EP0586669A1 - Press with a hydraulic drive, in particular a sheet-shaping press - Google Patents

Press with a hydraulic drive, in particular a sheet-shaping press

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EP0586669A1
EP0586669A1 EP93907756A EP93907756A EP0586669A1 EP 0586669 A1 EP0586669 A1 EP 0586669A1 EP 93907756 A EP93907756 A EP 93907756A EP 93907756 A EP93907756 A EP 93907756A EP 0586669 A1 EP0586669 A1 EP 0586669A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine
hydraulic
hydrostatic machine
pressure
drive according
Prior art date
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Application number
EP93907756A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0586669B1 (en
Inventor
Rolf Kordak
Michael Reinert
Thassilo Maxeiner
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Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Mannesmann Rexroth AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0586669A1 publication Critical patent/EP0586669A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0586669B1 publication Critical patent/EP0586669B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/266Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/04Blank holders; Mounting means therefor
    • B21D24/08Pneumatically or hydraulically loaded blank holders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/10Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
    • B21D24/14Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies pneumatically or hydraulically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16Control arrangements for fluid-driven presses

Definitions

  • the invention is based on a hydraulic drive for a press, in particular for a sheet metal forming press, which has a press ram that can be moved up and down and a hydraulically movable counter-holder, which in a forward stroke in the direction of the press ram via at least one hydraulic cylinder from a first, hydrostatic one Machine and in a return stroke can be moved by the press ram.
  • a sheet metal forming press with a press ram and a counter holder and with a hydraulic drive with the aforementioned features is e.g. known from DE-AS 20 43 967.
  • This press oil is pumped into the hydraulic cylinder by a pump during the forward stroke of the counter holder.
  • the pressure medium supply from the pump driven by an electric motor to the cylinder is interrupted via control valves. A certain pressure must be maintained in the cylinder if the counter-holder is displaced by the press ram during the return stroke.
  • a throttle valve or a proportional valve To let pressure medium flow into the pressure medium tank via a pressure relief valve, a throttle valve or a proportional valve. In print this is e.g. in EP 0 173 755 B1. When the pressure medium flows through the pressure relief valve or the throttle valve, a lot of heat is generated there, which is lost unused. Possibly. cooling and thus additional construction work is even necessary.
  • the invention has for its object to provide a hydraulic drive for a press, especially for a sheet metal press, in which the energy balance is improved compared to conventional drives, i.e. in which the losses of unusable energy are reduced.
  • a hydraulic drive which has the features from the preamble of claim 1 and in which, according to the characterizing part of claim 1, the first hydrostatic machine is designed in particular as an axial piston machine and in particular swivels on both sides with a pressure control and that at least during part of the return stroke of the counter-holder pressure medium flows out of the hydraulic cylinder via a second hydrostatic machine.
  • the pressure control of the first hydrostatic machine ensures that this machine only conveys the oil necessary to compensate for the leakage losses if the counter-holder has hit a stop at the end of the forward stroke, and that during the return stroke of the counter-holder in the hydraulic cylinder necessary pressure is maintained.
  • the second hydrostatic machine can recover the energy transferred to the hydraulic cylinder via the press ram and use it to drive the press ram or feed it into the electrical network.
  • the second machine delivers power, when working as a hydraulic pump, less energy has to be put into it, since the pressure medium volume coming from the hydraulic cylinder can only be brought from the counterpressure to the higher pressure level at the second connection of the second machine got to.
  • the hydrostatic machine for the counter-holder is also provided with a quantity-dependent control, to which the pressure control is superior.
  • a quantity-dependent control to which the pressure control is superior.
  • the counter-holder can be moved during the forward stroke by applying pressure to the piston of at least one first hydraulic cylinder.
  • Claims 4 and 5 now relate to designs in which, during the return stroke of the counter-holder, pressure medium from the pressure chamber of the second hydraulic cylinder or pressure medium from the first hydraulic cylinder or pressure medium both from the second hydraulic cylinder and from the first hydraulic cylinder via a second hydrostatic one Machine flows out.
  • the pressure chamber of the second hydraulic cylinder can be filled via a first check valve opening towards the pressure chamber and via a second valve with a stop the second hydrostatic machine can be connected.
  • this second valve can be a non-return valve blocking the pressure chamber.
  • the second valve can also be a reversible, non-return valve or a 2/2-way cartridge valve his.
  • the first hydrostatic machine from which the counter-holder can be moved in a forward stroke, is also the second hydrostatic machine, via which pressure medium flows out of the hydraulic cylinder during the return stroke.
  • the expression "second hydrostatic machine”, “third hydrostatic machine”, etc. by no means means that there are also two, three, etc. hydrostatic machines.
  • the characterization of a hydrostatic machine as the first, second, third, etc. should only briefly identify a specific technical characteristic of the hydrostatic machine. If a hydrostatic machine also has several technical features identified in this way, this hydrostatic machine is at the same time, for example, first and second or, for example, second and third.
  • the energy drawn from the hydraulic cylinder during the return stroke can e.g. are returned to the power supply via an electric motor which drives the second hydrostatic machine in pump operation and which is in particular a three-phase motor.
  • an electric motor which drives the second hydrostatic machine in pump operation and which is in particular a three-phase motor.
  • the energy is used directly to drive the press ram. The highly lossy conversion of the energy into electrical energy can thus be avoided.
  • the first hydrostatic machine is mechanically coupled to a drive unit for the press ram for torque transmission, so that a conversion of mechanical energy into electrical energy can be avoided even more easily.
  • the drive unit for the press ram advantageously comprises a third adjustable hydrostatic machine, with which then according to claim 13 the first hydrostatic Machine, of which the counter holder can be moved in the forward stroke, is mechanically coupled for torque transmission.
  • a fourth hydrostatic machine is advantageously provided in addition to the third hydrostatic machine, which is hydraulically coupled to the third hydrostatic machine and mechanically to the press ram is.
  • the fourth hydrostatic machine in the drive train of the press ram maintains its speed particularly precisely if it is secondary-controlled, the drive train of the press ram then also being able to contain a hydraulic accumulator.
  • a third hydrostatic machine which is mechanically coupled to the first hydrostatic machine for torque transmission, can then preferably be connected with an output to the press cylinder chamber, with oil from an oil collection container into the third hydrostatic machine at least during the pressing process Preßzylin ⁇ dercro is conveyable.
  • the energy recovered during engine operation of the first or third hydrostatic machine is thus used to build up a pressure in the press cylinder chamber or in the hydraulic cylinder of the counter holder.
  • An electric motor connected to the two hydrostatic machines then only has to exert a low power. Possibly. energy can even be fed into the power grid within certain time periods.
  • the first hydrostatic machine is preferably mechanically coupled, in addition to a third or a fifth hydrostatic machine which is reversible in volume flow, in particular an axial piston which can be pivoted through zero, and the fifth hydrostatic machine is connected to the first output Return stroke cylinder chamber can be connected, with oil being displaceable from the return stroke cylinder chamber via the fifth hydrostatic machine during the advance of the press ram.
  • the hydraulic drive can be designed in such a way that the power output by the fifth hydrostatic machine in motor operation is used directly to drive the first hydrostatic machine when it raises the counter-holder during the advance of the press ram.
  • the second outlet of the fifth hydrostatic machine can then be connected to the oil collecting tank.
  • the second outlet of the fifth hydrostatic machine can also be connected to the press cylinder chamber, so that the oil displaced from the return stroke cylinder chamber flows into the press cylinder chamber.
  • the press cylinder chamber which is usually larger than the return stroke cylinder chamber, only the difference between the volume of the press cylinder chamber and the volume of oil volume displaced from the return stroke chamber is otherwise e.g. by the third hydrostatic machine.
  • the third hydrostatic machine can then be smaller than in another case in which it alone fills the press cylinder chamber.
  • the second outlet of the fifth hydrostatic machine is connected to a hydraulic accumulator.
  • An embodiment is preferred in which the return cylinder chamber to the oil collection container can be relieved via a controllable valve which can only be operated during the working cycle of the press. ram is open and during which the hydraulic accumulator can be charged by the fifth hydrostatic machine via the valve beyond the state reached during the advance of the press ram.
  • the pivot angle of the fifth hydrostatic machine is advantageously limited to a small value, so that the power consumption is only low.
  • Claim 23 contains a particularly advantageous embodiment of a hydraulic drive according to the invention. Thereafter, the second hydrostatic machine is mechanically coupled to the press ram. A first connection of this machine is connected to a pressure medium reservoir. In addition, a second connection of this machine, the hydraulic cylinder of the counter-holder and the pressure side of the first, pressure-controllable hydrostatic machine that can be driven by a motor are connected to one another. Only two hydrostatic machines are now used for the hydrostatic drive of both the counter holder and the press ram. The hydraulic drive is expediently designed such that no pressure medium is displaced to the pressure medium reservoir via the first, pressure-controllable hydrostatic machine, which can be designed to pivot on both sides.
  • the first hydrostatic machine would also work as a motor and return power to the electrical network via the electric motor connected to it.
  • the conversion of mechanical energy into electrical energy is associated with great losses, which is why such an input of energy into the electrical network appears less favorable than an immediate use or storage of the hydraulic energy.
  • the first, pressure-controllable machine is intended to maintain a quasi-stationary pressure at the second connection of the second hydrostatic machine.
  • a preferably adjustable flow valve is arranged between the second connection of the second machine and the pressure side of the first machine on the one hand and the hydraulic cylinder on the other hand.
  • direction of the hydraulic cylinder is effective and ineffective in the other direction.
  • This ineffectiveness in the other direction of movement is achieved in a very simple manner in that a check valve blocking the hydraulic cylinder is arranged in the bypass to the flow valve.
  • a check valve blocking the hydraulic cylinder is arranged in the bypass to the flow valve.
  • a valve is provided according to claim 26 with which the pressure medium flow to the hydraulic cylinder of the counterholder can be shut off.
  • the counter-holder can be lowered in set-up or trial operation without the press ram moving.
  • a hydraulic accumulator possibly connected to the pressure side of the machine then discharges to the load pressure of the counter-holder before the latter moves.
  • the counterholder may initially move upwards from a position below its upper stop. When the counterholder reaches its lower stop, the hydraulic accumulator empties further. When the drive is switched on, it is therefore necessary to first recharge the hydraulic accumulator to the set pressure.
  • a valve is connected between the hydraulic cylinder of the counter holder and a pressure medium reservoir, via which under Bypassing the first hydrostatic machine from the Hydrozylin ⁇ the pressure medium can be released to the pressure medium reservoir.
  • FIG. 1 shows schematically the first exemplary embodiment, in which the press ram is driven by a three-phase motor with constant or regulated speed and a hydrostatic machine for moving a counter-holder is driven by a further three-phase motor.
  • FIG. 2 schematically shows a second exemplary embodiment in which a controllable three-phase motor drives both the press ram and the hydrostatic machine
  • FIG. 3 schematically shows a third embodiment in which the press ram is driven by a speed-controlled hydraulic motor and a three-phase motor is mechanically coupled to a hydrostatic machine for moving the counter-holder and to a hydraulic pump for driving the hydraulic motor,
  • Figure 4 shows schematically a fourth embodiment, which is similar to that of Figure 3, but in which the hydrostatic
  • Machine for driving the press ram is secondary controlled
  • Figure 5 schematically, a fifth embodiment in which the press ram is hydraulically driven by a hydraulic cylinder and a third and a fifth hydrostatic machine are mechanically coupled to the first hydrostatic machine, the second outlet of the fifth hydrostatic machine being connected to the oil collecting container,
  • FIG. 6 schematically shows a sixth embodiment which is similar to that according to FIG. 5, but in which a connection of the third hydrostatic machine is connected to the connection of the first hydrostatic machine located on the side of the hydraulic cylinder,
  • Figure 7 shows schematically a seventh embodiment, which is also similar to that of Figure 5, but in which a connection of the third hydrostatic machine with that on the
  • Hydraulic cylinder remote side connector of the first hydrostatic machine is connected
  • FIG. 8 schematically shows an eighth embodiment which is similar to that according to FIG. 5, but in which the second outlet of the fifth hydrostatic machine is connected to the press cylinder chamber of the hydraulic cylinder moving the press ram,
  • Figure 9 schematically shows a ninth embodiment in which the second output of the fifth hydrostatic machine is connected to a hydraulic accumulator
  • FIG. 10 schematically shows a tenth embodiment which is very similar to the embodiment according to FIG. 4, but in which the primary unit of the secondary-controlled drive system for the press ram is also hydraulically connected to the hydraulic cylinder of the counter-holder.
  • the press shown in the figures is suitable for forming deep-drawn parts from sheet metal, but also from plastic sheets.
  • a press ram 11 is guided vertically in a frame 10. He will mechanically via a crank drive which comprises a crank 12 rotating in a single direction and a coupling rod 13 which is articulated at one end to the crank 12 and articulated at its other end to the tappet 11, or hydraulically driven.
  • the plunger 11 carries a tool die 15 on its side facing the press table 14.
  • the associated die die 16 is fastened on the press table 14.
  • the tool patrix 16 is surrounded by an annular counter-holder 17, which is supported by individual bolts 18 passing through the press table 14 on a support plate 19 which is located below the press table 14.
  • the support plate 19 is carried by the plunger 20 of a plunger cylinder 21 which sits on the frame 10 and is arranged centrally to the plunger 11 in such a way that the plunger 20 and with it the support plate 19, the bolts 18 and the counter-holder 17 move in vertical directions Direction.
  • the press ram 11 is driven hydraulically.
  • the counter-holder 17 is formed by a plate which is supported by several hydraulic cylinders. Further details of the embodiment according to FIG. 9 will be discussed later.
  • the crank 12 is mechanically coupled to a three-phase motor 28 via a fixed clutch 27 and can be driven by the latter in a certain direction of rotation.
  • the three-phase motor is powered by a converter so that its speed can be adjusted.
  • Via the coupling rod 13 the rotary movement of the crank 12 is converted into a reciprocating movement of the tappet 11.
  • the tappet 11 is moved sinusoidally.
  • a hydrostatic machine 30 is designed as an axial piston machine which swivels on both sides and is provided with a pressure control is mechanically coupled to a three-phase motor 32 via a fixed coupling 31.
  • Hydrostatic machines pivoting on both sides are generally known. It should only be mentioned again that this feature entails that the volume flow within such a machine and the direction of action of the torque can be reversed while maintaining the direction of rotation.
  • the axial piston machine 30 is connected on one side via a line 33 to the cylinder 21 and on the other side to an oil collection container 34. It has a quantity-dependent control, but the pressure control is superior.
  • the axial piston machine 30 is operated as a pump.
  • the speed at which the plunger 20 moves is predetermined by the quantity-dependent control.
  • the pressure in the cylinder 21 increases to the value specified by the pressure control.
  • the axial piston machine 30 only promotes the leakage oil losses.
  • the support plate 19 is shown in the position in which it rests on the said stop of the frame. It can be seen that the counter-holder 17 is aligned with the upper side of the die 16 facing the press ram 11 and projects under a sheet 35 placed on the die 16.
  • the press ram 11 travels downward in the advance of the forward stroke due to its weight and, due to the pressure prevailing in the cylinder 21, finally clamps the sheet metal between the die die 15 and the counter-holder 17.
  • the counter-holder 17 is carried against the pressure prevailing in the cylinder 21, the sheet metal remaining clamped between the die die 15 and the counter-holder 17 and being pulled over the die die 16.
  • the pressure medium is displaced from the cylinder 21 via the axial piston machine 30 into the oil collecting container 34.
  • the axial piston machine works as a motor.
  • the first hydrostatic machine is also the second hydrostatic machine.
  • this machine drives the three-phase motor 32. So energy is returned to the power grid.
  • the embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that the axial piston machine 30, which is connected to the cylinder 21 via a line 33, is driven via the fixed coupling 31 by the three-phase motor 28, which also drives the crank 12 .
  • the power output by the axial piston machine 30 during the return stroke of the counter-holder 17 is used directly for the movement of the press ram without energy conversion.
  • FIG. 3 corresponds to that according to FIG. 1 insofar as the axial piston machine 30 for driving the plunger piston 20 is mechanically coupled to a three-phase motor 32 and is the first and second hydrostatic machine. Together with the axial piston machine 30, the three-phase motor 32 drives a hydraulic pump 40 (third hydrostatic machine), which is hydraulically connected to a hydraulic motor 41 (fourth hydrostatic machine) in a closed hydraulic circuit. Without this being shown in more detail, the leakage at the hydraulic pump 40 and at the hydraulic motor 41 is replaced in a manner known per se by an auxiliary pump which, from a small container, permanently supplies a sufficient volume of liquid via a check valve to the low-pressure side of the closed one Circulation promotes.
  • auxiliary pump which, from a small container, permanently supplies a sufficient volume of liquid via a check valve to the low-pressure side of the closed one Circulation promotes.
  • the hydraulic motor 41 drives the crank 12 via the fixed clutch 27.
  • the speed of the hydraulic motor 41 should be largely constant, but adjustable.
  • the hydraulic motor is therefore provided with a tachogenerator 42 which taps the speed of the hydraulic motor 41.
  • the hydraulic pump 40 is regulated in such a way that the liquid flow conveyed leads to a largely constant speed of the hydraulic motor 41.
  • the hydraulic machine 30 is driven by a three-phase motor 32 via a clutch 31 and is the first and second hydrostatic machine.
  • the hydraulic pump 40 is replaced by a hydrostatic machine 50 (third hydrostatic machine) and the hydraulic motor 41 by a hydrostatic machine 51 (fourth hydrostatic machine). Both hydrostatic machines 50 and 51 are preferably axial piston machines.
  • the press ram 11 is fastened in a vertically guided manner to the piston rod 60 of a piston 61, which is part of a differential cylinder 62 and can be moved up and down hydraulically .
  • the piston 61 divides the interior of the differential cylinder 62 into two pressure chambers 63 and 64, of which the pressure chamber 63 on the piston rod side may be referred to as the return stroke cylinder chamber and the other pressure chamber 64, which is located above the piston 61, may be referred to as the press cylinder chamber.
  • a pressure sensor 65 and 66 is connected to each of the two chambers 63 and 64 and emits an electrical output signal corresponding to the pressure.
  • an axial piston pump 70 (third hydrostatic machine) is provided, which has one outlet 71 via a line 72 to the press cylinder chamber 64 and the other outlet 73 in the embodiments according to FIGS. 5 , 7 and 8 is connected to the oil collecting tank 34 and in the embodiments according to FIG. 6 via a line 74 to the hydraulic cylinder .21.
  • the flow through the axial piston pump 70 is reversible while maintaining the direction of rotation.
  • a pressure control is superimposed on the flow control.
  • the axial piston pump 70 is mechanically coupled to the electric motor 32, to which the axial piston pump 30 is also connected. In particular, pumps 30 and 70 have the same drive shaft.
  • 5 to 8 include a further axial piston machine 80 (fifth hydrostatic machine) which is connected to the return-stroke cylinder chamber 63 via an outlet 81 via a line 82.
  • a further axial piston machine 80 (fifth hydrostatic machine) which is connected to the return-stroke cylinder chamber 63 via an outlet 81 via a line 82.
  • it is connected with its other outlet 83 to the oil collecting container 34, in the embodiment according to FIG. 8, on the other hand, via the line 72 to the press cylinder chamber 64.
  • the flow through the axial piston machine 80 is reversible while maintaining the direction of rotation. A pressure control is superimposed on the flow control.
  • the pressure connection and the suction connection are also interchangeable.
  • One connection of the hydrostatic machine 30 is connected to the hydraulic cylinder 21 in the embodiments according to FIGS. 5 to 8 via a line 33.
  • the other connection is connected to the oil collecting container 34 in the embodiments according to FIGS. 5, 6 and 8 and in the embodiment according to FIG. 7 via a line 75 to the line 72.
  • the axial piston pump 80 delivers a certain oil volume per for the return stroke of the piston 61
  • the axial piston machine 80 it is also possible to drive the axial piston machine 80 under pressure control at low pressure and the axial piston pump 70 in a speed-controlled manner during the working stroke. Then, however, after the press ram has been attached to the axial piston machine 80 can be switched from speed control to pressure control. During the advance, the pump 70 maintains a low pressure in the press cylinder chamber 64. In the return stroke, the pump 70 remains under pressure control, with only a minimum operating pressure being maintained in the press cylinder chamber 64 in order to avoid cavitation. The axial piston machine 70 is switched to flow control during the return stroke in order to achieve a defined stroke speed.
  • the axial piston machine 80 delivers a certain volume of oil per unit of time into the return cylinder chamber 63 during the return stroke of the piston 61.
  • the oil it takes out via the line 72 of the press cylinder chamber 64.
  • a pressure builds up in the return stroke cylinder chamber 63 under the weight of the press ram 11, through which oil from the return stroke cylinder chamber 63 via the line 82, the axial piston machine 80 and the line 72 into the press cylinder chamber 64 is ousted.
  • the sinking speed of the press ram 11 is determined by the set swivel angle of the axial piston machine 80, which is operated as a motor during the advance.
  • An oil volume which corresponds to the volume of the piston rod 60 moved out of the cylinder 62 is conveyed into the press cylinder chamber 64 by the pump 70.
  • the pump 70 is switched to pressure control and delivers just enough to maintain a low pressure in the press cylinder chamber 64.
  • the pump 70 of the embodiment according to FIG. 8 can be smaller than the pump 70 of the embodiment according to FIG. 5, since it does not have to deliver the total amount of oil required to fill the press cylinder chamber 64. If the geometrical stroke volumes of the axial piston machine 80 and the axial piston machine 70 follow the design FIG. 8 are chosen so that the ratio of the stroke volume of the axial piston machine 80 to the stroke volume of the axial piston machine 70 corresponds to the ratio of the ring area of the return stroke cylinder chamber 63 to the area of the cross section of the piston rod 60, the swivel angle of the axial piston machine 80 and the axial piston machine 70 can be adjusted synchronously.
  • the axial piston machine 80 is switched from flow control to pressure control when the pressure falls below a minimum pressure so that it comes into the return stroke cylinder ⁇ mer 63 maintains a minimum pressure, which excludes cavitation in the axial piston machine 80.
  • the pump 70 is switched from pressure control to flow control so that the stroke movement is continued at a defined speed.
  • the pump 70 is also switched over to pressure control.
  • This pump also works as a feed pump for the axial piston machine 80, so that an additional feed is not necessary in the embodiment according to FIG.
  • the axial piston machine 80 In the return stroke, the axial piston machine 80 is switched back to flow control and the load pressure required for lifting the press ram is established in the return stroke cylinder chamber 63.
  • the oil displaced from the press cylinder chamber 64 is fed to the two devices 80 and 70, the pump 80 maintaining a minimum pressure and thus always ensuring optimum suction conditions at the outlet 83 of the axial piston machine 80 now functioning as a pump.
  • the excess oil volume corresponding to the piston rod volume is fed to the oil collecting tank 36 without pressure via the pump 70.
  • the hydrostatic machine 30 represents the first and at the same time the second hydrostatic machine.
  • step a) the piston 20 rests in its lowermost position and the piston 61 moves upwards.
  • step b) the piston 20 and the piston 61 move upwards.
  • step c) the piston 20 rests in its uppermost position while the piston 61 moves down again.
  • Step d) finally, the piston 20 and the piston 61 move down together, a counter-holding pressure being present in the hydraulic cylinder 21.
  • step a) the machine 80 pumps oil into the return-stroke cylinder chamber 63. Oil flows from the press cylinder chamber 64 via the line 72, the machine 70, the line 74 and the machine 30 to the tank 34.
  • step b) the machine 80 continues to feed into the return stroke cylinder chamber 63. Oil flows from the press stroke cylinder chamber 64 via the machines 70 and 30 into the tank 34.
  • the machine 30 is volume flow controlled, so that less oil flows through it to the tank than from the chamber 64 is displaced. The excess of displaced oil enters the cylinder 21 so that the piston 20 moves out at a desired speed.
  • step c) the machine 30 is pressure-controlled, the regulated pressure corresponding to the counter pressure.
  • the machine 30 also conveys oil to the machine 70, which doses as a motor. Oil flows into the press cylinder chamber 64 while maintaining a low pressure in the chamber 64 under pressure control. In step d ) Finally, the machine 30 continues to be operated as a pressure-controlled pump because the oil volume displaced by the hydraulic cylinder 20 is smaller than the oil volume to be fed into the chamber 64 of the cylinder 62.
  • the machine 70 is used as a motor (pressure in the hydraulic cylinder 21 higher than the pressure in chamber 64) or as a pump (Pressure in the hydraulic cylinder 21 is lower than the pressure in chamber 64) and is pressure-controlled.
  • the machine 70 is the third hydrostatic machine and at the same time the second hydrostatic machine.
  • the machine 30 can be conveyed into the line 74 at such a low pressure during such a movement that this pressure is not sufficient to to let the piston 20 extend. If you want to work with a higher pressure of the machine 30 and to increase safety, you can arrange in the line 33 between the connection point of the line 74 to the line 33 and the hydraulic cylinder 21 a check valve 76 which leads to the hydraulic cylinder 21 locks and unlocks. For the sole movement of the piston 20, the machines 70 and 80 are set to zero swivel angle.
  • the machine 80 conveys oil into the chamber 63 in step a). Oil flows out of the chamber 64 via the machine 70 to the tank 34.
  • the machine 30 is set to zero swivel angle.
  • step b) the machine 80 continues to deliver oil into the chamber 63.
  • the machine 30 delivers pressure medium from the line 75 to the hydraulic cylinder 21 in a volume flow-controlled manner. Excess oil from the chamber 64 flows through the machine 70 to the tank.
  • step c) the machines 30 and 70 are switched to pressure control, the machine 30 maintaining the counter pressure in the hydraulic cylinder 21 and the machine 70 maintaining a low pressure in the press stroke cylinder chamber 64.
  • the machine 80 doses oil from the chamber 63 to the tank 34.
  • step d) the machine 80 continues to dose.
  • the machines 30 and 70 are operated under pressure control, the machines Machine 30 in the hydraulic cylinder 21 maintains the counterpressure and the machine 70 in the press stroke cylinder chamber 64 maintains the press pressure. If the counter pressure is greater than the pressing pressure, the machine 30 is operated as a motor in step d). If, on the other hand, the counterpressure pressure is less than the pressing pressure, the machine 30 works as a pump. In any case, oil that is displaced from the hydraulic cylinder 21 flows out of the machine 30. Therefore, the hydrostatic machine 30 in the embodiment according to FIG. 7, as in the two embodiments according to FIGS. 5 and 8, is to be regarded as the first and at the same time as the second hydrostatic machine.
  • the delivery volume of the machine 70 can be adjusted with respect to the delivery volume of the machine 30 such that no significant pressure builds up in the lines 72 and 75. For safety reasons, however, it is also favorable here to provide an unlockable check valve 76 which is now arranged in the line 72 and blocks towards the press stroke cylinder chamber 64.
  • variable displacement pump 70 with a suction connection 73 is in turn connected to the oil collecting container 34 and with the pressure connection 71 via a line 72 to the press cylinder chamber 64 independently of the axial piston machine 80.
  • the press shown only schematically in FIG. 9 has a press ram 11 which is attached to two piston rods 60 of two vertically arranged differential cylinders 62.
  • the Piston 61 of a differential cylinder 62 divides the interior thereof into an annular return stroke cylinder chamber 63 on the piston rod side and into a press cylinder chamber 64 on the piston side. With the pistons 61 and the piston rods 60, the press ram 11 can be moved vertically up and down.
  • a counterholder 17 is fixedly connected to a plunger 20 of a plunger cylinder 21 and rests on the piston rods 100 of a plurality of differential cylinders 101, the interior of which is each divided by a piston 102 into a chamber 103 on the piston rod side and a chamber 104 on the piston side.
  • the two chambers 104 are connected to the one outlet and the chambers 103 are connected to the other outlet of a 4/2-way valve 105 which can be actuated electromagnetically.
  • the first input is connected via a line 106 to the pressure connection of the axial piston machine 30 and the second input via a line 107 to the oil collecting tank 34.
  • the electric motor 32 and the axial piston machine 30 can run without the possibility of the counter-holder 17 starting up.
  • the axial piston machine 30 pumps oil into the chambers 104 of the differential cylinder 101, so that the counter-holder 17 is lifted up. He drags the piston 20 of the plunger 21 with it. Oil flows in from the oil collecting container 34 via the check valve 108.
  • the press Ram 11 counterhold 17 downward, the axial piston machine 30 maintaining a certain pressure in the plunger cylinder 21 and in the chambers 104 of the differential cylinder 101 and both the oil displaced from the chambers 104 and the plunger cylinder 21 via the axial piston machine 30 flows into the oil reservoir 34.
  • the axial piston machine 30 is operated as a motor and outputs power to the electric motor 32 or to the axial piston machines 80 and 70.
  • the return stroke cylinder chambers 63 of the two differential cylinders 62, which move the press ram 11, are connected via a line 85 to an unlockable check valve 86, which opens towards the return stroke cylinder chambers.
  • the check valve 86 is connected via a line 87 to a first outlet 81 of a first axial piston machine 80 which can be swiveled through zero, the second outlet 83 of which is connected via a line 87 to a hydraulic accumulator 88 which is designed as a piston accumulator.
  • Two gas bottles 89 for increasing the gas volume and a gas safety valve 90 are connected downstream of the hydraulic accumulator.
  • An unlockable non-return valve 91 is inserted between the line 87 and an oil collecting container 34, which is arranged above the cylinder 62, and blocks the oil collecting container 34.
  • the press cylinder chambers 64 of the two cylinders 62 are connected on the one hand to the oil collecting container 34 via a hydraulically unlockable check valve 92 of large dimensions.
  • the two check valves 92 block to the oil collection container 34.
  • the two press cylinder chambers 64 are connected via a line 93, a 2/2-way seat valve 94 and a line 95 to the pressure connection 71 of a second axial piston machine 70 which can be swiveled via zero and which is connected with its suction connection 73 to the oil collecting container 34.
  • the two axial piston machines 70 and 80 and the axial piston machine 30 are driven together by a three-phase synchronous motor 32, as in the embodiments according to FIGS. 5 and 6.
  • the flow rate of the two axial piston machines 70 and 80 can be continuously adjusted via a servo valve, the swivel angle is reported electrically. Pressure and power control is also possible.
  • the adjustment and control options are indicated by the three letters HSP.
  • a pressure sensor 96 is connected to line 93 to measure the pressure in the press cylinder chambers 64.
  • the pressure in the hydraulic accumulator 88 is measured by a pressure sensor 97 connected to the line 87.
  • the press ram 11 can move downward due to its own weight when the check valve 86 is opened.
  • the pistons 61 displace oil from the return-stroke cylinder chambers 63 via the axial piston machine 80 into the hydraulic accumulator 88. Oil flows into the press-cylinder chambers 64 via the check valves 92 from the oil collection container.
  • the volume flow that flows over the axial piston machine 80 can be determined by an electro-proportional adjustment of the swivel angle of the machine.
  • the sinking speed of the press ram 11 is thus also determined.
  • the potential energy of the press ram 11 is thus converted during the advance in which the press ram 11 moves due to its own weight into pressure energy which is stored in the hydraulic accumulator 88.
  • the speed of the axial piston machine 80 is determined by the electric motor 32.
  • the unlockable check valve 91 opens in order to depressurize the annular surface of the piston 61.
  • a certain pressure is regulated in the press cylinder chambers 64 by the axial piston machine 70, which conveys oil into the press cylinder chambers 64 when the valve 94 is open.
  • the axial piston machine 80 charges the hydraulic accumulator 88 to the desired state of charge with a small volume flow and thus low power consumption in pump operation.
  • valve 94 closes again.
  • the return stroke of the press ram 11 is speed-controlled or regulated by the axial piston machine 80 conveying oil stored in the hydraulic accumulator 88 into the return stroke cylinder chambers 63, the check valve 91 being closed.
  • the electric motor 32 only has to apply the moment for the pressure increase of the volume flow from the storage pressure to the acceleration and load pressure required for the stroke movement.
  • oil is displaced from the press cylinder chambers 64 via the unlocked check valves 92 into the oil collection container 34.
  • the lowering energy of the counter-holder 17 is used via the axial piston machine 30 to drive the axial piston machines 80 and 70, so that the drive power required is even reduced by the recovered lowering power.
  • the electric motor only needs to apply the power difference between the pressing power for the press ram and the pressing power for the counter-holder 17 for the pressing operation. As a result, the power loss is considerably reduced. An electric motor with low drive power can also be used.
  • the valve 86 serves to hold the press ram 11 in a raised position. If this valve is closed, an amount of oil is clamped between this valve and the piston 61 of the cylinder 62, which prevents the press ram 11 from sinking. Tools can then be exchanged or repairs carried out.
  • Pressure control provided axial piston machine is mechanically coupled to a three-phase motor 32 via a fixed clutch 31.
  • Pressure control here means that the swivel angle of the machine is adjusted in such a way that such a volume of pressure medium is conveyed by the machine as a pump that a certain pressure is established on the pressure side. In the In the horizontal case, this pressure should correspond to the pressure that must prevail in the hydraulic cylinder 21 so that the sheet 35 is firmly clamped between the counter-holder 17 and the die 15.
  • the control of the hydrostatic machine corresponds to that of the hydrostatic machine 50 there.
  • the hydrostatic machine according to FIG. 10 driven by the motor 32, serves to lift the counter-holder 17.
  • This hydrostatic machine 30 is connected on its pressure side via a line 33 to the cylinder 21 and on the other side to the oil collecting container 34.
  • an adjustable flow valve 120 and an unlockable non-return valve 121 are arranged in series with one another, which blocks towards the hydraulic cylinder 21.
  • a check valve 122 is connected, which also blocks the hydraulic cylinder 21.
  • the hydrostatic machine 51 which, as in the embodiment according to FIG. 4, is coupled to a tachometer generator 123 with which the speed of the machine 51 is tapped, is directly connected to the pressure medium reservoir 34 and to a second connection via a line 52, bypassing the valves 120, 121 and 122, connected to the pressure side of the machine 30.
  • a hydraulic feeder 53 is attached to line 52.
  • the hydrostatic machines 30 and 51 and the accumulator 53 belong to a secondary regulated circuit in which the speed of the machine 51 is regulated.
  • the machine independently searches for the required torque in order to be able to maintain the predetermined speed at the respective operating pressure in line 52. Is e.g. If the machine is a little too slow, the swivel angle is increased and the torque is increased slightly until the target speed is reached.
  • the hydraulic machine 30 is shown as pivoting on both sides. However, the drive should be designed so that there is no outflow of pressure medium to the tank via the machine 30. During this outflow, the machine 30 would be operated as a motor and drive the motor 32, so that energy would be fed into the electrical network. Since the conversion from mechanical to electrical energy is associated with great losses, this should be avoided by designing the drive accordingly.
  • the machine 30 can then be designed as a one-way swiveling machine.
  • valve 121 In the state of the press shown in FIG. 10, the valve 121 is unlocked and in the hydraulic cylinder 21 and in the line 52 there is the pressure set on the machine 30, which corresponds to the counterpressure pressure.
  • the plunger 11 moves down and finally takes the counter-holder 17 and thus the piston 20 with it.
  • Pressure medium is displaced from the cylinder 21 and flows via the check valve 122 and the line 52 to the machine 51 and via this to the tank 34.
  • the machine 51 is therefore the second hydrostatic machine. Only additional, from the machine 51 Ma ⁇ needed pressure fluid volume is conveyed by the 'machine 30th
  • the valve 121 can now be closed briefly in order to lift the plunger 11 alone.
  • the valve 121 is unlocked again, so that pressure medium flows from the pressure side of the machine 30 into the hydraulic cylinder 21, the pressure in the line 52 corresponding to the counter-pressure being regulated via the flow valve ⁇ til 120 is reduced to the load pressure necessary for lifting the counter-holder 17 including the bolts 18, the support plate 19 and the piston 20.
  • an adjustable throttle valve 124 is provided, which is connected to the pressure chamber of the cylinder 21 and can be discharged to the tank 34 via the pressure medium.
  • the throttle valve 124 is closed in normal operation.
  • Valve 121 remains blocked for sole setup or trial operation of the press ram with the counterholder lowered.

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Abstract

L'invention concerne la commande d'une presse, notamment d'une presse à former les tôles, qui comporte un coulisseau levable et abaissable (11) et un fond (17) déplaçable hydrauliquement. Le fond peut être déplacé pour effectuer une course vers l'avant en direction du coulisseau par l'intermédiaire d'au moins un vérin (21, 101) hydraulique, par une première machine hydrostatique (30) et, pour effectuer une course de retour, par le coulisseau. Afin d'améliorer le bilan énergétique de ce type de presse, la première machine hydrostatique est conçue notamment comme une machine à pistons axiaux, particulièrement comme une machine pouvant tourner dans les deux sens, avec une régulation de pression, et au moins pendant une partie de la course de retour du fond, du fluide sous pression sort du vérin hydraulique par l'intermédiaire d'une seconde machine hydrostatique (30, 51, 70).The invention relates to the control of a press, in particular of a press for forming the sheets, which comprises a lifting and lowering slide (11) and a hydraulically displaceable base (17). The bottom can be moved to perform a forward stroke in the direction of the slide by means of at least one hydraulic cylinder (21, 101), by a first hydrostatic machine (30) and, to perform a return stroke , by the slide. In order to improve the energy balance of this type of press, the first hydrostatic machine is designed in particular as an axial piston machine, particularly as a machine that can rotate in both directions, with pressure regulation, and at least for a part. from the bottom return stroke, pressurized fluid leaves the hydraulic cylinder via a second hydrostatic machine (30, 51, 70).

Description

Hydraulischer Antrieb für eine Presse. insbesondere für eine Blechfor presseHydraulic drive for a press. especially for a Blechfor press
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.The invention is based on a hydraulic drive for a press, in particular for a sheet metal forming press, which has a press ram that can be moved up and down and a hydraulically movable counter-holder, which in a forward stroke in the direction of the press ram via at least one hydraulic cylinder from a first, hydrostatic one Machine and in a return stroke can be moved by the press ram.
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, dasA sheet metal forming press with a press ram and a counter holder and with a hydraulic drive with the aforementioned features is e.g. known from DE-AS 20 43 967. With this press, oil is pumped into the hydraulic cylinder by a pump during the forward stroke of the counter holder. When the counter-holder has reached its end position, the pressure medium supply from the pump driven by an electric motor to the cylinder is interrupted via control valves. A certain pressure must be maintained in the cylinder if the counter-holder is displaced by the press ram during the return stroke. It is common knowledge that
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 Bl 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.To let pressure medium flow into the pressure medium tank via a pressure relief valve, a throttle valve or a proportional valve. In print this is e.g. in EP 0 173 755 B1. When the pressure medium flows through the pressure relief valve or the throttle valve, a lot of heat is generated there, which is lost unused. Possibly. cooling and thus additional construction work is even necessary.
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.The invention has for its object to provide a hydraulic drive for a press, especially for a sheet metal press, in which the energy balance is improved compared to conventional drives, i.e. in which the losses of unusable energy are reduced.
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.This object is achieved by a hydraulic drive which has the features from the preamble of claim 1 and in which, according to the characterizing part of claim 1, the first hydrostatic machine is designed in particular as an axial piston machine and in particular swivels on both sides with a pressure control and that at least during part of the return stroke of the counter-holder pressure medium flows out of the hydraulic cylinder via a second hydrostatic machine. The pressure control of the first hydrostatic machine ensures that this machine only conveys the oil necessary to compensate for the leakage losses if the counter-holder has hit a stop at the end of the forward stroke, and that during the return stroke of the counter-holder in the hydraulic cylinder necessary pressure is maintained. At the same time, the second hydrostatic machine can recover the energy transferred to the hydraulic cylinder via the press ram and use it to drive the press ram or feed it into the electrical network.
Bevorzugte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebs für eine Presse kann man den Unteransprüchen entnehmen.Preferred embodiments of a hydraulic drive according to the invention for a press can be found in the subclaims.
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.While pressure medium flows from the hydraulic cylinder over the second hydrostatic machine, this machine is of course connected to the hydraulic cylinder with a first connection. Depending on whether the pressure at the second connection of the second machine is higher or lower than the counterpressure pressure in the hydraulic cylinder, the second machine then works as a hydraulic motor or as a hydraulic pump, the energy balance being improved in both cases. When working as a hydraulic motor, the second machine delivers power, when working as a hydraulic pump, less energy has to be put into it, since the pressure medium volume coming from the hydraulic cylinder can only be brought from the counterpressure to the higher pressure level at the second connection of the second machine got to.
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 u ge- kehrt eingebautes, entsperrbares Rückschlagventil oder ein 2/2- Wege-Einbauventil sein.Advantageously, the hydrostatic machine for the counter-holder is also provided with a quantity-dependent control, to which the pressure control is superior. This means that during the forward stroke the cylinder is moved at a constant speed that can be adjusted by changing the swivel angle of the hydrostatic machine. Sometimes you want the counterholder to move quickly in the forward stroke and slowly in the return stroke together with the press ram. A large oil volume per unit of time is then to be pumped during the advance stroke. In order not to have to use a first hydrostatic machine with a very large stroke volume, the counter-holder can be moved during the forward stroke by applying pressure to the piston of at least one first hydraulic cylinder. The piston of at least one second hydraulic cylinder is dragged along by the counterholder during the forward stroke, the pressure chamber of the second hydraulic cylinder being able to be filled with pressure medium independently of the flow rate of the first hydrostatic machine. The first hydrostatic machine then only has to deliver the oil volume for the first hydraulic cylinder or cylinders. Claims 4 and 5 now relate to designs in which, during the return stroke of the counter-holder, pressure medium from the pressure chamber of the second hydraulic cylinder or pressure medium from the first hydraulic cylinder or pressure medium both from the second hydraulic cylinder and from the first hydraulic cylinder via a second hydrostatic one Machine flows out. For filling bypassing the first hydrostatic machine and for emptying via a second hydrostatic machine, the pressure chamber of the second hydraulic cylinder can be filled via a first check valve opening towards the pressure chamber and via a second valve with a stop the second hydrostatic machine can be connected. In a particularly simple manner, this second valve can be a non-return valve blocking the pressure chamber. However, if you want to be able to completely shut off the pressure chamber of the second hydraulic cylinder in order to stop the counterholder in a raised position, the second valve can also be a reversible, non-return valve or a 2/2-way cartridge valve his.
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.In the preferred embodiment according to claim 8, the first hydrostatic machine, from which the counter-holder can be moved in a forward stroke, is also the second hydrostatic machine, via which pressure medium flows out of the hydraulic cylinder during the return stroke. In this context, it should be explicitly pointed out sen and that in the other parts of the application the expression "second hydrostatic machine", "third hydrostatic machine", etc. by no means means that there are also two, three, etc. hydrostatic machines. The characterization of a hydrostatic machine as the first, second, third, etc. should only briefly identify a specific technical characteristic of the hydrostatic machine. If a hydrostatic machine also has several technical features identified in this way, this hydrostatic machine is at the same time, for example, first and second or, for example, second and third.
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.The energy drawn from the hydraulic cylinder during the return stroke can e.g. are returned to the power supply via an electric motor which drives the second hydrostatic machine in pump operation and which is in particular a three-phase motor. However, it seems more favorable if, according to claim 9, the energy is used directly to drive the press ram. The highly lossy conversion of the energy into electrical energy can thus be avoided.
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 the hydraulic drives according to claims 10 and 11, it is possible to use at least part of the energy extracted from the hydraulic cylinder without the route via a mechanical coupling or the detour via electrical energy.
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.In the preferred embodiment according to claim 12, the first hydrostatic machine is mechanically coupled to a drive unit for the press ram for torque transmission, so that a conversion of mechanical energy into electrical energy can be avoided even more easily.
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.Because of the better dynamic properties of an adjustable hydrostatic machine compared to an electric motor, which permit good control and regulation, and because of the high power density, the drive unit for the press ram advantageously comprises a third adjustable hydrostatic machine, with which then according to claim 13 the first hydrostatic Machine, of which the counter holder can be moved in the forward stroke, is mechanically coupled for torque transmission.
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 Pressenstös¬ sel gekoppelt ist.If the press ram is moved mechanically, in particular by means of a cam drive, a fourth hydrostatic machine is advantageously provided in addition to the third hydrostatic machine, which is hydraulically coupled to the third hydrostatic machine and mechanically to the press ram is.
Die vierte hydrostatische Maschine im Antriebssträng des Pres- senstößels behält ihre Drehzahl besonders genau bei, wenn sie sekundärgeregelt ist, wobei der Antriebssträng des Pressenstös- sels dann auch einen Hydrospeicher enthalten kann.The fourth hydrostatic machine in the drive train of the press ram maintains its speed particularly precisely if it is secondary-controlled, the drive train of the press ram then also being able to contain a hydraulic accumulator.
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.In addition to the presses with a mechanically movable press ram, there are other presses in which the press ram can be moved in a forward stroke and in a return stroke by a hydraulic cylinder with a press piston which separates a press cylinder chamber and a return stroke cylinder chamber. A third hydrostatic machine, which is mechanically coupled to the first hydrostatic machine for torque transmission, can then preferably be connected with an output to the press cylinder chamber, with oil from an oil collection container into the third hydrostatic machine at least during the pressing process Preßzylin¬ derkammer is conveyable. The energy recovered during engine operation of the first or third hydrostatic machine is thus used to build up a pressure in the press cylinder chamber or in the hydraulic cylinder of the counter holder. An electric motor connected to the two hydrostatic machines then only has to exert a low power. Possibly. energy can even be fed into the power grid within certain time periods.
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- ben aschine, 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.Just as it is advantageous to make use of the potential energy of the counter-holder, this also appears to be favorable with regard to the press ram, provided that during its advance stroke it is initially in a forward run solely due to its weight moved down. Then, according to claim 17, the first hydrostatic machine is preferably mechanically coupled, in addition to a third or a fifth hydrostatic machine which is reversible in volume flow, in particular an axial piston which can be pivoted through zero, and the fifth hydrostatic machine is connected to the first output Return stroke cylinder chamber can be connected, with oil being displaceable from the return stroke cylinder chamber via the fifth hydrostatic machine during the advance of the press ram.
Der hydraulische Antrieb kann so gestaltet sein, daß die im Mo¬ torbetrieb von der fünften hydrostatischen Maschine abgebene 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 Pre߬ 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.The hydraulic drive can be designed in such a way that the power output by the fifth hydrostatic machine in motor operation is used directly to drive the first hydrostatic machine when it raises the counter-holder during the advance of the press ram. The second outlet of the fifth hydrostatic machine can then be connected to the oil collecting tank. However, the second outlet of the fifth hydrostatic machine can also be connected to the press cylinder chamber, so that the oil displaced from the return stroke cylinder chamber flows into the press cylinder chamber. In the press cylinder chamber, which is usually larger than the return stroke cylinder chamber, only the difference between the volume of the press cylinder chamber and the volume of oil volume displaced from the return stroke chamber is otherwise e.g. by the third hydrostatic machine. The third hydrostatic machine can then be smaller than in another case in which it alone fills the press cylinder chamber.
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.If the power that can be delivered by the fifth hydrostatic machine during the displacement of the oil from the return-stroke cylinder chamber cannot be used instantaneously, or if the power is used at another time is more favorable because this leads to a more uniform power consumption of the electric motor it is advantageous if, according to claim 20, the second outlet of the fifth hydrostatic machine is connected to a hydraulic accumulator. An embodiment is preferred in which the return cylinder chamber to the oil collection container can be relieved via a controllable valve which can only be operated during the working cycle of the press. ram is open and during which the hydraulic accumulator can be charged by the fifth hydrostatic machine via the valve beyond the state reached during the advance of the press ram. The pivot angle of the fifth hydrostatic machine is advantageously limited to a small value, so that the power consumption is only low.
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.Claim 23 contains a particularly advantageous embodiment of a hydraulic drive according to the invention. Thereafter, the second hydrostatic machine is mechanically coupled to the press ram. A first connection of this machine is connected to a pressure medium reservoir. In addition, a second connection of this machine, the hydraulic cylinder of the counter-holder and the pressure side of the first, pressure-controllable hydrostatic machine that can be driven by a motor are connected to one another. Only two hydrostatic machines are now used for the hydrostatic drive of both the counter holder and the press ram. The hydraulic drive is expediently designed such that no pressure medium is displaced to the pressure medium reservoir via the first, pressure-controllable hydrostatic machine, which can be designed to pivot on both sides. If pressure medium were to be displaced via it, the first hydrostatic machine would also work as a motor and return power to the electrical network via the electric motor connected to it. However, the conversion of mechanical energy into electrical energy is associated with great losses, which is why such an input of energy into the electrical network appears less favorable than an immediate use or storage of the hydraulic energy.
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.The first, pressure-controllable machine is intended to maintain a quasi-stationary pressure at the second connection of the second hydrostatic machine. In order nevertheless to be able to move the counter-holder slowly, a preferably adjustable flow valve is arranged between the second connection of the second machine and the pressure side of the first machine on the one hand and the hydraulic cylinder on the other hand. direction of the hydraulic cylinder is effective and ineffective in the other direction. This ineffectiveness in the other direction of movement is achieved in a very simple manner in that a check valve blocking the hydraulic cylinder is arranged in the bypass to the flow valve. This means that when the counter-holder is lifted between the second connection of the second machine, the pressure side of the first machine and the flow valve, the pressure set on the first machine prevails. There is load pressure between the flow valve and the hydraulic cylinder. During the return stroke of the counter-holder, the pressure set on the first machine prevails in the hydraulic cylinder and in the lines between it and the pressure side of the first machine and the second connection of the second machine.
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.In the event that one wants to move the press ram for set-up work or for test runs with the counterholder at rest, a valve is provided according to claim 26 with which the pressure medium flow to the hydraulic cylinder of the counterholder can be shut off.
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- lieh 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- mittelvorratsbehalter ein Ventil geschaltet ist, über das unter Umgehung der ersten hydrostatischen Maschine aus dem Hydrozylin¬ der Druckmittel zum Druckmittelvorratsbehälter ablaßbar ist.Sometimes it is desired that the counter-holder can be lowered in set-up or trial operation without the press ram moving. For such a lowering, it is conceivable to discharge the pressure medium from the hydraulic cylinder via the first hydrostatic machine and, for this purpose, to pivot this machine on both sides and to equip it with a flow control. However, a hydraulic accumulator possibly connected to the pressure side of the machine then discharges to the load pressure of the counter-holder before the latter moves. The counterholder may initially move upwards from a position below its upper stop. When the counterholder reaches its lower stop, the hydraulic accumulator empties further. When the drive is switched on, it is therefore necessary to first recharge the hydraulic accumulator to the set pressure. Because of these disadvantages, it is provided according to claim 27 that a valve is connected between the hydraulic cylinder of the counter holder and a pressure medium reservoir, via which under Bypassing the first hydrostatic machine from the Hydrozylin¬ the pressure medium can be released to the pressure medium reservoir.
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.Also in the case of a hydraulic drive according to claim 23 and the further refinements according to claims 24 to 27, the hydrostatic machine, which is mechanically coupled to the press ram, is advantageously secondary-controlled.
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.Several exemplary embodiments of a hydraulic drive according to the invention for a press are shown in the drawings. The invention will now be explained in more detail with reference to these drawings.
Es zeigenShow it
Figur 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. 1 shows schematically the first exemplary embodiment, in which the press ram is driven by a three-phase motor with constant or regulated speed and a hydrostatic machine for moving a counter-holder is driven by a further three-phase motor.
Figur 2 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem ein regelbarer Drehstrommotor sowohl den Pressenstößel als auch die hydrostatische Maschine antreibt,FIG. 2 schematically shows a second exemplary embodiment in which a controllable three-phase motor drives both the press ram and the hydrostatic machine,
Figur 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. 3 schematically shows a third embodiment in which the press ram is driven by a speed-controlled hydraulic motor and a three-phase motor is mechanically coupled to a hydrostatic machine for moving the counter-holder and to a hydraulic pump for driving the hydraulic motor,
Figur 4 schematisch eine vierte Ausführung, die derjenigen nach Figur 3 ähnelt, bei der jedoch die hydrostatischeFigure 4 shows schematically a fourth embodiment, which is similar to that of Figure 3, but in which the hydrostatic
Maschine zum Antrieb des Pressenstößels sekundär¬ geregelt ist,Machine for driving the press ram is secondary controlled,
Figur 5 schematisch,eine fünfte Ausführung, bei der der Presen- 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,Figure 5 schematically, a fifth embodiment in which the press ram is hydraulically driven by a hydraulic cylinder and a third and a fifth hydrostatic machine are mechanically coupled to the first hydrostatic machine, the second outlet of the fifth hydrostatic machine being connected to the oil collecting container,
Figur 6 schematisch eine sechste Ausführung, die derjenigen nach Figur 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. 6 schematically shows a sixth embodiment which is similar to that according to FIG. 5, but in which a connection of the third hydrostatic machine is connected to the connection of the first hydrostatic machine located on the side of the hydraulic cylinder,
Figur 7 schematisch eine siebte Ausführung, die ebenfalls der¬ jenigen nach Figur 5 ähnelt, bei der jedoch ein Anschluß der dritten hydrostatischen Maschine mit dem auf der demFigure 7 shows schematically a seventh embodiment, which is also similar to that of Figure 5, but in which a connection of the third hydrostatic machine with that on the
Hydrozylinder abgelegenen Seite befindlichen Anschluß der ersten hydrostatischen Maschine verbunden ist,Hydraulic cylinder remote side connector of the first hydrostatic machine is connected
Figur 8 schematisch eine achte Ausführung, die derjenigen nach Figur 5 ähnelt, bei der jedoch der zweite Ausgang der fünften hydrostatischen Maschine mit der Preßzylinder¬ kammer des den Pressenstößel bewegenden Hydrozylinders verbunden ist,8 schematically shows an eighth embodiment which is similar to that according to FIG. 5, but in which the second outlet of the fifth hydrostatic machine is connected to the press cylinder chamber of the hydraulic cylinder moving the press ram,
Figur 9 schematisch eine neunte Ausführung, bei der der zweite Ausgang der fünften hydrostatischen Maschine mit einem Hydrospeicher verbunden ist, undFigure 9 schematically shows a ninth embodiment in which the second output of the fifth hydrostatic machine is connected to a hydraulic accumulator, and
Figur 10 schematisch eine zehnte Ausführung, die starke Ähnlich¬ keit mit der Ausführung nach Figur 4 hat, bei der jedoch die Primäreinheit des sekundärgeregelten An¬ triebssystems für den Pressenstößel hydraulisch auch mit dem Hydrozylinder des Gegenhalters verbunden ist.FIG. 10 schematically shows a tenth embodiment which is very similar to the embodiment according to FIG. 4, but in which the primary unit of the secondary-controlled drive system for the press ram is also hydraulically connected to the hydraulic cylinder of the counter-holder.
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 Figuren 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.The press shown in the figures is suitable for forming deep-drawn parts from sheet metal, but also from plastic sheets. In the embodiments according to FIGS. 1 to 8 and 10, a press ram 11 is guided vertically in a frame 10. He will mechanically via a crank drive which comprises a crank 12 rotating in a single direction and a coupling rod 13 which is articulated at one end to the crank 12 and articulated at its other end to the tappet 11, or hydraulically driven.
Bei den Ausführungen nach den Figuren 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.In the embodiments according to FIGS. 1 to 8 and 10, the plunger 11 carries a tool die 15 on its side facing the press table 14. The associated die die 16 is fastened on the press table 14. The tool patrix 16 is surrounded by an annular counter-holder 17, which is supported by individual bolts 18 passing through the press table 14 on a support plate 19 which is located below the press table 14. The support plate 19 is carried by the plunger 20 of a plunger cylinder 21 which sits on the frame 10 and is arranged centrally to the plunger 11 in such a way that the plunger 20 and with it the support plate 19, the bolts 18 and the counter-holder 17 move in vertical directions Direction.
Auch bei der Presse nach Figur 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 Figur 9 wird später eingegangen.In the press according to FIG. 9, too, the press ram 11 is driven hydraulically. The counter-holder 17 is formed by a plate which is supported by several hydraulic cylinders. Further details of the embodiment according to FIG. 9 will be discussed later.
Bei der Ausführung nach Figur 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.In the embodiment according to FIG. 1, the crank 12 is mechanically coupled to a three-phase motor 28 via a fixed clutch 27 and can be driven by the latter in a certain direction of rotation. The three-phase motor is powered by a converter so that its speed can be adjusted. Via the coupling rod 13, the rotary movement of the crank 12 is converted into a reciprocating movement of the tappet 11. When the crank 12 rotates at a constant speed, the tappet 11 is moved sinusoidally.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 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.In the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 8, a hydrostatic machine 30 is designed as an axial piston machine which swivels on both sides and is provided with a pressure control is mechanically coupled to a three-phase motor 32 via a fixed coupling 31. Hydrostatic machines pivoting on both sides are generally known. It should only be mentioned again that this feature entails that the volume flow within such a machine and the direction of action of the torque can be reversed while maintaining the direction of rotation.
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.The axial piston machine 30 is connected on one side via a line 33 to the cylinder 21 and on the other side to an oil collection container 34. It has a quantity-dependent control, but the pressure control is superior.
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 GegenhajLter 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 Figur 1 ist also die erste hydrostati¬ sche Maschine auch die zweite hydrostatische Maschine. Außerdem treibt diese Maschine bei der Ausführung nach Figur 1 den Dreh¬ strommotor 32 an. Es wird also Energie in das Stromnetz zurück- gegeben.To lift the plunger 20, the axial piston machine 30 is operated as a pump. The speed at which the plunger 20 moves is predetermined by the quantity-dependent control. As soon as the support plate 19 abuts against a stop on the frame 10 (not shown in any more detail), the pressure in the cylinder 21 increases to the value specified by the pressure control. The axial piston machine 30 only promotes the leakage oil losses. In the figures, the support plate 19 is shown in the position in which it rests on the said stop of the frame. It can be seen that the counter-holder 17 is aligned with the upper side of the die 16 facing the press ram 11 and projects under a sheet 35 placed on the die 16. The press ram 11 travels downward in the advance of the forward stroke due to its weight and, due to the pressure prevailing in the cylinder 21, finally clamps the sheet metal between the die die 15 and the counter-holder 17. During the further movement of the press ram 11 downwards during the working play of the forward stroke, the counter-holder 17 is carried against the pressure prevailing in the cylinder 21, the sheet metal remaining clamped between the die die 15 and the counter-holder 17 and being pulled over the die die 16. The pressure medium is displaced from the cylinder 21 via the axial piston machine 30 into the oil collecting container 34. The axial piston machine works as a motor. In the embodiment according to FIG. 1, the first hydrostatic machine is also the second hydrostatic machine. In addition, in the embodiment according to FIG. 1, this machine drives the three-phase motor 32. So energy is returned to the power grid.
Die Ausführung nach Figur 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Figur 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.The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that the axial piston machine 30, which is connected to the cylinder 21 via a line 33, is driven via the fixed coupling 31 by the three-phase motor 28, which also drives the crank 12 . The power output by the axial piston machine 30 during the return stroke of the counter-holder 17 is used directly for the movement of the press ram without energy conversion.
Die Ausführung nach Figur 3 entspricht derjenigen nach Figur 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 Flüssigkeitsström zu einer weitgehend konstanten Drehzahl des Hydromotors 41 führt. Auch bei der Ausführung nach Figur 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- sehe 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.The embodiment according to FIG. 3 corresponds to that according to FIG. 1 insofar as the axial piston machine 30 for driving the plunger piston 20 is mechanically coupled to a three-phase motor 32 and is the first and second hydrostatic machine. Together with the axial piston machine 30, the three-phase motor 32 drives a hydraulic pump 40 (third hydrostatic machine), which is hydraulically connected to a hydraulic motor 41 (fourth hydrostatic machine) in a closed hydraulic circuit. Without this being shown in more detail, the leakage at the hydraulic pump 40 and at the hydraulic motor 41 is replaced in a manner known per se by an auxiliary pump which, from a small container, permanently supplies a sufficient volume of liquid via a check valve to the low-pressure side of the closed one Circulation promotes. The hydraulic motor 41 drives the crank 12 via the fixed clutch 27. The speed of the hydraulic motor 41 should be largely constant, but adjustable. The hydraulic motor is therefore provided with a tachogenerator 42 which taps the speed of the hydraulic motor 41. Depending on the tapped speed, the hydraulic pump 40 is regulated in such a way that the liquid flow conveyed leads to a largely constant speed of the hydraulic motor 41. In the embodiment according to FIG. 4, the hydraulic machine 30 is driven by a three-phase motor 32 via a clutch 31 and is the first and second hydrostatic machine. The hydraulic pump 40 is replaced by a hydrostatic machine 50 (third hydrostatic machine) and the hydraulic motor 41 by a hydrostatic machine 51 (fourth hydrostatic machine). Both hydrostatic machines 50 and 51 are preferably axial piston machines. These machines are connected to one another via a line 52 and are each connected to the oil collecting container 34. A hydraulic accumulator 53 hangs on the line 52. With the help of the pressure-controlled axial piston machine 50 and the hydraulic accumulator 53, a largely constant pressure is maintained in the line 52, which pressure is independent of the torque required of the axial piston machine 51 at constant speed. The circuit containing the axial piston machines 50 and 51 and the accumulator 53 is therefore a so-called secondary-controlled circuit in which the speed of the secondary unit 51 is scanned with the aid of the tachometer generator 42 and kept at a largely constant but adjustable value becomes. The pivoting angle of the secondary unit 51 is adjusted to the magnitude of the torque present via a control process.
Wie schon erwähnt, wird bei der Ausführung nach Figur 1 im Mo¬ torbetrieb der Axialkolbenmaschine 30 Energie ins Stromnetz zu¬ rückgegeben. Bei der Ausführung nach Figur 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 Figur 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 Figur 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 Figur 4 entspricht insofern derjenigen nach Figur 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 Figur 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.As already mentioned, in the embodiment according to FIG. 1, energy is returned to the electrical network in the motor operation of the axial piston machine 30. In the embodiment according to FIG. 2, in the motor operation of the axial piston machine 30, the three-phase motor 28 is supported directly by the axial piston machine 30 when the crank 12 is rotated, thereby reducing the current drawn from the power supply. Compared to the embodiment according to FIG. 1, the mechanical-hydraulic energy of the axial piston machine 30 does not first have to be converted into electrical energy in order to be able to use it. In the embodiment according to FIG. 3, the axial piston machine 30 is used in motor operation to drive the pump 40, so that the conversion of the mechanical-hydraulic energy into electrical energy is also avoided. The embodiment according to FIG. 4 corresponds to that according to FIG. 3, but the speed of the axial piston machine 51 is there because of the secondary circuit is better observed than the speed of the axial piston motor 41 of the embodiment according to FIG. 3. This appears particularly favorable because of the influence of the axial piston machine 30 on the axial piston pump 50 in the drive train of the press ram 11. In addition, in the case of extreme load distribution from the counter-holder via the axial piston machine 30, excess energy which arises can be stored in the hydraulic accumulator. Otherwise, both the axial piston machine 30 and the axial piston machine 50 can deliver power to the power supply via the three-phase motor 32.
Bei den Pressen nach den Figuren 5 bis 8 ist anders als bei den¬ jenigen nach den Figuren 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.In the presses according to FIGS. 5 to 8, unlike those according to FIGS. 1 to 4, the press ram 11 is fastened in a vertically guided manner to the piston rod 60 of a piston 61, which is part of a differential cylinder 62 and can be moved up and down hydraulically . The piston 61 divides the interior of the differential cylinder 62 into two pressure chambers 63 and 64, of which the pressure chamber 63 on the piston rod side may be referred to as the return stroke cylinder chamber and the other pressure chamber 64, which is located above the piston 61, may be referred to as the press cylinder chamber. A pressure sensor 65 and 66 is connected to each of the two chambers 63 and 64 and emits an electrical output signal corresponding to the pressure.
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 Figuren 5, 7 und 8 an den Ölsammelbehälter 34 und bei den Ausführungen nach Figur 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 Figuren 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 Figuren 5 bis 7 ist sie mit ihrem anderen Ausgang 83 mit dem Ölsammelbehälter 34, bei der Ausführung nach Figur 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 Figur 8 sind außerdem der Druckanschluß und der Sauganschluß miteinander vertauschbar.To move the piston 61 in the differential cylinder 62, an axial piston pump 70 (third hydrostatic machine) is provided, which has one outlet 71 via a line 72 to the press cylinder chamber 64 and the other outlet 73 in the embodiments according to FIGS. 5 , 7 and 8 is connected to the oil collecting tank 34 and in the embodiments according to FIG. 6 via a line 74 to the hydraulic cylinder .21. The flow through the axial piston pump 70 is reversible while maintaining the direction of rotation. A pressure control is superimposed on the flow control. The axial piston pump 70 is mechanically coupled to the electric motor 32, to which the axial piston pump 30 is also connected. In particular, pumps 30 and 70 have the same drive shaft. The hydraulic drives according to FIGS. 5 to 8 include a further axial piston machine 80 (fifth hydrostatic machine) which is connected to the return-stroke cylinder chamber 63 via an outlet 81 via a line 82. In the embodiments according to FIGS. 5 to 7, it is connected with its other outlet 83 to the oil collecting container 34, in the embodiment according to FIG. 8, on the other hand, via the line 72 to the press cylinder chamber 64. The flow through the axial piston machine 80 is reversible while maintaining the direction of rotation. A pressure control is superimposed on the flow control. In the axial piston machine 80 according to FIG. 8, the pressure connection and the suction connection are also interchangeable.
Der eine Anschluß der hydrostatischen Maschine 30 ist bei den Ausführungen nach den Figuren 5 bis 8 über eine Leitung 33 mit dem Hydrozylinder 21 verbunden. Der andere Anschluß ist bei den Ausführungen nach den Figuren 5, 6 und 8 mit dem Ölsammelbehäl¬ ter 34 und bei der Ausführung nach Figur 7 über eine Leitung 75 mit der Leitung 72 verbunden.One connection of the hydrostatic machine 30 is connected to the hydraulic cylinder 21 in the embodiments according to FIGS. 5 to 8 via a line 33. The other connection is connected to the oil collecting container 34 in the embodiments according to FIGS. 5, 6 and 8 and in the embodiment according to FIG. 7 via a line 75 to the line 72.
Bei der Ausführung nach Figur 5 fördert für den Rückhub des Kol- bens 61 die Axialkolbenpumpe 80 ein bestimmtes Ölvolumen proIn the embodiment according to FIG. 5, the axial piston pump 80 delivers a certain oil volume per for the return stroke of the piston 61
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 Axialkolben- maschine 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.Unit of time in the return stroke cylinder chamber 63. It is driven in a flow-controlled manner. Oil displaced from the press cylinder chamber 63 flows via the axial piston pump 70 to the oil collecting container 34. The axial piston machine 80 is in the lead of the forward stroke, during which the press ram moves down under its own weight and the weight of the tool die 15 again controlled by flow and works as a motor. The flow rate determines the lowering speed of the press ram 11. This control can be maintained during the advance and during the working stroke. The axial piston pump 70 is pressure-controlled at low pressure during the advance and pressure-controlled at high pressure during the working stroke. In principle, it is also possible to drive the axial piston machine 80 under pressure control at low pressure and the axial piston pump 70 in a speed-controlled manner during the working stroke. Then, however, after the press ram has been attached to the axial piston machine 80 can be switched from speed control to pressure control. During the advance, the pump 70 maintains a low pressure in the press cylinder chamber 64. In the return stroke, the pump 70 remains under pressure control, with only a minimum operating pressure being maintained in the press cylinder chamber 64 in order to avoid cavitation. The axial piston machine 70 is switched to flow control during the return stroke in order to achieve a defined stroke speed.
Auch bei der Ausführung nach Figur 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.Also in the embodiment according to FIG. 8, the axial piston machine 80 delivers a certain volume of oil per unit of time into the return cylinder chamber 63 during the return stroke of the piston 61. The oil it takes out via the line 72 of the press cylinder chamber 64. Oil that comes out of the press cylinder chamber 64 displaced, but not conveyed into the return stroke cylinder chamber 63, which is smaller than the press cylinder chamber 64, runs off via the axial piston pump 70 into the oil collecting container 34.
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.During the advance of the ram of the press ram, a pressure builds up in the return stroke cylinder chamber 63 under the weight of the press ram 11, through which oil from the return stroke cylinder chamber 63 via the line 82, the axial piston machine 80 and the line 72 into the press cylinder chamber 64 is ousted. The sinking speed of the press ram 11 is determined by the set swivel angle of the axial piston machine 80, which is operated as a motor during the advance. An oil volume which corresponds to the volume of the piston rod 60 moved out of the cylinder 62 is conveyed into the press cylinder chamber 64 by the pump 70. In order to achieve full filling thereof, the pump 70 is switched to pressure control and delivers just enough to maintain a low pressure in the press cylinder chamber 64.
Die Pumpe 70 der Ausführung nach Figur 8 kann kleiner sein als die Pumpe 70 der Ausführung nach Figur 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 Figur 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.The pump 70 of the embodiment according to FIG. 8 can be smaller than the pump 70 of the embodiment according to FIG. 5, since it does not have to deliver the total amount of oil required to fill the press cylinder chamber 64. If the geometrical stroke volumes of the axial piston machine 80 and the axial piston machine 70 follow the design FIG. 8 are chosen so that the ratio of the stroke volume of the axial piston machine 80 to the stroke volume of the axial piston machine 70 corresponds to the ratio of the ring area of the return stroke cylinder chamber 63 to the area of the cross section of the piston rod 60, the swivel angle of the axial piston machine 80 and the axial piston machine 70 can be adjusted synchronously.
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 aufrechterhält, der Kavitation in der Axialkolbenmaschine 80 ausschließt. Gleichzeitg wird die Pumpe 70 von Druckregelung auf Förderstromsteuerung umgeschaltet, da- mit die Hubbewegung mit einer definierten Geschwindigkeit fort¬ gesetzt wird.If the weight of the press ram 11 is not sufficient to deform the plate 35 (this is recognized by a drop in the load pressure at the pressure cell 84), the axial piston machine 80 is switched from flow control to pressure control when the pressure falls below a minimum pressure so that it comes into the return stroke cylinder ¬ mer 63 maintains a minimum pressure, which excludes cavitation in the axial piston machine 80. At the same time, the pump 70 is switched from pressure control to flow control so that the stroke movement is continued at a defined speed.
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 Figur 8 nicht erforderlich ist.In order to possibly achieve a defined contact pressure over a certain holding or material flow time after the end of the work cycle, the pump 70 is also switched over to pressure control. This pump also works as a feed pump for the axial piston machine 80, so that an additional feed is not necessary in the embodiment according to FIG.
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 Figuren 5 und 8 stellt die hydro¬ statische Maschine 30 die erste und zugleich die zweite hydro¬ statische Maschine dar.In the return stroke, the axial piston machine 80 is switched back to flow control and the load pressure required for lifting the press ram is established in the return stroke cylinder chamber 63. The oil displaced from the press cylinder chamber 64 is fed to the two devices 80 and 70, the pump 80 maintaining a minimum pressure and thus always ensuring optimum suction conditions at the outlet 83 of the axial piston machine 80 now functioning as a pump. The excess oil volume corresponding to the piston rod volume is fed to the oil collecting tank 36 without pressure via the pump 70. In the embodiments according to FIGS. 5 and 8, the hydrostatic machine 30 represents the first and at the same time the second hydrostatic machine.
Für das Verständnis der beiden Ausführungen nach den Figuren 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 letztenTo understand the two versions according to FIGS. 6 and 7, the following functional sequence of the press is assumed. In a step a) the piston 20 rests in its lowermost position and the piston 61 moves upwards. In a step b) the piston 20 and the piston 61 move upwards. In a step c), the piston 20 rests in its uppermost position while the piston 61 moves down again. In one last
Schritt d) schließlich fahren der Kolben 20 und der Kolben 61 gemeinsam nach unten, wobei im Hydrozylinder 21 ein Gegenhalte¬ druck besteht.Step d) finally, the piston 20 and the piston 61 move down together, a counter-holding pressure being present in the hydraulic cylinder 21.
Bei der Ausführung nach Figur 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.In the embodiment according to FIG. 6, in step a), the machine 80 pumps oil into the return-stroke cylinder chamber 63. Oil flows from the press cylinder chamber 64 via the line 72, the machine 70, the line 74 and the machine 30 to the tank 34. In step b), the machine 80 continues to feed into the return stroke cylinder chamber 63. Oil flows from the press stroke cylinder chamber 64 via the machines 70 and 30 into the tank 34. The machine 30 is volume flow controlled, so that less oil flows through it to the tank than from the chamber 64 is displaced. The excess of displaced oil enters the cylinder 21 so that the piston 20 moves out at a desired speed. In step c), the machine 30 is pressure-controlled, the regulated pressure corresponding to the counter pressure. This pressure prevails in the hydraulic cylinder 21 and in the line 74. The machine 30 also conveys oil to the machine 70, which doses as a motor. Oil flows into the press cylinder chamber 64 while maintaining a low pressure in the chamber 64 under pressure control. In step d ) Finally, the machine 30 continues to be operated as a pressure-controlled pump because the oil volume displaced by the hydraulic cylinder 20 is smaller than the oil volume to be fed into the chamber 64 of the cylinder 62. Depending on the pressure difference between the pressure in the hydraulic cylinder 21 and the pressure in the chamber 64, the machine 70 is used as a motor (pressure in the hydraulic cylinder 21 higher than the pressure in chamber 64) or as a pump (Pressure in the hydraulic cylinder 21 is lower than the pressure in chamber 64) and is pressure-controlled.
Bei der Ausführung nach Figur 6 strömt im Schritt d) Öl aus dem Hydrozylinder 21 über die Maschine 70 zur Kammer 64. Bei der Ausführung nach Figur 6 ist also die Maschine 70 die dritte hy¬ drostatische Maschine und zugleich die zweite hydrostatische Ma¬ schine.In the embodiment according to FIG. 6, oil flows from the hydraulic cylinder 21 via the machine 70 to the chamber 64 in step d). In the embodiment according to FIG. 6, the machine 70 is the third hydrostatic machine and at the same time the second hydrostatic machine.
Um den Stößel 11 der Ausführung nach Figur 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.In order to be able to move the plunger 11 of the embodiment according to FIG. 6 alone with the counter-holder 17 at rest, the machine 30 can be conveyed into the line 74 at such a low pressure during such a movement that this pressure is not sufficient to to let the piston 20 extend. If you want to work with a higher pressure of the machine 30 and to increase safety, you can arrange in the line 33 between the connection point of the line 74 to the line 33 and the hydraulic cylinder 21 a check valve 76 which leads to the hydraulic cylinder 21 locks and unlocks. For the sole movement of the piston 20, the machines 70 and 80 are set to zero swivel angle.
Bei der Ausführung nach Figur 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.In the embodiment according to FIG. 7, the machine 80 conveys oil into the chamber 63 in step a). Oil flows out of the chamber 64 via the machine 70 to the tank 34. The machine 30 is set to zero swivel angle.
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.In step b), the machine 80 continues to deliver oil into the chamber 63. The machine 30 delivers pressure medium from the line 75 to the hydraulic cylinder 21 in a volume flow-controlled manner. Excess oil from the chamber 64 flows through the machine 70 to the tank.
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.In step c), the machines 30 and 70 are switched to pressure control, the machine 30 maintaining the counter pressure in the hydraulic cylinder 21 and the machine 70 maintaining a low pressure in the press stroke cylinder chamber 64. As a motor, the machine 80 doses oil from the chamber 63 to the tank 34.
Im Schritt d) schließlich dosiert die Maschine 80 weiterhin. Die Maschinen 30 und 70 werden druckgeregelt gefahren, wobei die Ma- schine 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 Figur 7 wie bei den beiden Ausführungen nach den Figuren 5 und 8 als erste und zugleich als zweite hydrostatische Maschine zu be¬ trachten..Finally, in step d), the machine 80 continues to dose. The machines 30 and 70 are operated under pressure control, the machines Machine 30 in the hydraulic cylinder 21 maintains the counterpressure and the machine 70 in the press stroke cylinder chamber 64 maintains the press pressure. If the counter pressure is greater than the pressing pressure, the machine 30 is operated as a motor in step d). If, on the other hand, the counterpressure pressure is less than the pressing pressure, the machine 30 works as a pump. In any case, oil that is displaced from the hydraulic cylinder 21 flows out of the machine 30. Therefore, the hydrostatic machine 30 in the embodiment according to FIG. 7, as in the two embodiments according to FIGS. 5 and 8, is to be regarded as the first and at the same time as the second hydrostatic machine.
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.In order to move the piston 20 alone when the plunger 11 is at rest, the delivery volume of the machine 70 can be adjusted with respect to the delivery volume of the machine 30 such that no significant pressure builds up in the lines 72 and 75. For safety reasons, however, it is also favorable here to provide an unlockable check valve 76 which is now arranged in the line 72 and blocks towards the press stroke cylinder chamber 64.
Ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Ausführungen nach den Figuren 6 und 7 besteht noch darin, daß bei der Ausfüh¬ rung aus Figur 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 Figur 7 kann die Maschine 30 normalerweise wesentlich kleiner als die Maschine 70 sein, da der Kolben 20 wesentlich kleiner als der Kolben 62 ist.An essential difference between the two designs according to FIGS. 6 and 7 is still that in the embodiment from FIG. 6, the delivery volume of the machine 30 must be at least as large as the delivery volume of the machine 70, so that in the case of a large cylinder 62 two relatively large hydrostatic machines are necessary. In the embodiment according to FIG. 7, machine 30 can normally be significantly smaller than machine 70, since piston 20 is significantly smaller than piston 62.
Bei der Ausführung nach Figur 9 ist ähnlich wie bei derjenigen nach Figur 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.In the embodiment according to FIG. 9, in a manner similar to that according to FIG. 5, a variable displacement pump 70 with a suction connection 73 is in turn connected to the oil collecting container 34 and with the pressure connection 71 via a line 72 to the press cylinder chamber 64 independently of the axial piston machine 80.
Die in der Figur 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.The press shown only schematically in FIG. 9 has a press ram 11 which is attached to two piston rods 60 of two vertically arranged differential cylinders 62. The Piston 61 of a differential cylinder 62 divides the interior thereof into an annular return stroke cylinder chamber 63 on the piston rod side and into a press cylinder chamber 64 on the piston side. With the pistons 61 and the piston rods 60, the press ram 11 can be moved vertically up and down.
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.A counterholder 17 is fixedly connected to a plunger 20 of a plunger cylinder 21 and rests on the piston rods 100 of a plurality of differential cylinders 101, the interior of which is each divided by a piston 102 into a chamber 103 on the piston rod side and a chamber 104 on the piston side. The two chambers 104 are connected to the one outlet and the chambers 103 are connected to the other outlet of a 4/2-way valve 105 which can be actuated electromagnetically. Of the two inputs of the directional control valve 105, the first input is connected via a line 106 to the pressure connection of the axial piston machine 30 and the second input via a line 107 to the oil collecting tank 34. In the rest position of the directional valve 105, its first input is blocked, while the two outputs are connected to the second input. In the switching position of the directional valve 105 there is a connection between the first entrance to the chambers 104 and between the second inlet of the directional valve 105 and the chambers 103 of the differential cylinder 101. The plunger cylinder 21 is openable towards it Check valve 108 is connected to line 107 and thus to oil reservoir 34 and, via a check valve 109 blocking it, is connected to line 106 and thus to the pressure connection of axial piston machine 30.
In der in der Figur 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 Pressen- Stößel 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.In the rest position of the directional valve 105 shown in FIG. 9, the electric motor 32 and the axial piston machine 30 can run without the possibility of the counter-holder 17 starting up. In the switching position of the directional valve 105, the axial piston machine 30 pumps oil into the chambers 104 of the differential cylinder 101, so that the counter-holder 17 is lifted up. He drags the piston 20 of the plunger 21 with it. Oil flows in from the oil collecting container 34 via the check valve 108. During the work cycle, the press Ram 11 counterhold 17 downward, the axial piston machine 30 maintaining a certain pressure in the plunger cylinder 21 and in the chambers 104 of the differential cylinder 101 and both the oil displaced from the chambers 104 and the plunger cylinder 21 via the axial piston machine 30 flows into the oil reservoir 34. The axial piston machine 30 is operated as a motor and outputs power to the electric motor 32 or to the axial piston machines 80 and 70.
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.The return stroke cylinder chambers 63 of the two differential cylinders 62, which move the press ram 11, are connected via a line 85 to an unlockable check valve 86, which opens towards the return stroke cylinder chambers. On the other hand, the check valve 86 is connected via a line 87 to a first outlet 81 of a first axial piston machine 80 which can be swiveled through zero, the second outlet 83 of which is connected via a line 87 to a hydraulic accumulator 88 which is designed as a piston accumulator. Two gas bottles 89 for increasing the gas volume and a gas safety valve 90 are connected downstream of the hydraulic accumulator. An unlockable non-return valve 91 is inserted between the line 87 and an oil collecting container 34, which is arranged above the cylinder 62, and blocks the oil collecting container 34.
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 Figuren 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.The press cylinder chambers 64 of the two cylinders 62 are connected on the one hand to the oil collecting container 34 via a hydraulically unlockable check valve 92 of large dimensions. The two check valves 92 block to the oil collection container 34. On the other hand, the two press cylinder chambers 64 are connected via a line 93, a 2/2-way seat valve 94 and a line 95 to the pressure connection 71 of a second axial piston machine 70 which can be swiveled via zero and which is connected with its suction connection 73 to the oil collecting container 34. The two axial piston machines 70 and 80 and the axial piston machine 30 are driven together by a three-phase synchronous motor 32, as in the embodiments according to FIGS. 5 and 6. The flow rate of the two axial piston machines 70 and 80 can be continuously adjusted via a servo valve, the swivel angle is reported electrically. Pressure and power control is also possible. The adjustment and control options are indicated by the three letters HSP.
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.A pressure sensor 96 is connected to line 93 to measure the pressure in the press cylinder chambers 64. The pressure in the hydraulic accumulator 88 is measured by a pressure sensor 97 connected to the line 87.
Von der in Figur 9 dargestellten gehobenen Position kann sich der Pressenstδßel 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 Pressenstös- sei 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.From the raised position shown in FIG. 9, the press ram 11 can move downward due to its own weight when the check valve 86 is opened. The pistons 61 displace oil from the return-stroke cylinder chambers 63 via the axial piston machine 80 into the hydraulic accumulator 88. Oil flows into the press-cylinder chambers 64 via the check valves 92 from the oil collection container. The volume flow that flows over the axial piston machine 80 can be determined by an electro-proportional adjustment of the swivel angle of the machine. The sinking speed of the press ram 11 is thus also determined. The potential energy of the press ram 11 is thus converted during the advance in which the press ram 11 moves due to its own weight into pressure energy which is stored in the hydraulic accumulator 88. The speed of the axial piston machine 80 is determined by the electric motor 32.
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 Pre߬ 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.For the pressing process after placing the press ram 11 on the counter-holder 17, the unlockable check valve 91 opens in order to depressurize the annular surface of the piston 61. For the pressing process which takes place after the press ram 11 has been placed on the counter-holder 17, a certain pressure is regulated in the press cylinder chambers 64 by the axial piston machine 70, which conveys oil into the press cylinder chambers 64 when the valve 94 is open. During the pressing process, the axial piston machine 80 charges the hydraulic accumulator 88 to the desired state of charge with a small volume flow and thus low power consumption in pump operation. After the pressing process, valve 94 closes again. The return stroke of the press ram 11 is speed-controlled or regulated by the axial piston machine 80 conveying oil stored in the hydraulic accumulator 88 into the return stroke cylinder chambers 63, the check valve 91 being closed. The electric motor 32 only has to apply the moment for the pressure increase of the volume flow from the storage pressure to the acceleration and load pressure required for the stroke movement. During the return stroke, oil is displaced from the press cylinder chambers 64 via the unlocked check valves 92 into the oil collection container 34. By using the energy stored in the hydraulic accumulator 88 for the return stroke of the press ram 11, the drive line of the electric motor 32 can be reduced to the power required for the pressing. During the pressing, the lowering energy of the counter-holder 17 is used via the axial piston machine 30 to drive the axial piston machines 80 and 70, so that the drive power required is even reduced by the recovered lowering power. Thus, the electric motor only needs to apply the power difference between the pressing power for the press ram and the pressing power for the counter-holder 17 for the pressing operation. As a result, the power loss is considerably reduced. An electric motor with low drive power can also be used.
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.The valve 86 serves to hold the press ram 11 in a raised position. If this valve is closed, an amount of oil is clamped between this valve and the piston 61 of the cylinder 62, which prevents the press ram 11 from sinking. Tools can then be exchanged or repairs carried out.
Auch bei der Ausführung nach Figur 10 ist eine hydrostatische Maschine, die als beidseitig schwenkende, mit einer bloßenAlso in the embodiment according to FIG. 10 is a hydrostatic machine, which is pivoting on both sides, with a bare one
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 Figur 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 Figur 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 Figur 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.Pressure control provided axial piston machine is mechanically coupled to a three-phase motor 32 via a fixed clutch 31. Pressure control here means that the swivel angle of the machine is adjusted in such a way that such a volume of pressure medium is conveyed by the machine as a pump that a certain pressure is established on the pressure side. In the In the horizontal case, this pressure should correspond to the pressure that must prevail in the hydraulic cylinder 21 so that the sheet 35 is firmly clamped between the counter-holder 17 and the die 15. In comparison to the embodiment according to FIG. 4, it can be seen that the control of the hydrostatic machine corresponds to that of the hydrostatic machine 50 there. On the other hand, however, the hydrostatic machine according to FIG. 10, driven by the motor 32, serves to lift the counter-holder 17. It is therefore provided with the reference number 30 and is to be regarded as the first hydrostatic machine. This hydrostatic machine 30 according to FIG. 10 is connected on its pressure side via a line 33 to the cylinder 21 and on the other side to the oil collecting container 34. In line 33, however, an adjustable flow valve 120 and an unlockable non-return valve 121 are arranged in series with one another, which blocks towards the hydraulic cylinder 21. In the bypass to the flow valve 120, a check valve 122 is connected, which also blocks the hydraulic cylinder 21.
Die hydrostatische Maschine 51, die wie bei der Ausführung nach Figur 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- eher 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.The hydrostatic machine 51, which, as in the embodiment according to FIG. 4, is coupled to a tachometer generator 123 with which the speed of the machine 51 is tapped, is directly connected to the pressure medium reservoir 34 and to a second connection via a line 52, bypassing the valves 120, 121 and 122, connected to the pressure side of the machine 30. A hydraulic feeder 53 is attached to line 52. The hydrostatic machines 30 and 51 and the accumulator 53 belong to a secondary regulated circuit in which the speed of the machine 51 is regulated. By changing the swivel angle, the machine independently searches for the required torque in order to be able to maintain the predetermined speed at the respective operating pressure in line 52. Is e.g. If the machine is a little too slow, the swivel angle is increased and the torque is increased slightly until the target speed is reached.
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.The hydraulic machine 30 is shown as pivoting on both sides. However, the drive should be designed so that there is no outflow of pressure medium to the tank via the machine 30. During this outflow, the machine 30 would be operated as a motor and drive the motor 32, so that energy would be fed into the electrical network. Since the conversion from mechanical to electrical energy is associated with great losses, this should be avoided by designing the drive accordingly. The machine 30 can then be designed as a one-way swiveling machine.
In dem in Figur 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.In the state of the press shown in FIG. 10, the valve 121 is unlocked and in the hydraulic cylinder 21 and in the line 52 there is the pressure set on the machine 30, which corresponds to the counterpressure pressure. The plunger 11 moves down and finally takes the counter-holder 17 and thus the piston 20 with it. Pressure medium is displaced from the cylinder 21 and flows via the check valve 122 and the line 52 to the machine 51 and via this to the tank 34. The machine 51 is therefore the second hydrostatic machine. Only additional, from the machine 51 Ma¬ needed pressure fluid volume is conveyed by the 'machine 30th The valve 121 can now be closed briefly in order to lift the plunger 11 alone. To lift the counter-holder 17, the valve 121 is unlocked again, so that pressure medium flows from the pressure side of the machine 30 into the hydraulic cylinder 21, the pressure in the line 52 corresponding to the counter-pressure being regulated via the flow valve ¬ til 120 is reduced to the load pressure necessary for lifting the counter-holder 17 including the bolts 18, the support plate 19 and the piston 20.
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.For set-up and trial operation, it may be desired that the counter-holder 17 is lowered without moving the press ram 11. In this case, an adjustable throttle valve 124 is provided, which is connected to the pressure chamber of the cylinder 21 and can be discharged to the tank 34 via the pressure medium. The throttle valve 124 is closed in normal operation.
Für einen alleinigen Einricht- oder Probebetrieb des Pressenstö- ßels bei abgesenktem Gegenhalter bleibt das Ventil 121 gesperrt. Valve 121 remains blocked for sole setup or trial operation of the press ram with the counterholder lowered.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Hydraulischer Antrieb für eine Presse, insbesondere für eine Blechformpresse mit einem auf und ab bewegbaren Pressenstö- ßel (11) und mit einem hydraulisch verfahrbaren Gegenhalter1. Hydraulic drive for a press, in particular for a metal forming press with a press ram (11) which can be moved up and down and with a hydraulically movable counter-holder
(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.(17), which can be moved in a forward stroke in the direction of the press ram (11) by at least one hydraulic cylinder (21, 101) from a first hydrostatic machine (30) and in a return stroke by the press ram (11) that the first hydrostatic machine (30) is designed in particular as an axial piston machine and in particular pivoting on both sides with a pressure control and that at least during part of the return stroke of the counter-holder (17) pressure medium from the hydraulic cylinder (21, 101) is transferred a second hydrostatic machine (30, 51, 70) flows out.
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.2. Hydraulic drive according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that the second hydrostatic machine (30, 51, 70) can be operated as a hydraulic motor during the return stroke and the Druckmit¬ tel from the hydraulic cylinder (21) can be displaced via it.
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.3. Hydraulic drive according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the first hydrostatic machine (30) is provided with ei¬ ner quantity-dependent control, which is the pressure control superordinate.
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 Hydrozylin¬ ders (21) über die zweite hydrostatische Maschine (30) abströmt (Figur 9) . 4. Hydraulic drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that during the forward stroke of the counter-holder (17) by acting on the piston (102) at least one first hydraulic cylinder (101) can be moved with pressure, the piston (20) at least one second hydraulic cylinder (21) can be dragged along by the counter-holder (17) and a pressure chamber of the second hydraulic cylinder (21) can be filled with pressure medium independently of the flow rate of the first hydrostatic machine (30) and that during the return stroke pressure medium from the pressure chamber of the second Hydrozylin¬ ders (21) flows out via the second hydrostatic machine (30) (Figure 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 (Figur 9).5. Hydraulic drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that during the forward stroke of the counter-holder (17) by acting on the piston (102) at least one first hydraulic cylinder (101) can be moved with pressure, the piston (20) at least one second hydraulic cylinder (21) can be dragged along by the counter-holder (17) and a pressure chamber of the second hydraulic cylinder (21) can be filled with pressure medium independently of the flow rate of the first hydrostatic machine (30) and that during the return stroke pressure medium from the first hydraulic cylinder ( 101) flows out via the second hydrostatic machine (30) (FIG. 9).
6. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge¬ kennzeichne , 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.6. Hydraulic drive according to claim 4 or 5, characterized in that the pressure chamber of the second hydraulic cylinder (21) can be filled via a first check valve (108) opening towards the pressure chamber and via a second valve (109), in particular one towards the pressure chamber non-return valve (109) which can be connected to a connection of the second hydrostatic machine (30).
7. Hydraulicher Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das zweite Rückschlagventil (109) ein entsperrba- res Rückschlagventil ist.7. Hydraulic drive according to claim 6, characterized gekenn¬ characterized in that the second check valve (109) is an unlockable check valve.
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 (Figuren 1 bis 5, 7 bis 9).8. Hydraulic drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first hydrostatic machine (30) is also the second hydrostatic machine (Figures 1 to 5, 7 to 9).
. Hydraulischer Antrieb nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die von der zweiten hydrostatischen Maschine (30, 51, 70) dem Hydrozylinder entnommene Energie zu¬ mindest teilweise direkt zum Antrieb des Pressenstößels (11) ausnutzbar ist (Figuren 2 bis 10).. Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the energy taken from the hydraulic cylinder by the second hydrostatic machine (30, 51, 70) can at least partially be used directly to drive the press ram (11) (FIGS. 2 to 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 (Figur 6).10. Hydraulic drive according to claim 9, characterized gekenn¬ characterized in that there is a drive unit (70, 80) for the press ram (11), which comprises a third adjustable hydrostatic machine (70), one of which has a connection (73) the on the connection of the first hydrostatic machine (30) located on the side of the hydraulic cylinder (21) is connected (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 Druck ittelvorratsbehälter und deren anderer Anschluß (71) mit dem auf der dem Hydrozylinder (21) abgelegenen Seite befindli¬ chen Anschluß der ersten hydrostatischen Maschine (30) verbunden ist (Figur 7) .11. Hydraulic drive according to claim 9, characterized gekenn¬ characterized in that a drive unit (70, 80) is provided for the press ram (11), which comprises a third adjustable hydrostatic machine (70), one of which has a connection (73) a pressure medium reservoir and its other connection (71) is connected to the connection of the first hydrostatic machine (30) located on the side remote from the hydraulic cylinder (21) (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 (Figuren 2 bis 9) .12. Hydraulic drive according to one of claims 9 to 11, characterized in that for the press ram (11) a drive unit An¬ (28; 32, 40; 32, 50; 32, 70, 80) is available, with which the first hydrostatic machine (30) for torque transmission is mechanically coupled (Figures 2 to 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 (Figuren 3 bis 9).13. Hydraulic drive according to claim 12, characterized in that the drive unit (32, 40; 32, 50; 32, 70, 80) comprises an adjustable hydrostatic machine (40; 50; 70, 80) with which the first hydrostatic machine (30) for torque transmission is mechanically coupled (FIGS. 3 to 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 (Figuren 3, 4) .14. Hydraulic drive according to claim 10, 11 or 13, characterized in that a third hydrostatic machine (40, 50) is mechanically coupled to the first hydrostatic machine (30) and hydraulically to a fourth hydrostatic machine (41, 51) , which is mechanically coupled to the press ram (11) (FIGS. 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 (Figuren 5 bis 9) .15. Hydraulic drive according to claim 10, 11 or 13, characterized in that the press ram (11) from a Hy¬ dro cylinder (62) with a plunger (61) having a Preßzylinderkammer (64) and a return stroke cylinder chamber ( 63) separated from one another, can be moved in a forward stroke and in a return stroke, that a third hydrostatic machine (70) can be connected to the press cylinder chamber (64) with an outlet (71) and that the third hydrostatic machine (70) can be connected at least during Pressing process oil into the press cylinder chamber (64) can be conveyed (Figures 5 to 9).
16. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 15, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die dritte hydrostatische Maschine (70) eine über Null verstellbare Axialkolbenmaschine ist.16. Hydraulic drive according to claim 15, characterized gekenn¬ characterized in that the third hydrostatic machine (70) is an adjustable over zero axial piston machine.
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.17. Hydraulic drive according to claim 15 or 16, characterized in that the press ram (11) is movable during its Vor¬ stroke in a lead and a work cycle, in particular that the first hydrostatic machine (30) with a fifth, volume flow reversible hydrostatic machine ( 80), in particular an axial piston machine which can be pivoted above zero, is mechanically coupled, and that the fifth hydrostatic machine (80) can be connected to the return stroke cylinder chamber (63) with a first outlet (81) and via it during the advance Oil can be displaced from the return stroke cylinder chamber (63).
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 (Figuren 5 bis 7) .18. Hydraulic drive according to claim 17, characterized gekenn¬ characterized in that a second output (83) of the fifth hydrostatic machine (80) to the oil reservoir (34) is connected (Figures 5 to 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 (Figur 8) .19. Hydraulic drive according to claim 17, characterized gekenn¬ characterized in that a second output (83) of the fifth hydrostatic machine's (80) to the press cylinder chamber (64) can be connected (Figure 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 (Figur 9) .20. Hydraulic drive according to claim 17, characterized in that a second output (83) of the fifth hydrostatic machine (80) is connected to a hydraulic accumulator (88) (Figure 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.21. Hydraulic drive according to claim 20, characterized gekenn¬ characterized in that the return cylinder chamber (63) to the oil collecting container (34) via a controllable valve (91) can be relieved, which is only open during the working cycle of the press ram (11), and that during the working cycle of the hydraulic accumulator (88) from the fifth hydrostatic machine (80) via the valve (91) the state reached during the advance of the press ram (11) can also be charged.
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.22. Hydraulic drive according to claim .21, characterized gekenn¬ characterized in that during the further charging of the hydraulic accumulator (88), the pivot angle of the fifth hydrostatic machine (80) is preferably electronically limited to a small value.
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 (Figur 10) .23. Hydraulic drive according to claim 9, characterized gekenn¬ characterized in that the second hydrostatic machine (51) is mechanically coupled to the press ram (11), that a first connection of this machine (51) is connected to a pressure medium reservoir (34) and that a second connection of this machine, the hydraulic cylinder (21) of the counter-holder (17) and the pressure side of the first, pressure-controllable hydrostatic machine (30) which can be driven by a motor (32) are hydraulically connected to one another (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.24. Hydraulic drive according to claim 23, characterized in that between the second connection of the second machine (51) and the pressure side of the first machine (50) on the one hand and the hydraulic cylinder (21) on the other hand, a preferably adjustable flow valve (120) is arranged, which is effective in one direction of movement of the hydraulic cylinder (21) and ineffective in the other direction of movement.
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.25. Hydraulic drive according to claim 24, characterized gekenn¬ characterized in that in the bypass to the flow valve (120) to the hydraulic cylinder (21) blocking check valve (122) is arranged.
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. 26. Hydraulic drive according to one of claims 23 to 25, characterized in that between the second connection of the second machine (51) and the pressure side of the first machine (30) on the one hand and the hydraulic cylinder (21) on the other hand a valve (121) , with which the pressure medium flow to the hydraulic cylinder (21) can be shut off, in particular an unlockable check valve (121) which blocks the hydraulic cylinder (21) and is arranged.
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.27. Hydraulic drive according to claim 26, characterized in that a valve (124) is connected between the hydraulic cylinder (21) and a pressure medium reservoir (34), via which pressure medium from the hydraulic cylinder (21) to the pressure medium reservoir ( 34) bypassing the first hydrostatic machine (30).
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 (Figuren 4 und 10).28. Hydraulic drive according to claim 14 or according to one of claims 23 to 27, characterized in that the hydrostatic machine (51) coupled mechanically to the press ram (11) is the secondary unit of a hydrostatic primary unit (30, 50). having secondary-controlled drive (Figures 4 and 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. 29. Hydraulic drive according to claim 28, characterized gekenn¬ characterized in that a hydraulic accumulator (53) is connected to the connecting line (52) between the secondary unit (51) and the primary unit (30, 50).
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