WO2010046087A1 - Hydraulischer pressenantrieb und verfahren zum betreiben eines hydraulischen pressenantriebs - Google Patents

Hydraulischer pressenantrieb und verfahren zum betreiben eines hydraulischen pressenantriebs Download PDF

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    • F15B7/005—With rotary or crank input
    • F15B7/006—Rotary pump input

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic press drive, in particular for a sheet metal or forging press.
  • Such press drives comprise a cylinder and a plunger movably mounted in the cylinder between an upper dead center OT and a lower dead center UT.
  • the pressing piston divides the cylinder into a pressing pressure chamber and a return stroke space, wherein the pressing pressure chamber is connected to a conveying-pressure-reversible pressure-pressure pump, with which hydraulic fluid can be conveyed or discharged into or out of the pressing pressure space.
  • the return stroke is connected to a return flow pump also reversible flow, with the hydraulic fluid in or out of the return stroke is conveyed or discharged.
  • press drives are previously known for example from DE 2 349 351.
  • the pressing pressure pump and the return stroke pump are located on a common shaft which is driven by an electric motor.
  • Similar press drives are already known from DE 42 18 953 Al.
  • the present invention has for its object to optimize a press drive described above to the extent that it is more flexible, in particular, a rapid movement and / or rapid change in movement of the plunger is to be made possible.
  • a hydraulic press drive with the features of claim 1.
  • Such a drive therefore provides that a pressure-pressure pump drivable pressure-pressure pump motor and a separately from the compression-pressure pump motor trained, the return stroke pump driven remindhubpumpenmotor is provided.
  • a control unit is provided, which controls the compression pressure pump motor and the return stroke pump motor as a function of the respective stroke position of the plunger and / or of the respective pressure prevailing in the compression pressure space and / or return stroke space.
  • the stroke position and / or the pressures in the pressure chambers form controlled variables which influence the control of the motors and thus of the pumps.
  • the pressing pressure pump and the return stroke pump, or their motors, are thereby controlled such that the plunger is moved in a rapid advance, in particular without the action of external forces in the direction of bottom dead center UT, wherein hydraulic fluid discharged from the remindhubpumpe from the return stroke or is encouraged.
  • the plunger depending on the application or use of the press drive, path-dependent method with different speeds and different forces. Nevertheless, a controlled operation can be ensured in every stroke position of the plunger.
  • a flow reversal of the pumps is achieved in particular by a reversal of the direction of rotation of the pumps and the associated motors.
  • the motors can be controlled in particular accordingly.
  • the pressing piston can thereby be moved in rapid advance of gravity following vertically downwards at a comparatively high speed. Due to the fact that the return stroke pump, or its associated motor, can be actively activated to move the plunger, a controlled movement of the plunger is ensured and a rapid movement of the plunger is made possible.
  • the pressing pressure pump delivers hydraulic fluid into the pressing pressure chamber. Additionally or alternatively, it is conceivable that from a Nachsaugraum, which is connected to the pressing pressure chamber, hydraulic fluid is sucked into the pressing pressure chamber due to the vertically downwardly moving plunger.
  • the compression-pressure pump motor and the remindhubpumpenmotor are controlled such that the plunger is moved in the area in which he encounters the workpiece to be deformed in a load propulsion in the direction UT, in which the compression pressure pump Hydraulic fluid in the pressure chamber promotes.
  • the pressing pressure chamber is actively acted upon by the pressure-pressure pump with hydraulic fluid.
  • the pressure-pressure pump with hydraulic fluid.
  • the return stroke pump further promotes hydraulic fluid from the gearhubraum to keep a pressing force of the counteracting force due to existing in the return stroke hydraulic fluid as low as possible or exclude. This allows a comparatively high acceleration and / or rapid movement of the plunger.
  • the compression-pressure pump motor and the return-stroke pump motor can be controlled in such a way that, after reaching the lower dead center UT, the pressing piston is moved into rapid return drive in the direction of upper dead center TDC in which the return stroke pump pumps hydraulic fluid into the return stroke space.
  • the compression pressure pump discharges hydraulic fluid from the compression pressure chamber or promotes.
  • a speed sensor is provided on the pressure-pressure pump and also on the return-stroke pump for determining their rotational speed, and thus also for their power output.
  • the speed sensor is connected via a corresponding line to the control unit.
  • a displacement sensor for determining the stroke position of the plunger is provided in or on the cylinder or in or on the plunger. This displacement sensor is connected via a corresponding line to the control unit.
  • a first pressure sensor for determining the pressure in the pressing pressure chamber and / or if a second pressure sensor is provided for determining the pressure in the return stroke are supplied to the control unit as a control input. As a result, the process reliability can be increased.
  • An advantageous embodiment of the invention results when the compression pressure pump has a higher power than the return stroke pump. With the compression pressure pump comparatively high pressing forces are achieved. With the return stroke pump, in particular, as described above, the pressing piston can be moved into a rapid advance or emergency return drive.
  • the object mentioned at the outset is also achieved by a method for operating a hydraulic press drive, in particular a press drive according to the invention.
  • a method for operating a hydraulic press drive in particular a press drive according to the invention.
  • Such a method is characterized in that the compression pressure pump and the return stroke pump, or their drive motors, are independently controllable, and that the plunger in a rapid advance, in particular without the action of external counter forces, is movable in the direction of bottom dead center, said Return stroke pump Drains hydraulic fluid from the return stroke chamber.
  • the pressure pump can pump hydraulic fluid into the pressure chamber and / or additionally hydraulic fluid can be sucked into the pressure chamber from a Nachsaugraum. It is also conceivable that the pressing piston then, when it hits the workpiece to be deformed, is moved in a direction of lower dead center in a load drive, in which the pressure pump promotes hydraulic fluid in the compression chamber, additionally drained via the return stroke from the remindhubraum hydraulic fluid or can be promoted.
  • Another advantageous method provides that the plunger is moved after reaching the bottom dead center in an Eil Wegtechnisch towards upper dead center, in which promotes the remindhubpumpe hydraulic fluid in the gearhubraum, in addition hydraulic fluid can be drained or promoted from the pressure chamber pressure via the compression pump ,
  • an inventive press drive 10 which has a cylinder 12 and a plunger 14.
  • the pressing piston 14 divides the cylinder into a pressing pressure chamber 16 and into a return stroke space 18.
  • the active area of the pressing piston 14 delimiting the pressing pressure space 16 is larger than the active area delimiting the return stroke space 18.
  • the piston 14 is movable between a top dead center OT and a bottom dead center UT in the vertical direction.
  • the pressing pressure chamber 16 is connected via a check valve 50 with a Nachsaugraum 52.
  • the press drive 10 further comprises a pressure-pressure pump 22 connected to the pressing pressure chamber 16 via a line 20 and a return stroke pump 26 connected to the return stroke space 18 via a line 24.
  • Both pumps 22 and 26 are flow reversible, that is, they are adapted to promote hydraulic fluid on the one hand in the pressure chambers associated with them and on the other to discharge hydraulic fluid from these pressure chambers or to promote.
  • the lines 20 and 24 facing away from the delivery side of the pump 22 and 26 is connected to a hydraulic tank 28.
  • an associated electric motor M1 is provided for operating the return stroke pump 26.
  • the electric motor M1, and thus the pump 26, is controlled by a control unit 32 via a control line 30.
  • the compression pressure pump 22 is driven by an associated electric motor M2, which is controlled by the control unit 32 via a control line 34.
  • the two electric motors Ml and M2, and thus the two pumps 22, 26 are thus independently of each other via the control unit 32 driven.
  • a displacement sensor 36 is provided on the cylinder 12, which is connected via a line 38 to the control unit 32.
  • the control unit 32 can independently control or regulate the electric motors M1 and M2 independently of each other as a function of the respective stroke position.
  • control unit 32 To stabilize the control loop further controlled variables of the control unit 32 are supplied. About rotational sensors 40, the rotation angle, and thus the flow rates, the electric motors Ml and M2 or the respectively associated pumps 22, 26 of the control unit 32 is communicated. Further, the pressure P r prevailing in the pressing pressure chamber 16 is picked up by a pressure sensor 42 and communicated to the control unit 32. Accordingly, the pressure P2 prevailing in the return stroke chamber 18 is detected by a pressure sensor 44 and also communicated to the control unit 32. As indicated in the figure, a press safety control 46 according to DIN EN 693 is provided in the pressure line 20. Accordingly, a holding valve control 48 according to DIN EN 693 is available in the pressure line 24.
  • the press drive 10 can due to the separate possible control of the electric motors Ml and M2 or. the associated pumps 22, 26 are used very flexible.
  • a pressing force dependent on the stroke of the piston 14 can be provided.
  • a stroke-dependent travel speed of the piston 14 can be provided.
  • the press drive 10 is operated as described below:
  • hydraulic fluid can be conveyed into the pressure-pressure chamber 16 with the pressure-pressure pump 22 from the tank 28.
  • hydraulic fluid is sucked into the pressure chamber 16 pressure.
  • the pressing pressure is achieved due to the working compression pressure pump 22.
  • hydraulic fluid is conveyed from the tank 28 via the pressure line 20 in the pressing pressure chamber 16. Monitoring of the pressure takes place via the pressure sensor 42.
  • hydraulic fluid is advantageously conveyed from the tank 28 into the return stroke space 18 via the return stroke pump 26.
  • the motor Ml is controlled accordingly by the control unit 32.
  • the motor M2 can be controlled in such a way that hydraulic fluid is conveyed from the pressing pressure chamber 16 by the pump 22 into the tank 28.
  • the plunger 14 moves vertically with a corresponding speed.
  • the pressure in the pressure line 24 can be monitored via the pressure sensor 44 and communicated to the control unit 32.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)

Abstract

Ein hydraulischer Pressenantrieb (10), insbesondere für eine Blechform- oder Schmiedepresse, mit einem Zylinder (12) und einem in dem Zylinder (12) zwischen einem oberen Todpunkt OT und einem untern Todpunkt UT verfahrbar gelagerten Presskolben (149, wobei der Presskolben (14) den Zylinder (12) in einen Pressdruckraum (16) und einemn Rückhubraum (18) unterteilt, wobei der Pressdruckraum (16) mit einer förderstromumkehrbaren Pressdrückpumpe (22) verbunden ist, mit der Hydraulikflüssigkeit in den bzw. aus dem Rückhubraum (18) förderbar bzw. ablassbar ist, wobei eine Steuereinheit (32) vorgesehen ist, mit der die Pressdruckpumpe (22) und die Rückhubpumpe (26) in Abhängigkeit der jeweiligen Hublage des Presskolbens (14) unabhängig voeinander ansteuerbar sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Pressenantriebs.

Description

Titel : Hydraulischer Pressenantrieb und Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Pressenantriebs
Besehreibung
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Pressenantrieb, insbesondere für eine Blechform- oder Schmiedepresse. Solche Pressenantriebe umfassen einen Zylinder und einen in dem Zylinder zwischen einem oberen Todpunkt OT und einem unteren Todpunkt UT verfahrbar gelagerten Presskolben. Der Presskolben unterteilt dabei den Zylinder in einen Pressdruckraum und einen Rückhubraum, wobei der Pressdruckraum mit einer förderstromumkehrbaren Pressdruckpumpe verbunden ist, mit welcher Hydraulikflüssigkeit in den bzw. aus dem Pressdruckraum förderbar bzw. ablassbar ist. Ferner ist der Rückhubraum mit einer ebenfalls förderstromumkehrbaren Rückhubpumpe verbunden, mit der Hydraulikflüssigkeit in den bzw. aus dem Rückhubraum förderbar bzw. ablassbar ist.
Derartige Pressentriebe sind beispielsweise aus der DE 2 349 351 vorbekannt. Bei diesem Stand der Technik ist vorgesehen, dass die Pressdruckpumpe und die Rückhubpumpe auf einer gemeinsamen Welle liegen, die von einem Elektromotor angetrieben wird. Ähnliche Pressenantriebe sind aus der DE 42 18 953 Al vorbekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs beschriebenen Pressenantrieb dahingehend zu optimieren, dass er flexibler einsetzbar ist, wobei insbesondere eine schnelle Bewegung und/oder schnelle Bewegungsänderung des Presskolbens ermöglicht werden soll.
BESTATIGUNGSKOPIE Diese Aufgabe wird mit einem hydraulischen Pressenantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein derartiger Antrieb sieht folglich vor, dass ein die Pressdruckpumpe antreibbarer Pressdruckpumpenmotor und ein vom Pressdruckpumpenmotor separat ausgebildeter, die Rückhubpumpe antreibbarer Rückhubpumpenmotor vorgesehen ist. Ferner ist eine Steuereinheit vorgesehen, die den Pressdruckpumpenmotor und den Rückhubpumpenmotor in Abhängigkeit von der jeweiligen Hublage des Presskolbens und/oder vom jeweiligen im Pressdruckraum und/oder Rückhubraum herrschenden jeweiligen Druck ansteuert. Insofern bilden die Hublage und/oder die Drücke in den Druckräumen Regelgrößen, die die Ansteuerung der Motoren und damit der Pumpen beeinflusst. Die Pressdruckpumpe und die Rückhubpumpe, bzw. deren Motoren, sind dabei derart ansteuerbar, dass der Presskolben in einem Eilvortrieb, insbesondere ohne die Einwirkung von äußeren Kräften, in Richtung unterer Todpunkt UT verfahren wird, wobei Hydraulikflüssigkeit über die Rückhubpumpe aus dem Rückhubraum abgelassen bzw. gefördert wird.
Vorteil der Erfindung ist folglich, dass, anders als beim vorbekannten Stand der Technik gemäß der DE 23 49 351 C3, nicht beide Pumpen über einen gemeinsamen Motor und eine gemeinsame Antriebswelle angetrieben werden, sondern dass der Pressdruckpumpenmotor und der Rückhubpumpenmotor von der Steuereinheit unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Die Erfindung ist dabei nicht auf das Vorhandensein von nur zwei Pumpen mit zugehörigen Motoren beschränkt; erfindungsgemäß können auch weitere Pumpen-Motoren-Einheiten vorgesehen sein.
Durch die Erfindung kann der Presskolben, je nach Anwendung oder Verwendung des Pressenantriebs, wegabhängig mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und unterschiedlichen Kräften verfahren werden. Dennoch kann ein geregelter Betrieb in jeder Hublage des Presskolbens gewährleistet werden. Eine Förderstromumkehrung der Pumpen wird insbesondere durch eine Drehrichtungsumkehrung der Pumpen und der zugehörigen Motoren erreicht. Die Motoren können dazu insbesondere entsprechend angesteuert werden.
Der Presskolben kann dadurch im Eilvortrieb der Schwerkraft folgend vertikal nach unten mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit bewegt werden. Dadurch, dass dabei die Rückhubpumpe, bzw. deren zugehöriger Motor, zur Bewegung des Presskolbens aktiv ansteuerbar ist, wird eine kontrollierte Bewegung des Presskolbens gewährleistet und eine schnelle Bewegung des Presskolbens ermöglicht.
Um zu gewährleisten, dass beim Absenken des Presskolbens ausreichend Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum nachströmt, ist denkbar, dass zusätzlich die Pressdruckpumpe Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum fördert. Zusätzlich oder alternativ dazu ist denkbar, dass aus einem Nachsaugraum, der an den Pressdruckraum angeschlossen ist, Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum aufgrund des sich vertikal nach unten bewegenden Presskolbens nachgesaugt wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist denkbar, dass der Pressdruckpumpenmotor und der Rückhubpumpenmotor derart ansteuerbar sind, dass der Presskolben in dem Bereich, in dem er auf das zu verformende Werkstück trifft, in einem Lastvortrieb in Richtung UT verfahren wird, in dem die Pressdruckpumpe Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum fördert. Zur Aufbringung einer Pressdruckkraft wird folglich beim Auftreffen auf das Werkstück der Pressdruckraum über die Pressdruckpumpe aktiv mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt. Hierdurch können vergleichsweise hohe Kräfte am Presskolben zur Umformung des Werkstücks bereitgestellt werden. Dabei wird vorzugsweise erst dann in den Lastvortrieb geschaltet, wenn mit einem Auftreffen des Presskolbens auf das Werkstück zu rechnen ist. Insbesondere dann wenn vorher die Pressdruckpumpe nicht aktiv betrieben wird, sondern der Pressdruckraum über den Nachsaugraum mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird, kann Energie eingespart werden.
Dabei ist vorteilhaft, wenn die Rückhubpumpe weiterhin Hydraulikflüssigkeit aus dem Rückhubraum fördert, um eine der Pressdruckkraft entgegenwirkende Kraft aufgrund von im Rückhubraum vorhandener Hydraulikflüssigkeit möglichst gering zu halten oder auszuschließen. Dadurch wird eine vergleichsweise hohe Beschleunigung und/oder schnelle Bewegung des Presskolbens ermöglicht.
Ferner ist vorteilhaft, wenn der Pressdruckpumpenmotor und der Rückhubpumpenmotor derart ansteuerbar sind, dass der Presskolben nach Erreichen des unteren Todpunkt UT in einen Eilrücktrieb in Richtung oberer Todpunkt OT verfahren wird, in dem die Rückhubpumpe Hydraulikflüssigkeit in den Rückhubraum fördert. Um die Gegenkraft möglichst gering zu halten, ist dabei denkbar, dass zusätzlich die Pressdruckpumpe Hydraulikflüssigkeit aus dem Pressdruckraum ablässt bzw. fördert.
Zur vorteilhaften Ansteuerung der beiden Pumpen bzw. deren Motoren ist denkbar, dass an der Pressdruckpumpe und auch an der Rückhubpumpe jeweils einen Drehzahlsensor zu deren Drehzahlbestimmung, und damit auch zu deren Leistungsabgabe, vorgesehen ist. Der Drehzahlsensor ist über eine entsprechende Leitung mit der Steuereinheit verbunden.
Zur Bereitstellung der Regeleingangsgröße, nämlich der jeweiligen Hublage des Presskolbens, ist denkbar, dass im oder am Zylinder bzw. im oder am Presskolben ein Wegsensor zur Hublagenbestimmung des Presskolbens vorgesehen ist. Dieser Wegsensor ist über eine entsprechende Leitung mit der Steuereinheit verbunden.
Ferner ist vorteilhaft, wenn ein erster Drucksensor zur Bestimmung des Drucks im Pressdruckraum und/oder wenn ein zweiter Drucksensor zur Bestimmung des Drucks im Rückhubraum vorgesehen ist. Die von diesen Sensoren aufgenommenen Daten werden der Steuereinheit als Regeleingangsgröße zugeführt. Hierdurch kann die Prozesssicherheit erhöht werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dann, wenn die Pressdruckpumpe eine höhere Leistung als die Rückhubpumpe aufweist. Mit der Pressdruckpumpe werden vergleichsweise hohe Presskräfte erzielt. Mit der Rückhubpumpe kann insbesondere, wie vorhergehend beschrieben, der Presskolben in einen Eilvortrieb bzw. Eilrücktrieb bewegt werden.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Pressantriebs, insbesondere eines erfindungsgemäßen Pressantriebs. Ein derartiges Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Pressdruckpumpe und die Rückhubpumpe, bzw. deren Antriebsmotoren, unabhängig voneinander ansteuerbar sind, und dass der Presskolben in einem Eilvortrieb, insbesondere ohne die Einwirkung von externen Gegenkräften, in Richtung unterer Todpunkt verfahrbar ist, wobei die Rückhubpumpe Hydraulikflüssigkeit aus den Rückhubraum ablässt bzw. fördert .
Vorteilhaft ist, wenn zusätzlich die Pressdruckpumpe Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum fördern kann und/oder zusätzlich aus einem Nachsaugraum Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum gesaugt werden kann. Ebenso ist denkbar, dass der Presskolben dann, wenn er auf das zu verformende Werkstück trifft, in einem Lastvortrieb in Richtung unterer Todpunkt verfahren wird, in dem die Pressdruckpumpe Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum fördert, wobei zusätzlich über die Rückhubpumpe aus dem Rückhubraum Hydraulikflüssigkeit abgelassen bzw. gefördert werden kann.
Ein weiteres vorteilhaftes Verfahren sieht vor, dass der Presskolben nach Erreichen des unteren Todpunkts in einen Eilrücktrieb in Richtung oberen Todpunkt verfahren wird, in dem die Rückhubpumpe Hydraulikflüssigkeit in den Rückhubraum fördert, wobei zusätzlich über die Pressdruckpumpe Hydraulikflüssigkeit aus dem Pressdruckraum abgelassen bzw. gefördert werden kann.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel näher beschrieben und erläutert wird.
In der Figur ist ein erfindungsgemäßer Pressenantrieb 10 dargestellt, der einen Zylinder 12 und einen Presskolben 14 aufweist. Der Presskolben 14 unterteilt dabei den Zylinder in einen Pressdruckraum 16 und in einen Rückhubraum 18. Die den Pressdruckraum 16 begrenzende aktive Fläche des Presskolbens 14 ist größer als die den Rückhubraum 18 begrenzende aktive Fläche. Der Kolben 14 ist zwischen einem oberen Todpunkt OT und einem unteren Todpunkt UT in vertikaler Richtung verfahrbar. Der Pressdruckraum 16 ist über ein Rückschlagventil 50 mit einem Nachsaugraum 52 verbunden.
Der Pressenantrieb 10 umfasst ferner eine mit dem Pressdruckraum 16 über eine Leitung 20 verbundene Pressdruckpumpe 22 sowie eine mit dem Rückhubraum 18 über eine Leitung 24 verbundene Rückhubpumpe 26. Beide Pumpen 22 und 26 sind förderstromumkehrbar, d. h. sie sind dazu geeignet, Hydraulikflüssigkeit zum einen in die mit ihnen verbundenen Druckräume zu fördern und zum anderen aus diesen Druckräumen Hydraulikflüssigkeit abzulassen oder zu fördern.
Die den Leitungen 20 bzw. 24 abgewandte Förderseite der Pumpe 22 bzw. 26 ist mit einem Hydrauliktank 28 verbunden. Zum Betreiben der Rückhubpumpe 26 ist ein zugehöriger Elektromotor Ml vorgesehen. Der Elektromotor Ml, und damit die Pumpe 26, wird über eine Steuerleitung 30 von einer Steuereinheit 32 angesteuert. Entsprechend wird die Pressdruckpumpe 22 von einem zugehörigen Elektromotor M2, der über eine Steuerleitung 34 von der Steuereinheit 32 angesteuert wird, angetrieben.
Die beiden Elektromotoren Ml und M2, und damit die beiden Pumpen 22, 26 sind folglich unabhängig voneinander über die Steuereinheit 32 antreibbar.
Zur Bestimmung der jeweiligen Hublage des Presskolbens 14 ist am Zylinder 12 ein Wegsensor 36 vorgesehen, der über eine Leitung 38 mit der Steuereinheit 32 verbunden ist. Dadurch kann die Steuereinheit 32 die Elektromotoren Ml und M2 in Abhängigkeit der jeweiligen Hublage unabhängig voneinander gezielt ansteuern bzw. regeln.
Zur Stabilisierung des Regelkreises werden weitere Regelgrößen der Steuereinheit 32 zugeführt. Über Drehsensoren 40 werden die Drehwinkel, und damit die Fördermengen, der Elektromotoren Ml und M2 bzw. der jeweils zugehörigen Pumpen 22, 26 der Steuereinheit 32 mitgeteilt. Ferner wird der im Pressdruckraum 16 herrschende Druck Pl von einem Drucksensor 42 aufgenommen und der Steuereinheit 32 mitgeteilt. Entsprechend wird über einen Drucksensor 44 der im Rückhubraum 18 herrschende Druck P2 erfasst und ebenfalls der Steuereinheit 32 mitgeteilt. In der Druckleitung 20 ist , wie in der Figur angedeutet , eine Pressensicherheitssteuerung 46 gemäß DIN EN 693 vorgesehen . Entsprechend ist in der Druckleitung 24 eine Halteventilsteuerung 48 gemäß DIN EN 693 vorhanden .
Der Pressenantrieb 10 kann aufgrund der getrennten möglichen Ansteuerung der Elektromotoren Ml und M2 bzw . der zugehörigen Pumpen 22 , 26 sehr flexibel eingesetzt werden . Insbesondere kann eine vom Hub des Kolbens 14 abhängige Presskraft bereitgestellt werden . Entsprechend kann insbesondere eine hubabhängige Verfahrgeschwindigkeit des Kolbens 14 bereitgestellt werden .
Vorteilhafterweise wird der Pressenantrieb 10 wie folgendermaßen beschrieben betrieben :
Ausgehend vom oberen Todpunkt wird der Press kolben 14 in Richtung unterer Todpunkt dadurch bewegt , dass mit der Rückhubpumpe 26 gezielt Hydraulikflüssigkeit aus dem Rϋckhubraum 18 in den Tank 28 abgelassen bzw . gefördert wird . Eine Bewegung des Kolbens 14 wird aufgrund seines Eigengewichtes , bzw . der daraus resultierenden Schwerkraft , erreicht . Aufgrund des Ablassens der Hydraulikflüssigkeit aus dem Rückhubraum 18 kann der Kolben 16 vergleichsweise schnell , insbesondere in einem Eilvortrieb, kontrolliert vertikal nach unten bewegt werden .
Zeitgleich kann mit der Pressdruckpumpe 22 aus dem Tank 28 Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum 16 gefördert werden . Zusät zlich ist denkbar, dass aus dem Nachsaugraum 52 Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum 16 nachgesaugt wird.
Bei Erreichen des Werkstücks wird der Pressdruck aufgrund der arbeitenden Pressdruckpumpe 22 erreicht . Hydraulikflüssigkeit wird aus dem Tank 28 über die Druckleitung 20 in den Pressdruckraum 16 gefördert. Eine Überwachung des Drucks erfolgt über den Drucksensor 42.
Bei Erreichen des unteren Todpunkts UT, also nach Bearbeitung des Werkstücks, wird vorteilhafterweise über die Rückhubpumpe 26 Hydraulikflüssigkeit aus dem Tank 28 in den Rückhubraum 18 gefördert. Hierzu wird der Motor Ml entsprechend von der Steuereinheit 32 angesteuert. Dabei kann der Motor M2 derart angesteuert werden, dass Hydraulikflüssigkeit aus dem Pressdruckraum 16 von der Pumpe 22 in den Tank 28 gefördert wird. Je nach Förderleistung der Rückhubpumpe 26 bewegt sich der Presskolben 14 mit entsprechender Geschwindigkeit vertikal nach oben. Der Druck in der Druckleitung 24 kann dabei über den Drucksensor 44 überwacht werden und der Steuereinheit 32 mitgeteilt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Hydraulischer Pressenantrieb (10), insbesondere für eine Umform- oder Schmiedepresse, mit einem Zylinder (12) und einem in dem Zylinder (12) zwischen einem oberen Todpunkt OT und einem untern Todpunkt UT verfahrbar gelagerten Presskolben (14), wobei der Presskolben (14) den Zylinder (12) in einen Pressdruckraum (16) und einen Rückhubraum (18) unterteilt, wobei der Pressdruckraum (16) mit einer förderstromumkehrbaren Pressdruckpumpe (22) verbunden ist, mit der Hydraulikflüssigkeit in den bzw. aus dem Pressdruckraum (16) förderbar bzw. ablassbar ist und wobei der Rückhubraum (18) mit einer förderstromumkehrbaren Rückhubpumpe (26) verbunden ist, mit der Hydraulikflüssigkeit in den bzw. aus dem Rückhubraum (18) förderbar bzw. ablassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pressdruckpumpenmotor (M2) vorgesehen ist, mit welchem die Pressdruckpumpe (22) antreibbar ist, und dass ein vom Pressdruckpumpenmotor (M2) separat ausgebildeter Rückhubpumpenmotor (Ml) vorgesehen ist, mit welchem die Rückhubpumpe (26) antreibbar ist, und dass eine Steuereinheit (32) vorgesehen ist, die den Pressdruckpumpenmotor (M2) und den Rückhubpumpenmotor (Ml) in Abhängigkeit von der jeweiligen Hublage des Presskolbens (14) und/oder vom jeweiligen im Pressdruckraum (16) und/oder Rückhubraum (18) herrschenden Druck regelt, wobei die Steuereinheit (32), die Pressdruckpumpe (22) und die Rückhubpumpe (26) derart ausgebildet sind, dass der Presskolben (14) in einem Eilvortrieb in Richtung UT bewegbar ist, wobei die Rückhubpumpe (26) Hydraulikflüssigkeit aus dem Rückhubraum (18) fördert.
2. Pressenantrieb (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Pressdruckpumpe (22) Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum (16) fördert und/oder dass aus einem Nachsaugraum (52)
Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum (16) gesaugt wird.
3. Pressenantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (32), die Pressdruckpumpe (22) und die Rückhubpumpe (16) derart ausgebildet sind, dass der Presskolben (14) dann, wenn er sich in dem Bereich befindet, in dem er auf das zu verformende Werkstück trifft, in einem Lastvortrieb in Richtung UT bewegbar ist, wobei die Pressdruckpumpe (22) Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum (16) fördert.
4. Pressenantrieb (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Rückhubpumpe (26) aus dem Rückhubraum (18) Hydraulikflüssigkeit fördert.
5. Pressenantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (32), die Pressdruckpumpe (22) und die Rückhubpumpe (26) derart ausgebildet sind, dass der Presskolben (14) nach Erreichen des UT in einem Eilrücktrieb in Richtung OT bewegbar ist, wobei die Rückhubpumpe (26) Hydraulikflüssigkeit in den Rückhubraum (18) fördert.
6. Pressenantrieb (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Pressdruckpumpe (22) Hydraulikflüssigkeit aus dem Pressdruckraum (16) fördert .
7. Pressenantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressdruckpumpe (22) und/oder die Rückhubpumpe (26) einen Drehzahl- bzw Drehwinkelsensor (40) zur Drehzahlbzw. Drehwinkelbestiminung umfassen.
8. Pressenantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wegsensor
(36) zur Hublagebestimmung des Presskolbens (14) vorgesehen ist.
9. Pressenantrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Drucksensoren zur Erfassung des im Pressdruckraum (16) und/oder Rückhubraum (18) herrschenden Drucks vorgesehen sind.
10. Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Pressenantriebs (10), insbesondere eines Antriebs (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Pressenantrieb (10) einen Zylinder (12) und einen in dem Zylinder (12) zwischen einem Oberen Todpunkt OT und einem Untern Todpunkt UT verfahrbar gelagerten Presskolben (14) aufweist, wobei der Presskolben (14) den Zylinder (12) in einen Pressdruckraum (16) und einen Rückhubraum (18) unterteilt, wobei der Pressdruckraum (16) mit einer förderstromumkehrbaren Pressdruckpumpe (22) verbunden ist, mit der Hydraulikflüssigkeit in den bzw. aus dem Pressdruckraum (16) förderbar bzw. ablassbar ist und wobei der Rückhubraum (18) mit einer förderstromumkehrbaren Rückhubpumpe (26) verbunden ist, mit der Hydraulikflüssigkeit in den bzw. aus dem Rückhubraum (18) förderbar bzw. ablassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressdruckpumpe (22) und die Rückhubpumpe (26) in Abhängigkeit der jeweiligen Hublage des Presskolbens und/oder vom jeweiligen im Pressdruckraum (16) und/oder Rückhubraum (18) herrschenden Druck unabhängig voneinander betrieben werden, und dass der Presskolben (14) in einem Eilvortrieb in Richtung UT verfahrbar ist, wobei über die Rückhubpumpe (26) Hydraulikflüssigkeit aus dem Rückhubraum (18) abgelassen bzw. gefördert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Pressdruckpumpe (22) Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum (16) fördert und/oder dass zusätzlich aus einem Nachsaugraum (52)
Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum (16) gesaugt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Presskolben (14) dann, wenn er sich in dem Bereich befindet, in dem er auf das zu verformende Werkstück trifft, in einem Lastvortrieb in Richtung UT verfahren wird, wobei die Pressdruckpumpe
(22) Hydraulikflüssigkeit in den Pressdruckraum (16) fördert, wobei zusätzlich über die Rückhubpumpe (26) aus dem Rückhubraum (18) Hydraulikflüssigkeit abgelassen bzw. gefördert werden kann.
13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Presskolben (14) nach Erreichen des UT in einem Eilrücktrieb in Richtung OT verfahren wird, wobei die Rückhubpumpe (26) Hydraulikflüssigkeit in den Rückhubraum (18) fördert, wobei zusätzlich über die Pressdruckpumpe (22) Hydraulikflüssigkeit aus dem Pressdruckraum (16) abgelassen bzw. gefördert werden kann.
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