DE4309641A1 - Hydraulischer Antrieb für eine Presse, insbesondere für eine Blechformpresse - Google Patents
Hydraulischer Antrieb für eine Presse, insbesondere für eine BlechformpresseInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Antrieb für eine
Presse, insbesondere für eine Blechformpresse, die einen auf und
ab bewegbaren Pressenstößel und einen hydraulisch verfahrbaren
Gegenhalter aufweist, der in einem Vorhub in Richtung auf den
Pressenstößel zu über mindestens einen Hydrozylinder von einer
ersten, hydrostatischen Maschine und in einem Rückhub vom Pres
senstößel bewegbar ist.
Eine Blechformpresse mit einem Pressenstößel und einem Gegenhal
ter und mit einem hydraulischen Antrieb mit den vorgenannten
Merkmalen ist z. B. aus der DE-AS 20 43 967 bekannt. Bei dieser
Presse wird beim Vorhub des Gegenhalters von einer Pumpe Öl in
den Hydrozylinder gepumpt. Wenn der Gegenhalter seine Endlage
erreicht hat, wird über Steuerventile die Druckmittelzufuhr von
der von einem Elektromotor angetriebenen Pumpe zum Zylinder un
terbrochen. In dem Zylinder muß ein bestimmter Druck aufrechter
halten werden, wenn der Gegenhalter während des Rückhubs von dem
Pressenstößel verdrängt wird. Es ist allgemein bekannt, das
Druckmittel dazu über ein Druckbegrenzungsventil, ein Drossel
ventil oder ein Proportionalventil in den Druckmitteltank ab
fließen zu lassen. Druckschriftlich ist dies z. B. in der EP
0 173 755 B1 geoffenbart. Beim Abfließen des Druckmittels durch
das Druckbegrenzungsventil oder das Drosselventil wird dort viel
Wärme erzeugt, die ungenutzt verlorengeht. U.U. ist sogar eine
Kühlung und somit zusätzlicher Bauaufwand notwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen
Antrieb für eine Presse, insbesondere für eine Blechformpresse
zu schaffen, bei dem die Energiebilanz gegenüber herkömmlichen
Antrieben verbessert ist, d. h. bei dem die Verluste an nicht
nutzbarer Energie vermindert sind.
Diese Aufgabe wird durch einen hydraulischen Antrieb gelöst, der
die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 aufweist und
bei dem gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 die er
ste hydrostatische Maschine insbesondere als Axialkolbenmaschine
und insbesondere beidseitig schwenkend mit einer Druckregelung
ausgebildet ist und daß zumindest während eines Teils des Rück
hubs des Gegenhalters Druckmittel aus dem Hydrozylinder über
eine zweite hydrostatische Maschine abströmt. Durch die Druckre
gelung der ersten hydrostatischen Maschine wird erreicht, daß
diese Maschine nur das zum Ausgleich der Leckverluste notwendige
Öl fördert, wenn der Gegenhalter am Ende des Vorhubs gegen einen
Anschlag gefahren ist, und daß während des Rückhubs des Gegen
halters im Hydrozylinder der notwendige Druck aufrechterhalten
wird. Gleichzeitig kann durch die zweite hydrostatische Ma
schine, die über den Pressenstößel auf den Hydrozylinder über
tragene Energie zurückgewonnen und zum Antrieb des Pressenstö
ßels genutzt oder ins elektrische Netz eingespeist werden.
Bevorzugte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydraulischen
Antriebs für eine Presse kann man den Unteransprüchen entnehmen.
Während Druckmittel aus dem Hydrozylinder über die zweite hydro
statische Maschine strömt, ist diese Maschine natürlich mit ei
nem ersten Anschluß mit dem Hydrozylinder verbunden. Je nachdem,
ob der Druck am zweiten Anschluß der zweiten Maschine höher oder
niedriger als der Gegenhaltedruck im Hydrozylinder ist, arbeitet
die zweite Maschine dann als Hydromotor oder als Hydropumpe, wo
bei in beiden Fällen die Energiebilanz verbessert wird. Beim Ar
beiten als Hydromotor gibt die zweite Maschine Leistung ab, beim
Arbeiten als Hydropumpe muß weniger Energie in sie reingesteckt
werden, da das aus dem Hydrozylinder kommende Druckmittelvolumen
nur vom Gegenhaltedruck aus auf das höhere Druckniveau am zwei
ten Anschluß der zweiten Maschine gebracht werden muß.
Vorteilhafterweise ist die hydrostatische Maschine für den Ge
genhalter gemäß Anspruch 3 auch mit einer mengenabhängigen
Steuerung versehen, der die Druckregelung übergeordnet ist. Dies
bedeutet, daß während des Vorhubs der Zylinder mit konstanter,
aber durch Änderung des Schwenkwinkels der hydrostatischen Ma
schine einstellbarer Geschwindigkeit bewegt wird.
Manchmal wünscht man, daß der Gegenhalter im Vorhub schnell und
im Rückhub zusammen mit dem Pressenstößel langsam bewegt wird.
Während des Vorhubs ist dann ein großes Ölvolumen pro Zeitein
heit zu fördern. Um nicht eine erste hydrostatische Maschine mit
einem sehr großen Hubvolumen verwenden zu müssen, kann man wäh
rend des Vorhubs den Gegenhalter durch Beaufschlagung des Kol
bens zumindest eines ersten Hydrozylinders mit Druck bewegen.
Der Kolben zumindest eines zweiten Hydrozylinders wird während
des Vorhubs vom Gegenhalter mitgeschleppt, wobei der Druckraum
des zweiten Hydrozylinders unabhängig vom Förderstrom der ersten
hydrostatischen Maschine mit Druckmittel füllbar ist. Die erste
hydrostatische Maschine muß dann nur das Ölvolumen für den oder
die ersten Hydrozylinder fördern. Die Ansprüche 4 und 5 beziehen
sich nun auf Ausführungen, bei denen während des Rückhubs des
Gegenhalters Druckmittel aus dem Druckraum des zweiten Hydrozy
linders oder Druckmittel aus dem ersten Hydrozylinder oder
Druckmittel sowohl aus dem zweiten Hydrozylinder als auch aus
dem ersten Hydrozylinder über eine zweite hydrostatische Ma
schine abströmt. Zum Befüllen unter Umgehung der ersten hydro
statischen Maschine und zum Leeren über eine zweite hydrostati
sche Maschine ist der Druckraum des zweiten Hydrozylinders gemäß
Anspruch 6 über ein erstes, zum Druckraum hin öffnendes Rück
schlagventil befüllbar und über ein zweites Ventil mit einem An
schluß der zweiten hydrostatischen Maschine verbindbar. Dieses
zweite Ventil kann in besonders einfacher Weise ein zum Druck
raum hin sperrendes Rückschlagventil sein. Will man allerdings
die Möglichkeit haben, den Druckraum des zweiten Hydrozylinders
ganz absperren zu können, um den Gegenhalter in einer gehobenen
Position stillzusetzen, so kann das zweite Ventil auch ein umge
kehrt eingebautes, entsperrbares Rückschlagventil oder ein 2/2-
Wege-Einbauventil sein.
In der bevorzugten Ausführung nach Anspruch 8 ist die erste hy
drostatische Maschine, von der der Gegenhalter in einem Vorhub
bewegbar ist, zugleich auch die zweite hydrostatische Maschine,
über die während des Rückhubs Druckmittel aus dem Hydrozylinder
abströmt. In diesem Zusammenhang soll explizit darauf hingewie
sen werden, daß hier und in den sonstigen Teilen der Anmeldung
der Ausdruck "zweite hydrostatische Maschine", "dritte hydrosta
tische Maschine", usw. keineswegs bedeutet, daß auch zwei, drei,
usw. hydrostatische Maschinen vorhanden sind. Die Charakterisie
rung einer hydrostatischen Maschine als erste, zweite, dritte,
usw. soll lediglich in Kurzform ein bestimmtes technisches Merk
mal der hydrostatischen Maschine kennzeichnen. Besitzt eine hy
drostatische Maschine zugleich mehrere derart gekennzeichnete
technische Merkmale, so ist diese hydrostatische Maschine
zugleich z. B. erste und zweite oder z. B. zweite und dritte.
Die während des Rückhubs dem Hydrozylinder entnommende Energie
kann z. B. über einen die zweite hydrostatische Maschine im Pum
penbetrieb antreibenden Elektromotor, der insbesondere ein Dreh
strommotor ist, in das Stromnetz zurückgegeben werden. Günstiger
erscheint es jedoch, wenn gemäß Anspruch 9 die Energie direkt
zum Antrieb des Pressenstößels ausgenutzt wird. Damit kann die
stark verlustbehaftete Umwandlung der Energie in elektrische En
ergie vermieden werden.
Bei den hydraulischen Antrieben gemäß den Ansprüchen 10 und 11
ist es möglich, zumindest einen Teil der dem Hydrozylinder ent
nommenen Energie ohne den Weg über eine mechanische Koppelung
oder den Umweg über elektrische Energie zu nutzen.
In der bevorzugten Ausführung nach Anspruch 12 ist die erste hy
drostatische Maschine mit einer Antriebseinheit für den Pressen
stößel zur Drehmomentübertragung mechanisch gekoppelt, so daß
eine Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie
noch leichter vermieden werden kann.
Wegen der gegenüber einem Elektromotor besseren dynamischen Ei
genschaften einer verstellbaren hydrostatischen Maschine, die
eine gute Steuerung und Regelung zulassen, und wegen der großen
Leistungsdichte umfaßt die Antriebseinheit für den Pressenstößel
vorteilhafterweise eine dritte verstellbare hydrostatische Ma
schine, mit der dann gemäß Anspruch 13 die erste hydrostatische
Maschine, von der der Gegenhalter im Vorhub bewegbar ist, zur
Drehmomentübertragung mechanisch gekoppelt ist.
Wird der Pressenstößel mechanisch, insbesondere über einen Kur
beltrieb, bewegt, so ist vorteilhafterweise gemäß Anspruch 14
zusätzlich zur dritten hydrostatischen Maschine eine vierte hy
drostatische Maschine vorgesehen, die hydraulisch mit der drit
ten hydrostatischen Maschine und mechanisch mit dem Pressenstö
ßel gekoppelt ist.
Die vierte hydrostatische Maschine im Antriebsstrang des Pres
senstößels behält ihre Drehzahl besonders genau bei, wenn sie
sekundärgeregelt ist, wobei der Antriebsstrang des Pressenstö
ßels dann auch einen Hydrospeicher enthalten kann.
Neben den Pressen mit einem mechanisch bewegbaren Pressenstößel
gibt es andere Pressen, bei denen der Pressenstößel von einem
Hydrozylinder mit einem Preßkolben, der eine Preßzylinderkammer
und eine Rückhubzylinderkammer voneinander trennt, in einem Vor
hub und in einem Rückhub bewegbar ist. Eine dritte hydrostati
sche Maschine, die mit der ersten hydrostatischen Maschine zur
Drehmomentübertragung mechanisch gekoppelt ist, ist dann mit ei
nem Ausgang bevorzugt mit der Preßzylinderkammer verbindbar, wo
bei von der dritten hydrostatischen Maschine zumindest während
des Preßvorgangs Öl aus einem Ölsammelbehälter in die Preßzylin
derkammer förderbar ist. Die im Motorbetrieb der ersten oder
dritten hydrostatischen Maschine zurückgewonnene Energie wird
also mit zum Aufbau eines Drucks in der Preßzylinderkammer bzw.
im Hydrozylinder des Gegenhalters ausgenutzt. Ein mit den beiden
hydrostatischen Maschinen verbundener Elektromotor muß dann nur
eine geringe Leistung aufbringen. Evt. kann innerhalb bestimmter
Zeitabschnitte sogar noch Energie in das Stromnetz eingespeist
werden.
So wie es vorteilhaft ist, die potentionelle Energie des Gegen
halters nutzbar zu machen, so erscheint dies auch im Hinblick
auf den Pressenstößel günstig, sofern dieser während seines Vor
hubs zunächst in einem Vorlauf sich allein aufgrund seines Ge
wichts nach unten bewegt. Dann ist bevorzugt gemäß Anspruch 17
die erste hydrostatische Maschine außer mit einer dritten noch
mit einer fünften, volumenstromumkehrbaren hydrostatischen Ma
schine, insbesondere einer über Null verschwenkbaren Axialkol
benmaschine, mechanisch gekoppelt, und die fünfte hydrostatische
Maschine ist mit einem ersten Ausgang an die Rückhubzylinderkam
mer anschließbar, wobei über die fünfte hydrostatische Maschine
während des Vorlaufs des Pressenstößels Öl aus der Rückhubzylin
derkammer verdrängbar ist.
Der hydraulische Antrieb kann so gestaltet sein, daß die im Mo
torbetrieb von der fünften hydrostatischen Maschine abgegebene
Leistung direkt zum Antrieb der ersten hydrostatischen Maschine
genutzt wird, wenn diese während des Vorlaufs des Pressenstößels
den Gegenhalter anhebt. Der zweite Ausgang der fünften hydrosta
tischen Maschine kann dann an den Ölsammelbehälter angeschlossen
sein. Man kann den zweiten Ausgang der fünften hydrostatischen
Maschine jedoch auch an die Preßzylinderkammer anschließen, so
daß das aus der Rückhubzylinderkammer verdrängte Öl in die Preß
zylinderkammer fließt. In die Preßzylinderkammer, die üblicher
weise größer als die Rückhubzylinderkammer ist, ist dann nur die
Differenz zwischen dem Volumen der Preßzylinderkammer und dem
Volumen des aus der Rückhubzylinderkammer verdrängten Öls an Öl
volumen anderweitig z. B. durch die dritte hydrostatische Ma
schine, nachzufüllen. Die dritte hydrostatische Maschine kann
dann kleiner sein als in einem anderen Fall, in dem sie allein
die Preßzylinderkammer füllt.
Ist die von der fünften hydrostatischen Maschine während der
Verdrängung des Öls aus der Rückhubzylinderkammer abgebbare Lei
stung nicht augenblicklich nutzbar, oder ist die Nutzung zu ei
nem anderen Zeitpunkt günstiger, weil dies zu einer Vergleichmä
ßigung der Leistungsaufnahme des Elektromotors führt, so ist es
vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 20 der zweite Ausgang der fünf
ten hydrostatischen Maschine an einen Hydrospeicher angeschlos
sen ist. Bevorzugt wird dabei eine Ausführung, bei der die Rück
hubzylinderkammer zum Ölsammelbehälter über ein steuerbares Ven
til entlastbar ist, das nur während des Arbeitsspiels des Pres
senstößels offen ist, und bei der während des Arbeitsspiels der
Hydrospeicher von der fünften hydrostatischen Maschine über das
Ventil über den während des Vorlaufs des Pressenstößels erreich
ten Zustand hinaus aufladbar ist. Dabei wird der Schwenkwinkel
der fünften hydrostatischen Maschine vorteilhafterweise auf
einen kleinen Wert begrenzt, so daß die Leistungsaufnahme nur
gering ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemä
ßen hydraulischen Antriebs enthält der Anspruch 23. Danach ist
die zweite hydrostatische Maschine mechanisch mit dem Pressen
stößel gekoppelt. Ein erster Anschluß dieser Maschine ist mit
einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Außerdem sind ein
zweiter Anschluß dieser Maschine, der Hydrozylinder des Gegen
halters und die Druckseite der ersten, druckregelbaren und von
einem Motor antreibbaren hydrostatischen Maschine miteinander
verbunden. Für den hydrostatischen Antrieb sowohl des Gegenhal
ters als auch des Pressenstößels sind jetzt nur zwei hydrostati
sche Maschinen benutzt. Der hydraulische Antrieb wird zweckmäßi
gerweise so ausgelegt, daß über die erste, druckregelbare hydro
statische Maschine, die beidseitig schwenkend ausgebildet sein
kann, kein Druckmittel zum Druckmittelvorratsbehälter verdrängt
wird. Würde nämlich Druckmittel über sie verdrängt, so würde
auch die erste hydrostatische Maschine als Motor arbeiten und
über den mit ihr verbundenen Elektromotor Leistung an das elek
trische Netz zurückgeben. Die Umwandlung mechanischer Energie in
elektrische Energie ist jedoch mit großen Verlusten behaftet,
weshalb eine solche Einspeisung von Energie ins elektrische Netz
ungünstiger als eine sofortige Nutzung oder eine Speicherung der
hydraulischen Energie erscheint.
Die erste, druckregelbare Maschine soll am zweiten Anschluß der
zweiten hydrostatischen Maschine einen quasi stationären Druck
aufrechterhalten. Um den Gegenhalter trotzdem langsam verfahren
zu können, ist gemäß Anspruch 24 zwischen dem zweiten Anschluß
der zweiten Maschine und der Druckseite der ersten Maschine ei
nerseits und dem Hydrozylinder andererseits ein vorzugsweise
einstellbares Stromventil angeordnet, das in die eine Bewegungs
richtung des Hydrozylinders wirksam und in die andere Bewegungs
richtung unwirksam ist. Diese Unwirksamkeit in die andere Bewe
gungsrichtung wird gemäß Anspruch 25 sehr einfach dadurch er
reicht, daß im Bypass zu dem Stromventil ein zum Hydrozylinder
hin sperrendes Rückschlagventil angeordnet ist. Dies führt dazu,
daß beim Anheben des Gegenhalters zwischen dem zweiten Anschluß
der zweiten Maschine, der Druckseite der ersten Maschine und dem
Stromventil der an der ersten Maschine eingestellte Druck
herrscht. Zwischen dem Stromventil und dem Hydrozylinder
herrscht Lastdruck. Während des Rückhubs des Gegenhalters
herrscht im Hydrozylinder und in den Leitungen zwischen diesem
und der Druckseite der ersten Maschine und dem zweiten Anschluß
der zweiten Maschine der an der ersten Maschine eingestellte
Druck.
Für den Fall, daß man den Pressenstößel für Einrichtarbeiten
oder für Probeläufe bei ruhendem Gegenhalter bewegen will, ist
gemäß Anspruch 26 ein Ventil vorgesehen, mit dem der Druckmit
telstrom zum Hydrozylinder des Gegenhalters absperrbar ist.
Manchmal wird gewünscht, daß der Gegenhalter im Einricht- oder
Probebetrieb abgesenkt werden kann, ohne daß sich der Pressen
stößel bewegt. Es ist denkbar, für eine solche Absenkung das
Druckmittel aus dem Hydrozylinder über die erste hydrostatische
Maschine abzulassen und dazu diese Maschine beidseitig schwen
kend und mit einer Förderstromregelung auszustatten. Allerdings
entlädt sich dann zunächst ein eventuell mit der Druckseite der
Maschine verbundener Hydrospeicher bis auf den Lastdruck des Ge
genhalters, ehe sich dieser bewegt. Eventuell bewegt sich der
Gegenhalter ausgehend von einer Stellung unterhalb seines oberen
Anschlags zunächst nach oben. Erreicht der Gegenhalter schließ
lich seinen unteren Anschlag, so entleert sich der Hydrospeicher
weiter. Beim Einschalten des Antriebs ist es deshalb notwendig,
den Hydrospeicher erst wieder auf den eingestellten Druck aufzu
laden. Wegen dieser Nachteile ist gemäß Anspruch 27 vorgesehen,
daß zwischen dem Hydrozylinder des Gegenhalters und einem Druck
mittelvorratsbehälter ein Ventil geschaltet ist, über das unter
Umgehung der ersten hydrostatischen Maschine aus dem Hydrozylin
der Druckmittel zum Druckmittelvorratsbehälter ablaßbar ist.
Auch bei einem hydraulischen Antrieb gemäß Anspruch 23 und den
weiteren Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 24 bis 27 ist die
hydrostatische Maschine, die mechanisch mit dem Pressenstößel
gekoppelt ist, vorteilhafterweise sekundärgeregelt.
Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen hydrauli
schen Antriebs für eine Presse sind in den Zeichnungen darge
stellt. Anhand dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher
erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 schematisch das erste Ausführungsbeispiel, bei dem der
Pressenstößel von einem Drehstrommotor mit konstanter
oder geregelter Drehzahl und eine hydrostatische Maschi
ne zum Bewegen eines Gegenhalters von einem weiteren
Drehstrommotor angetrieben werden,
Fig. 2 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem ein
regelbarer Drehstrommotor sowohl den Pressenstößel als
auch die hydrostatische Maschine antreibt,
Fig. 3 schematisch eine dritte Ausführung, bei der der Pressen
stößel von einem drehzahlgeregelten Hydromotor angetrie
ben wird und ein Drehstrommotor mechanisch mit einer
hydrostatischen Maschine zum Bewegen des Gegenhalters
und mit einer Hydropumpe zum Antrieb des Hydromotors
gekoppelt ist,
Fig. 4 schematisch eine vierte Ausführung, die derjenigen nach
Fig. 3 ähnelt, bei der jedoch die hydrostatische
Maschine zum Antrieb des Pressenstößels sekundär
geregelt ist,
Fig. 5 schematisch eine fünfte Ausführung, bei der der Pressen
stößel hydraulisch von einem Hydrozylinder angetrieben
wird und mit der ersten hydrostatischen Maschine eine
dritte und eine fünfte hydrostatische Maschine mecha
nisch gekoppelt sind, wobei der zweite Ausgang der fünf
ten hydrostatischen Maschine mit dem Ölsammelbehälter
verbunden ist,
Fig. 6 schematisch eine sechste Ausführung, die derjenigen
nach Fig. 5 ähnelt, bei der jedoch ein Anschluß der
dritten hydrostatischen Maschine mit dem auf der Seite
des Hydrozylinders befindlichen Anschluß der ersten
hydrostatischen Maschine verbunden ist,
Fig. 7 schematisch eine siebte Ausführung, die ebenfalls der
jenigen nach Fig. 5 ähnelt, bei der jedoch ein Anschluß
der dritten hydrostatischen Maschine mit dem auf der dem
Hydrozylinder abgelegenen Seite befindlichen Anschluß
der ersten hydrostatischen Maschine verbunden ist,
Fig. 8 schematisch eine achte Ausführung, die derjenigen nach
Fig. 5 ähnelt, bei der jedoch der zweite Ausgang der
fünften hydrostatischen Maschine mit der Preßzylinder
kammer des den Pressenstößel bewegenden Hydrozylinders
verbunden ist,
Fig. 9 schematisch eine neunte Ausführung, bei der der zweite
Ausgang der fünften hydrostatischen Maschine mit einem
Hydrospeicher verbunden ist, und
Fig. 10 schematisch eine zehnte Ausführung, die starke Ähnlich
keit mit der Ausführung nach Fig. 4 hat, bei der
jedoch die Primäreinheit des sekundärgeregelten An
triebssystems für den Pressenstößel hydraulisch auch
mit dem Hydrozylinder des Gegenhalters verbunden ist.
Die in den Figuren gezeigte Presse ist dafür geeignet, um aus
Blech, aber auch aus Kunststofftafeln tiefgezogene Teile zu for
men. Bei den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 8 und 10 ist in
einem Gestell 10 ein Pressenstößel 11 vertikal geführt. Er wird
mechanisch über einen Kurbeltrieb, der eine sich in eine einzige
Richtung drehende Kurbel 12 und eine Koppelstange 13 umfaßt, die
an ihrem einen Ende gelenkig mit der Kurbel 12 und an ihrem an
deren Ende gelenkig mit dem Stößel 11 verbunden ist, oder
hydraulisch angetrieben.
Bei den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 8 und 10 trägt der
Stößel 11 auf seiner dem Pressentisch 14 zugewandten Seite eine
Werkzeugmatrize 15. Auf dem Pressentisch 14 ist die zugehörige
Werkzeugpatrize 16 befestigt. Die Werkzeugpatrize 16 wird umge
ben von einem ringförmigen Gegenhalter 17, der über einzelne
durch den Pressentisch 14 hindurchgeführte Bolzen 18 an einer
Stützplatte 19, die sich unterhalb des Pressentisches 14 befin
det, abgestützt ist. Die Stützplatte 19 wird vom Tauchkolben 20
eines Plungerzylinders 21 getragen, der an dem Gestell 10 sitzt
und zentral zum Stößel 11 so angeordnet ist, daß der Tauchkolben
20 und mit ihm die Stützplatte 19, die Bolzen 18 und der Gegen
halter 17 Bewegungen in vertikaler Richtung ausführen können.
Auch bei der Presse nach Fig. 9 wird der Pressenstößel 11
hydraulisch angetrieben. Der Gegenhalter 17 wird von einer
Platte gebildet, die von mehreren Hydraulikzylindern unterstützt
ist. Auf nähere Einzelheiten der Ausführung nach Fig. 9 wird
später eingegangen.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist die Kurbel 12 über eine fe
ste Kupplung 27 mechanisch mit einem Drehstrommotor 28 gekoppelt
und kann von diesem in eine bestimmte Drehrichtung angetrieben
werden. Der Drehstrommotor ist stromrichtergespeist, so daß
seine Drehzahl einstellbar ist. Über die Koppelstange 13 wird
die Drehbewegung der Kurbel 12 in eine hin und her gehende Bewe
gung des Stößels 11 umgewandelt. Wenn die Kurbel 12 mit einer
konstanten Drehzahl dreht, wird der Stößel 11 sinusförmig be
wegt.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 8 ist eine
hydrostatische Maschine 30, die als beidseitig schwenkende, mit
einer Druckregelung versehene Axialkolbenmaschine ausgebildet
ist, über eine feste Kupplung 31 mechanisch mit einem Drehstrom
motor 32 gekoppelt. Beidseitig schwenkende hydrostatische Ma
schinen sind allgemein bekannt. Es sei lediglich nochmal er
wähnt, daß es dieses Merkmal mit sich bringt, daß unter Beibe
haltung der Drehrichtung der Volumenstrom innerhalb einer sol
chen Maschine und die Wirkrichtung des Drehmoments umgekehrt
werden können.
Die Axialkolbenmaschine 30 ist auf der einen Seite über eine
Leitung 33 mit dem Zylinder 21 und auf der anderen Seite mit ei
nem Ölsammelbehälter 34 verbunden. Sie besitzt eine mengenabhän
gige Steuerung, der jedoch die Druckregelung übergeordnet ist.
Zum Heben des Tauchkolbens 20 wird die Axialkolbenmaschine 30
als Pumpe betrieben. Die Geschwindigkeit, mit der sich der
Tauchkolben 20 dabei bewegt, ist durch die mengenabhängige
Steuerung vorgegeben. Sobald die Stützplatte 19 gegen einen
nicht näher gezeigten Anschlag am Gestell 10 stößt, steigt der
Druck im Zylinder 21 bis auf den durch die Druckregelung vorge
gebenen Wert an. Die Axialkolbenmaschine 30 fördert nur noch die
Leckölverluste. In den Figuren ist die Stützplatte 19 in der Po
sition gezeigt, in der sie an dem besagten Anschlag des Gestells
anliegt. Man erkennt, daß der Gegenhalter 17 mit der dem Pres
senstößel 11 zugewandten Oberseite der Werkzeugpatrize 16 fluch
tet und unter ein auf die Werkzeugpatrize 16 aufgelegten Blech
35 ragt. Der Pressenstößel 11 fährt im Vorlauf des Vorhubs auf
grund seines Gewichts nach unten und klemmt schließlich aufgrund
des im Zylinder 21 herrschenden Druckes das Blech zwischen der
Werkzeugmatrize 15 und dem Gegenhalter 17 ein. Bei der weiteren
Bewegung des Pressenstößels 11 nach unten während des Arbeits
spiels des Vorhubs wird der Gegenhalter 17 gegen den im Zylinder
21 herrschenden Druck mitgeführt, wobei das Blech zwischen Werk
zeugmatrize 15 und Gegenhalter 17 eingeklemmt bleibt und über
die Werkzeugpatrize 16 gezogen wird. Das Druckmittel wird aus
dem Zylinder 21 über die Axialkolbenmaschine 30 in den Ölsammel
behälter 34 verdrängt. Dabei arbeitet die Axialkolbenmaschine
als Motor.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist also die erste hydrostati
sche Maschine auch die zweite hydrostatische Maschine. Außerdem
treibt diese Maschine bei der Ausführung nach Fig. 1 den Dreh
strommotor 32 an. Es wird also Energie in das Stromnetz zurück
gegeben.
Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen
nach Fig. 1 nur dadurch, daß die Axialkolbenmaschine 30, die
über eine Leitung 33 mit dem Zylinder 21 verbunden ist, über die
feste Kupplung 31 von dem Drehstrommotor 28 angetrieben wird,
der auch die Kurbel 12 antreibt. Dabei wird die von der Axial
kolbenmaschine 30 während des Rückhubs des Gegenhalters 17 abge
gebene Leistung ohne Energieumwandlung direkt zur Bewegung des
Pressenstößels ausgenutzt.
Die Ausführung nach Fig. 3 entspricht derjenigen nach Fig. 1
insofern, als die Axialkolbenmaschine 30 zum Antrieb des Tauch
kolbens 20 mechanisch mit einem Drehstrommotor 32 gekoppelt ist
und die erste und zweite hydrostatische Maschine ist. Gemeinsam
mit der Axialkolbenmaschine 30 treibt der Drehstrommotor 32 eine
Hydropumpe 40 (dritte hydrostatische Maschine) an, die in einem
geschlossenen hydraulischen Kreislauf hydraulisch mit einem Hy
dromotor 41 (vierte hydrostatische Maschine) verbunden ist. Ohne
daß dies näher dargestellt ist, wird die Leckage an der Hydro
pumpe 40 und am Hydromotor 41 in an sich bekannter Weise durch
eine Hilfspumpe ersetzt, die aus einem kleinen Behälter perma
nent ein ausreichendes Flüssigkeitsvolumen über ein Rückschlag
ventil zur Niederdruckseite des geschlosssenen Kreislaufs för
dert. Der Hydromotor 41 treibt über die feste Kupplung 27 die
Kurbel 12 an. Die Drehzahl des Hydromotors 41 soll weitgehend
konstant, aber einstellbar sein. Der Hydromotor ist deshalb mit
einem Tachogenerator 42 versehen, der die Drehzahl des Hydromo
tors 41 abgreift. Je nach der abgegriffenen Drehzahl wird die
Hydropumpe 40 so geregelt, daß der geförderte Flüssigkeitsstrom
zu einer weitgehend konstanten Drehzahl des Hydromotors 41
führt.
Auch bei der Ausführung nach Fig. 4 wird die Hydromaschine 30
von einem Drehstrommotor 32 über eine Kupplung 31 angetrieben
und ist erste und zweite hydrostatische Maschine. Die Hydropumpe
40 ist durch eine hydrostatische Maschine 50 (dritte hydrostati
sche Maschine) und der Hydromotor 41 durch eine hydrostatische
Maschine 51 (vierte hydrostatische Maschine) ersetzt. Beide hy
drostatische Maschinen 50 und 51 sind bevorzugt Axialkolbenma
schinen. Diese Maschinen sind über eine Leitung 52 miteinander
verbunden und jeweils an den Ölsammelbehälter 34 angeschlossen.
An der Leitung 52 hängt ein Hydrospeicher 53. Mit Hilfe der
druckgeregelten Axialkolbenmaschine 50 und des Hydrospeichers 53
wird in der Leitung 52 ein weitgehend konstanter Druck auf
rechterhalten, der unabhängig von dem der Axialkolbenmaschine 51
bei konstanter Drehzahl abverlangten Drehmoment ist. Bei dem die
Axialkolbenmaschinen 50 und 51 und den Speicher 53 enthaltenden
Kreislauf handelt es sich also um einen sogenannten sekundärge
regelten Kreislauf, in dem die Drehzahl der Sekundäreinheit 51
mit Hilfe des Tachogenerators 42 abgetastet und auf einen weit
gehend konstanten, aber einstellbaren Wert gehalten wird. Der
Schwenkwinkel der Sekundäreinheit 51 wird über einen Regelvor
gang der Größe des anstehenden Drehmoments nachgeführt.
Wie schon erwähnt, wird bei der Ausführung nach Fig. 1 im Mo
torbetrieb der Axialkolbenmaschine 30 Energie ins Stromnetz zu
rückgegeben. Bei der Ausführung nach Fig. 2 wird im Motorbe
trieb der Axialkolbenmaschine 30 der Drehstrommotor 28 direkt
von der Axialkolbenmaschine 30 beim Drehen der Kurbel 12 unter
stützt und dadurch die Stromentnahme aus dem Stromnetz redu
ziert. Gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 muß die mechanisch
hydraulische Energie der Axialkolbenmaschine 30 nicht erst in
elektrische Energie umgewandelt werden, um sie nutzen zu können.
In der Ausführung nach Fig. 3 wird die Axialkolbenmaschine 30
im Motorbetrieb zum Antrieb der Pumpe 40 benutzt, so daß eben
falls die Umwandlung der mechanisch-hydraulischen Energie in
elektrische Energie vermieden wird. Die Ausführung nach Fig. 4
entspricht insofern derjenigen nach Fig. 3, jedoch wird dort
die Drehzahl der Axialkolbenmaschine 51 wegen des sekundärgere
gelten Kreislaufs besser eingehalten, als die Drehzahl des Axi
alkolbenmotors 41 der Ausführung nach Fig. 3. Dies erscheint
wegen des Einflusses der Axialkolbenmaschine 30 auf die Axial
kolbenpumpe 50 im Antriebsstrang des Pressenstößels 11 besonders
günstig. Außerdem kann bei extremer Lastverteilung vom Gegenhal
ter über die Axialkolbenmaschine 30 anfallende Überschußenergie
im Hydrospeicher gespeichert werden. Im übrigen können sowohl
die Axialkolbenmaschine 30 als auch die Axialkolbenmaschine 50
über den Drehstrommotor 32 Leistung an das Stromnetz abgeben.
Bei den Pressen nach den Fig. 5 bis 8 ist anders als bei den
jenigen nach den Fig. 1 bis 4 der Pressenstößel 11 vertikal
geführt an der Kolbenstange 60 eines Kolbens 61 befestigt, der
Teil eines Differentialzylinders 62 ist und hydraulisch auf und
ab bewegt werden kann. Der Kolben 61 teilt das Innere des Diffe
rentialzylinders 62 in zwei Druckkammern 63 und 64 auf, von
denen der kolbenstangenseitige Druckraum 63 als Rückhubzylinder
kammer und der andere Druckraum 64, der sich über dem Kolben 61
befindet, als Preßzylinderkammer bezeichnet sein mögen. An jede
der beiden Kammern 63 und 64 ist ein Drucksensor 65 bzw. 66 an
geschlossen, der ein dem Druck entsprechendes elektrisches Aus
gangssignal abgibt.
Zur Bewegung des Kolbens 61 im Differentialzylinder 62 ist eine
Axialkolbenpumpe 70 (dritte hydrostatische Maschine) vorgesehen,
die mit ihrem einen Ausgang 71 über eine Leitung 72 an die Preß
zylinderkammer 64 und mit ihrem anderen Ausgang 73 bei den Aus
führungen nach den Fig. 5, 7 und 8 an den Ölsammelbehälter 34
und bei den Ausführungen nach Fig. 6 über eine Leitung 74 an
den Hydrozylinder 21 angeschlossen ist. Der Förderstrom durch
die Axialkolbenpumpe 70 ist unter Beibehaltung der Drehrichtung
umkehrbar. Der Förderstromsteuerung ist eine Druckregelung über
lagert. Die Axialkolbenpumpe 70 ist mechanisch mit dem Elektro
motor 32 gekoppelt, mit dem auch die Axialkolbenpumpe 30 verbun
den ist. Insbesondere haben die Pumpen 30 und 70 die gleiche An
triebswelle.
Zu den hydraulischen Antrieben nach den Fig. 5 bis 8 gehört
eine weitere Axialkolbenmaschine 80 (fünfte hydrostatische Ma
schine), die mit einem Ausgang 81 über eine Leitung 82 an die
Rückhubzylinderkammer 63 angeschlossen ist. Bei den Ausführungen
nach den Fig. 5 bis 7 ist sie mit ihrem anderen Ausgang 83
mit dem Ölsammelbehälter 34, bei der Ausführung nach Fig. 8 da
gegen über die Leitung 72 mit der Preßzylinderkammer 64 verbun
den. Der Förderstrom durch die Axialkolbenmaschine 80 ist unter
Beibehaltung der Drehrichtung umkehrbar. Der Förderstromsteue
rung ist eine Druckregelung überlagert. Bei der Axialkolbenma
schine 80 nach Fig. 8 sind außerdem der Druckanschluß und der
Sauganschluß miteinander vertauschbar.
Der eine Anschluß der hydrostatischen Maschine 30 ist bei den
Ausführungen nach den Fig. 5 bis 8 über eine Leitung 33 mit
dem Hydrozylinder 21 verbunden. Der andere Anschluß ist bei den
Ausführungen nach den Fig. 5, 6 und 8 mit dem Ölsammelbehäl
ter 34 und bei der Ausführung nach Fig. 7 über eine Leitung 75
mit der Leitung 72 verbunden.
Bei der Ausführung nach Fig. 5 fördert für den Rückhub des Kol
bens 61 die Axialkolbenpumpe 80 ein bestimmtes Ölvolumen pro
Zeiteinheit in die Rückhubzylinderkammer 63. Sie wird dabei för
derstromgesteuert gefahren. Aus der Preßzylinderkammer 63 ver
drängtes Öl fließt über die Axialkolbenpumpe 70 zum Ölsammelbe
hälter 34. Im Vorlauf des Vorhubs, während dessen sich der Pres
senstößel unter seinem eigenen und dem Gewicht der Werkzeugma
trize 15 nach unten bewegt, ist die Axialkolbenmaschine 80 wie
derum förderstromgesteuert und arbeitet als Motor. Der Förder
strom bestimmt die Senkgeschwindigkeit des Pressenstößels 11.
Diese Steuerung kann während des Vorlaufs und während des Ar
beitshubs beibehalten werden. Die Axialkolbenpumpe 70 ist wäh
rend des Vorlaufs druckgeregelt bei niedrigem Druck und während
des Arbeitshubs druckgeregelt beim hohen Preßdruck. Grundsätz
lich ist es auch möglich, während des Arbeitshubs die Axialkol
benmaschine 80 druckgeregelt bei niedrigem Druck und die Axial
kolbenpumpe 70 geschwindigkeitsgesteuert zu fahren. Dann muß je
doch nach dem Aufsetzen des Pressenstößels bei der Axialkolbenmaschine 80
von Geschwindigkeitssteuerung auf Druckregelung um
geschaltet werden. Während des Vorlaufs hält die Pumpe 70 einen
niedrigen Druck in der Preßzylinderkammer 64 aufrecht. Im Rück
hub bleibt die Pumpe 70 auf Druckregelung, wobei auch hier nur
ein minimaler Betriebsdruck in der Preßzylinderkammer 64 auf
rechterhalten wird, um Kavitation zu vermeiden. Die Axialkolben
maschine 70 ist während des Rückhubs auf Förderstromsteuerung
geschaltet, um eine definierte Hubgeschwindigkeit zu erzielen.
Auch bei der Ausführung nach Fig. 8 fördert die Axialkolbenma
schine 80 während des Rückhubs des Kolbens 61 ein bestimmtes Öl
volumen pro Zeiteinheit in die Rückhubzylinderkammer 63. Das Öl
entnimmt sie über die Leitung 72 der Preßzylinderkammer 64. Öl,
das aus der Preßzylinderkammer 64 verdrängt, jedoch nicht in die
Rückhubzylinderkammer 63, die kleiner ist als die Preßzylinder
kammer 64, gefördert wird, läuft über die Axialkolbenpumpe 70 in
den Ölsammelbehälter 34 ab.
Während des Vorlaufs des Vorhubs des Pressenstößels baut sich in
der Rückhubzylinderkammer 63 unter dem Eigengewicht des Pressen
stößels 11 ein Druck auf, durch den Öl aus der Rückhubzylinder
kammer 63 über die Leitung 82, die Axialkolbenmaschine 80 und
die Leitung 72 in die Preßzylinderkammer 64 verdrängt wird. Die
Sinkgeschwindigkeit des Pressenstößels 11 ist von dem einge
stellten Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine 80 bestimmt, die
während des Vorlaufs als Motor betrieben wird. Ein Ölvolumen,
das dem Volumen der aus dem Zylinder 62 herausbewegten Kolben
stange 60 entspricht, wird von der Pumpe 70 in die Preßzylinder
kammer 64 gefördert. Um deren vollständige Befüllung zu errei
chen, ist die Pumpe 70 dabei auf Druckregelung geschaltet und
fördert genau soviel, daß in der Preßzylinderkammer 64 ein nied
riger Druck aufrechterhalten wird.
Die Pumpe 70 der Ausführung nach Fig. 8 kann kleiner sein als
die Pumpe 70 der Ausführung nach Fig. 5, da sie nicht die ge
samte zum Füllen der Preßzylinderkammer 64 notwendige Ölmenge
fördern muß. Wenn die geometrischen Hubvolumina der Axialkolben
maschine 80 und der Axialkolbenmaschine 70 der Ausführung nach
Fig. 8 so gewählt werden, daß das Verhältnis des Hubvolumens
der Axialkolbenmaschine 80 zum Hubvolumen der Axialkolbenma
schine 70 dem Verhältnis der Ringfläche der Rückhubzylinderkam
mer 63 zur Fläche des Querschnitts der Kolbenstange 60 ent
spricht, können die Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine 80 und
Axialkolbenmaschine 70 synchron verstellt werden.
Reicht das Gewicht des Pressenstößels 11 nicht aus, um das Blech
35 zu verformen (- dies wird durch Absinken des Lastdrucks an der
Druckmeßdose 84 erkannt -), wird die Axialkolbenmaschine 80 bei
Unterschreiten eines Mindestdruckes von Förderstromsteuerung in
Druckregelung umgeschaltet, damit sie in der Rückhubzylinderkam
mer 63 einen Mindestdruck auf rechterhält, der Kavitation in der
Axialkolbenmaschine 80 ausschließt. Gleichzeitig wird die Pumpe
70 von Druckregelung auf Förderstromsteuerung umgeschaltet, da
mit die Hubbewegung mit einer definierten Geschwindigkeit fort
gesetzt wird.
Um evt. nach Beendigung des Arbeitsspiels eine definierte An
preßkraft über eine bestimmte Halte- oder Materialfließzeit zu
erzielen, wird auch die Pumpe 70 auf Druckregelung umgeschaltet.
Diese Pumpe arbeitet auch als Speisepumpe für die Axialkolbenma
schine 80, so daß eine zusätzliche Einspeisung bei der Ausfüh
rung nach Fig. 8 nicht erforderlich ist.
Im Rückhub wird die Axialkolbenmaschine 80 wieder auf Förder
stromsteuerung geschaltet und es stellt sich in der Rückhubzy
linderkammer 63 der zum Heben des Pressenstößels erforderlich
Lastdruck ein. Das aus der Preßzylinderkammer 64 verdrängte Öl
wird den beiden Geräten 80 und 70 zugeführt, wobei die Pumpe 80
einen minimalen Druck aufrechterhält und somit immer für opti
male Ansaugverhältnisse am Ausgang 83 der nun als Pumpe arbei
tenden Axialkolbenmaschine 80 sorgt. Das überschüssige, dem Kol
benstangenvolumen entsprechende Ölvolumen wird über die Pumpe 70
drucklos zum Ölsammelbehälter 36 geführt.
Bei den Ausführungen nach den Fig. 5 und 8 stellt die hydro
statische Maschine 30 die erste und zugleich die zweite hydro
statische Maschine dar.
Für das Verständnis der beiden Ausführungen nach den Fig. 6
und 7 sei von folgendem Funktionsablauf der Presse ausgegangen.
In einem Schritt a) ruht der Kolben 20 in seiner untersten Posi
tion und der Kolben 61 fährt nach oben. In einem Schritt b) fah
ren der Kolben 20 und der Kolben 61 nach oben. In einem Schritt
c) ruht der Kolben 20 in seiner obersten Position, während der
Kolben 61 sich wieder nach unten bewegt. In einem letzten
Schritt d) schließlich fahren der Kolben 20 und der Kolben 61
gemeinsam nach unten, wobei im Hydrozylinder 21 ein Gegenhalte
druck besteht.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 fördert im Schritt a) die Ma
schine 80 Öl in die Rückhubzylinderkammer 63. Aus der Preßzylin
derkammer 64 fließt Öl über die Leitung 72, die Maschine 70, die
Leitung 74 und die Maschine 30 zum Tank 34. Im Schritt b) för
dert die Maschine 80 weiterhin in die Rückhubzylinderkammer 63.
Aus der Preßhubzylinderkammer 64 fließt Öl über die Maschinen 70
und 30 in den Tank 34. Die Maschine 30 ist volumenstromgeregelt,
so daß über sie weniger Öl zum Tank abfließt als aus der Kammer
64 verdrängt wird. Der Überschuß an verdrängtem Öl gelangt in
den Zylinder 21, so daß der Kolben 20 mit einer gewünschten Ge
schwindigkeit ausfährt. Im Schritt c) ist die Maschine 30 druck
geregelt, wobei der eingeregelte Druck dem Gegenhaltedruck ent
spricht. Dieser Druck herrscht im Hydrozylinder 21 und in der
Leitung 74. Die Maschine 30 fördert auch Öl zur Maschine 70, die
als Motor dosiert Öl in die Preßzylinderkammer 64 fließen läßt
und dabei druckgeregelt einen niedrigen Druck in der Kammer 64
aufrechterhält. Im Schritt d) schließlich wird die Maschine 30
weiterhin als druckgeregelte Pumpe betrieben, weil das vom Hy
drozylinder 20 verdrängte Ölvolumen kleiner ist als das in die
Kammer 64 des Zylinders 62 einzuspeisende Ölvolumen. Die Ma
schine 70 wird je nach der Druckdifferenz zwischen dem Druck im
Hydrozylinder 21 und dem Druck in der Kammer 64 als Motor (Druck
im Hydrozylinder 21 höher als Druck in Kammer 64) oder als Pumpe
(Druck im Hydrozylinder 21 niedriger als Druck in Kammer 64) be
trieben und ist dabei druckgeregelt.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 strömt im Schritt d) Öl aus dem
Hydrozylinder 21 über die Maschine 70 zur Kammer 64. Bei der
Ausführung nach Fig. 6 ist also die Maschine 70 die dritte hy
drostatische Maschine und zugleich die zweite hydrostatische Ma
schine.
Um den Stößel 11 der Ausführung nach Fig. 6 bei ruhendem Gegen
halter 17 allein bewegen zu können, kann man während einer sol
chen Bewegung die Maschine 30 mit einem solch niedrigen Druck in
die Leitung 74 fördern lassen, daß dieser Druck nicht ausreicht,
um den Kolben 20 ausfahren zu lassen. Wenn man mit einem höheren
Druck der Maschine 30 arbeiten will und um die Sicherheit zu er
höhen, kann man in der Leitung 33 zwischen dem Anschlußpunkt der
Leitung 74 an die Leitung 33 und den Hydrozylinder 21 ein Rück
schlagventil 76 anordnen, das zum Hydrozylinder 21 hin sperrt
und entsperrbar ist. Zur alleinigen Bewegung des Kolbens 20 wer
den die Maschinen 70 und 80 auf Schwenkwinkel null gestellt.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 fördert im Schritt a) die Ma
schine 80 Öl in die Kammer 63. Aus der Kammer 64 fließt Öl über
die Maschine 70 zum Tank 34 ab. Die Maschine 30 ist auf Schwenk
winkel null gestellt.
Im Schritt b) fördert weiterhin die Maschine 80 Öl in die Kammer
63. Die Maschine 30 fördert aus der Leitung 75 volumenstromgere
gelt Druckmittel in den Hydrozylinder 21. Überschüssiges Öl aus
der Kammer 64 fließt über die Maschine 70 zum Tank ab.
Im Schritt c) sind die Maschinen 30 und 70 auf Druckregelung ge
schaltet, wobei die Maschine 30 im Hydrozylinder 21 den Gegen
haltedruck und die Maschine 70 in der Preßhubzylinderkammer 64
einen niedrigen Druck aufrechterhält. Die Maschine 80 läßt als
Motor dosiert Öl aus der Kammer 63 zum Tank 34 abfließen.
Im Schritt d) schließlich dosiert die Maschine 80 weiterhin. Die
Maschinen 30 und 70 werden druckgeregelt gefahren, wobei die Maschine 30
im Hydrozylinder 21 den Gegenhaltedruck und die Ma
schine 70 in der Preßhubzylinderkammer 64 den Preßdruck aufrech
terhält. Ist der Gegenhaltedruck größer als der Preßdruck, so
wird die Maschine 30 im Schritt d) als Motor betrieben. Ist der
Gegenhaltedruck dagegen kleiner als der Preßdruck, so arbeitet
die Maschine 30 als Pumpe. In jedem Fall strömt Öl, das aus dem
Hydrozylinder 21 verdrängt wird, über die Maschine 30 ab. Des
halb ist die hydrostatische Maschine 30 bei der Ausführung nach
Fig. 7 wie bei den beiden Ausführungen nach den Fig. 5 und 8
als erste und zugleich als zweite hydrostatische Maschine zu be
trachten.
Um den Kolben 20 allein bei ruhendem Stößel 11 zu verfahren,
kann man das Fördervolumen der Maschine 70 bezüglich dem Förder
volumen der Maschine 30 so einstellen, daß sich in den Leitungen
72 und 75 kein wesentlicher Druck aufbaut. Aus Sicherheitsgrün
den ist es jedoch auch hier günstig, ein entsperrbares Rück
schlagventil 76 vorzusehen, daß nun in der Leitung 72 angeordnet
ist und zur Preßhubzylinderkammer 64 hin sperrt.
Ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Ausführungen
nach den Fig. 6 und 7 besteht noch darin, daß bei der Ausfüh
rung aus Fig. 6 das Fördervolumen der Maschine 30 mindestens so
groß wie das Fördervolumen der Maschine 70 sein muß, so daß bei
einem großen Zylinder 62 zwei relativ große hydrostatische Ma
schinen notwendig sind. Bei der Ausführung nach Fig. 7 kann die
Maschine 30 normalerweise wesentlich kleiner als die Maschine 70
sein, da der Kolben 20 wesentlich kleiner als der Kolben 62 ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 9 ist ähnlich wie bei derjenigen
nach Fig. 5 wiederum eine Verstellpumpe 70 mit einem Saugan
schluß 73 an den Ölsammelbehälter 34 und mit dem Druckanschluß
71 über eine Leitung 72 unabhängig von der Axialkolbenmaschine
80 an die Preßzylinderkammer 64 angeschlossen.
Die in der Fig. 9 nur schematisch dargestellte Presse besitzt
einen Pressenstößel 11, der an zwei Kolbenstangen 60 zweier ver
tikal angeordneter Differentialzylinder 62 befestigt ist. Der
Kolben 61 eines Differentialzylinders 62 teilt dessen Inneres in
eine kolbenstangenseitige, ringförmige Rückhubzylinderkammer 63
und in eine kolbenseitige Preßzylinderkammer 64 auf. Mit den
Kolben 61 und den Kolbenstangen 60 kann der Pressenstößel 11
vertikal auf und ab bewegt werden.
Ein Gegenhalter 17 ist fest mit einem Tauchkolben 20 eines
Plungerzylinders 21 verbunden und liegt auf den Kolbenstangen
100 mehrerer Differentialzylinder 101 auf, deren Inneres jeweils
von einem Kolben 102 in eine kolbenstangenseitige Kammer 103 und
eine kolbenseitige Kammer 104 aufgeteilt wird. Die beiden Kam
mern 104 sind gemeinsam mit dem einen Ausgang und die Kammern
103 gemeinsam mit dem anderen Ausgang eines 4/2-Wegeventils 105
verbunden, das elektromagnetisch betätigt werden kann. Von den
beiden Eingängen des Wegeventils 105 ist der erste Eingang über
eine Leitung 106 mit dem Druckanschluß der Axialkolbenmaschine
30 und der zweite Eingang über eine Leitung 107 mit dem Ölsam
melbehälter 34 verbunden. In der Ruhestellung des Wegeventils
105 ist dessen erster Eingang gesperrt, während die beiden Aus
gänge mit dem zweiten Eingang verbunden sind. In der Schaltstel
lung des Wegeventils 105 besteht eine Verbindung zwischen dem
ersten Eingang zu den Kammern 104 und zwischen dem zweiten Ein
gang des Wegeventils 105 und den Kammern 103 der Differentialzy
linder 101. Der Plungerzylinder 21 ist über ein zu ihm hin öff
nendes Rückschlagventil 108 an die Leitung 107 und damit an den
Ölsammelbehälter 34 und über ein zu ihm hin sperrendes Rück
schlagventil 109 an die Leitung 106 und damit an den Druckan
schluß der Axialkolbenmaschine 30 angeschlossen.
In der in der Fig. 9 gezeigten Ruhestellung des Wegeventils 105
können der Elektromotor 32 und die Axialkolbenmaschine 30 lau
fen, ohne daß die Möglichkeit besteht, daß der Gegenhalter 17
hochfährt. In der Schaltstellung des Wegeventils 105 fördert die
Axialkolbenmaschine 30 Öl in die Kammern 104 der Differentialzy
linder 101, so daß der Gegenhalter 17 hochgehoben wird. Er
schleppt dabei den Kolben 20 des Plungerzylinders 21 mit. In
diesen strömt über das Rückschlagventil 108 Öl aus dem Ölsammel
behälter 34 nach. Während des Arbeitsspiels drückt der Pressenstößel 11
den Gegenhalter 17 nach unten, wobei die Axialkolben
maschine 30 im Plungerzylinder 21 und in den Kammern 104 der
Differentialzylinder 101 einen bestimmten Druck aufrechterhält
und sowohl das aus den Kammern 104 als auch das aus dem Plunger
zylinder 21 verdrängte Öl über die Axialkolbenmaschine 30 in den
Ölsammelbehälter 34 abfließt. Die Axialkolbenmaschine 30 wird
dabei als Motor betrieben und gibt Leistung an den Elektromotor
32 bzw. an die Axialkolbenmaschinen 80 und 70 ab.
Die Rückhubzylinderkammern 63 der beiden Differentialzylinder
62, die den Pressenstößel 11 bewegen, sind über eine Leitung 85
mit einem entsperrbaren Rückschlagventil 86 verbunden, das zu
den Rückhubzylinderkammern hin öffnet. Zum anderen ist das Rück
schlagventil 86 über eine Leitung 87 an einen ersten Ausgang 81
einer ersten über Null verschwenkbaren Axialkolbenmaschine 80
angeschlossen, deren zweiter Ausgang 83 über eine Leitung 87 mit
einem Hydrospeicher 88 verbunden ist, der als Kolbenspeicher
ausgebildet ist. Dem Hydrospeicher sind zwei Gasflaschen 89 zur
Vergrößerung des Gasvolumens und ein Gas-Sicherheitsventil 90
nachgeschaltet. Zwischen die Leitung 87 und einem Ölsammelbehäl
ter 34, der oberhalb der Zylinder 62 angeordnet ist, ist ein
entsperrbares Rückschlagventil 91 eingefügt, das zum Ölsammelbe
hälter 34 hin sperrt.
Die Preßzylinderkammern 64 der beiden Zylinder 62 sind einer
seits über jeweils ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagven
til 92 großer Abmessungen mit dem Ölsammelbehälter 34 verbunden.
Die beiden Rückschlagventile 92 sperren zum Ölsammelbehälter 34
hin. Andererseits sind die beiden Preßzylinderkammern 64 über
eine Leitung 93, ein 2/2-Wegesitzventil 94 und eine Leitung 95
mit dem Druckanschluß 71 einer zweiten über Null verschwenkbaren
Axialkolbenmaschine 70 verbunden, die mit ihrem Sauganschluß 73
an den Ölsammelbehälter 34 angeschlossen ist. Die beiden Axial
kolbenmaschinen 70 und 80 sowie die Axialkolbenmaschine 30 wer
den wie bei den Ausführungen nach den Fig. 5 und 6 gemeinsam
von einem Drehstromsynchronmotor 32 angetrieben. Der Förderstrom
der beiden Axialkolbenmaschinen 70 und 80 kann über ein Servo
ventil stufenlos eingestellt werden, wobei der Schwenkwinkel
elektrisch rückgemeldet wird. Zusätzlich ist eine Druck- und
Leistungsregelung möglich. Die Verstell- und Regelmöglichkeiten
sind durch die drei Buchstaben HSP angedeutet.
Zur Messung des Drucks in den Preßzylinderkammern 64 ist an die
Leitung 93 ein Drucksensor 96 angeschlossen. Der Druck im Hydro
speicher 88 wird von einem an die Leitung 87 angeschlossenen
Drucksensor 97 gemessen.
Von der in Fig. 9 dargestellten gehobenen Position kann sich
der Pressenstößel 11 aufgrund seines Eigengewichts nach unten
bewegen, wenn das Rückschlagventil 86 aufgesteuert wird. Die
Kolben 61 verdrängen dabei Öl aus den Rückhubzylinderkammern 63
über die Axialkolbenmaschine 80 in den Hydrospeicher 88. In die
Preßzylinderkammern 64 fließt über die Rückschlagventile 92 Öl
aus dem Ölsammelbehälter nach. Der Volumenstrom, der über die
Axialkolbenmaschine 80 fließt, kann durch eine elektro-propor
tionale Verstellung des Schwenkwinkels der Maschine bestimmt
werden. Damit wird auch die Sinkgeschwindigkeit des Pressenstö
ßels 11 festgelegt. Die potentielle Energie des Pressenstößels
11 wird somit während des Vorlaufs, in dem sich der Pressenstö
ßel 11 aufgrund seines Eigengewichts bewegt, in Druckenergie ge
wandelt, die in dem Hydrospeicher 88 gespeichert wird. Die Dreh
zahl der Axialkolbenmaschine 80 ist durch den Elektromotor 32
festgelegt.
Für den Preßvorgang nach dem Aufsetzen des Pressenstößels 11 auf
den Gegenhalter 17 öffnet das entsperrbare Rückschlagventil 91,
um die Ringfläche der Kolben 61 drucklos zu schalten. Für den
nach dem Aufsetzen des Pressenstößels 11 auf den Gegenhalter 17
erfolgenden Preßvorgang wird in den Preßzylinderkammern 64 von
der Axialkolbenmaschine 70, die bei geöffnetem Ventil 94 Öl in
die Preßzylinderkammern 64 fördert, in diesen ein bestimmter
Druck eingeregelt. Während des Preßvorgangs lädt die Axialkol
benmaschine 80 im Pumpenbetrieb den Hydrospeicher 88 mit kleinem
Volumenstrom und somit geringer Leistungsaufnahme auf den ge
wünschten Ladezustand auf. Nach dem Preßvorgang schließt das
Ventil 94 wieder.
Der Rückhub des Pressenstößels 11 erfolgt geschwindigkeitsge
steuert oder -geregelt, indem die Axialkolbenmaschine 80 im Hy
drospeicher 88 gespeichertes Öl in die Rückhubzylinderkammern 63
fördert, wobei das Rückschlagventil 91 geschlossen ist. Der
Elektromotor 32 muß hierbei nur das Moment für die Druckerhöhung
des Volumenstroms vom Speicherdruck auf den für die Hubbewegung
benötigten Beschleunigungs- und Lastdruck aufbringen. Während
des Rückhubs wird aus den Preßzylinderkammern 64 Öl über die
entsperrten Rückschlagventile 92 in den Ölsammelbehälter 34 ver
drängt. Durch die Nutzung der im Hydrospeicher 88 gespeicherten
Energie für den Rückhub des Pressenstößels 11 kann die Antriebs
leitung des Elektromotors 32 auf die zum Pressen erforderliche
Leistung reduziert werden. Während des Pressens wird die Senk
energie des Gegenhalters 17 über die Axialkolbenmaschine 30 zum
Antrieb der Axialkolbenmaschinen 80 und 70 genutzt, so daß sich
die benötigte Antriebsleistung sogar noch um die zurückgewonnene
Senkleistung reduziert. Somit braucht der Elektromotor zum Preß
vorgang nur die Leistungsdifferenz zwischen der Preßleistung für
den Pressenstößel und der Preßleistung für den Gegenhalter 17
aufzubringen. Dadurch wird die Verlustleistung beträchtlich re
duziert. Auch kann ein Elektromotor mit geringer Antriebslei
stung verwendet werden.
Das Ventil 86 dient dazu, um den Pressenstößel 11 in einer geho
benen Position zu halten. Wird nämlich dieses Ventil geschlos
sen, so ist zwischen diesem Ventil und den Kolben 61 der Zylin
der 62 eine Ölmenge eingespannt, die ein Absinken des Pressen
stößels 11 verhindert. Es können dann Werkzeuge ausgetauscht
oder Reparaturen vorgenommen werden.
Auch bei der Ausführung nach Fig. 10 ist eine hydrostatische
Maschine, die als beidseitig schwenkende, mit einer bloßen
Druckregelung versehenen Axialkolbenmaschine ausgebildet ist,
über eine feste Kupplung 31 mechanisch mit einem Drehstrommotor
32 gekoppelt. Druckregelung bedeutet hier, daß der Schwenkwinkel
der Maschine jeweils so eingestellt wird, daß von der Maschine
als Pumpe ein solches Volumen an Druckmittel gefördert wird, daß
sich an der Druckseite ein bestimmter Druck einstellt. Im vor
liegenden Fall soll dieser Druck dem Druck entsprechen, der im
Hydrozylinder 21 herrschen muß, damit das Blech 35 fest zwischen
dem Gegenhalter 17 und der Werkzeugmatrize 15 eingeklemmt ist.
Im Vergleich zur Ausführung nach Fig. 4 erkennt man, daß die
hydrostatische Maschine von ihrer Regelung her der dortigen hy
drostatischen Maschine 50 entspricht. Andererseits dient jedoch
die von dem Motor 32 angetriebene hydrostatische Maschine nach
Fig. 10 zum Anheben des Gegenhalters 17. Sie ist deshalb mit
der Bezugszahl 30 versehen und als erste hydrostatische Maschine
zu betrachten. Diese hydrostatische Maschine 30 gemäß Fig. 10
ist auf ihrer Druckseite über eine Leitung 33 mit dem Zylinder
21 und auf der anderen Seite mit dem Ölsammelbehälter 34 verbun
den. In der Leitung 33 sind jedoch in Serie zueinander ein ein
stellbares Stromventil 120 und ein entsperrbares Rückschlagven
til 121 angeordnet, das zum Hydrozylinder 21 hin sperrt. Im By
pass zu dem Stromventil 120 ist ein Rückschlagventil 122 ge
schaltet, das ebenfalls zum Hydrozylinder 21 hin sperrt.
Die hydrostatische Maschine 51, die wie bei der Ausführung nach
Fig. 4 mit einem Tachogenerator 123 gekoppelt ist, mit dem die
Drehzahl der Maschine 51 abgegriffen wird, ist mit einem ersten
Anschluß mit dem Druckmittelvorratsbehälter 34 und mit einem
zweiten Anschluß über eine Leitung 52 unmittelbar, also unter
Umgehung der Ventile 120, 121 und 122, mit der Druckseite der
Maschine 30 verbunden. An die Leitung 52 ist noch ein Hydrospei
cher 53 angehängt. Die hydrostatischen Maschinen 30 und 51 sowie
der Speicher 53 gehören zu einem sekundärgeregelten Kreislauf,
in dem die Drehzahl der Maschine 51 geregelt wird. Durch Ände
rung des Schwenkwinkels sucht sich die Maschine jeweils selbst
tätig das erforderliche Drehmoment, um bei dem jeweils vorhan
denen Betriebsdruck in der Leitung 52 die vorgegebene Drehzahl
halten zu können. Ist z. B. die Maschine etwas zu langsam, so
wird der Schwenkwinkel vergrößert und damit das Drehmoment etwas
erhöht, bis die Solldrehzahl erreicht ist.
Die Hydromaschine 30 ist als beidseitig schwenkend eingezeich
net. Der Antrieb sollte jedoch so ausgelegt sein, daß kein Ab
fluß von Druckmittel zum Tank über die Maschine 30 stattfindet.
Während dieses Abflusses würde die Maschine 30 als Motor betrie
ben werden und den Motor 32 antreiben, so daß Energie ins elek
trische Netz eingespeist werden würde. Da die Umwandlung von me
chanischer in elektrische Energie mit großen Verlusten behaftet
ist, sollte dies durch eine entsprechende Auslegung des Antriebs
vermieden werden. Die Maschine 30 kann dann als einseitig
schwenkende Maschine ausgebildet sein.
In dem in Fig. 10 gezeigten Zustand der Presse ist das Ventil
121 entsperrt und im Hydrozylinder 21 und in der Leitung 52
herrscht der an der Maschine 30 eingestellte Druck, der dem Ge
genhaltedruck entspricht. Der Stößel 11 fährt nach unten und
nimmt schließlich den Gegenhalter 17 und damit den Kolben 20
mit. Aus dem Zylinder 21 wird Druckmittel verdrängt, das über
das Rückschlagventil 122 und die Leitung 52 zur Maschine 51 und
über diese zum Tank 34 fließt. Die Maschine 51 ist also die
zweite hydrostatische Maschine. Nur zusätzliches, von der Ma
schine 51 benötigtes Druckmittelvolumen wird von der Maschine 30
gefördert. Das Ventil 121 kann nun kurzzeitig geschlossen wer
den, um allein den Stößel 11 hochzuheben. Zum Anheben des Gegen
halters 17 wird das Ventil 121 wieder entsperrt, so daß Druck
mittel von der Druckseite der Maschine 30 in den Hydrozylinder
21 fließt, wobei der in der Leitung 52 herrschende, dem Gegen
haltedruck entsprechende, eingeregelte Druck über das Stromven
til 120 auf den zum Anheben des Gegenhalters 17 einschließlich
der Bolzen 18, der Stützplatte 19 und des Kolbens 20 notwendigen
Lastdruck abgebaut wird.
Für den Einricht- und Probebetrieb kann es gewünscht sein, daß
der Gegenhalter 17 ohne eine Bewegung des Pressenstößels 11 ab
gesenkt wird. Für diesen Fall ist ein einstellbares Drosselven
til 124 vorgesehen, das an den Druckraum des Zylinders 21 ange
schlossen ist und über das Druckmittel zum Tank 34 abgelassen
werden kann. Im normalen Betrieb ist das Drosselventil 124 ge
schlossen.
Für einen alleinigen Einricht- oder Probebetrieb des Pressenstö
ßels bei abgesenktem Gegenhalter bleibt das Ventil 121 gesperrt.
Claims (29)
1. Hydraulischer Antrieb für eine Presse, insbesondere für
eine Blechformpresse mit einem auf und ab bewegbaren Pressenstö
ßel (11) und mit einem hydraulisch verfahrbaren Gegenhalter
(17), der in einem Vorhub in Richtung auf den Pressenstößel (11)
zu über mindestens einen Hydrozylinder (21, 101) von einer er
sten hydrostatischen Maschine (30) und in einem Rückhub vom
Pressenstößel (11) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste hydrostatische Maschine (30) insbesondere als Axialkolben
maschine und insbesondere beidseitig schwenkend mit einer Druck
regelung ausgebildet ist und daß zumindest während eines Teils
des Rückhubs des Gegenhalters (17) Druckmittel aus dem Hydrozy
linder (21, 101) über eine zweite hydrostatische Maschine
(30, 51, 70) abströmt.
2. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite hydrostatische Maschine (30, 51, 70)
während des Rückhubs als Hydromotor betreibbar und das Druckmit
tel aus den Hydrozylinder (21) über sie verdrängbar ist.
3. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die erste hydrostatische Maschine (30) mit ei
ner mengenabhängigen Steuerung versehen ist, der die Druckrege
lung übergeordnet ist.
4. Hydraulischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß während des Vorhubs der Gegenhalter
(17) durch Beaufschlagung des Kolbens (102) zumindest eines er
sten Hydrozylinders (101) mit Druck bewegbar ist, der Kolben
(20) zumindest eines zweiten Hydrozylinders (21) vom Gegenhalter
(17) mitschleppbar ist und ein Druckraum des zweiten Hydrozylin
ders (21) unabhängig vom Förderstrom der ersten hydrostatischen
Maschine (30) mit Druckmittel füllbar ist und daß während des
Rückhubs Druckmittel aus dem Druckraum des zweiten Hydrozylinders (21)
über die zweite hydrostatische Maschine (30) abströmt
(Fig. 9).
5. Hydraulischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß während des Vorhubs der Gegenhalter
(17) durch Beaufschlagung des Kolbens (102) zumindest eines er
sten Hydrozylinders (101) mit Druck bewegbar ist, der Kolben
(20) zumindest eines zweiten Hydrozylinders (21) vom Gegenhalter
(17) mitschleppbar ist und ein Druckraum des zweiten Hydrozylin
ders (21) unabhängig vom Förderstrom der ersten hydrostatischen
Maschine (30) mit Druckmittel füllbar ist und daß während des
Rückhubs Druckmittel aus dem ersten Hydrozylinder (101) über die
zweite hydrostatische Maschine (30) abströmt (Fig. 9).
6. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Druckraum des zweiten Hydrozylinders (21)
über ein erstes, zum Druckraum hin öffnendes Rückschlagventil
(108) befüllbar und über ein zweites Ventil (109), insbesondere
ein zum Druckraum hin sperrendes Rückschlagventil (109), mit ei
nem Anschluß der zweiten hydrostatischen Maschine (30) verbind
bar ist.
7. Hydraulicher Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zweite Rückschlagventil (109) ein entsperrba
res Rückschlagventil ist.
8. Hydraulischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste hydrostatische Maschine
(30) zugleich auch die zweite hydrostatische Maschine ist
(Fig. 1 bis 5, 7 bis 9).
9. Hydraulischer Antrieb nach einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß die von der zweiten hydrostatischen
Maschine (30, 51, 70) dem Hydrozylinder entnommene Energie zu
findest teilweise direkt zum Antrieb des Pressenstößels (11)
ausnutzbar ist (Fig. 2 bis 10).
10. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß für den Pressenstößel (11) eine Antriebseinheit (70, 80)
vorhanden ist, die eine dritte verstellbare hydrostati
sche Maschine (70) umfaßt, deren einer Anschluß (73) mit dem auf
der Seite des Hydrozylinders (21) befindlichen Anschluß der er
sten hydrostatischen Maschine (30) verbunden ist (Fig. 6).
11. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß für den Pressenstößel (11) eine Antriebseinheit
(70, 80) vorhanden ist, die eine dritte verstellbare hydrostati
sche Maschine (70) umfaßt, deren einer Anschluß (73) mit einem
Druckmittelvorratsbehälter und deren anderer Anschluß (71) mit
dem auf der dem Hydrozylinder (21) abgelegenen Seite befindli
chen Anschluß der ersten hydrostatischen Maschine (30) verbunden
ist (Fig. 7).
12. Hydraulischer Antrieb nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß für den Pressenstößel (11) eine An
triebseinheit (28; 32, 40; 32, 50; 32, 70, 80) vorhanden ist,
mit der die erste hydrostatische Maschine (30) zur Drehmoment
übertragung mechanisch gekoppelt ist (Fig. 2 bis 9).
13. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebseinheit (32, 40; 32, 50; 32, 70, 80)
eine verstellbare hydrostatische Maschine (40; 50; 70, 80) um
faßt, mit der die erste hydrostatische Maschine (30) zur Drehmo
mentübertragung mechanisch gekoppelt ist (Fig. 3 bis 9).
14. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 10, 11 oder 13, da
durch gekennzeichnet, daß eine dritte hydrostatische Maschine
(40, 50) mechanisch mit der ersten hydrostatischen Maschine (30)
und hydraulisch mit einer vierten hydrostatischen Maschine (41,
51) gekoppelt ist, die mechanisch mit dem Pressenstößel (11) ge
koppelt ist (Fig. 3, 4).
15. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 10, 11 oder 13, da
durch gekennzeichnet, daß der Pressenstößel (11) von einem Hy
drozylinder (62) mit einem Preßkolben (61), der eine Preßzylin
derkammer (64) und eine Rückhubzylinderkammer (63) voneinander
trennt, in einem Vorhub und in einem Rückhub bewegbar ist, daß
eine dritte hydrostatische Maschine (70) mit einem Ausgang (71)
mit der Preßzylinderkammer (64) verbindbar ist und daß von der
dritten hydrostatischen Maschine (70) zumindest während des
Preßvorgangs Öl in die Preßzylinderkammer (64) förderbar ist
(Fig. 5 bis 9).
16. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die dritte hydrostatische Maschine (70) eine über
Null verstellbare Axialkolbenmaschine ist.
17. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pressenstößel (11) während seines Vor
hubs in einem Vorlauf und einem Arbeitsspiel bewegbar ist, daß
insbesondere die erste hydrostatische Maschine (30) mit einer
fünften, volumenstromumkehrbaren hydrostatischen Maschine (80),
insbesondere einer über Null verschwenkbaren Axialkolbenma
schine, mechanisch gekoppelt ist, und daß die fünfte hydrostati
sche Maschine (80) mit einem ersten Ausgang (81) an die Rückhub
zylinderkammer (63) anschließbar ist und über sie während des
Vorlaufs Öl aus der Rückhubzylinderkammer (63) verdrängbar ist.
18. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein zweiter Ausgang (83) der fünften hydrostati
schen Maschine (80) an den Ölsammelbehälter (34) angeschlossen
ist (Fig. 5 bis 7).
19. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein zweiter Ausgang (83) der fünften hydrostati
schen Maschine (80) an die Preßzylinderkammer (64) anschließbar
ist (Fig. 8).
20. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein zweiter Ausgang (83) der fünften hydrostati
schen Maschine (80) an einen Hydrospeicher (88) angeschlossen
ist (Fig. 9).
21. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rückhubzylinderkammer (63) zum Ölsammelbehäl
ter (34) über ein steuerbares Ventil (91) entlastbar ist, das
nur während des Arbeitsspiels des Pressenstößels (11) offen ist,
und daß während des Arbeitsspiels der Hydrospeicher (88) von der
fünften hydrostatischen Maschine (80) über das Ventil (91) über
den während des Vorlaufs des Pressenstößels (11) erreichten Zu
stand hinaus aufladbar ist.
22. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß während der weiteren Aufladung des Hydrospeichers
(88) der Schwenkwinkel der fünften hydrostatischen Maschine (80)
vorzugsweise elektronisch auf einen kleinen Wert begrenzt ist.
23. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite hydrostatische Maschine (51) mechanisch
mit dem Pressenstößel (11) gekoppelt ist, daß ein erster An
schluß dieser Maschine (51) mit einem Druckmittelvorratsbehälter
(34) verbunden ist und daß ein zweiter Anschluß dieser Maschine,
der Hydrozylinder (21) des Gegenhalters (17) und die Druckseite
der ersten, druckregelbaren und von einem Motor (32) antreibba
ren hydrostatischen Maschine (30) hydraulisch miteinander ver
bunden sind (Fig. 10).
24. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen dem zweiten Anschluß der zweiten Maschine
(51) und der Druckseite der ersten Maschine (50) einerseits und
dem Hydrozylinder (21) andererseits ein vorzugsweise einstellba
res Stromventil (120) angeordnet ist, das in die eine Bewegungs
richtung des Hydrozylinders (21) wirksam und in die andere Bewe
gungsrichtung unwirksam ist.
25. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Bypass zu dem Stromventil (120) ein zum Hydro
zylinder (21) hin sperrendes Rückschlagventil (122) angeordnet
ist.
26. Hydraulischer Antrieb nach einem der Ansprüche 23 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Anschluß der
zweiten Maschine (51) und der Druckseite der ersten Maschine
(30) einerseits und dem Hydrozylinder (21) andererseits ein Ven
til (121), mit dem der Druckmittelstrom zum Hydrozylinder (21)
absperrbar ist, insbesondere ein zum Hydrozylinder (21) hin
sperrendes entsperrbares Rückschlagventil (121) angeordnet ist.
27. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 26, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen dem Hydrozylinder (21) und einem Druck
mittelvorratsbehälter (34) ein Ventil (124) geschaltet ist, über
das aus dem Hydrozylinder (21) Druckmittel zum Druckmittelvor
ratsbehälter (34) unter Umgehung der ersten hydrostatischen Ma
schine (30) ablaßbar ist.
28. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 14 oder nach einem
der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die mecha
nisch mit dem Pressenstößel (11) gekoppelte hydrostatische Ma
schine (51) die Sekundäreinheit eines auch eine hydrostatische
Primäreinheit (30, 50) aufweisenden sekundärgeregelten Antriebs
ist (Fig. 4 und 10).
29. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 28, dadurch gekenn
zeichnet, daß an die Verbindungsleitung (52) zwischen der Sekun
däreinheit (51) und der Primäreinheit (30, 50) ein Hydrospeicher
(53) angeschlossen ist.
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