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EP3272511A1 - Hydraulic drive device - Google Patents

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Info

Publication number
EP3272511A1
EP3272511A1 EP17181834.7A EP17181834A EP3272511A1 EP 3272511 A1 EP3272511 A1 EP 3272511A1 EP 17181834 A EP17181834 A EP 17181834A EP 3272511 A1 EP3272511 A1 EP 3272511A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hydraulic
press
piston chamber
drive device
hydraulic drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP17181834.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3272511B1 (en
Inventor
Roland Menzel
Martin Rossi
Max Hälterlein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DORST Technologies GmbH and Co KG
Original Assignee
DORST Technologies GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DORST Technologies GmbH and Co KG filed Critical DORST Technologies GmbH and Co KG
Publication of EP3272511A1 publication Critical patent/EP3272511A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3272511B1 publication Critical patent/EP3272511B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/161—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the ram speed and ram pressure, e.g. fast approach speed at low pressure, low pressing speed at high pressure

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic drive device with a press cylinder for a hydraulic press, preferably a powder press, according to claim 1 and a hydraulic press, preferably a powder press and a method for pressing a pressed part, in particular for powder pressing a powder press part.
  • the present invention relates to a hydraulic press or a corresponding method and a corresponding drive device, which are designed for a (maximum) pressing force of more than 500 kN, in particular more than 1000 kN, preferably more than 1500 kN.
  • the central component of hydraulic presses are press cylinders that perform various functions.
  • such press cylinders are used for opening and closing a pressing tool of the hydraulic press at a high speed (rapid traverse).
  • a high force in the closing direction is built on such press cylinder.
  • the high closing forces required for pressing require a correspondingly large piston surface for generating a maximum pressing force at a predetermined maximum pressure.
  • a large piston area correspondingly high volume flows result, so that in the prior art comparatively large or dimensioned pumps and valves are required.
  • the rapid traverse and press functions are separated in the prior art.
  • a hydraulic drive device with a press cylinder for a hydraulic press, preferably a powder press
  • the hydraulic drive device is configured to feed a cylinder piston in a forward rapid traverse at increased speed to a pressing part and in a low-speed pressing to press the pressing member
  • the pressing cylinder has a cylinder piston defining a piston chamber and a rod space
  • a pump means for providing a volume flow of a hydraulic fluid into the piston chamber, so that the pressing space is passed
  • a hydraulic storage device for providing at least a part, in particular a predominant part, of a volume flow of the hydraulic fluid into the piston chamber, so that the forward rapid traverse is passed, is provided.
  • a central idea of the invention is to provide a hydraulic storage device and overall to configure the hydraulic drive device so that at least a considerable (in particular predominant) part of the comparatively large volume flow which is required in the forward rapid traverse is provided via this hydraulic storage device.
  • a "predominant part” is to be understood as a proportion of at least 50%. However, the proportion may preferably also be at least 70% or more preferably at least 90%.
  • the hydraulic storage device is a device for storing the hydraulic fluid under pressure (for example, at least 10 bar or at least 30 bar or at least 35 bar). Furthermore, the hydraulic storage device can be discharged and thereby emit a volume flow of the hydraulic fluid.
  • the hydraulic storage device may in particular be a hydraulic storage device with gas tensioning device.
  • the hydraulic storage device may comprise a (pressure) container.
  • the hydraulic storage device may include a movable member (for example, a movable piston) for separating hydraulic fluid and a (pressurized) gas. The hydraulic fluid can then be pressed against the pressure of the gas in the hydraulic storage device (in particular the container).
  • the hydraulic storage device can be dispensed with an additional press cylinder for the realization of a rapid traverse, as usually provided in the prior art.
  • the drive device is structurally considerably simplified, whereby costs can be reduced.
  • the control, in particular control, of such a drive device is simplified, since a second press cylinder (with correspondingly assigned elements, in particular a feed pump) can be dispensed with.
  • the hydraulic drive device according to the invention comes with only one pump device. Overall, the costs (in terms of both manufacturing and operation or maintenance) are significantly reduced.
  • hydraulic fluid is in particular (hydraulic) oil in question.
  • the hydraulic drive device is preferably configured to lead the cylinder piston away from the pressed part at a high speed in a reverse rapid traverse, wherein a volume flow of the hydraulic fluid exiting the piston chamber in reverse rapid traverse is at least partially, in particular predominantly, transferred into the hydraulic accumulator device.
  • the hydraulic storage device is therefore used in this development at the same time as a receptacle for the (large) amount of hydraulic fluid, which is ejected from the piston chamber during reverse rapid traverse. At the same time, the hydraulic storage device is loaded again so that it can discharge again in a next cycle (in a subsequent forward rapid traverse). This further simplifies the structure and the control effort.
  • the speed in the forward rapid traverse and / or reverse traverse can be at least 1.5 times, more preferably at least 3 times, even more preferably at least 4 times as high as the speed in the press gear.
  • the hydraulic drive device is configured such that, in the forward rapid traverse, a volume flow of the hydraulic fluid into the piston chamber is provided in part from the rod space, in particular via the pump device.
  • the hydraulic drive device can be configured such that in the reverse rapid traverse the volume flow emerging from the piston chamber can be partially transferred into the rod chamber, in particular via the pump device.
  • the entire volume flow flowing into the piston chamber in forward rapid traverse can be provided (exclusively) via the hydraulic accumulator device and the pump device.
  • the entire volume flow flowing out of the piston chamber in the reverse rapid traverse can be (exclusively) pushed in the direction of the hydraulic storage device and pump device.
  • the respective pressures in the piston chamber and the rod space are preferably adjusted so that the forces acting on the piston are neutralized (at least substantially; there may be an at least small difference to overcome frictional forces or the like).
  • the pressing cylinder is a differential cylinder.
  • a ratio of the larger area to the smaller area may preferably be at least 2, more preferably at least 5.
  • an upper limit for said ratio may be at most 20, more preferably at most 10.
  • Particularly preferred is a ratio of (about) 7. With such a dimensioning, the hydraulic drive device can be operated particularly effectively.
  • the hydraulic drive device is configured so that in a first power-reduction phase, the piston chamber with the hydraulic storage device, preferably via the pump device, is connectable, such that the pressure in the piston chamber (from its maximum value) to the pressure level of the hydraulic Storage device is degradable.
  • the hydraulic drive device may be configured so that in a second power reduction phase, a pressure in the rod space (preferably by the pump device) can be increased.
  • the storage and pump device are thus used synergistically to allow a controllable and reliable power reduction. Damage to the part to be pressed (pressed part) can thus be prevented (or at least less likely).
  • Piston space and rod space can be connected or connectable via a fluid connection.
  • this fluid connection pump device and hydraulic storage device (in particular fluidly connected to each other in parallel) may be arranged.
  • a first fluid connection section connected to the piston chamber may be connected to a first branching point (branching structure), from which a second fluid connection section branches off in the direction of the pump device and a third fluid connection section branches off in the direction of the hydraulic storage device.
  • a fourth fluid connection section connected to the rod space may be connected to a second branching point (branching structure) from which a fifth fluid connection section branches off toward the pump device sixth fluid connection section branches off in the direction of hydraulic storage device.
  • a first valve device is provided in the fifth fluid connection section.
  • a second valve device may be provided in the sixth fluid connection section. Parallel to the second valve device is preferably a (non-return) valve fluidly connected.
  • a desired volume flow can be achieved with little effort. The effort in terms of design and control technology is further simplified.
  • the pump device may comprise a bidirectional pump, in particular a 4-quadrant pump, and / or a servomotor.
  • the pump device allows bidirectional delivery of the hydraulic fluid.
  • this can also be realized by providing a unidirectional pump (eg 1- or 2-quadrant pump) and providing corresponding valves (servo-valves or the like).
  • a unidirectional pump eg 1- or 2-quadrant pump
  • corresponding valves servo-valves or the like
  • An effective area (ie an area defined by the cylinder piston and in contact with the hydraulic fluid) of the piston space may be at least 200 cm 2 , preferably at least 450 cm 2 and / or at most 1100 cm 2 , preferably at most 700 cm 2 .
  • Lower and upper limit values for the effective area of the rod space may correspond to the upper values divided by 7.
  • a ratio of an effective area of the piston chamber to an effective area of the rod space may be at least 3, preferably at least 6 and / or at most 15, preferably at most 9. More preferably, this ratio is (about) 7. With such a ratio, effective driving and control of the pressing cylinder can be enabled.
  • the hydraulic storage device may have a volume of at least 10 l, preferably at least 30 l and / or at most 100 l, preferably at most 70 l. Particularly preferred is a volume of (about) 50 l.
  • the volume occupied by the hydraulic fluid in the hydraulic accumulator may be at least 3 liters, preferably at least 10 liters and / or at most 30 liters, preferably at most 20 liters. More preferably, this volume is (about) 12 liters.
  • the hydraulic storage device may have a base pressure (ie a pressure without loading by the hydraulic fluid) of at least 10 bar, preferably at least 25 bar and / or at most 80 bar, preferably at most 50 bar. This pressure is particularly preferably 30 bar.
  • the pressure within the hydraulic storage device may be at least 12 bar, preferably at least 30 bar and / or at most 100 bar, preferably at most 60 bar. More preferably, the pressure in this case is (about) 40 bar.
  • the rod space preferably forms an annular space defined by an inner wall of the pressing cylinder and a rod passing through the rod space.
  • a ratio between the inside diameter of the pressing cylinder and the outside diameter of the rod may be, for example, at least 1.05; preferably at least 1.15 and / or at most 1.5; preferably at most 1.3.
  • At least one control device in particular control device for controlling, in particular control, of the individual components of the hydraulic drive device.
  • This control device can be associated with corresponding sensors (such as pressure sensors and / or volumetric flow measuring devices), for example, a measured variable (pressure and / or volume flow) at a connection (output or input) of the piston chamber and / or a connection (Input or output) of the rod space. From the measured variables (in particular pressure and / or volume flow) then required switching operations, in particular concerning the above-described first and second valve devices can be performed and / or the pump device can be controlled accordingly (regulated).
  • sensors such as pressure sensors and / or volumetric flow measuring devices
  • a hydraulic press preferably a powder press, comprising a hydraulic drive device of the type described above.
  • the above-mentioned object is achieved, in particular, by a method for pressing a press part, in particular for powder pressing a powder press part, preferably using a hydraulic drive device of the type described above and / or a hydraulic press of the type described above, in particular a hydraulic powder press of the type described above, dissolved, wherein a cylinder piston of a pressing cylinder in a forward rapid traverse at increased speed is led to a pressing part and the pressing member is pressed in a press gear at low speed of the cylinder piston, wherein in the press passage via a pump means a volume flow is pumped into a piston chamber of the pressing cylinder, wherein at least a part, in particular a predominant part, of a volume flow into the piston space is provided at rapid traverse via a hydraulic storage device.
  • a volumetric flow is provided either by the pumping device or the hydraulic accumulator device, this means in particular that the corresponding volumetric flow is instantaneously, i. at best, via appropriate valve means in the piston chamber or rod space out or is derived from there (ie in particular not on the respective other device).
  • provision of a volume flow via (or through) the hydraulic storage device should mean that the respective volume flow is not conducted via the pump.
  • providing a volume flow through the pump means to mean that the respective volume flow is not additionally guided via the hydraulic storage device.
  • the cylinder piston can be guided away from the pressed part in a reverse rapid traverse at an increased speed, wherein a volume flow exiting the piston chamber in the reverse rapid traverse can be transferred at least partially, in particular predominantly, into the hydraulic accumulator device.
  • a volume flow is provided in the piston chamber partly from the rod space, in particular via the pump device.
  • the volume flow emerging from the piston chamber is partially transferred into the rod chamber, in particular via the pump device.
  • the piston chamber is connected to the hydraulic storage device, preferably via the pump device, such that the pressure in the piston chamber is reduced to the pressure level of the hydraulic storage device.
  • a pressure in the rod space is preferably increased by the pump device.
  • the above-described drive means as well as the press described above may be configured accordingly to produce such a press force.
  • a maximum differential pressure between the piston chamber and rod space in the amount of at least 100 bar, preferably at least 250 bar generated.
  • the above described drive means as well as the above described press may be configured accordingly to generate such a pressure.
  • the above-mentioned object is further achieved in particular by the use of a hydraulic drive device of the type described above or a press of the type described above for pressing a pressed part, in particular for powder pressing a powder press part.
  • a drive and a hydraulic control of a pressing cylinder of a hydraulic press are proposed in particular.
  • the press cylinder is preferably differential (with a large piston area and a small differential area). This can result in the movements at a connection to the piston chamber comparatively high volume flows, which can be supplied by a hydraulic storage device. At a connection to the rod space may be present comparatively low volume flows, which are used for positioning the Cylinder piston can be controlled.
  • the regulation of force or pressure, position and speed of the cylinder piston can be effected by means of a pump unit (in particular servo pump unit).
  • the design of the pump can enable 4-quadrant operation, so that regulation of pressures in both directions of flow is possible.
  • Fig. 1 shows a press cylinder 1, both for opening and closing a (not in Fig. 1 shown) pressing tool at a high speed (Rapid traverse) is used as well as to build a high force in the closing direction at low speed (press gear for pressing a pressed part).
  • the pressing cylinder is designed in differential construction and has a comparatively large piston area A 1 for generating a (maximum) pressing force and a comparatively small differential area A 2 for the withdrawal of a cylinder piston 9. Due to this design of the pressing cylinder 1, a comparatively high volume flow of a hydraulic fluid must be brought to a terminal 10 of the piston chamber.
  • This high volume flow Q1 to the piston chamber is realized by a hydraulic storage device 4.
  • a connection 11 of a rod space 12 is regulated by a pump device 2. In this forward rapid traverse, a first valve device 3 (Y1) is opened and a second valve device 5 (Y2) is closed.
  • first and second valve means 3, 5 are each closed.
  • a supply of hydraulic fluid (oil supply) to the piston chamber 13 then takes place (exclusively) via the pump device 2.
  • the regulation of pressure and (delivery) speed via speed and torque of a servomotor 7 of the pump device 2.
  • the pump device 2 in this case comprises a bidirectional pump 14th
  • the force reduction of the pressing cylinder takes place in two phases.
  • a first power reduction phase the second valve device 5 opens, so that a connection between the hydraulic storage device 4 and rod space 12 is realized.
  • the pressure in the piston chamber 13 is reduced (from its maximum value) to the pressure level of the hydraulic storage device 4.
  • a compression volume is thereby relieved from the piston chamber 13 via the pump device 2 into the hydraulic storage device 4.
  • the second power reduction phase begins.
  • the second valve device 5 is closed and the first valve device is opened.
  • pressure builds up in the rod space 12 (the pressure p 1 in the piston chamber remains at the value of the pressure in the hydraulic storage device 4).
  • a force on the cylinder piston is reduced proportionally to this pressure increase in the rod space 12 (down to zero).
  • Fig. 2 shows in addition to the illustration according to Fig. 1 Arrows that indicate the respective volume flow (or a discharge flow).
  • arrows 15 show a volume flow, which results in the forward rapid traverse.
  • Arrows 16 show a volume flow that results during the pressing phase.
  • Arrows 17 show a volumetric flow (discharge flow) during the first power-down phase.
  • Arrows 18 show a volumetric flow (discharge flow) that results during the second power-down phase.
  • Arrows 19 show a volume flow, which results in the reverse rapid traverse.
  • connection structures between the connection 10 of the piston chamber 13 and the connection 11 of the rod space 12 will be explained below.
  • first a first fluid connection section 21 closes (see FIG Fig. 1 ) connected to a first branching point 31.
  • a second fluid connection section 22 branches off in the direction of the pump device 2 and a third fluid connection section 23 in the direction of the hydraulic storage device 4.
  • the first valve device 3 is provided in the third fluid connection section.
  • the connection 11 of the rod space 12 is connected to a second branching point 32 via a fourth fluid connection section 24.
  • a fifth fluid connection section 25 branches off, which is connected to the pump device 2.
  • a sixth fluid connection section 26 which is connected to the hydraulic storage device 4.
  • the second valve device 3 Parallel to the second valve device 5 extends a seventh fluid connection section 27, in which the check valve 6 is arranged. Basically, it depends in the present context on how the individual elements are connected either in series or in parallel. In general, however, both the pump device 2 and the hydraulic storage device 4 are arranged in a fluid connection between the piston chamber and rod space.
  • a control device (not shown) is preferably provided.
  • Sensors for example, a pressure and / or flow rate measuring device
  • the control device via which the control device, the valves 3, 5 so switches and the pump device 2 controls so that the necessary volume flows and pressures are realized.
  • a force during pressing may be 1600 kN.
  • a force at the end of the first power-down phase may be 320 kN.
  • a force at the end of the second power take-off phase may be 0 kN.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hydraulische Antriebseinrichtung mit einem Presszylinder (1) für eine hydraulische Presse, vorzugsweise Pulverpresse, wobei die hydraulische Antriebseinrichtung konfiguriert ist, um einen Zylinderkolben (9) in einem Vorwärts-Eilgang mit erhöhter Geschwindigkeit zu einem Pressteil hin zu führen und in einem Pressgang mit niedriger Geschwindigkeit das Pressteil zu pressen, wobei der Zylinderkolben (9) einen Kolbenraum (13) und einen Stangenraum (12) definiert, wobei eine Pumpeneinrichtung (2) zur Bereitstellung eines Volumenstromes einer Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenraum (13), so dass der Pressgang durchlaufen wird, vorgesehen ist, wobei eine hydraulische Speichereinrichtung (4) zur Bereitstellung zumindest eines Teiles, insbesondere eines überwiegenden Teiles, eines Volumenstromes der Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenraum (13), so dass der Vorwärts-Eilgang durchlaufen wird, vorgesehen ist.

Figure imgaf001
The invention relates to a hydraulic drive device with a press cylinder (1) for a hydraulic press, preferably a powder press, wherein the hydraulic drive device is configured to lead a cylinder piston (9) in a forward rapid traverse at an increased speed to a pressing part and in a Pressing at low speed press the pressing member, wherein the cylinder piston (9) defines a piston chamber (13) and a rod space (12), wherein a pump device (2) for providing a volume flow of hydraulic fluid into the piston chamber (13), so that the Press passage is provided, is provided, wherein a hydraulic storage device (4) for providing at least a part, in particular a predominant part of a volume flow of the hydraulic fluid in the piston chamber (13), so that the forward rapid traverse is passed, is provided.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebseinrichtung mit einem Presszylinder für eine hydraulische Presse, vorzugsweise Pulverpresse, nach Anspruch 1 sowie eine hydraulische Presse, vorzugsweise Pulverpresse und ein Verfahren zum Pressen eines Pressteils, insbesondere zum Pulverpressen eines Pulverpressteils. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine hydraulische Presse bzw. ein entsprechendes Verfahren und eine entsprechende Antriebseinrichtung, die für eine (maximale) Presskraft von über 500 kN, insbesondere über 1000 kN, vorzugsweise über 1500 kN ausgelegt sind.The invention relates to a hydraulic drive device with a press cylinder for a hydraulic press, preferably a powder press, according to claim 1 and a hydraulic press, preferably a powder press and a method for pressing a pressed part, in particular for powder pressing a powder press part. In particular, the present invention relates to a hydraulic press or a corresponding method and a corresponding drive device, which are designed for a (maximum) pressing force of more than 500 kN, in particular more than 1000 kN, preferably more than 1500 kN.

Zentrales Bauteil von hydraulischen Pressen sind Presszylinder, die verschiedene Funktionen erfüllen. Einerseits werden solche Presszylinder zum Öffnen und Schließen eines Presswerkzeugs der hydraulischen Presse mit einer hohen Geschwindigkeit (Eilgang) genutzt. Andererseits wird über solche Presszylinder eine hohe Kraft in Schließrichtung (bei geringer Geschwindigkeit) aufgebaut. Die hohen zum Pressen benötigten Schließkräfte erfordern eine entsprechend große Kolbenfläche zur Erzeugung einer maximalen Presskraft bei einem vorbestimmten Maximaldruck. Bei einer großen Kolbenfläche ergeben sich entsprechend hohe Volumenströme, so dass im Stand der Technik vergleichsweise groß bauende bzw. dimensionierte Pumpen und Ventile benötigt werden. Zur Vermeidung von übergroßen hydraulischen Antriebs- und Steuerelementen werden im Stand der Technik die Eilgang- und Pressenfunktion getrennt. Das heißt, es werden Zylindereinheiten mit einer großen Fläche für die Schließkraft sowie mit einer kleinen Fläche für die vergleichsweise schnellen und "kraftlosen" Öffnungs- und Schließbewegungen verwendet. Derartige Presszylinder können mit integriertem oder mit getrenntem Eilgangzylinder ausgestattet sein. Bei bestimmten Lösungen werden Schließzylinderkolben während der Eilgangbewegung mitgezogen. Die Zufuhr der Hydraulikflüssigkeit (Ölzufuhr) kann separat aus einem Behälter gespeist werden ("Nachsaugbetrieb"). Alternativ können Kolben- und Ringraum mittels eines hydraulischen Schaltventils zyklisch verbunden werden ("Umspülung").The central component of hydraulic presses are press cylinders that perform various functions. On the one hand, such press cylinders are used for opening and closing a pressing tool of the hydraulic press at a high speed (rapid traverse). On the other hand, a high force in the closing direction (at low speed) is built on such press cylinder. The high closing forces required for pressing require a correspondingly large piston surface for generating a maximum pressing force at a predetermined maximum pressure. In the case of a large piston area, correspondingly high volume flows result, so that in the prior art comparatively large or dimensioned pumps and valves are required. To avoid oversized hydraulic drive and control elements, the rapid traverse and press functions are separated in the prior art. That is, there are cylinder units with a large area for the closing force and with a small area used for the comparatively fast and "powerless" opening and closing movements. Such press cylinders can be equipped with integrated or with separate rapid change cylinder. In certain solutions, closing cylinder pistons are pulled along during the rapid traverse movement. The supply of hydraulic fluid (oil supply) can be fed separately from a reservoir ("re-suction operation"). Alternatively, the piston and annular space can be cyclically connected by means of a hydraulic switching valve ("flushing").

Derartige Lösungen sind sowohl hinsichtlich des Aufwandes für die Herstellung (insbesondere die Zylinderbauweise) als auch hinsichtlich des steuerungstechnischen Aufwandes (insbesondere betreffend die Hydraulikansteuerung) vergleichsweise komplex und daher mit hohen Kosten verbunden.Such solutions are both in terms of the cost of production (in particular the cylinder design) and in terms of control-technical effort (in particular concerning the hydraulic control) comparatively complex and therefore associated with high costs.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine hydraulische Antriebseinrichtung, eine hydraulische Presse sowie ein Verfahren zum Pressen eines Pressteils vorzuschlagen, wobei der konstruktive Aufwand und insbesondere auch der verfahrenstechnische Aufwand reduziert sein sollen.It is therefore an object of the invention to provide a hydraulic drive device, a hydraulic press and a method for pressing a pressed part, wherein the design complexity and in particular the procedural effort should be reduced.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

Insbesondere wird die Aufgabe durch eine hydraulische Antriebseinrichtung mit einem Presszylinder für eine hydraulische Presse, vorzugsweise Pulverpresse, gelöst, wobei die hydraulische Antriebseinrichtung konfiguriert ist, um einen Zylinderkolben in einem Vorwärts-Eilgang mit erhöhter Geschwindigkeit zu einem Pressteil hinzuführen und in einem Pressgang mit niedriger Geschwindigkeit das Pressteil zu pressen, wobei der Presszylinder einen Zylinderkolben aufweist, der einen Kolbenraum und einen Stangenraum definiert, wobei eine Pumpeneinrichtung zur Bereitstellung eines Volumenstroms einer Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenraum, so dass der Pressraum durchlaufen wird, vorgesehen ist, wobei eine hydraulische Speichereinrichtung zur Bereitstellung zumindest eines Teiles, insbesondere eines überwiegenden Teiles, eines Volumenstroms der Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenraum, so dass der Vorwärts-Eilgang durchlaufen wird, vorgesehen ist.In particular, the object is achieved by a hydraulic drive device with a press cylinder for a hydraulic press, preferably a powder press, wherein the hydraulic drive device is configured to feed a cylinder piston in a forward rapid traverse at increased speed to a pressing part and in a low-speed pressing to press the pressing member, wherein the pressing cylinder has a cylinder piston defining a piston chamber and a rod space, wherein a pump means for providing a volume flow of a hydraulic fluid into the piston chamber, so that the pressing space is passed, is provided, wherein a hydraulic storage device for providing at least a part, in particular a predominant part, of a volume flow of the hydraulic fluid into the piston chamber, so that the forward rapid traverse is passed, is provided.

Ein zentraler Gedanke der Erfindung liegt darin, eine hydraulische Speichereinrichtung bereitzustellen und insgesamt die hydraulische Antriebseinrichtung so zu konfigurieren, dass über diese hydraulische Speichereinrichtung zumindest ein erheblicher (insbesondere überwiegender) Teil des vergleichsweise großen Volumenstroms, der im Vorwärts-Eilgang benötigt wird, bereitgestellt wird. Unter einem "überwiegenden Teil" ist ein Anteil von mindestens 50% zu verstehen. Der Anteil kann aber vorzugsweise auch mindestens 70% oder weiter vorzugsweise mindestens 90% betragen. Die hydraulische Speichereinrichtung ist eine Einrichtung zur Speicherung der Hydraulikflüssigkeit unter Druck (auf beispielsweise mindestens 10 bar oder mindestens 30 bar oder mindestens 35 bar). Weiterhin kann die hydraulische Speichereinrichtung entladen werden und dadurch einen Volumenstrom der Hydraulikflüssigkeit abgeben. Bei der hydraulischen Speichereinrichtung kann es sich insbesondere um eine hydraulische Speichereinrichtung mit Gasspannvorrichtung handeln.A central idea of the invention is to provide a hydraulic storage device and overall to configure the hydraulic drive device so that at least a considerable (in particular predominant) part of the comparatively large volume flow which is required in the forward rapid traverse is provided via this hydraulic storage device. A "predominant part" is to be understood as a proportion of at least 50%. However, the proportion may preferably also be at least 70% or more preferably at least 90%. The hydraulic storage device is a device for storing the hydraulic fluid under pressure (for example, at least 10 bar or at least 30 bar or at least 35 bar). Furthermore, the hydraulic storage device can be discharged and thereby emit a volume flow of the hydraulic fluid. The hydraulic storage device may in particular be a hydraulic storage device with gas tensioning device.

Insofern kann die hydraulische Speichereinrichtung einen (Druck-) Behälter umfassen. Weiterhin kann die hydraulische Speichereinrichtung ein bewegliches Element (beispielsweise einen beweglichen Kolben) zur Trennung von Hydraulikflüssigkeit und einem (unter Druck stehenden) Gas aufweisen. Die Hydraulikflüssigkeit kann dann gegen den Druck des Gases in die hydraulische Speichereinrichtung (insbesondere den Behälter) gepresst werden.In this respect, the hydraulic storage device may comprise a (pressure) container. Furthermore, the hydraulic storage device may include a movable member (for example, a movable piston) for separating hydraulic fluid and a (pressurized) gas. The hydraulic fluid can then be pressed against the pressure of the gas in the hydraulic storage device (in particular the container).

Durch die hydraulische Speichereinrichtung kann auf einen zusätzlichen Presszylinder zur Realisierung eines Eilgangs, wie im Stand der Technik üblicherweise vorgesehen, verzichtet werden. Dadurch wird die Antriebseinrichtung in struktureller Hinsicht erheblich vereinfacht, wodurch Kosten gesenkt werden können. Weiterhin vereinfacht sich auch die Steuerung, insbesondere Regelung, einer solchen Antriebseinrichtung, da ein zweiter Presszylinder (mit entsprechend zugeordneten Elementen, wie insbesondere einer Förderpumpe) verzichtet werden kann. Insbesondere kommt die hydraulische Antriebseinrichtung gemäß der Erfindung mit nur einer Pumpeneinrichtung aus. Insgesamt werden die Kosten (sowohl im Hinblick auf die Herstellung als auch den Betrieb bzw. die Wartung) erheblich reduziert.By the hydraulic storage device can be dispensed with an additional press cylinder for the realization of a rapid traverse, as usually provided in the prior art. As a result, the drive device is structurally considerably simplified, whereby costs can be reduced. Furthermore, the control, in particular control, of such a drive device is simplified, since a second press cylinder (with correspondingly assigned elements, in particular a feed pump) can be dispensed with. In particular, the hydraulic drive device according to the invention comes with only one pump device. Overall, the costs (in terms of both manufacturing and operation or maintenance) are significantly reduced.

Als Hydraulikflüssigkeit kommt insbesondere (Hydraulik-)Öl in Frage.As hydraulic fluid is in particular (hydraulic) oil in question.

Vorzugsweise ist die hydraulische Antriebseinrichtung konfiguriert, um den Zylinderkolben in einem Rückwärts-Eilgang mit erhöhter Geschwindigkeit von dem Pressteil wegzuführen, wobei ein im Rückwärts-Eilgang aus dem Kolbenraum austretender Volumenstrom der Hydraulikflüssigkeit zumindest teilweise, insbesondere überwiegend, in die hydraulische Speichereinrichtung transferiert wird. Die hydraulische Speichereinrichtung wird also bei dieser Weiterbildung gleichzeitig als Aufnahmebehälter für die (große) Menge an Hydraulikflüssigkeit verwendet, die beim Rückwärts-Eilgang aus dem Kolbenraum ausgeschoben wird. Gleichzeitig wird die hydraulische Speichereinrichtung dabei wieder beladen, so dass sie sich in einem nächsten Zyklus wieder (in einem darauffolgenden Vorwärts-Eilgang) entladen kann. Dadurch wird die Struktur und der Steuerungs- bzw. Regelungsaufwand weiter vereinfacht.The hydraulic drive device is preferably configured to lead the cylinder piston away from the pressed part at a high speed in a reverse rapid traverse, wherein a volume flow of the hydraulic fluid exiting the piston chamber in reverse rapid traverse is at least partially, in particular predominantly, transferred into the hydraulic accumulator device. The hydraulic storage device is therefore used in this development at the same time as a receptacle for the (large) amount of hydraulic fluid, which is ejected from the piston chamber during reverse rapid traverse. At the same time, the hydraulic storage device is loaded again so that it can discharge again in a next cycle (in a subsequent forward rapid traverse). This further simplifies the structure and the control effort.

Grundsätzlich kann die Geschwindigkeit im Vorwärts-Eilgang und/oder Rückwärts-Eilgang mindestens 1,5mal, weiter vorzugsweise mindestens 3mal, noch weiter vorzugsweise mindestens 4mal so hoch sein wie die Geschwindigkeit im Pressgang.In principle, the speed in the forward rapid traverse and / or reverse traverse can be at least 1.5 times, more preferably at least 3 times, even more preferably at least 4 times as high as the speed in the press gear.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die hydraulische Antriebseinrichtung so konfiguriert, dass im Vorwärts-Eilgang ein Volumenstrom der Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenraum teilweise aus dem Stangenraum, insbesondere über die Pumpeneinrichtung, bereitgestellt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die hydraulische Antriebseinrichtung so konfiguriert sein, dass im Rückwärts-Eilgang der aus dem Kolbenraum austretende Volumenstrom teilweise in den Stangenraum, insbesondere über die Pumpeneinrichtung, transferierbar ist. Konkret kann der gesamte im Vorwärts-Eilgang in den Kolbenraum einströmende Volumenstrom (ausschließlich) über die hydraulische Speichereinrichtung und die Pumpeneinrichtung bereitgestellt werden. Weiterhin kann der gesamte im Rückwärts-Eilgang aus dem Kolbenraum strömende Volumenstrom (ausschließlich) in Richtung hydraulische Speichereinrichtung und Pumpeneinrichtung geschoben werden.In a preferred embodiment, the hydraulic drive device is configured such that, in the forward rapid traverse, a volume flow of the hydraulic fluid into the piston chamber is provided in part from the rod space, in particular via the pump device. Alternatively or additionally, the hydraulic drive device can be configured such that in the reverse rapid traverse the volume flow emerging from the piston chamber can be partially transferred into the rod chamber, in particular via the pump device. In concrete terms, the entire volume flow flowing into the piston chamber in forward rapid traverse can be provided (exclusively) via the hydraulic accumulator device and the pump device. Furthermore, the entire volume flow flowing out of the piston chamber in the reverse rapid traverse can be (exclusively) pushed in the direction of the hydraulic storage device and pump device.

Im Rückwärts-Eilgang und/oder Vorwärts-Eilgang werden die jeweiligen Drücke im Kolbenraum sowie Stangenraum vorzugsweise so eingestellt, dass sich die auf den Kolben wirkenden Kräfte neutralisieren (zumindest im Wesentlichen; ggf. kann eine zumindest geringe Differenz zur Überwindung von Reibungskräften oder dergleichen vorliegen).In the reverse rapid traverse and / or forward rapid traverse, the respective pressures in the piston chamber and the rod space are preferably adjusted so that the forces acting on the piston are neutralized (at least substantially; there may be an at least small difference to overcome frictional forces or the like).

Vorzugsweise ist der Presszylinder ein Differentialzylinder. Ein Verhältnis der größeren Fläche zu der kleineren Fläche kann vorzugsweise mindestens 2, weiter vorzugsweise mindestens 5 betragen. Alternativ oder zusätzlich kann ein oberer Grenzwert für das genannte Verhältnis höchstens 20, weiter vorzugsweise höchstens 10 sein. Besonders bevorzugt ist ein Verhältnis von (etwa) 7. Bei einer derartigen Dimensionierung kann die hydraulische Antriebseinrichtung besonders effektiv betrieben werden.Preferably, the pressing cylinder is a differential cylinder. A ratio of the larger area to the smaller area may preferably be at least 2, more preferably at least 5. Alternatively or additionally, an upper limit for said ratio may be at most 20, more preferably at most 10. Particularly preferred is a ratio of (about) 7. With such a dimensioning, the hydraulic drive device can be operated particularly effectively.

In einer konkreten Ausführungsform ist die hydraulische Antriebseinrichtung so konfiguriert, dass in einer ersten Kraftabbau-Phase der Kolbenraum mit der hydraulischen Speichereinrichtung, vorzugsweise über die Pumpeneinrichtung, verbindbar ist, derart, dass der Druck im Kolbenraum (von seinem Maximalwert) auf das Druckniveau der hydraulischen Speichereinrichtung abbaubar ist. Alternativ oder zusätzlich kann die hydraulische Antriebseinrichtung so konfiguriert sein, dass in einer zweiten Kraftabbau-Phase ein Druck im Stangenraum (vorzugsweise durch die Pumpeneinrichtung) erhöhbar ist. Die Speicher- und Pumpeneinrichtung werden hier also synergistisch genutzt, um einen kontrollierbaren und zuverlässigen Kraftabbau zu ermöglichen. Beschädigungen am zu pressenden Teil (Pressteil) können damit verhindert werden (oder sind zumindest weniger wahrscheinlich).In a specific embodiment, the hydraulic drive device is configured so that in a first power-reduction phase, the piston chamber with the hydraulic storage device, preferably via the pump device, is connectable, such that the pressure in the piston chamber (from its maximum value) to the pressure level of the hydraulic Storage device is degradable. Alternatively or additionally, the hydraulic drive device may be configured so that in a second power reduction phase, a pressure in the rod space (preferably by the pump device) can be increased. The storage and pump device are thus used synergistically to allow a controllable and reliable power reduction. Damage to the part to be pressed (pressed part) can thus be prevented (or at least less likely).

Kolbenraum und Stangenraum können über eine Fluidverbindung verbunden oder verbindbar sein. Innerhalb dieser Fluidverbindung können Pumpeneinrichtung und hydraulische Speichereinrichtung (insbesondere zueinander fluidtechnisch parallelgeschaltet) angeordnet sein. Ein mit dem Kolbenraum verbundener erster Fluidverbindungsabschnitt kann mit einer ersten Verzweigungsstelle (Verzweigungsstruktur) verbunden sein, von der ein zweiter Fluidverbindungsabschnitt in Richtung Pumpeneinrichtung abzweigt und ein dritter Fluidverbindungsabschnitt in Richtung hydraulischer Speichereinrichtung abzweigt. Ein mit dem Stangenraum verbundener vierter Fluidverbindungsabschnitt kann mit einer zweiten Verzweigungsstelle (Verzweigungsstruktur) verbunden sein, von der ein fünfter Fluidverbindungsabschnitt in Richtung Pumpeneinrichtung abzweigt und ein sechster Fluidverbindungsabschnitt in Richtung hydraulischer Speichereinrichtung abzweigt. Besonders bevorzugt ist in dem fünften Fluidverbindungsabschnitt eine erste Ventileinrichtung vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann in dem sechsten Fluidverbindungsabschnitt eine zweite Ventileinrichtung vorgesehen. Parallel zu der zweiten Ventileinrichtung ist vorzugsweise ein (Rückschlag-) Ventil fluidtechnisch geschaltet. Durch die genannten Ventile bzw. Ventileinrichtungen kann mit geringem Aufwand ein jeweils gewünschter Volumenstrom erreicht werden. Der Aufwand in konstruktiver und steuerungstechnischer Hinsicht wird weiter vereinfacht.Piston space and rod space can be connected or connectable via a fluid connection. Within this fluid connection pump device and hydraulic storage device (in particular fluidly connected to each other in parallel) may be arranged. A first fluid connection section connected to the piston chamber may be connected to a first branching point (branching structure), from which a second fluid connection section branches off in the direction of the pump device and a third fluid connection section branches off in the direction of the hydraulic storage device. A fourth fluid connection section connected to the rod space may be connected to a second branching point (branching structure) from which a fifth fluid connection section branches off toward the pump device sixth fluid connection section branches off in the direction of hydraulic storage device. Particularly preferably, a first valve device is provided in the fifth fluid connection section. Alternatively or additionally, a second valve device may be provided in the sixth fluid connection section. Parallel to the second valve device is preferably a (non-return) valve fluidly connected. Through the said valves or valve devices, a desired volume flow can be achieved with little effort. The effort in terms of design and control technology is further simplified.

In konkreten Ausführungsformen kann die Pumpeneinrichtung eine bidirektionale Pumpe, insbesondere eine 4-Quadrantenpumpe, und/oder einen Servomotor umfassen. Im Allgemeinen ist es bevorzugt, wenn die Pumpeneinrichtung ein bidirektionales Fördern der Hydraulikflüssigkeit ermöglicht. Beispielsweise kann dies auch dadurch realisiert werden, dass eine unidirektionale Pumpe (beispielsweise 1- oder 2-Quadrantenpumpe) bereitgestellt wird und entsprechende Ventile (Servoventile oder dergleichen) vorgesehen sind. In jedem Fall wird es dadurch ermöglicht, dass die Pumpeneinrichtung sowohl vom Kolbenraum zu dem Stangenraum hin fördern kann als auch umgekehrt. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein effizienter Betrieb der hydraulischen Antriebseinrichtung ermöglicht.In specific embodiments, the pump device may comprise a bidirectional pump, in particular a 4-quadrant pump, and / or a servomotor. In general, it is preferred if the pump device allows bidirectional delivery of the hydraulic fluid. For example, this can also be realized by providing a unidirectional pump (eg 1- or 2-quadrant pump) and providing corresponding valves (servo-valves or the like). In any case, it is thereby made possible that the pump device can promote both from the piston chamber to the rod space and vice versa. As a result, efficient operation of the hydraulic drive device is made possible in a simple manner.

Eine Wirkfläche (also eine Fläche, die durch den Zylinderkolben definiert wird und in Kontakt mit der Hydraulikflüssigkeit steht) des Kolbenraums kann mindestens 200 cm2, vorzugsweise mindestens 450 cm2 und/oder höchstens 1100 cm2, vorzugsweise höchstens 700 cm2 betragen. Untere und obere Grenzwerte für die Wirkfläche des Stangenraums können den oberen Werten geteilt durch 7 entsprechen.An effective area (ie an area defined by the cylinder piston and in contact with the hydraulic fluid) of the piston space may be at least 200 cm 2 , preferably at least 450 cm 2 and / or at most 1100 cm 2 , preferably at most 700 cm 2 . Lower and upper limit values for the effective area of the rod space may correspond to the upper values divided by 7.

Ein Verhältnis einer Wirkfläche des Kolbenraums zu einer Wirkfläche des Stangenraums kann mindestens 3, vorzugsweise mindestens 6 betragen und/oder höchstens 15, vorzugsweise höchstens 9 betragen. Besonders bevorzugt beträgt dieses Verhältnis (etwa) 7. Bei einem derartigen Verhältnis kann ein effektives Antreiben und Steuern des Presszylinders ermöglicht werden.A ratio of an effective area of the piston chamber to an effective area of the rod space may be at least 3, preferably at least 6 and / or at most 15, preferably at most 9. More preferably, this ratio is (about) 7. With such a ratio, effective driving and control of the pressing cylinder can be enabled.

Die hydraulische Speichereinrichtung kann ein Volumen von mindestens 10 l, vorzugsweise mindestens 30 l und/oder höchstens 100 l, vorzugsweise höchstens 70 l aufweisen. Besonders bevorzugt ist ein Volumen von (etwa) 50 l. In einem maximal beladenen Zustand kann das Volumen, das durch die Hydraulikflüssigkeit in der hydraulischen Speichereinrichtung eingenommen wird, mindestens 3 l, vorzugsweise mindestens 10 l und/oder höchstens 30 l, vorzugsweise höchstens 20 l betragen. Besonders bevorzugt beträgt dieses Volumen (etwa) 12 l.The hydraulic storage device may have a volume of at least 10 l, preferably at least 30 l and / or at most 100 l, preferably at most 70 l. Particularly preferred is a volume of (about) 50 l. In a maximum loaded state, the volume occupied by the hydraulic fluid in the hydraulic accumulator may be at least 3 liters, preferably at least 10 liters and / or at most 30 liters, preferably at most 20 liters. More preferably, this volume is (about) 12 liters.

Die hydraulische Speichereinrichtung kann einen Basisdruck (also einen Druck ohne Beladung durch die Hydraulikflüssigkeit) von mindestens 10 bar, vorzugsweise mindestens 25 bar und/oder höchstens 80 bar, vorzugsweise höchstens 50 bar aufweisen. Besonders bevorzugt beträgt dieser Druck 30 bar. Im (maximal beladenen) Zustand kann der Druck innerhalb der hydraulischen Speichereinrichtung mindestens 12 bar, vorzugsweise mindestens 30 bar und/oder höchstens 100 bar, vorzugsweise höchstens 60 bar aufweisen. Besonders bevorzugt beträgt der Druck in diesem Fall (etwa) 40 bar.The hydraulic storage device may have a base pressure (ie a pressure without loading by the hydraulic fluid) of at least 10 bar, preferably at least 25 bar and / or at most 80 bar, preferably at most 50 bar. This pressure is particularly preferably 30 bar. In the (maximum loaded) state, the pressure within the hydraulic storage device may be at least 12 bar, preferably at least 30 bar and / or at most 100 bar, preferably at most 60 bar. More preferably, the pressure in this case is (about) 40 bar.

Der Stangenraum bildet vorzugsweise einen Ringraum aus, der durch eine Innenwandung des Presszylinders sowie eine durch den Stangenraum laufende Stange definiert wird. Ein Verhältnis zwischen Innendurchmesser des Presszylinders und Außendurchmesser der Stange kann beispielsweise mindestens 1,05; vorzugsweise mindestens 1,15 betragen und/oder höchstens 1,5; vorzugsweise höchstens 1,3.The rod space preferably forms an annular space defined by an inner wall of the pressing cylinder and a rod passing through the rod space. A ratio between the inside diameter of the pressing cylinder and the outside diameter of the rod may be, for example, at least 1.05; preferably at least 1.15 and / or at most 1.5; preferably at most 1.3.

In einer kombinierten Ausführungsform ist mindestens eine Steuereinrichtung, insbesondere Regeleinrichtung zur Steuerung, insbesondere Regelung, der einzelnen Komponenten der hydraulischen Antriebseinrichtung, vorgesehen. Dieser Steuereinrichtung (Regeleinrichtung) können entsprechende Sensoren (wie Drucksensoren und/oder Volumenstrom-Messeinrichtungen) zugeordnet sein, die beispielsweise eine Messgröße (Druck- und/oder Volumenstrom) an einem Anschluss (Aus- bzw. Eingang) des Kolbenraums und/oder einem Anschluss (Aus- bzw. Eingang) des Stangenraumes messen. Aus den gemessenen Größen (insbesondere Druck- und/oder Volumenstrom) können dann erforderliche Schaltvorgänge, insbesondere betreffend die oben beschriebenen ersten und zweiten Ventileinrichtungen durchgeführt werden und/oder die Pumpeneinrichtung entsprechend angesteuert (geregelt) werden.In a combined embodiment, at least one control device, in particular control device for controlling, in particular control, of the individual components of the hydraulic drive device is provided. This control device (control device) can be associated with corresponding sensors (such as pressure sensors and / or volumetric flow measuring devices), for example, a measured variable (pressure and / or volume flow) at a connection (output or input) of the piston chamber and / or a connection (Input or output) of the rod space. From the measured variables (in particular pressure and / or volume flow) then required switching operations, in particular concerning the above-described first and second valve devices can be performed and / or the pump device can be controlled accordingly (regulated).

Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere durch eine hydraulische Presse, vorzugsweise Pulverpresse, umfassend eine hydraulische Antriebseinrichtung der oben beschriebenen Art, gelöst.The above object is further achieved in particular by a hydraulic press, preferably a powder press, comprising a hydraulic drive device of the type described above.

Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe insbesondere durch ein Verfahren zum Pressen eines Pressteils, insbesondere zum Pulverpressen eines Pulverpressteils, vorzugsweise unter Verwendung einer hydraulischen Antriebseinrichtung der oben beschriebenen Art und/oder einer hydraulischen Presse der oben beschriebenen Art, insbesondere hydraulischen Pulverpresse der oben beschriebenen Art, gelöst, wobei ein Zylinderkolben eines Presszylinders in einem Vorwärts-Eilgang mit erhöhter Geschwindigkeit zu einem Pressteil hingeführt wird und das Pressteil in einem Pressgang mit niedriger Geschwindigkeit des Zylinderkolbens gepresst wird, wobei im Pressgang über eine Pumpeneinrichtung ein Volumenstrom in einen Kolbenraum des Presszylinders gepumpt wird, wobei im Eilgang über eine hydraulische Speichereinrichtung zumindest ein Teil, insbesondere ein überwiegender Teil, eines Volumenstroms in den Kolbenraum bereitgestellt wird. Wenn hier (genauso wie weiter oben und im Folgenden) angegeben wird, dass ein Volumenstrom entweder von der Pumpeneinrichtung oder der hydraulischen Speichereinrichtung bereitgestellt wird, bedeutet dies insbesondere, dass der entsprechende Volumenstrom unmittelbar, d.h. bestenfalls über entsprechende Ventileinrichtungen in den Kolbenraum bzw. Stangenraum geführt oder von dort abgeleitet wird (also insbesondere nicht über die jeweilige andere Einrichtung). Beispielsweise soll eine Bereitstellung eines Volumenstroms über (oder durch) die hydraulische Speichereinrichtung bedeuten, dass der jeweilige Volumenstrom nicht über die Pumpe geführt wird. Umgekehrt soll eine Bereitstellung eines Volumenstroms durch die Pumpeneinrichtung bedeuten, dass der jeweilige Volumenstrom nicht zusätzlich noch über die hydraulische Speichereinrichtung geführt wird.Furthermore, the above-mentioned object is achieved, in particular, by a method for pressing a press part, in particular for powder pressing a powder press part, preferably using a hydraulic drive device of the type described above and / or a hydraulic press of the type described above, in particular a hydraulic powder press of the type described above, dissolved, wherein a cylinder piston of a pressing cylinder in a forward rapid traverse at increased speed is led to a pressing part and the pressing member is pressed in a press gear at low speed of the cylinder piston, wherein in the press passage via a pump means a volume flow is pumped into a piston chamber of the pressing cylinder, wherein at least a part, in particular a predominant part, of a volume flow into the piston space is provided at rapid traverse via a hydraulic storage device. If it is stated here (as well as above and below) that a volumetric flow is provided either by the pumping device or the hydraulic accumulator device, this means in particular that the corresponding volumetric flow is instantaneously, i. at best, via appropriate valve means in the piston chamber or rod space out or is derived from there (ie in particular not on the respective other device). For example, provision of a volume flow via (or through) the hydraulic storage device should mean that the respective volume flow is not conducted via the pump. Conversely, providing a volume flow through the pump means to mean that the respective volume flow is not additionally guided via the hydraulic storage device.

Der Zylinderkolben kann in einem Rückwärts-Eilgang mit erhöhter Geschwindigkeit von dem Pressteil weggeführt werden, wobei ein im Rückwärts-Eilgang aus dem Kolbenraum austretender Volumenstrom zumindest teilweise, insbesondere überwiegend, in die hydraulische Speichereinrichtung transferiert werden kann.The cylinder piston can be guided away from the pressed part in a reverse rapid traverse at an increased speed, wherein a volume flow exiting the piston chamber in the reverse rapid traverse can be transferred at least partially, in particular predominantly, into the hydraulic accumulator device.

Vorzugsweise wird im Vorwärts-Eilgang ein Volumenstrom in den Kolbenraum teilweise aus dem Stangenraum, insbesondere über die Pumpeneinrichtung, bereitgestellt. Alternativ oder zusätzlich wird im Rückwärts-Eilgang der aus dem Kolbenraum austretende Volumenstrom teilweise in den Stangenraum, insbesondere über die Pumpeneinrichtung, transferiert. Alternativ oder zusätzlich wird in einer ersten Kraftabbau-Phase der Kolbenraum mit der hydraulischen Speichereinrichtung, vorzugsweise über die Pumpeneinrichtung, verbunden derart, dass der Druck im Kolbenraum auf das Druckniveau der hydraulischen Speichereinrichtung abgebaut wird. Alternativ oder zusätzlich wird in einer zweiten Kraftabbau-Phase ein Druck im Stangenraum vorzugsweise durch die Pumpeneinrichtung erhöht.Preferably, in the forward rapid traverse, a volume flow is provided in the piston chamber partly from the rod space, in particular via the pump device. Alternatively or additionally, in the reverse rapid traverse, the volume flow emerging from the piston chamber is partially transferred into the rod chamber, in particular via the pump device. Alternatively or additionally, in a first power reduction phase, the piston chamber is connected to the hydraulic storage device, preferably via the pump device, such that the pressure in the piston chamber is reduced to the pressure level of the hydraulic storage device. Alternatively or additionally, in a second power reduction phase, a pressure in the rod space is preferably increased by the pump device.

Vorzugsweise wird in dem Verfahren eine Presskraft von mindestens 100 kN, insbesondere mindestens 500 kN, vorzugsweise mindestens 1500 kN erzeugt. Die oben beschriebene Antriebseinrichtung sowie die oben beschriebene Presse können entsprechend konfiguriert sein, um eine derartig Pressekraft zu erzeugen.Preferably, in the method, a pressing force of at least 100 kN, in particular at least 500 kN, preferably at least 1500 kN produced. The above-described drive means as well as the press described above may be configured accordingly to produce such a press force.

Vorzugsweise wird ein maximaler Differenzdruck zwischen Kolbenraum und Stangenraum in Höhe von mindestens 100 bar, vorzugsweise mindestens 250 bar erzeugt. Die oben beschriebene Antriebseinrichtung sowie die oben beschriebene Presse können entsprechend konfiguriert sein, um einen derartigen Druck zu erzeugen.Preferably, a maximum differential pressure between the piston chamber and rod space in the amount of at least 100 bar, preferably at least 250 bar generated. The above described drive means as well as the above described press may be configured accordingly to generate such a pressure.

Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch die Verwendung einer hydraulischen Antriebseinrichtung der oben beschriebenen Art oder einer Presse der oben beschriebenen Art zum Pressen eines Pressteils, insbesondere zum Pulverpressen eines Pulverpressteils.The above-mentioned object is further achieved in particular by the use of a hydraulic drive device of the type described above or a press of the type described above for pressing a pressed part, in particular for powder pressing a powder press part.

Erfindungsgemäß wird insbesondere ein Antrieb und eine hydraulische Steuerung eines Presszylinders einer hydraulischen Presse vorgeschlagen. Der Presszylinder ist vorzugsweise in Differentialbauweise ausgeführt (mit einer großen Kolbenfläche und einer kleinen Differenzfläche). Daraus können sich bei den Verfahrbewegungen an einem Anschluss zum Kolbenraum vergleichsweise hohe Volumenströme ergeben, die durch eine hydraulische Speichereinrichtung versorgt werden können. An einem Anschluss zum Stangenraum können vergleichsweise niedrige Volumenströme anstehen, die zur Positionierung des Zylinderkolbens geregelt werden können. Die Regelung von Kraft bzw. Druck, Position und Geschwindigkeit des Zylinderkolbens kann mittels einer Pumpeneinheit (insbesondere Servopumpeneinheit) erfolgen. Insbesondere kann die Bauart der Pumpe einen 4-Quadranten-Betrieb ermöglichen, so dass eine Regelung von Drücken in beiden Durchflussrichtungen möglich ist.According to the invention, a drive and a hydraulic control of a pressing cylinder of a hydraulic press are proposed in particular. The press cylinder is preferably differential (with a large piston area and a small differential area). This can result in the movements at a connection to the piston chamber comparatively high volume flows, which can be supplied by a hydraulic storage device. At a connection to the rod space may be present comparatively low volume flows, which are used for positioning the Cylinder piston can be controlled. The regulation of force or pressure, position and speed of the cylinder piston can be effected by means of a pump unit (in particular servo pump unit). In particular, the design of the pump can enable 4-quadrant operation, so that regulation of pressures in both directions of flow is possible.

Insgesamt ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Antriebsvorrichtung eine Reihe von Vorteilen. Zunächst kann ein zusätzlicher Zylinder (Eilgang-Zylinder), wie er üblicherweise im Stand der Technik vorgesehen ist, entfallen. Weiterhin kann eine aufwändige "Umspülung" (wie weiter oben im Zusammenhang mit dem Stand der Technik erläutert) entfallen. Insgesamt handelt es sich um ein eingespanntes System, so dass die Effizienz gesteigert wird. Durch die vorliegende Struktur kann ein äußerst genauer (aktiver) Kraftabbau ermöglicht werden. Es ist keine aufwändige Verrohrung notwendig. Die Größe der Pumpeneinrichtung kann vergleichsweise klein sein. Es kann ggf. auf weitere Pumpeneinrichtungen verzichtet werden. Insgesamt ergeben sich Kosteneinsparungen bei der Bereitstellung des (Zylinder-) Antriebs, von Ventilen, der Pumpe und der Steuerung.Overall, results from the inventive design of the drive device, a number of advantages. First, an additional cylinder (rapid traverse cylinder), as it is usually provided in the prior art omitted. Furthermore, a complex "flushing" (as explained above in connection with the prior art) can be dispensed with. All in all, it is a tight system, which increases efficiency. The present structure allows extremely accurate (active) force reduction. There is no time consuming piping necessary. The size of the pump device can be comparatively small. It may possibly be dispensed with further pumping devices. Overall, there are cost savings in providing the (cylinder) drive, valves, pump and controller.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments emerge from the subclaims.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das anhand der Abbildungen näher erläutert wird. Hierbei zeigen

Fig. 1
eine schematische Darstellung einer hydraulischen Antriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 2
eine schematische Darstellung der Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit einer Darstellung der jeweiligen Volumenströme.
The invention will be described with reference to an embodiment which is explained in more detail with reference to the figures. Show here
Fig. 1
a schematic representation of a hydraulic drive device according to an embodiment of the invention; and
Fig. 2
a schematic representation of the embodiment according to Fig. 1 with a representation of the respective volume flows.

In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.In the following description, the same reference numerals are used for identical and equivalent parts.

Fig. 1 zeigt einen Presszylinder 1, der sowohl zum Öffnen und Schließen eines (nicht in Fig. 1 gezeigt) Presswerkzeuges mit einer hohen Geschwindigkeit (Eilgang) verwendet wird als auch zum Aufbau einer hohen Kraft in Schließrichtung bei geringer Geschwindigkeit (Pressgang zum Pressen eines Pressteils). Der Presszylinder ist in Differentialbauweise ausgeführt und weist eine vergleichsweise große Kolbenfläche A1 zur Erzeugung einer (maximalen) Presskraft und eine vergleichsweise kleine Differenzfläche A2 für den Rückzug eines Zylinderkolbens 9 auf. Aufgrund dieser Bauweise des Presszylinders 1 muss ein vergleichsweise hoher Volumenstrom eines Hydraulikfluids an einen Anschluss 10 des Kolbenraums herangeführt werden. Dieser hohe Volumenstrom Q1 zum Kolbenraum wird durch eine hydraulische Speichereinrichtung 4 realisiert. Ein Anschluss 11 eines Stangenraums 12 wird durch eine Pumpeneinrichtung 2 geregelt. Bei diesem Vorwärts-Eilgang ist eine erste Ventileinrichtung 3 (Y1) geöffnet und eine zweite Ventileinrichtung 5 (Y2) geschlossen. Fig. 1 shows a press cylinder 1, both for opening and closing a (not in Fig. 1 shown) pressing tool at a high speed (Rapid traverse) is used as well as to build a high force in the closing direction at low speed (press gear for pressing a pressed part). The pressing cylinder is designed in differential construction and has a comparatively large piston area A 1 for generating a (maximum) pressing force and a comparatively small differential area A 2 for the withdrawal of a cylinder piston 9. Due to this design of the pressing cylinder 1, a comparatively high volume flow of a hydraulic fluid must be brought to a terminal 10 of the piston chamber. This high volume flow Q1 to the piston chamber is realized by a hydraulic storage device 4. A connection 11 of a rod space 12 is regulated by a pump device 2. In this forward rapid traverse, a first valve device 3 (Y1) is opened and a second valve device 5 (Y2) is closed.

Beim Rückwärts-Eilgang (also beim Öffnen des Presswerkzeuges oder einer Kolbenbewegung nach oben in Fig. 1) wird umgekehrt ein Hydraulikflüssigkeitsvolumen aus dem Kolbenraum 13 in die hydraulische Speichereinrichtung 4 geschoben. Auch bei diesem Rückwärts-Eilgang ist die erste Ventileinrichtung 3 geöffnet und die zweite Ventileinrichtung 5 geschlossen.When reverse rapid traverse (ie when opening the pressing tool or a piston movement upwards in Fig. 1 Inversely, a hydraulic fluid volume is pushed out of the piston chamber 13 into the hydraulic accumulator 4. Also in this reverse rapid traverse the first valve means 3 is opened and the second valve means 5 is closed.

In der Pressphase (Pressgang) des Presszylinders sind erste und zweite Ventileinrichtung 3, 5 jeweils geschlossen. Eine Zufuhr der Hydraulikflüssigkeit (Ölzufuhr) zum Kolbenraum 13 erfolgt dann (ausschließlich) über die Pumpeneinrichtung 2. Die Regelung von Druck und (Förder-) Geschwindigkeit erfolgt über Drehzahl und Drehmoment eines Servomotors 7 der Pumpeneinrichtung 2. Die Pumpeneinrichtung 2 umfasst hierbei eine bidirektionale Pumpe 14.In the pressing phase (press gear) of the pressing cylinder first and second valve means 3, 5 are each closed. A supply of hydraulic fluid (oil supply) to the piston chamber 13 then takes place (exclusively) via the pump device 2. The regulation of pressure and (delivery) speed via speed and torque of a servomotor 7 of the pump device 2. The pump device 2 in this case comprises a bidirectional pump 14th

Aufgrund der vergleichsweise kleinen Fläche A2 (im Verhältnis zu A1) und des Kompressionsvolumens (aufgrund des Druckaufbaus in der Pressphase) entsteht in dieser Pressphase an der Pumpeneinrichtung 2 (Saugseite) ein Mangel an Hydraulikflüssigkeit (Ölmangel), der über eine Verbindung zu der hydraulischen Speichereinrichtung 4 und ein Rückschlagventil 6 ausgeglichen wird. Sobald (aufgrund des Mangels an Hydraulikflüssigkeit) an der Saugseite der Pumpeneinrichtung 2 der Druck unter das Druckniveau der hydraulischen Speichereinrichtung 4 sinkt, öffnet sich das Rückschlagventil 6 und die Hydraulikflüssigkeit aus der hydraulischen Speichereinrichtung 4 gleicht das Differenzvolumen aus.Due to the relatively small area A 2 (in relation to A 1 ) and the compression volume (due to the pressure build-up in the pressing phase) arises in this pressing phase on the pump device 2 (suction side) a lack of hydraulic fluid (lack of oil), via a connection to the hydraulic storage device 4 and a check valve 6 is compensated. As soon as (due to the lack of hydraulic fluid) on the suction side of the pump device 2, the pressure drops below the pressure level of the hydraulic storage device 4, opens the check valve 6 and the Hydraulic fluid from the hydraulic accumulator 4 compensates for the differential volume.

Nach der Pressphase (Pressgang) erfolgt der Kraftabbau des Presszylinders in zwei Phasen. In einer ersten Kraftabbau-Phase öffnet sich die zweite Ventileinrichtung 5, so dass eine Verbindung zwischen hydraulischer Speichereinrichtung 4 und Stangenraum 12 realisiert ist. Der Druck im Kolbenraum 13 wird (von seinem Maximalwert) abgebaut auf das Druckniveau der hydraulischen Speichereinrichtung 4. Ein Kompressionsvolumen wird dabei vom Kolbenraum 13 über die Pumpeneinrichtung 2 in die hydraulische Speichereinrichtung 4 entlastet.After the pressing phase (press process), the force reduction of the pressing cylinder takes place in two phases. In a first power reduction phase, the second valve device 5 opens, so that a connection between the hydraulic storage device 4 and rod space 12 is realized. The pressure in the piston chamber 13 is reduced (from its maximum value) to the pressure level of the hydraulic storage device 4. A compression volume is thereby relieved from the piston chamber 13 via the pump device 2 into the hydraulic storage device 4.

Sobald der Druck im Kolbenraum 13 den Druck in der hydraulischen Speichereinrichtung 4 erreicht hat, beginnt die zweite Kraftabbau-Phase. Dazu wird die zweite Ventileinrichtung 5 geschlossen und die erste Ventileinrichtung geöffnet. In der zweiten Kraftabbau-Phase erfolgt ein Druckaufbau im Stangenraum 12 (der Druck p1 im Kolbenraum bleibt auf dem Wert des Drucks in der hydraulischen Speichereinrichtung 4). Eine Kraft am Zylinderkolben wird proportional zu diesem Druckanstieg im Stangenraum 12 (bis auf Null) abgebaut.As soon as the pressure in the piston chamber 13 has reached the pressure in the hydraulic storage device 4, the second power reduction phase begins. For this purpose, the second valve device 5 is closed and the first valve device is opened. In the second power reduction phase, pressure builds up in the rod space 12 (the pressure p 1 in the piston chamber remains at the value of the pressure in the hydraulic storage device 4). A force on the cylinder piston is reduced proportionally to this pressure increase in the rod space 12 (down to zero).

Nach Erreichen eines notwendigen Drucks p2 im Stangenraum 12 startet der Zylinderkolben 9 (übergangslos) eine Öffnungsbewegung nach oben. Der Volumenstrom Q1 aus dem Kolbenraum 13 wird (zum größeren Teil) wieder in die hydraulische Speichereinrichtung 4 geschoben, wobei der Volumenstromanteil entsprechend Q2 über die Pumpeneinrichtung 2 gefördert wird.After reaching a necessary pressure p 2 in the rod chamber 12 of the cylinder piston 9 (transitionless) starts an opening movement upward. The volume flow Q 1 from the piston chamber 13 is (for the most part) pushed back into the hydraulic storage device 4, wherein the volume flow rate is promoted according to Q 2 via the pump device 2.

Fig. 2 zeigt in Ergänzung zu der Darstellung gemäß Fig. 1 Pfeile, die den jeweiligen Volumenstrom (oder einen Entlastungsstrom) kennzeichnen. Hierbei zeigen Pfeile 15 einen Volumenstrom, der sich im Vorwärts-Eilgang ergibt. Pfeile 16 zeigen einen Volumenstrom, der sich während der Pressphase ergibt. Pfeile 17 zeigen einen Volumenstrom (Entlastungsstrom) während der ersten Kraftabbau-Phase. Pfeile 18 zeigen einen Volumenstrom (Entlastungsstrom), der sich während der zweiten Kraftabbau-Phase ergibt. Pfeile 19 zeigen einen Volumenstrom, der sich im Rückwärts-Eilgang ergibt. Fig. 2 shows in addition to the illustration according to Fig. 1 Arrows that indicate the respective volume flow (or a discharge flow). Here, arrows 15 show a volume flow, which results in the forward rapid traverse. Arrows 16 show a volume flow that results during the pressing phase. Arrows 17 show a volumetric flow (discharge flow) during the first power-down phase. Arrows 18 show a volumetric flow (discharge flow) that results during the second power-down phase. Arrows 19 show a volume flow, which results in the reverse rapid traverse.

Die Verbindungsstrukturen zwischen Anschluss 10 des Kolbenraums 13 und Anschluss 11 des Stangenraums 12 werden nachfolgend erläutert. Ausgehend von dem Anschluss 10 des Kolbenraums 13 schließt sich zunächst ein erster Fluidverbindungsabschnitt 21 (siehe Fig. 1) an, der mit einer ersten Verzweigungsstelle 31 verbunden ist. Von der ersten Verzweigungsstelle 13 zweigt ein zweiter Fluidverbindungsabschnitt 22 in Richtung Pumpeneinrichtung 2 ab sowie ein dritter Fluidverbindungsabschnitt 23 in Richtung hydraulische Speichereinrichtung 4. In dem dritten Fluidverbindungsabschnitt ist die erste Ventileinrichtung 3 vorgesehen. Der Anschluss 11 des Stangenraums 12 ist über einen vierten Fluidverbindungsabschnitt 24 mit einer zweiten Verzweigungsstelle 32 verbunden. Von dort zweigt ein fünfter Fluidverbindungsabschnitt 25 ab, der mit der Pumpeneinrichtung 2 verbunden ist. Außerdem zweigt von dort ein sechster Fluidverbindungsabschnitt 26 ab, der mit der hydraulischen Speichereinrichtung 4 verbunden ist. In dem sechsten Fluidverbindungsabschnitt 26 befindet sich die zweite Ventileinrichtung 3. Parallel zu der zweiten Ventileinrichtung 5 verläuft ein siebter Fluidverbindungsabschnitt 27, in dem das Rückschlagventil 6 angeordnet ist. Grundsätzlich kommt es im vorliegenden Zusammenhang darauf an, wie die einzelnen Elemente entweder in Serie oder parallel zueinander geschaltet werden. Im Allgemeinen sind jedoch sowohl Pumpeneinrichtung 2 als auch hydraulische Speichereinrichtung 4 in einer Fluidverbindung zwischen Kolbenraum und Stangenraum angeordnet.The connection structures between the connection 10 of the piston chamber 13 and the connection 11 of the rod space 12 will be explained below. Starting from the connection 10 of the piston chamber 13, first a first fluid connection section 21 closes (see FIG Fig. 1 ) connected to a first branching point 31. From the first branching point 13, a second fluid connection section 22 branches off in the direction of the pump device 2 and a third fluid connection section 23 in the direction of the hydraulic storage device 4. The first valve device 3 is provided in the third fluid connection section. The connection 11 of the rod space 12 is connected to a second branching point 32 via a fourth fluid connection section 24. From there, a fifth fluid connection section 25 branches off, which is connected to the pump device 2. In addition, from there branches off a sixth fluid connection section 26, which is connected to the hydraulic storage device 4. In the sixth fluid connection section 26 is the second valve device 3. Parallel to the second valve device 5 extends a seventh fluid connection section 27, in which the check valve 6 is arranged. Basically, it depends in the present context on how the individual elements are connected either in series or in parallel. In general, however, both the pump device 2 and the hydraulic storage device 4 are arranged in a fluid connection between the piston chamber and rod space.

Insgesamt ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Antriebsvorrichtung eine Reihe von Vorteilen. Zunächst kann ein zusätzlicher Zylinder (Eilgang-Zylinder), wie er üblicherweise im Stand der Technik vorgesehen ist, entfallen. Weiterhin kann eine aufwändige "Umspülung" (wie weiter oben im Zusammenhang mit dem Stand der Technik erläutert) entfallen. Insgesamt handelt es sich um ein eingespanntes System, so dass die Effizienz gesteigert wird. Durch die vorliegende Struktur kann ein äußerst genauer (aktiver) Kraftabbau ermöglicht werden. Es ist keine aufwändige Verrohrung notwendig. Die Größe der Pumpeneinrichtung kann vergleichsweise klein sein. Es kann ggf. auf weitere Pumpeneinrichtungen verzichtet werden. Insgesamt ergeben sich Kosteneinsparungen bei der Bereitstellung des (Zylinder-) Antriebs, von Ventilen, der Pumpe und der Steuerung.Overall, results from the inventive design of the drive device, a number of advantages. First, an additional cylinder (rapid traverse cylinder), as it is usually provided in the prior art omitted. Furthermore, a complex "flushing" (as explained above in connection with the prior art) can be dispensed with. All in all, it is a tight system, which increases efficiency. The present structure allows extremely accurate (active) force reduction. There is no time consuming piping necessary. The size of the pump device can be comparatively small. It may possibly be dispensed with further pumping devices. Overall, there are cost savings in providing the (cylinder) drive, valves, pump and controller.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 ist vorzugsweise noch eine (nicht dargestellte) Steuereinrichtung vorgesehen. Zur Steuerung, insbesondere Regelung sind weiterhin (siehe Fig. 1) Sensoren (beispielsweise eine Druck- und/oder Volumenstrom-Messeinrichtung) vorgesehen, über die die Steuereinrichtung die Ventile 3, 5 so schaltet und die Pumpeneinrichtung 2 so ansteuert, dass die notwendigen Volumenströme und Drücke realisiert werden.In the embodiment according to Fig. 1 and 2 a control device (not shown) is preferably provided. For control, in particular regulation are still (see Fig. 1 ) Sensors (for example, a pressure and / or flow rate measuring device) is provided, via which the control device, the valves 3, 5 so switches and the pump device 2 controls so that the necessary volume flows and pressures are realized.

Im Folgenden wird tabellarisch ein Beispiel für bestimmte Parameter während des Betriebs der Antriebseinrichtung angegeben. TABELLE 1 Y1 Y2 p1 p2 Vorwärts-Eilgang Auf Zu 40 bar 280 bar Pressen Zu Zu 290 bar 40 bar Erste Kraftabbau-Phase Zu Auf 40 bar 40 bar Zweite Kraftabbau-Phase Auf Zu 40 bar 280 bar Rückwärts-Eilgang Auf Zu 40 bar 280 bar In the following, an example of specific parameters during operation of the drive device is given in tabular form. <b> TABLE 1 </ b> Y1 Y2 p 1 p 2 Forward rapid traverse On To 40 bar 280 bar Press To To 290 bar 40 bar First power-reduction phase To On 40 bar 40 bar Second Power Phase On To 40 bar 280 bar Rapid reverse On To 40 bar 280 bar

Eine Kraft während des Pressens kann 1600 kN betragen. Eine Kraft zum Ende der ersten Kraftabbau-Phase kann 320 kN betragen. Eine Kraft zum Ende der zweiten Kraftabbau-Phase kann 0 kN betragen.A force during pressing may be 1600 kN. A force at the end of the first power-down phase may be 320 kN. A force at the end of the second power take-off phase may be 0 kN.

Im Nachfolgenden werden noch tabellarisch exemplarische Werte für Volumenstrom und Geschwindigkeit des Hydraulikfluids angegeben. TABELLE 2 Q1 Q2 v Vorwärts-Eilgang 620 l/min 88 l/min 180 mm/s Pressen 137 l/min 20 l/min 40 mm/s Rückwärts-Eilgang 620 l/min 88 l/min 180 mm/s In the following, exemplary values for volume flow and speed of the hydraulic fluid are given in tabular form. <b> TABLE 2 </ b> Q 1 Q 2 v Forward rapid traverse 620 l / min 88 l / min 180 mm / s Press 137 l / min 20 l / min 40 mm / s Rapid reverse 620 l / min 88 l / min 180 mm / s

Sämtliche obengenannten Werte (in Tabelle 1 und 2) sind exemplarisch angegeben. Abweichungen davon (beispielsweise jeweils in einem Bereich von +/- 10 %) sind möglich.All of the above values (in Tables 1 and 2) are given by way of example. Deviations from this (for example in a range of +/- 10% each) are possible.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.It should be noted at this point that all the above-described parts taken alone and in any combination, in particular the details shown in the drawings, are claimed as essential to the invention. Variations thereof are familiar to the person skilled in the art.

Bezugszeichenreference numeral

A1 A 1
(Wirk-) Fläche des Kolbenraums(Active) surface of the piston chamber
A2 A 2
(Wirk-) Fläche des Stangenraums(Active) surface of the rod space
p1 p 1
Druck im KolbenraumPressure in the piston chamber
p2 p 2
Druck im StangenraumPressure in the rod space
Q1 Q 1
Volumenstrom an einem Anschluss des KolbenraumsVolume flow at a connection of the piston chamber
Q2 Q 2
Volumenstrom an einem Anschluss des StangenraumsVolume flow at a connection of the rod space
11
Presszylinderpress cylinder
22
Pumpeneinrichtungpump means
33
Erste VentileinrichtungFirst valve device
44
Hydraulische SpeichereinrichtungHydraulic storage device
55
Zweite VentileinrichtungSecond valve device
66
Rückschlagventilcheck valve
77
Servomotorservomotor
8a8a
Messeinrichtungmeasuring device
8b8b
Messeinrichtungmeasuring device
99
Zylinderkolbencylinder piston
1010
Anschlussconnection
1111
Anschlussconnection
1212
Stangenraumrod space
1313
Kolbenraumpiston chamber
1414
Bidirektionale PumpeBidirectional pump
1515
Pfeilarrow
1616
Pfeilarrow
1717
Pfeilarrow
1818
Pfeilarrow
1919
Pfeilarrow
2121
Erster FluidverbindungsabschnittFirst fluid connection section
2222
Zweiter FluidverbindungsabschnittSecond fluid connection section
2323
Dritter FluidverbindungsabschnittThird fluid connection section
2424
Vierter FluidverbindungsabschnittFourth fluid connection section
2525
Fünfter FluidverbindungsabschnittFifth fluid connection section
2626
Sechster FluidverbindungsabschnittSixth fluid connection section
2727
Siebter FluidverbindungsabschnittSeventh fluid connection section
3131
Erste VerzweigungsstelleFirst branch point
3232
Zweite VerzweigungsstelleSecond branching point

Claims (15)

Hydraulische Antriebseinrichtung mit einem Presszylinder (1) für eine hydraulische Presse, vorzugsweise Pulverpresse, wobei die hydraulische Antriebseinrichtung konfiguriert ist, um einen Zylinderkolben (9) in einem Vorwärts-Eilgang mit erhöhter Geschwindigkeit zu einem Pressteil hin zu führen und in einem Pressgang mit niedriger Geschwindigkeit das Pressteil zu pressen,
wobei der Zylinderkolben (9) einen Kolbenraum (13) und einen Stangenraum (12) definiert,
wobei eine Pumpeneinrichtung (2) zur Bereitstellung eines Volumenstromes einer Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenraum (13), so dass der Pressgang durchlaufen wird, vorgesehen ist,
wobei eine hydraulische Speichereinrichtung (4) zur Bereitstellung zumindest eines Teiles, insbesondere eines überwiegenden Teiles, eines Volumenstromes der Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenraum (13), so dass der Vorwärts-Eilgang durchlaufen wird, vorgesehen ist.A hydraulic drive device comprising a press cylinder (1) for a hydraulic press, preferably a powder press, wherein the hydraulic drive device is configured to feed a cylinder piston (9) in a forward rapid traverse at increased speed to a press part and in a low speed press line to press the pressed part,
the cylinder piston (9) defining a piston space (13) and a rod space (12),
wherein a pump device (2) is provided for providing a volume flow of a hydraulic fluid into the piston chamber (13) so that the press passage is passed through,
wherein a hydraulic storage device (4) for providing at least a part, in particular a predominant part, of a volume flow of the hydraulic fluid into the piston chamber (13), so that the forward rapid traverse is passed, is provided. Hydraulische Antriebseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die hydraulische Antriebseinrichtung konfiguriert ist, um den Zylinderkolben (9) in einem Rückwärts-Eilgang mit erhöhter Geschwindigkeit von dem Pressteil weg zu führen, wobei ein im Rückwärts-Eilgang aus dem Kolbenraum austretender Volumenstrom der Hydraulikflüssigkeit zumindest teilweise, insbesondere überwiegend, in die hydraulische Speichereinrichtung (4) transferiert wird.Hydraulic drive device according to claim 1,
characterized in that
the hydraulic drive device is configured to guide the cylinder piston (9) away from the press part at a high speed in a reverse rapid traverse, wherein a volume flow of the hydraulic fluid leaving the piston chamber in the reverse rapid traverse is at least partially, in particular predominantly, introduced into the hydraulic accumulator device (4) is transferred. Hydraulische Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die hydraulische Antriebseinrichtung so konfiguriert ist, dass im Vorwärts-Eilgang ein Volumenstrom in den Kolbenraum (13) teilweise aus dem Stangenraum (12), insbesondere über die Pumpeneinrichtung (2), bereitstellbar ist und/oder
wobei die hydraulische Antriebseinrichtung so konfiguriert ist, dass im Rückwärts-Eilgang der aus dem Kolbenraum (13) austretende Volumenstrom teilweise in den Stangenraum (12), insbesondere über die Pumpeneinrichtung (2), transferierbar ist.Hydraulic drive device according to claim 1 or 2,
characterized in that
the hydraulic drive device is configured such that in the forward rapid traverse a volume flow into the piston chamber (13) can be provided in part from the rod space (12), in particular via the pump device (2), and / or
wherein the hydraulic drive device is configured such that in the reverse rapid traverse the volume flow emerging from the piston chamber (13) is partially transferable into the rod space (12), in particular via the pump device (2). Hydraulische Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Presszylinder (1) ein Differentialzylinder ist,
wobei ein Verhältnis der größeren Fläche zu der kleineren Fläche vorzugsweise mindestens 2, weiter vorzugsweise mindestens 5 beträgt und/oder
wobei ein Verhältnis der größeren Fläche zu der kleineren Fläche vorzugsweise höchstens 20, weiter vorzugsweise höchstens 10 beträgt.Hydraulic drive device according to claim 1, 2 or 3,
characterized in that
the pressing cylinder (1) is a differential cylinder,
wherein a ratio of the larger area to the smaller area is preferably at least 2, more preferably at least 5, and / or
wherein a ratio of the larger area to the smaller area is preferably at most 20, more preferably at most 10. Hydraulische Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die hydraulische Antriebseinrichtung so konfiguriert ist, dass in einer ersten Kraftabbau-Phase der Kolbenraum (13) mit der hydraulischen Speichereinrichtung (4), vorzugsweise über die Pumpeneinrichtung (2), verbindbar ist, derart, dass der Druck im Kolbenraum (13) auf das Druckniveau der hydraulischen Speichereinrichtung (4) abbaubar ist, und/oder
wobei die hydraulische Antriebseinrichtung so konfiguriert ist, dass in einer zweiten Kraftabbau-Phase ein Druck im Stangenraum (12) vorzugsweise durch die Pumpeneinrichtung (9) erhöhbar ist.Hydraulic drive device according to one of the preceding claims,
characterized in that
the hydraulic drive device is configured such that in a first power reduction phase the piston chamber (13) can be connected to the hydraulic storage device (4), preferably via the pump device (2), such that the pressure in the piston chamber (13) adjoins the Pressure level of the hydraulic storage device (4) is degradable, and / or
wherein the hydraulic drive means is configured so that in a second power reduction phase, a pressure in the rod space (12) is preferably increased by the pump means (9). Hydraulische Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
Kolbenraum (13) und Stangenraum (12) über eine Fluidverbindung verbunden oder verbindbar sind, wobei innerhalb dieser Fluidverbindung die Pumpeneinrichtung (2) und die hydraulische Speichereinrichtung (4), zueinander fluidtechnisch parallel geschalt, angeordnet sind, wobei ein mit dem Kolbenraum verbundener erster Fluidverbindungsabschnitt (21) mit einer ersten Verzweigungsstelle (31) verbunden ist, von der eine zweiter Fluidverbindungsabschnitt (22) in Richtung Pumpeneinrichtung (2) abzweigt und ein dritter Fluidverbindungsabschnitt (23) in Richtung hydraulischer Speichereinrichtung (4) abzweigt,
wobei ein mit dem Stangenraum (12) verbundener vierter Fluidverbindungsabschnitt (24) mit einer zweiten Verzweigungsstelle (32) verbunden ist, von der ein fünfter Fluidverbindungsabschnitt (25) in Richtung Pumpeneinrichtung (2) abzweigt und ein sechster Fluidverbindungsabschnitt (26) in Richtung hydraulischer Speichereinrichtung (4) abzweigt,
wobei in dem fünften Fluidverbindungsabschnitt (25) vorzugsweise eine erste Ventileinrichtung (3) vorgesehen ist und/oder wobei in dem sechsten Fluidverbindungsabschnitt (26) vorzugsweise eine zweite Ventileinrichtung (5) vorgesehen ist, wobei parallel zu der zweiten Ventileinrichtung (5) weiter vorzugsweise ein Rückschlagventil (6) fluidtechnisch geschaltet ist.Hydraulic drive device according to one of the preceding claims,
characterized in that
Piston space (13) and rod space (12) via a fluid connection are connected or connectable, wherein within this fluid connection, the pump device (2) and the hydraulic storage device (4), each other fluidly connected in parallel, are arranged, wherein a connected to the piston chamber first fluid connection portion (21) with a first branch point (31) is connected of which a second fluid connection section (22) branches off in the direction of the pump device (2) and a third fluid connection section (23) branches off in the direction of the hydraulic storage device (4),
wherein a fourth fluid connection section (24) connected to the rod space (12) is connected to a second branching point (32) from which a fifth fluid connection section (25) branches towards the pump device (2) and a sixth fluid connection section (26) towards the hydraulic storage device (4) branches off,
wherein in the fifth fluid connection portion (25) preferably a first valve means (3) is provided and / or wherein in the sixth fluid connection portion (26) preferably a second valve means (5) is provided, wherein parallel to the second valve means (5) more preferably a Check valve (6) is switched fluidly. Hydraulische Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Pumpeneinrichtung (2) eine bidirektionale Pumpe (14), insbesondere eine 4-Quadrantenpumpe, und/oder einen Servomotor (7) umfasst.Hydraulic drive device according to one of the preceding claims,
characterized in that
the pump device (2) comprises a bidirectional pump (14), in particular a 4-quadrant pump, and / or a servomotor (7). Hydraulische Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Wirkfläche des Kolbenraums (13) mindestens 200 cm2, vorzugsweise mindestens 450 cm2 und/oder höchstens 1100 cm2, vorzugsweise höchstens 700 cm2 beträgt und/oder
ein Verhältnis einer Wirkfläche des Kolbenraums (13) zu einer Wirkfläche des Stangenraums (12) mindestens 3, vorzugsweise mindestens 6 beträgt und/oder höchstens 15, vorzugsweise höchstens 9 beträgt, und/oder die hydraulische Speichereinrichtung (4) ein Volumen von mindestens 10 l, vorzugsweise mindestens 30 l und/oder höchstens 100 l, vorzugsweise höchsten 70 l, aufweist und/oder die hydraulische Speichereinrichtung (4) einen Basisdruck von mindestens 10 bar, vorzugsweise mindestens 25 bar und/oder höchstens 80 bar, vorzugsweise höchstens 50 bar aufweist.Hydraulic drive device according to one of the preceding claims,
characterized in that
an effective area of the piston space (13) is at least 200 cm 2 , preferably at least 450 cm 2 and / or at most 1100 cm 2 , preferably at most 700 cm 2 and / or
a ratio of an effective area of the piston chamber (13) to an effective area of the rod space (12) is at least 3, preferably at least 6 and / or at most 15, preferably at most 9, and / or the hydraulic storage device (4) has a volume of at least 10 l, preferably at least 30 l and / or at most 100 l, preferably at most 70 l, and / or the hydraulic storage device (4) has a base pressure of at least 10 bar, preferably at least 25 bar and / or at most 80 bar, preferably at most 50 bar. Hydraulische Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Steuereinrichtung, insbesondere Regeleinrichtung zur Steuerung, insbesondere Regelung, der einzelnen Komponenten der hydraulischen Antriebseinrichtung, vorgesehen ist.Hydraulic drive device according to one of the preceding claims,
characterized in that
at least one control device, in particular control device for controlling, in particular control, of the individual components of the hydraulic drive device, is provided. Hydraulische Presse, vorzugsweise Pulverpresse, umfassend eine hydraulische Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Hydraulic press, preferably a powder press, comprising a hydraulic drive device according to one of the preceding claims. Verfahren zum Pressen eines Pressteils, insbesondere zum Pulverpressen eines Pulverpressteils, vorzugsweise unter Verwendung einer hydraulischen Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder einer Presse, insbesondere Pulverpresse nach Anspruch 10,
wobei ein Zylinderkolben (4) eines Presszylinders in einem Vorwärts-Eilgang mit erhöhter Geschwindigkeit zu einem Pressteil hin geführt wird und das Pressteil in einem Pressgang mit niedriger Geschwindigkeit des Zylinderkolbens (9) gepresst wird,
wobei im Pressgang über eine Pumpeneinrichtung (2) ein Volumenstrom in Richtung eines Kolbenraums (13) des Presszylinders (1) gepumpt wird,
wobei im Eilgang über eine hydraulische Speichereinrichtung (4) zumindest ein Teil, insbesondere ein überwiegender Teil, eines Volumenstromes in den Kolbenraum (13) bereitgestellt wird.Method for pressing a pressed part, in particular for powder-pressing a powder press part, preferably using a hydraulic drive device according to one of claims 1 to 9 and / or a press, in particular a powder press according to claim 10,
wherein a cylinder piston (4) of a pressing cylinder is fed in a forward rapid traverse at increased speed to a pressing member and the pressing member is pressed in a low-speed pressing operation of the cylinder piston (9),
wherein in the press gear via a pump device (2) a volume flow in the direction of a piston chamber (13) of the pressing cylinder (1) is pumped,
wherein at least a part, in particular a predominant part, of a volume flow into the piston chamber (13) is provided at rapid traverse via a hydraulic storage device (4). Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zylinderkolben in einem Rückwärts-Eilgang mit erhöhter Geschwindigkeit von dem Pressteil weg geführt wird, wobei ein im Rückwärts-Eilgang aus dem Kolbenraum austretender Volumenstrom zumindest teilweise, insbesondere überwiegend, in die hydraulische Speichereinrichtung transferiert wird.Method according to claim 11,
characterized in that
the cylinder piston is guided away from the pressed part at a higher speed in a reverse rapid traverse, whereby a volumetric flow leaving the piston chamber in the reverse rapid traverse is at least partially in particular predominantly, is transferred into the hydraulic storage device. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Vorwärts-Eilgang ein Volumenstrom in den Kolbenraum (13) teilweise aus dem Stangenraum (12), insbesondere über die Pumpeneinrichtung (2), bereitgestellt wird und/oder
im Rückwärts-Eilgang der aus dem Kolbenraum austretende Volumenstrom teilweise in den Stangenraum, insbesondere über die Pumpeneinrichtung, transferiert wird
und/oder in einer ersten Kraftabbau-Phase der Kolbenraum (13) mit der hydraulischen Speichereinrichtung (4), vorzugsweise über die Pumpeneinrichtung (1), verbunden wird derart, dass der Druck im Kolbenraum (13) auf das Druckniveau der hydraulischen Speichereinrichtung (4) abgebaut wird, und/oder
in einer zweiten Kraftabbau-Phase ein Druck im Stangenraum (12) vorzugsweise durch die Pumpeneinrichtung (2) erhöht wird.Method according to claim 11 or 12,
characterized in that
in the forward rapid traverse, a volume flow into the piston chamber (13) is provided in part from the rod space (12), in particular via the pump device (2), and / or
in the reverse rapid traverse the volume flow emerging from the piston chamber is partially transferred into the rod space, in particular via the pump device
and / or in a first power-reduction phase of the piston chamber (13) with the hydraulic storage device (4), preferably via the pump device (1) is connected such that the pressure in the piston chamber (13) to the pressure level of the hydraulic storage device (4 ) is degraded, and / or
In a second power reduction phase, a pressure in the rod space (12) is preferably increased by the pump device (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Presskraft von mindestens 100 kN, vorzugsweise mindestens 500 kN, weiter vorzugsweise mindestens 1500 kN erzeugt wird und/oder ein maximaler Differenzdruck zwischen Kolbenraum (13) und Stangenraum (12) von mindestens 100 bar, vorzugsweise mindestens 250 bar erzeugt wird.Method according to one of claims 11 to 13,
characterized in that
a pressing force of at least 100 kN, preferably at least 500 kN, more preferably at least 1500 kN is generated and / or a maximum differential pressure between the piston chamber (13) and rod space (12) of at least 100 bar, preferably at least 250 bar is generated. Verwendung einer hydraulischen Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder einer Presse nach Anspruch 10 zum Pressen eines Pressteils, insbesondere zum Pulverpressen eines Pulverpressteils.Use of a hydraulic drive device according to one of claims 1 to 9 or a press according to claim 10 for pressing a press part, in particular for powder pressing a powder press part.
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