DE1627617B1 - Ölhydraulische Steuerung für die Schritt- bzw. Drehschrittbewegung eines Schmiedemanipulators - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine ölhydraulische Steuerung für die Schritt- bzw. Drehschrittbewegung eines Schmiedemanipulators bzw. der auf ihm angeordneten Zange, deren entsprechender 'Kolben-Zylinder-Antrieb oder Hydromotor zum Abbremsen oder schnellen Beschleunigen geschaltet ist, wobei im Leitungssystem zwischen dem Hauptabsperrmittel und dem jeweiligen Antrieb für jede Bewegungsrichtung eine Möglichkeit zum Aufbau eines Restdruckes vorgesehen ist sowie eine Ölriickflußsteuerung als Bremsung.

Beim Zusammenspiel einer hydraulisch betätigten Schmiedepresse mit einem Schmiedemanipulator müssen große Massen schrittweise bewegt werden. Dabei bereitet es oft Schwierigkeiten, diese großen Massen exakt zu beschleunigen und zu verzögern und dies in kurzen Zeitabschnitten durchzuführen, weil die Manipulatorzange dies im Takt der Presse, z. B. das eingespannte Werkstück schrittweise drehen, tun muß.

Bisher war es allgemein bekannt, zum Rundschmieden eines in der Zange eines Schmiedemanipulators eingespannten Werkstückes die Zange kontinuierlich zu drehen, wobei das sich drehende Werkstück durch den Hub der Schmiedepresse, d. h. für den jeweiligen Schmiedevorgang, durch die Schmiedesattel abgebremst und zum Stillstand gebracht wurde. Der hierbei an den Schmiedesätteln auftretende Verschleiß war jedoch beträchtlich.

Die Förderungen der Technik gehen jetzt aber soweit, beim Reckschmieden oder Schlichten Drehschritte des in der Schmiedemanipulatorzange eingespannten Schmiedestückes bis zu 45° bei sehr hohen Hubzahlen der Schmiedepresse ohne die vorbeschriebenen Nachteile, wie Verschleiß der Schmiedesattel oder aufwendige Anordnungen der Antriebsmittel, durchzuführen. Diese Forderungen waren aber mit den bisher bekannten Mitteln nicht oder nur mit besonderem Aufwand begrenzt zu erreichen. Der Drehschrjtt soll nach einem elektrischen Impuls beim Rückzug des Arbeitskolbens und damit des Obersattels der Presse beginnen und muß bei Beginn des eigentlichen Pressenarbeitshubes beendet sein. Da beim Schlichten eines Werkstückes meistens sehr kleine Hubhöhe der Presse eingestellt werden, bleibt nur eine extrem kurze Zeit, um den Drehschritt auszuführen. Dies bedingt eine extrem hohe Beschleunigung und Verzögerung der Massen.

Bei einer bekannten Zusammenarbeit zwischen einer Schmiedepresse und einem Schmiedemanipulator (französische Patentschrift 1459 361), dessen Zangenträger mittels Zylinder- und Kolben-Anordnung axial auf dem Unterwagen verschiebbar und dessen Zange mittels eines Hydromotors am Zangenträger drehbar ist, erfolgt die Druckmittelzufuhr im Regelfall von einer Hydropumpe. Zur Beschleunigung oder zum Abbremsen der Massen kann wahlweise noch ein Hydrospeicher dem Drucksystem zugeschaltet werden. Hier ist eine Möglichkeit aufgezeigt, mittels einer zusätzlichen Energiequelle eine Zeitersparnis in den Bewegungen der Schmiedemanipulatororgane zu erzielen.

Aufgabe der Erfindung war es daher, eine ölhydraulische Steuerung für eine Schritt- bzw. Dreh- 6g schrittbewegung an Schmiedemanipulatoren zum schnellen Beschleunigen großer Massen mittels einer Kolben-Zylinder-Anordnung bzw. eines Hydromotors zu schaffen, die·einfach im Aufbau ist und ohne zusätzliche Energiezufuhr arbeitet.

Dies wird nach der. Erfindung bei dem eingangs erwähnten Schmiedemanipulator dadurch erreicht, daß in die jeweilige Leitung eine Bremsgruppe, bestehend aus Rückschlagventil, parallelliegendem Schaltventil und parallelliegendem, einstellbarem Druckbegrenzungsventil, angeordnet ist und daß, vom Antrieb aus gesehen, danach eine Verbindung zwischen den jeweiligen Zu- und Abfliißleitungen vorgesehen ist, die aus miteinander durch Zwischenleitung verbundenen, gesteuerten Rückschlagventilen entgegengesetzter Durchflußrichtung besteht..

Durch diese Anordnung wird einmal in vorteilhafter Weise erreicht, daß nach Schließen des Hauptabsperrmittels die aus dem Zylinder bzw. Hydromotor austretende Ölmenge durch das Druckbegrenzungsventil abgebremst und damit der Kolben des Zylinders bzw. der Hydromotor schnell zum Stillstand kommt. Zum anderen strömt die durch das Druckbegrenzungsventil hindurchtretende, abgebremste Ölmenge über die durch Zwischenleitung verbundenen, gesteuerten Rückschlagventile in die Ölzuflußleitung, die nach Schließen des Hauptabsperrmittels infolge der Massenträgheit des Drucköls in diesem Augenblick unter einem niedrigeren Druck steht als die hinter Zylinder bzw. Hydromotor befindliche Ölabflußleitung. Hierdurch baut sich vor dem Zylinder bzw. Hydromotor ein Druck auf, der etwa der Hälfte des Betriebsdruckes entspricht. Bei erneutem Öffnen des Hauptabsperrmittels stehtdaher bereits ein Druck vor dem Zylinder bzw. Hydromotor zur Verfügung, der sehr wesentlich dazu beiträgt, eine neue Schrittbzw. Drehschrittbewegung zur schnellen Beschleunigung der Massen in kürzester Zeit zu bewirken.

Einstellbare Drosselstellen in der Ölrücklaufleitung sind bei Manipulatorsteuerungen bekannt (britische Patentschrift 1 037 114).

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäß ausgelegte Steuerung mit einem Zylinder als Antrieb für die Schrittbewegung,

F i g. 2 zeigt die erfindungsgemäß ausgelegte Steuerung mit einem Hydromotor als Drehantrieb für die Drehschrittbewegung.

Die Erläuterung wird an Hand der Fig. 2 an einem Beispiel der Erfindung gegeben, wobei mittels Hydromotor Drehschritte der Schmiedemanipulatorzange im Zusammenspiel mit einer Schmiedepresse bewirkt werden. Der Drehschritt kann für Linksund Rechtslauf des Hydromotors erfolgen. Dies ist in der Zeichnung schaltungsmäßig entsprechend berücksichtigt. Da Links- und Rechtslauf schaltungsmäßig gleich sind, wird nur der Rechtslauf in seiner Funktion erläutert:

Ein nicht dargestellter Richtungswahlschalter wird auf Rechtslauf gestellt. Dabei erfolgt eine Kontaktgabe an das gesteuerte Rückschlagventil 1, welches jetzt auf Durchfluß geschaltet ist. Beim Rückzug des Holmes der nicht dargestellten Schmiedepresse erfolgt ein elektrischer Impuls an das ^-Wegeventil 2 und das ²/2-Wegeventil 3. Beim Ventil 2 tritt die Schaltstellung 4 in Funktion. Das Ventil 3 wird dabei von der geschlossenen Stellung auf Durchgang geschaltet. Das Drucköl gelangt von der Druckleitung 5 über Ventil 2, Druckleitung 6, Rückschlagventil 7 und Druckleitung 8 zum Hydromotor 9 und setzt densel-

ben in Bewegung. Der Beschleunigungsvorgang beginnt. Das riiekfließende Öl aus dem Hydromotor 9 gelangt über die Rohrleitung 10, Ventil 3, Druckleitung Il und Ventil 2 in die ölabflußleitung 12. Nach Ablauf eines einstellbaren Zeitgliedes fallen die Ventile 2 und 3 ab und sperren den Durchfluß. Damit werden die Leitungen 5 und 6 sowie Il und 12, ferner 10 und Il unterbrochen.

Der eigentliche Verzögerungsvorgang beginnt. Es gelangt kein Drucköl mehr von der Leitung 5 zum Hydromotor 9. Da das Ventil 3 und das Rückschlagventil 13 die Ölabflußleitung 10 nach Il sperren, muß das rückfließende öl zwangläufig über das als Bremsventil wirkende Druckbegrenzungsventil 14 fließen. In der Leitung 10 entsteht ein Bremsdruck, der auf den Hydromotor zurückwirkt und ihn zum Stillstand kommen läßt.

Da die Leitungen Il und 12 unterbrochen sind, nimmt das Drucköl den Weg über das geöffnete Rückschlagventil I, die Umgehungsdruckleitung 15, das Rückschlagventil 16 und füllt die Leitungen 6 und 8 auf, in denen beim Verzögern ein Unterdruck entstehen kann.

Wenn der Stillstand des Hydromotors erreicht ist, bleibt in den Leitungen 6, 8, 10, 11 und 15 ein Restdruck erhalten, der etwa der Hälfte des Betriebsdruckes entspricht. Für den nächsten Drehschritt werden wieder die Ventile 2 und 3 betätigt, worauf sich die unter dem Restdruck in den Leitungen 10, Il und 15 stehende Ölmenge in die ölabflußleitung ausgleichen kann. Der in den Leitungen 6 und 3 befindliche Restdruck beginnt dagegen schon den Hydromotor 9 zu drehen.

Diese Vorkomprimierung in der Leitung 6 und 8 hilft, Zeit einzusparen, da der Druckaufbau in den Leitungen 6 und 8 nur noch bis zur Hälfte zu erfolgen braucht.

Durch diese Schaltanordnung erzielt man einen ruhigen und stoßfreien Drehschritt, wobei alle auftretenden Beschleunigungs- und Bremsdrücke unter dem Bereich des Betriebsdruckes liegen.

Im gleichen Ablauf erfolgt die Schrittbewcgung, bei der in Fig. L an Stelle des Hydromotors 9 ein doppelt beaufschlagter Kolben mit Zylinder 17 dargestellt ist.

Diese erfindungsgemäß ausgelegte, ölhydraulische Steuerung ist nicht begrenzt auf die Bewegungen an Schmiedemanipulatoren, sonder:: zvxh Tir andere, gleich gelagerte Fälle anwendbar, wobei auch gegebenenfalls die Steuerung der Ventile mechanisch erfolgen kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   ölhydraulische Steuerung für die Schrill- bzw. Drehschritt bewegung eines mit der Schmiedepresse verknüpft gesteuerten Schmiedemanipulators bzw. der auf ihm angeordneten Zange, deren entsprechender Kolben-Zylindcr-Antrieb oder Hydromotor zum Abbremsen oder schnellen Beschleunigen geschaltet ist, wobei im Leitungssystem zwischen dem Hauptab-spcrrmittel und dem jeweiligen Antrieb für jede Bewegungsrichtung eine Möglichkeit zum Aufbau eines Restdruckes vorgesehen ist, sowie eine Ölrückflußsteuerung als Bremsung, dadurch gekennzeich η e t, daß in die jeweilige Zu- und Abflußleitung (6, 8 oder 10,11) eine Bremsgruppe, bestehend aus Rückschlagventil (7 oder 13), puralleliiegendem Schaltventil (18 oder 3) und parallelliegendem, einstellbarem Druckbegrenzungsventil (19 oder 14), angeordnet ist und daß, vom Antrieb aus gesehen, danach eine Verbindung zwischen den jeweiligen Zu- und Abflußleitungen (6, 3 und 10, 11) vorgesehen ist, die aus miteinander durch Zwischenleitung (15) verbundenen, gesteuerten Rückschlagventilen (1, 16) entgegengesetzter Durchfliißnchtung besteht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen