DE1919226A1

DE1919226A1 - Hydraulische Presse

Info

Publication number: DE1919226A1
Application number: DE19691919226
Authority: DE
Inventors: Grankowski Eugene Edward; Lambros Pappas
Original assignee: Verson Allsteel Press Co
Current assignee: Verson Allsteel Press Co
Priority date: 1968-04-22
Filing date: 1969-04-16
Publication date: 1969-11-13
Also published as: ES359690A1; AT286791B; DE1919226B2; NL156939B; GB1181044A; BE722218A; DE1919226C3; NL6815535A; US3545241A; DK137528C; SE338756B; CH511120A; JPS4913660B1; FR1590522A; BR6804210D0; DK137528B

Description

1919228

R«lffl

VERSON AI.LSTBEL PHESS COMPANY Chicago, Illinois (V-St-A.)

Hydraulische Presse

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Presse mit einem eine Kammer bildenden Gehäuse, in dem eine hydraulische ausdehnbare Gummimembrane angeordnet ist, die zur Anlage an einem auf einem Stütztisch liegenden Werkstück gelangt. Zwischen Teilen der Ar-

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beiteplatte und de· Oeniuii· tefindet »loh eine hydarmulieoh betätigbare Kolben» und JBylindetmnordnung, die »u» gleiohiörmi- _; geren Terteilung von fieaktionikrlf ten *uf die 3ylind«ranordnung werden*

Sonttvuktiontn dtr hler in fvngf et«h#nden Art υοί····η «in athäuft «it tin·» O«häui«inn#»y»U«_t einer hjrdrauliech ftundentb* baren nüeeigkeit/ricftftmer und eine im Xnnenraum angeordnete Membrane bow ie eine Arbeitsplatte biw. ein Stützteil, da· in den Innenrausi hinein und aua dem Innenraum herausbewegbar ist. Während der Arbeit wird ein au yerformendes Werkstück auf ein Formwerkzeug am Arbeitstisch gesetzt» das dann in den Innenraum eingeigetjst wird. Bei Einleiten einer Hydraulikflüssigkeit unter Druck wird die Membrane ausgedehnt, um damit das Werkstück an das Formwerkzeug anaupaseen. Auftretende Reaktionskräfte werden vom Zylinder bzw. Öehäuse aufgenommen.

Während Pressen dieser Art »it zufriedenetellendem Ärfolg ein-

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gesetzt worden sind, erfolgt bei ihnen eine Übertragung der Reaktionskräfte auf das umgebende Gehäuse. Ia bestimmten ffällen hat die ungleichmäßige Belastung des Gehäuses zu ausreiohend hohen Spannungeheanspruohiingen in kleinen Bereichen geführt, um zu einem Bruch zu führen.

Die Erfindung bezweokt die Schaffung einer Hydraulikpresse der genannten Art, die so ausgebildet ist, daß die Reaktionskräfte

BADORfGlNAi

innerhalb der Presse gleichmäßiger verteilt werden., um eine mögliche Bruchgefahr weitgehend auszuschalten.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Hydraulikpresse der genannten. Art mit einem Gehäuse, einer ausdehnbaren Membrane und einem das Werkstück abstützenden Arbeitstisch, die ferner eine durch Flüssigkeitsdruck gleichzeitig mit der Membran^ betätigte Zylindereinrichtung umfaßt,um die Eeaktionskräfte gleichmäßiger zu verteilen. |

Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand eines Ausführungäbeiepiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen, sinds

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Pig. 1 ein vereinfachtes Schaubild einer Presse mit den erfindungsgemäßen Merkmalen*

Fig. 2 eine Endansicht der in Fig. 1 gezeigten Vor-

richtung,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung als Einzelheit an der Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung als Einzelheit an der * Linie 4-4 der Fig. 3 und ,

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om

Fig. 5 eine Schnittdarstellung als Einzelheit an der Linie 5-5 der Fig. 4.

In. Fig. 1 und 2 ist eine Presse 10 in erfindüngsgemäßer Ausbildung gezeigt. Die Presse umfaßt ein Gehäuse 12* das noch zu beschreiben sein wird. Dieses Gehäuse sitzt auf einem geeigneten _; Sockel 14. Das Gehäuse bildet einen Innenraum, in den ein ein * ^ Werkstück tragender Arbeitstisch von Tisehverlängerungen 16 und l· 18 an. beiden. Seiten des Gehäuses eingesetzt werden kann. „ "

Eine geeignete Quelle für Hydraulikflüssigkeit unter Druck is*t_ zum Betätigen der Presse vorgesehen. In dem gezeigten Ausfüh~rrungsbeispiel umfaßt sie eine Motorpumpe 20, die schematisch, Fig. 2 und 4 gezeigt ist. Dabei ist ein Einlauf mit einem Be-^ hält er 22 und ein Auslauf mit einem Regelventil 24 verbunden· Dieses Ventil ist mit einer Leitung 26 verbunden, die verschj,ß_r·»» dene Abzweigungen, umfaßt. Diese Abzweigungen führen zu ver- ,-_og schiedenen Teilen der Presse, was noch zu beschreiben sein w^ä,« Das Ventil umfaßt ferner eine Überlauföffnung, die durch eine,. Rücklauf leitung 28 mit dem Behälter verbunden ist. ^_Q„

Gemäß der Darstellung in Fig. 3 und 5 umfaßt das Gehäuse 12;'v«,^ einen inneren Zylinder 30 und einen in. Schichten aufgebaut eil., ^. äußeren Zylinder 32, der eine Vielzahl von Schichten, 33 umfaßt^ die aus zusammengeschweißten Sektoren, gebildet sind

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weise bei 35). Diese Zylinder sind aus einem geeigneten Metall, beispielsweise Stahl hergestellt* Plansche 37 umschließen die gegenüberliegenden Enden des Zylinders 32, und die Enden der milschichten sind durch ringförmige Endplatten 39 abgedeckt, die in KLg. 4 gezeigt sind..

Das Gehäuse, das aus den inneren und äußeren Zylindern besteht, bildet einen Innenraum 34* Ein oberer Teil dieses Innenraums ist durch ein relativ schweres und starres Deckgußteil 36 und durch eine komplementäre dicke und relativ starre Deckplatte 38 gefüllt. Ein unterer Teil des Innenraums ist durch ein relativ schweres und starres Bodengußteil 40 ausgefüllt. Die Innenflächen des Oberteils und des Unterteils bilden also relativ starre obere und untere Seiten des Arbeitsraums innerhalb der Presse.

Eine Wanne 42 ist in den Innenraum auf Lager streif en bzw. Schienen 44 und 46 hineinschiebbar, die sich in Längsrichtung j des unteren Gußeteils 40 erstrecken. Diese Wanne bzw. Arbeitsplatte kann von den Tischen 16 oder 18 aus in den Innenraum eingeschoben werden, die sich von gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses aus erstrecken. Gegebenenfalls kann die Vorrichtung mit zwei Wannen versehen sein, so daß eine innerhalb des Innenraums sitzen kann, während die andere in ausgefahrener Lage auf einem der beiden Seitentische beladen oder entladen werden kann.

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Die Wann© 42 hat einen relativ dicken und starren Boden 48. Gegenüberliegende Seiten 50 und 52 und gegenüberliegende Enden 54f von denen nur eins gezeigt ist, erstrecken sich vom Boden 48 nach außen, um eine Halteausnehmung 56 für ein Werkstück zu bilden.

Eine hydraulisch ausdehnbare Flüssigkeitszelle 58 ist unter dem Oberteil 38 angebracht und mit einer Einlauf öffnung 60 verbunden. Eine relativ dicke und verschleißfeste Gummimembrane 62 ist unmittelbar unterhalb der Zelle angeordnet. Wenn die Druckzelle durch das Einleiten von Hydraulikflüssigkeit unter Druck ausgedehnt wird, wird die Membrane 62 nach unten in den Innenraum 34 gedrückt, um in eine formende Anlage an einem Werkstück zu gelangen, das in der Wanne 42 sitzt. Gemäß der Darstellung in Pig. 4 wirken verstärkte gegenüberliegende Enden 64 der Oberplatte 38 mit noch zu beschreibenden Mitteln, zusammen, um in wirksamer Weise die gegenüberliegenden Enden des Innenraums 34-abzuschließen.

Um die gegenüberliegenden Seitenränder der Membrane zu sichern und abzustützen, sind Sohienenteile 66 und 68 innerhalb des Innenzylinders angeordnet. Die Außenflächen, dieser Seitenschienen bilden Segmente eines Zylinders und passen sich an die Inenen-fläche des Teils 30 an. Die Innenflächen der Seitenschienen haben erste schräge Abschnitte 70 und 72,.die mit sich nach außen erweiternden bzw. schrägen Flächen der Seitenwände 50 und

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52 zusammenpassen. Die Innenflächen der Seltenschienen haben obere Abschnitte 74 und 76, die sich im wesentlichen vertikal von oberen Bändern der Wanne aus zur Membrane 62 erstrecken, wie das in Fig. 5 un& 5 gezeigt ist.

Um den Raum zwischen dem oberen Hand der Wanne und der Membrane abzudichten, sitzt ein Diehtbloek 78 auf der Wanne. Dieser Block hat gegenüberliegende Seitenabschnitte 80 und 82, die zu den Flächen 74 und 76 passen* Ferner ist er mit nach unten und nach innen, schräggestellten inneren Seitenflächen. 84 und 86 versehen. Der Dichtblock hat gegenüberliegende Enden 88, von denen nur eines in Fig. 4 gezeigt ist· Nach unten gerichtete Keile 90 greifen in die Wanne ein. Die Enden haben ebenfalls nach unten und nach innen schräggestellte innere Flächen 92 und obere Flächen, die im wesentlichen mit der Verdickung 64 der Deckplatte zusammenwirken, um im wesentlichen die gegenüberliegenden Enden, des Innenraums abzudichten. Ferner sind Federdichtungen 94, von denen nur eine gezeigt ist, zwischen dem gegenüberliegenden verdickten Ende 64 der Deckplatte bzw. den gegenüberliegenden Endabschnitten 88 des Blocks angeordnet, um die gegenüberliegenden Enden der Membrane 62 zu halten und ein vollständiges Abdichten an gegenüberliegenden Enden des Innenraums während des Betriebs der Presse sicherzustellen.

Wenn Hydraulikflüssigkeit unter Druck in die Druckzelle eingeleitet wird, wird die Membrane 62 nach unten verformt, um das

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Werkstück zu formen. Gleichzeitig wird die Membrane fest gegendie inneren schrägen. Flächen des Dichtblocks 78 und die ähnlich nach innen schräggestellten Flächen der gegeüberliegenden. , Seiten und Enden, der Wanne gedrückt. Die mittleren Bereiche des Oberteils und des Bodenteils 36, 38 und 40 sind relativ dick und starr im Vergleich zu gegenüberliegenden Randbereichen und im Vergleich zu den gegenüberliegenden Seitenschienen 66 und 68. Deshalb besteht eine Tendenz, daß verschiedene Seile " der Konstruktion ver schied en/.·., stark unter den Reaktionskräften^v während des Betriebs der Presse verformt werden, so daß eine _ starke Ungleichförmigkeit in der radialen Belastung des Gehäuses vorliegt.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer' Einrichtung versehen, um die Reaktionslasten auf das Gehäuse . gleichförmiger zu verteilen. Diese Einrichtung umfaßt eine An- ^; zahl hydraulischer Zylinder 96 mit zusammenwirkenden Kolben. 98^ die im Abstand an der Seitenschiene 66 entlang angeordnet sindy wie das in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Darüber hinaus sind " gleiche, jedoch entgegengesetzt liegende Zylinder 100 und entsprechende Kolben 102 im Abstand an der Seitenschiene 68 ent-'^i£" lang angeordnet. Diese Zylinder haben eine solche Lage, daß "% jeweiligen Kolben an den schrägen Außenseiten der Seitenwändef~^a'

50 und 52 der Wanne anliegen. "^: Ä—·³

Die Einlauf Öffnungen dir "Zylinder 9"6vsiriä mit" einem- Kanal 104'®^s

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verbunden, der sich, in Längsrichtung der Seitenschiene 66 er- * streckt. Einlauf Öffnungen der Zylinder 100 sind mit einqm entsprechenden, sioh in Längsrichtung erstreckenden Kanal 106 in der Seitenschiene 68 verbunden. Diese Kanäle sind jeweils mit der Hydraulikzuleitung 26 liter geeignete Zweigleitungen 108 verbunden, die schematisch in Pig. 4 gezeigt sind. Ferner ist die Hydraulikzuleitung 26 über eine Zweigleitung 110 mit einem Kanal 112 in der Deckplatte 38 verbunden. Dieser Kanal steht mit der Einlauföffnung 60 der Hydraulikzelle 58 in verbindung. |

Mit der oben beschriebenen Konstruktion, wird hei Schalten des Regelventils 24 zum Einlassen von. Hydraulikflüssigkeit unter Druck in die Leitung 26 die Flüssigkeit gleichzeitig der Zelle 58 un den Zylindern. 96 und 100 zugeleitet. Mit dem Ausdehnen der Plüssigkeitsdruckzelle und der Membrane und dem Andrücken an die Seiten des Diehtblocks 78 und an. die Wanne baut sich der Druck innerhalb der Seitenzylinder 96 und 100 auf und ist im wesentlichen gleich dem Druck innerhalb der Flüssigkeitszelle.

1 Der Druck innerhalb der Zylinder gleicht also die Reaktionskräfte gegen, die Seitenwände der Wanne aus und übt die gleichen Reaktionskräfte auf die unteren. Teile der Seitenschienen 66 und 68 aus. Druck wird also von der Flüssigkeitszelle und der Membrane aus auf die oberen Teile der Seitenschienen 66 und 68 ausgeübt, und entsprechende Drücke werden durch die Seitenzy-

linder 96 und 100 auf die unteren Teile der Seitenschienen ausgeübt. Als Folge davon werden die Reaktionskräfte innerhalb der

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Presse gleichförmiger auf daa Gehäuse verteilt. Bei Schalten, der Steuerventile 24 zum Entleeren, der Druckzelle 58 wird natürlich auch gleichzeitig der Druck innerhalb der Zylinder 96 und 100 gemindert. ·

Beim Betrieb der Presse besteht die Tendenz, daß sich das Gehäuse in. eine leicht elliptische Form verformt, wobei die Hauptachse mit der vertikalen. Achse der Presse gemäß der Dar-

m stellung in. Pig. 3 zusammenfällt. Eine solche Ungleichförmigkeit in. der Druckverteilung ruft Bereiche hoher Spannungskon.-zentration. hervor, worauf bereits hingewiesen worden ist. Diese Bereiche umfassen. Bereiche an. den Ecken 114 und 116 des Bodengußteils gemäß der Darstellung in. Fig. 3· Bei der oben, beschriebenen. Konstruktion, und Arbeitsweise der Presse gemäß der Erfindung ist durch die relativ gleichförmige Verteilung von Radialkräften, durch die Seitenschienen. 66 und 68 auf das Gehäuse für eine weitgehende oder gänzliche Beseitigung der Verformung des Gehäuses in eine Ellipse gesorgt, und ein Aufbau oder eine

" Konzentration von. Spannungen, in. begrenzten kritischen Bereichen ist verhindert.

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Claims

■"'■■-· 1ST 9226

- 11 Patentansprüche

M .)'Hydraulische'"Presse-mit "einem zylindrischen Gehäuse, das einen Innenraum "bildet, einem Stützteil im Innenraum zum Abstützen eines zu verformenden Werkstücks und einer ausdehnbaren llüssigkeitsdruckzelle, die in dem Innenraum auf der dem Stützteil--gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h n. e t, daß eine Einrichtung (96, 98; 100, 102) im Innenraum zur Ausübung einer | Radiallast auf Teile (66, 68) des Gehäuses (12) zwischen, der Zelle (58) und dem Stützteil (42) zur Minimalisierung von Verformungen, und Spannungskonzen.tration.en im Gehäuse (12) während der Verformung des Werkstücks vorgesehen ist.
2. Presse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch relativ starke und starre Ober- (36, 38) und Unterteile (48) im Innenraum, die zwischen der Zelle (58) und dem Gehäuse (12) bzw. zwischen demStützteil (42) und

dem Gehäuse (12) liegen.
3· Presse nach Anspruch 1 oder 2,"gekennzeichnet durch Seitenschienen (66, 68.) zwischen dem Gehäuse (12) und gegenüberliegenden Seiten des Stützteils (42), wobei die Einrichtung (96, 98; 100, 102) zur Ausübung von Radialkräften auf das Gehäuse (12) Mittel zum Andrücken der Seitenschienen (66, 68) an das Gehäuse (12) aufweist.

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4· Presse nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (96, 98j 100, 102) zur Ausübung von Radiallasten eine Hydraulikzylinder- und KoI--■ benanordnung umfaßt.
5· Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder- und Kolbenanordnung (96, 98; 100, 102) innerhalb der Seitenschienen (66, 68) angeordnet ist.
6. Presse nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (26, 108, 104, 106, 110) zur Zuleitung ehe-s hydraulischen. Druckmittels gleichzeitig zu der Flüssigkeitszelle (58) und zu der Einrichtung (96, 98; 100, 102) zur Ausübung von Radiallasten während der Verformung des Werkstücks.
7. Presse nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von. Zylindern, mit Kolben (96, 98; 100, 102), die im Abstand an beiden Seitenschienen. (66, 68) entlang angeordnet sind, wobei die Kolben. (98, 102) an dem Stützteil (42) anliegen.
8. Presse nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Oberkonstruktion (36, 38) zwisehen der Flüssigkeitszelle (58) und dem Gehäuse (12), eine Bodenkonstruk-

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tion (40) zwischen, dem Stützteil (42) und dem Gehäuse (12), wobei das Stützteil (42) eine Wanne mit einem Boden (48) und Wänden (50» 52, 54) umfaßt, die sich vom Boden aus nach oben erstrecken, und eine Aussparung "bilden sowie im Abstand zur Oberkonstruktion. (36, 38) und zur !Flüssigkeitszelle (58) enden, und einen Diehtbl'ock (78) auf dem Stützteil (42), der sich um die Ausnehmung herum erstreckt und im wesentlichen zwischen dem Stützteil (42) und der Flüssigkeitszelle (58) angeordnet ist. -■

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