CH330973A - Verfahren zum Betätigen hydraulischer Pressen und hydraulische Presse zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Betätigen hydraulischer Pressen und hydraulische Presse zur Durchführung des Verfahrens

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CH330973A
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Victor Rowles Reginald
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Fielding & Platt Ltd
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    • 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
    • B30B15/163Control arrangements for fluid-driven presses for accumulator-driven presses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Description


  Verfahren zum Betätigen hydraulischer Pressen und hydraulische Presse  zur Durchführung des Verfahrens    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum  Betätigen hydraulischer Pressen mit einem  Hauptpresskolben, mindestens einem Halte  kolben und einem Zylinder für den Halte  kolben, sowie eine Vorrichtung zur Durchfüh  rung des Verfahrens insbesondere für hydrau  lische Pressen, welche beispielsweise in Strang  pressen, in Pressschmiedverfahren und Stauch  verfahren verwendet werden.  



  Es ist bekannt, dass bei mechanisch ange  triebenen Stoss-Strangpressen der kurbelbetä  tigten Bauart die Dauer des Krafthubes sehr  kurz ist und dass keine gleichmässige Kraft  nachwirkung auftritt. Bei solchen Pressen  tritt auch ein rascher Kraftanstieg ein, wel  cher oft zu Überlastungen der Werkzeuge  führt, welche bereits unter normalen Arbeits  bedingungen hochbelastet sind, und solche  Überlastungen können manchmal zum Bruch  des Pressenständers führen.  



  Das Verfahren gemäss vorliegender Erfin  dung zeichnet sich dadurch aus, dass der       Hauptpresskolben    und der Haltekolben dem       Druck    eines gasbelasteten hydraulischen Spei  chers ausgesetzt werden, welcher Druck einen  vorbestimmten Wert aufweist, welcher in       Übereinstimmung    mit der zur Durchführung  der Bearbeitung benötigten Kraft steht, fer  ner dadurch, dass während des ganzen Arbeits  hubes des     Hauptpresskolbens    eine konstante       I)ruekhöhe    aufrechterhalten bleibt,

   wobei  die dem Druck ausgesetzte     Wirkdruekfläche       des Haltekolbens grösser ist als die     Wirkdruek-          fläehe    des     Hauptpresskolbens,    so dass der     Haupt-          presskolben    mittels dem ihm entgegenwirkenden  belasteten Haltekolben an der Ausführung des  Arbeitshubes gehindert wird und dass man  den     Hauptpresskolben    dadurch .für den Ar  beitshub frei gibt, dass man den Haltekolben  plötzlich entlastet, wobei man die Geschwin  digkeit des     Hauptpresskolbens    im Hinblick  auf die zur Bearbeitung nötige Kraft mittels  einem Flüssigkeitsventil steuert.  



  Die hydraulische Presse zur Durchfüh  rung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch  einen     Hauptpresskolben    und mindestens einen  Haltekolben mit Zylinder für den letzteren,  wobei die     Wirkdruckfläche    des Haltekolbens  grösser ist als die     Wirkdruckfläche    des Haupt  kolbens, so dass, wenn der Zylinder des       Hauptpresskolbens    und der Zylinder des  Haltekolbens an einen gasbelasteten hydrau  lischen Speicher geschaltet sind, der     Haupt-          presskolben    verhindert wird, seinen Arbeits  hub auszuführen, bis der Zylinder des Halte  kolbens mit dem Abfluss verbunden ist.

      Nachstehend sind einige Ausführungsbei  spiele der erfindungsgemässen Presse mit einer  Variante unter Bezugnahme auf die Zeich  nungen beschrieben. Es zeigen:       Fig.    1 eine schematische Darstellung einer  hydraulischen Presse für.     Strangpressarbeiten,     wobei die Teile in der Lage unmittelbar vor      der Anlegung von Kraft an den     Hauptpress-          kolben    gezeigt sind.  



  Fig. 2 ein erläuterndes Teilschema einer  alternativen Anordnung,  Fig. 3 einen Teil der Presse nach Fig. 1 in  einem dem Beginn des Strangpressens folgen  den Stadium,  Fig. 4 den Presskolben einer hydraulischen  Presse,  Fig. 5 eine Presse, in welcher die Funk  tionen des Haltekolbens und des     Hauptpress-          kolbens    in einer Einzel-Presskolbenbaugruppe  kombiniert sind,  Fig. 6 eine weitere Presse, bei welcher die  in Fig. 4 gezeigten Presskolben mit der     Einzel-          Presskolbenbaugruppe    von Fig. 5 kombiniert  sind,  Fig. 7 eine Strangpresse, bei welcher Mittel  für das Heben und Senken des Knüppelbehäl  ters vorhanden sind.  



  Gemäss der Darstellung in Fig. 1 ist der  Zylinder 2 des Hauptpresskolbens 1 einer  hydraulischen Presse durch ein Nadelventil 2a  dauernd mit einem gasbelasteten hydrau  lischen Speicher 3 verbunden, welchem über  die Leitung 30 Dreckflüssigkeit zugeführt  werden kann. Die dauernde Verbindung zwi  schen dem Speicher und dem Zylinder ergibt  eine     Dämpfwirkung    bei der Anlegung von  Kraft     durch    das Druckmittel und schützt die  Werkzeuge, auf welche der Presskolben wirkt,  vor Schlagbeanspruchungen.

   Der Speicher ist  ferner durch Leitungen 4 und 5 über ein  Zweiw egventil 6 mit Zylindern 7 und 8 zweier  Presskolben 9 und 10 verbunden, welche Halte  kolben genannt werden und so angeordnet  sind, dass in der gezeigten Druckstellung des  Zweiwegventils 6 die Haltekolben 9, 10 den  Hauptpresskolben 1 gegen die Wirkung des  gasbelasteten Speichers 3 durch das Mittel  eines Kreuzkopfes 11 in seinen Zylinder hin  eindrücken. Dabei wird die Kraft des Kolbens  1 über den Kreuzkopf 11 auf das Werkstück  übertragen.

   Die Summe der Wirkdruekflächen  der Haltekolben 9 und 10 ist grösser als die  Wirkdruckfläche des Hauptpresskolbens 1, so  dass diese, solange die Kolben 1, 9, 10 unter  dem Druck von 3 stehen, den Hauptpresskolben    1 entgegen der vom hydraulischen Speicher 3  an ihn     angelegten    Kraft in seinem Zylinder  halten, wobei diese Stellung aufrechterhalten  bleibt, bis das Zweiwegventil 6 in die     Auslass-          Stellung    umgestellt wird, wobei 6' geschlossen  und 6'' offen ist, in welcher Stellung die  Zylinder 7 und 8 mit der Abflussleitung 12  in Verbindung gesetzt werden.

   Wenn das  Zweiwegventil 6 auf diese Weise betätigt  wird, so wirkt sich die volle Kraft äusserst  rasch auf den     Hauptpresskolben    aus, da im  Vergleich zu den Haltekolbendurchmesser die  Leitungen 5 und 12 sowie der     Ventildurclr-          gang    von 6'' sehr gross bemessen sind, so dass  die Kolben 9 und 10 augenblicklich entlastet  werden und sieh der Hauptpresskolben 1 des  halb mit grosser Gesebwindigkeit vorwärts be  wegt, wobei sich die Haltekolben frei gegen  den Ausfluss bewegen. Dabei ist zu beachten.  dass das Ventil 6'' rasch betätigt wird, uni  den vollen Durchflussquersehnitt sofort frei  zugeben.

   Die Leistung des hydraulischen     Spei-          ehers    in bezug auf den     Presskolben    ist derart,  dass nach der anfänglichen Freigabe des     Press-          kolbens    die angelegte Kraft während des gan  zen     Presskolben-Arbeitshubes    auf einem     gleiclr-          mässigen    hohen Niveau     erhalten    bleibt. Der  Druck weist dabei einen     vorbestimmten    Wert  auf, welcher in     Übereinstimmung    mit der zur  Durchführung der Bearbeitung benötigten  Kraft steht.  



  Bevor die Presse in Tätigkeit gesetzt wird.  wird der     Akkumulator    3 derart. unter     Druel:     gesetzt, dass er die dem Arbeitsgang     entspre-          ehend    benötigte Kraft ausüben kann.  



  Der Zweck des Nadelventils 2a. ist die       Regulierung    der Geschwindigkeit der Bewe  gung des     Presskolbens    1, es wird im voraus  eingestellt, um die Geschwindigkeit in     Über-          einstimmung    mit der vom     Presskolben    zu  leistenden Arbeit     einzuregulieren.    Das Nadel  ventil ist in denjenigen Fällen, in denen die  Möglichkeit einer Einstellung     nicht    gewünscht  wird, nicht unbedingt nötig;

   in solchen Fällen  wird unter Annahme einer gegebenen Druck  belastung des hydraulischen Speichers die Ge  schwindigkeit des     Presskolbens    durch den  Durchmesser der den hydraulischen Speicher      und den Zylinder 2 verbindenden Leitung  bestimmt.  



  Wie aus Fig. 1 ersiehtlich, kann das Dros  selkontrollorgan 6a derart verstellt werden,  dass sich eine gewünschte     Geschwindigkeit    für  den Ausfluss des Mediums einstellt, wodurch  eine weitere Möglichkeit der Abstimmung  zwischen der Kolbengeschwindigkeit und dem       durchzuführenden    Arbeitsgang geschaffen  wird.  



  Der Zylinder 2 ist von einem Querjoch  20, welches einen Teil des Pressenständers  bildet, abgestützt. Die Haltekolben-Zylinder 7  und 8 sind in einer Grundplatte 21, welche  einen Teil des Pressenständers bildet, und bei  <B>22</B> eine zentrale Bohrung aufweist, gelagert.  Der Knüppelbehälter 23 ist auf der Grund  platte 21 montiert, und der Kreuzkopf 11 ist  mit einer Schubstange 24 und einem Dorn  oder Führungszapfen 25 versehen. Angenom  men, es sei ein äusserst dünnes Rohr aus einem  kalten Aluminiumknüppel strangzupressen, so  wird ein Knüppel 26 von ringförmigem Quer  schnitt und kürzerer Länge als die Länge der  ihn aufnehmenden Bohrung in üblicher Weise  in den Behälter eingesetzt, wobei die verwen  deten Werkzeuge solche für hydraulisch  Strangpressapparate sind.

   Das Verfahren der  Anlegung der Strangpresskraft ist jedoch von  den bisher verwendeten Verfahren     versehie-          den.    Während beim üblichen Pressen die auf  den Stempel wirkende Kraft erst nach einer       gewissen    Anlaufzeit ihren Höchstwert erreicht,  kann diese Presskraft beim vorliegend erläu  terten Verfahren infolge der Bewegungsener  gie aller bewegten Teile, welehe diese schon  bei Beginn des Pressv organges aufweist, und  des ebenfalls zu Beginn des Pressvorganges  wirkenden Höehstwertes des Flüssigkeits  druckes, am Anfang bedeutend höher gehal  ten werden als der Höchstwert bei üblichen  Pressen. Deshalb kann mit einer Presse nach  vorliegender Konstruktion in viel kürzeren  Zeiten gepresst werden als nach den üblichen  Verfahren.  



  Zu diesem Zweck wird der     Hauptpress-          kolben    1 anfänglich so eingestellt, dass sich un  mittelbar vor dem     Strangpressvorgang    die    Schubstange 24 in einem geeigneten Abstand  <I>IS</I> vom Knüppel entfernt befindet.  



  Bei der Einstellung des Abstandes<I>IS</I> ist  es wichtig, sicherzustellen, dass die Schub  stange so weit in die Mündung des Behälters  eindringt., dass er wirksam abgeschlossen ist,  da sonst, wenn ein Abstand zwischen der  Schubstange und der Behälterbohrung belas  sen würde, etwas vom Knüppel aus dem Be  hälter entweichen könnte, wenn das Strang   pressen beginnt. Wesentlich ist demnach, dass  der Knüppel 26 genügend tief im Knüppel  behälter 23 versenkt. ist. Die Kraft für den       Hauptpresskolben    1 wird von dem hydrau  lischen Speicher 3 geliefert, welcher ebenfalls  das Druckmittel für die Haltekolben 9 und  10 liefert, wie dies bereits beschrieben wurde.

    Die Kolben 9 und 10 halten den     Hauptpress-          kolben    1 entgegen dein Druck des hydrau  lischen Speichers, bis der gesamte Ausfluss  für die     Haltekolben-Zylinder    plötzlich in der  bereits beschriebenen Art und Weise frei  gegeben wird, worauf der volle Druck des  hydraulischen Speichers plötzlich auf den       Hauptpresskolben    wirkt und die     Strangpres-          sung    des Knüppels vollzogen wird.

   Vor dem  eigentlichen     Strangpressvorgang    wird das       Flüssigkeitsdrucksystem    in Bereitstellung für  den Arbeitsgang belastet, weil der Zylinder  des     Hauptpresskolbens    bereits in Verbindung  mit. dem Speicher steht. Dies ist ein wichtiger  Punkt, da keine Kraft durch den Pressen  ständer absorbiert wird, wenn der     Haupt-          presskolben    freigegeben wird. Es ist einleuch  tend, dass der     Hauptpresskolben,    da er nach  seiner Freigabe sich ungehindert infolge des  Abstandes<I>IS</I> bewegen kann, ein Mass an kine  tischer Energie annimmt, welche voll auf den  Knüppel 26 übertragen wird.  



  Die beschriebene     Werkzeug-Baugruppe    be  wirkt das     Strangpressen    eines Rohres, welches  abwärts     durch    die Bohrung 22 in der Grund  platte 21 hindurchgeht, wie dies in     Fig.    3  veranschaulicht wird. In einer praktischen  Anwendung der Erfindung unter Verwen  dung des direkten     Strangpressverfahrens     wurde mit Erfolg ein dünnes Rohr von etwa  3 m Länge mit einem Aussendurchmesser von      10,41 mm und einem Innendurchmesser von  10,16 mm hergestellt, was eine Wandstärke  von 0,125 mm ergibt. Die Herstellung erfolgte  aus einem kalten Aluminiumknüppel von  47,6 mm Länge mit einem Aussendurchmesser  von 27,0 mm und einem Innendurchmesser  von 10,3 mm.

   Die für den     Strangpressarbeits-          gang    benötigte Zeit lag in der Grössenord  nung von 1/5 Sekunde, wobei sich die Ge  schwindigkeit des Presskolbens auf etwa  32 cm/Sek. belief. Der statische Druck der  Presse betrug 88,4 Tonnen.  



  Anstatt die Schubstange anfänglich, das  heisst unmittelbar vor dem Strangpresshub, so  einzustellen, dass sie sieh in einem Abstand  vom Knüppel befindet, kann sie auch direkt  an den Knüppel anliegend eingestellt werden,  so dass die Strangpressung des Knüppels un  mittelbar nach Freigabe des     Hauptpresskol-          bens    beginnt.  



  Bei der durch das Teilschema gemäss  Fig. 2 veranschaulichten Steueranordnung ist  der Zylinder 2 des Hauptpresskolbens 1 durch  ein Zweiwegventil 13 mit dem gasbelasteten  Speicher 3 verbunden. In der Druckstellung  des Ventils 13 ist der Zylinder 2 direkt mit  dem hydraulischen Speicher 3 verbunden,  wobei das Ventil 13 genügend gross ist, um  einen raschen Eintritt der Flüssigkeit in den  Zylinder 2 zu gestatten. Die zweite, in Fig. 2  gezeigte Stellung des Zweiwegventils 13 ist  die normale Ausflussstellung, in welcher der  Zylinder 2 mit der Ausflussleitung 14 in Ver  bindung steht.  



  Die Anordnung stimmt für übrigen mit  derjenigen nach Fig. 1 überein, und der  hydraulische Speicher 3 ist ebenfalls, wie bei  Fig. 1, durch ein zweites Zweiwegv entil mit  den Zylindern der Haltekolben verbunden. In  der Druckstellung des zweiten Zweiwegventils  werden die Haltekolben in ihre Zylinder hin  eingestossen, wobei das erste Zweiwegventil 13  in der     Ausflussstellung    steht. Auch in diesem  Falle sind die Haltekolben imstande, den  Hauptpresskolben entgegen der vom hydrau  lischen Speicher auf ihn ausgeübten Kraft, in  seinem Zylinder zu halten, wenn das erste  Zweiwegventil 13 in die Druckstellung gestellt    wird, wobei diese Stellung aufrechterhalten  bleibt, bis das zweite     Zweiwegventil    in die  Ausflussstellung gestellt wird.

   Wenn letzteres  Ventil auf diese Weise betätigt wird, so wird  die volle Kraft des     hydraulischen    Speichers  an den Hauptpresskolben angelegt.  



  Die Vorrichtung kann auch mit nur einem  Haltekolben gebaut sein, oder es     können    aus  Zweckmässigkeitsgründen in der Konstruk  tion der Vorrichtung mehr als zwei Haltekol  ben verwendet werden. Wenn mehr als zwei  Haltekolben vorgesehen sind, werden ihre  Zylinder parallel zueinander durch das Zwei  wegventil vom hydraulischen Speicher belie  fert.  



  Die beschriebene Presse kann überall dort  Anwendung finden, wo ein Presskolben mit  hohem Druck und     hoher    Geschwindigkeit be  nötigt wird, wie beispielsweise beim     Press-          schmieden,    bei den Stauchv erfahren oder beim  Strangpressen. In der folgenden Beschreibung  wird die Vorrichtung beispielsweise in ihrer  Anwendung auf Strangpressen beschrieben:  selbstverständlich können die beschriebenen  Pressen mit andere Arbeiten ausführenden  Werkzeugen versehen werden.  



  Wie bereits erwähnt, wird viel weniger  Kraft benötigt, um den Presskolben durch sei  nen Annäherungshub zu bewegen, als durch  den Arbeitshub, und die in     Fig.    4 der Zeich  nungen dargestellte Presse ist mit     Hilfs-Press-          kolben    versehen zum Zweck, den     Hauptpr        ess-          kolben    gegen den Differenzdruck des     Haupt-          presskolbens    und der Haltekolben anzutreiben.  



  In     Fig.    4 sind nur Teile der Haltekolben 9       und    10 und der     Sclmbstange    24 gezeigt. Die  Konstruktion der Presse unterhalb dieser Teile  kann gemäss der in     Fig.    3 gezeigten sein. Es  ist ersichtlich, dass am feststehenden     Quer-          joch    20, welches den     Hauptzylinder        \?    stützt.  die beiden die     Presskolben    32 und 33 enthal  tenden kleineren Zylinder 30 und 31 montiert  sind, wobei diese     Presskolben    32 und 33 am  Kreuzkopf 11 angreifen oder angebaut sind.

    Die     Presskolben    32 und 33 werden der     Ein-          fa.ehheit    halber nachstehend als     Annäherungs..     Kolben bezeichnet. Die Zylinder 30 und 31  sind durch die Leitungen 34     resp.    35 mit      einem Steuerventil 36 verbunden, welches eine  Einlassleitung 37 und eine Auslassleitung 38  für die Druckflüssigkeit aufweist,  Beim Betrieb der in Fig.

   4 gezeigten Presse  wird der am Hauptpresskolben 1 angelegte  Druck in der Offenstellung durch den an  die Haltekolben 9 und 10 angelegten Druck,  wie bereits beschrieben, in Schach gehalten,  wobei letzterer Druck um eine Differenz,  welche der Einfachheit halber mit Y Tonnen  bezeichnet werden soll, über dem     Hauptpress-          kolbendruek    liegt.  



  Wenn der Annäherungshub des     Haupt-          presskolbens    wirksam gemacht werden soll,  wird das die Annäherungskolben 32 und 33  steuernde     Zweiwegventil    36 betätigt, so dass  ein um eine gewünschte Grösse über der Diffe  renz von Y Tonnen liegender Druck an die  Annäherungskolben angelegt wird, welche  dann die Haltekolben zurückdrücken und dem  Hauptpresskolben gestatten, seinen Annähe  rungshub zu beginnen und zu beenden. Die  hydraulische Flüssigkeit in den Haltekolben  zylindern wird dabei unter dem gleichen  Druck wie     demjenigen    im Speicher wieder in  den hydraulischen Speicher zurückgedrückt.

    Nach Beendigung des Annäherungshubes wird  das Zweiwegventil, welches die Haltekolben  steuert, plötzlich in den Ausfluss geöffnet,  und der volle Druck des hydraulischen Spei  chers wird augenblicklich am     Hauptpresskol-          ben    wirksam, welcher dann seinen Krafthab  zu Ende führt, um die Strangpressung zu be  wirken. Das Zweiwegv entil kann als Magnet  ventil ausgebildet sein.  



  Das die Annäherungskolben steuernde  Ventil 36 kann während des Arbeitshubes in  der Druck- oder der Ausflussstellung gehalten  werden; aber, um den Hauptpresskolben nach       Beendigung    des Arbeitshubes zurückzustel  len, wird dieses Ventil zum Druck geschlossen  und zum Ausfluss geöffnet, währenddem das  Ventil, welches die Haltekolben steuert, zum  Druck geöffnet und zum Ausfluss geschlossen  wird. Der Hauptpresskolben wird dabei durch  die früher erwähnte Druckdifferenz Y in sei  nen Zylinder zurückgezogen, und die Presse    ist für eine Wiederholung des Arbeitszyklus  bereit.  



  In Fig. 5 ist eine hydraulische Presse dar  gestellt, in welcher die Funktionen des     Haupt-          presskolbens    und der Haltekolben in einer  einzigen Presskolben-Baugruppe vereinigt  sind. Der Übersichtlichkeit halber sind die  Zufuhr- und Steuermittel für die     Druckflüs-          sigkeit    in     Fig.    5 weggelassen worden; aber  sie sind gleich wie die in     Fig.    1 gezeigten.  



  Der     Pressenständer    40 ist mit einer Form  41 für die Lagerung des Knüppelbehälters 42  versehen, wobei die Form und der Behälter,  wie bei 43     resp.    44 gezeigt, eine zentrale Boh  rung aufweisen, um den Austritt des     Strang-          presserzeugnisses    eines Knüppels 26 nach  unten zu gestatten. Das obere Ende des  Ständers stützt einen Zylinder 45 ab, und  das untere Ende ist mit Führungsflächen 46  für einen     Führungs-Kreuzkopf    47 eines kom  binierten     Presskolbens    ausgebildet, wobei die  Kolbenstange 48 in den Zylinder 45 eindringt  und einen Kolbenblock 49 trägt, welcher im  Zylinder arbeitet.

   Die Kolbenstange erstreckt  sich über den Kolbenblock 49 hinaus, und der  verlängerte Teil 50 wird nachstehend als     Kol-          benstangenverlängerung    bezeichnet. Der Kol  benblock bildet oben den     Hauptpresskolben     und unten den Haltekolben. Eine Leitung 51  für die Zufuhr der Druckflüssigkeit zum  Zylinder 45 ist. am obern Ende angeschlossen,  und eine zweite Leitung 52 für die Zufuhr  von Druckflüssigkeit zum Zylinder oder zum  Verbinden des letzteren mit dem Ausfluss  durch ein nicht gezeigtes     Zweiwegventil    ist  am Zylinder an seinem untern Ende ange  schlossen.

   Die untere Fläche des     Führungs-          Kreuzkopfes    47 trägt eine Schubstange 24,  welche in der     Vorstrangpressstellung    gerade  in den Knüppelbehälter in Berührung mit,  einem Knüppel 26 eindringt. In gewissen  Fällen kann es     wünschenswert    sein, einen  Werkzeug- oder     Schubstangenträger    vorzu  sehen, welcher nicht in einem Stück mit dem       Führungs-Kreuzkopf    ausgebildet ist, so dass  der letztere selbst den Krafthub nicht über  tragen muss, indem die     Presskolben-Baugruppe         in diesem Falle direkt auf den Werkzeugträ  ger wirkt.  



  Im dargestellten Beispiel dient die Presse  dazu, Rohre strangzupressen, und der Knüp  pel 26 ist deshalb hohl ausgebildet, um einen  Dorn 25 aufzunehmen, welcher von der Stirn  fläche der Schubstange durch den Knüppel  hindurchgeht und darüber hinaus vorsteht,  um zusammen mit der zentralen Bohrung     44     des Behälters einen ringförmigen Zwischen  raum zu formen, der die Dicke des str     ang-          zupressenden    Rohres bestimmt.  



  Zwecks Erläuterung wird die Querschnitt  fläche des Zylinders 45 als die Fläche A, die  jenige der Kolbenstangenverlängerung 50 als  die Fläche C und diejenige der Kolbenstange  48 als die Fläche D bezeichnet. Die Fläche C  wird um eine Differenz X grösser als die  Fläche D gemacht.  



  Im Betrieb der Presse wird Druckflüssig  keit von einem nicht gezeigten luft- oder gas  belasteten hydraulischen Speicher durch die  Zufuhrleitungen 51 und 52 dem Zylinder 45  zugeführt. Der Druck an der untern ring  förmigen Stirnfläche des Kolbenblockes 49,  das heisst Fläche A weniger Fläche D, ist  grösser als derjenige an der obern ringförmi  gen Stirnfläche, das heisst Fläche A weniger  Fläche C, und der Presskolbenblock wird von  einer Abwärtsbewegung abgehalten. Um das  Strangpressen zu bewirken, wird das nicht  gezeigte Zweiwegventil in der Leitung 52,  welche der Belieferung des untern Zylinder  endes dient, plötzlich zum Ausfluss geöffnet,  so dass der volle Druck der Zufuhr auf die  Presskolben-Baugruppe wirkt, welche sich  augenblicklich senkt.

   Um die     Presskolben-Bau-          gruppe    in ihre Anfangsstellung zurückzu  führen, wird das erwähnte Zweiwegventil ge  schlossen, und die     Druckflüssigkeit    fliesst  wieder in das untere Ende des Zylinders  ein, wodurch die Presskolben-Baugruppe unter  der bereits erwähnten Druckdifferenz ent  sprechend der Differenzfläche X nach auf  wärts gedrückt     wird.     



  Die unter Bezugnahme auf Fig. 5 der  Zeichnungen beschriebene Presse kann so aus  gebildet werden, dass sie eine Krafteinsparung    während des Annäherungshubes der     Press-          kolben-Baugruppe    ergibt, wie in Fig. 4 der  Zeichnungen v eranschaulicht wurde. Eine sol  che Ausbildung wird in Fig. 6 der Zeichnun  gen gezeigt. Die Kolbenstangenv erlängerung  50 der Presskolben-Baugruppe, welche gleich  der in Fig. 5 gezeigten ist, ist ausgebohrt, um  einen Zylinder 53 für einen Hilfskolben 60,  welcher als Kraftspar- oder Annäherungs  kolben bezeichnet wird, zu bilden.

   Der Kolben  60 selbst weist eine Mittelbohrung 61 auf,  welche an ihrem untern Ende in den     Zylin-          der    53 mündet und an ihrem obern Ende  durch die Leitung 62 und das Steuerventil  63 mit dem nicht gezeigten Speicher in Ver  bindung steht. Der Kolben 60 ist an einem  Joch 64, welches den Zylinder 45 der     Haupt-          presskolben-Baugruppe    überragt, befestigt,  wobei letztere am obern Ende ihres Hubes ge  zeigt wird.  



  Wenn der durch die mit Pfeilspitzen ver  sehene Linie AS dargestellte Annäherungshub  eingeleitet werden soll, so wird die Druck  flüssigkeit dem     Kraftsparkolbenzylinder    53  zugeleitet, was eine etwas über der bereits  erwähnten Druckdifferenz liegende Belastung  ergibt, mit dem Ergebnis, dass die     Presskolben-          Baugruppe    49 gegen den     Rüekstell-    und  Haltedruck gesenkt wird, wobei die Druck  flüssigkeit im Hauptzylinder 45 über die Lei  tung 52 zum     hydraulisehen    Speicher und so  zur obern Stirnfläche des Kolbens 49 zurück  geleitet wird.

   Es ist ersichtlich, dass sich der  Kolben 60, da er an seinem Stützjoch 64 be  festigt ist, selbst. nicht. bewegen kann, so dass  die     Druekflüssigkeitszufuhr    zu seinem Zylin  der 53 den Zylinder, welcher einen Teil der       Hauptpresskolben-Baugruppe    bildet, davon  abhalten muss, sieh zu senken.

   Die     Senkge-          sehwindigkeit    kann leicht,     reguliert    werden und,  abgesehen von der durch die beschriebene An  ordnung bewirkten Krafteinsparung,     erleieh-          tert    die Verwendung einer regulierbaren     An-          näherungsgesehwindigkeit.    die Bestimmung  der Genauigkeit der Einrichtung der Werk  zeuge, da nach dem Einsetzen der Werkzeuge  in der Presse die     Sehubstance    oder ein anderes  von der     Presskolben-Baugruppe    betätigtes      Element allmählich gesenkt werden kann, um  das Aufeinanderpassen mit dem Werkstück  oder dem Werkstückhalter zu prüfen.

   Erst  nach Vollendung des Zustellhubes AS erlangt  der Hauptpresskolben die volle hydraulische  Kraft. Dies wird ihm durch Gegenwirkung  des Haltekolbens ermöglicht.  



  Obwohl in dem unter Bezugnahme auf  Fig. 6 der Zeichnungen beschriebenen Beispiel  der Annäherungshub als bis an die     Knüppel-          stirnfläehe        heranreichend    dargestellt ist, kann  er sieh tatsächlich bis an jeden gewünschten  Punkt vor der Knüppelstirnfläehe erstrecken,  wodurch ein Zwischenraum geschaffen wird,  der die Sehlaghubdistanz AS bilden kann  (Fug. 6).  



  In den bis jetzt beschriebenen Strangpres  sen ist angenommen worden, dass der Knüp  pelbehälter fest an Ort und Stelle befestigt ist,  so dass die Pressen so funktionieren, dass ein  Strangpressen mittels der direkten Fliess  methode des stranggepressten Produktes be  wirkt wird. Indem Vorkehrungen getroffen  werden, damit der Knüppelbehälter während  des Strangpresshubes beweglich ist, kann die  indirekte oder umgekehrte Fliessmethode ver  wendet werden, oder die beiden Fliessarten  können gemischt oder kombiniert werden.  



  Eine mit einem beweglichen Behälter für  den     erwähnten    Zweck versehene Presse wird  in Fig. 7 gezeigt, in welcher die meisten Teile,  wie unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben,  ausgebildet sind, obwohl die Bestandteile des  hydraulischen Kreislaufes, welche eine Lei  tung 70 für den Anschluss an eine nicht  gezeigte Druckflüssigkeitsnachfüllpumpe ein  schliessen, hinzugefügt sind. Hier wird jedoch  der Knüppelbehälter von den Presskolben 72,  73 abgestützt, welche in den in der Grund  platte 76 des Pressenständers gebildeten Zylin  dern 74,75 arbeiten.

   Zusätzlich ist eine     Haupt-          zufubrleitung    77 vom hydraulischen Speicher  3 durch ein veränderliches Steuerventil 78 mit  den Leitungen 79, 80 verbunden, welche ihrer  seits mit den obern Enden der Zylinder 74  resp. 75 verbunden sind. Ferner ist eine  Zweigleitung 81 durch ein Ventil 82 mit den  Leitungen 83, 84 verbunden, welche ihrerseits    mit den untern Enden der Zylinder 74 resp.  75 verbunden sind. Die Leitungen 79, 80 wer  den durch ein Ventil 85 gespeist, wobei dieses  Ventil so ausgebildet ist, dass es den gesteuer  ten Durchfluss der Druckflüssigkeit von der  Leitung 77 zu den Zylindern 74, 75 gestattet  oder die obern Enden dieser Zylinder mit dem  Ausfluss verbindet.  



  Beim Betrieb der Presse wird die     Haupt-          presskolben-Baugruppe    47, 48, 49 und 50 so  angetrieben, wie dies     unter    Bezugnahme auf       Fig.    5 oder 6 beschrieben worden ist.

   Um  auch die sog. indirekte Fliessmethode, bei     wel-          eher    beim Pressen der Knüppelbehälter mit  samt dem Knüppel bewegt wird, zu ermög  lichen, muss sich während des eigentlichen       Strangpresshubes    der Behälter 71 mit einer  vorbestimmten Geschwindigkeit bezüglich des  Knüppels in der     BewegLingsrichtung    des pres  senden Kolbens über eine feste, auf der       (        T        rundplatte        76        montierte        Matrize        (nicht,        dar-          gestellt)    bewegen.

   Zu diesem Zweck     wird    der  Behälter 71 vor dem     Strangpresshub    auf seine  maximale Höhe gehoben, indem das Ventil 82  so betätigt wird, dass     Druckflüssigkeit.    in die  untern Enden der Zylinder 74 und 75 ein  strömen kann, wobei das Ventil 85 in die       Ausflussstellung    gestellt wird, so dass die       Presskolben    sieh heben können.

   Die Ventile  78, 82 und 85 werden dann in die richtige  Stellung gebracht und ihre Betätigung durch  elektrische oder mechanische Verriegelung mit  derjenigen des Ventils 6 synchronisiert, so  dass, wenn letzteres zum Ausfluss geöffnet ist,  um der     Hauptpresskolben-Baugruppe    49 zu  gestatten, den     Strangpresshub        auszuführen,     die Senkgeschwindigkeit des Behälters 71 so  ist, dass die gewünschte Grösse der indirekten  Komponente in der     Strangpress-Fliessmethode     erzeugt wird.

   Die Abwärtsbewegung des Be  hälters kann durch jeden gewünschten Grad  der Druckregulierung durch das Ventil 85  und durch die Einstellung des Ventils 82 auf  eine     langsame    oder rasche     Ausflussstellung     unterstützt werden.  



  Das in dieser Beschreibung beschriebene  spezifische Beispiel des     Strangpressens    eines       Aluminiumknüppels    nimmt Bezug auf einen      kalten Knüppel und dient zur Erklärung der  Arbeitsweise. Es ist klar, dass weniger Kraft  benötigt wird, um einen Knüppel, der erwärmt  worden ist und deshalb eine tiefere Fliess  grenze aufweist, strangzupressen. Bei Metal  len, bei welchen Zunderbildung keine schäd  lichen Wirkungen verursacht, können die  Knüppel über die Verzunderungstemperatur  hinaus vorerwärmt werden, was eine bedeu  tende Senkung des     Fliesspunktes    zur Folge  hat.

   Wo das Verzundern vermieden werden  muss, kann an Strangpresskraft eingespart  werden, indem die Knüppel auf eine Tempe  ratur     vorerwärmt    werden, welche den Fliess  punkt wesentlich senkt, jedoch noch unter der  Verzunderungstemperatur liegt.  



  Das Verfahren kann     zur    Bearbeitung von  Stoffen einschliesslich Metallen angewandt  werden, wobei die volle hydraulische, zur Er  zielung eines Arbeitsvorganges an einem Stück  Material benötigte Kraft augenblicklich auf  den Presskolben übertragen wird. Diese Zeit  spanne ist bedingt durch den     Ablassvorgang     der Druckflüssigkeit. Sie hängt somit von der       konstruktiven    Ausführung und den physika  lischen     Eigenschaften    (Zähigkeit und Wichte)  der Flüssigkeit ab.

   Ein solches Verfahren  kann auf das Strangpressen von kalten Metall  knüppeln angewandt werden; gemäss dem bei  spielsweise auf das Strangpressen angewand  ten Verfahren wird der Presskolben so einge  stellt, dass unmittelbar vor der Anlegung des  hydraulischen Druckes an denselben der     Press-          kolben    oder ein ihm zugeordnetes Druck  element am     strangzupressenden    Knüppel an  liegt, so dass das Strangpressen bei Freigabe  genannter Kraft augenblicklich beginnt.

   Im  Falle von     Metallbearbeitungs-    oder     Strang-          pressverfahren    wird der     Presskolben    oder das  Druckelement zweckmässigerweise so einge  stellt, dass sich dieses unmittelbar vor der  Anlegung des hydraulischen Arbeitsdruekes  in einem Abstand vom Werkstück befindet,  und dass die volle,     zur    Erreichung eines voll  ständigen oder teilweisen Arbeitsganges am  Material erforderliche Kraft im wesentlichen  augenblicklich angelegt wird, wobei der Ab  stand zwischen dem     Presskolben    und dem    Werkstück derart ist, dass vor dem Aufschlag  dem Presskolben die gewünschte kinetische  Energie, welche auf das Werkstück übertra  gen wird, erteilt wird.

   Der Hauptpresskolben  kann durch mindestens einen weiteren     Press-          kolben,    welcher so angeordnet ist, dass er dem  Hauptpresskolben entgegenwirkt und ihn hält,  bis der Zylinder des zweiten Presskolbens oder  die Zylinder der zweiten Presskolben mit dem  A uslass verbunden sind, daran gehindert wer  den, sieh zu bewegen. Bei der Durchführung  des Verfahrens kann entweder das indirekte  oder das direkte Strangpressverfahren oder  eine Kombination der beiden Pressv erfahren  verwendet werden.  



  Es versteht sieh, dass während des Zustell  hubes des Hauptpresskolbens, das heisst wäh  rend desjenigen Teils seiner Bewegung, wäh  rend welchem er sieh dem Werkstück, bei  spielsweise einem strangzupressenden Rohling  oder Knüppel, nähert, eine relativ kleinere  Kraft benötigt wird als während des eigent  lichen Arbeitshubes.

   Uni während des Zustell  hubes eine Einsparung an Kraft zu ermög  lichen, kann neben dem Hauptpresskolben und  mindestens einem Haltekolben zusätzlich min  destens ein weiterer Presskolben Verwendung  finden, welcher so angeordnet ist, dass er auf  Wunseh dem Haltekolben genügend entgegen  wirkt, um dem     Hauptpresskolben    zu gestatten,  sieh um mindestens seinen Annäherungshub  zu bewegen, worauf nach     Beendigung    dessel  ben die volle, zur Erzielung des, Krafthubes  des     Hauptpresskolbens    benötigte hydraulische  Kraft an denselben freigegeben wird.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Betätigen hydraulischer Pressen mit einem Hauptpresskolben (l. bzw. 49), mindestens einem Haltekolben (9, 10 bzw. -19) und einem Zylinder (7, ä bzw. 45) für den Haltekolben (9, 10 bzw. 49), dadurch gekennzeichnet, da.ss der Hauptpresskolben (1 bzw. -19) und der Haltekolben (9, 10 bzw.
    4-9) dem Druck eines gasbelasteten hy drau- lischen Speichers (3) ausgesetzt werden, w el- eher Druck einen vorbestimmten Wert auf weist, welcher in Übereinstimmung mit der zur Durchführung der Bearbeitung benötig ten Kraft steht, ferner dadurch, dass während des ganzen Arbeitshubes des Hauptpresskol- bens (1 bzw. 49) eine konstante Druckhöhe aufrechterhalten bleibt, wobei die dem Druck ausgesetzte Wirkdruckfläche des Haltekolbens (9, 10 bzw. 49) grösser ist als die Wirkdruck fläche des Hauptpresskolbens (1 bzw. 49), so dass der Hauptpresskolben (1 bzw.
    49) mittels dem ihm entgegenwirkenden belasteten Halte kolben (9, 10 bzw. 49) an der Ausführung des Arbeitshubes gehindert wird, und dass man den Hauptpresskolben (l bzw. 49) da durch für den Arbeitshub frei gibt, dass man den Haltekolben (9, 10 bzw. 49) plötzlich entlastet, wobei man die Geschwindigkeit des Hauptpresskolbens (1 bzw. 49) im Hinblick auf die zur Bearbeitung nötige Kraft mittels einem Flüssigkeitsventil<B>(6)</B> steuert. II. Hydraulische Presse zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I, ge kennzeichnet durch einen Hauptpresskolben (1 bzw. 49) und mindestens einen Haltekol ben (9, 10 bzw. 49) mit Zylinder (7, 8 bzw.
    45) für den letzteren, wobei die Wirkdruck- fläehe des Haltekolbens grösser ist als die Wirkdruckfläche des Hauptkolbens (1 bzw. 49), so dass, wenn der Zylinder (2 bzw. 45) des Hauptpr esskolbens (1 bzw. 49) und der Zylinder (7, 8 bzw. 45) des Haltekolbens (9, 10 bzw. 49) an einen gasbelasteten hy drau- lisehen Speicher (3) geschaltet sind, der Hauptpresskolben (1 bzw. 49) verhindert wird, seinen Arbeitshub auszuführen, bis der Zylin der (7, 8 bzw. 45) des Haltekolbens (9, 10 bzw. 45) mit dem Abfluss verbunden ist. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Hydraulische Presse gemäss Patent anspruch II, gekennzeichnet durch mindestens einen weiteren Kolben (60) und zugehörigem Zylinder (53), welche über ein Steuerventil (63) mit dem Flüssigkeitsspeicher (3) ver bunden und derart, angeordnet und betätigbar sind, dass der Haltekolben (49) durch Gegen wirkung dem Hauptpresskolben (49) ermög licht, erst nach Vollendung seines Zustell hubes (AS) die volle hydraulische Kraft zur Durchführung des Presshubes zu erlangen. 2.
    Hydraulische Presse gemäss Patent anspruch II und Unteranspruch 1, gekenn zeichnet durch einen Hauptverbundkolben (49) mit Differenz-Pressflächen, einem arbeits sparenden Kolben (60) mit einer 'Wirkfläche, welehe zusammen mit der Wirkdruekfläehe des Hauptpresskolbens (49) gross genug ist, um den Druck der Haltefläche des Haupt- presskolbens (49) zu überwinden und dem Hauptpresskolben (49) damit, entgegen dem Haltedruek, den Zustellhub (AS) zu ermög lichen. 3.
    Hydraulische Presse gemäss Patent- ansprueh II und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeiehnet, dass Hauptpresskol- ben (49) und Haltekolben (49) in einem ge meinsamen Kolbenblock mit gegeneinander wirkenden Druekflächen zusammengefasst und aufeinander abgestimmt sind, derart, dass eine Differenzfläche vorhanden ist, die ermöglicht, dass ein gleiehzeitig von dem Speicher (3) ausgeübter Flüssigkeitsdruek den Kolben (49) in einer vorbestimmten Lage festhält.
CH330973D 1953-06-16 1953-06-16 Verfahren zum Betätigen hydraulischer Pressen und hydraulische Presse zur Durchführung des Verfahrens CH330973A (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3158046A (en) * 1959-05-20 1964-11-24 Hydraulik Gmbh Hydraulic forging press

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US3158046A (en) * 1959-05-20 1964-11-24 Hydraulik Gmbh Hydraulic forging press

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