DE2440163A1

DE2440163A1 - Presskrafterzeuger fuer bearbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DE2440163A1
Application number: DE2440163A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Harcuba
Original assignee: TRANSFORM VERSTAERKUNGSMASCH; Transform Verstaerkungsmaschinen AG
Current assignee: TRANSFORM VERSTAERKUNGSMASCH; Transform Verstaerkungsmaschinen AG
Priority date: 1974-08-21
Filing date: 1974-08-21
Publication date: 1976-03-11
Also published as: DD121299A5; JPS5145384A; JPS5521639B2; IT1033840B; IE41896L; ATA645975A; CA1037823A; FR2282552B1; AU499621B2; AT345669B; CH606814A5; US4002030A; LU73227A1; SE7509295L; SE411322B; NL7509835A; ES214674U; ZA755284B; DK371775A; BR7505333A

Description

2U0163

D-p.'.-i·-;· Μί·^:ϋί ^--.-■- '■> .vr·; :. „·ί [; —S iV.j.'cV.p f>?, Ccs· .iTi.-sf'a E! · le.'4-Ί..ΐ: ΐΰΰΠ) SS 35 20

TRANSFORM VERSTÄRKUNGSMASCHINEN L 10.419 AKTIENGESKLL-SChAFT' L/km

6526 Schwalbach-Bous/Saarbrücken
Hch istrassc 3

Presskrafterzeuger für Bearbeitungsmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Prsßkrafterzeuger für j Bearbeitungsmaschine!! mit einem pneumatisch-hydraulisch wir- \ kenden und mindestens zwei Druckluftkolben aufweisenden '

i

j Druckverstärker, dessen Kolbenstange als Plunger sndet.

! Zur Umwandlung von Energie in Form von Preßluft in mechani- ! scha Energie sind verschiedene Methoden bekannt, von welchen

j eine darin besteht, daß die Druckluft auf einen oder auf msh-

rere Druckluftkolben wirkt, welch letztere auf einer gemein- -j samen Kolbenstange festgelegt sind, welche eine mechanische Kraft über einen vorbestimmten Weg liefert.

Weiterhin ist as bekannt, diese mechanische Kraft über einen hydraulischen Druckübersetzer zu vervielfachen, um z.B. bei Pressen die erforderliche Prcßkraft zu erhalten.

Aus der zu leistenden Praßenarbeit A = P . s (P = Preßkraft, s = Arbeitsweg) ergibt sich dar ZylinderdurchmessBr und der Kolbenhub des pneumatischen Druckverstärkers. Es zeigt sich nun, daß von einer Preßkraft von etwa Bo Mp aufwärts und einem Werkzeughub von etwa 3 cm sowohl dar DurchmQsser, als auch die Bauhöhs der aneinandergereihten Luftzylinder unverhältnismäßig groß werden und die beschriebene Konstruktion bei noch höheren Leistungen praktisch nicht mehr ausführbar ist. Sie würde ein unzulässig großes Bauvolumen erfordern

609311/0044

2U0163

Dip!.-lrg. H^nz Lessor, Γ.-:- -;-,. ,._a\i D-5V;c-t·, L: ■: "^: ' C-r 0'- ■ '--. -f.-.: .CEV/ ii ;s ?0

und im Hinblick auf die Stabilität eins entsprechend große '

und schwere Rahmenkonstruktion erfordern, Weitere konstruk- i

tive Nachteile ergeben sich bei der Ausbildung der Führung ;

von Pneumatikkclben mit großem Durchmesser, oder in der j

Knickbelastung der Kolbenstange. Schließlich ist eine sol- !

ehe Ausführung unbeschadet ihrer technischen Nachteile auch \

noch verhältnismäßig teuer. ί

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nach- ; teile zu beseitigen, d. h. Presskrefterzeuger unter Verwen- ! dung von Druckluft als Energieträger zur Verfugung zu stel- j len, die auf verhältnismäßig kleinern Raum sowohl was die
Bauhöhe angeht, als auch den Gesamtumfang betrifft, Preßkr'äfte erzeugen, die 100 Mp und ein Vielfaches davon betragen' können und bei welchen sowohl der Arbeitsweg als auch die
Arbeitsgeschwindigkeit bei gleichbleibender Presskraft stu- ! fenweise regelbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ; dadurch gelöst, daß statt einer axial angeordneten Zylinder- ; reihe mit einer gemeinsamen Kolbenstange und einem Plunger ; nunmehr mehrere pneumatisch-hydraulische Druckverstärker j vorzugsweise geringer Baulänge mit ihren Plungern an sinem ! gemeinsamen Flüssigkeitshochdruckbehälter angeordnet sind
und damit einen neuartigen Presskrafterzeuger ergeben. Dem
Flüssigkeitshochdruckbehälter können ein oder mehrere Arbeitskolben zugeordnet werden, die als Träger je eines Werkzeuges der Umwandlung des Flüssigkeitshochdruckss in mechanische Prssskraft dienen.

Das Volumen des Flüssigkeitshochdruckbehälters ist durch den
vorgegebenen Kraftweg bestimmt und bleibt in jeder Arbeitsposition der Plunger bzw. der vorgesehenen Werkzeuge gleich
groß, wobei der Arbeitswsg der Werkzeuge und die Arbeitswege der Plunger durch das vorbestimmte hydraulische übersetzungsverhältnis festgelegt sind. Es könnten auch große Arbeitswege des hydraulischen Arbeitskolbens (mit angeschlosse-

609811/0044

24A0163

Dipl.-l.-cj Mil-·/ lc-:-f, Κ:!· rtoivc't D--8 Munchor. 81, Co.-JMCstroße M · TtIe=V: ·'■'·.! '} ·}ό 33 ZO

nem Werkzeug) mit relativ kleinen Plungerhüben bewältigt wer- j den, wenn die Plungerzylinder in bekannter Weise als Pumpen- j zylinder ausgebildet werden und die erforderliche Flüssigkeits- ! menge von einem Flüssigkeitsbehälter her angesaugt und in den
Flüssigkeitshochdruckbehälter gepresst wird.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung von zwei oder mehr als j

zwei pneumatisch-hydraulischen Druckverstärkern ergeben sich j

neben den oben genannten Vorteilen noch weitere Vorteile, i

die nachstehend erläutert werden: !

1. Beeinflussung der Arbeitsgeschwindigkeit (c cm/sek)

Die pneumatische Schaltung und Steuerung sollte so ausgelegt
werden, daß die Pneumatikzylinder· sowohl gleichzeitig als auch I zeitlich nacheinander zur Wirkung kommen können. Bei zwei Zylin-dern wird im ersten Fall gegenüber dem zweiten Fall die doppelte Geschwindigkeit des Werkzeuges erreicht, bei η-Zylindern ei- j ne η-fache Geschwindigkeit. Bei einer vorgegebenen maximalen
Arbeitsgeschwindigkeit kann analog, nur im umgekehrten Sinne,
diese maximale Geschwindigkeit halbiert, oder auf den η-ten j Teil herabgesetzt werden. Die Steuerung der Arbeitsgeschwindig- ! keit ist um so feiner abgestuft, je mehr Druckverstärker verwendet werden. Bei der Bearbeitung von verschiedenen Werkstoffen \ spielt für die Güte der Bearbeitung die Geschwindigkeit des j Werkzeuges eine erhebliche Rolle. Versuche haben ergeben, daß
für alle praktischen Bedürfnisse etwa 4-6 Stufen bzw. Pumpenzylinder genügen.

2. Beeinflussung des Arbeitsweges ( s cm)

Bei der Konstruktion von Schnittpressen oder Verformungspressen | z.B. richtet sich der maximale Werkzeugweg nach der voraussicht-i

ι lieh größten Höhe bzw. Dicke des zu bearbeitenden Werkstückes.

Werden jedoch - und dies ist meist der Fall - dünnere Bleche
oder Flachmaterial bearbeitet, dann muß das Werkzeug trotzdem
den ganzen Hub zurücklegen, was besonders bei größerer Hubzahl
einen erheblichen Zeitverlust bedeutet und einen unnötigen j_ j

609811/0044

Hoinz Lc-.fr, PrUifcrvalt D - h Mjnc'.ir-i C!, Cosirvjslici,*. ίΐ · tfi-fon: (CS11) <;'j 2S 20

Verschleiß der Kolbendichtungen nech sich zieht. j

Durch die erfindungsgemäße Anordnung von zwei oder mehr als j

zwei Druckverstärkern mit einem gemeinsamen Flüssigkeits- j

hochdruckbehälter kann z.B. durch Bewegen eines oder mehrerer |

Druckverstärker in ihre untere Totlage, wo sie festgehalten j

werden, das Werkzeug in die unmittelbare Nähe des Werkstücks i

j geführt werden, von wo aus nunmehr dsr eigentliche Arbeitsweg ; beginnt, der von den restlichen Druckverstärker^ ausgeführt j wird.

Sowohl bei der Beeinflussung der Arbeitsgeschwindigkeit als
auch des Arbeitsweges bleibt bei konstantem pneumatischem Vordruck die Presskraft konstant gleich groß, daß auch das Übersetzungsverhältnis konstant bleibt.

In welcher Weise die Druckverstärker dem Flüssigkeitshachdruck- \ behälter zugeordnet werden können, wird nachstehend anhand mehrerer, in den Zeichungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele "erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch sinen Flüssigkeits-Hoch- j druckbehälter mit zwei in der Schnittebene angeordne- j ten pneumatisch-hydraulisch arbeitenden Druckvefstärkern,

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Flüssigkeits-Hochdruckbehälter mit vier Druckverstärkern, die in einer horizontalen
Ebene nach Art eines Kreuzes angeordnet sind,

Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Flüssigkeits-Hochdruckbehälter dem sechs Druckverstärker, in einer horizontalen Ebene liegend, zugeordnet sind, wobei sich jeweils drei

609811/OOU

Heinz lessor, P-tctü!.να'Ι D —S Mut.chon 81, Cas-r-JsUcfia £1 - Te!e.'.'.->: iCSIV; 95 3b 20

Druckverstärker auf der gleichen Seite des Hochdruck- ,

! behalters befinden.

Fig.4 eine .Vorderansicht eines Preßkrafterzeugers, dessen Druckverstärker unter einem Winkel zur Vertikalen angeordnet ist.

Fig.5 einen Preßkrafterzeuger, an dessin Flüssigkeits-Hoch- _: druckbehälter sechs Druckverstärker angeordnet sind, ; deren Längsachsen sich in einem Punkt schneiden, j

Fig. 6

und 7 Seitenansicht und Aufsicht eines Preßkrafterzeugers mit vier Druckverstärkern, deren Längsachsen eine Achse j schneiden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind zwei Druckverstärker 1 so angeordnet, daß ihre Längsachsen in einer Geraden 3 liegen, die einen Flüssigkeits-Hochdruckbehälter 4 schneidet. In jedem der beiden Teilräume 5 und 6 ist je ein Kolben 7 bzw. 8

J angeordnet, die auf einer gemeinsamen Kolbenstange 9 festgelegt sind, an deren freiem Ende ein Plunger 10 festgelegt ist. Beim Bewegen der Plunger 10 aufeinander zu wird im Flüssigkeitshochdruckbehälter 4 ein Druck erzeugt, der hier zum Bewegen zweier Arbeitskolben 11 und 12 benutzt wird, die hier voneinander abweichende Durchmesser aufweisen. Selbstverständlich können Steuermittel vorgesehen sein, die es ermöglichen, den Druck im Hochdruckbehälter 4 nur auf einen dei>

j . i

j beiden Arbeitskolben wirken zu lassen. Quer zu der Geraden 3 ι erstreckt sich die Längsachse 13 mindestens eines weiteren j Druckverstärkers 1, wenn dem Hochdruckbehälter 4 drei Druckverstärker 1 zugeordnet sind, deren Längsachsen in einer horizontalen Ebene liegen. Fig. 2 zeigt, daB auch vier Druckverstärker 1 einem Hochdruckbehälter 4 zugeordnet sein

603811/0044

iW!: U-Mr. Ρ:'. ηίΛίναί D- ■; f.,„r :·-,..■ -Ί. Γ.-.-, --.;- :. ■■■ t: Ϊ;Λ'ο > (<-1 ,) OS 33 λ·.-

können. Werden mehr als vier Druckverstärker 1 benötigt, dann empfiehlt es sich, was die Ausführungsbeispiele der Fig. 1 und. 2 betrifft, diese sternartig in einer Ebene verteilt anzu- i ordnen, wobei die Winkel zwischen benachbarten Längsachsen ·

gleich ausgebildet werden sollten. j

Eine andere Anordnung zeigt Fig. 3, hier sind zu beiden Sei- I ten eines Flüssigkeitshochdruckbehälters 4' je drei Druckver- | stärker 1 angeordnet, ihre Längsachsen liegen in einer hori-

zontalen tbene und jeweils zwei Längsachsen gegenüberliegender Druckverstärker liegen auf einer Geraden 3, so daß in die-! sem Fall drei Geraden 3 parallel zueinander verlaufen. SsJbst-: verständlich' könnte man auch noch einen bzw. zwei Druckverstärker 1 dem Hochdruckbehälter 4 zuordnen, beispislsweise ; so, daß deren Längsachsen auf einer Gerarien 13 liegen.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 zeigt, daß die Druckverstärr

ker 1 auch unter einem Winkel oc zu einer vertikalen Geraden j

14 angeordnet sein können, dargestellt sind lediglich zwei j

Druckverstärker, es können dsm Hochdruckbehälter 4 auch mehr I

als zwei Druckverstärker zugeordnet sein, wie dies durch Fig. I

5 angedeutet ist. Ein vom Druck im Hochdruckbehälter 4 beauf- |

schlagbarer, in einem Arbeitszylinder 15 angeordneter Kolben ! ist mit einer Kolbenstange 16 verbunden, welcher ein Werkzeug,;

hier einen Feinschnittstempel 17, trägt-, unter denv sine j

Matrize 18 angeordnet ist, die durch eine Traverse 19 abgs- !

stützt ist. Ein die auftretenden Zugkräfte aufnehmender Rah- i

men 20 verbindet den Flüssigkeitshochdruckbehälter 4 mit der J

Traverse 19. Mit 21 ist ein Steuergerät, mit 22 ein Drucksen- ι

sor und mit 23 ein Bedienungspult bezeichnet. |

Aus Fig. 5 ist außerdem ersichtlich, daß sich die Längsachsen j aller Druckverstärker 1 dieses Ausführungsbeispieles in einem ί Punkt^schneiden, der auf der vertikalen Geraden 14 liegt.

BAD ORIGINAL

609811/0044

Dip¹.-!ι g. ücir,- ¹C^tT, Pi.tc-M-v-.-.olt D —a Mj-ioon ΪΛ, Cc--->-u:i.'jCe SI · T.:i- ?j : u.Bi';} -JS 3S So

Die Figuren B und 7 veranschaulichen, daS die Druckverstärker; 1 auch so angeordnet sein können, daß ihre Längsachsen parallel zueinander verlaufen und eine horizontale Garads 25 schneidan.

Merkmale eines Ausführungsbeispieles können mit Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispisles kombiniert werden. Zu erwähnen ist noch» daß ein Flüssigksits-Kochdruckbehäiter mit einem Arbeitszylinder für große Kraft und kleinen Wag und/ oder mit einem Arbeitszylinder für großen Weg und kleine Kraft verbunden werden kann, wie dies in Fig. 1 schon angedeutet wurde.

811/0044

BAD ORIGINAL

Claims

.^!!·ΐ'?.-7 Ui«sr, Poieri:i:i*o't D-S " :.;.-: -.;. ί:ί, C..:'' ,'^-c^o SI - ΓεΜοι: (0611) 9S 38 20

PATENTANSPRÜCHE I

PreBkrafterzeuger für Bearbeitungsmaschinen mit einem i

! pneumatisch-hydraulisch wirkenden und mindestens zwei Druckluftkolben aufweisenden Druckverstärker, dessen Kolbenstange als Plunger endet, dadurch ge- j kennzeichnet, daß mehrere pneumatisch-hy- | draulisch wirkende Druckverstärker/mit ihren Plungerni'O) j

ftf) i

an einen gemeinsamen Flüssigkeitshochdruckbehälter/angeschlossen sind.
2. Preßkrafterzeuger nach Anspruch 1, dadurch.gekennzeichnet, daßjeder Druckverstärker wahlweise gleichzeitig oder zeitlich nacheinander steuerbar ist.
3. Preßkrafterzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pneurnatisch-hydraulischen Druckverstärker/in einer horizontalen Ebene angeordnet sind (Fig. 1-3).
4. Preßk.rafterzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatisch-hydraulischen Druckverstärker/unter einem Winkel zur Vertikalen angeordnet sind (Fig. 4).
5. Preß,krafterzeuger nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeich net, daß die Längsachsen aller pneumatisch-hydraulischen Druckverstärker eine Achse(iSj schneiden (Fig. 6 und 7).

609811/0044

Dipl.-lrcj, H-!-.ζ L&sstr, P-.\c.-,t-:.--.-c.it D - S ivi-...-,chen 61, Cosi:pc.itrcße S"! · Ttlefon: (0811} ';'.. 38

B. Preßkrafterzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsachsen der pneumatisch-hydraulischen Druckverstärker in einem Punkt/schneiden (Fig. 5).

■809811/0044

Leerseite