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Die
Erfindung geht aus von einem hydraulischen Pressenantrieb, der insbesondere
für. eine Blechformpresse
vorgesehen ist und der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruches
1 aufweist.
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Bei
Blechformpressen bewegt sich der Pressenstößel während des Betriebs in einem
Vorhub und in einem Rückhub
auf und ab. Der Vorhub läßt sich dabei
in einen Vorlauf, in dem sich der Pressenstößel von einem oberen Totpunkt
bis zur Auflage auf dem zu verformenden Werkstück bewegt, und in ein Arbeitsspiel,
in dem der Pressenstößel sich
in dieselbe Richtung wie während
des Vorlaufs bewegend das Werkstück
verformt, aufteilen. Während
des Rückhubs
gelangt der Pressenstößel wieder
zum oberen Totpunkt. Den Vorlauf kann der Pressenstößel unter Umständen allein
unter der Wirkung seines eigenen und des Gewichts eines Werkzeugs,
das von ihm getragen wird, zurücklegen.
Seine Geschwindigkeit wird dabei kontrolliert.
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Ein
hydraulischer Pressenantrieb, von dem der Pressenstößel einer
Blechformpresse in der skizzierten Weise verfahren werden kann,
ist aus der
DE 2349
351 B2 bekannt. Dieser Antrieb besitzt eine erste, volumenstromumkehrbare
Hydropumpe, die mit einem ersten Ausgang an die Rückhubzylinderkammer,
die sich auf der Kolbenstangenseite des Preßkolbens befindet, angeschlossen
ist. Diese Hydropumpe ist also für
das vollständige
Hochheben des Pressenstößels während des
Rückhubs
zuständig. Von
einer zweiten Hydropumpe ist während
des Vorlaufs des Pressenstößels Öl in die
Preßzylinderkammer
förderbar.
Nach den Angaben in der erwähnten Schrift
sind die beiden Hydropumpen mit hydraulischen Verstelleinrichtungen
versehen, die eine willkürliche,
z.B. von einem Programmwerk gesteuerte Pumpenverstellung gewährleisten
und zusätzlich beim Überschreiten
eines zulässigen
Maximaldruckes in der Anlage die Fördermengen der Hydropumpen
reduzieren können.
Bei der bekannten hydraulischen Anlage herrscht. während des
Vorlaufs kein definierter Druck in der Preßzylinderkammer. Es kann ein
Unterdruck auftreten, der Teile des Differentialzylinders und der
Leitungen beschädigen
kann. Ein überhöhter Druck
würde zu
Wirkungsgradverlusten führen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten hydraulischen
Pressenantrieb so zu gestalten, daß die genannten Beschädigungen
und Wirkungsgradverluste vermieden werden.
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Diese
Aufgabe wird für
einen hydraulischen Pressenantrieb mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff
des Anspruches 1 gemäß dem kennzeichnenden Teil
dieses Anspruches dadurch gelöst,
daß während des
Vorlaufs des Pressenstößels von
der zweiten Hydropumpe ein niedriger Druck in der Preßzylinderkammer
aufrechterhalten wird. Um sicherzugehen, daß kein Unterdruck auftritt,
wird man die entsprechenden Geräte,
z.B. ein Druckbegrenzungsventil oder eine druckgeregelte Hydropumpe
auf einen Druck von etwa 10 bis 15 bar einstellen.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydraulischen Pressenantriebs
kann man den Unteransprüchen
entnehmen.
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So
wird gemäß Anspruch
2 die erste Hydropumpe in einem geschlossenen Kreislauf betrieben. Die
zweite Hydropumpe ist eine konstante Einspeisepumpe, die das Lecköl ersetzt
und die während
des Vorlaufs Öl
eines Volumens in die Preßzylinderkammer
fördert,
das dem Volumen der Kolbenstange entspricht, soweit diese während des
Vorlaufs aus dem Zylinder herausgefahren wird. Die Konstantpumpe
ist als Speisepumpe über
jeweils ein Rückschlagventil mit
den Ausgängen
der ersten Hydropumpe verbunden. Das mit dem mit der Preßzylinderkammer
verbundenen Ausgang der ersten Hydropumpe verbundene Rückschlagventil
wird vorteilhafterweise als entsperrbares Rückschlagventil ausgebildet, über das
während
des Rückhubs
des Pressenstößels so viel Öl abfließen kann,
wie dem Volumen der eingeschobenen Kolbenstange entspricht.
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Will
man auf die Rückschlagventile
und das Druckbegrenzungsventil verzichten, so kann man als zweite
Hydropumpe eine volumenstromumkehrbare und druckregelbare Verstellpumpe
verwenden, die saugseitig mit dem Ölsammelbehälter und druckseitig mit der Preßzylinderkammer
verbunden ist. Mit einer solchen Verstellpumpe läßt sich auch der Wirkungsgrad
verbessern. Die druckregelbare zweite Hydropumpe bestimmt während des
Vorlaufs den Druck in der Preßzylinderkammer.
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Während des
Arbeitsspiels ist die eine Hydropumpe druckgeregelt und bestimmt
dadurch die Preßkraft,
während
die andere Hydropumpe volumenstromgesteuert ist und damit die Geschwindigkeit
des Pressenstößels während des
Arbeitsspiels festlegt. Insbesondere erscheint es günstig, wenn während des
Arbeitsspiels die zweite Hydropumpe druckgeregelt und die erste
Hydropumpe volumenstromgesteuert ist. Dann ist für die erste Hydropumpe keine
Druckregelung notwendig.
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Bei
einer Ausführung
nach Anspruch 7 kann ein zweiter Ausgang der ersten Hydropumpe an
den Ölsammelbehälter angeschlossen
sein. In der besonders bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 8 ist jedoch ein
zweiter Ausgang der ersten Hydropumpe an die Preßzylinderkammer angeschlossen.
Dies bedeutet, daß während des
Vorhubs des Pressenstößels das
aus der Rückhubzylinderkammer
verdrängte Öl über die
erste Hydropumpe direkt in die Preßzylinderkammer fließt. Die
zweite Hydropumpe muß dann
nur ein Ölvolumen
fördern,
das dem Volumen der Kolbenstange entspricht, und kann deshalb von kleiner
Größe sein.
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Während des
Vorlaufs des Pressenstößels wird
die erste Hydropumpe als Motor betrieben, der eine Leistung abgibt.
Diese Leistung kann z. B. direkt in ein Stromnetz eingespeist werden,
wobei jedoch bei der Energieumwandlung hohe Wirkungsgradverluste
auftreten. Günstiger
erscheint es, die von der ersten Hydropumpe während des Motorbetriebs verrichtete
Arbeit in einem Hydrospeicher abzuspeichern und zum Rückhub des
Pressenstößels zu
nutzen.
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Die
erste Hydropumpe und die zweite Hydropumpe werden gemäß Anspruch
11 in vorteilhafter Weise gemeinsam von einem einzigen Elektromotor, insbesondere
von einer Drehstromasynchronmaschine mit annähernd konstanter Drehzahl,
angetrieben.
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Mehrere
Ausführungsbeispiele
eines erfindungsgemäßen hydraulischen
Antriebs sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren
dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 das
erste Ausführungsbeispiel,
bei dem die zweite Hydropumpe eine Konstantpumpe ist,
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2 ein
weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem sowohl die erste als auch die zweite Hydropumpe Verstellpumpen
sind, die mit einem Ausgang mit dem Ölsammelbehälter verbunden sind,
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3 eine
dritte Ausführung,
bei der wiederum beide Hydropumpen für den Pressenstößel Verstellpumpen
sind, wobei die eine in einem offenen und die andere in einem geschlossenen
Kreislauf betrieben wird, und
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4 eine
letzte Ausführung,
bei der ein Ausgang der einen Verstellpumpe mit einem Hydrospeicher
und ein Ausgang der anderen Verstellpumpe mit dem Ölsammelbehälter verbunden
ist.
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Die
in den Figuren gezeigte Presse ist dafür geeignet, um aus Blech-,
aber auch aus Kunststofftafeln tiefgezogene Teile zu formen. In
einem Gestell 10 ist ein Pressenstößel 11 vertikal geführt. Er
ist an der Kolbenstange 12 eines Kolbens 13 befestigt,
der Teil eines Differentialzylinders 14 ist und hydraulisch auf
und ab bewegt werden kann. Der Kolben 13 teilt das Innere
des Differentialzylinders 14 in zwei Druckräume 15 und 16 auf,
von denen der kolbenstangenseitige Druckraum 15 als Rückhubzylinderkammer und
der andere Druckraum 16, der sich über dem Kolben 13 befindet,
als Preßzylinderkammer
bezeichnet sein mögen.
An jede der beiden Kammern 15 und 16 ist ein Drucksensor 17 bzw. 18 angeschlossen,
der ein dem Druck entsprechendes elektrisches Ausgangssignal abgibt.
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Auf
seiner dem Pressentisch 24 zugewandten Seite trägt der Pressenstößel 11 eine
Werkzeugmatrize 25. Auf dem Pressentisch 24 ist
die zugehörige
Werkzeugpatrize 26 befestigt. Die Werkzeugpa trize wird
umgeben von einem ringförmigen
Gegenhalter 27, der über
einzelne durch den Pressentisch 24 hindurchgeführte Bolzen 28 an
einer Stützplatte 29,
die sich unterhalb des Pressentisches 24 befindet abgestützt ist.
Die Stützplatte 29 wird
vom Tauchkolben 30 eines Plungerzylinders 31,
der an dem Gestell 10 sitzt und zentral zum Pressenstößel 11 so
angeordnet ist, daß der
Tauchkolben 30 und mit ihm die Stützplatte 29, die Bolzen 28 und
der Gegenhalter 27 Bewegungen in vertikaler Richtung ausführen können, getragen.
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Bei
allen gezeigten Ausführungsbeispielen ist
eine hydrostatische Maschine 32, die als beidseitig schwenkende,
mit einer Druckregelung versehene Axialkolbenmaschine ausgebildet
ist, über
eine feste Kupplung 33 mechanisch mit einer Drehstromasynchronmaschine 34 mit
annähernd
konstanter Drehzahl gekoppelt. Beidseitig schwenkende hydrostatische
Maschinen sind allgemein bekannt. Es sei lediglich nochmal erwähnt, daß es dieses
Merkmal mit sich bringt, daß unter
Beibehaltung der Drehrichtung der Volumenstrom innerhalb einer solchen
Maschine und die Wirkrichtung des Drehmoments umgekehrt werden können. Die
Axialkolbenmaschine 32 ist auf der einen Seite über eine
Leitung 35 mit dem Zylinder 31 und auf der anderen
Seite mit einem Ölsammelbehälter 36 verbunden.
Sie besitzt eine mengenabhängige
Steuerung, der jedoch die Druckregelung übergeordnet ist.
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Zum
Heben des Tauchkolbens 30 wird die Axialkolbenmaschine 32 als
Pumpe betrieben. Die Geschwindigkeit, mit der sich der Tauchkolben 30 dabei
bewegt, ist durch die mengenabhängige
Steuerung vorgegeben. Sobald die Stützplatte 29 gegen
einen nicht näher
gezeigten Anschlag am Gestell 10 stößt, steigt der Druck im Zylinder 31 bis
auf den durch die Druckregelung vorgegebenen Wert an. Die Axialkolbenpumpe 32 fördert nur
noch die Leckölverluste.
In den Figuren ist die Stützplatte 29 in
der Position gezeigt, in der sie an dem besagten Anschlag des Gestells 10 anliegt.
Man erkennt, daß der
Gegenhalter 27 mit der dem Pressenstößel 11 zugewandten
Oberseite der Werkzeugpatrize 26 fluchtet und unter ein
auf diese aufgelegtes Blech 37 ragt. Der Pressenstößel fährt im Vorlauf
des Vorhubs unter seinem Eigen gewicht nach unten und klemmt schließlich aufgrund
des im Zylinder 31 herrschenden Druckes das Blech zwischen
der Werkzeugmatrize 25 und dem Gegenhalter 27 ein.
Bei der weiteren Bewegung des Pressenstößels 11 nach unten während des
Arbeitsspiels des Vorhubs wird der Gegenhalter 27 gegen
den im Zylinder 31 herrden Druck mitgeführt, wobei das Blech 37 zwischen
Werkzeugmatrize 25 und Gegenhalter 27 eingeklemmt
bleibt und über
die Werkzeugpatrize 26 gezogen wird. Das Druckmittel wird
aus dem Zylinder 31 über
die Axialkolbenmaschine 32 in den Ölsammelbehälter 36 verdrängt. Dabei
arbeitet die Axialkolbenmaschine 32 als Motor.
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Bei
der Ausführung
nach 1 ist zur Bewegung des Kolbens 13 im
Differentialzylinder 14 eine erste Axialkolbenmaschine 40 vorgesehen,
die mit ihrem einen Ausgang 43 über eine Leitung 41 an
die Preßzylinderkammer 16 und
mit ihrem anderen Ausgang 44 über eine Leitung 42 an
die Rückhubzylinderkammer 15 angeschlossen
ist. Der Förderstrom durch
die Axialkolbenmaschine 40 ist unter Beibehaltung der Drehrichtung
umkehrbar. Der Förderstromsteuerung
ist eine Druckregelung überlagert.
Außerdem
sind der Druckanschluß und
der Sauganschluß der
Maschine 40 miteinander vertauschbar. Die Axialkolbenmaschine 40 ist
mechanisch mit dem Elektromotor 34 gekoppelt, mit dem auch
die Axialkolbenmaschine 32 verbunden ist. Insbesondere
haben die Maschinen 32 und 40 die gleiche Antriebswelle.
Für den
Rückhub
des Kolbens 13 fördert
die Axialkolbenmaschine 40 als Pumpe ein bestimmtes Ölvolumen pro
Zeiteinheit in die Rückhubzylinderkammer 15. Sie
wird dabei förderstromgesteuert
gefahren. Im Vorlauf des Vorhubs, während dessen sich der Stößel unter
seinem eigenen und dem Gewicht der Werkzeugmatrize 25 nach
unten bewegt, ist die Axialkolbenmaschine wiederum förderstromgesteuert und
arbeitet als Motor. Der Förderstrom
bestimmt die Senkgeschwindigkeit des Pressenstößels 11. Das über die
Axialkolbenmaschine 40 strömende Öl gelangt über die Leitung 41 in
die Preßzylinderkammer 16.
Da das Volumen der Preßzylinderkammer 16 größer ist
als das der Rückhubzylinderkammer 15,
ist eine Konstantpumpe 50 vorgesehen, die dieselbe Welle
wie die Axialkolbenmaschinen 32 und 40 hat. Die
Konstantpumpe 50, bei der es sich z. B. auch um eine Zahnrad-
oder Flü gelzellenpumpe
handeln kann, ist mit einem Sauganschluß 51 mit dem Ölsammelbehälter 36 verbunden.
Der Druckanschluß 52 ist über ein
erstes Rückschlagventil 53 mit
der Leitung 42, über
ein zweites, entsperrbares Rückschlagventil 54 mit
der Leitung 41 und über
ein Druckbegrenzungsventil 55 mit dem Ölsammelbehälter 36 verbunden.
Die Sperr-Richtung der Rückschlagventile 53 und 54 zeigt
jeweils von der Leitung 42 bzw. Leitung 41 zum
Druckanschluß 52.
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Das
Druckbegrenzungsventil 55 ist auf einen niedrigen Druck
von z.B. 10 bis 15 bar eingestellt. Die Konstantpumpe 50 gleicht
auch Leckölverluste
im System aus.
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Während des
Vorlaufs des Pressenstößels beim
Vorhub wird über
das Rückschlagventil 54 eine solche
Menge Öl
von der Konstantpumpe 50 in die Preßzylinderkammer 16 gefördert, daß in dieser
der am Druckbegrenzungsventil 55 eingestellte Druck herrscht.
Damit ist sicher ausgeschlossen, daß in der Preßzylinderkammer
Unterdruck auftrifft, der schädliche
Auswirkungen haben kann. Sobald das Gewicht des Pressenstößels 11 vom
Gegenhalter 27 aufgenommen wird, verringert sich der Druck
in der Rückhubzylinderkammer 15 und
die Axialkolbenmaschine 40 wird unter Beibehaltung der
Förderrichtung
auf Druckregelung umgeschaltet. In der Preßzylinderkammer 16 baut
sich der Preßdruck
auf. Die wegen der Kompressibilität des Öls und des weiteren Verfahrens
des Kolbens 13 im Arbeitsspiel notwendige weitere, in die
Preßzylinderkammer 16 zu
fördernde Ölmenge wird
von der Axialkolbenmaschine 40, die nun als Pumpe arbeitet, über das
Rückschlagventil 53 angesaugt.
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Während des
Rückhubs
wird die gesamte Einspeisemenge über
das nun elektrisch entsperrte Rückschlagventil 54 und über das
Druckbegrenzungsventil 55 in den Ölsammelbehälter 36 verdrängt.
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Vom
Wirkungsgrad her günstiger
als die Ausführung
nach 1, bei der die ausgespeiste hydraulische Leistung
als Wärme
für den
mechanischen Antrieb verlorengeht, erscheint die Ausführung nach 2.
Dort ist ein Sauganschluß 43 der
Axialkolbenmaschine 40 mit dem Ölsammelbehälter 36 und ein Druckanschluß 44 über eine Leitung 42 mit der
Rückhubzylinderkammer 15 des
Differentialzylinders 14 verbunden. Die Konstantpumpe 50 ist
durch eine Verstellpumnpe 60 ersetzt, von der ein Sauganschluß 61 mit
dem Ölsammelbehälter 36 und
ein Druckanschluß 62 über eine
Leitung 63 mit der Preßzylinderkammer 16 des
Differentialzylinders 14 verbunden ist. Auch bei der Pumpe 60 handelt
es sich um eine Axialkolbenpumpe, die wie die Axialkolbenmaschine 40 über Null
verstellbar ist. Wenn hier einmal von Pumpe und das andere Mal von
Maschine die Rede ist, so soll damit angedeutet werden, daß das eine
Gerät nur
als Pumpe und das andere Gerät während des
Betriebs der Presse abwechselnd als Pumpe und als Motor betrieben
wird.
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Während des
Vorhubs des Pressenstößels 11 wird
die Axialkolbenmaschine 40 förderstromgesteuert gefahren
und bestimmt dadurch die Senkgeschwindigkeit des Stößels 11.
Diese Steuerung kann während
des Vorlaufs und während
des Arbeitsspiels beibehalten werden. Während des Vorlaufs wird dabei
die Axialkolbenmaschine 40 als Motor betrieben. Die Axialkolbenpumpe 60 ist
während
des Vorlaufs druckgeregelt bei niedrigem Druck und während des Arbeitsspiels
druckgeregelt bei hohem Preßdruck. Grundsätzlich ist
es auch möglich,
während
des Arbeitsspiels die Axialkolbenmaschine 40 druckgeregelt
bei niedrigem Druck und die Axialkolbenpumpe 60 geschwindigkeitsgesteuert
zu fahren. Dann muß jedoch
nach dem Aufsetzen des Pressenstößels bei der
Axialkolbenmaschine 40 von Geschwindigkeitssteuerung auf
Druckregelung umgeschaltet werden. Während des Vorlaufs hält die Pumpe 60 einen
niedrigen Druck in der Preßzylinderkammer 16 aufrecht. Im
Rückhub
bleibt die Pumpe 60 auf Druckregelung, wobei auch hier
nur ein minimaler Betriebsdruck in der Preßzylinderkammer 16 aufrechterhalten
wird, um Kavitation zu vermeiden. Die Axialkolbenmaschine 40 ist
während
des Rückhubs
auf Förderstromsteuerung
geschaltet, um eine definierte Hubgeschwindigkeit zu erzielen.
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Bei
der Ausführung
nach 3 ist ähnlich wie
bei derjenigen nach 1 der Ausgang 43 einer Axialkolbenmaschine 40 über eine
Leitung 41 mit der Preßzylinderkammer 16 und
ein Ausgang 44 der Axialkolbenmaschine 40 über eine
Leitung 42 mit der Rückhub zylinderkammer 15 verbunden.
Als zweite Hydropumpe ist nun jedoch keine Konstantpumpe sondern
wie bei der Ausführung
nach 2 eine Verstellpumpe 60 verwendet, die
mit einem Sauganschluß 61 mit
dem Ölsammelbehälter 36 und
mit dem Druckanschluß 62 mit
der Leitung 41 verbunden ist.
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Während des
Vorlaufs des Vorhubs des Pressenstößels baut sich in der Rückhubzylinderkammer 15 unter
dem Eigengewicht des Pressenstößels 11 ein
Druck auf, durch den Öl
aus der Rückhubzylinderkammer 15 über die
Leitung 42, die Axialkolbenmaschine 40 und die
Leitung 41 in die Preßzylinderkammer 16 verdrängt wird.
Die Sinkgeschwindigkeit des Pressenstößels 11 ist von dem
eingestellten Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine 40 bestimmt,
die während
des Vorlaufs als Motor betrieben wird. Ein Ölvolumen, das dem Volumen der
aus dem Zylinder 14 herausbewegten Kolbenstange 12 entspricht,
wird von der Pumpe 60 in die Preßzylinderkammer 16 gefördert. Um
deren vollständige
Befüllung
zu erreichen, ist die Pumpe 60 dabei auf Druckregelung
geschaltet und fördert
genau soviel, daß in der
Preßzylinderkammer 16 ein
niedriger Druck aufrechterhalten wird.
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Die
Pumpe 60 der Ausführung
nach 3 kann kleiner sein als die Pumpe 60 der
Ausführung nach 2,
da sie nicht die gesamte zum Füllen
der Preßzylinderkammer 16 notwendige Ölmenge fördern muß. Wenn
die geometrischen Hubvolumina der Axialkolbenmaschine 40 und
der Verstellpumpe 60 der Ausführung nach 3 so
gewählt
werden, daß das
Verhältnis
des Hubvolumens der Axialkolbenmaschine 40 zum Hubvolumen
der Verstellpumpe 60 dem Verhältnis der Ringfläche der
Rückhubzylinderkammer 15 zur
Fläche
des Querschnitts der Kolbenstange 12 entspricht, können die
Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine 40 und der Pumpe 60 synchron
verstellt werden.
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Reicht
das Gewicht des Pressenstößels 11 nicht
aus, um das Blech 37 zu verformen (-dies wird durch Absinken
des Lastdrucks an der Druckmeßdose 17 erkannt-),
wird die Axialkolbenmaschine 40 bei Unterschreiten eines
Mindestdruckes von Förderstromsteuerung
in Druckregelung umgeschaltet, damit sie in der Rückhubzylinderkam mer 15 einen
Mindestdruck aufrechterhält,
der Kavitation in der Axialkolbenmaschine 40 ausschließt. Gleichzeitg
wird die Pumpe 60 von Druckregelung auf Förderstromsteuerung
umgeschaltet, damit die Hubbewegung mit einer definierten Geschwindigkeit
fortgesetzt wird.
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Um
evt. nach Beendigung des Arbeitsspiels eine definierte Anpreßkraft über eine
bestimmte Halte- oder Materialfließzeit zu erzielen, wird auch
die Pumpe 60 auf Druckregelung umgeschaltet. Diese Pumpe
arbeitet auch als Speisepumpe für
die Axialkolbenmaschine 40, so daß eine zusätzliche Einspeisung bei der
Ausführung
nach 3 nicht erforderlich ist.
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Im
Rückhub
wird die Axialkolbenmaschine 40 wieder auf Förderstromsteuerung
geschaltet und es stellt sich in der Rückhubzylinderkammer 15 der zum
Heben des Pressenstößels erforderlich
Lastdruck ein. Das aus der Preßzylinderkammer 16 verdrängte Öl wird den
beiden Geräten 40 und 60 zugeführt, wobei
die Pumpe 60 einen minimalen Druck aufrechterhält und somit
immer für
optimale Ansaugverhältnisse
am Ausgang 43 der nun als Pumpe arbeitenden Axialkolbenmaschine 40 sorgt.
Das überschüssige dem
Kolbenstangenvolumen entsprechende Ölvolumen wird über die
Pumpe 60 drucklos zum Ölsammelbehälter 36 geführt.
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Bei
der Ausführung
nach 4 ist ähnlich wie
bei derjenigen nach 2 wiederum eine Verstellpumpe 60 mit
einem Sauganschluß 61 an
den Ölsammelbehälter 36 und
mit einem Druckanschluß 62 über eine
Leitung 63 unabhängig
von der Axialkolbenmaschine 40 an die Preßzylinderkammer 16 angeschlossen.
Anders als bei der Ausführung
nach 2 ist der Ausgang 43 der Axialkolbenmaschine 40 nicht
mit dem Ölsammelbehälter 36,
sondern mit einem Hydrospeicher 70 verbunden, dessen Ladezustand
von einer Druckmeßdose 71 detektiert
wird. In die Leitung 42 zwischen dem Ausgang 44 der
Axialkolbenmaschine 40 und der Rückhubzylinderkammer 15 ist
ein entsperrbares Rückschlagventil 72 eingefügt, das
den Ölfluß von der
Rückhubzylinderkammer 15 zur
Axialkolbenmaschine 40 entsperren kann. Zwischen der Axialkolbenmaschine 40 und
dem Rückschlagventil 72 ist
an die Leitung 42 ein Rück schlagventil 73 angeschlossen,
das andererseits mit dem Ölsammelbehälter 36 verbunden
ist und über das
die Axialkolbenmaschine 40 im Pumpenbetrieb aus dem Ölsammelbehälter 36 Öl zum Befüllen des Speichers 70 auf
den gewünschten
Ladedruck ansaugen kann. Das Rückschlagventil 73 ist
ebenfalls entsperrbar.
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In
der Abwärtsbewegung
des Pressenstößels 11 wirkt
dieser im Vorlauf durch sein Eigengewicht auf das Öl, das sich
in der Rückhubzylinderkammer 15 befindet.
In dieser sowie in der Leitung 42 herrscht der Lastdruck.
Die Senkgeschwindigkeit des Pressenstößels wird über die Drehzahl des Elektromotors 34 und
den Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine 40 definiert,
die das aus der Rückhubzylinderkammer 15 verdrängte Öl in den
Hydrospeicher 70 fördert,
wo es für
den Rückhub
unter Druck gespeichert wird. Für
das Arbeitsspiel öffnet
das entsperrbare Rückschlagventil 73,
um die Rückhubzylinderkammer 15 des
Zylinders 14 drucklos zu schalten. Der Preßvorgang
selbst erfolgt über
die Beaufschlagung des Materials 37 zwischen Matrize 25 und
Patrize 26 durch das Gewicht des Pressenstößels und der
Matrize und über
die Beaufschlagung des Kolbens 13 mit dem Förderstrom
der Pumpe 60. Der sich bei einem bestimmten Förderstrom
einstellende Lastdruck in der Leitung 63 entspricht dem
Preßdruck.
Eine definierte Anpreßkraft
des Pressenstößels 11 kann
aber auch durch Umschalten der Pumpe 60 auf Druckregelung
erzielt werden.
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Das
Rückschlagventil 72 ist
während
der Abwärtsbewegung
des Pressenstößels 11 entsperrt. Während des
Preßvorgangs
fördert
die Axialkolbenmaschine 40 im Pumpenbetrieb noch so viel Öl in den
Speicher 70, daß der
gewünschte
Ladedruck erreicht ist, und daß die Ölmenge ausreicht,
um den Pressenstößel während des
Rückhubs
weit genug hochzuheben. Der Rückhub
des Pressenstößels 11 erfolgt
dabei geschwindigkeitsgesteuert, indem die Axialkolbenmaschine 40 das
im Hydrospeicher 70 gespeicherte Öl wieder in die Rückhubzylinderkammer 15 des
Differentialzylinders 14 fördert, wobei das Rückschlagventil 73 wieder
geschlossen ist. Der Elektromotor 34 muß hierbei nur das Moment für die Druckerhöhung des
Volumenstroms zwischen dem Speicherdruck und dem für die Hubbewegung
benötigten
Beschleunigungs- und Lastdruck aufbrin gen. Durch die Nutzung der
gespeicherten Energie für
den Rückhub
des Pressenstößels 11 kann
die Antriebsleistung des Elektromotors 34 auf die zum Pressen erforderliche
Antriebsleistung reduziert werden. Da während des Arbeitsspiels die
Maschine 32 noch als Motor zum Antrieb des Elektromotors
benutzt wird, reduziert sich dessen benötigte Antriebsleistung sogar
noch um diese zurückgewonnene
Leistung. Somit braucht der Elektromotor 34 beim Arbeitshub
nur die Leistungsdifferenz zwischen Preßleistung durch den Pressenstößel und
die Bremsleistung für
den Gegenhalter 27 aufzubringen. Dies führt zu einer beträchtlichen
Verringerung der Verlustleistung und Reduzierung der installierten
Antriebsleistung des Elektromotors.