SE1351162A1 - Hydraulisk styranordning och press med en sådan styranordning - Google Patents

Hydraulisk styranordning och press med en sådan styranordning Download PDF

Info

Publication number
SE1351162A1
SE1351162A1 SE1351162A SE1351162A SE1351162A1 SE 1351162 A1 SE1351162 A1 SE 1351162A1 SE 1351162 A SE1351162 A SE 1351162A SE 1351162 A SE1351162 A SE 1351162A SE 1351162 A1 SE1351162 A1 SE 1351162A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
control device
pressure medium
working chamber
pressure
hydromachine
Prior art date
Application number
SE1351162A
Other languages
English (en)
Other versions
SE538392C2 (sv
Inventor
Rolf Heidenfelder
Original Assignee
Bosch Gmbh Robert
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Gmbh Robert filed Critical Bosch Gmbh Robert
Publication of SE1351162A1 publication Critical patent/SE1351162A1/sv
Publication of SE538392C2 publication Critical patent/SE538392C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16Control arrangements for fluid-driven presses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/14Energy-recuperation means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/20507Type of prime mover
    • F15B2211/20515Electric motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/2053Type of pump
    • F15B2211/20546Type of pump variable capacity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/2053Type of pump
    • F15B2211/20569Type of pump capable of working as pump and motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205Systems with pumps
    • F15B2211/20576Systems with pumps with multiple pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40Flow control
    • F15B2211/46Control of flow in the return line, i.e. meter-out control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/625Accumulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7058Rotary output members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/88Control measures for saving energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

Här visas en hydraulisk styranordning för en press, i synnerhet för en djupdragningsmaskin, med en arbetscylinder med vilken ett arbetsstycke, i synnerhet med hjälp av en arbetsstyckehållare eller en djupdragningsdyna, kan stödjas mot kraften hos ett öververktyg. En reglering av den kraft som påförs arbetsstycket under ett pressförlopp sker med hjälp aven strypning av ett tryckmedievolymflöde till en arbetskammare i arbetscylindern. Förenergiåtervinning är en hydromaskin anordnad i en parallell tryckmediekrets, genom vilkenen styrbar andel av tryckmedievolymflödet strömmar. Vidare visas en press, i synnerhet en djupdragningsmaskin, med en sådan hydraulisk styranordning. Sida 24 av 24

Description

15 20 25 30 Nackdelen med detta koncept är att det tryckmedium som strömmar genom drosselanordningen till tryckmediesänkan utgör en betydande hydraulisk energiförlust. På detta vis omvandlas den hydrauliska energin i drosselanordningen till värme som svårligen låter sig utnyttjas. Tvärtom: det visar sig nödvändigt att kyla drosselanordningen och det tryckmedium som strömmar genom den, varför ytterligare energi måste ställas till förfogande.
Sammanfattningsvis erhålls en låg energimässig verkningsgrad hos denna press respektive denna styranordning.
För att uppnå energimässigt optimala förhållanden för pressen och styranordningen finns i känd teknik lösningar som uppvisar en andra tryckmedieförsörjning med lågt tryck, vid sidan av den sedvanliga tryckmedieförsörjningen med högt tryck. Därvid används tryckmedium under högt tryck i synnerhet för kolvens föracceleration från dess viloläge i den rörelseriktning som öververktyget har. För de övriga faserna i pressförloppet utnyttjas i stället tryckmediet under lågt tryck. Därmed minskas pressens eller den hydrauliska styranordningens energiförbrukning ijämförelse med det tidigare beskrivna fallet.
Fortfarande är det dock en nackdel att den tryckmediemängd som trängs bort från arbetskammaren avlastas till tanktryck endast genom drosselanordningen, vilket är ofördelaktigt ur energisynpunkt.
I jämförelse med detta grundas uppfinningen på uppgiften att skapa en hydraulisk styranordning för en press och en press med en sådan styranordning med förbättrad energimässig verkningsgrad.
Denna uppgift löses med en hydraulisk styranordning med egenskaperna enligt patentkrav 1 såväl som en press med en sådan styranordning med egenskaperna enligt patentkrav 15.
Fördelaktiga vidareutvecklingar av uppfinningen beskrivs i de osjälvständiga patentkraven.
En hydraulisk styranordning för en press, i synnerhet för en press utförd som stansmaskin eller omformningsmaskin eller djupdragningsmaskin, har en arbetscylinder med Sida 2 av 24 10 15 20 25 30 åtminstone en arbetskammare som begränsas av en kolv som direkt eller indirekt kan stödja ett i pressen bearbetningsbart arbetsstycke mot ett öververktyg i pressen. Därvid är en i synnerhet kontinuerligt ställbar drosselanordning anordnad i styranordningens första tryckmediekrets, företrädesvis en reglerventil, med vilken arbetskammaren är anslutningsbar till en tryckmediesänka. Genom drosselanordningen respektive reglerventilen är ett tryck i arbetskammaren reglerbart, och därmed i synnerhet en kraft som verkar på arbetsstycket.
Enligt uppfinningen är en hydromaskin för återvinning av pressarbete respektive pressenergi anordnad i en andra tryckmediekrets i styranordningen, i synnerhet parallell till den första, genom vilken arbetskammaren också är anslutningsbar till tryckmediesänkan.
Verkar pressens öververktyg - i synnerhet en stämpel - på arbetsstycket så föreligger i synnerhet under en mothållningsfas i bearbetningsförloppet - i synnerhet i fråga om djupdragning - kravet att kolven håller emot med en kraft med förutbestämt tidsförlopp.
Kraften framgår därvid av förhållandet ”tryck i arbetskammaren" X "kolvarea”. Reglerstorlek är företrädesvis trycket i arbetskammaren. Regleringen sker på sedvanligt sätt med hjälp av drosselanordningen, som kan uppfylla mycket höga krav på dynamik i regleringen av trycket och därmed kraften, eftersom mycket korta ställtider är möjliga med den. Med hjälp av denna dynamik påverkas processäkerhet och arbetsstyckets kvalitet positivt. Trycket i arbetskammaren regleras därvid i förhållande till tid och/eller position hos öververktyget genom tillräckligt kraftig eller svag strypning av frånloppsflödet från eller tilloppsflödet till arbetskammaren. Reglerfunktionen erhålls företrädesvis genom en styrenhet som i detta syfte företrädesvis innehåller ett särskilt arbetsstycke- eller processpecifikt bör-förlopp för trycket som funktion av tiden eller öververktygets position. Om tryckmediet endast skulle strömma genom drosselanordningen skulle, som redan anförts, en betydande mängd hydraulisk energi gå förlorad och omvandlas till värme. Som ytterligare nackdel skulle tillkomma att denna värme måste bortföras, vilket skulle kräva ett kylaggregat av tillräcklig storlek med tillräcklig kyleffekt.
Här införs den hydromaskin som enligt uppfinningen anordnas i den andra tryckmediekretsen: genom dess användning erhålls fördelen av en hög reglerdynamik med hjälp av drosselanordningen med samtidig energiåtervinning med hjälp av hydromaskinen.
Eftersom tryckmedium under pressningen, i synnerhet under föraccelerationsfasen och mothållningsfasen, av kolven trängs ut ur arbetskammaren även till uppfinningens andra tryckmediekrets, drivs den där anordnade hydromaskinen i motordrift, varigenom dess Sida 3 av 24 10 15 20 25 30 utgående axel ställer ett vridmoment och ett varvtal, alltså en mekanisk effekt, till förfogande.
Från den utgående axeln kan på så vis pressenergi respektive pressarbete tas ut, och den kyleffekt som krävs för drosselanordningen reduceras i motsvarande grad, varigenom verkningsgraden hos styranordningen respektive pressen höjs. Företrädesvis leds en övervägande andel, exempelvis 60 till 95 %, i synnerhet företrädesvis 80 till 90 %, av det tryckmedium som trängs ut ur arbetskammaren, via den andra tryckmediekretsen respektive hydromaskinen. Motsvarande resterande andel, dvs. exempelvis 5 till 40 %, i synnerhet företrädesvis 10 till 20 %, leds via den första tryckmediekretsen och dess drosselanordning.
Inställningen av förhållandet mellan volymflödet i de båda tryckmediekretsarna sker företrädesvis via en styrenhet och dess styrning av hydromaskinen. För detta ändamål styrs i synnerhet företrädesvis hydromaskinens slagvolym i förhållande till tiden och/eller öververktygets position, vilket förutsätter att hydromaskinen företrädesvis är utförd med ställbar slagvolym. Alternativt är det naturligtvis också möjligt att hydromaskinen är utförd med konstant slagvolym. Den egentliga regleringen av trycket sker samtidigt med denna styrning med hjälp av strypningen av den resterande andel som leds bort via den första tryckmediekretsen. Eftersom denna resterande andel är mindre än det totala tryckmedievolymflödet från arbetskammaren är drosselanordningen inställbar på en mindre öppningsdiameter än fallet vore i en sedvanlig styranordning utan hydromaskin.
Med den beskrivna samverkan av drosselanordningen och hydromaskinen säkerställs energiåtervinningen samtidigt med oförminskat hög reglerdynamik och exakt tryckrelaterad kraftreglering. Eftersom på detta vis mindre tryckmediemängder måste kylas ned av kylaggregatet och en lägre kyleffekt alltså krävs kan också en kylpump dimensioneras mindre. Då storleken hos en tank huvudsakligen bestäms av kylpumpens storlek kan man följaktligen även välja en mindre tank. Båda faktorerna var för sig eller tillsammans innebär att kylaggregatet kan vara mindre, vilket minskar utrymmesbehovet för styranordningen eller en press med denna styranordning. Det visar sig att kylpumpen kan vara cirka 50 % mindre och därmed också tanken cirka 50 % mindre.
Vidare utförs ett överbelastningsskydd enklare med hjälp av den andra tryckmediekretsen.
Sida 4 av 24 10 15 20 25 30 Utöver detta möjliggör styranordningen enligt uppfinningen jämfört med känd teknik en oförminskat stor kolvhastighet, kolvkraft, slagantal och dynamik samt ett oförminskat stort kolvslag. Därtill förbättras reglernoggrannheten i fråga om kolvposition och kolvkraft.
Arbetscylindern uppvisar företrädesvis en driftlast på cirka 75 t till cirka 190 t. Dock kan styranordningen även med fördel användas för arbetscylindrar med större eller mindre driftlast.
Tryckmediesänkan kan uppvisa olika trycknivåer, i synnerhet vid flera tankar, eller endast en. I det sistnämnda fallet är det fördelaktigt om tryckmediesänkan består av endast en tank.
Arbetsstycket kan företrädesvis stödjas av en arbetsstyckehållare eller en djupdragningsdyna. Den hydrauliska styranordningen används företrädesvis i en djupdragningspress.
I en föredragen vidareutveckling är hydromaskinen via en drivaxel, i synnerhet en utgående drivaxel, kopplingsbar till en effektomvandlare, i synnerhet kopplad. Härvid är effektomvandlaren företrädesvis en elektromaskin som är utförd på så vis att den åtminstone kan drivas i generatordrift.
Företrädesvis är elektromaskinen anslutningsbar eller ansluten till ett strömnät, till vilket den kan mata ström. I synnerhet företrädesvis är elektromaskinen dessutom utförd så att den även kan drivas i motordrift, så att den kan driva hydromaskinen eller ett annat aggregat i styranordningen eller på pressen, exempelvis en kylare eller en hydraulpump. Som alternativ är effektomvandlaren i synnerhet ytterligare en hydromaskin som är kopplingsbar elleri synnerhet kopplad via drivaxeln och som åtminstone kan drivas i pumpdrift. Även denna hydromaskin är av samma skäl i synnerhet företrädesvis utförd så att den också kan drivas i motord rift.
I en särskilt fördelaktig vidareutveckling innefattar styranordningen en ventil med vilken den andra tryckmediekretsen kan spärras. Därigenom kan ett tryckmedievolymflöde via hydromaskinen till tryckmediesänkan å ena sidan stängas av, å andra sidan också öppnas med hög dynamik. Ventilen anordnas företrädesvis i den andra tryckmediekretsen mellan Sida 5 av 24 10 15 20 25 30 arbetskammaren och den första hydromaskinen eller mellan hydromaskinen och tryckmediebehållaren. I synnerhet företrädesvis utförs ventilen som 2/2-riktningsventil med ett fjäderbelastat spärrläge för avspärrning och ett påverkbart genomflödesläge för styrning av den andra tryckmediekretsen.
En ytterligare fördel erhålls om styranordningen innefattar en cirkulationsflödeskrets, med vilken en till nämnda åtminstone en arbetskammare anslutningsbartryckmedieanslutning på hydromaskinen är anslutningsbar till en till tryckmediesänkan anslutningsbar tryckmedieanslutning på hydromaskinen. Med en sådan cirkulationsflödeskrets är styranordningen apparattekniskt förberedd för en cirkulationsflödesdrift, då ingen energiåtervinning skall eller kan ske. I cirkulationsflödesdrift arbetar hydromaskinen företrädesvis i pumpdrift och cirkulerar tryckmedium genom cirkulationsflödeskretsen med förutbestämd slagvolym. Om man nu skall gå över från cirkulationsflödesdrift till energiåtervinning med hjälp av hydromaskinen, behöver hydromaskinen inte accelereras från ett varvtal = 0 och uppvisar dessutom redan den förutbestämda slagvolymen, vilket utgör en viktig fördel jämfört med hydromaskiner som drivs med variabelt varvtal. Med cirkulationsflödesdrift respektive cirkulationsflödeskrets kan därmed hydromaskinens tröghetseffekter minimeras eller elimineras, vilket har positiv inverkan på tryckregleringens dynamik. I synnerhet företrädesvis är cirkulationsflödeskretsen anordnad tillsammans med ventilen för avspärrning av den andra tryckmediekretsen.
I en särskilt fördelaktig vidareutveckling innefattar cirkulationsflödeskretsen en backventil som öppnar mot den tryckmedieanslutning på hydromaskinen som är anslutningsbar till nämnda åtminstone en arbetskammare. Härvid anordnas backventilen företrädesvis tillsammans med ventilen för avspärrning av den andra tryckmediekretsen.
En apparattekniskt särskilt kompakt styranordning erhålls om arbetscylindern är utformad som dubbelverkande och en ytterligare arbetskammare som arbetar i motsatt riktning mot nämnda åtminstone en arbetskammare begränsas av kolven. Arbetscylindern utförs då företrädesvis som differentialcylinder, varvid den ytterligare arbetskammaren företrädesvis genomlöpes av en kolvstång som direkt eller indirekt kan stödja arbetsstycket.
Med denna ytterligare arbetskammare är med hjälp av arbetscylindern, förutom funktionerna hos nämnda åtminstone en arbetskammare - fasthållandet och en kolvrörelse uppåt i riktning mot öververktyget - även en sänkningsrörelse hos kolven möjlig. Sänkningsrörelsen är därvid Sida 6 av 24 10 15 20 25 30 för det första en säkerhetsfunktion, då den sker i riktning av ett åtskiljande av den funktionsmässiga förbindelsen mellan kolv och öververktyg. För det andra kan sänkningsrörelsen utnyttjas för att öka kolvens och därmed arbetsstyckets föracceleration, varigenom arbetsstyckets kvalitet, antalet slag och därmed också produktionen kan höjas.
En särskilt fördelaktig vidareutveckling av styranordningen innefattar åtminstone en hydraulackumulator som är anslutningsbar till arbetskammaren, dvs. till nämnda åtminstone en arbetskammare och/eller den ytterligare arbetskammare som verkar i motsatt riktning.
Därigenom kan tryckmedieförsörjningen till motsvarande arbetskammare ske mycket dynamiskt med hjälp av hydraulackumulatorn.
Företrädesvis anordnas åtminstone en säkerhetsventil, i synnerhet en Si-logikventil, i en tryckmediekrets som förbinder hydraulackumulatorn med nämnda åtminstone en arbetskammare, för att förhindra en oavsiktlig trycksättning av arbetskammaren med tryckmedium från hydraulackumulatorn och därmed en oavsiktlig utåtriktad kolvrörelse. I synnerhet företrädesvis anordnas två av säkerhetsventilerna i serie i denna tryckmediekrets, vilket höjer säkerheten ytterligare.
En särskilt fördelaktig vidareutveckling innefattar en ytterligare hydraulackumulator som också är anslutningsbar till arbetskammaren, dvs. till nämnda åtminstone en arbetskammare och/eller den ytterligare arbetskammare som verkar i motsatt riktning, och som uppvisar ett lägre tryck än nämnda åtminstone en hydraulackumulator. Med hydraulackumulatorn med lägre tryck kan arbetskammaren och/eller den ytterligare arbetskammaren trycksättas med tryckmedium med lägre tryck i faser då inga höga kolvkrafter och/eller kolvhastigheter krävs, vilket är ännu gynnsammare ur energisynpunkt.
En särskilt fördelaktig vidareutveckling innefattar en hydraulpump som är kopplingsbar eller i synnerhet kopplad till hydromaskinen för tryckmedieförsörjning av den hydrauliska styranordningen och/eller pressen. lnkopplingen sker då företrädesvis till hydromaskinens utgående axel och hydraulpumpens ingående axel. De båda axlarna kan också apparattekniskt enkelt utföras i ett stycke. Genom kopplingen kan den uttagbara energin från hydromaskinen på ett apparattekniskt enkelt sätt omedelbart utnyttjas för tryckmedieförsörjning av den hydrauliska styranordningen eller pressen. I detta fall är det möjligt att avstå från en elmotor enbart avsedd för hydraulpumpen och använda den tidigare Sida 7 av 24 10 15 20 25 30 beskrivna elektromaskinen för drift av hydraulpumpen. I synnerhet företrädesvis kan en tryckmedieutgång från hydraulpumpen anslutas till den ena och/eller den ytterligare hydraulackumulatorn, så att pumpen kan ladda hydraulackumulatorn respektive - ackumulatorerna. Som alternativ eller som tillägg kan tryckmedieutgången från hydraulpumpen anslutas till arbetskammaren och/eller den ytterligare arbetskammaren, så att kolven kan förflyttas med ett volymflöde från hydraulpumpen. Detta är särskilt fördelaktigt då hydraulackumulatorn respektive -ackumulatorerna inte är laddade eller inte kan laddas.
Drosselanordningen utförs företrädesvis som riktningsventil med ett spärrande läge, som stänger den första tryckmediekretsen, och åtminstone med reglerlägen för frånloppsflöde som kan ansluta nämnda åtminstone en arbetskammare med tryckmediesänkan via den första tryckmediekretsen. Riktningsventilen utförs då företrädesvis som åtminstone en 2/2- riktningsventil.
I en särskilt fördelaktig vidareutveckling är riktningsventilen utförd på så sätt att även hydraulpumpens tryckmedieanslutning till arbetskammaren eller arbetskamrarna och/eller till hydraulackumulatorn eller - ackumulatorerna sker med hjälp av den. Den är då företrädesvis en 3/2-riktningsventil och innefattar reglerlägen för tilloppet för tryckmedieförbindelsen.
Riktningsventilen påverkas företrädesvis elektromagnetiskt till sina reglerlägen. Dess spärrande läge är företrädesvis fjäderbelastat.
För avläsning av de processtorheterna som krävs för den tidigare beskrivna regleringen och/eller styrningen innefattar styranordningen i en fördelaktig vidareutveckling en tryckgivare och en lägesgivare med vilka trycket i arbetskammaren och slaget hos öververktyget i pressen eller hos kolven kan avläsas. Dessa givarenheter kan därvid företrädesvis bringas i signalförbindelse med en styrenhet i styranordningen.
Med styrenheten kan företrädesvis ett tryckmedievolymflöde från hydromaskinen respektive den av kolven via den andra tryckmediekretsen bortträngda resterande andelen från nämnda åtminstone en arbetskammare styras i förhållande till tiden och/eller slaget.
Sida 8 av 24 10 15 20 25 30 Företrädesvis är slagvolymen åtminstone i hydromaskinen ställbar och styrbar med hjälp av styrenheten. Vidare är företrädesvis slagvolymen i hydraulpumpen ställbar och styrbar med hjälp av styrenheten.
Hydromaskinens varvtal ärföreträdesvis konstant. Företrädesvis är hydromaskinens, effektomvandlarens och hydraulpumpens varvtal lika.
En press, i synnerhet en djupdragningsmaskin eller en stansmaskin eller en omformningsmaskin, har en hydraulisk styranordning enligt uppfinningen och enligt åtminstone en av aspekterna i ovanstående beskrivning. Vidare har den ett öververktyg som verkar i motsatt riktning mot kolven, i synnerhet en stämpel, varvid arbetsstycket kan påföras en kraft genom stämpelns samverkan med kolven. Med hydromaskinen enligt uppfinningen och tryckregleringen genom drosselanordningen erhålls samma fördelarför pressen som de som redan beskrivits ovan.
I en särskilt fördelaktig vidareutveckling av pressen är den utförd som djupdragningsmaskin med ett verktygsfäste respektive en djupdragningsdyna som kan stödjas av kolven.
I synnerhet företrädesvis innefattar pressen hydraulpumpen enligt tidigare beskrivning, varvid hydraulpumpen är kopplad direkt till hydromaskinen eller via effektomvandlaren.
I det följande förklaras med ledning av fem figurer två utformningsexempel på en press enligt uppfinningen.
Figur 1 visar ett kopplingsschema för ett första utformningsexempel på en press enligt uppfinningen med hydraulisk styranordning enligt uppfinningen.
Figur 2 visar ett kopplingsschema för ett andra utformningsexempel på en press enligt uppfinningen med hydraulisk styranordning enligt uppfinningen.
Figur 3 visar ett detaljerat schema för det första utformningsexemplet enligt figur 1.
Figur 4 visar schematiska förlopp för ett kolvslag, ett tryckmedievolymflöde i arbetskammaren, en öppningsdiameter i drosselanordningen och ett tryck i arbetskammaren respektive en kraft hos kolven, i förhållande till tiden, och Sida 9 av 24 10 15 20 25 30 Figur 5 visar ett simulerat förlopp för tryckmedievolymflödet i arbetskammaren, i förhållande till tiden.
För de följande bildtexterna gäller att komponenter och anordningar som förblir lika i alla utformningsexempel har försetts med samma hänvisningsbeteckning.
En press 1 enligt figur 1 har ett öververktyg 4, drivet av en excenterdrift 2. Verktyget är kopplat till drivningen 2 med en länkstång 6. Pressen 1 är utförd som djupdragningsmaskin.
För påförande av en kraft på ett arbetsstycke innefattar pressen 1 ett verktygsfäste 10 respektive en djupdragningsdyna. Under ett pressförlopp påförs därvid arbetsstycket en bearbetningskraft av öververktyget 4 med hjälp av mothållning från djupdragningsdynan 10.
För att kraften skall kunna regleras är en mothållningskraft hos verktygsfäste 10 gentemot öververktyget 4 reglerbar med en hydraulisk styranordning 12. Denna har en arbetscylinder 14 med en kolv 16, som avgränsar en arbets- eller tryckmedelskammare 18 som verkar i motsatt riktning mot öververktyget 4. Kolv 16 stöder verktygsfästet 10 och därmed också det arbetsstycke som placerats mellan verktygsfästet och öververktyget 4. Arbetscylindern 14 är utförd som dubbelverkande differentialcylinder och innefattar förutom arbetskammare 18 en ytterligare arbetskammare 20. På dess sida finns på kolv 16 en kolvstång 22 som är genomgående genom den ytterligare arbetskammaren 20 och lagrad på verktygsfäste 10.
För tryckmedieförsörjningen och för avledande av tryckmedium är arbetsledningarna 24, 26 anslutna till arbetskamrarna 18, 20. Arbetsledning 24 är därvid uppdelad i en första tryckmediekrets 28 och i en andra tryckmediekrets 30. Via de båda tryckmediekretsarna 28, 30 är arbetskammare 18 anslutningsbar till en tryckmediesänka respektive en tank T. I den första tryckmediekretsen 28 är anordnad en som 3/2-riktningsventil inrättad drosselanordning 32 och i den andra tryckmediekretsen 30 en hydromaskin 34, utförd som ställbar axialkolvmaskin i snedskiveutförande. Drosselanordning 32 har ett spärrläge (a) och reglerlägen för frånloppsflöde (b). Den är kontinuerligt ställbar och elektromagnetiskt påverkbar. Vidare innefattar den reglerlägena för tillopp (c) och har tre anslutningar: en tryckanslutning P, en tankanslutning T och en förbrukaranslutning A. Förbrukaranslutningen A är ansluten till arbetskammare 18 via den förbrukarnära grenen av den första tryckmediekretsen 28 och arbetsledningen 24. Tryckanslutningen P är via en högtrycksledning 36 ansluten till en tryckmedieutgång på en hydraulpump 38, som är utförd som en ställbar axialkolvmaskin i snedskiveutförande. Tankanslutning T är ansluten till tanken T via den tanknära grenen av den första tryckmediekretsen. En tanknära gren av den Sida 10 av 24 10 15 20 25 30 andra tryckmediekretsen 30 äri ena änden ansluten till tanken och i den andra änden till en tryckmedieanslutning på hydromaskinen 34. Den arbetskammarnära grenen av den andra tryckmediekretsen 30 är ansluten till den andra tryckmedieanslutningen på hydromaskinen 34. En tryckmedieingång på hydraulpumpen 38 är ansluten till tanken.
Från högtrycksledning 36 avgrenas en högtrycksledning 40, som avgrenas i dels arbetsledning 26, dels en ackumulatorledning 42. Till ackumulatorledning 42 är två gasförladdade högtrycksackumulatorer HD anslutna. Med en drivaxel 44 är hydromaskinen 34 kopplad till en elektromaskin 46, som i sin tur är kopplad till hydraulpumpen 38 med en axel 48. Elektromaskinen 46 är ansluten till ett elektriskt nät via strömledningar.
Nedan följer en förklaring till en presscykel med hjälp av figur 4 och figur 1. Figur 4 visar fyra viktiga egenskaper hos presscykeln i förenklad schematisk form. I figur 4 upptill visas en rörelse ssl för en stämpel tillhörande öververktyg 4 enligt figur 1 i förhållande till tiden t som en streckad kurva. Vidare visas en rörelse szk för djupdragningsdynan 10 enligt figur 1 som heldragen kurva. Längs tidsaxeln tvisar diagrammet fyra olika faser, I, ll, lll, IV samt den återkommande fasen I. Faserna är åtskilda med lodräta streckade linjer som sträcker sig över alla diagram i figur 4 för förbättrad överskådlighet. Under vägltid- diagrammet upptill i figur 4 visas ett diagram med tryckmedievolymflöde och tid. Det visar tidsförloppet för tryckmedievolymflödet Q såväl som dess riktning i den med arbetskammaren 18 förbundna arbetsledningen 24 enligt figur 1. Under detta diagram visas i figur 4 ett förlopp för öppningsdiametern hos drosselanordning 32 enligt figur 1 i förhållande till tiden och de nämnda faserna. I det nedersta diagrammet i figur 4 visas tidsförloppet för en cylinderkraft respektive ett tryck i arbetskammare 18 enligt figur 1 i förhållande till tiden och faserna. Följande beskrivning av presscykeln bygger främst på figur 4 och refererar till komponenter och hänvisningsbeteckning enligt figur 1.
Vid en tidpunktt = 0 är öververktyget 4, respektive dess stämpel, och djupdragningsdynan 10 skilda från varandra. Detta framgår av figur 4 genom att kurvan sst löper ovanför kurvan szk. Vid denna tidpunkt står drosselanordningen 32 i sitt spärrläge (a), varför inget tryckmedium kan strömma i någondera riktningen genom arbetsledningen 24.
Följaktligen är tryckmedievolymflödet Q = 0. Motsvarande framgår av diagram A(t), som visar att öppningsdiametern Ai drosselanordningen 32 är lika med 0. I det nedersta diagrammet enligt figur 4 visas att ett tryck i arbetskammare 18 vid denna tidpunkt är konstant. Det tryck Sida 11 av 24 10 15 20 25 30 som råder där är uteslutande resultatet av tyngden av djupdragningsdynan 10 och kolven 14 samt, till mindre del, av tryckmediet i den ytterligare arbetskammaren 20 och av det på djupdragningsdynan 10 anordnade arbetsstycket. Den kraft F som bildas av trycket och kolvarean hos kolv 16 motsvarar därvid de nämnda delarnas viktskraft.
Vid tidpunkten t" sker en sänkning av djupdragningsdynan 10 för en föracceleration av arbetsstycket med syftet att minska en relativ anslagshastighet hos öververktygets 4 stämpel mot arbetsstycket. Därför uppvisar kurvan szk i figur 4 en negativ lutning. Denna fas kallas också föraccelerationsfas och betecknas i figur 4 med ll. Ungefär i mitten av tidsspannet mellan tidpunkterna t.. och t". inleds också en nedåtriktad rörelse hos öververktygets 4 stämpel, vilket framgår av den negativa lutningen hos kurvan ssi. För att djupdragningsdynan 10 skall kunna genomföra den nedåtriktade rörelsen måste tryckmediet kunna strömma ut från arbetskammaren 18 via arbetsledningen 24. För detta står principiellt den första tryckmediekretsen 28 via drosselanordningen 32 och enligt uppfinningen även den andra tryckmediekretsen 30 via hydromaskinen 34 till förfogande. I det andra diagrammet uppifrån enligt figur 4 visar den heldragna kurvan hela det tryckmedievolymflöde som utväxlas med arbetskammare 18 via arbetsledning 24. Den streckade, huvudsakligen linjära kurvan visar den andel av det totala tryckmedievolymflödet som strömmar genom den andra tryckmediekretsen 30. Det framgår tydligt att en andel av tryckmedievolymflödet genom den andra tryckmediekretsen 30 oberoende av testförloppets fas vid de flesta tidpunktert ligger mellan cirka 70 och 80 %. Under faserna ll och lll strömmar tryckmedievolymflödet från arbetskammare 18 i riktning mot tryckmediesänkan T och är därmed negativt. Under fas IV, då det sker en uppåtriktad rörelse av kolven 16 och därmed djupdragningsdynan 14, tillförs arbetskammaren 18 ett positivt tryckmedievolymflöde via de båda tryckmediekretsarna 28 och 30 enligt diagrammet Q(t) i figur 4. Därför löper den heldragna och den streckade kurvan ovanför nollinjen i diagram Q(t).
Betraktar man det tredje diagrammet i figur 4, A(t)-diagrammet, framgår det tydligt hur öppningsdiametern i drosselanordningen 32 förhåller sig över tid i faserna I till IV. Under föraccelerationsfasen ll måste öppningsdiametern Aförst öka med det ökande kravet på hastighet hos djupdragningsdynan 10. Samtidigt styrs slagvolymen i hydromaskinen 34 så att den ökar ungefär i proportion till öppningsdiameterns ökning.
Sida 12 av 24 10 15 20 25 30 Vid tidpunkten t." träffar öververktygets 4 stämpel djupdragningsdynan 10, vilket framgår av de sammanfallande kurvorna sst och sz., enligt diagrammet upptill i figur 4. Från denna tidpunkt måste en kraft F och därmed ett tryck p i arbetskammare 18 uppvisa ett bestämt, i detta utförandeexempel tidsmässigt konstant förlopp, för att en arbetsstyckekvalitet skall uppnås. Därför ansluts den arbetskammarnära grenen av den första tryckmediekretsen 28 via drosselanordningens 32 reglerläge för frånloppsflöde (b) till den tanknära grenen av den första tryckmediekretsen 28. Liksom redan i föraccelerationsfasen II avleds även under mothållsfasen III tryckmedium genom båda tryckmediekretsarna 28, 30 från arbetskammaren 18 via arbetsledningen 24. Därvid återvinns vidare tryckmedieenergi i hydromaskinen 34 samtidigt som trycket i arbetskammaren regleras med reglerläget för frånloppsflöde (b) i drosselanordningen 32.
Denna reglering framgår tydligt av diagrammet A(t) med den lätt vågformade kurvan i mothållningsfas III. Bortsett från en lätt förhöjning av trycket i arbetskammare 18 respektive av mothållskraften F, som visas som en topp i diagrammet nedtill i figur 4 i början av mothållsfasen, visar figur 4 tydligt att tryckregleringen åstadkommer ett i huvudsak konstant tryck i arbetskammare 18 och därmed en i huvudsak konstant mothållskraft.
Mothållningsfasen lll avslutas vid en tidpunkt t|v och övergår till en uppåtriktad rörelse.
Vid den tidpunkten rör sig öververktyget 4 enligt figur 1 uppåt på grund av excenterdrivningen. Samtidigt styrs arbetscylindern 14 på så sätt att tryckmedium åter förs till arbetskammare 18 via arbetsledning 24. Även under denna fas framgår tydligt enligt det andra diagrammet i figur 4 att den andel av det tillförda tryckmedievolymflödet som strömmar genom hydromaskinen 34 utgör ungefär 70 till 80 %. Resterande andel kommer via drosselanordningen 32 respektive via dess reglerlägen för tillopp (c). I konsekvens därmed kommer öppningsdiametern A i reglerlägena (c) för tilloppet under den uppåtriktade fasen IV att först öka och mot slutet av denna fas vid tidpunkten t| åter minska till noll. Vid denna tidpunkt befinner sig kolven 16, djupdragningsdynan 10 och öververktygets 4 stämpel åter i sina utgångslägen som vid tidpunkt t = 0.
Diagrammet i figur 4 visar på ett slående sätt att det finns en stor potential för energiåtervinning i synnerhet i faserna I, lll och IV.
Denna potential utnyttjas av hydromaskin 34, på vars utgående axel 44 enligt figur 1 ett varvtal och ett vridmoment kan tas ut under faserna ll och III. Om elektromaskin 46 då drivs i Sida 13 av 24 10 15 20 25 30 generatordrift kan den mata elektrisk effekt till ett nät. Denna effekt kan användas direkt, exempelvis till drivning av hydraulpumpen 38 eller andra aggregat. I ett alternativt utformningsexempel som skiljer sig från figur 1 kan man också eliminera den mellankopplade elektromaskinen 46 och koppla hydraulpumpen 38 direkt till hydromaskinen 34. På detta sätt stöder hydromaskinen 34 i faserna ll och/eller lll, då tryckmedium strömmar från arbetskammaren 18, drivningen av hydraulpump 38 och bidrar därigenom till återvinningen av energi. Med hydraulpumpen 38 kan då de båda hydraulackumulatorerna enligt figur 1 laddas med hydraulisk energi via högtrycksledningen 36 och ackumulatorledningen 42.
Figur 2 visar ett andra utformningsexempel för en press 101, som i huvudsak motsvarar pressen 1 enligt figur 1. Till skillnad från press 1 innefattar en hydraulisk styranordning 112 för press 101 förutom hydraulpumpen 38 en hydraulpump 138 kopplad via en axel 148. Med hydraulpump 138 kan därigenom en lågtryckskrets i den hydrauliska styranordningen och en lågtrycksackumulator ND försörjas med tryckmedium.
Lågtrycksackumulatorn ND är ansluten till en tryckmedieutgång på hydraulpumpen 138 via en ackumulatorledning 142. Analogt därmed är en högtrycksackumulator HD ansluten till en tryckmedieutgång på hydraulpumpen 38 via högtrycksledningen 36 och ackumulatorledningen 42. För anslutningen av den ytterligare arbetskammaren 20 till antingen det höga eller det låga trycket innefattar den hydrauliska styranordningen 112 en 3/2-riktningsventil 150. Den har en arbetsanslutning B som är ansluten till den ytterligare arbetskammaren 20 i arbetscylinder 14 via en arbetsledning 152 till tryckanslutningen P på drosselanordningen 32 och en därifrån avgrenad arbetsledning 154. Högtrycksledningen 36 är därvid ansluten till en högtrycksanslutning PH på 3/2-riktningsventilen 150. Den lågtrycksledning som utgår från hydraulpumpen 138 är i stället ansluten till en lågtrycksanslutning PN på riktningsventilen 150. Riktningsventilen 150 är elektromagnetiskt påverkbar och har ett spärrande mellanläge (a), i vilket båda arbetsledningarna från hydraulpumparna 38, 138 är stängda gentemot arbetsanslutningen B på riktningsventilen 150. I ett högtrycksläge (c) är däremot högtrycksackumulatorn HD ansluten till arbetsanslutningen B via ackumulatorledning 42 och högtrycksanslutningen PH, så att den ytterligare arbetskammaren 20 är trycksatt med tryckmedium under högt tryck via arbetsledning 154. Detta förekommer i synnerhet under föraccelerationsfasen ll. För alla andra nämnda faser är däremot riktningsventilen 150 påverkad till sitt lågtrycksläge (b), där lågtrycksanslutningen PN och därmed lågtrycksackumulatorn ND och hydraulpumpen 138 är Sida 14 av 24 10 15 20 25 30 anslutna till arbetsanslutningen B. I detta tillstånd råder det lägre trycket i den ytterligare arbetskammaren 20.
För att även arbetskammaren 18 skall kunna trycksättas med de olika trycken måste drosselanordningen 32 påverkas till sina reglerlägen för tillopp (c), så att tryckanslutningen P är ansluten till arbetsledningen A.
Figur 3 visar en mycket detaljerad framställning av det första utformningsexemplet enligt figur 1. Den tjänar som beskrivning av de komponenter som krävs för den nämnda styrningen och regleringen av pressen 1; 101 respektive den hydrauliska styranordningen 12; 112. Denna beskrivning gäller också för det andra utformningsexemplet enligt figur 2. De komponenter som redan beskrivits i figur 1 behandlas inte här, de har samma hänvisningsbeteckningar som i figur 1.
För styrningen av hydromaskinen 34 och regleringen av drosselanordningen 32 förfogar den hydrauliska styranordningen 12 enligt figur 3 över flera sensorer för avläsning av nödvändiga processtorheter samt en styrenhet och nödvändiga signalanslutningar respektive -ledningar. Den innefattar en läges- respektive vinkelgivarenhet 60 som kan avläsa vridningsvinkeln hos drivningen 2. Lägesgivarenheten 60 är ansluten till styrenheten 62 via en signalledning 61. Vidare förfogar styranordningen över en tryckgivarenhet 64 med vilken ett tryck i den ytterligare arbetskammaren 20 kan avläsas och som är ansluten till styrenheten 62 med en signalledning 65. Vidare förfogar den över en tryckgivarenhet 66 med vilken ett tryck i arbetskammaren 18 kan avläsas och som också är ansluten till styrenheten 62 via en signalledning 67. Vidare har den en lägesgivarenhet 68 med vilken en sträcka respektive en position hos kolven 16 kan avläsas och som är ansluten till styrenheten 62 med en signalledning 69. Signalledningarna 61, 65, 67, 69 har för överskådlighetens skull återgivits med avbrott.
Styrenhet 62 erhåller på detta vis med hjälp av de nämnda givarenheterna och signalledningarna vid varje tidpunkt av pressförloppet information om positionerna för öververktyget 4, kolven 16 respektive djupdragningsdynan 10 och arbetsstycket, såväl som information om det tryck som råder i arbetskamrarna 18, 20. Som redan nämnts är därvid reglerstorheten det tidsmässiga förloppet för trycket i arbetskammare 18. Detta bör-förlopp är lagrat i styranordningen 62.
Sida 15 av 24 10 15 20 25 30 För styrning av hydromaskinens 34 Slagvolym är styrenheten 62 ansluten till ett reglerdon 72 för hydromaskinen 34 via en signalledning 70. Reglerdonet 72 verkar därvid via en signalledning 73 på en elektromagnet i en 3/2-riktningsventil i en hydraulisk ställanordning 74 för hydromaskinen 34. Ställanordningen 74 är anslutningsbar till en styrtryckskälla 75 via riktningsventilen.
Den detaljerade framställningen av figur 3 i det första utformningsexemplet enligt figur 1 visar dessutom en ventil 76, som är utförd som 2/2-riktningsventil och som kan spärra den andra tryckmediekretsen 30 mot tanken T respektive tryckmediesänkan. Ventil 76 har därför ett tjäderbelastat spärrläge och ett genomflödesläge som kan påverkas elektromagnetiskt via signalledning 79 från styrenheten 62. Ventilen 76 är anordnad mellan hydromaskin 34 och tanken.
För att möjliggöra ett cirkulationsvolymflöde vid spärrande ventil 76 avgrenas en cirkulationsflödeskrets 80 från den andra tryckmedelskretsens 30 gren på tanksidan, dvs. på en plats mellan hydromaskinen 34 och ventilen 76. Cirkulationsflödeskretsen mynnari den gren av den andra tryckmediekretsen 30 som är anslutningsbar till arbetskammare 18. I cirkulationsflödeskretsen 80 är anordnad en backventil 82 som öppnar mot den tryckmedieanslutning på hydromaskinen 34 som är anslutningsbar till arbetskammare 18. Via den nämnda cirkulationsflödeskretsen 80, backventilen 82 och ventilen 76 är det nu möjligt att åstadkomma ett cirkulations- eller bypassvolymflöde förbi hydromaskinen 34 i de faser av pressförloppet där inget tryckmedievolymflöde skall och/eller kan strömma via den andra tryckmediekretsen 30 och hydromaskinen 34. I dessa faser går hydromaskinen 34 i pumpdrift, driven av elektromaskinen 46, och uppvisar en slagvolym som styrs av styrenhet 62 och ett styrt varvtal. Detta drifttillstånd bibehålles företrädesvis så länge det inte föreligger något behov av upptagande av ett ur arbetskammaren strömmande tryckmedievolymflöde.
Detta är i synnerhet möjligt och fördelaktigt under föraccelerationsfasen ll enligt figur 4, under vilken en föracceleration av djupdragningsdynan 10 för anpassning till öververktygets 4 hastighet sker. Under denna föraccelerationsfas håller styrenheten 62 ventilen 76 i det spärrläge som framgår av figur 3. Så snart öververktyget 4 kommer i kontakt med arbetsstycket, vid tidpunkten tm börjar tryckregleringen i styrenhet 62 för trycket i arbetskammaren 18. Det tidigare beskrivna cirkulationsvolymflödet visar sig just vid denna tidpunkt vara särskilt fördelaktigt, eftersom hydromaskinen 34 då redan förfogar över den Sida 16 av 24 10 15 20 25 30 Slagvolym som krävs och inte behöver någon tid för en utvinkling för ökning av slagvolymen utgående från 0. Vid tidpunkten t". måste med hjälp av styrenheten 62 endast säkerställas att ventilen 76 ställs om från spärrläget till genomflödesläget och elektromaskinen 46 kopplas om från motordrift till generatordrift.
Den hydrauliska styranordningen 12 förfogar över en tryckbegränsningsventil 84, med vilken ett pumptryck och därmed ett tryck i tryckmedieledningen 40 och hydraulackumulatorn HD kan begränsas.
Vidare förfogar den hydrauliska styranordningen 12 över två seriekopplade säkerhetsventilanordningar 86, genom vilka en trycksättning av arbetskammaren 18, som är verksam i riktning mot en friktionsförbindning av djupdragningsdynan 10 mot öververktyget 4, avsäkras.
Figur 5 visar resultatet av en simulering av tryckmedievolymflödet Q via den första tryckmediekretsen 28 och drosselanordningen 32 för två sedvanliga styranordningar enligt känd teknik och för styranordningen enligt uppfinningen enligt det första utformningsexemplet. Den streckade kurvan i diagrammet visar en sedvanlig styranordning, vilken endast arbetar med en nivå för tryckmedieförsörjningen och utan den andra tryckmediekretsen enligt uppfinningen. Streck-punkt-linjen i figur 5 visar en sedvanlig hydraulisk styranordning, vilken arbetar med två olika trycknivåer, analogt med den tidigare beskrivningen av det andra utformningsexemplet, dock utan den andra tryckmediekretsen enligt uppfinningen. Den tredje, heldragna kurvan representerar tryckmedievolymflödet via drosselanordningen 32 i det första utformningsexemplet enligt figurerna 1 och 3. Den gäller dock kvalitativt även för det andra utformningsexemplet enligt figur 2.
Med början under vilofas I är tryckmedievolymflödet via drosselanordningen 32 - alltså den resterande andel som inte strömmar via hydromaskinen av det tryckmedievolymflöde som trängs bort ur arbetskammaren - enligt figur 5 lika med 0. Med föraccelerationsfasen ll sjunker tryckmedievolymflödet i alla tre kurvorna snabbt till det negativa området. Vid tidpunkt tm börjar mothållningsfasen lll.
Här visar sig nu den stora fördelen hos den hydrauliska styranordningen enligt uppfinningen. Det framgår tydligt att det tryckmedievolymflöde som strömmar via Sida 17 av 24 10 15 drosselanordningen 32 i den hydrauliska styranordningen enligt uppfinningen (heldragen linje) är betydligt mindre än flödet i de sedvanliga styranordningarna (streck-punkt-linje och streckad linje). I drosselanordningen omvandlas därför förhållandevis mindre energi till värme än med känd teknik. Den effekt som kan tas ut från utgående axeln 44 är ungefär proportionell mot skillnaden mellan tryckmedievolymflödena, vilken representeras av dubbelpilen i figur 5.
Här visas en hydraulisk styranordning för en press, i synnerhet för en djupdragningsmaskin, med en arbetscylinder med vilken ett arbetsstycke, i synnerhet med hjälp av en arbetsstyckehållare eller en djupdragningsdyna, kan stödjas mot kraften hos ett öververktyg. En reglering av den kraft som påförs arbetsstycket under ett pressförlopp sker med hjälp av en strypning av ett tryckmedievolymflöde till en arbetskammare i arbetscylindern. För energiåtervinning är en hydromaskin anordnad i en parallell tryckmediekrets, genom vilken en styrbar andel av tryckmedievolymflödet strömmar. Vidare visas en press, i synnerhet en djupdragningsmaskin, med en sådan hydraulisk styranordning.
Sida 18 av 24 10 15 20 25 30 Lista över hänvisninqsbeteckninqar 1; 101 2 4 6 10 12; 112 14 16 18, 20 24, 26 28 30 32 34 36 38; 138 40 42; 142 44 46 48; 148 150 152, 154 60 61 62 64 65 66 67 68 69, 70 Press Excenterd rift Öververktyg Länkstång Verktygsfäste Hydraulisk styranordning Arbetscylinder Kolv Arbetskammare Arbetsledning Första tryckmediekretsen Andra tryckmediekretsen Drosselanordning Hydromaskin Högtrycksledning Hydraulpump Högtrycksledning Ackumulatorledning Drivaxel Elektromaskin Axel Riktningsventil Arbetsledning Lägesgivarenhet Signalledning Styrenhet Tryckgivarenhet Signalledning Tryckgivarenhet Signalledning Lägesgivarenhet Signalledning Sida 19 av 24 10 72 73 74 75 76 79 80 82 84 86 Reglerdon Signalledning Ställanordning Styrtryckskälla Ventil Signalledning Cirkulationsflödeskrets Backventil Tryckbegränsningsventil Säkerhetsventilanordning Sida 20 av 24

Claims (16)

10 15 20 25
1. Patentkrav
2. Hydraulisk styranordning för en press (1; 101) med en arbetscylinder (14) med åtminstone en arbetskammare (18), som begränsas av en kolv (16), vid vilken direkt eller indirekt ett i pressen (1; 101) bearbetningsbart arbetsstycke kan stödjas mot ett öververktyg (4), varvid i den första tryckmediekretsen (28) , genom vilken arbetskammaren (18) är anslutningsbar till en tryckmediesänka (T), en ställbar drosselanordning (32) är anordnad med vilken ett tryck i arbetskammaren (18) är reglerbart, kännetecknad av att deti en andra tryckmediekrets (30), genom vilken arbetskammaren (18) är anslutningsbar till tryckmediesänkan (T), är anordnad en hydromaskin (34) för återvinning av pressarbete.
3. Styranordning enligt krav 1, varvid hydromaskinen (34) via en drivaxel (44) är ekopplingsbar till en effektomvandlare (46).
4. Styranordning enligt krav 2, varvid effektomvandlaren är en elektromaskin (46) som är utförd på så vis att den åtminstone kan drivas i en generatordrift.
5. Hydraulisk styranordning enligt åtminstone ett av de föregående kraven med en ventil (76), med vilken den andra tryckmediekretsen (30) kan spärras.
6. Styranordning enligt åtminstone ett av de föregående kraven med en cirkulationsflödeskrets (80), med vilken en till nämnda åtminstone en arbetskammare (18) anslutningsbar tryckmedieanslutning på hydromaskinen är anslutningsbar till en till tryckmediesänkan (T) anslutningsbar tryckmedieanslutning på hydromaskinen (34).
7. Styranordning enligt krav 5, varvid det i cirkulationsflödeskretsen (80) är anordnad en backventil (82) som öppnar mot den tryckmedieanslutning som är anslutningsbar till nämnda åtminstone en arbetskammare (18).
8. Styranordning enligt åtminstone ett av de föregående kraven, varvid arbetscylindern (14) är utformad som dubbelverkande och kolven (16) begränsar en ytterligare arbetskammare (20) som arbetar i motsatt riktning mot nämnda åtminstone en
9. Sida 21 av 24 10 15 20 25
10.
11.
12.
13.
14.
15. Arbetskammare (18). Styranordning enligt åtminstone ett av de föregående kraven med en hydraulackumulator (HD, ND), som är anslutningsbar till arbetskammaren (18). Styranordning enligt åtminstone ett av de föregående kraven med en till hydromaskinen (34) kopplingsbar hydraulpump (38; 38, 138) för tryckmedieförsöijning av den hydrauliska styranordningen (12; 1 12) och/eller pressen (1; 101 ). Styranordning enligt åtminstone ett av de föregående kraven, varvid drosselanordningen är utförd som riktningsventil (32) med ett spärrande läge (a), som kan stänga den första tryckmediekretsen (28), och med reglerlägen (b) för frånloppsflöde vilka kan ansluta nämnda åtminstone en arbetskammare (18) till tryckmediesänkan (T) via den första tryckmediekretsen (28). Styranordning enligt krav 10, varvid riktningsventilen (32) innefattar reglerlägen för tilloppet (c), med vilka nämnda åtminstone en arbetskammare (18) är anslutningsbar till en tryckmediekälla. Styranordning enligt åtminstone ett av de föregående kraven med åtminstone en tryckgivarenhet (66) och med lägesgivarenheter (60, 68) som kan avläsa trycket i nämnda åtminstone en arbetskammare (18) och slaget hos ett öververktyg (4) i pressen (1; 101) och hos kolven (16) och med en styrenhet (62) som ståri signalförbindelse med givarenheterna. Styranordning enligt krav 12, varvid ett tryckmedievolymflöde genom hydromaskinen (34) är styrbart i förhållande till tiden eller slaget med styrenheten (62). Styranordning enligt krav 12 eller 13, varvid en slagvolym åtminstone hos hydromaskinen (34) är ställbar och styrbar med styrenheten (62). Press med en hydraulisk styranordning (12; 112) enligt åtminstone ett av de föregående kraven och med ett öververktyg (4) som verkar i motsatt riktning mot kolven (16), Sida 22 av 24
16. varigenom arbetsstycket kan påföras en reglerad kraft genom öververktygets (4) samverkan med kolven (16). Press enligt krav 15 med den hydrauliska styranordningen (12; 112) enligt krav 9 eller ett krav som hänvisar till detta, varvid hydraulpumpen (38; 38, 138) är kopplingsbar till hydromaskinen (34) eller kopplad till den. Sida 23 av 24
SE1351162A 2012-10-08 2013-10-02 Hydraulisk styranordning och press med en sådan styranordning SE538392C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210019665 DE102012019665A1 (de) 2012-10-08 2012-10-08 Hydraulische Steueranordnung und Presse mit einer derartigen Steueranordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1351162A1 true SE1351162A1 (sv) 2014-04-09
SE538392C2 SE538392C2 (sv) 2016-06-07

Family

ID=50336764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1351162A SE538392C2 (sv) 2012-10-08 2013-10-02 Hydraulisk styranordning och press med en sådan styranordning

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN103711739B (sv)
DE (1) DE102012019665A1 (sv)
SE (1) SE538392C2 (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014226236A1 (de) * 2014-09-29 2016-03-31 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Schaltung und Maschine mit einer hydraulischen Schaltung
DE102016120068A1 (de) * 2016-10-21 2018-04-26 Voith Patent Gmbh Hydraulischer Antrieb für eine Ziehkissenvorrichtung einer Presse
DE102021205065A1 (de) 2021-05-19 2022-11-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ziehkissen und Verfahren zum Steuern desselben
DE102021006555A1 (de) 2021-05-19 2022-11-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ziehkissen und Verfahren zum Steuern desselben

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997005387A1 (de) * 1995-05-16 1997-02-13 Truninger Ag Vorrichtung mit wenigstens einer hydraulischen achse
JP2000136806A (ja) * 1998-11-04 2000-05-16 Komatsu Ltd 圧油のエネルギー回収装置および圧油のエネルギー回収・再生装置
DE10142147A1 (de) * 2000-09-15 2002-03-28 Luk Lamellen & Kupplungsbau Steuerungseinrichtung
CN2514327Y (zh) * 2001-08-22 2002-10-02 北京机电研究所 压力机模拟加载设备
JP4121466B2 (ja) * 2004-02-06 2008-07-23 日立建機株式会社 油圧作業機の油圧回路
CN101408213A (zh) * 2008-11-11 2009-04-15 浙江大学 混合动力工程机械蓄能器-液压马达能量回收系统
DE102010036204A1 (de) * 2010-09-02 2012-03-08 Robert Bosch Gmbh Schließeinheit
CN102182730A (zh) * 2011-05-05 2011-09-14 四川省成都普什机电技术研究有限公司 带势能回收装置的挖掘机动臂流量再生系统
CN102588396A (zh) * 2012-03-09 2012-07-18 三一重机有限公司 一种油缸能量回收及再生系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN103711739A (zh) 2014-04-09
SE538392C2 (sv) 2016-06-07
CN103711739B (zh) 2019-05-28
DE102012019665A1 (de) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5568766A (en) Method for controlling the drive for a hydraulic press having a plurality of operating phases
CN101253335B (zh) 用于控制双作用液压驱动缸的油路
SE1351162A1 (sv) Hydraulisk styranordning och press med en sådan styranordning
DE202006021150U1 (de) Ziehkissenvorrichtung einer Presse
US20170108014A1 (en) Hydraulic system
CN106402060A (zh) 直驱式容积控制电液伺服液压机液压系统
CN102155476A (zh) 基于pwm无节流损失的阀控调节系统及其调节方法
JP2015521109A (ja) 液圧式のプレスを適応制御する方法及び装置
JP6899627B2 (ja) 流体回路および流体回路を有する機械
CN104428077B (zh) 液压挤压机和用于操作液压挤压机的方法
CN106925653A (zh) 模具缓冲装置和控制所述模具缓冲装置的方法
CN101758088B (zh) 冷床液压步进和踏步控制装置及其控制方法
AU2003223902A1 (en) Hydraulic control in a hydraulic system, especially for the operation of scrap cutters
CN104929992A (zh) 变负载伺服控制系统的节能设计方法
US5379628A (en) Drive for shifting the stroke position of forming machines
CN101554775B (zh) 中空吹塑成型机中的液压驱动装置
CN105156376B (zh) 闭式液压伺服加载系统、液压装置以及加载设备
CN107109961B (zh) 用于调节阀、尤其蒸汽透平调节阀的伺服驱动装置和其运行方法
CN205089714U (zh) 一种数控液压板料制管成型机的液压缸油路系统
JPH06173903A (ja) 流体圧装置
CN103790881B (zh) 立式车床静压导轨控制装置的控制方法
CN109915428A (zh) 一种带压力预紧的双泵直驱电静液作动器
CN209955351U (zh) 伺服电机泵组驱动的液压机
CN115978020A (zh) 一种基于独立负载口的压铸机压射液压系统
CN208634355U (zh) 农用耕作机械自动换档多档位变速装置