EP2712688A1 - Die cushion drive and method for operating a die cushion drive - Google Patents
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- EP2712688A1 EP2712688A1 EP12186610.7A EP12186610A EP2712688A1 EP 2712688 A1 EP2712688 A1 EP 2712688A1 EP 12186610 A EP12186610 A EP 12186610A EP 2712688 A1 EP2712688 A1 EP 2712688A1
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Definitions
- a pump in particular a servo pump
- the first pump is activated in a phase of an upward movement of the die cushion.
- Both the first pump and all other pumps can advantageously be operated in four quadrants. This also applies accordingly to the electrical machines which are coupled to the pumps.
- the electrical machines 5, 6 and 7 can be operated by a motor or by a generator, wherein for controlling the electrical machines 5, 6, 7 drive controllers 28, 29 and 30 are provided. Although not every part of a drive is shown, it is not shown, for example, the converter itself, it can be seen that a first drive control 28 controls the first electric machine 5, that a second drive control 29 controls the second electric machine and that a third drive control 30 the third electric machine regulates.
- the drive controls 28, 29 and 30 are connected to each other via a data bus 31 in terms of data technology. On the data bus and a parent Ziehkissenregelung 35 is connected. By means of the parent die cushion control 35, for example, valves 15 and 16 can also be actuated.
- Each hydraulic cylinder 3, 4 has an additional actuator for pressure control and / or pilot control, which does not directly affect the behavior of other cylinders, as in a shared pump for the first chambers FIG. 4 the case is.
- the pump 42 is connected to the electric machine 41. Since two cylinders are assigned to each cylinder and thus also two electrical machines, at least one of the electric machines per cylinder can be operated as a generator, if the further motor is operated. Both electric machines can also be operated by a motor, which, if appropriate, helps to improve the quality of control in the case of pressure regulation.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Ziehkissenantrieb. Bei einer hydraulischen Presse kann ein bewegliches Ziehkissen vorgesehen sein. Die Bewegung des Ziehkissens wird mittels eines Ziehkissenantriebes erzielt. Bei hydraulischen Pressen wird der Druck im Hydraulikmedium insbesondere mittels einer durch einen Elektromotor antreibbare Pumpe erzeugt.The invention relates to a die cushion drive. In a hydraulic press, a movable die cushion may be provided. The movement of the die cushion is achieved by means of a die cushion drive. In hydraulic presses, the pressure in the hydraulic medium is generated in particular by means of a pump driven by an electric motor.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen effektiven Ziehkissenantrieb anzugeben, bzw. ein effektives Verfahren zum Betrieb eines Ziehkissenantriebes anzugeben.An object of the invention is to provide an effective die cushion drive, or specify an effective method for operating a die cushion drive.
Eine Lösung der Aufgabe ergibt sich bei einem Ziehkissenantrieb mit den Merkmalen nach Anspruch 1 bzw. bei einem Verfahren zum Betrieb eines Ziehkissenantriebes nach Anspruch 6. Weitere Ausgestaltungen der beanspruchte Vorrichtung bzw. des beanspruchten Verfahrens ergeben sich nach den Ansprüchen 2 bis 5 bzw. 7 bis 13.A solution of the problem results in a die cushion drive with the features of
Bei einem hydraulischen Ziehkissen wird im Umformbereich eine definierte geregelte Gegenkraft aufgebracht. Dies geschieht beispielsweise durch einen oder eine Vielzahl von Hydraulikzylindern, wobei eine Vielzahl zumindest zwei bedeutet. Die durch eine Bewegung eines Hydraulikzylinders in einer Kammer des Zylinders verdrängte Hydraulikflüssigkeit (insbesondere Öl) wird z.B. in einen Tank abgelassen.In a hydraulic die cushion, a defined controlled counterforce is applied in the forming area. This is done for example by one or a plurality of hydraulic cylinders, wherein a plurality means at least two. The hydraulic fluid (particularly oil) displaced by movement of a hydraulic cylinder in a chamber of the cylinder is e.g. drained into a tank.
Bei der Kontrolle der durch das Ziehkissen ausgeübten Kraft bzw. bei der Kontrolle der durch das Ziehkissen ausgeübten Bewegung, wird vorteilhaft aus prozesstechnischer Sicht eine hohe Genauigkeit gefordert. Dies bedeutet, dass Sensoren und/oder Regler wie auch Steller insbesondere eine Abtastzeit von « 1ms aufweisen, um eine schnelle Reaktion eines Stellgliedes zu erreichen. Beispiele für Sensoren sind: Drucksensor, Geschwindigkeitssensor, Positionssensor, usw. Beispiele für Stellglieder sind: Hydraulikventil (insbesondere ein Proportionalventil oder ein Servoventil), eine Hydraulikpumpe (insbesondere eine Servopumpe), eine elektrische Maschine (insbesondere eine Synchronmaschine oder eine Asynchronmaschine).In the control of the force exerted by the die cushion or in the control of the force exerted by the die cushion movement, high accuracy is advantageously required from a process engineering point of view. This means that sensors and / or regulators as well as actuators in particular have a sampling time of "1 ms in order to achieve a fast response of an actuator. Examples of sensors are: pressure sensor, Speed sensor, position sensor, etc. Examples of actuators are: hydraulic valve (in particular a proportional valve or a servo valve), a hydraulic pump (in particular a servo pump), an electric machine (in particular a synchronous machine or an asynchronous machine).
Bei einer Druckregelung nur über Hydraulikpumpen ist es nur schwer möglich schnelle Anregelzeiten zu erreichen, wobei in einer Ausgestaltung des Ziehkissenantriebs zur Systemdruckversorgung hydraulische Druckspeicher verwendet werden können, wobei diese über Pumpentechnik geladen werden.In a pressure control only via hydraulic pumps, it is difficult to achieve fast rise times, which can be used in one embodiment of the die cushion drive for system pressure hydraulic pressure accumulator, which are loaded via pump technology.
In einer Ausgestaltung des Ziehkissenantriebes werden bei hydraulischen Ziehkissen eine Speicherhydraulik und schnelle Stetigventile verwendet. Dabei gelingt es aber schwerlich aus einer Bewegung des Ziehkissens Energie zurückzugewinnen. In einer Ausgestaltung wird aber beispielsweise über einen zurückweichenden Hydraulikzylinder ein pneumatischer Druckspeicher gefüllt, mit dem dann eine Aufwärtsbewegung des Ziehkissens realisiert wird. Bei einer Verwendung eines elektrisch angetriebenen Ziehkissens ist eine Energierückgewinnung durch einen generatorischen Betrieb einer dort verwendeten elektrischen Maschine möglich.In one embodiment of the die cushion drive, a hydraulic accumulator and fast proportional valves are used in hydraulic drawing cushion. However, it is difficult to recover energy from a movement of the die cushion. In one embodiment, however, a pneumatic accumulator is filled, for example via a receding hydraulic cylinder, with which then an upward movement of the die cushion is realized. When using an electrically driven die cushion energy recovery is possible by a generator operation of an electrical machine used there.
In einer weiteren Ausgestaltung des Ziehkissenantriebes wird je Kolbenseite des Hydraulikzylinders eine Pumpe verwendet, welche mittels elektrischer Maschinen antreibbar ist, wobei die elektrischen Maschinen zur Rückgewinnung von Energie generatorisch betreibbar sind. Dann ist vorteilhaft für jede Bewegungsrichtung des Hydraulikzylinders ein generatorischer Betrieb möglich.In a further embodiment of the die cushion drive, a pump is used per piston side of the hydraulic cylinder, which is driven by electric machines, the electric machines are regeneratively operable to recover energy. Then, a generator operation is advantageous for each direction of movement of the hydraulic cylinder possible.
In einer Ausgestaltung eines Ziehkissenantriebs weist dieser eine erste Pumpe, eine erste elektrische Maschine zum Antrieb der ersten Pumpe und einen Hydraulikzylinder oder eine Vielzahl von Hydraulikzylindern auf. Der oder die Hydraulikzylinder weisen jeweils eine erste Kammer und eine zweite Kammer für Hydraulikflüssigkeit auf, wobei die erste Pumpe zur Speisung der ersten Kammer, bzw. der ersten Kammern der Hydraulikzylinder vorgesehen ist, wobei der Hydraulikzylinder oder die Hydraulikzylinder mit einem Ziehkissen mechanisch verbunden sind. Um eine Eneregierückgewinnung zu ermöglichen ist die elektrische Maschine generatorisch betreibbar. Wird Hydraulikflüssigkeit durch die Pumpe gedrückt, so dient die Pumpe als ein Antrieb für die elektrische Maschine, welche im generatorischen Betrieb elektrische Energie erzeugt und in ein Stromnetz und/oder in einen Kondensator und/oder in einen Zwischenkreis eines Antiebsverbunds zurückspeist.In one embodiment of a die cushion drive, this has a first pump, a first electric machine for driving the first pump and a hydraulic cylinder or a plurality of hydraulic cylinders. The hydraulic cylinder or cylinders each have a first chamber and a second chamber for hydraulic fluid, wherein the first pump is provided for supplying the first chamber, or the first chambers of the hydraulic cylinder, wherein the hydraulic cylinder or the hydraulic cylinders are mechanically connected to a die cushion. To enable energy recovery, the electric machine can be operated as a generator. If hydraulic fluid is pressed by the pump, the pump serves as a drive for the electrical machine, which generates electrical energy in regenerative operation and feeds it back into a power network and / or into a capacitor and / or into a DC link of a drive network.
In einer Ausgestaltung des Ziehkissenantriebes versorgt eine Pumpe (insbesondere eine Servopumpe) eine Vielzahl von ersten Kammern (insbesondere obere Kammern des jeweiligen Hydraulikzylinders) gemeinsam. Dies reduziert die Anzahl elektrischer wie auch mechanischer Komponenten, wenn nicht für jede erste Kammer einer Vielzahl von Hydraulikzylindern eine über eine elektrische Maschine angetriebene Pumpe vorzusehen ist.In one embodiment of the die cushion drive, a pump (in particular a servo pump) supplies a multiplicity of first chambers (in particular upper chambers of the respective hydraulic cylinder) together. This reduces the number of electrical and mechanical components if it is not necessary to provide a pump driven by an electrical machine for each first chamber of a plurality of hydraulic cylinders.
In einer Ausgestaltung des Ziehkissenantriebs ist ein Drucksensor zur Messung des Hydraulikdrucks in einer ersten Druckleitung zwischen der ersten Pumpe und dem Hydraulikzylinder bzw. der Vielzahl von Hydraulikzylindern vorhanden. Der Drucksensor dient als ein Hilfsmittel um mittels der ersten Pumpe einen Druck an der ersten Kammer eines der Hydraulikzylinders einzustellen. Der Sensor misst einen Istwert der für eine Druckregelung oder eine Drucksteuerung verwendet werden kann.In one embodiment of the die cushion drive, a pressure sensor is provided for measuring the hydraulic pressure in a first pressure line between the first pump and the hydraulic cylinder or the plurality of hydraulic cylinders. The pressure sensor serves as an aid for adjusting a pressure at the first chamber of one of the hydraulic cylinders by means of the first pump. The sensor measures an actual value that can be used for pressure regulation or pressure control.
Der Hydraulikzylinder bzw. die Hydraulikzylinder weisen neben der ersten Kammer jeweils auch eine zweite Kammer auf, wobei die zweite Kammer insbesondere eine untere Kammer ist. Je Ziehkissen ist ein oder eine Vielzahl von Hydraulikzylindern vorhanden, wobei in einer Ausgestaltung für die zweiten Kammern separate Drucksensoren vorgesehen sind. Insbesondere ist für eine Vielzahl von Hydraulikzylindern bezüglich der zweiten Kammern dieser Zylinder zumindest je ein Drucksensor und/oder ein stetiges Hydraulikventil und/oder eine Servopumpe vorhanden. Die Servopumpen sind jeweils mit einer elektrischen Maschine die motorisch wie auch generatorisch betreibbar ist mechanisch gekoppelt. Die Drucksensoren können auch an Druckleitungen angebracht sein, welche mit der jeweiligen zweiten Kammer des Zylinders direkt verbunden sind um den Druck in der zweiten Kammer zu messen.The hydraulic cylinder or the hydraulic cylinders each have, in addition to the first chamber, a second chamber, wherein the second chamber is in particular a lower chamber. Each die cushion is one or a plurality of hydraulic cylinders present, being provided in a configuration for the second chambers separate pressure sensors. In particular, for a plurality of hydraulic cylinders with respect to the second chambers of these cylinders, at least one respective pressure sensor and / or a steady hydraulic valve and / or a servo pump. The servo pumps are each mechanically coupled with an electric machine that can be operated both mechanically and generically. The pressure sensors may also be attached to pressure lines which are directly connected to the respective second chamber of the cylinder to measure the pressure in the second chamber.
In einer Ausgestaltung des Ziehkissenantriebs ist ein erster Hydraulikzylinder aus der Vielzahl von Hydraulikzylindern mit seiner zweiten Kammer über eine zweite Druckleitung mit einer zweiten Pumpe verbunden, wobei ein zweiter Hydraulikzylinder aus der Vielzahl von Hydraulikzylindern mit seiner zweiten Kammer über eine dritte Druckleitung mit einer dritten Pumpe verbunden ist. Derart ist die jeweils erste Kammer der Hydraulikzylinder über nur eine Pumpe speisbar und die jeweils zweiten Kammern dieser Zylinder können getrennt voneinander über verschiedene voneinander getrennte Pumpen gespeist oder entleert werden. Dies ermöglicht eine flexible Regelung unterschiedlicher Hydraulikzylinder.In one embodiment of the die cushion drive, a first hydraulic cylinder of the plurality of hydraulic cylinders is connected to its second chamber via a second pressure line to a second pump, wherein a second hydraulic cylinder of the plurality of hydraulic cylinders connected to its second chamber via a third pressure line to a third pump is. In this way, the respective first chamber of the hydraulic cylinder can be fed via only one pump, and the respective second chambers of these cylinders can be fed or emptied separately from one another via different pumps which are separate from one another. This allows flexible control of different hydraulic cylinders.
In einer Ausgestaltung des Ziehkissenantriebs ist die zweite Druckleitung mit einem ersten Ventil verbunden und die dritte Druckleitung ist mit dem zweiten Ventil verbunden, wobei insbesondere ein erster Drucksensor zur Messung des Drucks in der zweiten Druckleitung und ein zweiter Drucksensor zur Messung des Drucks in der dritten Druckleitung vorhanden ist. Über die Ventile ist es möglich neben den an die zweiten Kammern der Hydraulikzylinder angeschlossenen Pumpen Hydraulikflüssigkeit aus der jeweiligen zweiten Kammer zu entlassen. Die Ventile können ein Proportionalventil oder ein Servoventil sein. Die Ventile stellen wie die elektrischen Maschinen zum Antrieb der Pumpen (insbesondere der Servopumpen) Stellglieder einer Regelung des Ziehkissenantriebes dar.In one embodiment of the die cushion drive, the second pressure line is connected to a first valve and the third pressure line is connected to the second valve, wherein in particular a first pressure sensor for measuring the pressure in the second pressure line and a second pressure sensor for measuring the pressure in the third pressure line is available. Via the valves, it is possible to discharge hydraulic fluid from the respective second chamber in addition to the pumps connected to the second chambers of the hydraulic cylinders. The valves may be a proportional valve or a servo valve. The valves, like the electric machines for driving the pumps (in particular the servo pumps) are actuators of a control of the die cushion drive.
In einer Ausgestaltung des Ziehkissenantriebes wird das Ventil als Stellglied für eine Vorsteuerung verwendet, wenn Hydraulikflüssikeit aus der zweiten Kammer des jeweiligen Zylinders entlassen wird. Die den zweiten Kammern zugeordneten Pumpen können als Stellglied für eine Druckregelung verwendet werden.In one embodiment of the die cushion drive, the valve is used as an actuator for a pilot control when Hydraulikflüssikeit from the second chamber of the respective cylinder is dismissed. The second chambers associated pumps can be used as an actuator for pressure control.
Um nun das Ziehkissen noch besser kontrollieren zu können bzw. um den Ziehkissenantrieb energieeffizienter betrieben zu können, wird das Ventil als Stellglied für die Druckregelung verwendet und die jeweilige elektrisch angetriebene Pumpe, die der zweiten Kammer des jeweiligen Zylinders zugeordnet ist, als Stellglied für die Vorsteuerung. Die Ventile weisen ein schnelles Ansprechverhalten auf und sind damit sehr gut als Stellglied für eine schnelle Regelung geeignet. Durch die Kopplung von elektrischer Maschine und Pumpe weist dieses Stellglied eine geringere Steifigkeit bezüglich der Regelung auf, so dass es vorteilhaft diese nicht für die Druckregelung sondern als Stellglied für die Druckvorsteuerung zu verwenden. Dies kann zudem den Vorteil haben, dass durch den generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine Energie in ein Stromnetz zurückgespeist werden kann. Da für die Regelung durch das Ventil als Stellgröße auch ein geringerer Volumenstrom von Hydraulikflüssigkeit notwendig ist, wenn man dies mit einem Ventil vergleicht, welches als Stellglied für einen Druckregler dient, ergibt es sich, dass vergleichsweise mehr Hydraulikflüssigkeit in einer Verdrängungsphase durch die Pumpe geführt werden kann, welche mit der zweiten Kammer direkt gekoppelt ist.In order to be able to control the die cushion even better or to operate the die cushion drive more energy efficient, the valve is used as an actuator for the pressure control and the respective electrically driven pump, which is assigned to the second chamber of the respective cylinder, as an actuator for the pilot control , The valves have a fast response and are therefore very well suited as an actuator for a fast control. Due to the coupling of electrical machine and pump, this actuator has a lower rigidity with respect to the control, so that it is advantageous not to use this for the pressure control but as an actuator for the pressure precontrol. This can also have the advantage that energy can be fed back into a power grid by the generator operation of the electric machine. Since a smaller volumetric flow of hydraulic fluid is also necessary for the regulation by the valve as a manipulated variable, if this is compared with a valve which serves as an actuator for a pressure regulator, it results that comparatively more hydraulic fluid is passed through the pump in a displacement phase can, which is directly coupled to the second chamber.
In einer Ausgestaltung des Ziehkissenantriebs ist die erste elektrische Maschine mittels einer ersten Antriebsregelung regelbar, wobei die zweite elektrische Maschine mittels einer zweiten Antriebsregelung regelbar ist, wobei die dritte elektrische Maschine mittels einer dritten Antriebsregelung regelbar ist, wobei ein Datenbus die Antriebsregelungen datentechnisch miteinander verbindet. Vorteilhaft ist dabei auch die Druckregelung des Ziehkissens mit dem Ventil als Stellgröße in einer Regelungseinrichtung integriert, welche auch die Antriebsregelung bzw. auch eine Vielzahl der Antriebsregelungen aufweist. Durch die Integration der Regelungen verbessern sich die Signallaufzeiten und es stellt sich eine schnellere, verbesserte Regelung des Ziehkissens ein.In one embodiment of the die-cushion drive, the first electric machine is controllable by means of a first drive control, wherein the second electric machine is controllable by means of a second drive control, wherein the third electric machine is controllable by means of a third drive control, wherein a data bus data-technically interconnects the drive controls. Advantageously, the pressure control of the die cushion is integrated with the valve as a manipulated variable in a control device, which also has the drive control or a plurality of drive controls. By integrating the regulations The signal propagation times improve and a faster, improved control of the die cushion is achieved.
Bei einem Verfahren zum Betrieb eines Ziehkissenantriebes ist während einer kontrollierten Bewegung des Ziehkissens eine Druckregelung und eine Vorsteuerung aktiv. Zur Vorsteuerung wird eine Pumpe verwendet, welche im Folgenden auch in Bezug auf die nachfolgende Figurenbezeichnung auch als zweite Pumpe bezeichnet wird. Die zweite Pumpe ist mit einer zweiten elektrischen Maschine gekoppelt. Die elektrische Maschine treibt die Pumpe also an oder wird von dieser insbesondere im generatorischen Betrieb von dieser angetrieben. Vorteilhaft wird während eines Zeitraums in welchem die Vorsteuerung aktiv ist die elektrische Maschine generatorisch betrieben. Dieser Zeitraum ist insbesondere ein Zeitraum in welchem ein Stößel der Presse auf das Ziehkissen eine Kraft ausübt und Stößel wie auch Ziehkissen sich in die gleiche Richtung bewegen. Als ein Stellglied der Druckregelung wird das erste Ventil verwendet. Das Ventil ist beispielsweise ein Proportionalventil oder ein Servoventil. Durch den generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine der Pumpe, welche mit and der Druckleitung des Ventils hängt, kann die Energieeffizienz der Presse erhöht werden.In a method of operating a die cushion drive, pressure control and pilot control are active during controlled movement of the die cushion. For pilot control, a pump is used, which is also referred to below as the second pump with respect to the following figure designation. The second pump is coupled to a second electric machine. The electric machine drives the pump so or is driven by this particular in generator operation of this. Advantageously, the electric machine is operated as a generator during a period in which the feedforward control is active. In particular, this period is a period in which a plunger of the press exerts a force on the die cushion and plungers as well as die cushions move in the same direction. As an actuator of the pressure control, the first valve is used. The valve is, for example, a proportional valve or a servo valve. Due to the generator operation of the electric machine of the pump, which hangs with the pressure line of the valve, the energy efficiency of the press can be increased.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Betrieb eines Ziehkissenantriebes wird ein Ziehkissenantrieb verwendet, welcher eine der bereits beschriebenen Ausgestaltungen aufweist. Auch in der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden weitere Ausgestaltungen des Ziehkissenantriebs beschrieben.In one embodiment of the method for operating a die cushion drive, a die cushion drive is used, which has one of the embodiments already described. Also in the following description of the figures further embodiments of the die cushion drive will be described.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird bei einem Auftreffen des Stößels der Presse auf das Ziehkissen auf die Druckregelung umgeschaltet. Die Umschaltung erfolgt beispielsweise von einer Positionsregelung oder Geschwindigkeitsregelung auf die Positionsregelung. Für die Regelung von Position, Geschwindigkeit oder Druck können aus der Regelungstechnik bekannte Reglertypen verwendet werden.In one embodiment of the method, when the ram of the press of the press on the die cushion is switched to the pressure control. The switching takes place, for example, from a position control or speed control to the position control. For the regulation of position, speed or pressure, controller types known from control engineering can be used.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Ziehkissen vor dem Auftreffen des Stößels auf das Ziehkissen vorbeschleunigt. Dies ermöglicht eine Reduzierung von Störgrößen für die Regelung des Ziehkissens, wenn Stößel und Ziehkissen aufeinander treffen.In one embodiment of the method, the die cushion is pre-accelerated before the impact of the plunger on the die cushion. This allows a reduction of disturbances for the control of the die cushion when ram and die cushion meet.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Vorsteuerung des Ziehkissens durchgeführt, so dass die Vorsteuerung mittels der zweiten Pumpe bzw. insbesondere auch mittels einer dritten Pumpe oder weiteren Pumpe als Stellglied für diese Vorsteuerung erfolgt. Die zweite, dritte oder weitere Pumpe sind mit Kammern von Hydraulikzylindern derart verbunden, dass bei einer Pressung aus diesen Kammern Hydraulikflüssigkeit verdrängt wird (Verdrängungsphase).In one embodiment of the method, a pilot control of the die cushion is performed, so that the pilot control by means of the second pump or in particular by means of a third pump or further pump takes place as an actuator for this pilot control. The second, third or further pump are connected to chambers of hydraulic cylinders in such a way that hydraulic fluid is displaced from these chambers during a pressure (displacement phase).
In einer Ausgestaltung des Verfahrens sind diese Kammern auch jeweils mit einem Ventil verbunden. In einer Variation des Verfahrens sind die Ventile geschlossen, wenn die zweite und die dritte Pumpe als Antrieb für die jeweilige generatorisch betriebene elektrische Maschine dienen. In einer weiteren Variation sind diese Ventile als Stellglied aktiv (offen oder geschlossen) und dienen der Druckregelung des Ziehkissens. In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird am Ende des Ziehbereichs eine Entlastung durchgeführt. Dies verbessert das Systemverhalten zusätzlich.In one embodiment of the method, these chambers are also each connected to a valve. In a variation of the method, the valves are closed when the second and the third pump serve as a drive for the respective generator-operated electric machine. In another variation, these valves are active as an actuator (open or closed) and serve to control the pressure of the die cushion. In one embodiment of the method, a discharge is performed at the end of the drawing area. This additionally improves the system behavior.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Betrieb eines Ziehkissenantriebes sind in einer Verdrängungsphase Druckregelung und Vorsteuerung beide aktiv, wobei insbesondere ein Bewertungsfaktor für die Vorsteuerung veränderbar ist. Dieser Bewertungsfaktor kann vor der Regelung und/oder während der Regelung verändert werden (verkleinert bzw. vergrößert). Damit kann eingestellt werden, welchen Einfluss die Vorsteuerung auf das Verhalten des Ziehkissens hat.In one embodiment of the method for operating a die cushion drive pressure control and feedforward control are both active in a displacement phase, in particular, a weighting factor for the feedforward control is variable. This weighting factor can be changed (reduced or increased) before the control and / or during control. This can be used to set the influence of the feedforward control on the behavior of the die cushion.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Betrieb eines Ziehkissenantriebes ist in der Verdrängungsphase die erste Pumpe inaktiv. Die erste Pumpe ist die Pumpe, welche eine Vielzahl von gleichartigen Kammern unterschiedlicher Hydraulikzylinder mit Hydraulikflüssgkeit versorgt. Die erste Pumpe ist vorteilhaft mit der zweiten bzw. dritten oder weiteren Pumpe derart verbunden, dass Hydraulikflüssigkeit austauschbar ist. So kann beispielsweise Hydraulikflüssigkeit von den Ventilen oder der zweiten bzw. dritten oder weiteren Pumpe Hydraulikflüssikgeit durch die passive erste Pumpe gedrückt werden. So kann in diesem passiven Betriebszustand der ersten Pumpe diese als ein Antrieb für die damit verbundene erste elektrische Maschine dienen, welche auch generatorisch betreibbar ist und somit elektrische Energie rückspeisen kann.In one embodiment of the method for operating a die cushion drive, the first pump is inactive in the displacement phase. The first pump is the pump, which is a variety supplied by similar chambers of different hydraulic cylinders with Hydraulikflüssgkeit. The first pump is advantageously connected to the second or third or further pump such that hydraulic fluid is exchangeable. For example, hydraulic fluid from the valves or the second or third or further pump Hydraulikflüssikgeit be pressed by the passive first pump. Thus, in this passive operating state of the first pump, these serve as a drive for the associated first electric machine, which can also be operated as a generator and can thus regenerate electrical energy.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Betrieb eines Ziehkissenantriebes wird in einer Phase einer Aufwärtsbewegung des Ziehkissens die erste Pumpe aktiv. Sowohl die erste Pumpe wie auch alle weiteren Pumpen können vorteilhaft in vier Quadranten betrieben werden. Dies gilt entsprechend auch für die elektrischen Maschinen, welche an die Pumpen gekoppelt sind.In one embodiment of the method for operating a die cushion drive, the first pump is activated in a phase of an upward movement of the die cushion. Both the first pump and all other pumps can advantageously be operated in four quadrants. This also applies accordingly to the electrical machines which are coupled to the pumps.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren beispielhaft beschrieben. Dabei zeigt:
- FIG 1
- eine erste Phase eines Pressvorgangs einer Presse mit einem Ziehkissen;
- FIG 2
- eine zweite Phase eines Pressvorgangs einer Presse mit einem Ziehkissen;
- FIG 3
- eine dritte Phase eines Pressvorgangs einer Presse mit einem Ziehkissen.
- FIG 4
- einen Ziehkissenantrieb ohne Steuerventile;
- FIG 5
- einen Ziehkissenantrieb mit einem Drucktank;
- FIG 6
- einen Ziehkissenantrieb mit je zwei Pumpen pro Zylinder; und
- FIG 7
- einen Ziehkissenantrieb mit nur einer Gemeinschaftspumpe.
- FIG. 1
- a first phase of a pressing operation of a press with a die cushion;
- FIG. 2
- a second phase of a pressing operation of a press with a die cushion;
- FIG. 3
- a third phase of pressing a press with a die cushion.
- FIG. 4
- a die cushion drive without control valves;
- FIG. 5
- a die cushion drive with a pressure tank;
- FIG. 6
- a die cushion drive with two pumps per cylinder; and
- FIG. 7
- a die cushion drive with only one community pump.
Ein Ablauf eines Pressvorganges einer Presse mit Ziehkissen kann sich beispielhaft in folgenden Schritte (Phasen) untergliedern lassen:
- 1. Eine Abwärtsbewegung des Stößels und ggf. eine Vorbeschleunigung des Ziehkissens vor dem Auftreffpunkt;
- 2. Eine Verdrängungsphase: Beim Auftreffen des Stößels auf das Ziehkissen wird in Druckregelung umgeschaltet und am Ende des Ziehbereichs wird gegebenenfalls entlastet;
- 3. Eine Aufwärtsbewegung des Stößels und anheben des Ziehkissens in eine Ausgangsstellung.
- 1. A downward movement of the plunger and possibly a pre-acceleration of the die cushion before the impact point;
- 2. A displacement phase: Upon impact of the plunger on the die cushion is switched to pressure control and at the end of the drawing area is optionally relieved;
- 3. An upward movement of the plunger and lifting the die cushion in a starting position.
Um diese Schritte besser beschreiben zu können wird nachfolgend beispielhaft auf die
Die Darstellung gemäß
In den
Die
Die Darstellung gemäß
In der Darstellung nach
Durch die Kombination von Servopumpe und Hydraulikventil in der Verdrängungsphase, kann über das Ventil eine schnelle Druckregelung erreicht werden und über die Servopumpe der Hauptölstrom (dies ist die Hydraulikflüssigkeit) generatorisch zurückgespeist werden. Wenn Ventil und Pumpe beide die Druckregelung in der Verdrängungsphase regeln würden, arbeiten Sie gegebenenfalls gegeneinander. Um dies zu vermeiden, wird der Hauptölstrom z.B. über die Pumpe zwei und drei abgeführt und durch den Druck generatorisch Energie zurückgespeist. Über die Ventile 15 und 16 können schnelle Reaktionszeiten in der Regelung erreicht werden.Through the combination of servo pump and hydraulic valve in the displacement phase, can be achieved via the valve, a fast pressure control and fed back via the servo pump, the main oil flow (this is the hydraulic fluid) regenerative. If the valve and pump both regulate the pressure regulation in the displacement phase, you may work against each other. To avoid this, the main oil stream is e.g. via the pump two and three dissipated and fed back by the pressure regenerative energy. About the
Die nachfolgend beschriebenen Figuren konzentrieren sich auf das Hydraulikkonzept des Ziehkissenantriebes.The figures described below focus on the hydraulic concept of the die cushion drive.
Die Darstellung gemäß
Die Darstellung gemäß
Die Darstellung gemäß
Die Darstellung gemäß
Claims (13)
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