ITRM930041A1

ITRM930041A1 - Complesso di azionamento per macchina deformatrice e relativo procedimento di controllo.

Info

Publication number: ITRM930041A1
Application number: IT000041A
Authority: IT
Inventors: Michael Pahnke; Walter Westermeyer
Original assignee: Pahnke Eng Gmbh & Co Kg
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1993-01-27
Publication date: 1994-07-27
Also published as: JPH067997A; IT1261752B; DE4210504A1; US5379628A; ITRM930041A0

Description

Riassunto

Un procedimento per controllare il complesso di azionar, mento di una macchina deformatrice, in particolare di una pressa idraulica oppure, di una fucinatrice ad azionamento idraulico, con.almeno un cilindro-pompa comandato da un azionatone.a-manovella e con cilindri,di ritorno sotto pressione di accumulatore a ricarica continua, consente uno spostamento verticale semplice e corse complessive pi? lunghe quando, dopo una corsa di lavoro, 1'alimentazione del mezzo di pressione ai cilindri di ritorno viene bloccata e quindi la corsa di ritorno viene.ostacolata nonch? il liquido di pressione viene aspirato dal serbatoio a bassa pressione nel cilindro di lavoro della macchina deformatrice e, giusto durante una.,nuova corsa di lavoro, l'alimentazione del mezzo di pressione ai cilindri di ritorno viene di nuovo attivata. In un complesso di.aziona- . mento di una macchina deformatrice, il cilindro,di lavoro . della.macchina deformatrice ? collegato con il cilindro-pompa . tramite un condotto allacciato, tramite una prima valvola di non ritorno comandata, ad un serbatoio,a bassa pressione e in cui un condotto che collega i cilindri di ritorno con l.'accumu-. latore del liquido e rispettivamente nel serbatoio-a bassa.-pressione ? disposta una.seconda valvola di non ritorno comandata.

COMPOSIZIONE DI AZIONAMENTO PER LO SPOSTAMENTO

DELLA CORSA PER MACCHINE DEFORMATRICI

L'invenzione concerne un complesso di azionamento nonch? un procedimento per il suo controllo

_

vetto tedesco DE-PS 3607 737, ciascuna pompa a manovella a un cilindro aziona_un ci1indro premente, e precisamente con un'azione moltip1icatrice di pre_s-_ sione corrispondente al rapporto delle superfici dei cilindri, e con un movimento di elevazione sinusoidale, la cui ampiezza corrisponde al rapporto inverso delle superfici dei cilindri. La frequenza delle corse viene determinata dal numero di giri del moto

re della pompa, in questo caso, una quantit? di liquido spostato avanti e indietro dall'azionatore a manovella agisce sul cilindro premente in modo che questo trasmetta al pistone premente un movimento oscillatorio e rispettivamente verso l'alto e verso il basso, in sintonia con l'azionatore a manovella e contro il ritorno che agisce in modo costante tra mite i cilindri di ritrazione. Con questi comandi si possono ottenere numeri di corse estremamente alti.

Dalla DE-AS 1254 433 ? noto, per il movimento di sollevamento di un portautensile superiore di una pressa per fucinatura libera elettroidrauclica con azionatore a manovella ? noto un comando che, per fini di adattamento alla misura di fucinatura di volta in volta prestabilita, consente uno spostamento della corsa di lavoro verso l'alto e rispettivamente verso il basso, una parte del mezzo di pressione di esercizio essendo scaricata oppure alimentata da un accumulatore e quindi il volume oscillante del liquido essendo ridotto o aumentato. Per alimentare e rispettivamente iniettare, in caso di resistenza di fucinatura variabile, una quantit? di mezzo di pressione necessaria durante la corsa di lavoro, qui si lavora con una posizione verticale che supera la misura di fucinatura e, attraverso una valvola di ammissione e di supplementare si interrompe, quando si raggiunge la misura di fucinatura . la corsa di lavoro mediante scarico di mezzo di pressione e, mediante immissione della stessa quantit? di mezzo di pressione, si reimposta poco prima. del flesso superiore, la posizione di partenza della corsa di lavoro.

Affinch? la forza di compressione possa essere applicata in qualsiasi momento dell'intera corsa del cilindro, sono necessarie dispendiose valvole di asservimento che introducono e rispettivamente prelevano il liquido del mezzo di pressione nel raccor do tra la pompa e rispettivamente le pompe deli'azionatore a manovella e il cilindro premente e quindi' spostano la posizione verticale del cilindro premente. A parte il dispendio necessario, la quantit? di mezzo di pressione supplementare pu? essere introdotta soltanto nella fase scaricata durante il ritorno della pressa perch?, in caso contrario, sarebbero necessarie grandi portate, per cui sono possibili soltanto variazioni di corse relativamente lievi. Per cicli lavorativi che richiedono corse di lavoro pi? lunghe, tali lievi variazioni di corse non sono per? sufficienti .

L'invenzione si prefigge il compito di realizzare un procedimento per controllare il complesso di azionamento di una macchina deformatrice e un complesso di azionamento del tipo in questione che consentano, con semplici messi, di spostare una corsa o cosentano corse complessive pi? lunghe

Questo compito viene risolto, per un procedimento di controllo del complesso di azionamento di una macchina deformatrice, per il fatto che, dopo la corsa di lavoro, l'alimentazione di mezzo di pressione ai cilindri di ritorno viene bloccata e quindi il rientro viene ostacolato nonch? il liquido di pressione viene aspirato dal serbatoio del mezzo di pressione nel cilindro operatore della macchina deformatrice e l'alimentazione del mezzo di pressio ne ai cilindri di ritorno viene riattivata soltanto durante una nuova corsa di lavoro. Bloccando, quin di - al termine della corsa di lavoro -, l'alimentazione del mezzo di pressione ai cilindri di ritor no e, allo stesso tempo, essendo il cilindro motore principale rifornito di una quantit? di mezzo di pressione supplementare, ? possibile ottenere lo spostamento desiderato della posizione verticale. Se poi. contemporaneamente all'inizio di una nuova corsa di lavoro, si riforniscono i cilindri di ritorno nuovamente con liquido di pressione, la macchina deformatrice inizia la nuova corsa di lavoro dal serbatoio a bassa pressione e la pressa inizia, con uno sfasamento pari a mezzo periodo di corsa, la corsa di lavoro succesiva una lunghezza pi? in basso. Se la seconda valvola di non ritorno in questo istante viene di nuovo aperta, la macchina deformatrice e rispettivamente lo slittone mantengono al nuova posizione verticale.

Secondo una variante di esecuzione dell'invenzione, i cilindri di ritrazione sono equipaggiati con stantuffi tuffanti e le zone di lavoro vengono collegate tramite il tubo presentante la seconda valvola di non ritorno con l'accumulatore di liquido. In una seconda variante di esecuzione, i cilindri di ri torno possono essere equipaggiati con pistoni differenziali e la zona di lavoro principale (laterale alla superficie dei pistoni) ? collegata con l'accumulatore del liquido e con la zona anulare (laterale all'asta del pistone) tramite il tubo presentante la seconda valvola di non ritorno con il serbatoio a bas sa pressione. In entrambi i casi si pu? ottenere che, attraverso l'apertura della seconda valvola di non ritorno, dove le zone di lavoro della versione degli stantuffi tuffanti e rispettivamente le zone anulari dei cilindri di ritorno sono collegati, nel caso dei pistoni differenziali, con l'accumulatore e rispettivamente con il serbatoio a bassa pressione, in presenza di prima valvola di non ritorno contemporaneamente chiusa, il volume di lavoro oscilla tra il cilindro di lavoro della macchina deformatrice e il cilindro della pompa. Contemporaneamente, il volume di ritrazione nella prima variante di esecuzione oscilla tra le zone di lavoro dei cilindri di ritorr no e l'accumulatore del liquido e rispettivamente, nella seconda variante di esecuzione, esso oscilla tra le zone di lavoro principali al di sotto degli stantuffi differenziali dei cilindri di ritorno e l'accumulatore del liquido nonch?, inoltre, il volume della zona anulare oscilla tra la zona anulare dei cilindri di ritorno e il serbatoio a bassa pressione; in entrambi i casi, la macchina deformatrice esegue corse di lavoro sinusoidali.

Se, nella prima variante di esecuzione al tubo collegato con i cilindri di ritorno ? allacciata una valvola di asservimento alimentata con liquido di pressione da un aggregato di asservimento, si pu? ottenere una regolazione fine nello spostamen to verticale. Per mezzo del liquido di pressione alimentato alla valvola di asservimento ad esempio da una pompa idraulica e introdotta nel circuito di ritorno e rispettivamente prelevato dal circuito di ritorno si pu? spostare, durante la fase di fermo, la posizione di partenza per la prossima corsa verso il basso o verso l'alto e quindi si pu? consentire un lieve spostamento verso il punto morto inferiore._ Rispetto all'immissione nella tubazione allacciata al cilindro di lavoro principale si ottiene il vantaggio che la valvola di asservimento, rispetto alla superficie del cilindro principale,pu? essere minore della superficie del cilindro di ritorno e deve essere progetta soltanto per la pressione di ritorno massima (che generalmente ? minore della pres sione media nel cilindro principale).

Si raccomanda, nella seconda variente di esecuzione, di strutturare la seconda valvola di non ritorno a guisa di valvola comandata a pi? vie che consenta o di collegare le zone anulari dei cilindri di ritorno provvisti di stantuffi differenziali con il serbatoio a bassa pressione o di chiudere il collegamento del mezzo di pressione verso il serbatoio a bassa pressione. Il passaggio aperto che porta al serbatoio a bassa pressione ? necessario per la corsa di lavoro e per la chiusura verso lo spostamento verticale.

Con una valvola di sicurezza associata vantaggiosamente al cilindro-pompa si pu? limitare la presslone massima consentita

L'1nvenzione vIene il1ustrata dettagliata mente in seguito per un pressa per fucinati!ra con riferimento ad esempi di esecuzione rappresentati_sch ematicamente nei disegni. In essi:

la figura 1 mostrflun disegno schematico di un complesso di azionamento secondo l'invenzione per una pressa per fucinare presentante cilindri di ritorno con stantuffi tuffanti;

la figura 2 mostra un disegno schematico di un sistema di azionamento secondo l'invenzione per una pressa per fucinare presentante cilindri di ritorno con stantuffi differenziali; e

la figura 3 mostra un diagramma di movimen to delle variazioni delle posizioni verticali da rag giungere con i sistemi di azionamento secondo la figura 1 e la figura 2; e

la figura 4 mostra un disegno schematico di una variante di esecuzione del complesso di azio namento secondo la figura 1.

In una pressa per fucinare 1,gi? nota come tale e quindi non illustrata in dettaglio, un cilindro di lavoro 2 ? collegato tramite un tubo 3 con un cilindro-pompa 4 di un azionatore a manovella 5 che, normalmente, viene azionato in modo accopiabile e d isaccopplabile tramite rotismo e manovelia da un motore elettrico. Alla tubazione 3 ? allacciato, tramite una prima valvola di non ritorno 6 comandata,_ un serbatoio tx bassa pressione 7. Una valvola di sicu rezza 8 associata al cilindro pompa 4 neltubo _3 limita la pressione massima consentita; da un cilindro-pompa 4 viene applicata, tramite l'azionatore a manovella 5, potenza motrice per lo slittone della pressa per fucinare 1 non rappresentato, mobile in su e in gi?.

I due cilindri di ritorno 9 che provvedono a ritirare lo slittone della pressa per fucinare 1 nella sua posizione di partenza sono provvisti, se condo la figura 1, di stantuffi tuffanti 11 e le zone di lavoro 12 dei cilindri di ritorno 9 che producono la forza di ritorno sono collegati tramite il tubo 13 con un accumulatore di liquido 14; il tubo 13 presenta una seconda valvola di non ritorno 15 pilotata .

Con il sistema di azionamento secondo la figura 1 si possono ottenere le operazioni di fermo, di corsa di lavoro nonch? di spostamento verticale verso il basso e rispettivamente verso l'alto. Quandi la pressa per fucinare si trova nella condizione di fermo, cio? quando.lo.slittone si trova nella posizione di riposo e non esegue nessun movim ento ,verso l'alto.e/o.verso il basso, ? aperta soltanto la prima valvola d? non ritorno 6 e_ la seconda valvola di non r?torno 15 ? chiusa. Lo slittone della pressa viene tenuto fermo nella sua posizione calla quantit? di liquido introdotta nelle zone di lavoro 12 dei cilindri dj ritorno 9, dato che_ il liquido di pressione alimentato dal cilindro-pompa 4 con l'apparecchio di azionamento 5 ad eccentrico e rispettivamente a manovella oscilla avanti e indietro tramite la prima valvola aperta di non ritorno 6 e il serbatoio di bassa pressione 7.

Per eseguire la corsa di lavoro si apre la seconda valvola di non ritorno 15, disposta nel tubo 13 ,inmodoche le zone di lavoro 12 dei cilindri di ritorno 9 siano collegate con l'accumulatore di liquido 14, mentre, allo stesso tempo, la prima valvola di non ritorno disposta nel collegamento tra il tubo 3 e i1 serbatoio di bassa pressione 7 si chiude. La quantit? di liquido che provoca la corsa di lavoro oscilla ora tra il cilindro di lavoro 2 della pressa per fucinare 1 e il cilindro-pompa 4 sollecitato da11'azionatore a manovella 5 e la quantit? di liquido che provoca il ritorno oscilla tra le zone di lavoro 12 del cilindri di ritorno 9 e l'accumulatore di liquido 14. La pressa e rispettivamente lo slittone della pressa esegue, durante questa attivazione delle valvole 6 e rispettivamente 15, corse di lavoro sinusoidali (cfr. la curva di movimento in alto a sinistra nella figura 3).

Per lo spostamento della corsa della pressa e rispettivamente dello slittone per una corsa di lavoro piena verso il basso si commuta la seconda valvola di non ritorno 15, disposta tra le zone di lavoro 12 dei cilindri di ritorno 9 e l'accumulatore 14 del liquido, e precisamente o nel punto morto superiore della corsa del cilindro-pompa 4 o - il che ? uguale dal punto di vista del tempo - nel punto morto inferiore della corsa della pressa; siccome le zone di lavoro 12 con vengono pi? alimentate poi dal l'accumulatore 14 del liquido, si evita che la pressa esegua la sua corsa di ritorno. Il cilindro-pompa 5 aspira, anzi tramite la prima valvola di non ritorno 6, liquido compresso dal serbatoio a bassa pressione 7, con il risultato che la pressa inizia la prossima corsa di lavoro, sfalsata di mezzo periodo di corsa, mezza lunghezza di corsa pi? basso, come rappresentato nel diagramma di movimento secondo la figura 3. Quindi c'? solo bisogno di aprire ancora di nuovo._La.seconda valvoladi non ritonro 15. associata ai cilindri di ritorno 9 per ottenere che la pressa mantenga successivamente la nuova.posizione verticale.Se la corsa deve essere spostata verso l'a1- _ to,allora , in presenza di seconda valvola di non _ ritorno aperta 15, si apre poi anche la prima valvola di non ritorno, cio? il cilindro-pompa 4 ? collegato con il serbatoio a bassa pressione 7. Attraverso la forza che dall' accumulatore di liquido 14 nelle zone di lavoro 12 dei cilindri di ritorno 0 agisce sulle superiici degli stantuffi tuffanti 11 si sposta la corsa di lavoro della pressa verso l'alto Il dispositivo di azionamento rappresentato nella figura 4 corrisponde abbondantemente alla esecuzione secondo la figura 1, per cui nella figura 4 per parti uguali si usano gli stessi numeri di riferimento. Inoltre, in questa forma di esecuzione, nel circuito di ritorno ? disposta una valvola di asservimento 24 alimentata da un aggregato di asservimento sotto forma di pompa idraulica 23 ed ? allacciata alla tubazione 13 che collega le zone di lavoro 12 dei due cilindri di ritorno 9 con l'accumulatore 14 del liquido. Attraverso l'immissione e rispettivamente il prelievo di liquido compresso dai cilindri di ritorno 9 si pu? regolare in modo fine, duran te la fase di fermo della pressa per fucinare 1._ la. posizione di partrenza per la prossima corsa verso il basso e verso l'alto.

La variante di esecuzione di un dispositi_-vo di azionamento rappresentata nella figura2per _ una pressa per fucinare 1 si differenzia dalla esecuzione secondo la figura 1 per un'altra forma di esecuzione dei cilindri di ritorno 16 nonch? della seconda valvola di non ritorno pilotata e della sua disposizione, in modo che gli stessi elementi sono provvisti con gli stessi numeri di riferimento della figura 1. I cilindri di ritorno 16 presentano stantuffi differenziali 17 che suddividono la camera del cilindro in una zona di lavoro principale 18, laterale alla superficie del pistone, e in una zona anulare 19 laterale all'asta dello stantuffo. Le zone di lavoro principali 18 sono collegate tramite una tubazione 20 - priva, in questo caso, di valvola di non ritorno - con l'accumulatore di liquido 14; la seconda valvola di non ritorno , strutturata a guisa do valvola a pi? vie, si trova in una tubazione 22 che collega le zone anulari 19 dei cilindri di ritorno 16 con il serbatoio a bassa pressione 7.

Il dispositivo di azionamento secondo la figura 2 consente le stesse operazioni della esecuzione secondo la figura 1, cio? il fermo, la corsa di lavoro e lo spostamento verticale verso i1 basso_ e rispettivamente verso l'alto. Quando la pressa ? ferma, la valvola a pi? vie 21 si trova nella posizione chiusa rappresentata nella figura 2, mentre la valvola di_non ritorno 6 ? aperta. In questo modo, i1 1iquido compresso ? racchiuso nelle e rispettivamente sopra le zone anulari 19 dei cilindri di ritorno 16 e la pressa e rispettivamente lo slittone della pressa vengonotenuti fermi nella loro posizione mentre il liquido alimentato dal cilindro-pompa 4 con l'azionatore a manovella 5 oscilla tramite la valvola di non ritorno aperta 6 tra il cilindro-pompa 4 e il serbatoio a bassa pressione 7. Per la corsa di lavoro, la valvola a pi? vie 21 viene commutata da destra verso sinistra nei disegni, in modo da ottenersi un passaggio libero dalle zone anulari 19 al serbatoio a bassa pressione 7, mentre la vlvola di non ritorno 6 viene contemporaneamente chiusa. La quantit? di mezzo di pressione che provoca la corsa di lavoro oscilla, quindi, tra il cilindro di lavoro 2 della pressa per fucinare 1 e il cilindro-pompa 4, e la quantit? di mezzo di pressione che provoca il rientro oscilla tra le zone di lavoro principali 18 dei cilindri di ritorno 16 e accumulatore di liquido 14 nonch? la quantit? di mezzo di presslone nella e rispettivamente sopra la zona anulare 19 oscilla tra le zone anulari 19 e il serbatoio a bassa pressione 7. Anche_in questo caso, la pressa e rispettivamente lo sl ttone della pressa eseguono corse di_ lavoro sinusoidali. _

Uno spostamento verticale pari ad una corsa di lavoro piena verso il basso viene raggiunto quan do nel punto morto superiore della corsa del cilindropompa 4 e rispettivamente nei punto morto inferiore della corsa della pressa la valvola a pi? vie 21 viene commutata dalla posizione di comando della corsa di lavoro nuovamente nella posizione rappresentata nella figura 2; poi si evita che la pressa esegua la sua corsa di ritorno. La pompa e rispettivamente il cilindro-pompa 4 aspira liquido compresso dal serbatoio a bassa pressione 7, in modo che la pressa si sposti per una mezzo periodo di corsa e inizi la prossi ma corsa di lavoro una lunghezza di corsa pi? basso (cfr. diagramma di movimento secondo la Figura 3).

Per mantenere questa lunghezza di corsa si riporta la valvola a pi? vie 21 nello stesso istante da destra verso sinistra e quindi a passaggio libero dalle zone anulari 19 dei cilindri di ritorno 16 al serbatoio a bassa pressione 7. Se da questa posizione d i-attivazione-della valvola a pi? vie 21 si apre poi la prima -valvola di non_ritorno 6, attravesro la for za._che dall'accumulatore del liquido 14 agisce sulle superafici degli stantuffi differenziali 17 si sposta ia corsa di lavoro della pressa e rispettivamente dello slittone della pressa verso l'alto.

Entrambe le varianti di esecuzione consen tono quindi di raggiungere uno spostamento verticale senza una valvola di asservimento s eparata e di realizzare , attraverso una disposizione in serie di piccole corse di manovella (cfr. la Figura 3) con la frequenza del _sistema , corse complessive pi? lunghe e di ottenere entro un periodo di corsa uno spostamen to della posizione verticale da una lunghezza comples siva di corsa

Claims

RIVENDICAZIONE 1. Procedimento per controllare il compless di azionamento di una macchjna deformatrice, in particolare una pressa idraulica o una fucinatrice ad azionamento idraulico, con almeno un cilindro-pompa_ azionato da un azionatore a manovella e con.cilindri, di ritorno sotto pressione_a_ricaricamento continuo, caratterizzato dal fatto che, dopo una corsa di lavoro, l'alimentazione del mezzo di pressione ai cilindri di ritorno viene bloccata e quindi la corsa di ritorno viene ostacolata nonch? il liquido a pressione viene aspirato dai serbatoio a bassa pressione nei cilindri di lavoro della macchina deformatrice e,giusto durante una nuova corsa di 1avoro,1'alimentazione del mezzo a pressione verso i cilindri di ritorno viene di nuovo attivata.
2. Complesso di azionamento per macchine deformatrici, in particolare per presse idrauliche o macchine fucinatrici ad azionamento idraulico, con almeno un cilindro-pompa azionato da un azionatore a manovella e con cilindri di ritorno sotto pressione di accumulatore a caricamento continuo, caratterizzato dal fatto che il cilindro di lavoro (2) della macchina deformatrice (1) ? collegato con il cilindro-pompa (4) tramite un condotto (3) allacciato, tramite una prima valvola di non ritorno (6) comandodata, ad un serbatoio a bassa pressione (7), e in un condotto (13 e rispettivamente 22) che collega i cilindri di ritorno (9; 16) con l'accumulatore del liquido (14) e rispettivamente con il serbatoio a bassa pressione (7) ? disposto una seconda valvola di non ritorno comandata (15; 21).
3. Complesso di azionamento secondo la ri vendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i cilindri di ritorno (9) sono equipaggiati con stantuffi tuffanti (11) e le zone di lavoro (12) sono collegate con l'accumulatore del liquido (14) tramite il condotto (13) presentante la seconda valvola di non ritorno (15).
4. Complesso di azionamento secondo la rivendicazione 2 oppure 3, caratterizzato dal fatto che al condotto (13) collegato con i cilindri di ritorno (9) ? allacciata una valvola di asservimento (24) alimentata da un aggregato ausiliario (23) con il liquido a pressione.
5. Complesso di azionamento secondo una o pi? rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato dal fatto che i cilindri di ritorno (16) sono equipaggiati con stantuffi differenziali (17) e la loro zona di lavoro principale (18) (lateral? allesuperfici degli stantuffi) ? collegata con l'accumulatore del liquido (14) e la loro zona anulare (19) (laterale all'asta dello stantuffo) ? collegato con il serbato io a bassa pressione (7) tramite il condotto (22) presentante la seconda valvola di non ritorno (21).
6. Complesso di azionamento secondo la rivendicazione5, aratterizzato dal fatto che la .seconda val vola di non ritorno ? una valvola a pi? vie (21) comandata .
7. Complesso di azionamento secondo una o pi? rivendicazioni da 2 a 6 caratterizzato da una valvola di sicurezza (8) associata al cilindro-pompa (4).