DE3808389A1

DE3808389A1 - Hydraulic blow forging press

Info

Publication number: DE3808389A1
Application number: DE3808389A
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing Ribar; Herbert Dipl Ing Dr Tuppa
Original assignee: Simmering Graz Pauker AG
Current assignee: Laeis Bucher GmbH
Priority date: 1987-04-02
Filing date: 1988-03-12
Publication date: 1988-10-20
Also published as: DD281148A5; IT1219135B; ATA81187A; AT398942B; IT8867250A0

Abstract

In the case of a blow forging press which is connected via a quick-action stop valve (27) to a reservoir (28), a predefined forging operation is to be imparted to the workpiece to be compressed in each forging process. To achieve this there is provided, between the quick-action stop valve (27) and the reservoir (28) a metering device (1) with a piston (3) which slides in a cylinder (2) and the piston rod (4) of which acts as a slide, in order to dampen the movement of the piston (3) at the end of the forging process, and in order to release a pipe (16 to 19) for compensating for oil lost by leakage in the upper end position. The swept volume of the cylinder (2) defines the loading and unloading volume of the reservoir (28) and therefore the forging work in addition. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Schlagpresse nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a hydraulic impact press according to the Preamble of claim 1.

Derartige Schlagpressen werden alternativ zu Spindelpressen als Schmiedepressen, Steinpressen usw. eingesetzt, mit deren Hilfe ein Werkstück, z. B. eine Keramikmasse, mit mehreren hintereinander folgenden Schlägen gestaucht bzw. geformt werden soll. Bekannt ist die Verwendung eines sogenannten High-Flow-Blasenspeichers und eines Schnellschaltventils mit zweistufiger Vorsteuerung. Es ergibt sich dabei das Problem, daß der Speicher aus Sicherheitsgründen erst knapp vor dem Schlagvorgang mit dem Volumen gefüllt werden kann, das der gewünschten Schlagenergie entspricht. Bei einem Schlag "ins Leere" wird die Hydraulikflüssigkeit, z. B. Öl, schlagartig und vollständig aus dem Speicher verdrängt, wodurch die Speicherblase zerstört wird.Such impact presses are used as an alternative to screw presses Forging presses, stone presses, etc., used with their help Workpiece, e.g. B. a ceramic mass, with several in a row following blows should be compressed or shaped. Is known the use of a so-called high-flow bladder accumulator and a quick-switching valve with two-stage pilot control. It results there is the problem that the memory for security reasons can be filled with the volume just before the beating process corresponds to the desired impact energy. In one stroke "ins The hydraulic fluid, for example oil, suddenly becomes "empty" completely displaced from memory, causing the memory bubble gets destroyed.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Festlegung des Entlade- und Ladevolumens (Pendelvolumen) der Hydraulikflüssigkeit für den Speicher, so daß nach Beendigung des Schlagvorganges ein restliches Volumen an Hydraulikflüssigkeit im Speicher verbleibt, unabhängig vom Gegendruck, welcher vom Zylinder der Schlagpresse her entsteht.The object of the invention is to provide a device for Definition of the unloading and loading volume (pendulum volume) of the Hydraulic fluid for the accumulator, so that when the Hitting a remaining volume of hydraulic fluid in the Storage remains, regardless of the back pressure from the cylinder the impact press originates.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by the measures according to the characterizing part of claim 1 solved.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.Further advantages result from the features of the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung, Fig. 1 shows a cross section of a metering device according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt entlang den Linien II-II in Fig. 1, und Fig. 2 shows a section along the lines II-II in Fig. 1, and

Fig. 3 ein Schaltschema der Hydraulikanlage. Fig. 3 is a circuit diagram of the hydraulic system.

In Fig. 1 bezeichnet 1 allgemein eine Dosiervorrichtung, bestehend aus einem Zylinder 2, in welchem ein Kolben 3 gleitet, dessen Kolbenstange 4 in einer zentrischen Bohrung 5 eines an der Unterseite des Zylinders 2 angeordneten Zwischenflansches 6 geführt ist, an den ein unterer Endflansch 7 anschließt. Die Oberseite des Zylinders 2 ist durch einen oberen Endflansch 8 abgeschlossen. Die Teile 2, 6, 7 und 8 sind untereinander, z. B. mittels Schrauben (nicht dargestellt) verbunden. Wie aus der in Fig. 1 dargestellten unteren Endlage des Kolbens 3 ersichtlich ist, wird die Kolbenstange 4 im unteren Endflansch 7 in einer zentrischen Bohrung 9 desselben geführt. Auch im oberen Endflansch 8 ist eine zentrische Bohrung 10 vorgesehen, die sich in einem Anschlußnippel 11 fortsetzt, von dem eine Leitung zu einem Druckspeicher 28 für eine Hydraulikflüssigkeit führt (siehe auch Fig. 3). An die Bohrung 9 des unteren Endflansches 7 ist eine Leitung 23 angeschlossen, die einerseits zu einer Pumpe 26 und anderseits zu einem Schnellschaltventil 27 abzweigt (siehe auch Fig. 3).In Fig. 1, 1 generally designates a metering device, consisting of a cylinder 2 in which a piston 3 slides, the piston rod 4 of which is guided in a central bore 5 of an intermediate flange 6 arranged on the underside of the cylinder 2 , to which a lower end flange 7 connects. The top of the cylinder 2 is closed by an upper end flange 8 . The parts 2, 6, 7 and 8 are mutually, z. B. connected by screws (not shown). As can be seen from the lower end position of the piston 3 shown in FIG. 1, the piston rod 4 is guided in the lower end flange 7 in a central bore 9 of the same. A central bore 10 is also provided in the upper end flange 8 , which continues in a connection nipple 11 , from which a line leads to a pressure accumulator 28 for a hydraulic fluid (see also FIG. 3). A line 23 is connected to the bore 9 of the lower end flange 7 and branches off on the one hand to a pump 26 and on the other hand to a quick-switching valve 27 (see also FIG. 3).

Die Länge der Kolbenstange 4 ist so bemessen, daß sie in der Darstellung nach Fig. 1, d. h. in der unteren Endlage des Kolbens 3, 10 bis 20%, vorzugsweise 15% der Hubhöhe des Kolbens 3 in die Bohrung 9 des unteren Endflansches 7 hineinragt.The length of the piston rod 4 is such that it protrudes into the bore 9 of the lower end flange 7 in the illustration according to FIG. 1, ie in the lower end position of the piston 3 , 10 to 20%, preferably 15% of the stroke height of the piston 3 .

Der Zwischenflansch 6 weist eine Mehrzahl von Bohrungen 12 auf, die den Zylinderraum mit einer zylindrischen Kammer 13 im unteren Endflansch 7 verbinden, und deren Gesamtquerschnitt im wesentlichen dem der Bohrung 9 entspricht (Fig. 1 und 2). Von der Kammer 13 führt eine Querbohrung 14 zu einem Druckbegrenzungsventil 15 dessen Ausgangsleitung in einen Auffangbehälter 29 für die Hydraulikflüssigkeit einmündet (siehe auch Fig. 3).The intermediate flange 6 has a plurality of bores 12 , which connect the cylinder chamber to a cylindrical chamber 13 in the lower end flange 7 , and whose overall cross section essentially corresponds to that of the bore 9 ( FIGS. 1 and 2). A transverse bore 14 leads from the chamber 13 to a pressure limiting valve 15 whose outlet line opens into a collecting tank 29 for the hydraulic fluid (see also FIG. 3).

Eine Querbohrung 16 im Zwischenflansch 6 führt über eine Leitung 17 mit Rückschlagventil 18 zu einer Querbohrung 19 im oberen Endflansch 8. A transverse bore 16 in the intermediate flange 6 leads via a line 17 with a check valve 18 to a transverse bore 19 in the upper end flange 8 .

Das Rückschlagventil 18 ist mit ca. 5 bar vorgespannt. Im oberen Endflansch 8 ist eine weitere Querbohrung 20 vorgesehen, die zu einem Druckschalter 21 führt. Im unteren Endflansch 7 ist ein Rückschlagventil 22 angeordnet, welches einerseits mit der Kammer 13 über eine Bohrung 24 und anderseits mit der zentrischen Bohrung 9 über eine Bohrung 25 verbunden ist, wobei die Bohrung 25 unter dem Ende der Kolbenstange 4 liegt, wenn sich der Kolben 3 in der unteren Endlage befindet.The check valve 18 is biased at approximately 5 bar. A further transverse bore 20 is provided in the upper end flange 8 , which leads to a pressure switch 21 . In the lower end flange 7 a check valve 22 is arranged, which is connected on the one hand to the chamber 13 via a bore 24 and on the other hand to the central bore 9 via a bore 25 , the bore 25 being below the end of the piston rod 4 when the piston is 3 is in the lower end position.

Die Funktionsweise der Dosiervorrichtung nach Fig. 1 und 2 wird anschließend anhand der Fig. 3 erläutert. Ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten unteren Endlage des Kolbens 3 nach einem Schlagvorgang wird eine regelbare Pumpe 26 bei geschlossenem Schnellschaltventil 27 in Betrieb gesetzt, so daß die Hydraulikflüssigkeit gegen die Stirnfläche der Kolbenstange 4 und gegen das Rückschagventil 23 drückt. Sobald dieses öffnet setzt, sich der Druck über die Kammer 13 und die Bohrungen 12 bis zur Unterseite des Kolbens 3 fort und drückt diesen nach oben bis zur oberen Endlage, so daß nur das über dem Kolben 3 befindliche Hubvolumen an Hydraulikflüssigkeit in den Speicher 28 gedrückt wird. Die durch das Rückschlagventil 23 gebildete Umgehungsleitung erleichtert somit das Abheben des Kolbens 3 aus seiner unteren Endlage. In der oberen Endlage des Kolbens 3 liegt das Ende der Kolbenstange 4 oder der Querbohrung 14, so daß über die durch die Leitung 17 und das Rückschlagventil 18 gebildete Umgehungsleitung Hydraulikflüssigkeit in den Speicher 28 gelangt, wenn durch Leckverluste an Hydraulikflüssigkeit bei der Kolbendichtung der Druck im Speicher 28 bei Erreichen der oberen Endlage unter dem Nenndruck liegt. Nach Erreichen eines gewünschten Drucks im Speicher 28 spricht der Druckschalter 21 auf einen voreingestellten Druck an und schaltet die Pumpe 26 aus. Die Blase des Speichers 28 wird vorzugsweise mit einem Druck bis zu 80% seines Nenndrucks vorgespannt. The mode of operation of the metering device according to FIGS . 1 and 2 is subsequently explained with reference to FIG . Starting from the lower end position of the piston 3 shown in FIG. 1 after an impact process, a controllable pump 26 is put into operation when the quick- switching valve 27 is closed, so that the hydraulic fluid presses against the end face of the piston rod 4 and against the check valve 23 . As soon as this opens, the pressure continues through the chamber 13 and the bores 12 to the underside of the piston 3 and presses it up to the upper end position, so that only the stroke volume of hydraulic fluid located above the piston 3 is pressed into the reservoir 28 becomes. The bypass line formed by the check valve 23 thus facilitates the lifting of the piston 3 from its lower end position. In the upper end position of the piston 3 is the end of the piston rod 4 or the transverse bore 14 , so that hydraulic fluid reaches the reservoir 28 via the bypass line formed by the line 17 and the check valve 18 when the pressure in the piston seal is lost due to leakage of hydraulic fluid Memory 28 is below the nominal pressure when the upper end position is reached. After reaching a desired pressure in the accumulator 28 , the pressure switch 21 responds to a preset pressure and switches off the pump 26 . The bladder of the reservoir 28 is preferably biased at a pressure up to 80% of its nominal pressure.

Durch Öffnen des Schnellschlußventils 27 wird der Kolben 3 nach unten bewegt. Sobald die Kolbenstange 4 in die zentrale Bohrung 9 eintaucht, kann die Hydraulikflüssigkeit nur mehr durch den Ringspalt zwischen der zentralen Bohrung 9 und der Kolbenstange 4 durchtreten. Dadurch wird die Zufuhr der Hydraulikflüssigkeit zum Verbraucher gesperrt, der Schlagvorgang ist beendet. Die Bewegung des Kolbens 3 wird verlangsamt und es kommt zu einem momentanen Druckanstieg in der Kammer 13. Überschreitet der ansteigende Druck einen vorbestimmten Wert von z. B. 260 bar, so öffnet sich das Druckbegrenzungsventil 15 und leitet Hydraulikflüssigkeit zu einem Auffangbehälter 29 ab. Der Kolben 3 wandert nun mit verlangsamter Bewegung bis zu seiner unteren Endlage, worauf der nächste Schlagvorgang durch Füllen des Speichers 28 in der oben beschriebenen Weise erfolgen kann.The piston 3 is moved downward by opening the quick-closing valve 27 . As soon as the piston rod 4 dips into the central bore 9 , the hydraulic fluid can only pass through the annular gap between the central bore 9 and the piston rod 4 . As a result, the supply of hydraulic fluid to the consumer is blocked and the impact process is ended. The movement of the piston 3 is slowed down and there is an instantaneous pressure increase in the chamber 13 . If the increasing pressure exceeds a predetermined value of e.g. B. 260 bar, the pressure relief valve 15 opens and conducts hydraulic fluid to a collecting container 29 . The piston 3 now moves with slowed movement to its lower end position, whereupon the next striking process can be carried out by filling the accumulator 28 in the manner described above.

Die auf diese Weise erzielte "Dämpfung" der Kolbenbewegung durch das Eintreten der Kolbenstange 4 in die Bohrung 9 ist nur bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 3 wirksam und kann durch Einstellung des Ansprechdrucks des Druckbegrenzungsventils 15 sowie durch die Größe des Spalts zwischen der Bohrung 9 und der Kolbenstange 4 beeinflußt werden. Mit zunehmender Größe des Spalts nimmt die Dämpfung ab; gleichzeitig mit dieser Maßnahme kann auch Hydraulikflüssigkeit beim Laden des Speichers 28 durch den Spalt hindurchtreten, so daß gegebenenfalls die Bohrungen 24, 25 und das Rückschlagventil 23 entfallen können.The "damping" of the piston movement achieved in this way by the entry of the piston rod 4 into the bore 9 is only effective during the downward movement of the piston 3 and can be adjusted by adjusting the response pressure of the pressure relief valve 15 and by the size of the gap between the bore 9 and the Piston rod 4 are affected. The damping decreases with increasing gap size; Simultaneously with this measure, hydraulic fluid can also pass through the gap when loading the accumulator 28 , so that the bores 24, 25 and the check valve 23 can be omitted if necessary.

Durch die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung 1 wird einerseits ein definiertes Lade- und Entladevolumen des Speichers 28 und anderseits eine gedämpfte Bewegung des Kolbens 3 durch die Schieberwirkung der Kolbenstange 4 gegen Ende des Schlagvorgangs erzielt, das daß auf das Werkstück in der Schlagpresse eine definierte Schlagarbeit ausgeübt wird.By means of the metering device 1 according to the invention, on the one hand a defined loading and unloading volume of the accumulator 28 and, on the other hand, a damped movement of the piston 3 by the pushing action of the piston rod 4 towards the end of the impact process, which means that a defined impact work is carried out on the workpiece in the impact press.

Claims

1. Hydraulic impact press, the cylinder of which is connected via a quick-switching valve to a memory, in particular a bladder-type accumulator, for the hydraulic fluid, characterized in that between the quick-switching valve ( 27 ) and the memory ( 28 ) there is a metering device ( 1 ) for determining the discharge and Loading volume of the hydraulic fluid for the memory ( 28 ) is arranged.

2. Impact press according to claim 1, characterized in that the metering device ( 1 ) contains a damping device which slows down the movement of the piston ( 3 ) towards the end of the unloading process.

3. Impact press according to claim 1 or 2, characterized in that the metering device ( 1 ) consists of a cylinder ( 2 ) in which a piston ( 3 ) slides, the piston rod ( 4 ) in a central bore ( 5 ) one of the Bottom of the cylinder ( 2 ) arranged intermediate flange ( 6 ) is guided, to which a lower end flange ( 7 ) connects, which has a central bore ( 9 ), which is closed by the piston rod ( 4 ) before reaching the lower end position, the Intermediate flange ( 6 ) has bores ( 12 ) which connect the cylinder space with a cylindrical chamber ( 13 ) in the lower end flange, and the top of the cylinder ( 2 ) is closed by an upper end flange ( 8 ) with a central bore ( 10 ) which is connected to the accumulator ( 28 ), while the central bore ( 9 ) in the lower end flange ( 7 ) is connected to the quick-switching valve ( 27 ) and a pump ( 26 ).

4. Impact press according to claim 3, characterized in that from the chamber ( 13 ) a transverse bore ( 14 ) leads to a pressure relief valve ( 15 ), the outlet line of which opens into a collecting container ( 29 ).

5. Impact press according to claim 3, characterized in that a transverse bore ( 16 ) in the intermediate flange ( 6 ) via a line ( 17 ) with check valve ( 18 ) leads to a transverse bore ( 19 ) in the upper end flange ( 8 ) and that this transverse bore ( 16 ) is only released by the piston rod ( 4 ) just before the upper end position is reached.

6. Impact press according to claim 3, characterized in that a transverse bore ( 20 ) is provided in the upper end flange ( 8 ), which leads to a pressure switch ( 21 ).

7. Impact press according to claim 3, characterized in that a check valve ( 22 ) is arranged in the lower end flange ( 27 ), which on the one hand with the chamber ( 13 ) via a first bore ( 24 ) and on the other hand with the central bore ( 9 ) a second bore ( 25 ) is connected, the second bore ( 25 ) being below the end of the piston rod ( 4 ) when the piston ( 3 ) is in the lower end position.