 ) of the inner plunger ( 16 ) in the outer plunger ( 13 ) he stretch.
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