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Die Erfindung betrifft eine Pressenvorrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner ein 2/2-Wege-Proportional-Sitzventil.
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Durch
WO 2018/065226 A1 ist eine elektrohydraulische Antriebseinheit bekannt, insbesondere zur Verwendung an einer Maschinenpresse, mit
- - einer Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem kolbenseitigen ersten hydraulischen Arbeitsraum und einem kolbenstangenseitigen zweiten hydraulischen Arbeitsraum,
- - einem Hydraulikflüssigkeit bevorratenden Tank,
- - einer mittels eines Elektromotors drehzahlvariabel angetriebenen Hydraulikpumpe mit einem Tankanschluss und einem Arbeitsanschluss,
- - einer zwischen den Arbeitsanschluss der Hydraulikpumpe und die Zylinder-Kolben-Anordnung geschalteten, mehrere elektrisch ansteuerbare Schaltventile umfassenden Ventilanordnung,
- - einem zwischen den Tank und den ersten hydraulischen Arbeitsraum der Zylinder-Kolben-Anordnung geschalteten Nachsaugventil,
- - einer auf die Schaltventile und den Elektromotor einwirkenden Maschinensteuerung, mittels derer die Schaltventile zwischen einer Beaufschlagung des ersten hydraulischen Arbeitsraums und des zweiten hydraulischen Arbeitsraums der Zylinder-Kolben-Anordnung im Pumpenbetrieb der Hydraulikpumpe aus deren Arbeitsanschluss umsteuerbar sind, und
- - einem hydraulischen Dekompressionsmodul mit einem Hydraulikspeicher, der über eine Leitungsanordnung mit einem darin angeordneten Lade-/Entladeventil mit dem zweiten hydraulischen Arbeitsraum verbindbar ist.
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Bei der bekannten Antriebseinheit ist die Ventileinrichtung durchgehend mit elektromagnetisch betätigbaren Schaltventilen ausgestattet, deren Ansteuerung entsprechend energieintensiv ist. Bei einem typischen Einsatz der bekannten Antriebseinheit im Rahmen von Richt-, Biege- oder Abkantpressenvorrichtungen erfolgt während eines Arbeitszyklus ein erster Teil der Abwärtsbewegung der Kolben-Stangen-Einheit des hydraulischen Arbeitszylinders im sogenannten Eilgang, bei geöffnetem Nachsaugventil der Ventileinrichtung, allein aufgrund von Schwerkraft unter Verdrängung von Hydraulikflüssigkeit von der Stangenseite des Zylinders in den Vorratstank, wobei die Verdrängung durch die in den Bremsbetrieb geschaltete Hydropumpe verzögert wird. Im Anschluss an eine Umschaltphase, die bei Verwendung der Antriebseinheit in einer Pressenvorrichtung typischerweise kurz vor dem Aufsetzen des Werkzeuges auf dem Werkstück abläuft, erfolgen der zweite Teil der Abwärtsbewegung des Kolbens in Form eines sogenannten Kraftganges sowie das nachfolgende Halten des Kolbens am unteren Totpunkt unter Beaufschlagung der Kolbenseite mit Fluid vonseiten der Hydropumpe in deren Pumpenbetrieb, wobei beim Kraftgang Hydraulikflüssigkeit von der Stangenseite gegen einen durch ein Druckhalteventil generierten Gegendruck in den Tank verdrängt wird.
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Die
EP 2 838 719 B1 beschreibt eine Pressenvorrichtung mit mindestens zwei elektrohydraulischen Antriebseinheiten, wobei die Arbeitseinheiten zumindest bestehen aus:
- - einem hydraulischen Arbeitszylinder mit einer in einem Zylindergehäuse längsverfahrbaren Kolben-Stangen-Einheit, die eine Kolben- von einer Stangenseite trennt;
- - einer mittels eines Antriebes drehzahlvariabel antreibbaren Hydropumpe; und
- - einer Ventileinrichtung mit mehreren Ventilen, von denen mindestens ein Umsteuerventil dem Ein- und Ausfahren der Kolben-Stangen-Einheit des Arbeitszylinders dient,
wobei mittels eines elektromagnetisch ansteuerbaren Wegeventiles mit einer Ventilstellungsüberwachung, das an die Stangenseite des Arbeitszylinders fluidführend angeschlossen ist, zumindest ein Eilgangbetrieb des Arbeitszylinders angesteuert ist.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannte Pressenvorrichtung dahingehend weiter zu verbessern, dass ein energiesparender und funktionssicherer Betrieb erreicht ist.
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Eine dahingehende Aufgabe löst eine Pressenvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.
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Gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1 ist vorgesehen, dass das Wegeventil ein Wege-Proportionalventil ist; und dass eine jeweilige Hydropumpe einer der Antriebseinheiten als drehzahlgeregelte Zwei-Quadranten-Versorgungspumpe konzipiert von einer Maschinensteuerung ansteuerbar ist, die eine Gleichlaufregelung mittels einer rampenförmigen Sollwertvorgabe für den Antrieb der jeweiligen Hydropumpe ermöglicht, vorzugsweise unter Einsatz einer zentralen Maschinensteuerung, die die Regelalgorithmen beinhaltet, unter Einbezug der bereits angesprochenen Auswerteeinrichtung für die Sensordaten der Stellungsüberwachung des Proportionalventils und/oder der Positionsüberwachung des Arbeitszylinders. Über die dahingehende Gleichlaufregelung ist erreicht, dass die beiden Zylinder der Pressenvorrichtung, beispielsweise in Form einer Abkantpresse; absolut synchron miteinander verfahren, so dass ein gleichförmiger Krafteintrag auf das Werkstück mittels der beiden Pressenwerkzeuge erreicht ist, ohne dass es ungewollt zu einem Verkanten der Werkzeuge kommen könnte.
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Auch für eine solche Pressenvorrichtung lässt sich, wie vorstehend erläutert, vorzugsweise eine Dekompression für den jeweiligen hydraulischen Arbeitszylinder im Bedarfsfall durchführen.
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Es ist dabei vorgesehen, dass mittels eines elektromagnetisch ansteuerbaren Wege-Proportionalventiles mit einer Ventilstellungsüberwachung, das an die Stangenseite des Arbeitszylinders fluidführend angeschlossen ist, zumindest ein Eilgangbetrieb des Arbeitszylinders angesteuert ist. Durch den Einsatz der Proportionalventiltechnik für das Ventil, das die Stangenseite des hydraulischen Arbeitszylinders beim Ausfahren respektive im Eilgang ansteuert, bei dem die Kolben-Stangen-Einheit im Wesentlichen aufgrund ihrer Schwerkraft ausfährt, kann auf eine Vielzahl von Wege-Schaltventilen, wie im Stand der Technik aufgezeigt, verzichtet werden, was Kosten sowohl bei der Herstellung als auch im Betrieb reduzieren hilft. Auch wird dergestalt ein geringerer Verkabelungsaufwand benötigt, was wiederum der Funktionssicherheit zugutekommt.
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Durch die Ansteuerung des stangenseitigen Ablaufs über ein Wege-Proportionalventil ergeben sich darüber hinaus weniger Energieverluste durch das harmonische, zeitnahe Ansteuerverhalten gegenüber den bekannten Schaltventilen. Da darüber hinaus das genannte Proportionalventil mit einer Ventilstellungsüberwachung versehen ist, die ihre Sensordaten an eine Auswerteelektronik weiterleitet, die wiederum auf das Ansteuerverhalten des Proportionalventiles rückwirkt, sind sehr rasche Einregelvorgänge möglich. Während sich der hydraulische Arbeitszylinder im Gleichlauf für einen Betätigungsvorgang innerhalb der Pressenvorrichtung gleichförmig nach unten bewegt, ist jedenfalls sichergestellt, dass insbesondere beim Umschalten auf den Kraftgang das System gegen Überlast überwacht und insoweit gesichert ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Wege-Proportionalventil ein 2/2-Wege-Proportionalventil ist, vorzugsweise in sitzdichter Ausführung. Dank der sitzdichten Ausführung ist sichergestellt, dass bei gesperrtem Proportionalventil von der Stangenseite her ungewollt kein Fluid über das Ventil zur Tankseite abfließen kann, so dass in jedem Fall sichergestellt ist, dass der Arbeitszylinder seine vorgegebene Position einhält, was der Sicherheit zugutekommt, insbesondere beim Einsatz in Pressenvorrichtungen. Dank der Ventilstellungsüberwachung ist es auch möglich, die dahingehende Sperrposition des Ventils zu überwachen und an eine entsprechende Auswerteeinrichtung weiterzugeben. Insbesondere ist mittels der Proportionalventiltechnik erreicht, dass vor dem Auftreffen des Werkzeugs auf dem Werkstück ein sinnvolles Abbremsen erfolgt, so dass es nicht ungewollt zu Überlastungen im hydraulischen Kreis kommt und der Umformvorgang mittels der Presse erfolgt in materialschonender Weise. Dergestalt ist mittels des Proportionalventiles eine genaue Steuerung des Eilgangs mittels des Arbeitszylinders möglich. Da das angesprochene 2/2-Wege-Proportionalventil nur wenig Einbauraum benötigt, ist es auch ohne Weiteres möglich, bereits bestehende Pressensteuerungen mit der vorteilhaften Proportionalventiltechnik nachzurüsten respektive bereits vorhandene Wege-Schaltventile bedarfsweise im Nachhinein gegen das neue Proportionalventil auszutauschen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Wege-Proportionalventil in eine Fluidverbindung zwischen der Stangenseite des Arbeitszylinders und dem Umsteuerventil geschaltet ist und dass in einer unbetätigten Ausgangsstellung des Wege-Proportionalventils der Fluidweg von der Stangenseite zum Umsteuerventil sitzdicht gesperrt und in der entgegengesetzten Richtung geöffnet ist. Dergestalt lässt sich über eine Reihenschaltung von Umsteuerventil mit Proportionalventil die Stangenseite des Arbeitszylinders für einen Hubvorgang rasch mit Fluid befüllen und im umgesteuerten Fall eine Abwärtsbewegung einleiten, auch in Form des vorstehend genannten Eilgangs.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass parallel zum Wege-Proportionalventil ein Lasthalteventil und/oder ein Druckbegrenzungsventil in die Fluidverbindung zwischen Stangenseite und Umsteuerventil bzw. zwischen Stangenseite und einer Rücklaufleitung geschaltet ist. Dahingehende Lasthalteventile, die fachsprachlich auch als Senk-Bremsventile bezeichnet werden, gehören zur Gruppe der Druckventile und verhindern, dass Lasten an Arbeitszylindern unkontrolliert absinken können. Dazu werden sie vorzugsweise mittels einer Druckeinstellung mit einem Arbeitsdruck vorgespannt, der höher ist als die größtmögliche Last am Arbeitszylinder. Durch das parallel geschaltete Druckbegrenzungsventil ist darüber hinaus ein Überdruckventil als Sicherheitsventil vorhanden, das einen maximal zulässigen Hydraulik-Betriebsdruck vorgibt, um das Hydraulik-Drucksystem als Ganzes gegen zu hohen Druck abzusichern und um dergestalt Schäden zu vermeiden.
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Vorzugsweise ist des Weiteren vorgesehen, dass das Umsteuerventil ein elektromagnetisch betätigbares Schaltventil, insbesondere ein 4/3-Wege-Schaltventil ist.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass in die Verbindungsleitung zwischen Hydropumpe und Umschaltventil eine zentrale Fluidsteuerung für eine Nachsaugmenge von Fluid zur Kolbenseite des jeweiligen Arbeitszylinders vorhanden ist. Dergestalt lässt sich gegebenenfalls fehlendes Fluid auf der Kolbenseite des Arbeitszylinders mit Fluid aus dem Vorratstank ausgleichen, was der Funktionssicherheit der Gesamtvorrichtung zugutekommt.
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Sofern vorzugsweise vorgesehen ist, dass der jeweilige Arbeitszylinder eine Positionsüberwachung für seine Kolben-Stangen-Einheit aufweist, kann diese insbesondere im Zusammenwirken mit der Ventilstellungsüberwachung des Proportionalventiles eine vollständige Überwachung von Komponenten der Pressensteuerung ermöglichen, was wiederum der Sicherheit zugutekommt.
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Des Weiteren ist die Realisierung einer sogenannten Dekompressionsphase ermöglicht. Bei Einsatz des Arbeitszylinders im Rahmen von Pressenvorrichtungen kann bei solchen Anwendungen die Kolbenseite des Arbeitszylinders am unteren Totpunkt unter einem erheblichen Arbeitsdruck im Rahmen der Haltepresse stehen. Um diesen Druck abzubauen, bevor die Kolben-Stangen-Einheit durch Beaufschlagen der Stangenseite wieder aktiv angehoben wird, ist die Dekompressionsphase vorgesehen, welche sich an die Haltephase anschließt.
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Für den Erhalt der Dekompressionsphase wird bei unveränderter Verbindung der Stangenseite des Arbeitszylinders mit dem Arbeitsausgang der Hydropumpe die Dreh- und Durchströmungsrichtung der Hydropumpe umgekehrt, welche in der vorangehenden Umform- und Haltephase die Kolbenseite beaufschlagt hat. Das Ende der Dekompressionsphase ergibt sich dann wieder aus dem Pressenprozess selbst, nämlich spätestens an dem Punkt eines Gleichgewichts der auf die Kolben-Stangen-Einheit wirkenden Kräfte, wobei das Pressenwerkzeug typischerweise noch auf dem Werkstück aufsteht.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein für diese Anwendungen speziell konzipiertes 2/2-Wege-Proportional-Sitzventil nach Patentanspruch 9, das vorzugsweise über eine Ventilstellungsüberwachung verfügt sowie über eine Vorsteuerung. Das Ventil ist gekennzeichnet dadurch, dass in dessen Ventilkolben in radialer Richtung zu einer Fluidanschlussstelle eine Drosselbohrung eingebracht ist und sich eine weitere Drosselbohrung im stirnseitigen Endbereich des Ventilkolbens befindet, der in einer gestuften Erweiterung in Richtung einer weiteren Fluidanschlussstelle eine in einem Ventilraum bewegbare Schließkugel aufweist, die von einer Halteplatte gehalten ist und durch die in einer Bewegungsrichtung die weitere Drosselbohrung verschließbar ist. Dieses Ventil ist im Rahmen einer Neukonzeption für Pressensteuerungen hydraulischer Pressen entstanden, kann aber auch für andere Anwendungen eingesetzt werden.
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Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Pressenvorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
- 1 in der Art eines hydraulischen Schaltplans die wesentlichen hydraulischen Komponenten einer Pressenvorrichtung mit einer elektrohydraulischen Antriebseinheit für jeden Arbeitszylinder; und
- 2 das im Schaltplan nach der 1 verwendete Proportionalventil in einer Längsschnittdarstellung.
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In 1 ist eine elektrohydraulische Antriebseinheit, insbesondere für den Einsatz an einer Pressenvorrichtung gezeigt, mit einem hydraulischen Arbeitszylinder 10. In einem Zylindergehäuse 12 des Zylinders 10 ist längsverfahrbar eine Kolben-Stangen-Einheit 14 geführt, die innerhalb des Zylindergehäuses 12 eine Kolbenseite 16 von einer Stangenseite 18 trennt. Zur Versorgung des Arbeitszylinders 10 mit Fluid vorgebbaren Druckes dient ein Antrieb 20 in Form eines stufenlos regelbaren Elektromotors. Insoweit treibt der Antrieb 20 in drehzahlvariabler Weise eine Hydropumpe 22 an, insbesondere in Form einer sogenannten Zwei-Quadranten-Versorgungspumpe.
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Des Weiteren ist eine als Ganzes mit 24 bezeichnete Ventileinrichtung vorgesehen mit mehreren Ventilen, wobei die dahingehende Ventileinrichtung 24 in 1 der besseren Darstellung wegen von einem strichlinierten Rahmen umfasst ist. Dahingehend weist die Ventileinrichtung 24 ein Umsteuerventil 26 auf, das dem Ein- und Ausfahren der Kolben-Stangen-Einheit 14 des Arbeitszylinders 10 dient. Teil der Ventileinrichtung 24 ist ferner ein elektromagnetisch ansteuerbares Wege-Proportionalventil 28, das mit einer Ventilstellungs- oder Positionsüberwachung 30 versehen ist. Das dahingehende Proportionalventil 28 ist ausgangsseitig an die Stangenseite 18 über eine entsprechende Verbindungsleitung fluidführend angeschlossen. Dergestalt ist zumindest ein Eilgangbetrieb des Arbeitszylinders 10 angesteuert und vorzugsweise über die Ventilstellungsüberwachung 30 des Ventils 28 überwacht.
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Eingangsseitig ist das Proportionalventil 28 auf die Ausgangsseite des Umsteuerventiles 26 geschaltet und ein weiterer Ausgang des Umsteuerventiles 26 ist über eine Fluidverbindung in Form einer Verbindungsleitung mit der Kolbenseite 16 des Zylinders 10 in Verbindung.
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Wie insbesondere die 2 zeigt und was noch im Folgenden näher erläutert werden wird, ist das Wege-Proportionalventil ein 2/2-Wege-Proportionalventil, in vorzugsweise sitzdichter Ausführung. Demgemäß ist in einer unbetätigten Ausgangsstellung des Wege-Proportionalventiles 28, in der in der 1 gezeigten Stellung, der Fluidweg von der Stangenseite 18 des Arbeitszylinders 10 zum Umsteuerventil 26 sitzdicht gesperrt und in der entgegengesetzten Richtung, insbesondere bei betätigtem Ventil 28 in eine der möglichen Durchlassstellungen geschaltet.
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Im Rahmen der Ventileinrichtung 24 weist diese ferner parallel zum Wege-Proportionalventil 28 ein Lasthalteventil 32 sowie ein Druckbegrenzungsventil 34 auf. Dabei ist das Lasthalteventil 32 in eine Parallelleitung geschaltet zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Proportionalventiles 28. Im Rahmen der Funktion des Lasthalteventiles 32 befindet sich in Richtung der dahingehenden Verbindungsleitung noch eine Blende 36, die zwischen Lasthalteventil 32 und der Stangenseite 18 in die Parallelverbindung geschaltet ist. Das Druckbegrenzungsventil 34 führt wiederum über eine Rücklaufleitung 38 zu einem Tank 40 und die dahingehende Parallelleitung für das Druckbegrenzungsventil 34 verläuft zwischen der Stangenseite 18 und dem Umsteuerventil 26 auf seiner Eingangsseite.
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Das Umsteuerventil 26 ist ein elektromagnetische betätigbares Schaltventil in Form eines 4/3-Wege-Schaltventils und in der in 1 gezeigten Sperrstellung sperrt das Umsteuerventil 26 die Fluidzufuhr zu der Kolbenseite 16 des Zylinders 10, die insoweit zum Tank 40 hin druckentlastet ist. Nimmt in Blickrichtung auf die 1 gesehen das Umsteuerventil 26 seine linke Schaltposition ein, gelangt seitens der Hydropumpe 22 unter Druck stehendes Fluid bei Überwinden der Rückschlagventilfunktion des Wege-Proportionalventils 28 auf die Stangenseite 18 des Zylinders 10 und da die Kolbenseite 16 des Zylinders 10 wiederum in der genannten Schaltstellung des Umsteuerventiles 26 zum Tank 40 hin drucklos gehalten ist, fährt die Kolben-Stangen-Einheit 14 in das Zylindergehäuse 12 ein; verfährt also in Blickrichtung auf die 1 gesehen nach oben. In der anderen rechten Betätigungsstellung des Umsteuerventiles 26 gelangt seitens der Hydropumpe 22 geliefertes Fluid unter Druck auf die Kolbenseite 16 und bei entsprechender Ansteuerung des Proportionalventiles 28 gelangt Fluid der Stangenseite 18 zum Tank 40, wobei dergestalt über das Proportionalventil 28 die Ausfahrbewegung der Kolben-Stangen-Einheit 14 nach unten hin kontrolliert erfolgt, so dass beispielsweise ein Eilgangbetrieb des Arbeitszylinders 10 angesteuert und über eine Ventilstellungsüberwachung 30 des Ventils 28 fortlaufend überwacht ist. Das in Parallelanordnung geschaltete Lasthalteventil 32 stellt dabei sicher, dass auch im Lastbetrieb die jeweilige Last sicher gehalten ist und das Druckbegrenzungsventil 34 stellt sicher, dass es innerhalb der hydraulischen Kreislaufführung für die Ventileinrichtung 24 nicht zu den Kreis schädigenden Überlastungen respektive Druckspitzen kommen kann.
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Wie sich des Weiteren aus der 1 ergibt, ist in eine Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang der Hydropumpe 22 und dem Umsteuerventil 26 eine zentrale Fluidsteuerung 42 als Ganzes geschaltet, die wiederrum der verbesserten Darstellung wegen in abgegrenzter Weise mit ihren einzelnen Ventilen von einem rahmenförmigen, strichlinierten Kasten umfasst ist. Die zentrale Fluidsteuerung 42 weist neben Rückschlagventilen, zwei elektromagnetisch ansteuerbare Schaltventile sowie ein Druckbegrenzungsventil auf und ist im Rahmen der Nachführung von Fluid wiederum an den Tank 40 angeschlossen. Mit der dahingehend zentralen Fluidsteuerung 42 wird demgemäß sichergestellt, dass im Bedarfsfall eine Nachsaugmenge von Fluid vonseiten des Tanks 40 zur Kolbenseite 16 des Arbeitszylinders 10 strömen kann. Dahingehende Ventileinrichtungen sind insbesondere im Rahmen der Realisierung von hydraulischen Pressensteuerungen von Pressenvorrichtungen üblich, so dass an dieser Stelle hierauf nicht mehr näher eingegangen wird. Des Weiteren weist der Zylinder 10 eine übliche Positionsüberwachung 44 für seine Kolben-Stangen-Einheit 14 auf, wobei die Sensordaten dieser Positionsüberwachung 44 sowie der Ventilstellungsüberwachung 30 an eine Auswerteeinheit 46 einer Maschinensteuerung 48 weitergeleitet werden, die mit entsprechender Rechnertechnik versehen Regelungsvorgänge an dem Antrieb 20 vornehmen kann zwecks regelgerechter Ansteuerung der Hydropumpe 22 je nach Versorgungslage für den Arbeitszylinder 10. Da es sich hier um übliche Rechnertechnologie handelt, ist in der 1 nur symbolisch die Auswerteeinheit 46 nebst der übergeordneten Maschinensteuerung 48 angegeben.
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Wie sich aus der 1 des Weiteren ergibt, sind im Rahmen der Realisierung einer vorteilhaften Pressenvorrichtung zwei elektrohydraulische Antriebseinheiten vorhanden, wobei die zweite Antriebseinheit wie die erste Antriebseinheit ausgebildet ist, so dass die bisherigen Ausführungen auch für die zweite Antriebseinheit gelten und die insoweit gleichermaßen vorhandenen Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie vorstehend angegeben. Die insoweit hierzu getroffenen Ausführungen gelten auch für die zweite Antriebseinheit. In jedem Fall ist aber für jede elektrohydraulische Antriebseinheit eine eigenständige Hydropumpe 22 vorhanden, die als drehzahlgeregelte Zwei-Quadranten-Versorgungspumpe für den zugehörigen Arbeitszylinder 10 fungiert. Insbesondere ist im Rahmen der Maschinensteuerung 48 für eine Gleichlaufregelung beider Zylinder 10, insbesondere im Pressenbetrieb, bei dem die Kolben-Stangen-Einheit 14 ausfährt, eine Gleichlaufregelung 50 vorgesehen mit einer rampenförmigen Sollwertvorgabe 52 für den Antrieb 20 der jeweiligen Hydropumpe 22. Demgemäß können die beiden Zylinder 10 im Rahmen der Realisierung einer Pressenvorrichtung, beispielsweise in Form einer Abkantpresse, synchron miteinander verfahren, was eben durch die Gleichlaufregelung 50 und durch die beiden voneinander separierten Versorgungs- oder Hydropumpen 22 unter Verwendung eines zugeordneten drehzahlvariablen Elektromotors als Antrieb 20 erreicht ist.
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Wie sich insbesondere aus der Doppelpfeildarstellung für die Hydropumpen 22 gemäß der Darstellung nach der 1 ergibt, sind die Pumpen 22 im Reversier-Betrieb betreibbar, so dass eine sogenannte Dekompression möglich ist zwecks zeitnaher Entlastung des jeweiligen Arbeitszylinders 10 nach Durchführen eines Umformprozesses für ein zu verformendes Werkstück mit entsprechender Haltephase.
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Kerngedanke der erfindungsgemäßen Lösung ist aber jedenfalls das Wege-Proportionalventil 28, das im Folgenden anhand der 2 nunmehr näher erläutert wird. In der 2 ist in einem schematischen Längsschnitt ein 2/2-Wege-Proportionalventil 28 in sitzdichter Ausführung gezeigt, so dass das Ventil 28 die Realisierung einer sitzdichten Rückschlagfunktion ermöglicht sowie in angesteuerter Weise den proportionalen Fluiddurchfluss zwischen zwei Fluidanschlussstellen A, P. Für die dahingehende Funktion ist eine elektromagnetische Spule 54 vorgesehen, die in der Lage ist im bestromten Zustand einen kolbenförmigen Anker 56 axial in einem hohlzylindrischen Polrohr 58 mit magnetischer Trennung 60 zu bewegen. Dahingehende Magnetsysteme zum Ansteuern von Ventilen sind im Stand der Technik hinreichend beschrieben, so dass an dieser Stelle hierauf nicht mehr näher eingegangen wird. Bei der gezeigten Ausführungsform nach der 2 ist das derart gebildete Magnetsystem als sogenannter ziehender Magnet ausgebildet, der im bestromten Zustand den Anker 56 und ein mit dem Anker 56 verbundenes, stangenförmiges Betätigungsteil 62 in Blickrichtung auf die 2 gesehen entgegen der Wirkung eines Energiespeichers in Form einer Druckfeder 64 nach oben bewegt. Die Druckfeder 64 stützt sich dabei mit ihrem einen freien Ende an der Oberseite des Ankers 56 ab sowie mit ihrem anderen freien Ende in einer hülsenförmigen Aufnahme, die von einem Stab 66 durchgriffen ist, der als Bestandteil eines induktiven Wegmesssystems 68 in bekannter Weise eine Ventilstellungsüberwachung für das Ventil 28 ermöglicht. Das stangenförmige Betätigungsteil 62 ist in üblicher Weise über eine Schleppführung 70 an der Unterseite des Ankers 56 aufgenommen zwecks Spiel- und Hystereseausgleich.
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Des Weiteren weist das Ventil 28 ein Gehäuse 72 auf, wobei das untere Gehäuseteil als Einschraubpatrone ausgebildet ist zwecks Aufnahme des Magnetsystems mit den Ventilkomponenten in einem nicht näher dargestellten Ventilgehäuseblock.
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Am unteren freien stirnseitigen Ende des Gehäuses 72 befindet sich in axialer Richtung gesehen die Fluidanschlussstelle P und hiervon ausgehend in radialer Richtung und in mehreren Bohrungsreihen ausgebildet der Fluidanschluss A, der zum Verbraucher in Form des jeweiligen Arbeitszylinders 10 führt. In der in der 2 gezeigten geschlossenen Ventilstellung, bei der die Fluidanschlussstellen P, A voneinander separiert sind, durchgreift in axial verfahrbarer Richtung ein gestufter Ventilkolben 74 das Gehäuse 72 im unteren Anschlussteil und schließt in der gezeigten Stellung die Fluidanschlussstellen P, A hermetisch voneinander ab. In den Ventilkolben 74 ist in radialer Richtung zu der Fluidanschlussstelle A eine Drosselbohrung 76 eingebracht und eine weitere Drosselbohrung 78 befindet sich im stirnseitigen Endbereich des Ventilkolbens 74, der in einer gestuften Erweiterung in Richtung der Fluidanschlussstelle P eine in einem Ventilraum bewegbare Schließkugel 80 aufweist, die in Blickrichtung auf die 1 gesehen nach unten hin von einer Halteplatte gehalten ist und in einer Bewegungsrichtung nach oben kann die Schließkugel 80 die weitere Drosselbohrung 78 verschließen. In der gezeigten Stellung ist die weitere Drosselbohrung 78 von einer Ventilspitze des stangenartigen Betätigungsteils 62 verschlossen, und zwar entgegen der Wirkung eines weiteren Energiespeichers in Form einer weiteren Druckfeder 82, die sich mit ihrem einen freien Ende an dem Betätigungsteil 62 abstützt und mit ihrem anderen Ende an einer absatzartigen Innenumfangsseite des Ventilkolbens 74.
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Der Ventilkolben 74 umgibt das Betätigungsteil 62 mit radialem Abstand, so dass ein an der Fluidanschlussstelle A anstehendes Fluid über die Drosselbohrung 76 auf die Rückseite 84 des Ventilkolbens 74 gelangen kann, so dass dieser insoweit einer Ansteuerkraft über den jeweils herrschenden Fluiddruck ausgesetzt ist, der die Tendenz hat, den Ventilkolben 74 in Richtung seiner in der 2 gezeigten Schließstellung zu ziehen.
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Ist das Ventil 28 in seiner in den 1 und 2 gezeigten Schließstellung kann bei entsprechend geschaltetem Umsteuerventil 26 (linke Schaltdarstellung) Pumpenfluiddruck vonseiten der Hydropumpe 22 an der Fluidanschlussstelle P anstehen und bei entsprechendem Fluiddruck und unbetätigtem Magnetsystem wird der Ventilkolben 74 nach oben bewegt und eine fluidführende Freigabestellung zwischen den Fluidanschlussstellen P und A ist erreicht. Dergestalt gelangt Versorgungsdruck auf die Stangenseite 18 des jeweils zuordenbaren Arbeitszylinders 10. Insoweit fährt dann die Kolben-Stangen-Einheit 14 des Zylinders 10 nach oben ein.
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Ist das Umsteuerventil 26 in seiner in der 1 gezeigten Position steht kein Pumpendruck an der Fluidanschlussstelle P an und der Zylinder 10 behält seine eingenommene Arbeitsposition bei, da in der sitzdichten Rückschlagfunktion, wie in 2 gezeigt, kein Rückfluss von der Fluidanschlussstelle A zur Anschlussstelle P erfolgt. Der in der Fluidanschlussstelle A anstehende Fluiddruck steht über die Drosselbohrung 76 auch auf der Rückseite 84 des Ventilkolbens 74 an und hält diesen dergestalt unterstützend in seiner in 2 gezeigten Rückschlag-Schließstellung.
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Soll das Ventil 28 jedoch eine regelnde Funktion ausüben, bei dem beispielsweise im Rahmen eines Eilgangbetriebes für den Arbeitszylinder 10 gesteuertes Fluid von der Stangenseite 18 zum Tank 40 gelangt; insoweit nimmt das Umsteuerventil 26 seine rechte Schaltdarstellung ein, kommt eine Vorsteuerung des Ventils zum Einsatz. Hierfür wird das Magnetsystem bestromt und der Magnetanker 56 verfährt in Blickrichtung auf die 2 gesehen entgegen der Federkraftwirkung der Druckfeder 64 nach oben und nimmt dabei die Betätigungsstange als Teil der Vorsteuerung 62 mit. Diese gibt an ihrem freien Ende und kraftunterstützt durch die weitere Druckfeder 82 die weitere Drosselbohrung 78 als weiterem Teil der Vorsteuerung frei, die insoweit auch von der Schließkugel 80 freigegeben ist und es entsteht ein Vorsteuerstrom vonseiten der Fluidanschlussstelle A über die beiden Drosselbohrungen 76, 78 zur insoweit pumpenseitig drucklos gehaltenen Fluidanschlussstelle P mit der Folge, dass die druckwirksamen Flächen am Ventilkolben 74 unter dem Fluiddruck eine Bewegung des Ventilkolbens 74 nach oben bewirken und die Fluidverbindung von der Fluidanschlussstelle A zur Fluidanschlussstelle P freigegeben wird. je nach Bestromung respektive Ansteuerung des Magnetsystems und unter den herrschenden Drücken an der Fluidanschlussstelle A erfolgt der dahingehende Fluidabfluss in Richtung der Anschlussstelle P und mithin über das Umsteuerventil 26 zum Tank 40 in proportionaler Ansteuerungsweise, so dass insoweit mittels des Ventils 28 in besonders vorteilhafter Weise ein Eilgangbetrieb des Zylinders 10 angesteuert ist, der dahingehend mit seiner Kolben-Stangen-Einheit 14 schwerkraftbedingt sehr schnell ausfährt; im Pressenbetrieb gesehen in Richtung auf das zu verformende Werkstück zufährt.
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Dank dieser speziellen Neu-Kombination aus einem üblichen Proportionalventil und einem Schaltventil mit Rückschlagfunktion in Verbindung mit einer Schaltstellungsüberwachung in einem gemeinsamen Gehäuse 72, ist in besonders vorteilhafter Weise eine Proportionalventiltechnik geschaffen für den Einsatz in Pressenvorrichtungen. Dies hat so keine Entsprechung im Stand der Technik.
