DE2005943C3 - Backlash compensation for mechanical presses of closed construction - Google Patents

Description

Zylindern (4. 5) beim Niedergang des Stößels 25 Druckmittels aus den Zylindern heim NiederganyCylinders (4, 5) when the plunger descends 25 pressure medium from the cylinders heim Niedergany

sperrt, das andere (10) den AhIUiLl des Druck- des Stößels sperU. während das andere Ventil denlocks, the other (10) locks the aiUiLl of the pressure of the plunger. while the other valve is the

mittels aus ilen Zylindern erst dann ermöglicht. Ahlhiß des Druckmittels aus den Zylindern erst dannonly then made possible by means of ilen cylinders. Only then will the pressure medium be removed from the cylinders

wenn kuiz vor dem Beginn des Arbeitsweges des ermöülicht. wenn kurz »or dem Beginn des Arheits-if kuiz enables the before the start of the commute. if shortly before the beginning of the

Stößels die Antriebskraft der Kolhen (4«. 4Λ) vveges des Stößels die Antriebskraft der Kolben etwaTappet the driving force of the piston (4 «. 4Λ) vveges of the tappet the driving force of the piston approximately

etwa 15¹¹HUJr Pressen-Nennkraft beträgt. 30 15° u der Pressen-Nennkraft beträgt.is about 15 ¹¹ HUJr press nominal force. 30 15 ° u of the nominal press force.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß bei Be-This measure ensures that when

ginn des Arbeitsweges des Stößels bereits der Punktthe point at the beginning of the working path of the ram

der Federkennlinie erreicht ist. ab dem diese Kennlinie als Gerade mit konstanter Steigung verläuft. AKthe spring characteristic is reached. from which this characteristic curve runs as a straight line with a constant gradient. AK

Die Erfindung bezieht sich auf den Spielausgleich 35 Arbeitsweg ist der Teil des Stößelweges zu verstehen,The invention relates to the clearance compensation 35 work path is to be understood as the part of the ram path

für mechanische Pressen geschlossener Bauweise, bei während dem das Werkstück bearbeitet wird. Derfor mechanical presses of closed construction, during which the workpiece is machined. the

denen zur Erzeugung einer der Arbeitsbewegung des dem Fachmann bereits lange bekannte Verlauf derthose for generating one of the working movements of the course of the long known to the person skilled in the art

Stößels entgegenwirkenden Kraft in Zylindern ge- Federkennlinie ist derart, daß Jie zunächst starkeThe ram counteracting force in the cylinders is such that the spring characteristic is initially strong

führte Kolhen vorgesehen sind, die beidseitig am Steigung dieser Kennlinie mit zunehmender Belastungled Kolhen are provided, which on both sides at the slope of this characteristic curve with increasing load

Stößel angreifen und deren Kraft in Abhängigkeit ·»■> in eine immer flacher ansteigende Kurve übergeht,Attack the ram and its force as a function of · »■> merges into an increasingly flatter rising curve,

von ihrer Eindringtiefe im Zylinder ansteigt. bis sie etwa bei einer Belastung von etwa 15" u derincreases from its depth of penetration in the cylinder. until they are about at a load of about 15 "u der

Es ist bekannt, daß in den Antriebselemente!! der Pressen-Nennkraft in eine Gerade mit konstanterIt is known that in the drive elements !! the nominal press force in a straight line with constant

Pressenstößel, wie zum Beispiel in den Kurbel- Steigung übergeht.Press ram, for example in the crank slope.

getrieben von Pressen ein Spiel auftritt, das in dem Bei Pressen, die für Schneidarbi'iten eingesetzt Augenblick wirksam wird, wenn sich das Werkzeug 45 werden, ist es bekannt, über Kolbcüiricbe eine der auf das Werkstück aufsetzt. Dabei kann sich die Stößelkraft entgegenstehende Kraft wirksam werden Kurbel um einen bestimmten Winkel weilerdrehen. zu lassen, die mi; abnehmendem Schneidwiderstand ehe die Spiele im Kurbellager und in den Pleuel- zunimmt. Diese Gegenkraft dient jedoch zur Schnittlagern beseitigt sind. Dieses Spiel führt zu Stoßbe- dämpfung und soll eine Beschleunigung des Stößels lastungen der Presse und hat einen negativen Einfluß 50 ,'erhindern, wenn der Schnittdruck plötzlich nachläßt auf die Fertigungstoleranzen bzw. Fertigungsgüte des (Offenlegungsschrift 1 427 403). Werkstücks. I_n der Zeichnung ist in den F i g. 1 bis 3 ein Aus-Bckanntlich wird das Spiel beseitigt, indem man führungsbeispiel für eine Einrichtung nach der Erauf den Stößel ständig eine Kraft einwirken läßt, die findung dargestellt und nachstehend näher erläutert, in ihrer Richtung der vom Pressenstößel ausgeübten 55 F i g. I zeigt eine Kurbelpresse, teilweise im Verlormungskraft entgegenwirkt und in ihrer Größe Schnitt, mit in den Scitcnständern eingebauten Zylindern Gewicht des Stößels und des Oberwerkzeuges dem für die am Stößel angreifenden Kolben; in entspricht (»Werkstattstechnik und Maschinenbau«. Fig. 2 sind bekannte Mittel für die Beaufschla-47, (1957), Heft 12. S. 669 und »Maschinenbautech- gung der Kolben mit Druckluft dargestellt; nik« 16. (1967). Heft 6, S. 308, 309). 60 Fig. 3 zeigt eine Federkennlinie mechanischerDriven by presses a game occurs, which in the case of presses that are used for cutting work becomes effective when the tool 45 is, it is known about Kolbcüiricbe one of the touches on the workpiece. The force opposing the ram force can be effective while turning the crank by a certain angle. to let the mi; decreasing cutting resistance before the play in the crank bearing and in the connecting rod increases. This counterforce is used, however, to eliminate incision bearings. This play leads to shock absorption and is intended to prevent acceleration of the ram loads on the press and has a negative influence 50 'if the cutting pressure suddenly decreases on the manufacturing tolerances or manufacturing quality of the (Offenlegungsschrift 1 427 403). Workpiece. I _n the drawing is in the F i g. 1 to 3 a Aus-Bckanntlich the game is eliminated by guiding example for a device according to the Erauf the ram constantly acting on a force, the invention shown and explained in more detail below, in its direction of 55 F i g exerted by the press ram. I shows a crank press, partially counteracted in terms of the distortion force and section in its size, with cylinders built into the table stands, weight of the ram and the upper tool that of the piston engaging the ram; in corresponds to ("Werkstattstechnik und Maschinenbau". Fig. 2 shows known means for Beaufschla-47, (1957), Issue 12, p. 669 and "Mechanical engineering of pistons with compressed air; nik" 16. (1967)). Book 6, pp. 308, 309). 60 Fig. 3 shows a spring characteristic of mechanical

Die Kompensationskraft wird über Druckluft- Pressen.The compensation force is applied using compressed air presses.

zylinder aufgebracht, wobei die Kolben mit dem In den Seitenständern 2 und 3 der Kurbelwelle 1cylinder applied, the pistons with the In the side stands 2 and 3 of the crankshaft 1

Pressenstößel und die Zylinder mit dem Pressen- sind Zylinder 4 und S angeordnet, in denen KolbenPress ram and the cylinder with the press cylinder 4 and S are arranged in which pistons

gestell verbunden sind. Die Zylinderräume sind mit 4« bzw. Sa geführt sind, deren Stangen Ab bzw. 5/)frame are connected. The cylinder spaces are guided with 4 "or Sa , the rods of which are Ab or 5 /)

einem Druckmittelbehälter oder mit dem Netz direkt 65 an Vorsprüngen 6 bzw. 7 des Stößels 8 befestigt sind,a pressure medium container or with the network directly 65 are attached to projections 6 or 7 of the plunger 8,

verbunden, so daß der Druck in den Zylindern immer Jeder Zylinder, vgl, F i g, 2, ist über zwei Leitungen 9.Each cylinder, see FIG. 2, is connected via two lines 9.

eine bestimmte, für die Kompensationskraft erforder- 9« und zwei Rückschlagventile 10, 10« mit einema certain one required for the compensation force 9 "and two check valves 10, 10" with one

liehe Größe hat. Fs ist weiterhin bekannt, den Druck DruckmittelsDcicher 11 verbunden, dem die Druck-lent size. Fs is also known, the pressure pressure means Dcicher 11 connected to which the pressure

lull durch this (iehläse 12 /iigclührl wird, das durch iIlmi Motor 13 amrcjhbiu isi. Au dom Druckinitlclspeicher 11 sind uul.kTdi.-m ein DiuekeinstelKeniil 1-1 sowie ein Druckwächter 15 angeschlossen. Durch den Druckwächter 15 wird iler Motor 13 mittels des Relais 16 in Abhängigkeit \om Druck des in dem nruckmitlelspeicher 11 befindlichen Druckmittel· ein- h/w. ausgeschaltet.lull through this (iehläse 12 / iigclührl becomes that through iIlmi engine 13 amrcjhbiu isi. Au dom printinitlcl memory 11 are uul.kTdi.-m a DiuekeinstelKeniil 1-1 and a pressure switch 15 is connected. By the pressure monitor 15 iler engine 13 is by means of the Relay 16 as a function of the pressure of the pressure medium in the pressure medium reservoir 11 one h / w. switched off.

Die in F i g. 3 dargestellte Federkennlinie mechanischer Pressen zeigt, daß der Anstieg des Federweges über die Last im Bereich kleiner !.asten we sentlieh größer als im Bereich großer Lasten ist. mit anderen Worten, eier Federweg wird erst hei etwa 15" Ii der Pressen-Neniikruft linear.The in F i g. 3 illustrated spring characteristic of mechanical presses shows that the increase in the spring deflection over the load in the area smaller! .ast we is much larger than in the area of large loads. in other words, a spring deflection only gets hot 15 "II the press-Neniikruft linear.

Die Funktionsweise der an sich bekannten Vorrichtung ist wie folgt:The mode of operation of the device known per se is as follows:

In der dargestellten Ausgangskige des Stölk-K X und der Kolben 4c; und 5« sind die Kolben bereits durch Druckluft beaufschlagt, die über das Rückschlagventil I ((«und die Leitung 9 in die Zylinder4, 5 strömen konnte. Sobald der Stößel K und damit die Kolben 4«, 5 a sich abwärts bewegen, steigt der Druck des Druckmittels in ilen. Zylindern 4r/. 5n schnell an. wodurch das Rückschlagventil 1Or/ geschlossen wird und keine Luft aus den Zylindern 4. 5 in den Druckmittelspeicher 11 entweichen kann. Kur/ vor Beginn des Arbeitsweges des Stößels, d. h. be\or die Formgebung des Werkstückes beginnt (beispielsweise 30 vor dem unteren Totpunkt). i>t ilen Druck 11; den Zylindern 4 und 5 so weil angestiegen, daß etwa l.v'ii der Pressen-Ncniikralt erreicht wird. Auf diesen Druck wird das Rückschlagventil 10 eingestellt. Beim weiteren Niedergang des Stößels kann tier Druck in den Zylindern 4, 5 nicht ansieigen, weil das Ventil 10 dann sofort ölTnci und das Druckmittel aus ikn Zylindern 4, 5 über die Leitung 9</ und das Ventil 10 in den Druckmiitelspeicliei zurückfließen kann. Das Volumen der Zylinder 4. 5 und des Druckmittelspeichers 11 sowie die Uueischnitle der Leitungen 9, ^l)n und Ansprechzeiten der Ventile 10, 10« sind so gewählt, daß die heschrie-.hene Wirkung erreicht wird. Der erforderliche Druck im Druckmittelspeicher 11 wird am Ventil 14 eingestellt. An Stelle von Druckluft kann bekannterweisc aber auch Öl als Druckmittel für die Beaufschlagung der Kolben 4a, 5</ Verwendung linden. In diesem !•"all wird der Druckmiltelspeicher 11 nur teilweise mit Öl und teilweise mit einem Gas. beispielsweise mit Stickstof, gefüllt, das einsprechend vorgespannt wird.In the illustrated starting block of the Stölk-K X and the piston 4c; and 5 ", the pistons are already acted upon by compressed air, which could flow through the check valve I ((" and the line 9 into the cylinders 4, 5. As soon as the plunger K and thus the pistons 4 ", 5 a move downwards, the Pressure of the pressure medium in the cylinders 4r /. 5n quickly increases, whereby the check valve 1Or / is closed and no air can escape from the cylinders 4.5 into the pressure medium reservoir 11. Kur / before the start of the working path of the plunger, ie before The shaping of the workpiece begins (for example 30 before bottom dead center). The pressure 11; the cylinders 4 and 5 have increased so that the press temperature is approximately 1.v'ii. The check valve is set at this pressure 10 is set. in the further decline of the plunger can animal pressure in the cylinders 4, 5 is not ANSI own, because the valve 10 then immediately ölTnci and the pressure medium from ikn cylinders 4, 5 'and flow back via line 9 / the valve 10 in the Druckmiitelspeicliei k ann. The volume of the cylinders 4, 5 and of the pressure medium reservoir 11 as well as the Uueischnitle of the lines 9, ¹ ) n and response times of the valves 10, 10 ″ are chosen so that the described effect is achieved. The required pressure in the pressure medium reservoir 11 is set at the valve 14. Instead of compressed air, however, it is known that oil can also be used as a pressure medium for acting on the pistons 4a, 5. In this case, the pressure medium reservoir 11 is only partially filled with oil and partially with a gas, for example nitrogen, which is appropriately preloaded.

Durch die nach der Lrlindung ■ orgesclilag'-p.e Maßnahme kann mit relativ wenigen, einfachen Mitteln und nur geringer Lrhölumg der erforderlichen Anlriehsleisiimi! eine wesentlich bessere Steifigkeit bei Pressen mit geschlossener Bauweise er/ielt weitlen. Die Anzahl der Kolbenanlriebe richtet sich selbstverständlich nach der Pressen- bzw. Stößel- »röße.By the after the discovery ■ orgesclilag'-p.e Action can be taken with relatively few, simple means and only a small amount of noise required Anlriehsleisiimi! a much better rigidity obtained in presses with a closed design. The number of piston drives depends of course according to the size of the press or ram.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

1 2 in den Zsliiulerräumen ständig zu tiberwachen und Patentansprüche: zu regulieren (USA.-Patentschrift 3 1 15(186). Obwohl der Spielausgleich die Fcrtigungsgiile des1 2 to be constantly monitored in the meeting rooms and Patent claims: to be regulated (USA.-Patent 3 1 15 (186) 1. Spielausgleich für mechanische Pressen ge- Werkstücks bekanntlich verbessert, verbleibt jedoch schlossener Bauweise, bei der zur Erzeugung 5 jj_L. Tatsache, daß auch die elastischen Auffederungen einer der Arheitshewegung des Stößels entgegen- einer mechanischen Presse unter der Einwirkung der wirkenden Kraft in Zylindern geführte Kolhen Ik-iriebskräfte einen großen Einlluß auf die Arbeitsvorgesehen sind, die beidseitig am Stößel an- ücnauiukeii und die Standzeit der Werkzeuge haben greifen und deren Kraft in Abhängigkeit von ihrer |)_;,_s /j_L-| tier Erfiindunu besteht darin, das Betrichs-Eindringtiefe im Zylinder ansteigt, dadurch _u, verhalten mechanischer Pressen der geschlossenen gekennzeichnet, daß die Kraft der Kolhen Bauweise zu verbessern, indem die Steifigkeit dieser (4«, 5«) so bemessen ist, daß sie bei Beginn des Pressen mit an sich bekannten Mitteln (Kolhentriehc. Arbeitsweges des Stößels (8) etwa 15" u der _ssje sie zum Spielausgleich gebräuchlich sind) bei Pressen-Nennkraft beträgt. _mir relativ »ering erhöhter Antriebsleistung verbes-1. Backlash compensation for mechanical presses of the workpiece is known to be improved, but the construction remains closed, in which 5 jj _L. The fact that the elastic springing up of one of the working forces of the ram against a mechanical press under the action of the force acting in cylinders is also intended to have a great influence on the work that is carried out on both sides of the ram and the service life of the tools have grip and their strength depending on their |) _; , _s / j _L - | animal Erfiindunu is the Betrichs penetration depth rises in the cylinder, characterized _u, behavior of mechanical presses the closed in that to improve the strength of the Kolhen construction by the rigidity of these is (4 ", 5") dimensioned such that they at the beginning (about 15 "u _ss of each they are used to play compensation Kolhentriehc. working stroke of the plunger (8)) is the pressing with per se known means for presses nominal force. _me relatively 'increased drive power ering im- 2. Vorrichtung für den Spielausgleich hei mc- 15 sert wird. 2. Device for compensating play is heated. chanischen Pressen nach Anspruch I. deren par- Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, die Krallmechanical presses according to claim I. whose par- According to the invention it is proposed that the claw allelgeschiiltete Zylinder liir die am Stößel an- der Kolhen so zu bemessen, daß sie bei Beginn desAlleled cylinders are to be dimensioned on the ram on the other pistons so that they are at the beginning of the greifenden Kolben an einem Druckmittclspeicher .Arbeitsweges des Stößels etwa 15"» der Pressen-gripping piston on a pressure medium accumulator. Working path of the ram about 15 "» of the press mii einstellbarem Druck angeschlosesn sind, da- Nennkraft beträgt. Vorzugsweise wird nach einemare connected with adjustable pressure so that the nominal force is. Preferably after a durch gekennzeichnet, daß jeder Zylinder (4, 5) ^ weiteren Merkmal der Erfindung in Abhängigkeilcharacterized in that each cylinder (4, 5) ^ another feature of the invention in dependent wedge über zwei Leitungen (9. 9«) und zwei Rück- von Anspruch 1 vorgeschlagen, jeden der parallel ge-Proposed via two lines (9. 9 «) and two backs of claim 1, each of the parallel schlagveniile (10. 10«) mil dem Druckmittel- schalteten Zylinder über zwei Leitungen und zweiSchlagveniile (10. 10 ") with the pressure medium-switched cylinder via two lines and two speicher (I I) in Verbindung steht, von denen Rückschlagventile mit einem Druckmittelspeicher zumemory (I I) is in connection, of which check valves with a pressure medium reservoir to eines (10«) den Abfluß des Druckmittels aus den verbinden, wobei das eine Ventil den Abfluß desone (10 «) connect the outflow of the pressure medium from the, with one valve the outflow of the