DE2714958C2 - Hydraulische Blechbiegepresse - Google Patents

Description

60

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Blechbiegepresse für unterschiedlich breite Bleche, mit Festholm. Laufholm, über die Länge des Laufholms mit Abstand verteilten Zylinderkolbenanorclniingen, Pumpenaggregat und Gleichlaufsteuereinrichtung, wobei Festholm und Laufholm je nach Blechbreite unterschiedlich lange Freienden aufweisen, wobei ferner das Pumpenaggregat aus zwei Teilaggregaten besteht deren Freiendteilaggregat aus regelbaren Pumpen aufgebaut ist und den Freiendzylinderkolbenanordnungen zugeordnet ist, deren Arbeitsteilaggregat aus steuerbaren Pumpen besteht und den Arbeitszylinderkolbenanordnungen zugeordnet ist wobei die Gleichlaufsteuereinrichtung eine Regeleinrichtung aufweist die mit Wegaufnehmern im Bereich des anschlagseitigen Endes sowie des freiseitigen Endes des Laufholms ausgerüstet ist und über einen wegabhängigen Regler die Freiendzylinderkolbenanordnungen regelt

Gleichlaufsteuereinrichtung meint bei gattungsgemäßen Blechbiegepressen die Steuerung des Laufholmes so, daß dieser sich parallel zum Festholm bewegt und zwar sowohl beim Zufahren als auch beim Arbeiten der Blechbiegepresse und auch bezüglich seines Freiendes. — Im allgemeinen besteht bei einer Blechbiegepresse der beschriebenen Gattung das Arbeitsteilaggregat aus mehreren, z. B. vier oder fünf Pumpen. Die Anzahl der Arbeitszylinderkolbenanordnungen, auf die die parallelgeschalteten Pumpen des Arbeitsteilaggregates arbeiten, kann gleich, kleiner oder größer sein, fm Rahmen der Erfindung wird aus Gründen terminologischer Einfachheit von einem Freiendteilaggregat aus regelbaren Pumpen auch dann gesprochen, wenn nur eine einzige solche Pumpe verwirklicht ist Auch wird von Freiendzylinderkolbenanordnungen gesprochen, wenn nur eine einzige Freiendzylinderkolbenanordnung vorgesehen ist Im allgemeinen besitzt das Freiendteilaggregat zumindest zwei regelbare Pumpen.

Bei den bekannten gattungsgemäßen Blechbiegepressen (DE-OS 23 31 754) ist die beschriebene Regeleinrichtung mit den Wegaufnehmern im Bereich des anschlagseitigen Endes sowie des freiseitigen Endes des Laufholmes und mit dem wegabhängigen Regler für die Gleichlaufsteuerung allein verantwortlich. Bei extremen Betriebsverhältnissen kann jedoch eine extreme Schrägstellung des Laufholmes vorkommen, die nicht rechtzeitig ausgeregelt wird. Tatsächlich hat der mit den Wegaufnehmern ausgerüstete Regelkreis erhebliche Totzeiten, die umso größer sind, je größer eine aufgetretene Schrägstellung ist. Erhebliche Schrägstellung kann z. B. leicht auftreten, wenn eine Umstellung auf unterschiedliche Biegeaufgaben, z. B. auf gegenüber einer bestehenden Einstellung unterschiedliche Blechbreite, vorgenommen wurde. Aus hydraulischen Gründen kann die Totzeit nicht beliebig klein gehalten werden, zumal die Regelpumpen des Freiendteilaggregates erhebliche Stellzeiten benötigen. Im Ergebnis ist die Genauigkeit der Gleichlaufsteuerung verbesse* rungsbedürftig, sie bestimmt im übrigen die Genauigkeit des Arbeitens der Blechbiegepresse insgesamt.

Im übrigen kennt man Gleichlaufsteuerungen, bei denen die Relativgeschwindigkeit zwischen Kurven von Zylinderkolbenanordnungen gemessen und zur Mengensteuerung des Druckmittelzuflusses zu wenigstens einer Zylinderkolbenanordnung eingesetzt wird (bekanntgemachte DE-Patentanmeldung M 22 662). Das hat die Entwicklung von gattungsgemäßen Blechbiege* pressen ebenso wenig beeinflussen können, wie eine Drucksteuerung mehrerer auf einen Laufholm einwirkender Zylinderkolbenanordnungen an einer Blechbiegepresse (DE-OS 22 47 201), bei der der Druck von einem, von zwei oder mehreren benachbarten Zylinderkolbenanordnungen, unter die sich ein Teil des einen Endes des Bleches erstreckt, in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Länge des Längenabschnittes des Bleches, der sich in die Zone, über die die Kraft des oder

der Zylinder wirkl, erstreckt, zu der U»nge dieser Zone gesteuert wird. Eine mögliche Durchbiegung des Laufholms wird dabei nicht berücksichtigt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße hydraulische Blechbiegepresse so weiter auszubilden, daß die Gleichlaufsteuerung schneller und mit extrem hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der wegabhängige Regler lediglich als KorrekturregSer der Regeleinrichtung arbeitet, die im übrigen einen zusätzlichen Mengenregler für die Pumpen des Freiendteilaggregates besitzt, und daß das Arbeitsteilaggregat eine Fördermengenmeßvorrichtung aufweist, die unmittelbar oder mittelbar die den Arbeitszylinderkolbenanordnungen zufließende Druckmittelmenge mißt und die Meßwerte einem Computer zuführt, der daraus eine dieser Fördermenge entsprechende, den Freiendzylinderkolbenanordnungen zuzuführende Gleichlaufdruckmittelmenge ermittelt und diese dem Mengenregler vorgibt, — wobei Pumpen des Arbeitsteilaggregates je nach Biechbreite desn Freiendteilaggregat zuschaltbar sind — und umgekehrt.

Bei der erfindungsgemäßen Blechbiegepresse erfolgt eine Regelung und Gleichlaufsteuerung der Zylinderkolbenanordnungen noch bevor überhaupt eine Durchbiegung des Laufholms eingetreten ist. Das beruht darauf, daß der Istwert für die Regeleinrichtung aus den Fördermengen abgeleitet wird, die dem Arbeitsteilaggregat zufließen. Die danach gesteuerte Druckmittelzufuhr zu den Zylinderkolbenanordnungen des Freiendteilaggregates ergibt praktisch einen durchbiegungsfreien Laufholm, wobei jedoch aufgrund von Leckverlusten u. dgl. entstehende Toleranzen durch den wegabhängigen Regler ausgeglichen werden. Der Computer ist zumindest teilweise in dem Regler integriert und arbeitet als Soll-Ist-Wert-Vergleicher, der außerdem die Zuschaltung bzw. Abschaltung von Pumpen einerseits des Arbeitsteilaggregates und andererseits des Freiendteiiaggregates berücksichtigt

Im Rahmen der Erfindung besteht die Möglichkeit, Arbeitsbereich und Freiende unterschiedlichen Blechbreiten anzupassen, und zwar dadurch, daß im Übergang zwischen Arbeitsbereich und Freiende Zylinderkolbenanordnungen wahlweise an das Arbeitsteilaggregat bzw. an das Freiendteilaggregat des Pumpenaggrt-gates anschaltbar sind, wobei die Umschaltung nach Maßgabe der Breite des zu biegenden Bleches erfolgt und wobei der Computer nach Maßgabe der dem Arbeitsteilaggregat bzw. dem Freiendteilaggregat zugeschalteten ZylLderkolbenanordnungen unterschiedlich programmiert ist. Im übrigen besteht die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß von den Zylinderkolbenanordnungen des Arbeitsbereiches und/ oder des Freiendes einzelne abschaltbar sind, wobei auch für derartige Schaltvorgänge der Computer entsprechend unterschiedlich programmiert ist. Andererseits können von den Pumpen des Arbeitsteilaggregates und/oder von den Pumpen des Freiendteilaggregates einzelne abschaltbar sind, wobei auch in diesem Falle der Computer entsprechend schaltungsabhängig programmiert ist. — Es versieht sich von selbst, daß die verschiedenen möglichen Schaltungen, die oben beschrieben sind, dem Computer gemeldet werden müssen. Sie ermöglichen es ohne weiteres, die erfindungsgemäße Blechbiegepresse unterschiedlichsten Biegcaufgaben anzupassen. Die Fördermengenmessung, die /ti dem Me?wert FMA führt, kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Im einfachsten Falle wird die Fördermenge über die Förderleistung der einzelnen Pumpen gemessen und diese einem summierenden Verstärker gemeldet Die Förderleistung der einzelnen Pumpen kann elektrisch über die Leistungsaufnahme der Pumpen oder hydraulisch gemessen werden, insbes. kann mit Ist-Wert-Potentiometern im Zusammenhang mit der Pumpen-Einstellung gemessen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert Die Zeichnung zeigt ein Schema einer hydraulischen Blechbiegepresse mit Blockschaltbild für die Regeleinrichtung. Die in der Figur dargestellte hydraulische Blechbiegepresse ist für unterschiedlich breite Bleche bestimmt Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind Pressenrahmen und Werkzeuge weggelassen worden. Zum grundsätzlichen Aufbau der Blechbiegepresse gehören Festholm 1, Laufholm 2, über die Länge des Laufholms 2 mit Abstand verteilte Zylinderkolbenanorrhungen 3,4,5,6, 7,8, Pumpenaggregat 9 und Gleichlauis'cuereinrichtung 10.

Die unterschiedlich breiten Bleche sind an der Anschlagseite It mehr oder weniger abschließend mit Festholm 1 und Laufholm 2 einlegbar. Soweit ein zu biegendes Blech im eingelegten Zustand reicht, reicht auch der Arbeitsbereich 13. Andererseits definiert das Blech an der Freiseite unterschiedlich lange Freienden 12 von Festholm 1 und Laufholm Z Im Ausführungsbeispiel mag bei Xdev Arbeitsbereich 13 beendet sein und das Freiende 12 beginnen. Entsprechend besteht das Pumpenaggregat 9 aus zwei Teilaggregaten. Das Freiendteilaggregat 14 ist aus regelbaren Pumpen 15,16 aufgebaut Es ist den Zylinderkolbenanordnungen am Freiende, den sog. Freiendzylinderkolbenanordnungen 7, 8 zugeschaltet Das Arbeitsteilaggregat 17 ist aus steuerbaren Pumpen 18, 19, 20, 21 aufgebaut und den Zylinderkolbenanordnungen im Arbeitsbereich 13, d. h. ■to den Arbeitszylinderkolbenanordnungen 3, 4, 5, 6 zugeordnet

Die Gleichlaufsteuereinrichtung 10 besitzt eine Regeleinrichtung 22. Die Regeleinrichtung 22 sorgt dafür, daß der Laufholm 2 sich stets parallel zum Festholm 1 bewegt — und zwar auch bezüglich des Freiendes. Die Regeleinrichtung 22 ist zunächst mit Wegaufnehmern 23, 24 ausgerüstet, die im Bereich des anschlagseitigen Endes sowie des freiseitigen Endes des Laufholmes 2 angeordnet sind. Im übrigen gehört zur Regeleinrichtung 22 ein wegabhängiger Regler 25. Dieser arbeitet auf das Freiendteilaggregat 14 und regelt letzten Endes die regelbaren Pumpen 15, 16 des Freiendteilaggregates 14.

Das Arbeitsteilaggregat 17 besitzt eine Fördermengen <neßvorrichtung 26. Diese mißt unmittelbar oder mittelbar die den Arbf itszylinderkolbenanordnungen 3, 4, 5, 6 zufließende Druckmittelmenge, und zwar als Meßwert FMA. Die Regeleinrichtung 22 besitzt außerdem einen Computer 27, in den dieser Meßwert FMA eingeführt wird. Dieser Computer ermittelt die dieser Fördermenge FMA entsprechende, für den Gleichlauf dns Laufholms 2 am Freiende den Freiendzylinderkolbcnanordnungen 7, 8 zuzuführende Fördermenge FMF. Für jede Fördermenge FMA ist im ^h5 Computer 27 die entsprechende Fördermenge FMf gespeichert Die RegeL'nriclnung besitzt einen H;«iiptrcgicr 28. der nach Maßgabe der Werte FMF die regelbaren Pumpen 15, 16 des Freiendteilaggregates 14

regelt, — so daß der wegabhängige Regler 25 zu einem bloßen Korrckturrcglcr entartet ist.

Man erkennt in den Versorgungsleitungen 29, die zu den Arbeitszylinderkolbcnaiuirdnungen 3,4,5,6 bzw. zu den Freiendzylinderkolbenanordnungen 7, 8 führen, besondere Ventile 30. Mit Hilfe dieser Ventile 30 sind im Übergang zwischen Arbeitsbereich 13 und Freiende 12 Zylinderkolbenanordnungen wahlweise an das Arbeitsteilaggregat 17 bzw. an das Freiendteilaggregat 14 des Pumpenaggregates 9 anschaltbar. Die Umschaltung ■ erfolgt nach Maßgabe der Breite des zu biegenden Bleches. Der Computer 27 ist selbstverständlich nach Maßgabe der dem Arbeitstcilaggregat 17 bzw. der dem Freiendteilaggregat 14 zugeschalteten Zylinderkolbenanordnungen 3—8 unterschiedlich programmiert. Man ι entnimmt aus dem Schaltbild im übrigen, daß Ventile 31 vorgesehen sind, die es erlauben, von den Zylinderkolbenanordnungen 3, 4, 5, 6 des Arbeitsbereiches 13 und/oder von den Zylinderkolbenanordnungen 7, 8 des Freiendes 12 pinzplnp ahyusrhaltpn Πίρςρ Ahsrhaltiinp >. wird selbstverständlich dem Computer 27 gemeldet und der Computer 27 ist entsprechend programmiert. Umgekehrt besteht die Möglichkeit, von den Pumpen 18, 19, 20, 21 des ArbeitsteilaggregJtes 17 und/oder von den Pumpen 15, 16 des Freiendteilaggregates 14 > einzelne abzuschalten, wobei auch solche Schaltungen dem Computer 27 gemeldet werden und der Computer 27 entsprechend programmiert ist. Im Ergebnis kann die Blechbiegepresse den unterschiedlichsten Biegeaufgaben angepaßt werden. Zum Beispiel kann die dargestell- jr te Blechbiegepresse wie folgt gefahren werden:

1. Soll ein breites Blech gebogen werden, so werden alle sechs Zylinderkolbenanordnungen 3,4,5,6,7,8 betätigt. Die Zylinderkolbenanordnungen 3, 4, 5, 6, ji 7 bilden die Arbeitszylinderkolbenanordnungen. die Zylinderkolbenanordnung 8 bildet die Freiendzylinderkolbe'ianordnung. Die Arbeitszylinderkolbenanordnungen 3, 4, 5, 6, 7 werden also an das Arbeitsteilaggregat 17 angeschlossen, die Zylinderkolbenanordnunj B an das Freiendteilaggregat 14 mit den regelbaren Pumpen 15 und 16.

2. Soll ein weniger breites Blech gebogen werden, so arbeitet die Blechbiegepresse nur mit fünf Zylinderkolbenanordnungen 3, 4, 5, 6, 7. Die Zylinderkol- 4-, benanordnungen 3, 4, 5, 6 werden als Arbeitszylinderkolbenanordnungen mit dem Arbeitsteilaggregat 17 des Pumpenaggregates 9 verbunden. Die Zylinderkolbenanordnung 7 arbeitet als Freiendzylinderkolbenanordnung und wird mit dem Freiendteilaggregat verbunden. — Die verbleibende Zylinderkolb°nanordnung 8 arbeitet nicht mit und wird nur geschleppt.

3. Soll ein sehr schmales Blech gebogen werden, so arbeiten nur vier der Zylinderkolbenanordnungen.

Die Zylinderkolbenanordnungen 3, 4, 5 werden als Arbeitszylinderkolbenanordnungen an das Arbeitsteilaggregat 17 angeschlossen. Die Zylinderkolbenanordnung 6 wird mit dem Freiendc-ilaggregat 14 ·, verbunden, die Zylinderkolbenanordnungen 7 und 8

arbeiten nicht mit.

Fs ist, wie bereits erwähnt, möglich, die steuerbaren Pumpen 18, 19, 20, 21 wahlweise einzuschalten, wobei

ι die regelbaren Pumpen 15, 16 nur soweit zugeschaltet werden, daß in jedem Falle die erforderliche Regelmenge vorhanden ist. — Die im .Schaltschema erscheinende Pumpe 32 dient /ur Steuerung der .Stellzylinder i3 der regelbaren Pumpen 15, 16. deren Stellwinkel über

. Winkelgeber 34 als Istwert an die Verstärker 35 und 36 zuoickgemeldet wird. Das sind übliche regeltechnische Maßnahmen. Beim Rückzug der Blechbiegepresse werden alle Pumpen 15, 16, 18, 19, 20, 21 einfach auf die nicht gezeichneten Riickzugzylinder geschaltet, ohne

Zu den legeltechnischen Zusammenhängen des Ausführungsbeispiels sei bemerkt, daß die Stellung des Laufholmes 2 von den Wegaufnehmern 23, 24 angezeigt und über einen Substrahierer 37 geführt wird. Das ι Ergebnis der Subtraktion wird über einen Digital/Analog-Wandler 38 in ein Analogsignal umgewandelt und über den Proportional-Integral-Regler 39 an den summierenden Verstärker 40 gegeben. Von hieraus geht das Si£ .al an die Verstärker 35 und 36, es wird von dort aus an die Regelventile 41 und 42 als Sollwert zur Verstellung der Pumpenweite gegeben. Die Rückmeldung über die Geber 43 uno! 44 erfolgt auf die Verstärker 35 und 36. Je nach Anzahl der zugeschalteten Pumpen und deren Fördermenge aufgrund verschiedener Förderleistungen der einzelnen Pumpen werden diese Förderleistungen oder Fördermengen dem summierenden Verstärker 40 gemeldet. Laufen sämtliche Pumpen 15, 16, 18, 19, 20, 21, so würde dies auf fünf Festzylindern eine Geschwindigkeit von 100% ergeben. Das bedeutet, daß beim Abschalten einer Pumpe sich dieser Prozentsatz entsprechend verändert, beim Abschalten einer Zylinderkolbenanordnung würde sich dieser Prozentsatz allerdings erhöhen, da das Druckmittel, welches bisher in dieser Zylinderkolbenanordnung arbeitete, nunmehr auf die restlichen verwendet wird. Zu diesem Zweck wurde der Dividierer 45 eingebaut. Würde also z. B. 100% Pumpenleistung auf fünf Zylinder gegeben, so werden diese 100% durch I dividiert. Außerdem werden 100% auf den Verstärker 46 gegeben. Die regelbaren Pumpen 15,16 des Freiendteilaggregates 14 werden damit vorprogrammiert und stellen sich bereits auf die Fördermenge ein, die einer genau parallelen Bewegung des Laufholmes 2 bei der Geschwindigkeit von 100% entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche;

   t. Hydraulische Blechbiegepresse für unterschiedlich breite Bleche, mit Festholm, Laufholm, über die Länge des Laufholmes mit Abstand verteilten Zylinderkolben&nordnungen, Pumpenaggregat und Gleichlaufsteuereinrichtung,
   wobei Festholm und Laufholm je nach Blechbreite unterschiedlich lange Freienden aufweisen, wobei ferner das Pumpenaggregat aus zwei Teilaggregaten besteht, deren Freiendteilaggregat aus regelbaren Pumpen aufgebaut ist und den Freiendzylinderkolbenanordnungen zugeordnet ist, deren Arbeitsteilaggregat aus steuerbaren Pumpen besteht und den Arbeitszylinderkolbenanordnungen zugeordnet ist, ; wobei die Gleichlaufsteuereinrichtung eine Regeleinrichtung aufweist, die mit Wegaufnehmern im Bereich des anschlagseitigen Endes sowie des freiseitigen Endes des Laufholmes ausgerüstet ist und über einen wegabhängigen Regler die Freiendzylinderkolbenanordnungen regeln, dadurch gekennzeichnet, daß der wegabhängige Regler (25) lediglich als Korrekturregler der Regeleinrichtung (22) arbeitet die im übrigen einen zusätzlichen Mengenregler (28) für die Pumpen (15, 16) des Freiendteilaggregates (14) besitzt, und daß das Arbeitsteilaggregat (17) eine Fördermengenmeßvorrichtung (26) aufweist, die unmittelbar oder mittelbar die den Arbeitszylinderkolbenanordnungen (3,4,5,6) zufließende Druckmittelmenge (FMA) mißt und die Meßwerte einem Computer (27) zuführt, der daraus eine dieser Fördermenge (FMA) entsprechende, den Freiendzylinderkolbenanordnungen (15, 16) zuzuführende Gleichlaufdruckmittelmenge (FMF)ermittelt und diese dem Mengenregler (28) vorgibt, — wobei Pumpen des Arbeitsteilaggregates (17) je nach Blechbreite dem Freiendteilaggregat (14) zuschaltbar sind — und umgekehrt
2. 2. Blechbiegepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß von den Zylinderkolbenanordnungen (3,4,5,6) des Arbeitsbereiches (13) und/oder von den Zylinderkolbenanordnungen (7, 8) des Freiendes (12) einzelne abschaltbar sind, — und risr Computer (27) entsprechend unterschiedlich programmiert ist.
3. 3. Blechbiegepresse nach einem der Ansprüche I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Pumpen (18, 19, 20, 21) des Arbeitsteilaggregates (17) und/oder von den Pumpen (15, 16) des Freiendteilaggregates (14) einzelne abschaltbar sind, so — und der Computer (27) schaltungsabhängig programmiert ist.
4. 4. Blechbiegepresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermengenmeßvorrichtung (26) die Förderleistung der einzelnen Pumpen (18,19,20,21) mißt und mit einem summierenden Verstärker (40) kombiniert ist.