DE2809387A1 - HYDRAULIC CUTTING, BURRING OR THE LIKE. -PRESS WITH HIGHLY CHANGE MOVEMENT RESISTANCE OF THE PRESS SLIDE DURING THE SLIDE PATH - Google Patents

Description

Hydraulische Schneid-, Abgrat- od. dgl.-Presse mit während des Stößelwegs stark veränderlichem Bewegungswiderstand des PressenstößelsHydraulic cutting, trimming or the like press with the movement resistance of the ram, which varies greatly during the ram path Press ram

Stand der TechnikState of the art

Die auf Pressen ausgeführte Werkstoffbearbeitung erfordert in vielen Fällen eil/ Verlauf der Kraft-Stößelweg- oder der Geschwindigkeit-Stößelweg-Funktion, der mit herkömmlichen mechanischen oder hydraulischen Stößelantrieben weder verwirklicht noch genügend genau angenäherd werden kann. Die Folge davon sind Nachteile verschiedener Art, wie z. B. nicht optimale Werkstückbearbeitung, zu hohe Beanspruchung von Presse und Werkzeug mit entsprechendem Verschleiß, zu starke Geräusche, Erschütterungen und dergleichen mehr.The material processing carried out on presses requires in many cases the speed / ram path or the Speed / ram travel function that is neither realized with conventional mechanical or hydraulic ram drives can still be approximated with sufficient accuracy. The consequence of this are disadvantages of various kinds, such as. B. not optimal workpiece processing, too high stress on press and tool with corresponding wear, too strong noises, vibrations and the like.

Baispielsweise erfolgt beim Scherschneiden von Stahl oder ähnlichen Werkstoffen in der ersten Phase des Schneidvorganges ein allmählicher Kraftanstieg, welcher eine entsprechende elastische Verformung von Werkzeug, Presse und Antriebselementen zur Folge hat. Der anschließende Trennbruch erfordert nur noch eine sehr geringe Kraft, die wesentlich kleiner ist als die zur Verfugung stehende Antriebskraft und die durch die beschriebene elastische Verformung gespeicherte Kraft. Es kommt daher zu einer schlagartigen Entlastung der vorgespannten Teile, die von einem Knall - dem sogenannten Schnittschlag - sowie entsprechenden Schwingungen mit hohen Beanspruchungen von Presse und Werkzeugen begleitet sind. Die nachteiligen Auswirkungen dieses Schnittschlages versucht man durch aufwendige zusätzliche Systeme im Kraftfluß - sogenannte Schnittschlagdämpfer - herabzusetzen.Ba For example takes place when shearing steel or similar materials in the first phase of the cutting process a gradual increase in force, which a corresponding results in elastic deformation of the tool, press and drive elements. The subsequent break requires only a very small force, which is much smaller than that available Driving force and the force stored by the elastic deformation described. It therefore comes to one sudden relief of the pre-tensioned parts, caused by a bang - the so-called cutting impact - as well as the corresponding Vibrations with high loads are accompanied by press and tools. The adverse effects This cutting impact is attempted through complex additional systems in the power flow - so-called cutting impact absorbers - reduce.

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Ein weiteres Beispiel für Arbeitsabläufe, die mit den bekannten hydraulischen Pressenantrieben nicht befriedigend verwirklicht werden können, ist das sogenannte isothermische Schmieden, bei dem durch eine sehr feinfühlige Steuerung des Schmiedevorgangs das Fließverhalten des Werkstoffes während des Schmiedens in einer von den Werkstoffeigenschaften bestimmten WW.se beeinflußt werden soll- Auf diese Weise wird z. B. Titan bearbeitet.Another example of work processes that cannot be carried out satisfactorily with the known hydraulic press drives is what is known as isothermal forging, in which the flow behavior of the material during forging in a WW.se determined by the material properties is influenced by very sensitive control of the forging process should be- In this way z. B. machined titanium.

Aufgabetask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Schneid-, Abgrat- oder sonstige-Presse mit einem Antrieb zu schaffen, der es ermöglicht,, die Preßkraft und/oder die Geschwindigkeit des Pressenstößels sehr schnellThe invention is based on the object of a hydraulic Cutting, trimming or other press with one drive to create that makes it possible, the pressing force and / or the speed of the press ram very fast

- beispielsweise innerhalb weniger Millisekunden - und genau den technologischen Notwendigkeiten anzupassen.- for example, within a few milliseconds - and to adapt precisely to the technological requirements.

Lösungsolution

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch wiedergegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved by the features reproduced in the patent claim.

Einige VorteileSome advantages

Bei einer erfindungsgeniäßen Presse ist es möglich, den Pressenantrieb so zu steuern bzw. zu regeln, daß er sehr feinfühlig und trägheitsarm - z„ B. innerhalb von einigen v/enigen Millisekunden - elektrisch vorgegebenen Signalen folgt, welche eine genaue Anpassung des Kraft- bzw, Geschwindigkeitsverlaufs an die technologischen Gegebenheiten gestatten» Dadurch läßt sich beispielsweise bein Seherschneiden der Schnittschlag ohne besondere Schnittschlagdämpfer auf ein unschädliches Maß verringern oderIn a press according to the invention, it is possible to use the To control or regulate the press drive in such a way that it is very sensitive and low in inertia - e.g. within a few milliseconds - electrically specified signals follows, which allow an exact adjustment of the force or Allow the speed profile to match the technological conditions »This means, for example, that bein Seher cutting the cutting impact without special cutting impact dampers reduce to a harmless level or

- bei günstigen sonstigen Einflußgrößen - sogar ganz vermeiden. Dadurch arbeitet eine erfindungsgemäße Schneidpresse od. dgl. umweltfreundlich. Es kommt kaum zu Bodenschwingungen,- if other influencing factors are favorable - even avoid them entirely. This is how a cutting press according to the invention works or the like. Environmentally friendly. There are hardly any ground vibrations,

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wobei insgesamt längere Werkzeugstandzeiten und eine geringere Maschinenbeanspruchung, zu verzeichnen ist. Auch bei sehr großen Beanspruchungen des Pressenstößels sind keine besonderen Fundamente für die· betreffende Presse erforderlich.overall, longer tool life and less machine stress can be recorded. Even with very high loads on the press ram, there are no special foundations for the press ram in question Press required.

Bei anderen Bearbeitungsvorgängen lassen sich der Verlauf der Stößelkraft und/oder der Stößslgeschwlndigkeit optimieren oder gegenüber dem bekannten Stand der Technik so erheblich verbessern, daß in Abhängigkeit von den sonstigen Gegebenheiten höherwertige Werkstücke erzielt oder andere technologische und wirtschaftliche Vorteile gewonnen werden. Dabei läßt sich eine gemäß der Erfindung ausgestaltete Presse wegen ihrer sehr feinfühligen und trägheitsarmen Steuerung beispielsweise auch zum .isothermischen Schmieden oder K alibrieren verwenden. In other machining operations, the progression of the ram force and / or the ram speed can be optimized or improved so significantly over the known prior art that, depending on the other circumstances, higher quality workpieces can be achieved or other technological and economic advantages can be gained. A press designed according to the invention can also be used, for example, for isothermal forging or calibration because of its very sensitive and low-inertia control.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, in der die Erfindung schematisch an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist.Further features and advantages emerge from the following description of the drawing in which the invention is illustrated schematically in one embodiment.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Pressenrahmen bezeichnet, in dem mit vertikaler Anordnung seiner Längsachse ein Antriebszylinder 2 angeordnet ist. In dem AntriebszylinderThe reference numeral 1 denotes a press frame in which a vertical arrangement of its longitudinal axis Drive cylinder 2 is arranged. In the drive cylinder

2 ist längsversphieblich und dichtend ein Antriebskolben2 is a drive piston longitudinally displaceable and sealing

3 geführt, der/m üblicher Weise als Differenzkolben ausgebildet ist, aber auch gleiche Kolbenflächen haben kann.3 guided, which is usually designed as a differential piston, but can also have the same piston areas.

Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Pressenstößel, mit dem bei der dargestellten Ausführungsform ein Oberwerkzeug lösbar verbunden ist, das auf ein bei der dargestellten Ausführungsform plattenförmiges Werkstück 6 einzuwirken vermag, das auf einem Unterwerkzeug 7 ruht.The reference numeral 4 denotes a press ram with which in the illustrated embodiment, an upper tool is releasably connected, which is on a in the illustrated Embodiment plate-shaped workpiece 6 is able to act, which rests on a lower tool 7.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist der dargestellten Schneidpresse eine hydraulische Pumpe 8 zugeordnet, dieAs the drawing reveals, the cutting press shown is assigned a hydraulic pump 8, which

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aus einem Tank 9 eine geeignete hydraulische Flüssigkeit ansaugt und sie über die Druckleitung 10 in einen Speicher 11-bzw. zu einem Servoventil 12 fördert» Dieses Servoventil kann außerordentlich kurzzeitig - z„ B. innerhalb von etwa zwei Millisekunden - proportional zu einem Steuerstrom geöffnet, geschlossen oder umgeschaltet werden. In der dargestellte f.i•y:"iTj?v?~i_irS Servovenbils Λ2. ist die Druckleitung 40 der hydraulischen JDrvi-ici'lasoigkeitjpu.iipe über eine Zuleitung 13 an den oberen Zylinderraum 14 des Antriebszylinders 2 ang-53 chi ο ο s an. Der ui:t;re Zylinderraus· 15 des Antriebszylinders 2 ist über öiiü Abflußleitung 16 und das Servoventil 12 an den Tank 9 angeschlossen, allerdings in der Weise, daß der Antriebskolben 3 durch die in den Zylinderräumen 14 und 15 herrschenden Druckflüssigkeitsdrücke gewissermai3en eingespannt ist, da die Steuerkanten des mehr oder weniger geöffneten Servoventils 12 als Drosseln wirken. Bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung des Servoventils 12 wirkt der Druckflüssigkeitsdruck auf die größere Kolbenfläche im oberen Zylinderraum 14,. so daß der sich aus dein im oberen Zylinderraum 14 und im unteren Zylinderraum 15 ergebende hydraulische Differenzdruck den Antriebskolben 3 und damit das Oberwerkzeug 5 in Richtung auf das Werkstück 6 treibt.Sucks in a suitable hydraulic fluid from a tank 9 and transfers it via the pressure line 10 into a reservoir 11 or. promotes to a servo valve 12 “This servo valve can be opened, closed or switched over proportionally to a control current extremely briefly - for example, within about two milliseconds. In the illustrated fi • y:?. "ITJ v ~ i _i rS Servovenbils Λ2 is the pressure line 40 of the hydraulic JDrvi-ici'lasoigkeitjpu.iipe via a supply line 13 to the upper cylinder chamber 14 of the driving cylinder 2 HS-53 chi ο ο The right cylinder outlet 15 of the drive cylinder 2 is connected to the tank 9 via the drain line 16 and the servo valve 12, but in such a way that the drive piston 3 is to a certain extent due to the hydraulic fluid pressures prevailing in the cylinder chambers 14 and 15 is clamped because the control edges of the more or less open servo valve 12 act as throttles. In the position of the servo valve 12 shown in the drawing, the hydraulic fluid pressure acts on the larger piston area in the upper cylinder chamber 14, so that the pressure in the upper cylinder chamber 14 and the hydraulic differential pressure resulting in the lower cylinder chamber 15 drives the drive piston 3 and thus the upper tool 5 in the direction of the workpiece 6.

Das Bezugszeichen 17 ist ein geeigneter Istwertaufnehmer, der bei der dargestellten Ausführungsform eine elektronische Positionsmessung sein kann. Die jeweils durch den Istwertaufnehmer 17 gemessenen Baten v/erden an einen Meßwertumwandler 18 auf elektrischem Wege weitergegeben, der mit einem Regelverstärker 19 in geeigneter Weise elektrisch verbunden ist.The reference number 17 is a suitable actual value sensor, which in the illustrated embodiment can be an electronic position measurement. Each by the actual value transducer 17 measured data are grounded to a transducer 18 passed on electrically, with a control amplifier 19 in a suitable manner electrically connected is.

Durch einen Sollwertgeber 20 erfolgt gleichfalls auf eletrischem bzxv. elektronischem Wege die Sollwertvorgabe zum Regelverstärker 19, in dem somit ein Soll-Ist-Vergleich stattfindet.A setpoint generator 20 also takes place on electrical bzxv. the setpoint specification electronically to the control amplifier 19, in which a target / actual comparison thus takes place.

_BAD _BA D

Sowohl div; Pump·;? 3 als auch eier iGtv/ert-.vai'nehnier 17, eier M ίί'Γ'Λ'ϊΓ^"¹:!!"·¹.Ti-H-IVJO" ^y\^r~-_ 1.;;;. ·; λ ■ .\_v -j ->_:: [-Χ /- -.. — -] f_; ViCC! (Ii? "Γ SollwertfX'bcjr 20 können Im becl'ijrrsfalle rogel- bzv/. steuerbar oder auch austauschfänig ausgebildet sein, so daß sich.Both div; Pump · ;? 3 as well as eier iGtv / ert-.vai'nehnier 17, eier M ίί'Γ'Λ'ϊΓ ^ " ¹ : !!" · ¹ .Ti-H-IVJO " ^y \ ^r ~ -_ 1. ;;; . ·; Λ ■ . \ _V -j -> _:: [-Χ / - - .. - -] f _; ViCC! (Ii? "Γ setpoint fX'bcjr 20 can be rogel- or also be designed to be exchangeable, so that.

durch ein- und dasselbe Antriebssystorn/veränderte Einstellungby one and the same drive system / changed setting

Aar. -'-.oh ?i^kt.· Aar. -'-. oh ? i ^ kt. ·

EriO^ernissen abstaller, läßt.EriO ^ ernissen abstaller, lets.

Die aus der Zeichnung entnehmbaren sovfie in dsr Besclireibun t.md in dem Pat-3ntanspruch beschri^beiieii Merkmale können ncr-rohl einzeln ols auch in b^liohA^otL Ko:.i'uina fcioii-sn für die Veruirlilichun^ dar Erfindung "-/oir-^r/clich sein.The sovfie in dsr Besclireibun, which can be taken from the drawing t.md can be described in the patent claim features ncr-rohl single ols also in b ^ liohA ^ otL Ko: .i'uina fcioii-sn for the veruirlilichun ^ dar invention "- / oir- ^ r / clich be.

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Claims (1)

Essen, den 2_O März 1978 PZ 3111Essen, _O 2 March 1978 PZ 3111 THYSSEN INDUSTRIE AG Postfach 69 80THYSSEN INDUSTRIE AG P.O. Box 69 80 ^"00 Esnen 1^ "00 Esnen 1 PatentanspruchClaim Hydraulische Schneid-, Abgrat- od. dgl. - Fresse mit während des Stößelwegs stark veränderlichem Bewegungswiderstand des Pressenstößels, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (14) für die Arbeitsbewegung und der Zylinderraum (15) für die Rückzugbewegung des PressenstöiBels (4) gleichzeitig über ein schnellschaltendes Ventil (12) ohne festgelegte Schaltstellungen (Servoventil 12) mit Druckmittel beaufschlagbar· sind und das Servoventil Glied eines ansonsten zumindest aus einem Sollwertgeber (20)zur Vorgabe eines gewünschten Stößelbewegungs- oder -kraftverlauf s, einem ..in-Abhängigkeit vooi Pressenstößel (4) betätigten Istwertaufnehmer (17) sowie einem das Ventil (12) entsprechend dem Soll-Istwert-Vergleich ansteuernden R.egelverstärker (19) bestehenden geschlossenen Regelkreises ist.Hydraulic cutting, trimming or the like - face with during the ram path strongly variable resistance to movement of the press ram, characterized in that that the cylinder space (14) for the working movement and the cylinder space (15) for the retraction movement of the press ram (4) at the same time via a fast-switching valve (12) without defined switching positions (servo valve 12) Pressure medium can be acted upon and the servo valve member is otherwise composed of at least one setpoint generator (20) Specification of a desired slide movement or force curve s, a ..in-dependent vooi press ram (4) actuated Actual value sensor (17) as well as a valve (12) control amplifier controlling according to the setpoint / actual value comparison (19) existing closed-loop control system. ORIGINAL !NSPECTEDORIGINAL! NSPECTED