CH643776A5 - Hydraulic press - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Presse, bestehend aus einem Pressengestell, einem Presszylinder mit Presskolben und einem Pressenstössel, insbesondere zum Schneiden von Blech oder Stangenmaterial bei hohen Hub-zahl'en.

Hydraulische Pressen für die Metallbearbeitung bestehen aus einem Pressengestell, in dem ein Presszylinder mit einem Presskolben sowie ein Pressentisch angeordnet sind. Der Presszylinder ist über Rohrleitungen mit einem Druckerzeuger verbunden. Zwischen dem Druckerzeuger und dem Presszylinder sind Ventile angeordnet, mit denen der Weg, die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit des Presskolbens gesteuert werden. Bedingt durch diesen Aufbau lassen sich nur relativ geringe Hubzahlen (unter 200 min-1) realisieren, da die Strömungsgeschwindigkeit des Hydraulikmediums in den Rohrleitungen begrenzt ist, die Steuerzeiten der Ventile zu lang sind und sich infolge der bewegten Massen ein unruhiger Lauf der Presse einstellt. Darüber hinaus weist dieser Aufbau infolge des grossen unter Druck stehenden Flüssigkeitsvolumens eine geringe Federsteife auf, was insbesondere beim Schneiden während des plötzlichen Kraftabfalles störend in Erscheinung tritt.

Ziel der Erfindung ist die Steigerung der Hubzahl hydraulischer Pressen, die Verminderung der Maschinenschwingungen sowie die1 Senkung der Lärmemission. Ferner soll das unter Druck stehende Flüssigkeitsvolumen minimiert und damit die Federsteife erhöht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Presse der eingangs genannten Art mit veränderten! Strömungsbedingungen für das Hydraulikmedium zu schaffen, wobei die Massen aller geradlinig bewegten Teile und deren Geschwindigkeiten so aufeinander abgestimmt sind, dass sich die Massenkräfte kompensieren.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass am Presszylinder eine einseitig beaufschlagte ventillose Kolbenpumpe angeordnet ist, die aus einem Pumpkolben, einer Kolbenstange sowie aus Mitteln zur Erzeugung der Hubbewegung der Kolbenstange und des Pumpkolbens besteht, wobei der Presskolben als Ringkolben ausgebildet ist, in dessen Bohrung der Pumpkolben geführt ist, derart, dass sowohl die wirksame Fläche der Presskolbenoberseite wie auch die wirksame Fläche der Pumpkolbenoberseite das im Flüssigkeitsraum des Presszylinders eingeschlossene Druckmedium nach unten begrenzen und dass sich die translatorisch bewegte Masse der einseitig beaufschlagten ventillosen Kolbenpumpe zur Masse von Presskolben, Stössel1 sowie Oberteil des Werkzeuges wie die wirksame Fläche der Pump-kolbenoberseite zur wirksamen Fläche der Presskolbenoberseite verhält.

Zur Erzeugung der Hubbewegung der Kolbenpumpe wird vorzugsweise ein Kurbeltrieb eingesetzt.

Die Hubbewegung der Kolbenpumpe kann auch durch einen Kurventrieb erzeugt werden.

Zum Antrieb der Kolbenpumpe ist vorzugsweise ein Antriebsmotor vorgesehen, der über einen Riementrieb mit der Welle der Kolbenpumpe verbunden sein kann. Zwischen Motor und Kolbenpumpe kann eine Schwungmasse angeordnet sein.

Anstelle des Rotationsantriebs der Kolbenpumpe ist auch ein Linearmotor einsetzbar.

Die Unterseite des Presskolbens ist zweckmässig mit einem unter Druck stehenden flüssigen oder gasförmigen Medium beaufschlagt.

Die in der Beschreibung gewählten Lageangaben «oben» und «unten» wurden wegen der einfacheren Erläuterung der Zuordnung von Bauteilen gewählt. Das schliesst nicht aus, dass die erfindungsgemässe hydraulische Presse auch in einer anderen Lage, beispielsweise liegend, realisiert werden kann. Durch die Anordnung von Pump- und Presskolben in einem gemeinsamen Zylinderraum und die ventillose Steuerung sowie den Ausgleich der geradlinig bewegten Massen wird erreicht, dass die Hubzahl hydraulischer Pressen um ein Vielfaches gesteigert werden kann. Ausserdem können die durch Massenkräfte hervorgerufenen Maschinenschwingungen und deren Auswirkungen auf Fundament und Gebäude auf ein Minimum reduziert und der Lärmpegel gesenkt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung (Schnittdarstellung) beschrieben.

Die in der Figur dargestellte hydraulische Presse enthält ein Pressengestell 21 mit einem Presszylinder 1. Ein Antriebsmotor 12 treibt über einen Riementrieb 16 eine mit einer Schwungmasse 14 versehene Welle 13, die einen Exzenter 17 aufweist. Dieser bewegt über ein Pleuel 18, ein Gelenk 19 und eine Kolbenstange 3 einen Pumpkolben 2 hin und her. Der Pumpkolben 2 ist zentrisch in der Bohrung 5 eines Presskolbens 4 geführt, der als Ringkolben gestaltet ist. Die Pumpkolbenoberseite 7 begrenzt gemeinsam mit der Presskolbenoberseite 6 einen mit Öl gefüllten Flüssigkeitsraum 8 nach unten. Die Fläche der Presskolbenoberseite 6 beträgt das zehnfache der Fläche der Pumpkolben-

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Oberseite 7. Bei der Aufwärtsbewegung verdrängt der Pump-kolben 2 Hydrauliköl, wodurch eine Abwärtsbewegung des Presskolbens 4 mit dem Pressenstössel 9 und dem Oberteil 10 des Werkzeuges 11 bewirkt wird. Dabei verhalten sich die Kolbenwege infolge des als konstant zu betrachtenden Ölvolumens umgekehrt wie die Kolbenflächen. Die Masse des Pumpkolbens 2 mit Kolbenstange 3, Gelenk 19 und dem als geradlinig bewegt zu betrachtenden Anteil des Pleuels 18 verhält sich zur Masse von Presskolben 4, Pressenstössel 9 und Werkzeugoberteil 10 wie die wirksamen Kolbenflächen, so dass durch die gegenläufige Bewegung der beiden Kolben ein Ausgleich der geradlinig bewegten Massen erreicht wird. Unterhalb des Presskolbens 4 befindet sich ein mit Druckluft gefüllter Raum 22. Hierdurch wird die Presskolbenunterseite 15 mit Druck beaufschlagt, der 5 dem Eigengewicht und den Beschleunigungskräften von Presskolben 4, Pressenstössel 9 und Werkzeugoberteil 10 entgegenwirkt und die Rückzugskräfte des Werkzeuges 11 aufbringt.

Eine Öffnung 20 im Presszylinder 1 stellt die Verbin-lo dung mit einer nicht dargestellten Einrichtung zur Regulierung des Ölvolumens im Flüssigkeitsraum 8 her.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Hydraulische Presse, insbesondere zum Schneiden von Blech oder Stangenmaterial bei hohen Hubzahlen, beistehend aus einem Pressengestell, in dem in einem Presszylinder ein Presskolben bewegbar und mit einem Pressen-stössel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Presszylinder (1) eine einseitig beaufschlagte ventillose Kolbenpumpe angeordnet ist, die aus einem Pumpkolben (2), einer Kolbenstange (3) sowie aus Mitteln zur Erzeugung der Hubbewegung der Kolbenstange (3) und des Pumpkolbens (2) besteht, wobei der Presskolben (4) als Ringkolben ausgebildet ist, in dessen Bohrung (5) der Pumpkolben, (2) geführt ist, derart, dass sowohl die wirksame Fläche der Presskolbenoberseite (6) wie auch die wirksame Fläche der Pumpkolbenoberseite (7) das im Flüssigkeitsraum (8) des Presszylinders (1) eingeschlossene Druckmedium nach unten begrenzen und dass sich die translatorisch bewegte Masse der einseitig beaufschlagten ventillosen Kolbenpumpe zur Masse von Presskolben (4), Stössel (9) sowie Oberteil (10) des Werkzeuges (11) wie die wirksame Fläche der Pumpkolbenoberseite (7) zur wirksamen Fläche der Presskolbenoberseite (6) verhält.

2. Hydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Hubbewegung der Kolbenpumpe ein Kurbeltrieb (13, 17, 18, 19) angeordnet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Hydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Hubbewegung der Kolbenpumpe ein Kurventrieb angeordnet ist.

4. Hydraulische Presse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen einem Antriebsmotor (12) un einer Welle (13) eine Schwungmasse (14) befindet, die vorzugsweise auf der Welle (13) angeordnet ist.

5. Hydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Hubbewegung der Kolbenpumpe ein Linearmotor angeordnet ist.

6. Hydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (15) des Presskolbens (4) mit einem unter Druck stehenden flüssigen oder gasförmigen Medium beaufschlagt ist.