DE60201114T2

DE60201114T2 - Hochleistungsbiegepresse mit verringertem Energieverlust

Info

Publication number: DE60201114T2
Application number: DE60201114T
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kunze
Original assignee: Salvagnini Italia SpA
Current assignee: Salvagnini Italia SpA
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2022-10-05
Also published as: US20030070463A1; CA2397422A1; EP1302252A1; KR100880244B1; ATE275009T1; DE60201114D1; JP3085306U; EP1302252B1; KR20030030954A; ES2227392T3

Description

Diese Erfindung betrifft eine Biegemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, für ein programmiertes Biegen eines Bogens von dem allgemeinen Typ, der im Stand der Technik als Blechbogen-Biegeeinheit bzw. Paneel-Biegeeinheit bekannt ist.
Diese Blechbogen-Biegeeinheiten können einen Blechrohling auf einer horizontalen Oberfläche automatisch bewegen, die vor einer Biegepresse angeordnet ist, die mit einer Biegeeinheit mit einer oder zwei Biegeschaufeln versehen ist, die eine Anzahl von Biegungen variabler Größe, variablen Winkels und variabler Richtung auf jeder Seite des Rohlings durchführen kann. Die Biegepresse weist auch eine feste Gegenschaufel und einen Rohlingshalter von variabler Größe auf, der mit der Gegenschaufel zum Klemmen des Rohlings nahe dem zu biegenden Rand zusammenarbeitet. Die Biegeeinheit und der Rohlingshalter werden durch geregelte hydraulische Stellglieder aktiviert, die aus Hydraulikzylindern bestehen. Ein Beispiel für diesen Stand der Technik ist durch das europäische Patent EP-A-0 293 964 gegeben.
Die Vorteile dieser Maschine bestehen in der konstanten Produktionsrate und der Produktions- und Programmierflexibilität. Man stößt jedoch auf einige Nachteile.
Insbesondere besteht ein Nachteil in einer niedrigen energetischen Effizienz aufgrund der großen Menge an hydraulischer Energie, die in Wärme dispergiert wird und die durch einen geeigneten Kühler gekühlt wird. Tatsächlich empfangen die geregelten Stellglieder der Biegeeinheit die Energie von einer Hydraulikpumpe konstanter Leistung, die die Leistung von einem Hydraulikschaltkreis mit einer Druckbegrenzungsvorrichtung und einem Flussratenregler ableitet. Die Trägheit des Betriebs der Hydraulikpumpe wird zu in Wärme transformierter dispergierter Energie.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen einer Blech-Biegemaschine mit einer programmierbaren reduzierten Energie, wenn keine maximale Produktionsrate erforderlich ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Biegemaschine erreicht, die folgendes aufweist: eine Biegeeinheit, die durch hydraulische Stellglieder bewegt wird, die durch eine Hydraulikpumpe gesteuert bzw. geregelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe eine Pumpe mit variablem Versatz ist, die mit einer elektronischen Flussrate in einer geschlossenen Schleife versehen ist, wobei das Druck- und Leistungs-Regelsystem ein elektronisch geregeltes proportionales Ventil enthält.
Die Verwendung von dieser Art Pumpe mit einer elektronischen Regelung lässt zu, die hydraulische Leistung für die Stellglieder gemäß der erwünschten Produktionsrate zu programmieren. Der neue Blechbogen-Biegeeinheit gemäß der Erfindung wird so mit einem reduzierten Energieverbrauch in Bezug auf die gegenwärtigen Blechbogen-Biegeeinheiten haben, die mit einer Hydraulikpumpe konstanter Leistung versehen sind.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand eines Beispiels in den beigefügten Zeichnungen gezeigt, wobei:
1 den mechanischen Teil einer Biegepresse zeigt, die mit einer hydraulisch geregelten Biegeeinheit versehen ist;
2 ein Steuersystem für hydraulische Stellglieder einer Biegeeinheit zeigt, wie sie in 1 gezeigt ist.
Die in 1 gezeigte Biegepresse weist eine feste Basis 1 auf, die eine Gegenschaufel 2 stützt, auf welcher ein lateraler Rand eines Blechrohlings 3 durch einen Manipulator (nicht gezeigt) bewegt ruht.
Ein Rohlingshalter 4 kooperiert mit der Gegenschaufel 3 zum Klemmen des Blechrands. Der Rohlingshalter ist am vorderen Ende einer bewegbaren Stütze 5 angebracht, die ein bei 6 an einem hinteren Teil der festen Basis 1 gelenkig gelagertes vorderes Ende hat. Die Stütze 5 wird durch eine Vielzahl von Hydraulikzylindern 7 aufwärts und abwärts bewegt.
Eine Biegeeinheit 8 weist eine gemeinsame Stütze 9 für zwei Biegeschaufeln 10 und 11 auf, die mit der Gegenschaufel 2 zusammenarbeiten, um ein Biegen des geklemmten Rands des Blechs zu veranlassen. Die Biegeeinheit wird einer Kombination aus horizontalen und vertikalen Bewegungen durch hydraulische Stellglieder unterzogen, die aus Hydraulikzylindern 12 bestehen, die zwischen dem hinteren Teil der Basis 1 und einem Hebel 13 mit einem festen Gelenk 14 und einem beweglichen Gelenk 100 angeordnet sind, und aus weiteren Hydraulikzylindern 15, die zwischen der Schaufelstütze 9 und der festen Basis 1 angeordnet sind.
Die hydraulischen Stellglieder 12 und 15 werden durch ein Steuersystem bzw. Regelsystem gesteuert bzw. geregelt, das in 2 gezeigt ist (wobei S einen Fluidtank anzeigt) und das eine Hydraulikpumpe 16 mit variablem Versatz enthält.
Die Pumpe 16 mit variablem Versatz wird durch einen Elektromotor 17 angetrieben und weist, wie es normal ist, einen Pumpenkörper 18 und eine drehbare neigbare Taumelscheibe 19 auf, die auf axiale Kolben (nicht gezeigt) wirkt, um einen Fluidversatz mit einer Flussrate in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel der Taumelscheibe 19 zu veranlassen. Dieser Winkel wird durch einen Kolben 20 zu einem maximalen Wert gezwungen, welcher Kolben gleitend in einem Hydraulikzy linder 21 untergebracht ist, der dem Pumpendruck ausgesetzt ist und durch eine Feder 22 gestoßen bzw. gedrückt wird, und kann durch die Handlung eines Regelkolbens bzw. Steuerkolbens 23 reduziert werden, der gleitend in einem Hydraulikzylinder 24 untergebracht ist, der durch ein elektrisch geregeltes proportionales Ventil 25 geregelt wird, das in einem Regelsystem in einer geschlossenen Schleife enthalten ist.
Das proportionale Ventil 25 ist mit einer Ventilspule 26 versehen, die durch eine Feder 41 in die Position der 2 gestoßen wird und die durch ein proportionales Regelsolenoid 27 geregelt wird, das ein Regelsignal bzw. Steuersignal 28 von einer elektronischen programmierten Regeleinheit 29 empfängt, die mit Befehlswerten versehen ist, die durch einen Bediener oder ein programmiertes elektronisches Regelsystem zur Verfügung gestellt werden, wie beispielsweise einem Druckwert 30, einem Energiewert 31 und einem Flussratenwert 32, und die versehen ist mit einer Verstärkerstufe 33 mit Eingangssignalen, die bestehen aus einem Ventilspulen-Positionssignal 34, das von einem induktiven Positionswandler 35 kommt, der zu der Ventilspule 26 gehört, einem Schwenkwinkelsignal 36, das von einem Schwenkwinkelwandler 37 kommt, der zu dem Steuerkolben 23 gehört, und einem Pumpendrucksignal 38, das von einem Druckwandler 39 kommt, der am Pumpenausgang angeordnet ist.
Eine Druckbegrenzungsvorrichtung 40 ist schließlich zwischen dem Pumpenausgang und dem Fluidtank S vorgesehen.
Wenn die Pumpe 16 im Ruhezustand ist und das Steuersystem bzw. Regelsystem drucklos ist, wird die Taumelscheibe 19 durch die Feder 22 in der maximal geneigten Position gehalten.
Wenn die Pumpe 16 angetrieben wird, um sich zu drehen, und das proportionale Solenoid 27 nicht mit Energie versorgt wird, regelt das Regelsystem auf einen Druck mit einem Hub von Null, da die Ventilspule 26 durch die Feder 41 zu der Position der 2 gestoßen wird und daher der Pumpendruck auf den Steuerkolben 23 ausgeübt wird. Ein Gleichgewicht zwischen dem Pumpendruck und der Kraft der Feder 22 wird zwischen 8 und 10 bar erhalten. Diese Grundeinstellung wird bei einer nicht aktiven elektronischen Steuereinheit 29 angenommen.
Wenn die elektronische Steuereinheit 29 aktiv ist, werden der aktuelle Druckwert (Signal 38), die Ventilspulenposition (Signal 34) und der Pumpen-Schwenkwinkel (Signal 36) mit den Befehlswerten 30, 31, 32 durch die elektronische Steuereinheit 29 verglichen. Irgendwelche erfassten Regelungsabweichungen werden weiter verarbeitet und erzeugen ein Regelsignal bzw. Steuersignal 28 für das proportionale Solenoid 27, das die Ventilspule 26 aus einer zentralen Position entsprechend den erfassten Werten 28, 36, 38 gleich den Befehlswerten 30, 31, 32 gemäß den Abweichungen bewegt.
Wenn die programmierte Steuereinheit 29 eine Erhöhung des Schwenkwinkels fordert, um die Fluidflussrate von der Pumpe 16 zu den Stellgliedern 12, 15 zu erhöhen, veranlasst das Steuersignal bzw. Regelsignal 28, dass sich der elektrische Strom durch das Solenoid 27 erhöht, um die Ventilspule 26 aus der zentralen Position nach links zu bewegen, bis der Schwenkwinkel den geforderten Wert erreicht hat. Gegensätzlich veranlasst eine Reduktion des Solenoidstroms, dass sich die Ventilspule 26 nach rechts bewegt, um den Schwenkwinkel, und daher die Fluidflussrate zu den Stellgliedern 12, 15, zu reduzieren.
Insbesondere ist es durch Einwirken auf den Energiebefehlswert 31 somit möglich, die hydraulische Leistung zu verändern, die durch die Pumpe 16 zu den Stellgliedern 12, 15 geliefert bzw. ausgegeben wird.
Auf diese Weise kann die zu den Stellgliedern zugeführte hydraulische Leistung gemäß der erwünschten Produktionsrate programmiert werden, um einen reduzierten Energieverbrauch zu erhalten.

Claims

Biegemaschine mit einer Biegeeinheit (8), die durch hydraulische Stellglieder (12, 15) bewegt wird, die durch eine Hydraulikpumpe (16) gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (16) eine Pumpe für einen variablen Versatz ist, die mit einer Flussrate in einer elektronischen geschlossenen Schleife versehen ist, wobei ein Druck- und Leistungs-Steuersystem (25, 29, 35, 37, 39) ein elektrisch geregeltes proportionales Ventil (25) enthält.
Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (25) eine Ventilspule (26) für die Steuerung bzw. Regelung des Schwenkwinkels der Pumpe (16) und ein proportionales Solenoid (27) zum Bewegen der Ventilspule (26) zu einer Position entsprechend einem erwünschten Schwenkwinkel der Pumpe (16) enthält.
Biegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem bzw. Regelsystem (25, 29, 35, 37, 39) einen induktiven Positionswandler (35) enthält, der zu der Ventilspule (26) gehört, zum Erfassen ihrer Position, einen Schwenkwinkel-Wandler (37), der zu der Pumpe (16) gehört, zum Erfassen ihres Schwenkwinkels, einen Druckwandler (39), der am Pumpenausgang zu seiner Erfassung angeordnet ist, und eine programmierte elektronische Steuereinheit (29), die Positions-, Schwenkwinkel- und Drucksignale (34, 36, 38) von den Wandlern (35, 37, 39) und vordefinierte Druck-, Leistungs- und Flussratenbefehle (30, 31, 32) empfängt und ein Steuersignal (28) zum proportionalen Solenoiden (27) zuführt.
Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Pumpe (16) gelieferte Leistung durch Einwirken auf den Leistungsbefehl (31) einstellbar ist.