DE1145018B - Schnellarbeitende hydraulische Presse, insbesondere Schmiedepresse oder Ziehpresse - Google Patents

Description

Bei hydraulischen Pressen, z. B. Schmiedepressen oder Ziehpressen, ist es bekannt, den Antrieb über einen z. B. preßluftbelasteten Hochdruck-Akkumulator und Hochdruckübersetzer vorzunehmen. Bei allen bekannten hydraulischen Hochdruckübersetzern ist jedoch das Verhältnis vom Primärdruck zum Sekundärdruck konstant, und zwar gleich dem Verhältnis der beiden Kolbenflächen. Darüber hinaus ist die Geschwindigkeit, mit welcher ein Preßhub einschließlich Entlastung durchgeführt werden kann, nicht befriedigend. Gesenkschmiedepressen und Ziehpressen, z. B. Gummiziehpressen, werden im übrigen in üblicher Weise unter Verzicht auf Druckübersetzer über einen wasserbelasteten Hochdruck-Akkumulator angetrieben. Insbesondere bei diesen Pressen bereitet es Schwierigkeiten, die Preß- und Entlastungsvorgänge in kurzen Zeiten durchzuführen. Insbesondere können wegen zu langer Dauer des Preß- und Entlastungsvorganges in Gummikissenziehpressen heiße Werkstücke, wie Titaniumbleche, nicht verformt werden, da die Gummikissen über die Dauer der Preß- und Entlastungsvorgänge die Temperaturen nicht ertragen und sich dadurch zu hoch erwärmen und zerstört werden.

Man hat daher vorgeschlagen, mit wesentlich kürzeren Berührungszeiten zwischen dem heißen Werkstück und dem Verformungswerkzeug zu arbeiten, und hat daher zur Verformung von Titaniumwerkstücken, insbesondere Blechen, Fallhämmer eingesetzt. Der Wirkungsgrad solcher Fallhämmer ist aber schlecht, da als Hammer für die genannten Bleche ein Gummiblock dienen muß.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Preß- und Entlastungsvorgang von hydraulischen Pressen zu beschleunigen, ohne den Hochdruck-Akkumulator in nachteiliger Weise zu vergrößern oder dessen Druck in untragbarer Weise zu erhöhen.

Die Erfindung ist angewendet bei schnellarbeitenden hydraulischen Pressen, insbesondere Schmiedepressen oder Ziehpressen, z. B. Gummiziehpressen, mit Antrieb über einen z. B. preßluftbelasteten Hochdruck-Akkumulator und einen Hochdruckübersetzer. Sie besteht darin, daß der Hochdruckübersetzer aus treibenden und getriebenen Kolben besteht, die treibenden und getriebenen Kolben sich im Winkel zueinander bewegen und durch ein Kniehebelsystem unmittelbar verbunden sind, dessen Strecklage durchfahren wird.

In weiterer Ausbildung besteht die Erfindung darin, die im Hochdruckübersetzer über den Preß weg erfolgende Steuerung des Preßdruckes der Druckcharakteristik des Preßvorganges anzupassen, wodurch eine Schnellarbeitende hydraulische Presse,
insbesondere Schmiedepresse oder Ziehpresse

Anmelder:
G. Siempelkamp & Co., Krefeld, Ritterstraße

Mathias Schmid, Krefeld,
ist als Erfinder genannt worden

weitere Energieersparnis möglich ist, da durch diese Einstellung der Druckanstieg in ähnlicher Charakteristik erfolgen kann, wie er in der Presse benötigt

ao wird, und die aufgewandte Energie damit auf das unbedingt erforderliche Maß beschränkt ist. Um z. B. unabhängig von der Gesenkhöhe und Gesenktiefe oder sonstigen Gegebenheiten des Preßvorganges bei erfindungsgemäßen hydraulischen Pressen mit einem einzigen Hochdruckübersetzer auszukommen, schlägt die Erfindung vor, daß der Druckanstieg im Hochdrackübersetzer durch ein Druckbegrenzungsventil begrenzt ist. Das Druckbegrenzungsventil kann den treibenden Kolben bzw. deren Zylindern zugeordnet sein. Im einzelnen empfiehlt es sich, die Einrichtung im ganzen so zu treffen, daß zwei treibende Kolben des Hochdruckübersetzers koaxial in zwei Zylindern gelagert, durch eine starre Kolbenstange miteinander verbunden und an diese Kolbenstange die Kniehebelstangen zweier getriebener Kolben mit zu den ersten rechtwinkliger Bewegungsrichtung angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist auf einfachste Weise eine veränderliche Übersetzung zwischen treibenden Kolben, getriebenen Kolben und damit eine veränderliehe Druckübersetzung dergestalt erreicht, daß die getriebenen Kolben am Anfang ihrer Bewegung nur einen kleinen und im Totpunkt des Antriebsgestänges theoretisch einen unendlichen großen hydraulischen Druck erzeugen können, deren Fördermenge in bezug auf den Weg des treibenden Kolbens im umgekehrten Verhältnis steht als die Drücke. Hierdurch erkennt man leicht, daß der von dem zuletzt beschriebenen Druckübersetzer erzeugte hydraulische Druck in ähnlicher Charakteristik wächst, wie er bei Gesenkpressen und insbesondere Gummikissenziehpressen nach den Verformungsbedingungen der Werkstücke benötigt wird.

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Claims (5)

1. Bei erfindungsgemäßen hydraulischen Pressen ist es im Totpunkt des Antriebsgestänges 13 a, 13 b theoim übrigen möglich, den Preßkolben und somit auch retisch einen unendlich großen hydraulischen Druck die getriebenen Kolben der Druckübersetzer mit öl erzeugen können, deren Fördermenge in bezug zum anzutreiben, wogegen die treibenden Kolben der Weg der treibenden Kolben 11 a, 11 b im umgekehr-Druckübersetzer und der Hochdruck-Akkumulator 5 ten Verhältnis steht als die Drücke. Hieraus erkennt von Wasser gespeist werden können. man, daß der vom Druckübersetzer erzeugte hydrau-

   Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind lische Druck in ähnlicher Charakteristik wächst, wie vor allem darin zu sehen, daß es mit hydraulischen er bei Gesenkpressen benötigt wird (vgl. Druckver-Pressen möglich ist, den eigentlichen Preßvorgang in laufskizze der Fig. 2).

   außerordentlich kurzen Zeiten zu führen, auch wenn io Ein Pressenhub wird z. B. ausgeführt durch Bewees sich um große Pressen handelt. Beispielsweise ist gen des Antriebsgelenkes 14, der Kniehebelstangen es möglich, die Presse in wenigen Sekunden bis zur \2>a, 13 b vom Punkt α nach Punkt b, während durch Berührung der Gesenke mit dem Gummiblock zu die Bewegung dieses Punktes von b nach c die Presse schließen und dann in einer oder 2 Sekunden den wieder entspannt wird. Hierbei erhält man im Punkt b Preßvorgang durchzuführen und den vollständigen 15 einen beüebig hohen hydraulischen Druck in den Zy-Rückzug in wenigen weiteren Sekunden zu erledigen. lindern der getriebenen Kolben 12«, 12 b. Da dieser Ein weiterer, erheblicher¹ Vorteil besteht darin, daß Druck im Totpunkt, d. h. imfPunkt b, unendlich groß vom Hochdruck-Akkumulator her erhebliche Energie _sein kann, wird dessen absolute Höhe durch ein eingespart wird, wie weiter unten noch ausführlicher Sicherheitsventil 15 begrenzt. Da die Höhe der vererläutert wird. Endlich kann bei der erfindungsgemä- 20 wendeten Gesenke 2 immer verschieden sein wird und ßen hydraulischen Presse der hydraulische Arbeits- _SOmit der Arbeitshub im Zylinder des Preßkolbens 4 druck in der Presse wesentlich gesteigert werden, was ebenfalls variiert, könnte es vorkommen, daß z. B. bei kleinere Pressenausmaße erlaubt und bei direktem niedrigen Gesenken und kleinem erforderlichem Ar-Pressenantrieb vom Akjsp her bisher nichtmöglich war. beitshub der maximale Druck an irgendeinem Punkt

   Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer 25 zwischen α und b erforderlich würde, lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeich- u_m den Hochdruckübersetzer 10 nicht unnötig groß

   nung erläutert. Es zeigt bauen zu müssen, wird durch das Ventil 15 erreicht,

   Fig. 1 in schemätiseher Darstellung eine Anlage daß der maximale Druck immer im Punkt b erzeugt nach der Erfindung umL werden kann. Das Ventil 15 wird zu diesem Zweck

   Fig. 2 eine Druckverlaufskizze des Drucküberset- 3° durch den Druck in einem der beiden Zylinder der zers. Kolben 12 a, 12 b des Hochdruckübersetzers 10 so ge-

   Die in Fig. 1 dargestellte Gummikissenziehpresse 1 steuert, daß es Preßflüssigkeit abläßt, wenn der hydraubesitzt in üblicher Weise ein festes Gesenk 2 und einen lische Druck im Antriebszylinder größer werden sollte Gummiblock 3 als Gegengesenk. Die Betätigung der als z. B. der vom Hochdruck-Akkumulator her kom-Presse erfolgt über den Pressenkolben 4 und bedarf 35 mende Antriebsdruck minus 10 %>. Diese 10 % Difin bezug auf die Presse selbst im einzelnen nicht der ferenz werden benutzt zur Überwindung der Fließ-Erläuterung. Zum hydraulischen Antrieb der Presse widerstände vom Hochdruck-Akkumulator bis zum steht ein bekannter, mit Preßluft belasteter Wasser- Antriebszylinder des Hochdruckübersetzers 10. Wie Akkumulator 5 zur Verfügung. Der Schließhub der aus der Zeichnung ersichtlich, wird die Verformungs-Presse 1 erfolgt mit Niederdruck, welcher einem vom 40 arbeit in der Presse und deren Entspannung bis zum Akkumulator angetriebenen Druckübersetzer entnom- Schließdruck dadurch erzeugt, daß der treibende KoI-men wird. Dieser Druckübersetzer hat einen kleinen ben des Druckübersetzers von α nach c gefahren wird. Hochdruckkolben 6α,, welcher mit 300 atü beauf- Hierdurch wird eine Umschaltung der Antriebsflüssigschlagtwird, und einen großen Niederdruckkolben 6 b, keit im Punkte des höchsten Druckes, wie es bei der welcher den zum Schließen, d. h. zum Heben der Ge- 45 üblichen Bauart von hydraulischen Pressen der Fall wichte erforderlichen hydraulischen Druck erzeugt. ist, vermieden. Da die Geschwindigkeit des treibenden Die Arbeitsgeschwindigkeit dieses Druckübersetzers 6 Kolbens durch Verwendung des Akkumulatorantriebs kann durch entsprechend große Steuerventile 7 fast beliebig gesteuert werden kann und da jede Umschalbeliebig schnell eingerichtet werden. Der hier erzeugte tung in diesem Bereich des Preßzyklus vermieden Niederdruck ist in der Lage, die Presse zu schließen, 50 wird, stellt diese Anordnung die einzige Möglichkeit bis das zu verformende Material 8, welches auf dem dar, um bei einer solchen großen Presse den eigentfesten Untergesenk 2 Hegt, den Gummiblock 3 berührt. liehen Preß- und Entspannungsvorgang in kürzester Hierbei steigt der Druck im Preßzylinder 9 und schal- Zeit durchzuführen. Der nächste Preßzyklus wird tet automatisch den zweiten Druckübersetzer 10, wel- durchgeführt durch Einspeisung vom Akkumulator eher den zum Pressen erforderlichen Hochdruck er- 55 des zweiten gegenüberliegenden Antriebszylinders, zeugt, ein. wobei der treibende Kolben bzw. der Kniehebel-

   Dieser Hochdruckübersetzer hat zwei treibende, stangengelenkpunkt 14 von c nach α wandert. 11a, Ub, und zwei getriebene Kolben 12 a, 12 b. Die
   treibenden Kolben ll'e, 11 b werden vom Hochdruck-Akkumulator 5 gespeist und bewegen die rechtwinklig 60 PATENTANSPRÜCHE: dazu angeordneten getriebenen Kolben 12 a, 12 b über

   zwei Kniehebelstangen 13 α, 13 b, deren Strecklage 1. Schnellarbeitende hydraulische Presse, ins-

   durchfahren wird. Die Zeichnung läßt erkennen, daß besondere Schmiedepresse oder Ziehpresse, mit

   bei der gewählten Kraftübertragung von treibenden Antrieb über einen z. B. preßluftbelasteten Hoch-

   Kolben zum getriebenen Kolben eine veränderliche 65 druck-Akkumulator und einen Hochdrucküberübersetzung dergestalt besteht, daß die getriebenen setzer, dadurch gekennzeichnet, daß der Hoch-Kolben 12a, 126 am Anfang ihrer Bewegung nur druckübersetzer (10) aus treibenden (lla, 11 b) einen kleinen Druck erzeugen können, während sie und getriebenen Kolben (12 a, 12 b) besteht, die

   treibenden und getriebenen Kolben (11 a, 11 6 bzw. 12 a, 126) sich im Winkel zueinander bewegen und durch ein Kniehebelsystem (13 α, 13 b) unmittelbar verbunden sind, dessen Strecklage durchfahren wird.
2. 2. Hydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung des Preßdruckes an die zur Verformung des Werkstückes (8) erforderliche Druckcharakteristik die Druckübersetzung zwischen Hochdruck-Akkumulatordruck und Pressendruck im Hochdruckübersetzer (10) veränderlich ist.
3. 3. Hydraulische Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckanstieg im Hochdruckübersetzer (10) durch ein Druckbegrenzungsventil (15) begrenzt und dadurch an die Zieh- bzw. Preßtiefe anpaßbar ist.
4. 4. Hydraulische Presse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil (15) den treibenden Kolben (11a,

   116) des HochdruckübersetzersilO) bzw. deren Zylinder zugeordnet ist.
5. 5. Hydraulische Presse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei treibende Kolben (11 α, 116) des Hochdruckübersetzers (10) koaxial in zwei Zylindern gelagert, durch eine starre Kolbenstange miteinander verbunden und an diese die Kniehebelstangen (13 a, 13 b) zweier getriebener Kolben (12a, 126) mit zu den ersten winkliger Bewegungsrichtung angeordnet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 47 229, 261719,
   510;

   deutsche Patentanmeldung H 8583 Ib/58 a (bekanntgemacht am 6. 11.1952);
   USA.-Patentschrift Nr. 1927 085;
   »Journal of the Iron and Steel Institute«,
   Februar 1951, S. 185;
   »La Machine Moderne«, Februar 1956, S. 57 bis 59.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen