EP0616882B1 - Method for hydraulically controlling a link-type press or a toggle press and link-type press or toggle press with a control system adapted for carrying out the method - Google Patents
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- EP0616882B1 EP0616882B1 EP19940104561 EP94104561A EP0616882B1 EP 0616882 B1 EP0616882 B1 EP 0616882B1 EP 19940104561 EP19940104561 EP 19940104561 EP 94104561 A EP94104561 A EP 94104561A EP 0616882 B1 EP0616882 B1 EP 0616882B1
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Definitions
- the invention relates to a method for controlling a and an articulated or toggle press controlled after the Method according to the preamble of claim 1 and According to claim 5.
- Such processes are mainly used for Cutting and forming presses of modern design with hydromechanical Articulated lever drives applied.
- the applicant has for example under the name differential travel press (DWP) successfully launched a toggle plate cutting press in the Market introduced, for example in DE-C 2925416 or EP-A1 250610.
- DWP differential travel press
- Such a press has two - with their knee joints buckling towards the middle of the press - toggle lever systems, that of a piston rod one symmetrical to the toggle levers arranged cylinder piston assembly during a Lift cycle in the forward and then reverse direction be charged.
- DDP Differential printing press
- the toggle levers also provide precision in the cutting direction (depth of cut) for sure what is under also for toggle presses with hydraulic piston drives took advantage of, such as shown in GB-A 707815.
- the present invention is therefore based on the object of providing a press and a simple method for driving the same, which, without losing the respective advantages and properties of the known presses, should enable a higher stroke rate and therefore greater profitability.
- the additional components required for the control effort should be kept as low as possible - not least to avoid inertia and control errors -.
- a conventional DWP or DDP should be improved in such a way that a desired forming speed can be set which remains essentially constant over the entire forming process, as a result of which the optimum forming speed is achieved per workpiece. This task should also be made possible without significant additional control expenditure (by a large number of additional components for regulators or the like).
- the tasks are solved for the first time by adding the Features of the characterizing part of claim 1 or by Press with the features of claim 5.
- U.S. Patent 3,926,033 shows a "series connection" of Cylinder piston arrangements (telescopic cylinders) with different effective areas, which in turn disadvantageously with correspondingly large, powerful pressure medium drives must be applied.
- a targeted one Switch from one piston to another inside a movement phase is not possible
- the invention solves the stated problems in a simple manner Art.
- the invention can with any conventional Pressurized articulated or toggle press be applied.
- the only requirement is that the drive the piston rod is speed controllable.
- the ram speed is reduced by the method according to the invention not as before (e.g. with the DWP or DDP) reduced to the UT (bottom dead center), but rather almost constant at the expense of the driving force of the piston rod held.
- the effect according to the invention comes to that Workpiece in the opposite direction: only during first contact of the cutting tool with the workpiece are high forces second hand; these generally decrease in the flow area.
- the invention advantageously changes other desired ones Properties of a DWP or DDP not, e.g. Stop times under 50ms, practically no cutting bang due to under high Pressure of clamped oil quantities, long tool life, possibility any reprint settings in the range from UT, no need for shock absorption, etc.
- the invention is by the simplest hydraulic Circuits possible. Compared to the known circuit according to DE-A1 4036564, it can according to the exemplary embodiments shown with a minimal mechanical-hydraulic Regular effort to find enough.
- a preferred embodiment of a press according to the invention is however with at least one stepped piston cylinder or Differential cylinder with integrated plunger cylinder as Main working power source equipped.
- this structure offers the advantage great compactness and a reduction of sealing problems compared to arrangements of multiple drive cylinders with different ones working parallel to each other Printing areas.
- this offers preferred Solution that one in the sense of a high hydraulic efficiency with high pressures but low oil flows can work.
- the method according to the invention deals with the basic principle forth with the control of a press ram one hydromechanical toggle press in its working area.
- the basic idea is the speed of work of the ram there as constant as possible on the as optimal recognized speed that he was at the time of first cut contact (at the beginning of the work area) has reached.
- the piston rod speed after reaching the To increase the intersection point so that after redirection of this Speed through the toggle or even one Increase in ram speed results if for the workpiece in question, for example, from deformation technology Reasons is desirable.
- valves depending on the path of the piston rod, because highest stroke rates can be achieved.
- the principle of the step piston shown in the drawing can course within the scope of the invention to increase the Use the number of stages several times, provided the cylinder piston arrangement is chosen accordingly.
- Another variant could be between the piston rod and a suitable lever ratio at the articulation points on the toggle levers or a gear or the like. be arranged that way is designed so that it corresponds to the inventive Procedure with constant piston speed Articulation points accelerated in the forward direction.
- Fig. 1 shows a toggle press, the construction of which is shown in US-A-707815 (Corresponding parts of the description are deemed to be herein disclosed) is described in more detail.
- the press stamp 1 is driven by the toggle assembly 18, which by a cylinder-piston arrangement 10, 11 is driven. This arrangement is via pressure lines 2 from a hydraulic Control 3 controlled. the control works the principle according to the invention. In the area of the UT the Increased oil flow rate and the piston 10 accelerated accordingly, so that the press ram or ram 1 in the work area has a constant working speed.
- Fig. 2 shows a press with two counter-acting toggle lever systems 10, 12, 16 by a cylinder-piston arrangement 10,11 are driven. The latter becomes corresponding the press of Figure 1 with a control line 21 Compressed air or another pressure medium.
- the press ram 20 of this press works from the bottom up. The meaning of the UT area according to the invention is here thus understandable for the OT.
- the press according to Figure 3 is the one according to Figures 1 and 2 to the extent that the working cylinder 1 is not on Housing G, but is supported on the plunger 3, it corresponds thus a DWP.
- the detailed structure of such Press is described for example in EP-A1 250610.
- a pump delivers pressure oil through a pressure line 30 a cam-operated 3-position valve 14a, which in its Position b promotes the oil in a line 31.
- the cam control is coupled to the piston position and symbolic indicated at 15.
- Line 31 becomes the pressure oil via the 3-position valve 16a in its position a via the 2-position valve 21 in its position b in the innermost Cylinder chamber 11 promoted. Because this is a relatively small volume has resulted in a relatively rapid downward movement of the piston 2 and thus via the pressure piece 4 and Toggle lever 5,6,7 a rapid downward movement of the ram 3.
- the cylinder chamber 13 is simultaneously via the line 36 emptied, this via the valve 14a (position b) in the reservoir 25 is emptied.
- valve 16a By switching the valve 16a to its position 0 (phase 2A) starting with phase 2 (see Fig. 7), pressure oil is now used conveyed from line 31 into both cylinder chambers 11 and 12, whereby the nominal working pressure for the plunger 3 is applied becomes.
- the feed speed of the piston rod 2 is the least now, your strength is the greatest.
- valve 16a By switching the valve 16a into its position b (phase 2B), pressure oil is only delivered into the cylinder space 12. Unpressurized oil enters the cylinder chamber 11 from the reservoir 18. The speed of the piston rod 2 is thereby accelerated again, the speed of the ram 3 not delayed.
- valve 16a After reaching the UT, valve 16a switches to position a and valve 14a in its position a, whereby the pressure oil out the line 30 is promoted to line 36 to from there to apply pressure to the annular cylinder space 13, which moves the piston 2 quickly upwards. In the beginning is the the pressure required for this is still low since the toggle lever ratio helps. At the same time, valve 16a switches on its position a, whereby the oil from the room 12 in the Pressure accumulator 18 and the oil from space 11 via the valve 14a can flow into the line 42 or the container 25.
- the container 18 shown as a pressure accumulator reduces the Pressure oil relaxation problems during the transition from unpressurized in the printing state. As a rule, however, it will only a low compared to the working pressure in the cylinder Have pressure and - as in other examples (e.g. Fig. 4) represented - even with a pure refill container Ambient pressure can be replaced.
- the variant according to Fig.4 dispenses with the differential circuit option.
- Pressure oil flows from pump 24 via line 30, valve 19 (b), Line 31, valve 14b (a), line 32, valve 16b (b), line 33 and 35 in rooms 11 and 12.
- Pressure oil flows from pump 24 via line 30, valve 19 (b), Line 31, valve 14b (a), line 32, valve 16b (c). management 33 in the cylinder space 11.
- Pressure oil flows from pump 24 via line 30, valve 19 (b), Line 31, valve 14b (c), line 37, valve 19 (b), line 36 into the cylinder space 13. That from the cylinder space 11 displaced oil flows via line 33, valve 16b (c), line 32, valve 14b (c), line 38 into the container 25. Das Oil displaced from the cylinder chamber 12 flows via the line 35, valve 16b (c), line 34 into container 15.
- the valve 14b can be used as a 4-edge regulator (FIGS. 4 and 6) or are designed as a 2-edge controller 14c (FIG. 5).
- the valve 16b in an embodiment according to FIGS. 4 and 5 individual valves 20, 21, 22, 23 (corresponding to Fig. 6) replaced will.
- the electrohydraulic Actuation by mechanical actuation in Depending on the piston 2 take place via cams.
- the hydraulically effective piston surface in the cylinder chamber 11 is larger than the effective piston area in the cylinder space 13.
- Pressure oil flows from pump 24 via line 30, valve 19 (b), Line 31, valve 14c (a), line 32, valve 16b (c), Line 33 into the cylinder chamber 11.
- the oil displaced from the cylinders 44 flows through the lines 39, 40, valve 19 (b), line 41, valve 17 (b), Line 42 into the tank 25.
- Pressure oil flows from pump 24 via line 30, valve 19 (b), Line 31, valve 14c (a), line 32, valve 16 (b), lines 33, 35 into the cylinder spaces 12, 11. From the cylinder space 13 oil flows through line 36, valve 18 (b), line 38 back into the tank 25. That from cylinders 44 displaced oil flows via lines 39, 40, valve 19 (b) line 41, valve 17 (b), line 42 into tank 25.
- the oil displaced from the cylinders 44 flows through the lines 39, 40, valve 19 (b), line 41, valve 17 (b), Line 42 into the tank 25.
- Pressure oil flows from pump 24 via line 30, valve 19 (b), Line 31, valve 18 (a), line 36 into the cylinder space 13. At the same time, pressure oil flows from pump 24 via valve 17 (a), line 41, valve 19 (b), lines 39, 40 to the Cylinders 44.
- the oil displaced from the cylinder chamber 11 flows through the line 33, valve 16b (c), line 32, valve 14 (c), line 38 into the tank 25.
- the oil displaced from the cylinder space 12 flows via line 35, valve 16b (c), line 34 into the Container 15.
- the upper chambers of the auxiliary cylinders 44 are with their upper hydraulic room with ambient air connected.
- the effective piston ring area of the annular space 13 is smaller than that of the effective cylinder space 11.
- the space 13 stands constantly under pump pressure. But there is a forward movement nevertheless possible due to the above area ratio.
- the Auxiliary cylinders therefore support the backward movement, to the small force of the small effective area in the Make up for space 13. At the beginning of the backward movement the performance of 13 is still completely sufficient, since there the Lever translation of the toggle lever still helps. First against This support is needed at the end of the backward movement.
- the hydraulically effective piston surface in the cylinder chamber 11 is smaller than the piston area in the cylinder chamber 13.
- Parenthetical expressions mean the position of the respective valve.
- Valve 21 is in Position b. Oil from the container becomes in the cylinder chamber 12 15 sucked in via line 34, valve 23, line 35 or refilled. Oil flows from the cylinder space 13 via a line 36, valve 19 (b), line 37, valve 14b (a), line 38 in the tank 25 back.
- Pressure oil flows from pump 24 via line 30, valve 19 (b), Line 31, valve 14b (a), line 32, valves 20 (a), 21 (a), Lines 33, 35 into the cylinder spaces 11, 12. From the cylinder space 13 oil flows through line 36, valve 19 (b), line 37, valve 14b (a), line 38 back into tank 25.
- Valve 20 is in Position b. In the cylinder chamber 11 oil from the container 15 sucked in via line 34, valve 22, line 33 or refilled. Oil flows from the cylinder space 13 via a line 36, valve 19 (b), line 37, valve 14b (a), line 38 in the tank 25 back.
- Valve 21 is in Position b. Oil from the container becomes in the cylinder chamber 12 15 sucked in via line 34, valve 23, line 35 or refilled. Oil flows from the cylinder space 13 via a line 36, valve 19 (b), line 37, valve 14b (a), line 38 in the tank 25 back.
- Valve 20 is in Position b.
- Valve 18 is in Position a.
- valves and lines shown can be functional Similar components can be replaced without the frame to leave the invention, provided that the invention Procedure apply.
- the outer structure of the press preferably includes one Partially closed two-stand frame on the front and front according to the well-known DWP.
- a multi-joint lever construction according to WO 87/07870 A1 is also possible be realized constructively within the scope of the invention. On the relevant parts of the description in the cited Publication is referenced.
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer
und eine Gelenk- oder Kniehebelpresse angesteuert nach dem
Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 und
gemäss dem Anspruch 5. Solche Verfahren werden vor allem bei
Schneid- und Umformpressen moderner Bauart mit hydromechanischen
Gelenkhebelantrieben angewendet. Die Anmelderin hat
beispielsweise unter der Bezeichnung Differenzwegpresse
(DWP) eine Kniehebelblechschneidepresse erfolgreich in den
Markt eingeführt, die beispielsweise in der DE-C 2925416
oder EP-A1 250610 beschrieben ist. Die Beschreibung und
Zeichnung aus der DE-C bzw. EP-A1 der Teile: Kniehebelanordnung
(einzelne oder mehrere parallel) und Abstützung derselben
am Pressenrahmen sowie Abstützung des Arbeitszylinders
am Pressenstössel gelten zum Zwecke der konstruktiven Ausgestaltung
eines Ausführungsbeispiel als hierin geoffenbart.The invention relates to a method for controlling a
and an articulated or toggle press controlled after the
Method according to the preamble of
Eine solche Presse verfügt über zwei - mit ihren Kniegelenken zur Pressenmitte hin ausknickenden - Kniehebelsysteme, die von einer Kolbenstange einer zu den Kniehebeln symmetrisch angeordneten Zylinderkolbenanordnung während eines Hubzyklus in Vorwärts- und anschliessend Rückwärtsrichtung beaufschlagt werden. Am Rande kennt der Markt auch eine als Differenzdruckpresse (DDP) eingeführte Presse, die zwischen der Kolbenstange und den Anlenkpunkten an den Kniehebeln noch ein weiteres in Rollenschienen geführtes Gestänge aufweist. Eine solche Presse wurde im August 1987 der Öffentlichkeit vorgestellt und in der Folge zum Einsatz gebracht.Such a press has two - with their knee joints buckling towards the middle of the press - toggle lever systems, that of a piston rod one symmetrical to the toggle levers arranged cylinder piston assembly during a Lift cycle in the forward and then reverse direction be charged. In passing, the market also knows one as Differential printing press (DDP) introduced press that between the piston rod and the articulation points on the toggle levers has yet another linkage guided in roller tracks. Such a press became public in August 1987 presented and subsequently used.
Beide bekannten Pressen gehen in ihren Ursprüngen auf eine Kniehebelpresse mit Kurbelantrieb zurück, die sich der Kniehebel bediente, um die Geschwindigkeit des Pressenstössels im Bereich des unteren oder oberen (je nachdem, ob der Arbeitsbereich unten oder oben war) Totpunktes weiter zu reduzieren und über einen bestimmten Zeitraum bzw. über eine bestimmte Wegstrecke möglichst langsam zu halten. Dies deshalb, da man im Schnitt bzw. Präge- oder Ziehbereich des zu bearbeitenden Materials eine bessere Schnittpräzision bzw. Bearbeitungsqualität erreichen konnte, als bei einem reinen Kurbelantrieb ohne Zwischenschaltung von Kniehebeln. Zudem konnte durch die Übersetzungswirkung der Kniehebel die Kraft im Arbeitsbereich (Schnittbereich) entsprechend erhöht werden.Both known presses go into one in their origins Toggle press with crank drive back, which is the toggle lever operated to the speed of the press ram in the area of the lower or upper (depending on whether the Working area was below or above) dead center further reduce and over a certain period or over a to keep certain distance as slow as possible. This is because because in the cutting or embossing or drawing area of the processing material a better cutting precision or Machining quality could reach that of a pure Crank drive without interposition of toggle levers. In addition could the power through the translation effect of the knee lever in the working area (cutting area) increased accordingly will.
Die Kniehebel stellen dabei insbesondere auch die Präzision in Schneidrichtung (Schnittiefe) sicher, was man sich unter anderem auch bei Kniehebelpressen mit hydraulischem Kolbenantrieb zunutze machte, wie z.B. in der GB-A 707815 gezeigt.The toggle levers also provide precision in the cutting direction (depth of cut) for sure what is under also for toggle presses with hydraulic piston drives took advantage of, such as shown in GB-A 707815.
Ging es früher insbesondere um Erlangung der erwähnten Geschwindigkeitsreduktion im Arbeitsbereich und später um die Verbesserung der Schnittpräzision, so wurde mit zunehmender Automatisierung der Produktionsprozesse die Arbeitsgeschwindigkeit (Hubzahlen) bei gleichzeitig höchster Präzision in den Vordergrund gerückt. Die DWP erreichte dies durch Kombination der Vorteile einer Exzenterpresse (schnelles kontinuierliches Laufen) mit jenen einer Hydraulikpresse (Drucksteuerung und Geschwindigkeitsvariation) und jenen einer Kniehebelpresse (hohe Kräfte im Arbeitsbereich und höchste Präzision hinsichtlich der Schnittiefe). Die später in Anlehnung an die DWP gebaute DDP versuchte durch zusätzlichen mechanischen Aufwand der Rollenschienen und Zwischengestänge die Hubzahlen der Presse zu erhöhen, was jedoch durch die, einem hohen Verschleiss unterworfenen zusätzlichen Bauteile teuer erkauft wurde.In the past, it was particularly about obtaining the aforementioned Speed reduction in the work area and later the improvement in cutting precision, so became with increasing Automation of production processes the speed of work (Stroke rates) with maximum precision brought to the fore. The DWP achieved this by combining the advantages of an eccentric press (fast continuous running) with those of a hydraulic press (Pressure control and speed variation) and that of a toggle press (high forces in the work area and maximum precision with regard to the depth of cut). The DDP built later based on the DWP tried through additional mechanical effort of the roller rails and Intermediate linkages to increase the stroke rates of the press what however, due to the high wear additional components were bought expensive.
Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Presse und ein einfaches Verfahren zum Antrieb derselben zu schaffen, dass, ohne die jeweiligen Vorteile und Eigenschaften der bekannten Pressen zu verlieren, eine höhere Hubzahl und daher grössere Rentabilität ermöglichen soll. Die zusätzlich erforderlichen Bauteile für den Regelaufwand sollen möglichst gering gehalten werden - nicht zuletzt um Regelträgheit und Regelfehler zu vermeiden - . Andererseits soll eine herkömmliche DWP oder DDP dahingehend verbessert werden, dass eine gewünschte Umformgeschwindigkeit eingestellt werden kann, die über den gesamten Umformungsvorgang im Wesentlichen konstant bleibt, wodurch pro Werkstück die optimale Umformungsgeschwindigkeit erreicht wird. Auch diese Aufgabe soll ohne wesentlichen steuerungstechnischen Mehraufwand (durch eine Vielzahl zusätzlicher Bauteile für Regler o.dgl.) ermöglicht werden.The present invention is therefore based on the object of providing a press and a simple method for driving the same, which, without losing the respective advantages and properties of the known presses, should enable a higher stroke rate and therefore greater profitability. The additional components required for the control effort should be kept as low as possible - not least to avoid inertia and control errors -. On the other hand, a conventional DWP or DDP should be improved in such a way that a desired forming speed can be set which remains essentially constant over the entire forming process, as a result of which the optimum forming speed is achieved per workpiece. This task should also be made possible without significant additional control expenditure (by a large number of additional components for regulators or the like).
Die Geschwindigkeit des Pressenstössels über den gesamten Arbeitsbereich (ab Schnittkontakt mit dem Werkstück bis zur Rückwärtsbewegung des Stössels) möglichst konstant zu halten ist bei anderen hydraulischen Pressenarten grundsätzlich schon bekannt. Jedoch erfordert dies in der Regel grosse Druckmittelantriebe, da diese ohne die - beim Bekannten nicht vorhandene - vorteilhafte Wirkung der Kniehebel sowohl den Arbeitsdruck, als auch die erhebliche Ölfliessmenge für eine Bewegung im Schnellgang aufbringen müssen. Grosse Ölfliessmengen bedeuten aber ausserdem auch grosse Querschnitte der Druckleitungen bzw. erhöhte Strömungsgeschwindigkeiten und damit einen verschlechterten Wirkungsgrad der Presse insgesamt und häufig sogar auch noch einen erhöhten Schneidknall.The speed of the press ram over the entire Work area (from cut contact with the workpiece to the Backward movement of the ram) to keep it as constant as possible is fundamental for other hydraulic press types already known. However, this usually requires big ones Pressure fluid drives, since these without - at the familiar nonexistent - beneficial effect of the toggle lever both the working pressure, as well as the considerable amount of oil flow for have to make a movement in overdrive. Size Oil flow quantities also mean large cross sections the pressure lines or increased flow velocities and thus a deteriorated efficiency the press as a whole and often even one increased cutting bang.
Eine solche vergleichbare hydraulische Presse ist beispielsweise in der DE-A 4036564 beschrieben, die sich allerdings keine konstante Stösselgeschwindigkeit zum Ziel setzt, eine solche aber bei entsprechender Auslegung ermöglichen könnte. Zur Steuerung von wichtigen Prozessgrössen wie Wege (s), Geschwindigkeit (v) und Kräfte (F) sind dort ein aufwendiges 4/5-Weg-Reglerventil mit einiger Geräteperipherie, elektronischen Wegsensoren, Drucksensoren und letztlich sogar eine elektronische Steuerung erforderlich. Such a comparable hydraulic press is for example described in DE-A 4036564, however does not aim at a constant ram speed, one but could make them possible with an appropriate design. To control important process variables such as paths (s), Speed (v) and forces (F) are complex there 4/5-way regulator valve with some peripheral equipment, electronic Displacement sensors, pressure sensors and ultimately even one electronic control required.
Bei Gelenk- oder Kniehebelpressen ist dieses Ziel ebenso neu und eigentlich genau das Gegenteil der bisherigen Lehre, die nämlich besagt, dass man die permanente Geschwindigkeitsreduktion des Pressenstössels im Arbeitsbereich eigentlich anstrebte bzw. sich dabei eben den Effekt der Kniehebel zur Geschwindigkeitsreduktion ausnützt.This goal is also new for articulated or toggle presses and actually exactly the opposite of the previous teaching that namely says that you can permanent speed reduction of the press ram in the work area strived for or the effect of the knee levers Speed reduction takes advantage.
Gelöst werden die Aufgaben erstmals durch die Hinzunahme der
Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 bzw. durch eine
Presse mit den Merkmalen des Anspruches 5.The tasks are solved for the first time by adding the
Features of the characterizing part of
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird der Verlangsamungseffekt, den die Kniehebel im Arbeitsbereich bewirken wieder zum Teil abgeschwächt bzw. kompensiert, indem die Kurbelgeschwindigkeit im Arbeitsbereich erfindungsgemäss und vorteilhaft variiert wird.The slowdown effect, which the toggle levers bring about in the work area partially weakened or compensated by the Crank speed in the work area according to the invention and is advantageously varied.
Nicht gelöst wurden die Aufgaben auch durch andere Konstruktionen, die allerdings dem Anschein nach ähnliche Problemlösungen suchten:The tasks were also not solved by other constructions, which, however, appear to have similar solutions searched:
So zeigt das US-Patent 3 926 033 eine "Serienschaltung" von Zylinderkolbenanordnungen (Teleskopzylinder) mit unterschiedlichen wirksamen Flächen, die nachteiligerweise wiederum mit entsprechend grossen, leistungsfähigen Druckmittelantrieben beaufschlagt werden müssen. Ein gezieltes Umschalten von einem Kolben auf einen anderen innerhalb einer Bewegungsphase ist nicht möglichFor example, U.S. Patent 3,926,033 shows a "series connection" of Cylinder piston arrangements (telescopic cylinders) with different effective areas, which in turn disadvantageously with correspondingly large, powerful pressure medium drives must be applied. A targeted one Switch from one piston to another inside a movement phase is not possible
Die Erfindung löst dagegen die gestellten Aufgaben auf einfache Art. Im Prinzip kann die Erfindung bei jeder herkömmlichen Druckmittelbetriebenen Gelenk- bzw. Kniehebelpresse angewendet werden. Bedingung ist lediglich, dass der Antrieb der Kolbenstange geschwindigkeitssteuerbar ist.The invention, on the other hand, solves the stated problems in a simple manner Art. In principle, the invention can with any conventional Pressurized articulated or toggle press be applied. The only requirement is that the drive the piston rod is speed controllable.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird die Stösselgeschwindigkeit nicht wie bisher (z.B. bei der DWP oder DDP) bis zum UT (unterer Totpunkt) reduziert, sondern vielmehr auf Kosten der Antriebskraft der Kolbenstange annähernd konstant gehalten. Erlauben kann man sich dies wegen der Bewegungsphysik des Kniehebelprinzips, das aufgrund seiner immer höher werdenden Übersetzung im UT Bereich (Arbeitsbereich) ohnedies nur einen Teil der Antriebskraft benötigt, der weiter oberhalb des UT noch erforderlich war, um die zur Verformung erforderliche Pressenkraft aufzubringen. Wird mit einer erfindungsgemässen Anordnung ein Werkstück auch geschnitten, so kommt die erfindungsgemässe Wirkung dem Werkstück besonders entgegen: Nur gerade beim Erstkontakt des Schnittwerkzeuges mit dem Werkstück werden hohe Kräfte gebraucht; im Fliessbereich nehmen diese in der Regel ab.The ram speed is reduced by the method according to the invention not as before (e.g. with the DWP or DDP) reduced to the UT (bottom dead center), but rather almost constant at the expense of the driving force of the piston rod held. You can allow yourself this because of the movement physics of the toggle principle, which because of its always higher translation in the UT area (work area) anyway only a part of the driving force is needed, which continues above the UT was still required for deformation to apply the required press force. Will with a workpiece according to an arrangement according to the invention cut, the effect according to the invention comes to that Workpiece in the opposite direction: only during first contact of the cutting tool with the workpiece are high forces second hand; these generally decrease in the flow area.
Vorteilhafterweise ändert die Erfindung sonstige gewünschte Eigenschaften einer DWP oder DDP nicht, wie z.B. Stoppzeiten unter 50ms, praktisch kein Schneidknall wegen unter hohem Druck eingespannter Ölmengen, hohe Werkzeugstandzeiten, Möglichkeit allfälliger Nachdrückeinstellungen im Bereich vom UT, Nichtnotwendigkeit einer Schnittschlagdämpfung usw. Wohl aber ist die Erfindung sie durch einfachste hydraulische Schaltungen realisierbar. Gegenüber der bekannten Schaltung gemäss DE-A1 4036564 kann sie gemäss den gezeigten Ausführungsbeispielen mit einem minimalen mechanisch-hydraulischen Regelaufwand das Auslangen finden.The invention advantageously changes other desired ones Properties of a DWP or DDP not, e.g. Stop times under 50ms, practically no cutting bang due to under high Pressure of clamped oil quantities, long tool life, possibility any reprint settings in the range from UT, no need for shock absorption, etc. Well but the invention is by the simplest hydraulic Circuits possible. Compared to the known circuit according to DE-A1 4036564, it can according to the exemplary embodiments shown with a minimal mechanical-hydraulic Regular effort to find enough.
Eine bevorzugte Ausbildung einer erfindungsgemässen Presse ist jedoch mit wenigstens einem Stufenkolbenzylinder bzw. Differentialzylinder mit integriertem Plungerzylinder als Hauptarbeitsantriebsquelle ausgestattet. Zusammen mit dem erfindungsgemässen Verfahren bietet dieser Aufbau den Vorteil grosser Kompaktheit und eine Reduktion von Dichtungsproblemen im Vergleich zu Anordnungen mehrerer Antriebszylinder mit unterschiedlichen, parallel zueinander wirkenden Druckflächen. Als weiterer Vorteil bietet diese bevorzugte Lösung, dass man im Sinne eines hohen hydraulischen Wirkungsgrades mit hohen Drücken jedoch geringen Ölfliessmengen arbeiten kann.A preferred embodiment of a press according to the invention is however with at least one stepped piston cylinder or Differential cylinder with integrated plunger cylinder as Main working power source equipped. Together with the According to the method according to the invention, this structure offers the advantage great compactness and a reduction of sealing problems compared to arrangements of multiple drive cylinders with different ones working parallel to each other Printing areas. As another advantage, this offers preferred Solution that one in the sense of a high hydraulic efficiency with high pressures but low oil flows can work.
In den Vorrichtungsansprüchen ist jeweils auf die Geschwindigkeit der Kolbenstange abgestellt. selbstverständlich liegen im Rahmen der Erfindung aber auch Varianten, deren Kniehebel nicht unmittelbar durch eine Kolbenstange sondern z.B. durch einen elektromechanischen Antrieb angetrieben werden. In solchen Fällen ist die Kolbenstange auch nur als Druckstück zu verstehen, das unmittelbar an den Kniehebeln angreift.In the device claims is on the speed the piston rod is turned off. of course lie within the scope of the invention, however, also variants whose toggle levers not directly through a piston rod but e.g. are driven by an electromechanical drive. In such cases, the piston rod is only a thrust piece understand that right at the knee levers attacks.
Das erfindungsgemässe Verfahren beschäftigt sich vom Grundprinzip her mit der Ansteuerung eines Pressenstössels einer hydromechanischen Kniehebelpresse in deren Arbeitsbereich. Die Grundidee ist, wie erwähnt, die Arbeitsgeschwindigkeit des Stössels dort möglichst konstant auf der als optimal erkannten Geschwindigkeit zu halten, die er im Zeitpunkt des ersten Schnittkontaktes (am Beginn des Arbeitsbereiches) erreicht hat. Für jedes Material bzw. Werkstück gibt es eine optimale Umformungsgeschwindigkeit, die erfindungsgemäss gewählt und während der Umformung im Wesentlichen konstant bleibt. Allerdings liegt es auch im Bereich der Erfindung, die Kolbenstangengeschwindigkeit nach dem Erreichen des Schnittpunktes so zu erhöhen, dass sich nach Umlenkung dieser Geschwindigkeit durch die oder den Kniehebel sogar eine Steigerung der Stösselgeschwindigkeit ergibt, wenn dies für das betreffende Werkstück beispielsweise aus verformungstechnologischen Gründen wünschenswert ist.The method according to the invention deals with the basic principle forth with the control of a press ram one hydromechanical toggle press in its working area. The basic idea, as mentioned, is the speed of work of the ram there as constant as possible on the as optimal recognized speed that he was at the time of first cut contact (at the beginning of the work area) has reached. There is one for each material or workpiece optimal forming speed, according to the invention selected and essentially constant during the forming remains. However, it is also within the scope of the invention the piston rod speed after reaching the To increase the intersection point so that after redirection of this Speed through the toggle or even one Increase in ram speed results if for the workpiece in question, for example, from deformation technology Reasons is desirable.
In der Regel können alle Schalt- bzw. Steuervorgänge stufenweise erfolgen, für spezielle Ausführungen können diese jedoch auch - gegebenenfalls sogar elektronisch geregelt, z.B. unter Anwendung der aufwendigen Reglerschaltung gemäss der DE-A 4036564, deren Detailschaltungsaufbau als im Rahmen dieser Anmeldung liegend geoffenbart gilt - stufenlos erfolgen, gegebenenfalls sogar über den nicht bevorzugten Weg von überdimensionierten oder parallelgeschalteten Druckölpumpen, die durch Erhöhen deren Förderleistung auch zu einer Beschleunigung der Kolbenstange im Arbeitsbereich des Stössels herangezogen werden könnten.As a rule, all switching or control processes can be carried out in stages can be done for special versions however also - if necessary even electronically regulated, e.g. using the complex controller circuit according to DE-A 4036564, the detailed circuit structure as in the frame this application is disclosed horizontally - take place continuously, possibly even via the non-preferred route of oversized or parallel pressure oil pumps, which by increasing their output also become one Acceleration of the piston rod in the working area of the ram could be used.
Bevorzugt ist jedoch eine rein mechanische Zwangssteuerung der Ventile in Abhängigkeit vom Weg der Kolbenstange, da sich dadurch höchste Hubzahlen erreichen lassen. Das Prinzip des in der Zeichnung dargestellten Stufenkolbens lässt sich selbstverständlich im Rahmen der Erfindung zur Erhöhung der Stufenanzahl auch mehrfach anwenden, sofern die Zylinderkolbenanordnung entsprechend gewählt wird.However, a purely mechanical positive control is preferred of the valves depending on the path of the piston rod, because highest stroke rates can be achieved. The principle of the step piston shown in the drawing can course within the scope of the invention to increase the Use the number of stages several times, provided the cylinder piston arrangement is chosen accordingly.
Als weitere Variante könnte zwischen der Kolbenstange und den Anlenkpunkten an den Kniehebeln eine geeignete Hebelübersetzung oder ein Getriebe o.dgl. angeordnet sein, das so ausgelegt ist, dass es entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren bei gleichbleibender Kolbengeschwindigkeit die Anlenkpunkte in Vorwärtsrichtung beschleunigt.Another variant could be between the piston rod and a suitable lever ratio at the articulation points on the toggle levers or a gear or the like. be arranged that way is designed so that it corresponds to the inventive Procedure with constant piston speed Articulation points accelerated in the forward direction.
Die übrigen abhängigen und unabhängigen Ansprüche kennzeichnen bzw. beschreiben Ausführungsvarianten der Erfindung. Andere Ausführungsvarianten ergeben sich ausserdem durch die Kombination der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele unter einander, um gegebenenfalls speziellere - oder Detail-Aufgaben lösen zu können. Im besonderen betrifft dies die Anordnung eines Hauptarbeitszylinders am Stössel und wenigstens einen Hilfsarbeitszylinder am Pressenrahmen, wobei der Kolben des Hauptarbeitszylinders an den Kniehebeln angreift und der Kolben des Hilfsarbeitszylinders nur am Stössel angreift.Identify the remaining dependent and independent claims or describe embodiment variants of the invention. Other variants also result from the Combination of the different embodiments below each other to perform more specific or detailed tasks, if necessary to be able to solve. In particular, this affects the arrangement a master cylinder on the ram and at least an auxiliary working cylinder on the press frame, the piston of the main working cylinder on the toggle levers and the piston of the auxiliary cylinder only on the tappet attacks.
Sogar wenn eine solche, letztbeschriebene alternative Anordnung nicht mit dem erfindungsgemässen Verfahren betrieben wird, bringt sie Vorteile gegenüber herkömmlichen Konstruktionen mit nur einem Hauptarbeitszylinder z.B. bei einer DWP oder DDP. Werden die Hilfsarbeitszylinder z.B. nur für die Rückwärtsbewegung des Stössels eingesetzt, wirken sie optimal in Übereinstimmung mit dem physikalischen Gesamtkonzept einer DWP, das ja auch auf eine Minimierung von zu pumpenden Druckölmengen ausgelegt ist. Bei der Vorwärtsbewegung kann ein kleiner bemessener Hauptarbeitszylinder für Vorschub sorgen (Weniger zu pumpende Ölmenge). Beim Rückwärtsbewegen (in diesem Fall beim Anheben des Stössels) wird zunächst nur wenig und langsam fliessendes Öl in den Hilfsarbeitszylindern gebraucht, dass sogar ohne Pumpenleistung einfach nachgesaugt bzw. mit oder ohne Druck nachgefüllt werden kann. Im Bereich des UT hilft nämlich die Kniehebelübersetzung dem Hauptarbeitszylinder, so dass dieser trotz kleinerer Bemessung den Stössel anheben kann. Erst im oberen Bereich, wo die Kniehebelwirkung nachlässt kann dann kurzfristig von den Hilfszylindern nachgeholfen werden, wobei im OT (OBERER TOTPUNKT) Bereich jedoch wieder die Bewegung des Hauptarbeitskolbens verlangsamt ist und dadurch dort wieder weniger Druckölförderung nötig ist.Even if such an alternative arrangement as last described not operated with the method according to the invention it brings advantages over conventional designs with only one master cylinder e.g. at a DWP or DDP. If the auxiliary working cylinders e.g. only for them Used backwards movement of the ram, they work optimally in accordance with the overall physical concept a DWP, which is also designed to minimize pumping Pressure oil quantities is designed. When moving forward can a small sized master cylinder for feed ensure (less oil to be pumped). When moving backwards (in this case when lifting the ram) is initially only little and slow flowing oil in the auxiliary cylinders used that simply sucked in even without pump power or can be refilled with or without pressure. in the The area of the UT helps the knee lever translation Main working cylinder, so that this despite smaller dimensions can lift the ram. Only in the upper area, where the toggle effect can then wear off temporarily Auxiliary cylinders are helped, whereby in OT (OBERER TOTPUNKT) Area again the movement of the main piston is slowed down and therefore less there again Pressure oil delivery is necessary.
Die beiden Zylindersysteme ergänzen sich somit optimal im Sinne einer Minimierung von Druckölverbrauch bei guten Pressenleistungen. Zusammen mit dem erfindungsgemässen Verfahren (gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Stufenkolbens) arbeitet eine solche Variante auch noch schneller als bisher.The two cylinder systems therefore complement each other perfectly In order to minimize pressure oil consumption with good press performance. Together with the method according to the invention (if necessary with the help of a stepped piston) such a variant also works faster than so far.
Weitere Beispiele ergeben sich aus den Figuren und deren Beschreibung. Dabei zeigen:
- Fig.1
- ein Beispiel einer bekannten Kniehebelpresse mit einfachem (gross dimensioniertem) Antriebszylinder, der entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren mittels nicht näher dargestellter Steuerung angesteuert sein kann.
- Fig.2
- eine Variante dazu mit zwei symmetrisch angeordneten Kniehebeln, bei denen eine erfindungsgemäss modifizierte, jedoch nicht näher dargestellter Stufenzylinderkolbenanordnung angreift, die mit einer nicht dargestellten Steuerung verbunden ist, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren arbeitet.
- Fig.3
- eine schematisch dargestellte Variante an einer DWP mit Hydraulikschaltkreis, der zur besseren Ausnutzung der fliessenden Ölmengen eine Differntialschaltung für den Differentialzylinder aufweist.
- Fig.4
- eine Variante dazu ohne Differntialschaltung für den Differntialzylinder;
- Fig.5
- eine Variante mit Hilfsarbeitszylindern;
- Fig.6
- eine Variante mit getrennten einfachen Ventilen;
- Fig.7
- eine symbolische Weg/Zeit-Kurve einer erfindungsgemässen Presse;
- Fig.8
- eine andere Weg/Zeit-Kurve bei anders ausgelegter Presse;
- Fig.9
- die schematische Geschwindigkeits/Zeit-Kurve der Kolbenstange zum Vergleich eines herkömmlichen einstufigen Zylinders mit einem erfindungsgemässen mehrstufigen Zylinder und
- Fig.10
- eine entsprechende Kurvenvergleichsdarstellung für den Pressenstössel.
- Fig. 1
- an example of a known toggle lever press with a simple (large-sized) drive cylinder, which can be controlled according to the inventive method by means of a control, not shown.
- Fig. 2
- a variant of this with two symmetrically arranged toggle levers, in which a step cylinder piston arrangement modified, but not shown, engages, which is connected to a control, not shown, which operates according to the method according to the invention.
- Fig. 3
- a schematically illustrated variant on a DWP with hydraulic circuit, which has a differential circuit for the differential cylinder for better utilization of the flowing oil quantities.
- Fig. 4
- a variant of this without differential gear for the differential cylinder;
- Fig. 5
- a variant with auxiliary cylinders;
- Fig. 6
- a variant with separate simple valves;
- Fig. 7
- a symbolic path / time curve of a press according to the invention;
- Fig. 8
- another path / time curve with a different press;
- Fig. 9
- the schematic speed / time curve of the piston rod for comparing a conventional single-stage cylinder with an inventive multi-stage cylinder and
- Fig. 10
- a corresponding curve comparison representation for the press ram.
Fig.1 zeigt eine Kniehebelpresse, deren Aufbau in der US-A-707815
(entsprechende Beschreibungsteile gelten als hierin
geoffenbart) näher beschrieben ist. Der Pressenstempel 1
wird von der Kniehebelanordnung 18 angetrieben, die von
einer Zylinder-Kolben-Anordnung 10,11 angetrieben wird.
Diese Anordnung wird über Druckleitungen 2 von einer hydraulischen
Steuerung 3 angesteuert. die Steuerung arbeitet nach
dem erfindungsgemässen Prinzip. Im Bereich des UT wird die
Ölflussmenge erhöht und der Kolben 10 entsprechend beschleunigt,
so dass der Pressenstempel bzw. Stössel 1 im Arbeitsbereich
etwa eine konstante Arbeitsgeschwindigkeit hat.Fig. 1 shows a toggle press, the construction of which is shown in US-A-707815
(Corresponding parts of the description are deemed to be herein
disclosed) is described in more detail. The
Fig.2 zeigt eine Presse mit zwei gegengleich wirkenden Kniehebelsystemen
10,12,16, die von einer Zylinder-Kolben-anordnung
10,11 angetrieben werden. Letztere wird entsprechend
der Presse nach Fig.1 über eine Steuerleitung 21 mit
Pressluft oder einem anderen Druckmedium versorgt. Der
übrige Aufbau dieser Presse ist in der GB-A-804352 näher
beschrieben, die als hierin geoffenbart gilt. Der Pressenstössel
20 dieser Presse arbeitet von unten nach oben.
Die erfindungsgemässe Bedeutung des Bereiches UT ist hier
somit für den OT zu verstehen.Fig. 2 shows a press with two counter-acting
Die Presse gemäss Fig.3 ist zu jenen gemäss Fig.1 und 2
insofern unterschiedlich, als der Arbeitszylinder 1 nicht am
Gehäuse G, sondern am Stössel 3 abgestützt ist, sie entspricht
somit einer DWP. Der nähere Aufbau einer solchen
Presse ist beispielsweise in der EP-A1 250610 beschrieben.The press according to Figure 3 is the one according to Figures 1 and 2
to the extent that the working
Die weiteren, erfindungsgemässen Details des Aufbaus ergeben sich wie folgt:The further details of the construction according to the invention result as follows:
Eine Pumpe fördert Drucköl durch eine Druckleitung 30 zu
einem nockenbetätigten 3-Stellungsventil 14a, das in seiner
Stellung b das Öl in eine Leitung 31 fördert. Die Nockensteuerung
ist mit der Kolbenposition gekoppelt und symbolisch
mit 15 angedeutet. Aus der Leitung 31 wird das Drucköl
über das 3-Stellungsventil 16a in seiner Stellung a über das
2-Stellungsventil 21 in seiner Stellung b in den innersten
Zylinderraum 11 gefördert. Da dieser ein relativ kleines Volumen
hat, resultiert daraus eine relativ rasche Abwärtsbewegung
des Kolbens 2 und damit über das Druckstück 4 und die
Kniehebel 5,6,7 eine rasche Abwärtsbewegung des Stössels 3.
Der Zylinderraum 13 wird dabei gleichzeitig über die Leitung
36 entleert, wobei diese über das Ventil 14a (Stellung b) in
den Vorratsbehälter 25 entleert wird.A pump delivers pressure oil through a pressure line 30
a cam-operated 3-position valve 14a, which in its
Position b promotes the oil in a
Aus dem Speicher 18 kann gleichzeitig drucklos und in ausreichender
Menge Öl in den Zylinderraum 12 fliessen, ohne
die Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens 2 zu bremsen. From the
Durch Umschalten des Ventils 16a auf seine Stellung 0 (Phase
2A) wird beginnend mit der Phase 2 (vgl Fig.7) nun Drucköl
aus der Leitung 31 in beide Zylinderräume 11 und 12 gefördert,
wodurch der Nennarbeitsdruck für den Stössel 3 aufgebracht
wird. Die Vorschubgeschwindigkeit der Kolbenstange 2
ist jetzt am geringsten, Ihre Kraft am grössten.By switching the valve 16a to its position 0 (
Durch Umschalten des Ventiles 16a in seine Position b (Phase
2B) wird Drucköl nur noch in den Zylinderraum 12 gefördert.
In den Zylinderraum 11 gelangt druckloses Öl aus dem Speicher
18. Die Geschwindigkeit der Kolbenstange 2 wird dadurch
wieder beschleunigt, die Geschwindigkeit des Stössels 3
nicht verzögert.By switching the valve 16a into its position b (phase
2B), pressure oil is only delivered into the
Durch Umschalten des Ventils 16a wieder in seine Stellung a
wird die Phase 2C erreicht, in der Drucköl wieder nur mehr
in den Zylinderraum 11 gefördert wird, was zur Folge hat,
dass die Kolbenstange weiter beschleunigt wird und die
Geschwindigkeitsreduktion des Stössels - hervorgerufen durch
den Kniehebeleffekt - kompensiert wird.By switching valve 16a back into position a
Nach dem Erreichen des UT schaltet Ventil 16a in Stellung a
und Ventil 14a in seine Stellung a, wodurch das Drucköl aus
der Leitung 30 in die Leitung 36 gefördert wird, um von dort
den ringförmigen Zylinderraum 13 mit Druck zu beaufschlagen,
der den Kolben 2 rasch nach oben bewegt. Am Anfang ist der
dafür erforderliche Druck noch gering, da die Kniehebelübersetzung
mithilft. Gleichzeitig schaltet das Ventil 16a in
seine Stellung a, wodurch das Öl aus dem Raum 12 in den
Druckspeicher 18 und das Öl aus dem Raum 11 über das Ventil
14a in die Leitung 42 bzw. den Behälter 25 fliessen kann.After reaching the UT, valve 16a switches to position a
and valve 14a in its position a, whereby the pressure oil out
the
Zusammenfassung des Ablaufes der Steuerung am Ventil 16a:
Wenn man die wirksame Kolbenfläche 8 des Plungerzylinders
kleiner wählt als die wirksame Kolbenringfläche 10, kann man
für die Rückwärtsbewegung (aufwärts in Phase 3) zwischen
diesen beiden Flächen eine Differntialschaltung anwenden.
Dazu dient Ventil 21 mit folgenden Funktionen:
Der als Druckspeicher dargestellte Behälter 18 reduziert die
Entspannungsprobleme des Drucköles beim Übergang vom drucklosen
in den Druckzustand. In der Regel wird er jedoch nur
einen im Vergleich zum Arbeitsdruck im Zylinder geringen
Druck aufweisen und - wie in anderen Beispielen (z.B.Fig.4)
dargestellt - sogar durch einen reinen Nachfüllbehälter mit
Umgebungsdruck ersetzt werden können.The
Über die Pumpe 50 und Ventil 51 (Fig.3; Stellung a) wird
ständig eine geringe Ölmenge in den Speicher 18 gefördert.
Damit wird sichergestellt, dass zwischen Speicher 18 und
Behälter 25 ein Ölaustausch stattfindet.About the
Ölüberschuss im Speicher 18 (bei der Aufwärtsbewegung des
Stössels 3) wird über Druckventil 52 in den Behälter 25
abgebaut.Excess oil in the reservoir 18 (when the
Tappet 3) is in the
Gegenüber der Lösung nach Fig.3 wird bei der Variante nach Fig.4 auf die Differentialschaltungsmöglichkeit verzichtet.Compared to the solution according to Figure 3, the variant according to Fig.4 dispenses with the differential circuit option.
Nachdem das Hauptprinzip dieser Schaltung jedoch auch der Schaltung nach Fig.3 entspricht, wird ihre Beschreibung nur stichwortartig angegeben. Die Klammerbezeichnung hinter einem Bezugszeichen bedeutet die Stellung des entsprechenden Ventils.After the main principle of this circuit, however, the Circuit corresponds to Figure 3, their description is only stated in key words. The brackets behind a reference sign means the position of the corresponding one Valve.
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31, Ventil 14b (a) , Leitung 32, Ventil 16b (c),
Leitung 33 in Zylinderraum 11. In den Zylinderraum 12 wird
Öl aus dem Behälter 15 über Leitung 34, Ventil 16b (c), Leitung
35 nachgesaugt bzw. nachgefüllt. Aus dem Zylinderraum
13 wird Öl über Leitung 36, Ventil 19 (b), Leitung 37, Ventil
14b (a) und Leitung 38 in den Behälter 25
zurückgefördert. Pressure oil flows from
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31, Ventil 14b (a), Leitung 32, Ventil 16b (b), Leitung
33 und 35 in die Räume 11 und 12.Pressure oil flows from
Aus Zylinderraum 13 fliesst Öl über Leitung 36, Ventil 19
(b), Leitung 37, Ventil 14b (a), Leitung 38 in den Behälter
25 zurück.Oil flows from
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19(b),
Leitung 31, Ventil 14b (a), Leitung 32, Ventil 16b (a), Leitung
35 in den Zylinderraum 12. In den Zylinderraum 11 wird
Öl aus dem Behälter 15 über Leitung 34, Ventil 16b (a),
Leitung 33 nachgesaugt oder nachgefüllt. Aus dem Zylinderraum
13 fliesst Öl über Leitung 36, Ventil 19(b), Leitung
37, Ventil 14b (a), Leitung 38 in den Behälter 25 zurück.Pressure oil flows from
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19(b),
Leitung 31, Ventil 14b (a), Leitung 32, Ventil 16b (c). Leitung
33 in den Zylinderraum 11. In den Zylinderraum 12 wird
Öl aus dem Behälter 15 über Leitung 34, Ventil 16b (c), Leitung
35 nachgesaugt oder nachgefüllt. Aus dem Zylinderraum
13 fliesst Öl über Leitung 36, Ventil 19(b), Leitung 37,
Ventil 14b (a), Leitung 38 in den Behälter 25 zurück.Pressure oil flows from
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31, Ventil 14b (c), Leitung 37, Ventil 19 (b), Leitung
36 in den Zylinderraum 13. Das aus dem Zylinderraum 11
verdrängte Öl fliesst über Leitung 33, Ventil 16b (c), Leitung
32, Ventil 14b (c), Leitung 38 in den Behälter 25. Das
aus dem Zylinderraum 12 verdrängte Öl fliesst über Leitung
35, Ventil 16b (c), Leitung 34 in den Behälter 15. Pressure oil flows from
Das Ventil 14b kann als 4-Kantenregler (Fig.4 und 6) oder
als 2-Kantenregler 14c (Fig.5) ausgebildet werden. Das Ventil
16b kann bei einer Ausführung gemäss Fig.4 und 5 durch
einzelne Ventile 20, 21, 22, 23 (entsprechend Fig.6) ersetzt
werden. An den Ventilen 16b, 20, 21 kann die elektrohydraulische
Betätigung durch eine mechanische Betätigung in
Abhängigkeit vom Kolben 2 über Nocken erfolgen.The
Das Ventil 19 dient als Sicherheitsventil:
Beschreibung des Ausführungbeispieles nach Fig.5, das -
unterschiedlich zum bisherigen - Hilfszylinder 44 für die
Aufwärtsbewegung aufweist, die gehäusefest montiert sind.Description of the embodiment according to Fig. 5, the -
different from the previous -
Die hydraulisch wirksame Kolbenfläche im Zylinderraum
11 ist grösser als die wirksame Kolbenfläche im Zylinderraum
13.The hydraulically effective piston surface in the
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31, Ventil 14c (a), Leitung 32, Ventil 16b (c),
Leitung 33 in den Zylinderraum 11. Gleichzeitig wird Drucköl
aus dem Zylinderraum 13 verdrängt und fliesst über Leitung
36 und Ventil 18 (a) in Leitung 31. In den Zylinderraum 12
wird Öl aus dem Behälter 15 über Leitung 34, Ventil 16b (c).
Leitung 35 nachgesaugt oder nachgefüllt.Pressure oil flows from
Das aus den Zylindern 44 verdrängte Öl fliesst über die Leitungen
39, 40, Ventil 19 (b), Leitung 41, Ventil 17 (b),
Leitung 42 in den Tank 25.The oil displaced from the
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31, Ventil 14c (a), Leitung 32, Ventil 16 (b), Leitungen
33, 35 in die Zylinderräume 12, 11. Aus dem Zylinderraum
13 fliesst Öl über Leitung 36, Ventil 18 (b), Leitung
38 in den Tank 25 zurück. Das aus den Zylindern 44
verdrängte Öl fliesst über die Leitungen 39, 40, Ventil 19
(b), Leitung 41, Ventil 17 (b), Leitung 42 in den Tank 25.Pressure oil flows from
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31, Ventil 14c (a), Leitung 32, Ventil 16b (a), Leitung
35 in den Zylinderraum 12. In den Zylinderraum 11 wird
Öl aus dem Behälter 15 über Leitung 34, Ventil 16b (a), Leitung
33 nachgesaugt oder nachgefüllt. Aus dem Zylinderraum
13 fliesst Öl über Leitung 36, Ventil 18 (b), Leitung 38 in
den Tank 25 zurück.Pressure oil flows from
Das aus den Zylinder 44 verdrängte Öl fliesst über die Leitungen
39 und 40, Ventil 19 (b), Leitung 41, Ventil 17 (b),
Leitung 42 in den Tank 25.The oil displaced from the
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31, Ventil 14c (a), Leitung 32, Ventil 16b (c), Leitung
33 in den Zylinderraum 11. In den Zylinderraum 12 wird
Öl aus dem Behälter 15 über Leitung 34, Ventil 16b (c), Leitung
35 nachgesaugt oder nachgefüllt. Aus dem Zylinderraum
13 fliesst Öl über Leitung 36, Ventil 18 (b), Leitung 38 in
den Tank 25 zurück.Pressure oil flows from
Das aus den Zylindern 44 verdrängte Öl fliesst über die Leitungen
39, 40, Ventil 19 (b), Leitung 41, Ventil 17 (b),
Leitung 42 in den Tank 25.The oil displaced from the
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31, Ventil 18 (a), Leitung 36 in den Zylinderraum
13. Gleichzeitig fliesst Drucköl von Pumpe 24 über Ventil 17
(a), Leitung 41, Ventil 19 (b), Leitungen 39, 40 zu den
Zylindern 44.Pressure oil flows from
Das aus dem Zylinderraum 11 verdrängte Öl fliesst über Leitung
33, Ventil 16b (c), Leitung 32, Ventil 14 (c), Leitung
38 in den Tank 25. Das aus dem Zylinderraum 12 verdrängte Öl
fliesst über Leitung 35, Ventil 16b (c), Leitung 34 in den
Behälter 15. Die oberen Kammern der Hilfsarbeitszylinder 44
sind mit ihrem oberen Hydraulikraum mit Umgebungsluft
verbunden.The oil displaced from the
Die wirksame Kolbenringfläche des Ringraumes 13 ist geringer
als die des wirksamen Zylinderraumes 11. Der Raum 13 steht
ständig unter Pumpendruck. Eine Vorwärtsbewegung ist aber
wegen obiger Flächenverhältnisse trotzdem möglich. Die
Hilfsarbeitszylinder unterstützen deshalb die Rückwärtsbewegung,
um die geringe Kraft der kleinen wirksamen Fläche im
Ringraum 13 wettzumachen. Am Anfang der Rückwärtsbewegung
ist die Leistung von 13 noch völlig ausreichend, da dort die
Hebelübersetzung der Kniehebel noch mithilft. Erst gegen
Ende der Rückwärtsbewegung ist diese Unterstützung nötig.The effective piston ring area of the
Beschreibung der hydraulischen Schaltung nach Fig.6:Description of the hydraulic circuit according to Fig. 6:
Die hydraulisch wirksame Kolbenfläche im Zylinderraum 11 ist
kleiner als die Kolbenfläche im Zylinderraum 13. Klammerausdrücke
bedeuten die Stellung des jeweiligen Ventils.The hydraulically effective piston surface in the
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31, Ventil 14b (a), Leitung 32, Ventil 20 (a), Leitung
33 in den Zylinderraum 11. Ventil 21 befindet sich in
Stellung b. In den Zylinderraum 12 wird Öl aus dem Behälter
15 über Leitung 34, Ventil 23, Leitung 35 nachgesaugt oder
nachgefüllt. Aus dem Zylinderraum 13 fliesst Öl über Leitung
36, Ventil 19 (b), Leitung 37, Ventil 14b (a), Leitung 38 in
den Tank 25 zurück.Pressure oil flows from
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19(b),
Leitung 31, Ventil 14b(a), Leitung 32, Ventile 20(a), 21(a),
Leitungen 33, 35 in die Zylinderräume 11, 12. Aus dem Zylinderraum
13 fliesst Öl über Leitung 36, Ventil 19(b), Leitung
37, Ventil 14b(a), Leitung 38 in den Tank 25 zurück.Pressure oil flows from
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31 Ventil 14b (a), Leitung 32, Ventil 21 (a), Leitung
35 in den Zylinderraum 12. Ventil 20 befindet sich in
Stellung b. In den Zylinderraum 11 wird Öl aus dem Behälter
15 über Leitung 34, Ventil 22, Leitung 33 nachgesaugt oder
nachgefüllt. Aus dem Zylinderraum 13 fliesst Öl über Leitung
36, Ventil 19 (b), Leitung 37, Ventil 14b (a), Leitung 38 in
den Tank 25 zurück.Pressure oil flows from
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b).
Leitung 31, Ventil 14b (a), Leitung 32, Ventil 20 (a), Leitung
33 in den Zylinderraum 11. Ventil 21 befindet sich in
Stellung b. In den Zylinderraum 12 wird Öl aus dem Behälter
15 über Leitung 34, Ventil 23, Leitung 35 nachgesaugt oder
nachgefüllt. Aus dem Zylinderraum 13 fliesst Öl über Leitung
36, Ventil 19 (b), Leitung 37, Ventil 14b (a), Leitung 38 in
den Tank 25 zurück.Pressure oil flows from
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31, Ventil 14b (c), Leitung 37, Ventil 19 (b). Leitung
36 in den Zylinderraum 13. Ventil 20 befindet sich in
Stellung b.Pressure oil flows from
Das aus dem Zylinderraum 11 verdrängte Drucköl fliesst über
Leitung 33, Ventil 18 (b) in Leitung 37. Das aus dem Zylinderraum
12 verdrängte Öl fliesst über Leitung 35, Ventil
21(a), Leitung 32, Ventil 14b (c), Leitung 38 in den Tank
25.The pressure oil displaced from the
Drucköl fliesst von Pumpe 24 über Leitung 30, Ventil 19 (b),
Leitung 31, Ventil 14b (c), Leitung 37, Ventil 19 (b), Leitung
36 in den Zylinderraum 13. Ventil 18 befindet sich in
Stellung a.Pressure oil flows from
Das aus dem Zylinderraum 12, 11 verdrängte Öl fliesst über
Leitungen 33, 35, Ventile 20 (a), 21 (a), Leitung 32, Ventil
14b (c), Leitung 38 in den Tank 25.The oil displaced from the
Die dargestellten Ventile und Leitungen können durch funktionell ähnliche Bauteile ersetzt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, sofern die erfindungsgemässen Verfahren zur Anwendung gelangen.The valves and lines shown can be functional Similar components can be replaced without the frame to leave the invention, provided that the invention Procedure apply.
Der äussere Aufbau der Presse umfasst vorzugsweise einen front- und stirnseitig partiell geschlossenen Zweiständerrahmen gemäss der bekannten DWP. Eine Mehrgelenkhebelkonstruktion gemäss der WO 87/07870 A1 ist ebenso kann ebenso im Rahmen der Erfindung konstruktiv verwirklicht werden. Auf die diesbezüglichen Beschreibungsteile in der zitierten Veröffentlichung wird bezug genommen.The outer structure of the press preferably includes one Partially closed two-stand frame on the front and front according to the well-known DWP. A multi-joint lever construction according to WO 87/07870 A1 is also possible be realized constructively within the scope of the invention. On the relevant parts of the description in the cited Publication is referenced.
Claims (10)
- A method of hydraulically controlling a piston rod (2) of a working cylinder (1) of a toggle-joint or knuckle-joint system of a toggle-joint or knuckle-joint press, in which the press ram speed is reduced before reaching the cutting phase (contact of the tool with the workpiece) and the press force of the ram (3) is increased, characterized in that the speed of advancing movement of the piston rod (2) is increased at least once after reaching the cutting point and before initiating the return movement.
- A method according to claim 1, characterized in that the speed of the advancing and return movement of the piston rod (2) is controlled - preferably through mechanical contact elements - in dependence on the stroke of the press ram (30, wherein the piston rod (2) is optionally moved also in its return movement with different drive speeds.
- A method according to claim 1 or 2, characterized in that the speed of the piston rod (2) is increased at least twice after reaching the cutting point.
- A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the speed variation is effected through the - optionally stepless - switching out or in of hydraulically acting piston surfaces (8 - 10).
- A toggle-joint or knuckle-joint press with a hydraulically controlled cylinder and piston arrangement, in which the press ram speed is reduced before reaching the cutting phase (contact of the tool with the workpiece) and the press force of the ram (3) is increased, characterized in that hydraulic valves are provided for the control and are connected indirectly or directly from a stroke-dependent feedback element (14; 115) which detects the stroke of the piston rod (2) or the press ram (3), wherein the speed of advancing movement of the piston rod (2) is increased at least once after reaching the cutting point and before initiating the return movement.
- A press according to claim 5, characterized in that at least one differential cylinder with at least one integrated plunger/cylinder (11) is provided as the cylinder and piston arrangement.
- A press according to claim 5, characterized in that the speed variation is effected through the - optionally stepless - switching out or in of hydraulically acting piston surfaces (8 - 10).
- A press according to any one of the preceding claims 5 to 7, characterized in that at least one cylinder of the cylinder and piston arrangement (1) is fixed to the ram.
- A press according to any of the preceding claims 5 to 8, characterized in that at least one working cylinder - especially for the return movement of the press ram (3) - is provided alongside a differential cylinder with at least one integrated plunger/cylinder (11).
- A press according to any of the preceding claims 5 to 9, characterized in that at least one auxiliary working cylinder (44) with its piston rod connected to the press arm (3) is disposed alongside at least one main working cylinder (13) - preferably a differential cylinder with integrated plunger/cylinder (11) - fixed to the ram, with its piston rod (2) connected to the knuckle joint (5 - 7).
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