DE1752005B2

DE1752005B2 - Steuerung der Tischbewegungen hydraulischer Pressen

Info

Publication number: DE1752005B2
Application number: DE1752005A
Authority: DE
Inventors: Paul Vaesteraas Larsson (Schweden)
Original assignee: Allmanna Svenska Elektriska AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1967-03-22
Filing date: 1968-03-20
Publication date: 1974-07-04
Also published as: DE1752005A1; US3559247A; SE338241B; DE1752005C3; GB1210877A; FR1556871A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung der Tischbevvegungen hydraulischer Pressen, insbesondere bei Pressen zur Herstellung fester Formkörper aus Pulver mit einem den Überstempel tragenden ersten Tisch und einem die Formmatrize enthaltenden zweiten Tisch, bei der die Bewegung des zweiten Tisches mit derjenigen des ersten Tisches derart koordiniert, ist. daß der erste Tisch laufend seinen Positionswert vorgibt, der direkt oder nach Änderung mit dem Positionswert des zweiten Tisches verglichen wird, worauf der Vergleichswert auf die normale Bewegung des zweiten Tisches im Sinne einer Verringerung des Vergleichswertes überlagernd einwirkt.

Pressen der genannten Art haben in der Regel zwei bewegliche Tische und einen feststehenden Preßstempel. Der unten liegende Tisch bildet oder trägt in der Regel die Formmatrize, in die ein am oberen Tisch befindlicher Stempel und der genannte feststehende Stempel eintauchen. Der untere Tisch wird von mehreren Kolben getragen, von denen jeder in einen mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder eintaucht, aus dem die Flüssigkeit bei einem einstellbaren Druck entweichen kann. Der untere Tisch wird beim Verdichten des pulverförmigen Materials durch Reibungskräfte mitgenommen. Die Einstellung der Ventile der genannten Zylinder mit den Tragkolben des Tisches ist so ge-

wählt, daß beim Preßvorgang der untere Tisch etwa die Hälfte des Weges des oberen beweglichen Tisches ausführt. Die Presse kann auch so angeordnet sein, daß der zuvor als »unterer« bezeichnete Tisch, also der die Formmatrize enthaltende Tisch, räumlich

« oberhalb des beweglichen Preßzylinders angeordnet ist (französische Patentschrift 1 275 322).

Es ist bereits bekannt, die Geschwindigkeit des die Matrize enthaltenden unteren Pressentisches veränderlich zu machen, z. B. ihn statt mit halber auch mit gleicher Geschwindigkeit wie den Preßstemipel laufen zu lassen (deutsche Patentschrift 1 088 811). Aus der französischen Patentschrift 1 275 322 ist begannt, eine Steuerung der Geschwindigkeit des die Matrize enthalienden Preßtisches in Abhängigkeit von der Position dieses Tisches vorzunehmen, und zwar im Sinne einer Verminderung der Geschwindigkeit dieses Tisches (Fig. 1 bis 4). Aus der eben genannten Patentschrift ist ferner bekannt (Fig. 5), daß der den Stempel enthaltende erste Tisch laufend seinen Posi-

tionswert vorgibt, der direkt oder nach Änderung mit dem Positionswert des zweiten Tisches verglichen wird, worauf der Vergleichswert auf die normale Bewegung des zweiten Tisches im Sinne einer Verringerung des Vergleichswertes überlagernd einwirkt. Hier

sind allerdings nur zwei Geschwindigkeitsverhältnisse möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung der Tischbewegung nach der französischen Patentschrift 1 275 322 derart zu verbessern, daß jedes gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis der beiden Preßtische einstellbar ist und eingehalten werden kann bzw. dieses Verhältnis während des Preßvorgangs nach einem bestimmten vorgegebenen Programm ablaufen kann, und zwar unabhängig von den absoluten Geschwindigkeiten der Tische.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Steuerung der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Positionswerte durch Potentiometer oder durch digitale Abtastorgane in elektrische Signale gewandelt werden, das Signal des einen Tisches durch eine Vorrichtung in einem bestimmten Verhältnis oder nach Programm veränderlich ist, der Vergleichswert einem elektrischen Verstärker zugeführt wird, der ein Magnetventil erregt, das den Druckmittelfluß für den hydraulischcn Stütz- bzw. Antriebszylinder des zweiten Tisches steuert.

Als Vorrichtung zur Änderung der Ausgangssignalc der positionsmessenden Potentiometer kann ein Potentiometer dienen, das mit einem der crstgenannten Potentiometer in Reihe geschaltet ist. Die Vorrichtung kann jedoch auch bestehen aus einer Strahlenquelle, einem strahlungsempfindlichen Geber, wie Photozellen, und die Strahlung abschirmenden Organen, die vorzugsweise austauschbar und beweglich zwischen Strahlungsquelle und Geber angeordnet sind. Dies ist schon in der deutschen Patentschrift I 577 158 vorgeschlagen.

Die Steuerung nach der Erfindung ist gegenüber der aus der französischen Patentschrift I 275 322 bekannten Steuerung universeller und flexibler. Mit der Steuerung nach der Erfindung kann jedes gewünschte Wegverhältnis der beiden beweglichen Tische der Presse eingestellt und das Bewegungsverhältnis nach

einem zuvor festgelegten Programm gesteuert werden. Man kann auch das eingestellte Wegverhältnis während des Preßvorgangs durch Eingreifen von Hand ändern. Die Erfindung hat wie angegeben besondere Bedeutung, wenn an Stelle zylindrischer Formkörper konische oder in anderer Weise in ihrem Querschnitt veränderliche Formkörper hergestellt werdein sollen. Die Steuerung bietet hier die Möglichkeit, das Wegverhältnis der beiden Tische dem jeweiligen Querschnitt des Formkörpers anpassen zu kön

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgendem an Hand der Zeichnung beschrieben, die ein Schaltschema der Anoi dnung in Verbindung mit einer schematischen Darstellung einer Presse mit zwei beweglichen Tischen zeigt.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine stehende Presse. Demzufolge sind die beiden beweglichen Tische 11 und 12 mit »oberer« und »unterer« Pressentisch bezeichnet. Der obere Pressentisch 11 sitzt an einem Kolben 26, dessen zugehöriger Zylinder mit 25 bezeichnet ist. Sein Druckraum isi durch eine Druckmittelleitung mit einer Pumpe verbunden. An der Unterseite des Tisches 11 ist als Werkzeug ein Preßstempel 13 befestigt. Der untere Pressentisch 12 ist über mehrere Kolben 17 in Zylindern 15 abgestützt. Diese Zylinder sind durch Leitungen 27 mit einem steuerbaren Ventil 23 verbunden, z. B. mit einem Überdruckventil, dessen Öffnungsdruck einstellbar ist. Solange dieses Ventil geschlossen ist, kann der Tisch 12 keine Abwärtsbewegung ausführen.

Im Tisch 12 ist die Formmatrize in Gestalt einer abgestuften zylindrischen Bohrung 14 angebracht, in die von oben der Stempel 13 und von unten ein Stempel 16 eingreifen, auf dem der Pressensockel befestigt ist. Dieser Stempel nimmt die Reaktionskraft beim Preßvorgang vermindert um die Reibungskraft auf, die durch Reibung auf den Tisch 12 übertragen wird. Am Tisch 12 greifen Kolbenstangen 28 von Kolben

29 an, die in Zylindern 24 gleiten. Diese einfach wirkenden Zylinder sind durch eine Leitung mit einer Druckmittelpumpe verbunden. Mit Hilfe dieser Zylinder können zusätzlich Kräfte auf den Tisch 12 übertragen werden, wenn die Reibungskraft beim Pressen nicht zur Mitnahme des unteren Tisches 12 ausreicht.

Mit jedem Tisch 11 bzw. 12 der Presse ist ein Arm

30 verbunden, der »inen Gleitkontakt trägt. Die Gleitkontakte beider Tische schleifen auf einem Potentiometer 18 bzw. 19, die beide an einem Ende mit einem Stromnetz verbunden und am anderen Ende geerdet sind. Im Stromkreis des Gleitkontaktcs des Potentiometers 18 liegt ein zweites einstellbares, geerdetes Potentiometer 20. Der Gleitkontakt dieses Potentiometers ist über Widerstände 32, 33 mit dem Gleitkontakt des Potentiometers 19 verbunden. Am Potentiometer 20 wird also eine Spannung abgegriffen, die in einem bestimmten Verhältnis zur am Potentiometer 18 abgegriffenen Spannung steht. Wenn das Ausgangssignal vom Potentiometer H8 mit 1 bezeichnet wird, so ist das des Potentiometers 2OA X 1, wobei k ein am Potentiometer 20 eingestellter Faktor ist. Wenn also die Ausgangssignale der Potentiometer 18 und 19 miteinander verglichen werden, e/hält man ein dem genannten Faktor k proportionales Ver-

gjeichssignal. Mit dem Potentiometer 20 kann das jeweils gewünschte Bewegungsverhältnis der Tische 11 und 12 eingestellt werden.

Die an den Potentiometern 18 und 19 bzw. 20 abgegriffene Spannung wird einem Verstärker 21 zuge-

führt, dem ein Kondensator 34 und ein einstellbarer Widerstand 35 parallel geschaltet sind. Es handelt sich hier um einen integrierenden Verstärker, wie er beispielsweise in der deutschen Patentschrift 104331 beschrieben ist. Am Ausgang des Verstärkers liegt eine

¹S Spule 22. Sie steuert eine schematisch dargestellte Vorrichtung 3ö, durch die das Ventil 23 gesteuert werden, kann, d. h. die Verbindung der Zylinder 15 mit einem ölvorratsbehälter. Es wird so die Bewegung des T'sches 12 gesteuert, und zwar im Verhältnis zur Bewegung des Tisches 11.

Sollte beim Pressen die ReiGung des Pulvers in dem Zylinder 14 für die Mitnahme des Tisches 12 nicht ausreichend sein, wird auf diesen Tisch ei;Je zusätzliche Kraft über die genannten Druckzylinder 24 ausgeübt.

Dj.'S Heben des. Tisches kann in ähnlicher Weise erfolgen. Mittels Endausschalter oder ähnliche Begrenzungsorgane können die Bewegungen der Tische in gewünschter Weise begrenzt werden.

Die Arbeitsweise der Anordnung ist folgende:

Der nach unten hin durch den Stempel 16 abgeschlossene zylindrische Matrizenraum 14 wird mit dem zu verpiessenden Pulver gefüllt. Dann wird dem Druckraum des Zylinders 25 Druckmittel zugeleitet und der Tisch 11 nach unten bewegt, bis der Stempel 13 in die Bohrung 14 eingreift. Von diesem Zeitpunkt ab beginnt die Steuerung der Tischbewegungen. Der Tisch 12 wird durch Reibung von dem Stempel 13 mitgenommen. Diese Mitnahme ist nur möglich, wenn aus den Zylindern 15 Flüssigkeit herausgelassen wird.

Die Abnahme der Flüssigkeit in den Zylindern 15 wird über das Ventil 23 mit Hilf'' der Potentiometer 18,19 und des Potentiometers 20 während des Preßvorgangs gesteuert.

Die Einstellung des Gleitkontaktes des Geräts 20

kann während des Preßvorgangs durch nicht dargestellte Vorrichtungen automatisch geändert werden. Das ist dann wichtig, wenn Körper mit wechselndem Querschnitt gepreßt werden sollen, d. h. das Wegverhältnis zwischen den beiden Tischen 11 und 12 während des Pressens geändert werden soll.

Statt eines Potentiometers 20 kann man eine Strahlungsquelle und einen strahlungsempfindlichen Geber verwenden, zwischen denen eine kuivenförmige Scheibe aus undurchsichtigem Material angebracht ist.

die mehr oder weniger das Ausgangssignal des Gebers beeinflußt Die Lage der Scheibe wird von dr.r Lage der Tische abhängig gemacht Die Kurve kann eine gerade Linie oder eine Kurve höheren Grades sein, je nach dem gewünschten Verhältnis. Eine solche An-

Ordnung ist in der deutschen Patentschrift 1 577 158 beschrieben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuerung der Tischbewegungen hydraulischer Pressen, insbesondere bei Pressen zur Herstellung fester Formkörper aus Pulver, mit einem den Oberstempel tragenden ersten Tisch und einem die Formmatrize enthaltenden zweiten Tisch, bei der die Bewegung des zweiten Tisches mit derjenigen des ersten Tisches derart koordiniert ist, daß der erste Tisch laufend seinen Positionswert vorgibt, der direkt oder nach Änderung mit dem Positionswert des zweiten Tisches verglichen wird, worauf der Vergleichswert auf die normale Bewegung des zweiten Tisches im Sinne einer Verringerung des Vergleichswertes überlagernd einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionswerte durch Potentiometer (18, 19) oder durch digitale rtbtastorgane in elektrische Signale gewandelt werden, das Signal des einen Tisches (11) durch eine Vorrichtung (20) in einem bestimmten Verhältnis oder nach Programm veränderlich ist, der Vergleichswert einem elektrischen Verstärker (21) zugeführt wird, der ein Magnetventil (23) erregt, das den Druckmittelfluß für den hydraulischen Stütz- bzw. Antriebszylinder (15) des zweiten Tisches (12) steuert.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, v^;.aß zur Änderung der Ausgangssignale der positionsmessenden Potentiometer (18, 19) ein Potentiometer (20) dient, das mit einem der Potentiometer (18, 19) re'iengeschaltet ist.

3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Änderung der Signale der positionsabtastenden Potentiometer (18. 19) wie schon vorgeschlagen aus einer Strahlungsquelle besteht, einem strahlungsempfindlichen Geber, wie Photozellen, und die Strahlung abschirmenden Organen, die vorzugsweise austauschbar und beweglich zwischen Strahlungsquelle und Geber angeordnet sind.